CC BY
44
УДК 378.4
Экспресс-диагностика когнитивных способностей студентов «классическим» и аппаратным методами
Express diagnostics of students' cognitive abilities by "classical" and hardware methods
Турнова ^Ю.И., Казанский государственный медицинский университет, junik2525@yandex.ru Панова И.А., Всероссийский научно-исследовательский институт МВД России, г. Москва, ira-panova_2010@mail. ru
Николаева Н.Н., МБОУ «Гимназия №8 - Центр образования» Советского района г. Казани, masdinka@yandex. ru
Turnova Yu., Kazan State Medical University, junik2525@yandex.ru
Panova I., All-Russian Research Institute of the Ministry of Internal Affairs of Russia, Moscow, ira-panova_2010@mail.ru
Nikolaeva N., MBOU "Gymnasium №8 - Education Center" of the Soviet district of Kazan, masdinka@yandex.ru
DOI: 10.51379/KPJ.2022.151.1.023
Ключевые слова: когнитивные функции, моторные функции, теппинг-тест, психологическая диагностика, мышление, функции психики.
Keywords: cognitive functions, motor functions, tapping test, psychological diagnostics, thinking, mental functions.
Аннотация. Актуальность статьи обусловлена сложившейся эпидемиологической обстановкой в стране. Влияние постковидного синдрома на все функции человека, включая когнитивные и психические, сегодня стало особенно очевидным. Актуальность проблематики так же связана с самой парадигмой образования через всю жизнь. Если раньше человек мог выучиться на определенную профессию и с успехом работать, пользуясь полученными знаниями, то сегодня каждый осваивает новые компетенции регулярно. И состояние когнитивных функций, особенно таких как память, быстрота мышления, существенно влияет на возможность обучаться. Цель статьи заключается в выявлении значимой зависимости между состоянием когнитивных функций и наличием или отсутствием постковидного синдрома. Так же целью нашего исследования было подтверждение релевантности и объективности аппаратного теппинг теста как одного из наиболее разработанных и простых методов диагностики состояния когнитивных функций, посредством сравнения результатов аппаратного и классического тестирования. Авторами сформулирована и локазана гипотеза о значимой, сильно и прямой корреляции между состоянием когнитивных функций человека и постковидным синдромом. Предложена методика проведения аппаратного теппинг-теста, которая позволяет ни только получать объективные данные о состоянии когнитивных функций человека, но и проанализировать широкий спектр других функций психики. Статья предназначена для ученых и исследователей в сфере образования, педагогики, психологии, психофизиологии.
Abstract. The relevance of the article is due to the current epidemiological situation in the country. The influence of post-ovoid syndrome on all human functions, including cognitive and mental, has become especially obvious today. The relevance of the problem is also connected with the very paradigm of education through life. If earlier a person could study for a certain profession and work successfully using the acquired knowledge, today, everyone learns new competencies regularly. And the state of cognitive functions, especially such as memory, speed of thinking, greatly affects the ability to learn. The purpose of the article is to identify a significant relationship between the state of cognitive functions and the presence or absence of postcovid syndrome. Also, the purpose of our study was to confirm the relevance and objectivity of the hardware tapping test, as one of the most developed and simple methods for diagnosing the state of cognitive functions, by comparing the hardware and classical tapping test. The authors have formulated a hypothesis about a significant, strong and direct correlation between the state of human cognitive
functions and postcovid syndrome. The method of conducting a hardware tapping test is formulated, which allows not only to obtain objective data on the state of human cognitive functions, but also to analyze a wide range of other functions of the psyche. The article is intended for scientists and researchers in the field of education, pedagogy, psychology, psychophysiology.
