ВИЗУАЛЬНАЯ И КИНЕСТЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СЕНСОРНЫХ РАЗДРАЖИТЕЛЕЙ ДЕТЬМИ РАЗНОГО ВОЗРАСТА, Гуленко В.В.

ВИЗУАЛЬНАЯ И КИНЕСТЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СЕНСОРНЫХ РАЗДРАЖИТЕЛЕЙ ДЕТЬМИ РАЗНОГО ВОЗРАСТА

В.И. ЛУПАНДИН, И.В. АУГЕНБЕРГ,

Н.А. ИВАНИЧКИНА, Л.Е. КОЗИНА, С.А. ШЕВЧЕНКО

В последние десятилетия достаточно широкое применение в исследованиях восприятия, памяти, типологических свойств личности и т.д. находят методы психофизического шкалирования ввиду их относительной простоты и достаточно высокой информативности. В основе каждого из них лежит анализ и оценка собственных субъективных ощущений с их последующей объективизацией в виде словесного отчета, той или иной инструментальной реакции и т. д. Один из наиболее распространенных методов шкалирования — метод оценки величины — предписывает оценивать каждый сенсорный раздражитель числом по принципу: чем больше величина раздражителя, тем больше присваемое ему численное значение. Оценка может даваться либо по отношению к величине стандартного стимула с заранее заданным численным значением, либо без использования стандарта (при условии предварительного ознакомления испытуемого с диапазоном предъявляемых сигналов).

Многочисленными исследованиями было установлено, что между физической величиной стимула S и ее субъективной (численной) оценкой R существует степенная, или (что то же самое) двойная логарифмическая связь типа R=k Sn, где k — константа и n — показатель степени, принимающий значения от 0,33 до 3,5 для стимулов разной модальности [3]. Степенная психофизическая функция, иначе называемая функцией (или законом) Стивенса, определяет, что при восприятии совокупности сенсорных стимулов субъект оценивает не абсолютные значения одиночных сигналов и не разницу между ними, а величину отношения между сигналами, трансформирующуюся в психическом отражении в величину отношений между ощущениями:

log(Ri/Rj)=n log(Si/Sj)-log k,

где Ri и Rj — субъективные оценки сравниваемых стимулов Si и Sj; n — экспонента функции Стивенса.

Несмотря на большое число работ, посвященных психофизическому шкалированию, зависимости психофизических шкал от преобразований эксперимента, их индивидуальной вариабельности и т.д., незаслуженно мало внимания уделяется динамике субъективных шкал в возрастном аспекте. Конечно, нет серьезных оснований предполагать, что психофизические шкалы претерпевают значительные изменения с возрастом у взрослых людей. Однако представляется интересным проследить их формирование и становление в детском возрасте, когда у ребенка формируется и развивается представление о численном ряде, количественных соотношениях между объектами и т.д. Литературные данные по этому вопросу чрезвычайно скудны. Так, по данным Бонда и Стивенса [1], дети пятилетнего возраста успешно пользуются методом кроссмодального подбора яркости по отношению к громкости. Сравнение полученных шкал с таковыми у взрослых испытуемых показало, что существенных различий между ними нет (за исключением большей величины разброса данных у детей). Д. Дорфман и Р. Меглинг [2], используя метод оценки величины при шкалировании громкости, показали, что результирующие функции как у детей (10—12 лет), так и у взрослых (18—19 лет) хорошо описываются степенной функцией, причем показатель степени у детей (0,33?0,40) несколько выше, чем у взрослых (0,314?0,38).

В связи с малочисленностью данных об изменении функций субъективной оценки с возрастом мы провели исследование по шкалированию визуальных и кинестетических раздражителей в разных возрастных группах. Нам представляется, что результаты исследований, отраженные в данной работе, не только могут иметь теоретическое значение, но и представлять определенный практический интерес (в плане возрастной психофизиологии, педагогики и т.д.).

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

Опыты по психофизическому шкалированию проводились независимо друг от друга в средних школах и детских садах разных городов и поселков РСФСР. В эксперименте принимали участие дети шести возрастных групп: 1) старшая группа детского сада (возраст 5 лет), 2) подготовительная группа (6 лет), 3) I класс общеобразовательной школы (7—8 лет), 4) IV класс (10—11 лет); 5) VII класс (13—14 лет) и 6) X класс средней школы (16—17 лет). Всего в опытах участвовали 222 человека (из них 102 мальчика и 120 девочек). Возрастные группы были представлены приблизительно равномерно (за исключением пятилетних детей, которых было вдвое меньше). При шкалировании использовался метод оценки величины стимула по отношению к величине стандартного раздражителя. С этой целью использовался минимальный стимул, которому всегда (независимо от сенсорной модальности) присваивалось значение «1». Опыты проводились на стимулах четырех сенсорных модальностей (оценка длины линий, размера кругов, толщины цилиндров и тяжести поднимаемых грузов).

