Начало >> Статьи >> Архивы >> Системный анализ процесса мышления

Дополнение - Системный анализ процесса мышления

Оглавление
Системный анализ процесса мышления
Развитие естественно-научных представлений о процессе мышления
Представления древнегреческих материалистов
Концептуальный физиологический подход И. М. Сеченова и И. П. Павлова
Функциональные системы психической деятельности человека
Мышление - как активный системный процесс
Знак, сигнал, значение
Интериоризация
Общая теория функциональных систем и психофизиологическая проблема
Развитие мышления у ребенка
Развитие новых аспектов общей теории функциональных систем
Импринтинговая гипотеза формирования акцептора результатов действия
Отражательная функция мозга человека
Методы изучения организации нейродинамических процессов мозга школьников
Проблема наглядности и ее связь с видами информации
Задания автоматизированного контрольного урока ботаники
Выделение групп обследуемых с высокой и низкой работоспособностью
Анализ нейродинамической организации мозга школьников
Изучение нейродинамической организации мозга в эксперименте Ботаника 6
Типы преобразования информации
Эксперимент Ботаника 1
Системный анализ ЭЭГ-активности при выполнении обследуемыми заданий
Межполушарная асимметрия альфа-активности
Динамика коэффициентов реактивности
Особенности электрографических показателей в группах мыслителей и художников
Заключение
Дополнение
Роль средств обучения в системном квантовании учебных действий школьников
Список литературы

Рукопись этой книги находилась уже в работе в издательстве, когда в конце 1987 г. были получены, обработаны и систематизированы новые материалы психофизиологического обследования детей в процессе решения ими учебных задач по курсу математики 4-го и 5-го классов (3516 ЭЭГ-паттернов) и курсу химии 8-го класса (3451 ЭЭГ-паттерн).
Полученные материалы экспериментально подтверждают ряд гипотетических положений о формировании функциональных систем психической деятельности (ФСПД) человека, сформулированных К. В. Судаковым в его предисловии к данной книге и рассмотренных авторами во 2-й главе. Речь идет об импринтинговом механизме формирования ФСПД человека при активных формах обучения, о роли системного «квантования» учебного материала на уроке с помощью специальных комплексов дидактических средств (КДС), которые, являясь внешними опорами познавательной деятельности, способствуют обогащению акцептора результата действия, осуществляя тем самым целенаправленную интериоризацию изучаемых ребенком закономерностей внешнего мира.
Краткому изложению впервые полученных фактов, их анализу и интерпретации в аспекте развиваемой в книге концепции о ФСПД человека посвящено предлагаемое дополнение.

1. Анализ системной нейродинамической организации мозга у школьников при активной форме изучения математики в 4-м и 5-м классах

