115
О ПОКАЗАТЕЛЯХ АВТОМАТИЗАЦИИ НАВЫКА
А. М. НОВИКОВ
Автоматизация действий в процессе упражнения — важнейшее явление в обучении. Однако в литературе оно раскрывается описательно и характеризуется повышением качества движений, их слиянием, устранением лишних, переносом внимания с процесса на результат действий и т. д. [2 и др.]
Это связано с тем, что по параметрам, по которым обычно рассматривается динамика формирования навыков (количество ошибок, точность действий, время, затрачиваемое на их выполнение, и т. д.), кривые упражнения, т. е. графики зависимости того или иного параметра от времени обучения, количества упражнений, имеют плавный, «замедляющийся» ход и не позволяют выделить какие-либо характерные этапы [1]. Для изучения процесса становления навыков весьма важно иметь объективные показатели, позволяющие определить этапы автоматизации действий.
Цель данной работы заключалась в подборе и апробации таких показателей.
МЕТОДИКА
Эксперимент проводился с 12 школьниками V и VI классов. В качестве модельного навыка было выбрано печатание на пишущей машинке одного слова правой рукой (на всем протяжении эксперимента печаталось одно и то же слово). С каждым учащимся было проведено по 12 упражнений (продолжительность одного упражнения — 20 мин). После первого и последнего упражнений с испытуемыми проводились все измерительные процедуры, указанные ниже.
Электромиография речедвигательных органов. Как известно, на начальных этапах формирования навыка процесс выполнения действий сопровождается внутренней речью — «проговариванием» действия про себя. В дальнейшем, по мере упражнения, действия выполняются без существенного вмешательства второй сигнальной системы. Это, как предполагалось, должно было отразиться в снижении электрической активности кольцевой мышцы рта.
В эксперименте электроактивность кольцевой мышцы снималась электродами, приклеиваемыми к нижней губе испытуемого. Усилителем биопотенциалов потенциалы усиливались и через интегрирующую цепочку (мостиковый диодный выпрямитель с RC фильтром, Т = 0,2 с) подавались на самописец.
При обработке результатов оценивалась средняя по группе учащихся разность между активностью мышцы в процессе работы и фоновой активностью.
МЕТОДИКА СИНХРОННОЙ СЕНСОМОТОРНОЙ РЕАКЦИИ1
Начало освоения учащимися любого нового действия характеризуется широкой генерализацией возбуждения в центральной нервной системе. Во-первых, по мере упражнения происходит концентрация очагов возбуждения в нервных центрах, функциональных структурах, непосредственно участвующих в выполнении данного действия (А. А. Ухтомский, Н. Е. Введенский). Во-вторых, по мере автоматизации навыка управление действием смещается в сторону более низких иерархических уровней (Н. А. Бернштейн).
Исходя из этого, можно было предположить, что удобным показателем автоматизации навыка может быть следующая методика. На экспериментальном рабочем месте располагалась установка по измерению латентного периода простой сенсомоторной реакции. Учащемуся давалась инструкция выполнять в произвольном темпе заданное трудовое действие. Ему также предлагалось одновременно следить за световыми или звуковыми сигналами (специальная выносная сигнальная лампа устанавливалась в поле зрения испытуемого) и в случае появления сигнала как можно быстрее нажать на кнопку свободной левой рукой. Таким образом, время реакции измерялось в процессе работы (т. е. синхронно).
116
Такая постановка эксперимента вызывает конфликт двух деятельностей испытуемого. Одна из них (реакция на сигнал) является предельно простой и автоматизируется после специально проведенной предварительной тренировки. Предполагалось, что в начальный период освоения действий время реакции, измеренное таким образом, будет весьма большим, поскольку испытуемый пока не в состоянии распределить свое внимание. По мере упражнения в связи с автоматизацией выполнения действий время реакции должно уменьшаться.
Для оценки автоматизации навыка по данной методике использовалась следующая величина:
где Тп — латентный период простой сенсомоторной реакции (в обычных условия), Тс — латентный период синхронной реакции (во время работы).
МЕТОДИКА СЛАБОГО ОЧАГА ВОЗБУЖДЕНИЯ2
Так же как и в предыдущей методике, испытуемому предлагалось одновременно с трудовым действием выполнять другое несложное действие — сгибать и разгибать указательный палец левой руки. Это действие также легко автоматизируется после предварительной тренировки. Предполагалось, что успешное его выполнение одновременно с работой (ритмически, с постоянной амплитудой, без перерывов) возможно, очевидно, только в случае, когда навык автоматизирован.
