CC BY
9
УДК 373.24
М. Л. Стружкин1, Т. Г., Кузнецова1, Н. В Годинская2
Разработка и апробация методики распознавания зрительных стимулов с использованием цифровых технологий у детей дошкольного возраста
гФГБУН «Институт физиологии им. И.П. Павлова» РАН, г. Санкт-Петербург, Россия 2ГБДОУ «Детский сад № 81», г. Санкт-Петербург, Россия
Аннотация. Пандемия COVID-19 затронула большинство стран мира и практически все сферы общественной жизни, не стала исключением и система образования. Руководители и специалисты-педагоги в самых разных уголках Земли почти одномоментно оказались перед сложным выбором: попытаться перевести образовательные процессы в онлайн-среду или поставить обучение «на паузу», временно прекратив деятельность своих учреждений. Появилось множество онлайн-образовательных курсов и программ, но остались вопросы - насколько они продуктивны в качестве методик обучения и как оценить их вклад в развитие когнитивных способностей и подготовку к школьным занятиям детей дошкольного возраста? Задачей нашего исследования являлась разработка и апробация методики, позволяющей оценить развитие когнитивных способностей ребенка и его исполнительных функций, ответственных за организацию целенаправленной деятельности и характеристики процессов внимания, составляющих основу обучения. В качестве основы разработки был использован Висконсинский тест, адаптированный для работы в дошкольном учреждении с детьми 3-4 лет. Ориентация на применение цифровых технологий отвечает методическому уровню современных исследований и отражает актуальность расширения диапазона развивающих занятий в период пандемии, а также инструментария сенсорно-когнитивного тестирования при работе с детьми дошкольного возраста. В процессе апробации методики в условиях детского образовательного учреждения были получены первичные результаты, представленные оценками правильных распознаваний зрительных стимулов и ошибок детей. При улучшении эпидемиологической ситуации планируется продолжение исследования с увеличением числа респондентов, а также с дополнительной оценкой влияния сенсорного фона (например, различных звуковых и речевых помех) на процессы обучения.
Ключевые слова: зрительное распознавание, процессы обучения, Висконсинский тест, когнитивная деятельность, цифровые технологии, дошкольное образование.
M. L. Struzhkin1, T. G. Kuznetsova1, N. V. Godinskaya2
Development and approval of the methods for recognizing visual stimuli using digital technologies in preschool children
1Pavlov Institute of Physiology, RAS, St. Petersburg, Russia 2Kindergarten number 81, St. Petersburg, Russia
Abstract. The COVID-19 pandemic has affected most countries of the world and almost all spheres of public life, and the education system was no exception. Leaders and educational specialists in various parts of the world
СТРУЖКИН Максим Леонидович - ст. лаборант ФГБУН «Институт физиологии им. И.П. Павлова» РАН, г. Санкт-Петербург, Россия. E-mail: mstruzhkin@gmail.com
STRUZHKIN Maxim Leonidovich - senior laboratory assistant, Pavlov Institute of Physiology, RAS, St. Petersburg, Russia.
КУЗНЕЦОВА Тамара Георгиевна - доктор биологических наук, в.н.с. ФГБУН «Институт физиологии им. И.П. Павлова» РАН, г. Санкт-Петербург, Россия.
KUZNETSOVA Tamara Georgievna - Doctor of Biological Sciences, leading researcher, Pavlov Institute of Physiology, RAS, St. Petersburg, Russia.
ГОДИНСКАЯ Наталья Викторовна - воспитатель ГБДОУ «Детский сад № 81», г. Санкт-Петербург, Россия.
