Особенности принятия решения школьниками 7-18 лет в условиях стохастической, вероятностной и детерминированной сред

ОСОБЕННОСТИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ ШКОЛЬНИКАМИ 7-18 ЛЕТ В УСЛОВИЯХ СТОХАСТИЧЕСКОЙ, ВЕРОЯТНОСТНОЙ И ДЕТЕРМИНИРОВАННОЙ СРЕД

Т.В. Волокитина1, Е.В. Попова кафедра физиологии и патологии развития человека ПГУ имени М.В. Ломоносова, Архангельск

Проведено исследование особенностей принятия решения на возрастном отрезке 7-18 лет в свободной, вероятностной и детерминированной среде с использованием компьютерного комплекса для психо-физиологических исследований «Пси-хомат». Получены статистически значимые возрастные и половые различия по динамическим параметрам в условиях детерминированной и стохастической среды, показано благоприятное влияние ситуации успеха на принятие решения в вероятностной среде.

Ключевые слова: детский возраст, психофизиология, принятие решений.

The peculiarities of decision making by 7-18 year old pupils under accidental, probabilistic and determined conditions. The paper presents the study of peculiarities of decision making at the age of 7-18 years old under free, probabilistic and determined conditions using computer complex for psychophysiological studies «Psychomat». Statistically significant age and sex differences in dynamic parameters were received in determined and accidental conditions. It was shown that decision making in probabilistic conditions is influenced favourably by success.

Изучение проблемы принятия решения является актуальной для многих дисциплин - к ней обращаются кибернетика, теория управления, инженерная психология, социология. Как наиболее тонкий и сложный механизм высшей нервной деятельности, процесс принятия решения является обязательным звеном в обеспечении всех видов познавательной деятельности, поэтому закономерно, что психофизиологическое обеспечение этой стадии процесса мышления является предметом специального анализа [1, 7, 12]. В теории функциональных систем данное понятие введено для чёткого обозначения этапа, на котором заканчивается формирование и начинается исполнение какого-либо поведенческого акта. Принятие решения в функциональной системе является одним из этапов в развитии целенаправленного поведения, всегда сопряженного с выбором, поскольку на стадии афферентного синтеза происходит сличение и анализ информации, поступающей из разных источников. Принятие решения представляет собой критический «пункт», в котором происходит организация эфферентных возбуждений, порождающих в дальнейшем определённое действие [2]. Показатели поведенческого реагирования могут оказаться весьма информативными при оценке свойств нервно-психической сферы человека и выявления сенситивных и критических периодов развития организма.

Контакты: 1 Волокитина Т.В., E-mail: icd@pomorsu.ru

Цель исследования - изучить особенности принятия решения школьниками 7-18 лет в стохастической, вероятностной и детерминированной среде.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Для объективной оценки принятия решения использовался компьютерный комплекс для психофизиологических исследований «Психомат» производства НИИ медицинского приборостроения РАМН (г. Москва, 2006) [9, 11, 14]. При исследовании фундаментальных механизмов деятельности центральной нервной системы (восприятия, памяти, психомоторики и т.п.) инструментальные тестовые компьютерные системы позволяют в стандартизированной и контролируемой ситуации получать объективные результаты, независимые от социально-культурологических и других факторов [8, 10]. Исследование проводилось в режимах «Свободный выбор», «Вероятностный выбор» и «Управляемый выбор». Модальность стимула во всех трёх режимах - свет.

Психофизиологическая интерпретация полученных данных проведена с учётом рекомендаций НИИ педиатрии РАМН и ВНИИ медицинского приборостроения РАМН [22].

Исследование в режиме «Свободный выбор» обеспечивает возможность оценки принятия решения в ситуации выбора. Задание заключается в том, что испытуемый должен нажимать щупом на левую и правую кнопки в произвольном порядке, не проявляя стереотипных комбинаций в последовательности нажатий, т.е. осуществлялся свободный генерированный паттерн реакций. Анализ оперативности принятия решения проводился по показателям среднего времени повтора и среднего времени смены выбора ответа (мс) [4, 6, 13]. Среднее время повторения выбора отражало информационный компонент механизма принятия решения, среднее время смены выбора - динамическую составляющую мотивационного компонента. Информационные компоненты определяются степенью информированности субъекта о внешней среде и способностью прогнозировать удовлетворение доминирующей потребности. Мотивационные компоненты выражаются в величине поисковой активности и зависят от сигналов внешней среды, динамическая составляющая связана с вероятностью достижения цели (17). В данном режиме так же анализировался показатель времени выбора ответа.