Для определения роли школьного курса математики в общем образовании рассмотрим отношения между математикой как наукой и математикой как учебным предметом. Классическое определение отношения математики к действительности дал Ф. Энгельс. Он писал: «Чистая математика имеет своим объектом пространственные формы и количественные отношения действительного мира, стало быть — весьма реальный материал. Тот факт, что этот материал принимает чрезвычайно абстрактную форму, может лишь слабо затушевать его происхождение из внешнего мира» 1.
Такое определение математики как науки, происходящей из внешнего мира и имеющей своим объектом пространственные формы и количественные отношения этого мира, подтверждает один из крупнейших математиков современности А. Н. Колмогоров: «Как в результате внутренних потребностей математики, так и новых запросов естествознания круг количественных отношений и пространственных форм, изучаемых математикой, чрезвычайно расширяется: в него входят отношения, существующие между элементами произвольной группы, векторами, операторами в функциональных пространствах, все разнообразие форм пространств любого числа измерений и т. п. При таком широком понимании терминов „количественные отношения” и „пространственные формы”... определение применимо и на современном этапе ее развитая» 2.
Из приведенных выше определений математики следует, что ее предметом являются сами отношения и формы предметов действительности независимо от конкретной материи (вещества) этих предметов, т. е. их содержания. Такие отношения и формы в чистом виде составляют реальность, которую изучает математика.
Усиление абстрактного характера математики как науки о действительности было отмечено В. И. Лениным: «Математика, постепенно удаляясь от пространств, доступных чувственному восприятию, и возвышаясь до пространства геометрического, не удаляется, однако, от реального пространства, т. е. от истинных отношений между вещами. Она скорее приближается к ним» 3 .
Математика является всеобщим языком науки. Известно, что математический язык точно описывает понятия и эмпирические зависимости в физике, химии, физиологии, биологии и других естественных науках, а также в социогуманитарных науках (экономика, логика, лингвистика и др.). Формулировка установленных законов и закономерностей на языке математики позволяет прогнозировать явления. Так, французский астроном Леверье (Le Verrier) чисто математическим путем вычислил орбиту и положение планеты, названной Нептуном, открытой в 1846 г. немецким астрономом Галле (Galle) по этим вычислениям; а английский физик Максвелл (Maxwell) предсказал существование электромагнитных волн.
Иммануил Кант еще в XVIII веке писал: «В любом частном учении о природе можно найти науки в собственном смысле лишь столько, сколько имеется в ней математики»111. В этом плане интересны воспоминания Поля Лафарга о
К.  Марксе: «Наряду с поэтами и романистами у Маркса было еще одно замечательное средство для умственного отдыха — математика, к которой он питал особое пристрастие... Он написал работу по исчислению бесконечно малых величин, которая, по отзывам читавших ее специалистов, имеет большое научное значение. В высшей математике он находил диалектическое движение в его наиболее логичной и в то же же время простейшей форме. Он считал также, что наука только тогда достигает совершенства, когда ей удается пользоваться математикой» 4.
Математика как учебный предмет представляет собой педагогическую проекцию математики как науки. Задача математики как учебного предмета сводится к развитию у учащихся таких качеств, как умение строить математические модели реальных явлений действительности, математический подход к анализу явлений, овладение аппаратом исследования некоторых видов математических моделей. Какова же цель обучения математике в средней школе? А. Д. Александров пишет, что «цель среднего образования состоит в том, чтобы дать человеку основание, практически нужные знания и развить его личность, развить духовно — в умственном и нравственном отношении (последнее и есть самое главное)» 5.

Аналогичное мнение высказывает Дж. Брунер: «При оценке курса математики передаваемые с его помощью специальные математические знания важны не в большей степени, чем та дисциплина ума, которую он дает, и то доверие к передаваемой системе знаний, которое он воспитывает. Фактически обе цели неразрывно связаны: ни одна не достижима без другой» 6. Это так называемые общеобразовательные, воспитательные цели, ради чего изучается математика в средней школе, — овладеть такой суммой математических знаний и основанных на них умений и навыков, чтобы каждый ученик: а) понимал своеобразие отражения математикой простейших законов о количественных отношениях и пространственных формах в природе, обществе и производстве; б) понимал сущность элементарных методов научных исследований и доказательств, применяемых в математике, мог строить математические модели наиболее важных практических задач и решать эти задачи; в) имел достаточную математическую подготовку для изучения других предметов средней школы, для практической деятельности в любой другой отрасли производства, сельского хозяйства, сферы услуг, мог продолжать свое образование (и самообразование).
Особенность обучения математики состоит в том, что учащийся для понимания основных понятий, правил логического вывода, теории, идей должен овладеть языком математики, адекватной системой знаков для постановки математических задач, описания их условий и тем более для их решения. Специфика изучения математики заключается в овладении определенной знаковой информацией.
Организовать урок математики можно с позиций классического рефлекторного подхода, когда учитель рассматривает ученика как объект обучения. Такой подход оставляет в тени активность личности в процессе труда, принцип целеобразования, без которых невозможно физиологически объяснить причину предметной (учебной, практической и теоретической) деятельности человека, направленной на познание и преобразование окружающего мира. В рамках этого подхода оставались непонятными механизмы действия мотивов, воли, эмоций, творчества.
Проецирование классической рефлекторной теории на учебный процесс обусловливало развитие так называемого формального, или традиционного, способа обучения, в соответствии с которым учитель «передавал», а учащийся воспроизводил «готовые» формы знаний. Задача учителя при этом способе сводилась к фиксированию правильности найденных учащимся решений и точности воспроизведения им материала.
Операциональная ориентация методов обучения, вытекающая из классической рефлекторной теории, делает процесс обучения безличностным, носящим характер монолога. Монологичность обучения лишает учителя возможности активно включаться в процесс совместного решения и постановки учебных задач. В результате этого ученик решает не принятые им, т. е. «свои» задачи, а задачи учителя, так как личностные мотивы и цели обучения оказываются за пределами педагогического общения. Такой способ педагогического воздействия малоэффективен. Он исключает человеческий фактор ученика как субъекта учения и стимулирует выработку у него приспособленческого поведения.
Новый подход к процессам умственного труда предложен на основе общей теории функциональных систем, которая рассматривает их как формирование адекватной иерархии функциональных систем психической деятельности человека. Она представляет собой системно организованную динамическую архитектуру мозга, последовательно включающую сменяющие друг друга стадии: афферентного синтеза, принятия решения, предвидения потребного результата (акцептор результатов действия), эфферентного синтеза, многокомпонентного действия, направленного на достижение требуемого результата, удовлетворяющего исходную доминирующую потребность, и, наконец, постоянной оценки достигнутого результата путем сравнения возвратной афферентации со свойствами акцептора результатов действия (в котором закодированы будущий результат и программа его достижений). С этих позиций умственный труд представляет собой нейродинамическую функцию мозга, обеспечивающую отвлечение и обобщение, принятие решения, целеобразование и оценку достигнутых результатов в процессе активной мыслительной и предметной деятельности субъектов. ФСПД, согласно концепции К. В. Судакова, образуются у человека на основе его обучения речи, письму, игре на музыкальных инструментах, изучения основ наук с использованием естественных (языковых) и искусственных знаковых систем (научных символов: математики, физики, химии; знаков искусства: нот в музыке, символов изобразительного искусства; технических символов: картографии, черчения, алгоритмических языков программирования, знаков уличного движения и др.). С помощью сигнификации (создания и употребления знаков) своих действий, восприятий, мышления человек формирует иерархию ФСПД, сознательно управляет своими действиями, трудом, а также результатами мыслительной деятельности — нахождением определенных понятий, суждений, умозаключений, построением логических конструкций, совершением математических операций, сочинением прозаических и стихотворных произведений и т. п.