GODINSKAYA Natalya Viktorovna - educator, Kindergarten number 81, St. Petersburg, Russia.
almost immediately faced a difficult choice: to try to transfer educational processes to an online environment or to put training on pause, temporarily stopping the activities of their institutions. Many online educational courses and programs have appeared, but the question remains - how productive they are as teaching methods and how to assess their contribution to the development of cognitive abilities and preparation for school in preschool children. The objective of our study was to develop and test a methodology that allows us to assess the development of a child's cognitive abilities and their executive functions, which are responsible for the organization of purposeful activity and the characteristics of attention processes that form the basis of learning. As the basis for the development, the Wisconsin test was used, adapted to work in a preschool with 3-4 years old children. The focus on the use of digital technologies meets the methodological level of modern research and reflects the relevance of expanding the range of developmental activities during a pandemic, as well as tools for sensory-cognitive testing when working with preschool children. In the process of approbation of the methodology in a children's educational institution, primary results were obtained, represented by assessments of the correct recognition of visual stimuli and errors of children. With the improvement of the epidemiological situation, it is planned to continue the study with an increase in the number of respondents, as well as with an additional assessment of the influence of the sensory background (for example, various sound and speech noises) on the learning processes.
Keywords: visual recognition, learning processes, Wisconsin test, cognitive activity, digital technologies, preschool education.
Введение
Внимание - одно из самых важных качеств успешного обучения ребенка. Его недостаточное развитие и проблемы с переключаемостью затрудняют организацию решения ребенком сенсорно-когнитивных задач и адекватного перехода от выполнения одного задания к другому в процессе обучения. Рост числа детей, имеющих трудности с успешностью получения школьного образования, делает актуальным задачу раннего выявления подобных проблем и методик их компенсации. Дистанционное обучение продемонстрировало необходимость разработки безопасных подходов к образованию, особенно детей младшего возраста. На решение этой задачи и была направлена настоящая работа, в основу которой была заложена идея использования Висконсинского теста для оценки когнитивных способностей человека.
Тест позволяет оценить способности: 1) выделять абстрактные категории стимулов (forming abstract concepts); 2) переключать внимание при смене их категории (shifting set); 3) концентрировать внимание на выделенной категории (maintaining set); 4) использовать обратную связь (feedback utilization) [1]. В литературе также представлены данные о том, что люди с расстройствами аутистического спектра выполняют этот тест хуже, чем здоровые испытуемые [2]. Поэтому возможность выявления таких отклонений рассматривалась в качестве дополнительного направления практического использования нашей разработки.
Цель работы состояла в разработке, подготовке и апробации рабочей версии компьютеризированного теста для распознавания зрительных стимулов различной формы и цвета, позволяющего производить оценку развития базовых сенсорно-когнитивных навыков и характеристик обучения у детей младшего дошкольного возраста.
Материалы и методы
Методика проведения теста соответствует игровому формату. Условия задания отражают простые ситуации на мониторе компьютера - условный «домик» и набор стимулов разной формы и цвета. Задача ребенка состоит в том, чтобы убрать с сенсорного экрана целевой стимул - стимул определенной формы или цвета, который скроется в «домике» при правильном выполнении задания. Тестирование начинается после короткого обучения методом проб и ошибок с использованием обратной связи - подтверждением правильности ответа или ошибки со стороны экспериментатора.
Тестовые стимулы представлены набором из 5 геометрических фигур (квадрат, круг, треугольник, ромб, звезда) и 3 вариантов цвета (красный, синий, желтый).
Согласно процедуре, после 5 правильных ответов подряд происходит смена целевого стимула, о чем сообщается ребенку. Оценивается количество правильных выборов и количество
ошибок в каждом тестовом блоке: 1 - выбор по цвету; 2 - выбор по форме. Дополнительно выделяются неперсеверативные и персеверативные ошибки выбора, где персеверативные ошибки - это ошибки, которые навязчиво и устойчиво повторяются при выполнении задания без каких-либо изменений, так называемое «зацикливание».
В процессе апробации время выполнения ребенком заданий не превышало 10-12 минут. При проявлениях усталости тестирование прекращалось. Из-за введения карантина в пробном исследовании приняли участие только 10 детей в возрасте 3-4 лет, которым было предъявлено 273 стимула. Все дети знали и могли назвать основные цвета и геометрические фигуры из тестового набора.