В экспериментальной установке регистрация движений указательного пальца осуществлялась резисторным рычажным датчиком, соединенным нитью с указательным пальцем испытуемого. Датчик, включенный по мостовой схеме, подсоединен одной диагональю к источнику питания, другой — к самописцу.
Стабильность движений оценивалась по пространственному параметру:
где A1 — амплитуда очередного движения пальца (сгибание и разгибание);
Ā — среднее значение амплитуды — ММ.
Аналогично оценивалась стабильность движений по временному параметру (ритмичность). В этом случае А1 — период очередного движения, Ā — среднее значение периода (сек.).
Способность к работе в условиях помех как показатель устойчивости навыка.
Проводилось сравнение показателей работы учащихся в условиях сильных звуковых помех с работой в обычных условиях. Помеха представляла собой воспроизводимые на магнитофоне сигналы двух меняющихся случайным образом частот в диапазоне 200—2000 гц. Оценивалось время, затрачиваемое на выполнение задания (печатание одной строки — в с) и количество ошибок.
ИЗМЕНЕНИЕ АМПЛИТУДЫ КОЛЕННОГО РЕФЛЕКСА
Данная методика аналогична методике синхронной сенсомоторной реакции. Однако, в отличие от последней, коленный рефлекс имеет безусловнорефлекторный характер. Изменения величины амплитуды коленного рефлекса (измеряемого синхронно с работой испытуемого) в процессе упражнения могут позволить судить о динамике развития процессов управления действиями на более низких уровнях регуляции.
Для измерения величины коленного рефлекса был сконструирован специальный датчик. Испытуемый усаживался на стул, высота сиденья которого регулировалась так, чтобы ноги не касались пола. На задней части стула был укреплен резисторный датчик (потенциометр) с рычагом и возвратной пружиной. К концу рычага привязана нить, второй конец которой с помощью зажима крепился к ноге испытуемого. Таким образом, качание ноги передается на рычаг и вызывает вращение оси потенциометра. Потенциометр включен в мостовую схему. Одна из диагоналей моста подключается к источнику питания, другая — к самописцу. Коленный рефлекс вызывался легким ударом специального маятникового устройства, которое позволяет выдерживать постоянство силы удара.
Кроме того, в процессе эксперимента фиксировались и обычные показатели навыка — время выполнения действий (скорость печатания одной машинописной строки— 10 слов, в с) и количество ошибок (среднее на одну строку).
117
РЕЗУЛЬТАТЫ
Средние по группе значения измеряемых параметров приведены в таблице. Как видно, их различие до и после периода упражнений весьма значительно, все разности достоверны. Измерения времени синхронной реакции как на свет, так и на звук, а также методика слабого очага возбуждения дают стабильные и близкие результаты у всех учащихся.
По всем параметрам (кроме методики коленного рефлекса) значения параметра t (по Стьюденту) для разностей средних индивидуальных значений составили от
СРЕДНИЕ ПО ГРУППЕ УЧАЩИХСЯ РЕЗУЛЬТАТЫ
2,8 и выше. Уровень достоверности разностей в целом по группе значительно превышает 99%. По методике коленного рефлекса уровень достоверности — 97,3%. Несколько большие индивидуальные различия проявляются в миограмме кольцевой мышцы рта. Большие индивидуальные различия дает методика коленного рефлекса. В частности, у трех учащихся устойчивый коленный рефлекс не проявлялся. У остальных эффект упражнения проявлялся по-разному. Наибольшая разница до и после упражнений по сравнению с фоновым значением — 10,0 и 0,9 усл. ед., наименьшая — 9,4 и 8,9 соответственно.
Характерно, что амплитуда коленного рефлекса в начале освоения нового действия резко возрастает, т. е. получается, что низшие уровни регуляции движений, не связанные непосредственно с выполнением этого действия, как бы выходят из-под контроля высших.
Таким образом, описанные методики можно использовать в качестве показателей автоматизации навыков, причем все они имеют в значительной мере универсальный характер и могут применяться при изучении динамики формирования самых разнообразных навыков.
1. Новиков А. М. Анализ количественных закономерностей процесса упражнения — М., 1976.
2. Общая психология / Под ред. А. В. Петровского. — М., 1970.
3. Практикум по физиологии труда/Под ред. К. С. Точилова. — Л., 1970.