Проецирование общей теории функциональных систем на учебный процесс требует создания активных форм, методов и средств обучения: вместо «готовых» знаний ученику предлагается совместно с учителем определить проблемную ситуацию (задачу), найти способ ее решения. Это развивает в ученике способность самостоятельно формулировать существо задачи и продуктивно ее решать. Учитель при этом является партнером ученика, который спорит, сомневается, требует обоснований и доказательств предлагаемого способа решения. В результате этого процесса у ученика формируется познавательная потребность, синтезирующаяся в познавательный интерес к учебному предмету, придающая процессу обучения данному предмету личностный смысл: ученик знает, «для чего» он овладевает знаниями, вырабатывает умение, навыки. Этот смысл стимулирует ученика вначале с помощью учителя планировать свои действия, подчиняя их строгой логической последовательности, а затем осуществлять их самостоятельно, развивая интеллектуальные умения по данному учебному предмету.
Для проверки сформулированных с позиций теории функциональных систем принципиальных требований, предъявляемых к организации урока, мы попытались организовать такие уроки по математике в 4-м и 5-м классах на базе предыдущих экспериментов, поставленных нами. За основу мы приняли методику активного обучения математике, предложенную сотрудниками Научно-исследовательского института школьного оборудования и технических средств обучения АПН СССР [Арутюнян Е. Б. и др., 1984]. С целью создания сознательной мотивации к обучению математике в 4-м и 5-м классах изучение каждой темы в программе в отличие от традиционных уроков было построено на основании новой структуры учебного процесса: использовались двухурочный цикл, специальные методы и средства обучения — математические диктанты по каждому пункту программы, брошюры с индивидуальными заданиями, тетради с печатной основой (ТПО), настенные таблицы.
Изучение каждой темы начиналось с математического диктанта (продолжительностью 7 мин) по предыдущей теме, позволяющего проконтролировать знания учащимися предыдущего материала и установить их готовность к восприятию нового. Такие диктанты (их можно назвать тестами обучаемости) выполняли роль «диагностической программы», дающей нам возможность диагностировать «зону ближайшего развития» ребенка, по Л. С. Выготскому, который считал, что имеются два уровня развития ребенка. К первому, названному им «уровнем актуального развития», Л. С. Выготский относил то, что ребенок умеет делать самостоятельно.