Обследование в режиме «Вероятностный выбор» обеспечивает возможность оценки вероятностного прогнозирования событий внешней среды. В данном тестовом задании ребёнку предлагалось предсказать последовательность чередования стимулов, каждый раз угадывая, какая из двух кнопок (левая или правая) загорится при следующем предъявлении. При этом испытуемый сначала нажимает на верную, по его мнению, кнопку, а затем программа информирует его о том, какая же кнопка должна была быть нажата на самом деле. Использовалась «Бер-нуллиевская» (стохастическая) последовательность стимулов, при которой у испытуемого появляется интуитивное ощущение принципиальной возможности успешного («поощряемого») принятия решения. При каждом нажатии он получал подтверждение своего выбора, если его ответ совпадал с «загаданным» в последовательности (ситуация успеха), или опровержение - в случае неправиль-

ного ответа (ситуация неуспеха). Анализ стратегии поведения в ситуации успеха и неуспеха проводился по показателям повторных выборов левой и правой кнопки в данных ситуациях (%).

Обследование в режиме «Управляемый выбор» обеспечивает возможность оценки максимального темпа и безошибочности воспроизведения заданной программой обследования последовательности нажатия кнопок. Школьникам предлагалось быстро и без ошибок реагировать на предъявляемый световой стимул, который включается на левой или правой кнопке в определённой последовательности. Эта задача требует от испытуемого усвоения тестовой последовательности стимулов и необходимости быстрого переключения с одних стереотипов принятия решения на другие. Детерминация поведения в данном режиме предусмотрена текущим стимулом. Изучались динамические показатели оперативности принятия решения: время ответа, время повторного нажатия на одну и ту же кнопку при успехе, время смены кнопки при успехе (мс).

Полученные результаты подвергались статистической обработке с применением пакета программ статистического анализа SPSS 12.0 for WINDOWS. Вычислялась одномерная описательная статистика для каждого из исследуемых показателей. Достоверность различий проводилась с использованием t-критерия Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Обследован 251 учащийся средней общеобразовательной школы №1 г. Ново-двинска в возрасте от 7 до 18 лет, из них 124 мальчика и 127 девочек. Учащиеся были разделены на шесть возрастных групп: 7-8, 9-10, 11-12, 13-14, 15-16 и 17-18 лет.

Исследование в режиме «Свободный выбор» позволило изучить особенности психофизиологических механизмов принятия решения учащимися в стохастической среде. Изучение механизма принятия решения в среде без детерминации представляет особый интерес, так как при этом проявляется способ принятия решения, который определяется только внутренними механизмами последовательного целеобразования [3]. В условиях неопределённости для устранения информационного дефицита индивидуум вынужден осуществлять поисковую деятельность, пока не выявит соответствующие закономерности внешней среды [16]. Как известно, поисковая активность - это общий неспецифический фактор, который определяет устойчивость организма к стрессу и вредным воздействиям при самых различных формах поведения. Причём данный эффект почти не зависит от характера эмоций, сопровождающих поисковое поведение [19]. Это значит, что с биологической точки зрения наличие или отсутствие поисковой активности более существенно, чем эмоциональная оценка ситуации. В соответствии с представлениями П.В. Симонова [18], биологически целесообразно выживание путем естественного отбора именно тех особей, которые не склонны реагировать на трудные ситуации отказом от поиска. Потребность в поиске является двигателем прогресса благодаря своей принципиальной ненасыщаемости - это потребность в самом процессе постоянного изменения. Одной из наиболее естественных форм

реализации потребности в поиске В.С. Ротенберг считает творчество, а для людей с низким творческим потенциалом ситуацию поиска характеризует как психотравмирующую [15].

При анализе времени выбора ответа в режиме «Свободный выбор» отмечены следующие межгрупповые различия (табл. 1): быстрее делают выбор ответа по сравнению с предыдущей возрастной группой мальчики 9-10 лет (р<0,01), юноши 17-18 лет (р<0,01) и девочки 11-12 лет (р<0,05). Юноши 17-18 лет так же быстрее меняют и повторяют ответ (р<0,05), чем юноши 15-16 лет. Между группами девушек этих возрастов такой закономерности нет. В возрастных группах 15-16 и 17-18 лет найдены и половые различия: девушки медленнее выбирают, меняют и повторяют ответ (различия достоверны). Вероятно, это свидетельствует о более высокой физиологической лабильности юношей.