Введение. Когнитивные (психические) функции человека как высшие функции мозга, отличают человека от животного. К когнитивным функциям относятся: мышление, понимание, речь и т.д. Одним из следствий заболевания ковидом является поражение нервной системы, что влияет, в том числе, и на когнитивные функции человека. Основными маркерами снижения когнитивных способностей являются нарушение памяти, внимания и концентрации, способности к рассуждению. Как известно, одним из показательных внешних проявлений нарушения когнитивных способностей является нарушение моторики рук. Даже при незначительных нарушениях можно наблюдать снижение скорости письма и способности к выполнению мелкомоторных манипуляций. Анализируя качество моторики рук можно сделать выводы о состоянии нервной системы.
Системная психологическая диагностика применяется во всех сферах, где человек является объектом педагогических и психологических исследований. Для этого применяются разнообразные тесты и методики. Многие из методик определения характеристик нервной системы человека нуждаются в специальном аппаратном оформлении или определенных условиях для их выполнения. Многие методики диагностики являются затруднительными при выполнении.
Материалы и методы исследования. Как известно, экспресс-методика «Теппинг-тест» разработанная Е.П. Ильиным в 1972 году для диагностики силы нервных процессов (лабильности, выносливости) путем измерения динамики темпа движений кисти до сих пор является одной из самых надежных и распространенных диагностических методик экспресс-диагностики силы-слабости нервной системы [1]. Сила нервных процессов отражает общую работоспособность человека: человек с сильной нервной системой способен выдерживать более интенсивную и длительную нагрузку, чем человек со слабой нервной системой. При слабой нервной системе утомление вследствие психического или физического напряжения возникает быстрее, чем при сильной.
Для проведения теппинг-теста вот уже почти полвека используются стандартные бланки, представляющие собой листы бумаги (203x283),
разделенные на шесть (расположенных по три в ряд) равных прямоугольников, где по команде экспериментатора выставляется по времени максимально возможное для каждого испытуемого количество точек. Обработка данных производится преимущественно вручную [2].
С конца прошлого века предпринимались попытки аппаратной оптимизации теппинг-теста. Одним из ограничений этому выступало присущее всем устройствам ввода, имеющим механические кнопки, контактные емкостные площадки и сенсорные панели, такое свойство как «дребезг контактов», которое искажает процесс ввода информации вплоть до «проседания» кнопки [3].
Старшее поколение, включая миллениалов, общаясь с электронными устройствами прошлого тысячелетия, привыкли тактильно ощущать факт нажатия кнопки. И, чем более отчетлив факт нажатия (вплоть до слышимого щелчка), тем более эффективной кажется работа с клавишами. Люди, родившиеся в этом веке, приучены к сенсорной кнопке и воспринимают факт нажатия косвенно, через реакцию устройства (озвучивание нажатия сенсора или по эффекту, оказанному нажатием сенсора) [4]. Мы предположили, что аппаратное теппинг-тестирование именно нынешних студентов-первокурсников
(максимально взрослых из «сенсориков») не даст достоверных отличий от «классического» способа прохождения теста, что позволит в будущем интенсифицировать экспресс-диагностику
когнитивных способностей у лиц данной категории и аппроксимировать полученный ранее «классическим» способом материал.
Основная гипотеза нашего эксперимента заключается в том, что постковидный синдром распространяется не только на состояние кровеносной, дыхательной и других систем, но и на состояние психомоторных функций человека. В эксперименте мы с помощью теппинг-теста проводили экспресс-диагностику «силы-слабости» нервной системы учащихся первого курса медицинского университета, переболевших ковидом и непереболевших. Как известно, суть теста состоит в том, чтобы пронаблюдать изменения предельного темпа движений кистью во времени. Сама методика проведения исследования довольно проста. Студентам раздаются бланки с двумя большими квадратами,
в которых они за одну минуту должны поставить как можно больше точек правой и левой рукой соответственно. Данное исследование проводилось классическим способом (на бумаге карандашом) и аппаратным (с помощью специализированного приложения для телефонов). Далее мы провели сравнительное исследование теппинг-теста «классическим» и аппаратным способами. Оказалось, что результаты, полученные как при реализации «классического», так и аппаратного способов выполнения теппинг-теста достоверно не отличаются. Эти данные позволяют в дальнейших исследованиях оптимизировать и
интенсифицировать процесс экспресс-диагностики силы-слабости нервной системы с помощью аппаратов.