Однако обучение, опираясь на достигнутое развитие, должно опережать этот уровень. К такому опережению, по мнению Л. С. Выготского, относится то, что ребенок может делать при некоторой помощи взрослого, как бы держась за его руку: с помощью наводящих вопросов, примеров, показа. Этот второй уровень развития Л. С. Выготский назвал «зоной ближайшего развития». Л. С. Выготский так определяет это центральное понятие в учебном процессе: «Расхождение между уровнем решения задач, доступных под руководством, при помощи взрослого, и уровнем решения задач, доступных в самостоятельной деятельности, определяет зону ближайшего развития ребенка» 7.
Без определения этих двух порогов (уровней) нельзя учесть не только законченный на сегодняшний день процесс развития, не только уже завершенные его циклы, не только выявленные уже процессы созревания структур головного мозга, но и процессы, находящиеся в состоянии становления, только созревающие, только развивающиеся. Зона ближайшего развития поможет нам определить завтрашний день ребенка, динамическое состояние его ФСПД, учитывающее не только уже достигнутые им возможности, но и находящиеся в процессе созревания.
Из сказанного выше можно сделать вывод, что только то обучение является хорошим, которое опережает развитие и ведет его за собой. Но обучать ребенка можно только тому, чему он уже способен обучаться. Только в пределах между обоими порогами («уровнем актуального развития» и «зоной ближайшего развития») обучение может оказаться плодотворным.
Однако в настоящее время многие исследователи признают, что традиционные тесты интеллекта и профессиональной пригодности дают исключительно информацию об «уровне актуального развития», т. е. о настоящем статусе, а не о возможностях, не об обучаемости индивида. Примененная нами «диагностическая программа» усвоения пунктов программы математики для 4-го и 5-го классов [Арутюнян Е. Б., Волович М. Б. и др., 1980, 1981, 1983а, б] представляет собой вариант кратковременных математических тестов-диктантов, в которых каждая группа задач выполняет как функцию теста (с этой целью к математическим диктантам были созданы эталоны — полный и правильный метод выполнения каждого задания по всем операциям), так и функцию тренировки, с постоянной обратной информацией о правильности решения, поступающей сразу к обследуемым учащимся.

«Диагностическая программа» позволяет анализировать ход усвоения в процессе учения. Структура тестов-диктантов по каждому пункту программы основывалась на задействовании импринтингового механизма формирования акцептора результата действия [Судаков К. В., 1984].
После математического диктанта учитель знакомил учащихся с новым материалом в форме беседы, фиксируя его основное содержание на доске, а ученики переносили его с доски в тетрадь в виде конспекта (в течение 15 мин). Затем проводилось первоначальное закрепление материала с использованием ТПО и конспекта путем решения задач (в течение 20 мин). Дома ученики заканчивали задания в ТПО. Второй урок цикла начинался с воспроизведения учащимися конспекта по памяти на отдельных листочках, которые учитель собирал, и проводилась фронтальная проверка правильности заполнения ТПО дома (в течение 10 мин). Следующим этапом было тренировочное закрепление нового материала по схеме: вопрос — краткий письменный ответ всех учащихся — выяснение ответа одного из учеников — выяснение согласия класса с ответом — обсуждение и фиксация правильного ответа (в течение 15 мин). Наконец, проводилось творческое закрепление в виде самостоятельной работы по брошюре с вариантом индивидуальных заданий (в течение 20 мин). На этом заканчивался двухурочный цикл по теме.
Такова была гибкая неформальная система активного фронтального обучения и фронтального контроля знаний, умений, навыков по каждой теме программы математики учащихся 4-го и 5-го классов. Эта система иллюстрировала практическое применение в процессе обучения принципов образования ФСПД учащихся, изложенных во 2-й и 6-й главах монографии.
П. К. Анохин (1949) на материале большого числа нейрофизиологических исследований показал, что стимул, раздражитель (в рассматриваемом случае — воздействие слова учителя) является лишь толчком к раскрытию и выявлению того, что создавалось в мозге под влиянием многих факторов (доминирующего мотивационного возбуждения, обстановочной афферентации, памяти о прошлом опыте). Слово учителя является лишь пусковым механизмом, вызывающим подготовительную центральную интеграцию, которую П. К. Анохин назвал скрытой и ни в чем себя сразу не проявляющей внутренней интеграцией или «предпусковой интеграцией». Это условия сознательного формирования ФСПД человека.
Мы описали импринтинговую гипотезу формирования акцептора результата действия в процессе учения. Подобный мыслительный импринтинг может иметь место только в том случае, если сознательно формулируемые учащимся в процессе учения перед собой «цели» будут подкрепляться результатами. А это возможно лишь при активной форме организации урока, когда по каждой отработанной теме проводится контрольная работа (математический диктант) и все ученики участвуют в процессе усвоения нового материала (активный процесс целеобразования) с помощью фронтальных методов обучения и контроля усвоенного.
Результаты оценки нейродинамической организации мозга получены у 135 школьников 4-го и 5-го классов, 66 из которых занимались в условиях активной формы обучения и 69— в условиях традиционной формы. В психофизиологическом эксперименте каждому обследуемому предъявлялось 16 контрольных задач по материалу, пройденному за учебную четверть. Каждая проба была математической задачей, для решения которой требовались такие мыслительные операции, как сравнение, абстрагирование, обобщение (индуктивное и дедуктивное) и, наконец, принятие решения (умозаключение), о котором обследуемый сообщал путем нажатия соответствующей решению кнопки на пульте.
На решение задачи учащемуся отводилось 48 с, из них 8 с на ознакомление с условиями задачи, в течение 10 с (с 9-й по 18-ю) у учащегося производилось считывание ЭЭГ-активности, после чего зажигалась лампочка на пульте обследуемого, разрешающая ему сообщение о решении задачи. Весь эксперимент занимал около 15,5 мин, точнее, обследуемый мог использовать для решения задачи не более 768 с, что составляло 12 мин 48 с.
Специфика проводимого эксперимента заключалась в начальной подробной инструкции обследуемого с целью ознакомления его с характером задач и с активным поведением в процессе автоматизированного контрольного урока. Ниже приводится полная инструкция обследуемого по его подготовке к проведению эксперимента:

  1. (Во время накладывания электродов для регистрации ЭЭГ). «Тебе будут давать простые задачи по математике. Под условием задачи написаны различные ответы: один верный, другие неверные. Ты должен решить задачу и нажать кнопку с номером правильного ответа. Номера ответов обведены кружками».
  2. «Например (показывается карточка с задачей № 1), прочти условие и скажи, под каким номером указан правильный ответ». (Показывается карточка с задачей № 2.) «А в этой задаче какой правильный ответ? Какую ты нажмешь кнопку?»
  3. (Обследуемый находится в камере.) «Слушай внимательно, как тебе надо будет работать. Задачи будут показаны на экране перед тобой.

Решая задачи, сиди спокойно: не двигайся, не сжимай зубы, постарайся не моргать и не глотать слюну, пока не загорится лампочка на пульте. Когда она загорится, можешь нажимать кнопку, если решил задачу. Если ее не решил, подумай, у тебя еще есть время. Если ты ответил правильно — лампочка сразу погаснет. Если ответил неверно— лампочка перед тем, как погаснуть, мигнет».

  1. (Исследуемый, готовый к работе, находится в камере. Ему показывают карточку с задачей № 3 и проверяют, как он понял технику решения задачи.) «Запомни: пока не загорелась лампочка, сиди спокойно, даже если ты решил задачу!»