Таблица 1

Временные показатели у школьников в стохастической среде

Возраст, лет пол Временные показатели

Выбор ответа Повтор ответа Смена ответа

7-8 М(п=20) 528,8±41,2 490,1±137,7 779,3±150,8

Д(п=22) 504,0±37,2 408,1±39,5 615,4±52,5

9-10 М (п=19) 386,6±25,5** 280,3±24,9 520,6±37,2

Д(п=22) 467,1±38,1 330,5±20,1 604,0±87,2

11-12 М(п=21) 329,9±18,8 259,7±25,2 423,2±23,0*

Д(п=20) 380,6±18,3* 300,0±17,4 461,9±21,5

13-14 М(п=28) 340,9±22,9 242,9±18,8 454,4±24,1

Д(п=24) 362,1±21,5 283,0±24,7 450,0±17,0

15-16 М(п=23) 339,5±13,0 252,3±14,7 401,7±17,0

Д(п=20) *384,2±12,1 *295,4±15,5 *449,8±16,7

17-18 М(п=20) 269,3±17,8** 200,5±13,1** 349,5±20,4*

Д(п=21) **354,4±16,2 ***285,3±17,0 *412,4±17,8

При изучении оперативности принятия решения отмечено статистически значимое преобладание информационного компонента практически во всех возрастных группах (табл. 2), за исключением группы мальчиков 7-8 лет. У девочек этой возрастной группы среднее время смены ответа выше среднего времени повтора (р<0,01), то есть информационный компонент в оперативности принятия решения у девочек является преобладающим уже в 7-8 лет. У мальчиков статистиче-

ски значимое преобладание информационного компонента отмечено с возраста 9-10 лет (р<0,001), что может свидетельствовать о снижении их поисковой активности. У мальчиков 11-12 лет можно говорить о некотором повышении поисковой активности по сравнению с предыдущим возрастом (р<0,05), однако мотивационный компонент в этой возрастной группе всё-таки достоверно ниже. В возрастных группах 13-14, 15-16 и 17-18 лет в механизме принятия решения учащимися информационный компонент достоверно преобладает (р<0,001).

Таблица 2

Оперативность принятия решения у школьников в стохастической среде

Возраст, лет пол Показатели оперативности принятия решения

Время повтора ответа Время смены ответа

7-8 М(п=20) 490,1±137,7 779,3±150,8

Д(п=21) 408,1±39,5 615,4±52,5**

9-10 М (п=19) 278,2±23,7 513,3±36,1***

Д(п=22) 330,5±20,1 604,0±87,2**

11-12 М(п=21) 259,7±25,2 *423,2±23,0***

Д(п=20) 300,0±17,4 461,9±21,5***

13-14 М(п=28) 242,9±18,8 454,4±24,1***

Д(п=24) 283,0±24,7 450,0±17,0***

15-16 М(п=23) 252,3±14,7 401,7±17,0***

Д(п=20) 295,4±15,5 449,8±16,7***

17-18 М(п=20) 200,5±13,1 349,5±20,4***

Д(п=21) 285,3±17,0 412,4±17,8***

Примечание: Звёздочкой * справа обозначены различия между временем повтора и смены ответа, слева - межгрупповыеразличия (*-р<0,05; **-р <0,01; ***-р <0,001).

В результате анализа полученных данных выявлены возрастные отличия по показателям оперативности принятия решения в условиях неопределённости среды, свидетельствующие о преобладании информационного компонента в поведенческом реагировании учащихся и сниженной поисковой активности.

Исследование в режиме «Вероятностный выбор» позволило выявить особенности стратегии поведения школьников в ситуации успеха и неуспеха (табл.3).

Анализ особенностей принятия решения учащимися в вероятностной среде показал, что во всех возрастных группах повтор предыдущей реакции в ситуации успеха достоверно преобладает. Это может говорить о благоприятном влиянии ситуации успеха на принятие решения школьниками. Половых различий по данным показателям не выявлено.

Таблица 3

Стратегия поведения учащихся в вероятностной среде

Возраст, лет пол Повтор на фоне успеха Повтор на фоне неуспеха

7-8 М(п=20) 66,8±7,0*** 15,2±5,5

Д(п=21) 59,9±7,1*** 10,7±4,4

9-10 М (п=19) 67,1±5,2*** 28,8±6,4

Д(п=22) 69,1±5,6*** 19,9±5,4

11-12 М(п=21) 65,0±6,3*** 30,3±6,7

Д(п=20) 74,7±4,4*** 19,1±5,0

13-14 М(п=28) 64,4±5,9*** 23,0±5,1

Д(п=24) 70,2±5,3*** 34,3±4,3

15-16 М(п=23) 68,0±6,5*** 34,8±5,4

Д(п=20) 68,1±5,3*** 23,7±5,9

17-18 М(п=20) 69,6±5,2** 39,5±8,7

Д(п=21) 69,0±4,6*** 28,0±5,2

Примечание: Звёздочкой справа * обозначена достоверность отличий стратегии поведения в ситуации успеха и неуспеха (**- р<0,01; ***- р<0,001). Приведены результаты исследования на примере выбора правой кнопки.