Далее, сравнивая результаты теппинг-теста студентов переболевших «ковидом» и непереболевших, можно сделать вывод о том, что моторика неболевших находится на значимо лучшем уровне, чем у переболевших. Данный вывод сделан на основе математической (статистической) обработки результатов (количества точек, которые смогли выставить болевшие и неболевшие).
Цели работы:
- оценить приемлемость использования аппаратного метода экспресс-диагностики когнитивных способностей студентов для существенной оптимизации и интенсификации дальнейших исследований;
- объективно выявить зависимость нарушений когнитивных функций от постковидного синдрома, посредством исследования моторных функций человека.
Методика:
- Студентам первого курса педиатрического факультета медицинского университета (80 юношам и 103 девушкам) предлагалось выполнить теппинг-тест по инструкции «классическим» и аппаратным методом; так же студентам было необходимо на бланке отметить свой пол и переболел ли ковидом или нет.
- Инструкция заключалась в следующем: были розданы бланки с двумя большими квадратами 5/5 см; в правом квадрате было необходимо выставить максимальное количество точек правой рукой за 1 минуту, в левом квадрате соответственно выставлялись точки левой рукой.
- Далее тем же студентам предлагалось выполнить теппинг-тест аппаратным способом с помощью специализированного приложения, правой и левой рукой за 1 минуту. Данное приложение дает возможность синхронного подсчета нажатий на экран, что значительно сокращает время обработки результатов эксперимента.
- Затем производится подсчет результатов эксперимента и их статистическая обработка, с целью выявить значимую зависимость.
Результаты исследования.
1. Был проведен классический теппинг-тест у студентов первого курса: 80 юношей, 103 девушки. Результаты классического теппинг-теста выглядели следующим образом.
2. Далее был проведен аппаратный тепптнг-тест. Результаты аппаратного теппинг-теста выглядели следующим образом.
ИР П О
_
•
ЧЛ -»
-J - ■ У?
-*]_ „ - 1 ч '
Рисунок 1. -Результат классического теппинг-теста
Рисунок 2. - Результат аппаратного теппинг-теста
Как видно из рисунков, классический теппинт-тест необходимо обрабатывать вручную, что занимает значительное количество времени. Аппаратный же позволяет сразу же видеть результат подсчета нажатий.
Важно также отметить, что при проставлении точек рука у испытуемого устает и при проведении повторного эксперимента той же рукой результат оказывается более низким. Так же наблюдался эффект привыкания. При проведении эксперимента в третий раз одной и той же рукой, но при достаточном отдыхе, результат в третий раз был выше чем в первый, т.к. испытуемый уже «овладевал» техникой проставления точек.
3. Далее нами был произведен подсчет результатов теппинг-тестов. Результаты представлены в сводной таблице, где отдельно указаны результаты теппинг-теста для юношей и девушек, так же разделены эксперимент 1 : первичный классический теппинг-тест правой
рукой; эксперимент 2: вторичный классический теппинг-тест без отдыха правой рукой; эксперимент 3: третичный классический теппинг-тест с достаточным отдыхом правой рукой; эксперимент 4: первичный классический теппинг-тест левой рукой; эксперимент 5: вторичный классический теппинг-тест без отдыха левой рукой; эксперимент 6: третичный классический теппинг-тест с достаточным отдыхом левой рукой; эксперимент 7: первичный аппаратный теппинг-тест правой рукой; эксперимент 8: вторичный аппаратный теппинг-тест без отдыха правой рукой; эксперимент 9: третичный аппаратный теппинг-тест с достаточным отдыхом правой рукой; эксперимент 10: первичный аппаратный теппинг-тест левой рукой; эксперимент 11: вторичный аппаратный теппинг-тест без отдыха левой рукой; эксперимент 12: третичный аппаратный теппинг-тест с достаточным отдыхом левой рукой.