Такое подробное ознакомление обследуемого с условиями его работы на автоматизированном контрольном уроке, когда ученик должен начать действовать, как показал опыт, формирует у него устойчивый интерес к эксперименту (доминирующее мотивационное возбуждение), так как позволяет осмысливать наблюдаемую им экспериментальную проблемную ситуацию. Учебно-проблемная ситуация, а также введение в поле эксперимента обратной информации о результате его умственной работы (правильно решил — лампочка на пульте погаснет, неправильно — мигнет) ведет к мотивации его учебной работы, совпадению мотивации с эмоциональным переживанием подкрепления (результата работы), как следствие совпадения мотивации с подкреплением — запечатлению способа решения задачи.
Согласно мнению К. В. Судакова, многоуровневая организация акцептора результата действия при совпадении доминирующей мотивации и подкрепления оставляет специфический отпечаток, или «след», в системе функционально объединенных доминирующей мотивацией нейронов, при этом формируется «энграмма подкреплений». Фактором, выявляющим соответствующую энграмму подкрепления, всегда выступает доминирующая мотивация, извлекающая опыт (подкрепление) из памяти. Мотивационное возбуждение производит в этом случае настройку нейронов различного уровня мозга к подкрепляющим воздействиям. Образовавшаяся на уровне такого импринтингового механизма архитектура подкрепляющего ФСПД воздействия воспроизводится каждый раз по опережающему принципу, который и является нейронным аппаратом «цели» (акцептором результата действия) в широком смысле слова. Каждая задача в эксперименте, а также и в математическом тесте-диктанте по каждому пункту программы математики формирует доминирующую мотивацию и соответствующую ей ФСПД учащегося и ведет благодаря сразу сообщаемому результату решения к импринтингу способа решения задачи. Этот механизм, видимо, лежит в основе формирования акцептора результата действия в любом активном процессе учения.
Для анализа нейродинамической организации ФСПД учащихся при решении контрольных задач по курсу математики было взято 3516 ЭЭГ-реализаций, зарегистрированных при решении 3516 задач (при активной форме обучения у школьников 4-го класса — 961 ЭЭГ-реализация и у тех же детей в 5-м классе— 1003 ЭЭГ-реализации, при традиционной форме обучения соответственно — 788 и 764 ЭЭГ-реализации).
Рассмотрим результаты системного анализа нейродинамической организации ФСПД учащихся при решении задач на автоматизированном уроке по ЭЭГ-проявлениям при активной форме обучения у одних и тех же детей в 4-м и 5-м классе.
Меньшая выборка из 961 ЭЭГ-реализации будет иметь 959 степеней свободы, а разница значений коэффициентов корреляции (КК) правого и левого полушария достоверно будет отличаться от нуля на 5% уровне, если она будет равна или превышать 0,064. При сопоставлении методом ортогона- лизации нейродинамической организации иерархии ФСПД учащихся при активной форме обучения у тех же детей в 4-м и 5-м классах по 384 признакам ЭЭГ выявляется высокодостоверное различие более чем по 200 признакам ЭЭГ.
Такое сопоставление впервые показало, что учащиеся 4-го и 5-го классов используют разные механизмы преобразования информации. Проявляется это прежде всего в различии функциональных межполушарных асимметрий (МПА), выявляемых при сопоставлении гистограмм компонент у одних и тех же детей в 4-м и 5-м классах. На рис. 59а показана структура компоненты 4 индекса ЭЭГ у учащихся 4-го класса при решении задач, а на рис. 596 — структура той же компоненты через год активного обучения у тех же детей. У учащихся 4-го класса МПА менее выражены, они, как правило, однонаправленны по знаку корреляции (в одном полушарии мозга), имеется 12 значимых МПА. У учащихся 5-го класса МПА резко возросли, стали, как правило, везде разнонаправленными по знаку корреляции (между правым и левым полушариями), 15 из 16 возможных МПА стали достоверными, коренным образом изменилась структура компоненты (разница КК разнонаправленных МПА вдвое увеличилась, в бета-диапазоне КК левого полушария во всех отведениях стали иметь положительную корреляцию с индексом ЭЭГ, а в альфа-, тета-, дельта-диапазонах— отрицательную). Максимальная разница КК МПА у учащихся 4-го класса только в двух отведениях была больше 0,4, а у обследуемых 5-го класса — в девяти отведениях из 16 возможных. Ничего подобного не наблюдалось у этих детей в 4-м классе.
На рис. 60а представлена гистограмма компоненты 3 амплитуды ЭЭГ у детей 4-го класса, а на рис. 60б — гистограмма той же компоненты у этих же детей в 5-м классе.


Рис. 59. Графические изображения компонент 4 индекса ЭЭГ при решении контрольных задач по математике.
а—учащимися в 4-м классе (35 школьников); б — теми же учащимися в 5-м классе (30 школьников). Обозначения те же, что на рис. 1.


Рис. 60. Графические изображения компонент 3 амплитуды ЭЭГ. Обозначения те же, что на рис. 59.