По мнению К.В. Судакова [20], эмоциональные ощущения сопровождают любые формы обучения, и в определённой степени руководят ими, а достижение результата всегда сопровождается положительной эмоцией и фиксирует соответствующую функциональную систему. Недостижение результата сопровождается отрицательной эмоцией, которая может явиться отказом от обучения, а иногда наоборот, стимулирует обучающихся к преодолению трудностей. В работе П.В. Симонова [19] вовлечение механизма положительных эмоций так же показано при осуществлении реакции избегания. Таким образом, можно предположить, что стратегией в принятии решения школьниками 7-18 лет в условиях вероятностной среды может быть избегание неудач. К.В. Судаков так же отмечает [20], что для формирования оптимистической личности важно, чтобы любое обучение осуществлялось по отработанной эволюцией схеме: от потребности к удовлетворению. Именно в этом случае положительные эмоции, сопровождающие подкрепление, включаются в акцептор результатов действия и начинают предвидеться при возникновении соответствующей потребности и активно направлять субъекта на её удовлетворение.

Изменения временных показателей принятия решения в детерминированной среде, относительно возраста 7-8 лет, представлены на рисунках 1 и 2. Диаграм-

мы демонстрируют сходные тенденции в динамике возрастных изменений у мальчиков и девочек.

т=

***

9-10 11-12 13-14 15-16 17-18

Время ответа  Время повтора при успехе  Время смены при успехе

Рис. 1. Изменение временных показателей принятия решения в детерминированной среде у мальчиков 9-18 лет Примечание: за 100 % приняты значения в 7-8 лет, звёздочкой обозначены достоверные возрастные различия *-р<0,05; **-р<0,01; ***-р<0,001).

В возрастной группе 9-10 лет, по сравнению с группой 7-8 лет, наблюдается улучшение результатов по всем динамическим показателям, как у мальчиков, так и у девочек. Дети 9-10 лет достоверно быстрее выбирают ответ, мальчики быстрее повторяют ответ при успехе - выбирают ту же кнопку (различия достоверны), а девочки - меняют кнопку при успехе (различия достоверны). Возраст 9-10 лет рассматривается физиологами как особо чувствительный для развития произвольного внимания [5, 21], что, вероятно, нашло отражение в результатах диагностики.

Ухудшение результатов, по сравнению с предыдущей возрастной группой, отмечено у школьников 13-14 лет. Подростки данного возраста дольше выбирают ответ (различия достоверны и у мальчиков, и у девочек), медленнее повторяют ответ при успехе (различия достоверны у девочек), и производят смену ответа при успехе (различия достоверны у мальчиков). Так же в этом возрасте по всем динамическим показателям прослеживается тенденция к более быстрому принятию решения мальчиками, по параметру «время повтора при успехе» различия статистически значимы. Можно предположить, что на время принятия решения учащимися в детерминированной среде оказывают влияние физиологические особенности периода полового созревания. Улучшение динамических показателей оперативности принятия решения наблюдается только в возрасте 17-18 лет. По сравнению с возрастной группой 15-16 лет, как юноши, так и девушки, быстрее выбирают, повторяют и меняют ответ при выполнении задания (различия достоверны). В данной возрастной группе получены и половые отличия -

девушки достоверно медленнее выбирают ответ и повторяют его при успехе, чем юноши. Вероятно, это говорит о более высокой физиологической лабильности нервной системы юношей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, в результате проведенного исследования найдены возрастные и половые различия по временным показателям выбора ответа в режиме «Свободного выбора». Исследование показало, что в принятия решения в стохастической среде учащимися 7-18 лет информационный компонент преобладает над мотивационным, что свидетельствует о сниженной поисковой активности школьников.

Анализ полученных данных так же позволяет говорить о существовании статистически значимых различий в поведенческом реагировании учащихся в условиях вероятностной среды и благоприятном влиянии ситуации успеха на принятие решения школьниками всех возрастных групп.