Первоначально испытуемому давалась устная инструкция, которая разрабатывалась с учетом возраста, причем экспериментатор добивался правильного ее понимания каждым испытуемым. Некоторые трудности в понимании инструкции возникали в группе пятилетних, реже — в группе шестилетних детей. С целью проверки правильности понимания инструкции в эти возрастных группах проводились также и тренировочные серии. Основная серия состояла из предъявления стандартного и семи тестовых стимулов (см. табл. 1). Тестовые стимулы предъявлялись в случайном порядке. Каждая серия повторялась трижды.

Таблица 1

Сенсорные раздражители, предъявляемые в эксперименте

При обработке результатов субъективные оценки переводились в десятичные логарифмы и усреднялись по средним геометрическим значениям для каждой возрастной группы отдельно. Кривые субъективной оценки аппроксимировались линейными функциями как в полулогарифмических, так и двойных логарифмических координатах. Методом наименьших квадратов вычислялся показатель степени функции Стивенса, а также величина ошибки регрессии, характеризующая степень приближения к линейной функции в логарифмических и полулогарифмических координатах. Строились кривые изменения величины показателя степени и ошибок регрессии для стимулов разной сенсорной модальности в зависимости от возраста. Кроме того, вычислялась частота встречаемости тех или иных численных оценок в разных возрастных группах.

РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На рис. 1 представлены кривые изменения величины показателя степени функции Стивенса в зависимости от возраста для всех исследованных модальностей. Справа на графике (обозначение «В» по оси абсцисс) приведены значения величин экспонент для взрослых испытуемых (данные С. С. Стивенса [3])[1]. Несмотря на существенные различия в ходе кривых для разных сенсорных модальностей, они имеют общую тенденцию: величина показателя степени с возрастом увеличивается. Это увеличение незначительно (хотя статистически достоверно) для визуальной оценки длины линий и весьма хорошо выражено для других модальностей. Второе, что обращает на себя внимание,— это своеобразная дивергенция кривых с возрастом: если в возрасте от 6 до 10 лет большинство значений показателей степени укладывается в пределах от 0,8 до 1,0, то для детей старшего возраста и взрослых испытуемых вариации величины экспоненты значительно шире (от 1,0 для визуальной оценки длины линий до 1,45 для оценки тяжести).

Величину показателя степени функции Стивенса можно рассматривать как отношение диапазона субъективных оценок к диапазону физических величин (в логарифмических единицах) ([4], [5]): n=log rR/ log rs, где rR=Rmax/Rmin и rs=Smax/Smin. Поскольку диапазон физических величин во всех опытах и для всех исследованных модальностей оставался неизменным (см. табл. 1), следовательно, изменение величины показателя степени в данном случае можно целиком объяснить варьированием диапазона субъективных оценок. То, что величины экспонент у детей младшего возраста для стимулов разной модальности близки между собой, объясняется преимущественным использованием ими для оценок чисел от 1 до 10, в то время как двузначные числа встречаются сравнительно реже. Дети же среднего и старшего возраста значительно расширяют (для некоторых модальностей) диапазон субъективных оценок, тем самым приближаясь по параметрам своих психофизических функций к показателям взрослых испытуемых. Встречаемость численных оценок у детей разного возраста (независимо от величины предъявляемого раздражителя и сенсорной модальности) представлена в табл. 2. С возрастом происходит не только увеличение диапазона оценок, но также появляются дробные числа (1,5; 2,5 и др.), что указывает, во-первых, на стремление испытуемых дать более точную, более дифференцированную оценку стимула, во-вторых, на усложнение субъективных операций с численным рядом.

Рис. 1. Изменение величины показателя степени функции Стивенса с возрастом. О О — оценка размера круга; X X — оценка длины линий; ? ? — оценка тяжести; ? ? — оценка толщины цилиндров. Остальные обозначения в тексте.

Кроме увеличения с возрастом диапазона субъективных оценок, а следовательно, величины экспоненты представляет также интерес динамика изменения самой формы функции. На рис. 2 Представлены кривые изменения величины ошибки регрессии степенной (?1, рис. 2А) и логарифмической (?а, рис. 2Б) функции. Можно видеть, что в первом случае эта величина имеет тенденцию к снижению, во втором — к возрастанию. Это позволяет предположить, что функция субъективной оценки стимула у детей младшего возраста больше тяготеет к логарифмической (следовательно, показатель степени является здесь неадекватным параметром), а у детей старшего возраста — к степной зависимости.