У обследуемых в 4-м классе было 6 значимых МПА из 16, все КК были однонаправленными, т. е. имели одинаковый знак корреляции. В 5-м классе структура этой компоненты у тех же детей резко изменилась: вместо 6 из 16 МПА 15 стали достоверными, из них 7 МПА имели разнонаправленные знаки корреляции. Максимальная разница КК МПА у детей в 4-м классе достигает 0,2537, а в 5-м классе у этих же детей — 0,6855.
На рис. 61а приведена гистограмма компоненты 4 амплитуды ЭЭГ у детей в 4-м классе, а на рис. 616 — гистограмма той же компоненты у тех же детей в 5-м классе. У детей в 4-м классе были 3 значимых МПА из 16, а у тех же детей в 5-м классе—11 значимых МПА из 16. При этом выраженность МПА у учащихся в 5-м классе втрое увеличилась по сравнению с таковой у тех же детей в 4-м классе (соответственно разница КК составила 0,3080 и 0,1076).
На рис. 62а показана гистограмма компоненты 4 частоты ЭЭГ у детей в 4-м классе, в значимых МПД не было разнонаправленности в симметричных отведениях в бета- и альфа-диапазонах (за исключением лобных отведений в бета-диапазоне), хотя всего значимых МПА было 8. На рис. 626 в гистограмме той же компоненты у детей в 5-м классе в бета- и альфа-диапазонах 7 из 8 возможных МПА были разнонаправленны по знаку корреляции в симметричных отведениях и 1 МПА однонаправленна, всего у детей в 5-м классе отмечается 11 достоверных МПА, при этом значения разницы КК МПА находятся в диапазоне 0,6885—0,4875. У этих же детей в 4-м классе максимальная разница КК МПА составляла менее 0,4. Важно подчеркнуть, что у детей при активном обучении математике появилась резкая разнонаправленность КК в бета-диапазоне и меньшая — в альфа-диапазоне за счет положительной корреляции с частотой правого полушария, а КК левого полушария имели отрицательную корреляцию с частотой.
Активное обучение детей (совпадение доминирующей мотивации с подкреплением результатов в автоматизированных контрольных уроках, особенно в математических тестах-диктантах по каждой теме, системное «квантование» познавательных действий на уроке) приводило к резкому дифференцированию возбудимости полушарий для восприятия и обработки знаковой (абстрактной) и континуальной (образной) информации, что проявилось увеличением выраженности числа достоверных МПА и изменением их структуры (разнонаправленность симметричных отведений). Мы наблюдали как бы косвенно в «черном ящике», которым представлялся нам до сих пор большой мозг человека, как в процессе активного учения возрастает роль механизма, описанного нами ранее при решении модельных мыслительных задач в качестве механизма четвертых компонент [Пратусевич Ю. М., 1985], способного преобразовывать знаковую и образную информацию, обмениваться ею по транскаллозальным нейронам, моделировать путем сигнификации проблемную ситуацию (задачу по математике), обеспечивать интегративное взаимодействие двух уровней обработки информации (чувственного и абстрактного). Разумеется, при решении реальных учебных задач взаимодействие и переплетение описанных нами четырех узловых механизмов преобразования информации безмерно сложнее и дифференцированнее. Сам факт изменения структуры МПА, усиление их выраженности и увеличение числа следует рассматривать с позиции концепции о механизме образования ФСПД человека, предложенной К. В. Судаковым (1984), и данных о литерализации высших психических функций [Лурия А. Р., 1973].
Метод ортогонализации впервые наглядно выявил роль механизма обогащения аппарата акцептора результата действия ФСПД учащихся в 4-м и 5-м классах в процессе активного обучения.
Данные ЭЭГ-активности подкрепляются результатами усвоения пунктов программы, выявляемыми по школьным контрольным работам по математике за год. Для сопоставления результатов у учащихся с I и со II ТПИ оценки контрольных работ каждого школьника нормировались его годовой оценкой по математике (табл. 57).
Таблица 57
Нормированные результаты школьных контрольных работ по математике в 4-м классе (35 учащихся) и в 5-м классе (30 учащихся)


Классы

Типы преобразования информации (ТПИ)

I

и

 

4-й

0,92+0,01 (0,96 + 0,88)

0,82+0,01 (0,86-г 0,79)

5-й

1,00+0,01 (1,03+0,98)

0,95+0,01 (0,97-1-0,92)

По данным, приведенным в табл. 57, можно видеть, что результаты в 5-м классе достоверно лучше у детей с I и II ТПИ, чем были у тех же детей в 4-м классе. Результаты свидетельствуют об улучшении обучаемости.
Необходимо учитывать, что условия проведения контрольной работы в школе, когда на решение задач учащимся предоставляется 45 мин (полный урок), и условия автоматизированного контрольного урока, когда на решение 16 задач отводится не более 12 мин 48 с, различны и трудно сопоставимы.