Для примера на рис. приведены фотографии реальных экспериментальных ситуаций, соответствующих выполнению тестов детьми, посещающими дошкольное образовательное учреждение. На них хорошо видны тестовые атрибуты - сенсорный экран, изображения «домика» и наборов стимулов, предъявляемых детям, а также их позитивный настрой и устремленность на поиск правильного решения поставленной сенсорно-когнитивной задачи.
Рис.: Примеры выполнения детьми тестовых заданий
Результаты
Полученные результаты показали, что первый блок заданий (выбор цвета) безошибочно выполнили 20% детей из экспериментальной группы, 30% допустили неперсеверативные ошибки и еще 20% детей - персеверативные. При предъявлении второго блока с выбором геометрических фигур без ошибок справились 40% детей из этой же группы, остальные в большинстве допустили неперсеверативные ошибки.
Из всех неправильных выборов 27,3% составили ошибки при выборе цвета и 7% - при выборе фигуры. Наибольшее число неперсеверативных ошибок соответствовало 42,9% случаев неправильных ответов при смене цвета, что связано с недостаточной переключаемостью внимания при смене категории стимула у детей младшего дошкольного возраста. При замене фигур количество неперсеверативных ошибок составило 25% от их общего числа. В то же время увеличение ошибочных выборов могло стать результатом утомления детей (устойчивое внимание у детей этого возраста сохраняется до 5-7 минут), а серия с выбором фигур проводилась второй после блока с выбором цвета на 6-7 минутах работы детей.
Особое внимание привлекли результаты 2 детей, которые допустили 94% персевератив-ных ошибок при выборе геометрических фигур на материале 33 предъявленных стимулов. Такой результат рассматривался как проявление характеристик нетипичного развития детей и их возможного попадания в группу риска в отношении расстройств аутистического спектра, требующих более детального обследования [2].
Заключение
Разработанная методика очень хорошо проявила себя при проведении апробации. Дети быстро понимали инструкцию и условия выполнения задания, демонстрировали эмоционально положительный настрой и заинтересованность в достижении положительного результата.
Видеозапись хода исследования, непосредственные наблюдения экспериментатора за поведением ребенка и анализ первичных результатов тестирования подтвердили возможность количественно и качественно оценить способности детей к работе в режиме обучения и ведущие характеристики процессов внимания, в первую очередь их концентрацию и переключа-емость.
Сравнение данных, полученных при выполнении разных тестовых блоков, свидетельствует, что работа с геометрическими фигурами у ряда детей младшего дошкольного возраста сопровождается большим числом персеверативных ошибок, которые могут отражать проблемы с формированием у них психофизиологической основы когнитивной деятельности и процессов внимания. С одной стороны, это может быть обусловлено возрастной незрелостью лобных и теменно-височных зон мозга, отвечающих за когнитивную деятельность ребенка, а с другой - оказаться признаком скрытого аутизма, раннее выявление которого выступает в настоящее время чрезвычайно актуальной задачей. Результаты пилотного исследования дают основание для совершенствования методики и проведения более глубокого анализа состояния детей с подключением регистрации вегетативных реакций.
Литература
1. Полунина А. Г., Давыдов Д. М. Висконсинский тест сортировки карточек как инструмент оценки когнитивных функций // Социальная психиатрия / Под ред. Дмитриевой Т.Б. - М.: Издательство ГНЦ ССП им. В.П. Сербского, 2004. - С. 217-236.
2. Ozonoff, S., Executive function deficits in high functioning autistic children: relationship to the theory of mind / B. F. Pennington, S. J. Rogers // Journal of Child Psychology and Psychiatry. - 1991. - №№ 32. - 1081-106.
References
1. Polunina A.G., Davydov D.M. Viskonsinskij test sortirovki kartochek kak instrument ocenki kognitivnyh funkcij // Social'naya psihiatriya. Pod red. Dmitrievoj T.B. - M.: Izdatel'stvo GNC SSP im. V.P. Serbskogo, 2004. - S. 217-236.
2. Ozonoff, S., Executive function deficits in high functioning autistic children: relationship to the theory of mind / B. F. Pennington, S. J. Rogers // Journal of Child Psychology and Psychiatry. - 1991. - №№ 32. - 1081-106.
^SNSr^Sr