Таблица 1. - Сводная таблица результатов теппинг-теста
Среднее количество Среднее количество Среднее количество Среднее количество
точек точек точек точек
проставленных за проставленных за проставленных за проставленных за
одну минуту одну минуту одну минуту одну минуту
юношами, не болевшими ковидом юношами, болевшими ковидом девушками, не болевшими ковидом девушками, болевшими ковидом
Эксперимент 1 333 315 339 318
Эксперимент 2 329 305 332 311
Эксперимент 3 335 316 341 320
Эксперимент 4 251 233 250 231
Эксперимент 5 245 230 244 228
Эксперимент 6 255 236 256 232
Эксперимент 7 361 340 360 336
Эксперимент 8 356 334 352 330
Эксперимент 9 365 347 364 369
Эксперимент 10 325 314 329 313
Эксперимент 11 320 311 326 309
Эксперимент 12 328 319 233 319
Анализируя полученные результаты, можно отметить:
- Результаты теппинг-теста у юношей и у девушек не болевших ковидом выше чем у юношей и у девушек (соответственно), болевших ковиом. Это наблюдалось во всех вариациях эксперимента.
- Однозначно сказать, что у юношей или у девушек результаты выше невозможно, так как в одних экспериментах девушки показывали более высокие результаты, в других юноши показывали лучший результат.
- Результаты аппаратного теппинг-теста выше чем результаты классического теппинг-теста во всех случаях, однако сравнительный анализ результатов аппаратного теппинг-теста студентов болевших ковидом и неболевших выявляет те же тенденции, что и в классическом тесте.
- Результаты и аппаратного и классического теппинг-теста указывают на
Таблица 2. - Свойства коэффициента корреляции
несущественное и нестабильное различие моторных функций у юношей и девушек.
- Реакции усталости при повторе эксперимента без отдыха наблюдались как при классическом так и аппаратном теппинг-тесте.
- Реакции «обученности» при третьем повторе эксперимента с достаточным отдыхом наблюдались как при классическом так и аппаратном теппинг-тесте.
4. Далее была произведена статистическая обработка результатов для выявления статистически значимых зависимостей:
- Величины коэффициента корреляции.
- Прямой/обратной связи.
- Тесноты связи (связь отсутствует/слабая/ умеренная (средняя)/ сильная/функциональная).
- Статистической гипотезы (Оценка значимости различий совокупностей. Различие может возникнуть вследствии случайных причин либо за счет значимых различий сравниваемых совокупностей. Нулевая гипотеза и конкурирующая гипотеза).
Теснота связи Величина коэффициента корреляции
Прямая связь (+) Обратная связь (-)
Связь отсутствует r=0 r=0
Слабая 0<r<0.3 -0.3<r<0
Умеренная (средняя) 0.3<r<0.7 -0.7<r<-0.3
Сильная 0.7<r<1 -1<r<1-0.7
Функциональная r=1 r=-1
Опираясь на свойства коэффициента корреляции, вычисленные значения
коэффициентов корреляции для нашего эксперимента, теорию статистических гипотез, нами были сделаны следующие выводы:
- Связь между когнитивно-моторными функциями и постковидным синдромом прямая и сильная. Таким образом, можно утверждать, что у людей, переболевших ковидом, снижаются когнитивно-моторные функции.
- Связь между когнитивно-моторными функциями и полом отсутствует.
- Различия результатов у юношей и девушек не болевших ковидом и переболевших значимы и обусловлены неслучайными характеристиками сравниваемых совокупностей. То есть различие результатов обусловлено именно влиянием постковидного синдрома, а не случайными факторами.