Таблица 2

Встречаемость численных оценок сенсорног стимула (в процентах от общего числа оценок) у детей разного возраста

Полученные данные свидетельствуют о том, что у детей младшего возраста при оценке сенсорных раздражителей преобладает порядковая (счетная) или, по крайней мере, интервальная шкала, в соответствии с которой они оценивают различия величине сигналов. С возрастом же происходит формирование и совершенствование шкалы отношений, которая базируется, по-видимому, на жизненном опыте субъекта, его способности к количественному выражению отношений между стимулами. В качестве интегрального критерия динамики и перестройки психофизических шкал можно использовать отношение величин ошибки регрессии степенной и логарифмической функции: ?1= ?1/?2. Изменение параметра ?1 с возрастом для стимулов разной модальности представлено на рис. 2 В.

Рис. 2. Изменение величины ошибки регрессии с возрастом. А — ошибка регрессии степенной функции (?1); Б — то же логарифмической функции (?2); В—?1= ?1/?2. Остальные обозначения те же, что на рис. 1.
В заключение следует остановиться на особенностях субъективной оценки у детей самого младшего возраста (5—7 лет). Что касается группы пятилетних детей, то данные показывают, что их способность оценивать величину сигнала крайне ограниченна. По данным табл. 2 можно видеть, что наиболее часто встречающиеся оценки— 1, 2, 3, 4 и 5 (82,8 % общего числа оценок). Реже встречается оценка числом 10 (5,7 % случаев), и чрезвычайно редко — все остальные. Другая особенность пятилетних детей — большое количество ошибок, допускаемых при оценке. При этом можно выделить ошибки двоякого рода: 1) оценка разных стимулов одним и тем же числом; 2) оценка одного и того же стимула разными числами при повторном предъявлении. Ошибки первого рода встречаются значительно чаще, нежели второго, что указывает на ограниченность в использовании чисел у детей этого возраста. У шестилетних детей число ошибок первого рода уменьшается почти вдвое, а у семилетних они встречаются исключительно редко. Все это показывает, что наиболее интенсивно формирование численных представлений происходит именно в этом возрасте (от 5 до 7 лет). Что же касается возраста, в котором осуществляется переход от порядковой и интервальной шкалы к шкале отношений, то его достаточно трудно оценить однозначно. Усредненные значения ошибок регрессии (рис. 2) не дают на этот счет достаточно полной информации. Проведенный нами дополнительно анализ индивидуальных психофизических функций показывает, что у части испытуемых оценка стимула осуществляется по логарифмическому закону (интервальная шкала) даже в возрасте 16—17 лет, хотя число таких испытуемых с возрастом прогрессивно уменьшается, а число испытуемых, оценивающих сенсорные сигналы по закону Стивенса, увеличивается.

В чем же состоит смысл перестройки психофизических шкал с возрастом? Вряд ли причины этой перестройки следует искать на уровне собственно сенсорных механизмов; процессы кодирования информации в рецепторах и закономерности ее трансформации на вышележащих уровнях нервной системы обусловлены главным образом генетическими факторами. Скорее всего, с возрастом совершенствуется механизм анализа и внешнего выражения ощущений. Так, пяти—семилетние дети, очевидно, вполне способны к установлению тождества и различия между стимулами, ранжированию их по величине и т.д., но они не могут выразить степень этого различия и, тем более, оценить величину отношения между предъявляемыми раздражителями. Учитывая данные Бонда и Стивенса [1] об успешном применении метода кроссмодального подбора в этом возрасте, можно предположить, что переход от порядковых к интервальным шкалам, а позднее — к шкалам отношений связан, в первую очередь, с развитием представлений о метрике численного ряда.



1. Bond, Stevens S. S. Cross-modality matching of brightness to loudness by 5-year—olds. // Percept. a. Psychophys. 1969. V. 6 (6A). P. 337—339.

2. Dorfman D. D., Megling R. Comparison of magnitude estimation of loudness in children and adults // Precept. a. Psychophys., 1966. V. 1. P. 239—241.

3. Stevens S. S. Psychophysics. N. Y., 1975. 329 p.

4. Teghtsonian R. On the exponents in Stevens law and the constante in Ekmans law // Psychol. Rev. 1971. V. 78. N 1. P. 71—80.

5. Teghtsonian R. Range effects in psychophysical scaling and revision of Stevens law // Amer. J. Psychol. 1973. V. 86. N. 1. P. 3—27.