В условиях детерминированности среды на онтогенетическом возрастном отрезке 7-18 лет выявлены возрастные и половые различия в оперативности принятия решения. У школьников отмечены периоды улучшения и ухудшения результатов динамических показателей, соответствующих сенситивным и критическим периодам развития организма. Получены статистически значимые половые различия по временным параметрам в возрасте 13-14 и 17-18 лет, прослеживается тенденция к более быстрому принятию решения мальчиками в этих возрастных группах, что может свидетельствовать о более высокой физиологической лабильности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Анохин П.К. Проблема принятия решения в психологии и физиологии //Вопросы психологии. - 1974. - № 4, - С.89-103.

2. Анохин П.К. Очерки по физиологии функциональных систем. - М.: «Медицина», 1975. - 447с.

3. Батуев А.С. Мадридская речь И.П. Павлова и психофизиология поведения /А.С. Батуев, Л.В. Соколова //Физиол. журн. им. И.М. Сеченова.- 1993.- Т. 79, № 5.- С. 3.

4. Грибанов А.В., Иорданова Ю.А. Механизмы поведенческого реагирования детей с СДВГ в различных условиях внешней среды // Новые исследования. -М.: Вердана, 2006. - №2 (10). - С. 127-131.

5. Дубровинская Н.В., Фарбер Д.А., Безруких М.М. Психофизиология ребенка - М.: «Владос», 2000 - 144с.

6. Дерягина Л.Е., Сидоров П.И., Соловьёв А.Г. Адаптивное поведение человека в экстремальных условиях среды / под ред. П.И. Сидорова. - Архангельск. -2001. - 123 с.

7. Костандов Э.А. Соотношение физиологического и психического в высшей нервной деятельности человека //Вестник АМН СССР. - М.: Наука, 1987. -№8. - С. 20-28

8. Матвеев Е.В., Надеждин Д.С. Системные вопросы проектирования приборов и комплексов для психофизиологических исследований //Медицинская техника.- 1994. №4.- С. 31-34

9. Матвеев Е.В. Применение экспериментальной модели пространственновременного прогнозирования для построения инструментальных средств оценки высшей нервной деятельности человека // Медицинская техника.- 1997. №6.-С.12-15

10. Матвеев Е.В., Надеждин Д.С. Развитие инструментальных технологий оценки высших психических функций в норме и патологии // Медицинская техника.- 1999. №1.- С. 18-20

11. Матвеев Е.В., Надеждин Д.С. Медико-инженерные компьютерные технологии тестирования познавательных функций у детей // Медицинская техника.-2000. №3.- С. 4-8

12. Марютина Т.М., Ермолаев О.Ю. Введение в психофизиологию. -М.: Московский психолого-социальный институт, Флинта, 2001. - 400с.

13. Очерки психофизиологии детей с синдромом дефицита внимания с гиперактивностью: монография / под ред. А.В. Грибанова. - Архангельск: Поморский университет, 2009. - С. 136-161.

14. Руководство по эксплуатации комплекса для психофизиологических исследований компьютерного КПФК-99 «Психомат», РАМН, ВНИИ Медицинского Приборостроения ЗАО «ВНИИМП-ВИТА», 2006 - 38 с.

15. Ротенберг В.С. Психофизиологические аспекты изучения творчества /

B.С. Ротенберг //Художественное творчество.- Л., 1982.- С. 53-72.

16. Салтыков А.Б. Закономерности поведенческой деятельности в условиях неопределенности среды /А.Б. Салтыков, А.В. Толокнов, Н.К. Хитров //Успехи физиол. наук.- 1998.- Т. 29, № 1.- С. 24-33.

17. Симонов П.В. Взаимодействие макроструктур головного мозга в процессе организации поведения // Журн. высш. нерв. деятельности.- 1987.- Т. 37, №4.-

C. 648-655.

18. Симонов П.В. Созидающий мозг. Нейробиологические основы творчества /П.В. Симонов.- М.: Наука, 1993. - 111 с.

19. Симонов П.В. Мозговые механизмы эмоций //Журн. высш. нерв. деятельности.- 1997.- Т. 47, №2.- С. 320-328.

20. Судаков К.В., Урываев Ю.В. Субъективная сторона психической деятельности как объект системного анализа //Журн. высш. нерв. деятельности.- 2004.-Т. 54, №3.- С. 293-303.

21. Фарбер Д.А. Младший школьник: развитие мозга и познавательная деятельность - М.: «Вентана-Граф», 2002. - С.14-24.

22. Физиологические показатели когнитивных (познавательных) функций детей школьного возраста: Метод. рекомендации /Сост. Головкина И.Д., Дзюба С.В., Днепрова Л.И. и др. - М.: Комитет здравоохранения.- 1997.- 19 с.

Работа выполнена при поддержке гранта РГНФ № 07-06-00622а (2007-2009 г.г.) и аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)» (№2.2.3.3/438).