- Различие результатов классического и аппаратного теппинг-тестов значимы и обусловлены неслучайными характеристиками сравниваемых совокупностей. Корреляционная
связь прямая, сильная. Это означает что классический и аппаратный метод различны не по случайным причинам, различны значимо, однако все тенденции экспериментов одинаковы как при исследовании одним так и другим методом. То есть аппаратный теппинг-тест может быть эффективно использован для экспериментов и его результаты достоверны и значимы.
Заключение. Аппаратная диагностика, основанная на теппинг-тестировании, продолжает совершенствоваться и интенсивно развиваться [6;7]. Научные исследования, проводимые в этом направлении, демонстрируют несомненную научную и практическую ценность. Производятся попытки автоматизации процесса тестирования за счет разработки и внедрения различных вспомогательных устройств типа
«Активациометр» [3] или ассоциированных с компьютером специальных теппинг - планшетов и «карандашей» [5]. Идея использования более облегченного варианта - программы на гаджете встречает возражение о неадекватности использования напрямую сенсорной панели для
счета прикосновений [3]. Нами, в данной работе, доказано, что для постмеллениальных поколений данные возражения необъективны. Таким образом, мы постулируем приемлемость использования аппаратного (в нашем случае -
программы на гаджете) метода экспресс-диагностики когнитивных способностей студентов для существенной оптимизации и интенсификации дальнейших исследований [811].
Литература:
1. Фукин А.И. Идеи Е.П. Ильина и их реализация в наших исследованиях / А.И. Фукин // Психология человека в образовании. - 2019. - Т. 1. - № 4.
2. Ильин Е.П. Психофизиологическое изучение учебной и спортивной деятельности / Е.П. Ильин. - Л.: ЛГПИ, 1986.
3. Абакумова В.А., Габдрахманова Ч.Ш. Реализация теппинг-теста бесконтактным способом для функциональной диагностики / В.А. Абакумова, Ч.Ш. Габдрахманова, И.А. Барков, В.М. Литвин, Б.Р. Шарипов // Вестник технологического университета. -2019. - Т. 22. - № 12. - С. 93-98.
4. Думбай В.Н. Показатели скорости сенсомоторных реакций и теппинг-теста у школьников начальных классов в разные годы обучения в школе / В.Н. Думбай // Валеология. - 2004. - № 3. - С. 42-50.
5. Думбай В.Н. Физиологические основы валеологии труда и спорта: учеб. пособие для студентов вузов / В.Н. Думбай, К.Е. Бугаев. - Ростов на/Д.: «ЦВВР», 2000. - 128 с.
6. Гришин А.С., Ильина С.А., Пичугина М.В., Турнова Ю.И. Когнитивная оценка восприятия информации / А.С. Гришин, С.А. Ильина, М.В.
Пичугина, Ю.И. Турнова // Казанский педагогический журнал. - 2020. - № 5. - С. 224-229.
7. Salihova M.A., Shakurova A.R., Galihanova A.A., Grishin S.N., Morozov O.G., Ionenko S.I. Cognitive assessment of new type of teaching video perception by secondary comprehensive school students / M.A. Salihova, A.R. Shakurova, A.A. Galihanova, S.N. Grishin, O.G. Morozov, S.I. Ionenko // International Journal of Multimedia Technology. - 2013. - Т. 3. - № 3. - С. 80-82.
8. Голомазов С.В. Футбол. Теоретические основы и методика контроля технического мастерства / С.В. Голомазов. - М.: ФиС, 2000. - 220 с.
9. Гаркави Л.Х., Квакина Е.Б., Уколова М.А. Адаптационные реакции и резистентность организма / Л.Х. Гаркави, Е.Б. Квакина, М.А. Уколова. - Ростов на /Д.: Изд-во РГУ, 1990. - 224 с.