Рис. 61. Графические изображения компонент 4 амплитуды ЭЭГ. Обозначения те же, что на рис. 59.


Рис. 62. Графические изображения компонент 4 частоты ЭЭГ. Обозначения те же, что на рис. 59.


Поэтому мы использовали «диагностическую программу» математических тестов-диктантов, которые служили тестами обучаемости, так как определяли результаты усвоения пунктов программы математики с одновременной обратной информацией ученику о результативности его решения, что создавало условия для импринтингового механизма формирования новых ФСПД учащихся. У школьников в 4-м классе было проведено 986 математических диктантов по 29 темам (пунктам) программы, а у тех же школьников в 5-м классе — 1178 диктантов по 38 темам программы. Результаты решения каждого математического теста-диктанта оценивались по проценту правильно выполненных операций. Результаты выполнения тестов (ориентированных на «зону ближайшего развития») приведены в табл. 58.
Таблица 58
Выполнение операций в тестах обучаемости диагностической программы (%) учащимися 4-го и 5-го классов


Классы

Типы преобразования информации (ТПИ)

I

2

4-й

78,82±1,05 (80,96+76,68)

54,95±2,47 (60,00+49,90)

5-й

85,39±1,09 (87,52+83,26)

61,06±1,96 (64,90+57,32)

По данным, приведенным в табл. 58, видно, что у учащихся с I ТПИ в 4-м классе было 78,82% правильно выполненных операций, а в 5-м классе у этих же учащихся — уже 85,39%. Это свидетельствует о достоверном повышении обучаемости у школьников с I ТПИ, так как активная форма обучения ориентирована на «зону ближайшего развития».
Выше (см. рис. 59—62) мы видели, что детьми в 4-м и 5-м классах использовались различные нейродинамические организации ФСПД. Прежде всего у них происходило обогащение аппарата акцептора результата действия, в результате чего значительно расширился и обогатился диапазон способов решения математических задач.
Обогащение нейронного аппарата акцептора результата действия ФСПД учащихся при активных формах обучения математике выявило не только лучшую обучаемость, но и снижение утомительности школьных контрольных уроков математики по сравнению с таковой при традиционной форме обучения [Пратусевич Ю. М., Лисицына К. А., 1987]. Утомляемость учащихся в результате выполнения школьной контрольной работы (в течение 45 мин), оцениваемая с помощью ЭВМ по комплексному показателю изменения функционального состояния, отражающего взаимодействие корковых и подкорковых структур мозга, при активной форме обучения была следующей: у 14,7% учащихся не было утомления, у 55,9% отмечалось начальное корковое утомление, у 29,4% развилось корково-подкорковое утомление. При традиционной форме обучения у всех учащихся наблюдалось утомление: у 27,8% Рубилось начальное корковое утомление, у 72,2% оно перешло в корково-подкорковое утомление [Пратусевич Ю. М. и др., 1987].


1     Энгельс Ф. Анти-Дюринг. — Маркс К., Энгельс Ф. Соч. 2-е изд., т. 20, с. 37.

2 К о л м о г о р о в А. Н. Математика. — БСЭ. 2-е изд., т. 26, с. 476.

3 Ленин В. И. Философские тетради. — Поли. собр. соч., т. 29, с. 482.

4    Л а ф а р г П. Воспоминания о Марксе. — В ки.: Воспоминания о Марксе и Энгельсе. — М.: Госполитиздат, 1956, с. 65—66.

5     Александров А. Д. О геометрии. — «Математика в школе», 1980, № 3, с. 56.

6 Брунер Дж. Психология познания. За пределами непосредственной информации /Пер. с англ. — М.: Прогресс, 1977, с. 387.

7 Выготский Л. С. Избранные психологические исследования. — М.: Изд-во АПН РСФСР, 1956, с. 447.



 
« Системная красная волчанка, системная склеродермия, ревматоидный артрит   Системы организма (гистология) »