10. Викторов Ф.В. Способ экспресс-контроля за уровнем физического состояния человека (КОНТРЭКС) / Ф.В. Викторов // Теория и методика физ. культ. - 1990. - № 1. - С. 26-28.
11. Бехтерева Н.П. Нейрофизиологические аспекты психической деятельности человека / Н.П. Бехтерева. -Л.: 2-е изд. Медицина, 1974. - 117 с.
References:
1. Fukin A.I. Ideas of E.P. Ilyin and their implementation in our research / A.I. Fukin // Human psychology in education. - 2019. - T. 1. - № 4.
2. Ilyin E.P. Psychophysiological study of educational and sports activities / E.P. Ilyin. - L.: LGPI, 1986.
3. Abakumova V.A., Gabdrakhmanova Ch.Sh. Implementation of the tapping test in a non-contact way for functional diagnostics / V.A. Abakumova, Ch.Sh. Gabdrakhmanova, I.A. Barkov, V.M. Litvin, B.R. Sharipov // Bulletin of the Technological University. - 2019. - T. 22. -№ 12. - S. 93-98.
4. Dumbai V.N. Indicators of the speed of sensorimotor reactions and tapping test in primary school students in different years of schooling / V.N. Dumbai // Valeology. - 2004. - № 3. - S. 42-50.
5. Dumbay V.N. Physiological bases of the valeology of labor and sports: textbook. allowance for university students / V.N. Dumbai, K.E. Bugaev. - Rostov on / D.: "TsVVR", 2000. - 128 p.
6. Grishin A.S., Il'ina S.A., Pichugina M.V., Turnova Yu.I. Cognitive assessment of information perception / A.S. Grishin, S.A. Ilyina, M.V. Pichugin, Yu.I. Turnova // Kazan Pedagogical Journal. - 2020. - № 5. - S. 224-229.
7. Salihova M.A., Shakurova A.R., Galihanova A.A., Grishin S.N., Morozov O.G., Ionenko S.I. Cognitive assessment of new type of teaching video perception by secondary comprehensive school students / M.A. Salihova, A.R. Shakurova, A.A. Galihanova, S.N. Grishin, O.G. Morozov, S.I. Ionenko // International Journal of Multimedia Technology. - 2013. - T. 3. - № 3. - S. 80-82.
8. Golomazov S.V. Football. Theoretical foundations and methods of technical mastery control / S.V. Golomazov. - M.: FiS, 2000. - 220 p.
9. Garkavi L.Kh., Kvakina E.B., Ukolova M.A. Adaptation reactions and body resistance / L.Kh. Harkavy,
E.B. Kvakina, M.A. Ukolova. - Rostov on / D.: Publishing House of the Russian State University, 1990. - 224 p.
10. Viktorov F.V. The method of express control over the level of a person's physical condition (KONTREKS) /
F.V. Viktorov // Teoriya i metodika fiz. cult. - 1990. - № 1. - S. 26-28.
11. Bekhtereva N.P. Neurophysiological aspects of human mental activity / N.P. Bekhterev. - L.: 2nd ed. Medicine, 1974. - 117 p.
5.3.4. Педагогическая психология, психодиагностика цифровых образовательных сред
(19.00.07 - Педагогическая психология)
Сведения об авторах:
Турнова Юлия Игоревна (г. Казань, Россия), кандидат педагогических наук, старший преподаватель кафедры медицинской и биологической физики с информатикой и медицинской аппаратурой, Казанский государственный медицинский университет, e-mail: junik2525@yandex.ru
Панова Ирина Анатольевна (г. Москва, Россия), старший научный сотрудник отдела методического сопровождения научно-исследовательских работ центра организационного обеспечения научной деятельности ВНИИ МВД России, полковник полиции, e-mail: ira-panova_2010@mail.ru
Николаева Надежда Николаевна (г. Казань, Россия), учитель начальных классов МБОУ «Гимназия №8-Центр образования» Советского района г. Казани, e-mail: masdinka@yandex.ru
