Когнитивные и регуляторные предикторы успешности выполнения тестов общих способностей в старшем дошкольном возрасте
Т.Н. Тихомирова, С.Б. Малых, Психологический институт РАО; Е.Б. Мисожникова, Департамент образования города Москва
Приведены результаты эмпирического исследования когнитивных и регуляторных предикторов успешности выполнения тестов общих способностей в старшем дошкольном возрасте. Показано, что в успешность выполнения теста интеллекта вносят вклад и когнитивные (скорость переработки информации и чувство числа), и регуляторные характеристики (когнитивный контроль). Показатель оригинальности теста творческих способностей оказался несвязанным ни с одной из когнитивных и регуляторных характеристик.
Ключевые слова: когнитивный контроль; скорость переработки информации; чувство числа; тест; общие способности; интеллект; творческие способности; дошкольный возраст.
Abstract
Cognitive and regulatory predictors of successin general ability tests in preschool years
T.N. Tikhomirova, S.B. Malykh, Psychological Institute of Russian Academy of Education; E.B. Misozhnikova, Moscow Department of Education
The article presents the results of an empirical study of cognitive and regulatory predictors of the success in general abilities tests in preschool age. The study analyzed the basic cognitive characteristics (Processing speed and Number sense), regulatory characteristics (Cognitive control) and performance in general ability tests (Intelligence and Creativity).
Computerized tasks `Choice Reaction Time Task', `Non-symbolic comparison of numerosity', `Physical size comparison', `Dot enumeration' were used for the measurement of cognitive characteristics. For diagnostics of development of cognitive control was used the computerized Stroop task `Comparison of numbers'. Non-verbal intelligence was measured with `Raven Progressive Matrices'". Creativity was measured with `Short test of creative thinking' with originality and fluency of the performance as indicators.
The study involved 225 children of preschool age (52.2% of boys, age 4.8-7.2 year). The mean age was 6.2 years (standard deviation = 0.6). All children successfully completed tasks related to the knowledge of the number series from 0 to 9.
The hierarchical regression analysis revealed differences in the relationship between general abilities and regulatory and cognitive characteristics. Both cognitive and regulatory characteristics were significant predictors of intelligence, with individual differences in cognitive characteristics explaining 25% of the variance and regulatory characteristics - 21% of the variance. For the successful performance in the intelligence test in the senior preschool age, it is necessary to have a high level of cognitive control, to have high Processing speed and Number sense, in particular, to be able to compare the physical size of objects.
Neither cognitive nor regulatory characteristics were found to be significant predictors of originality. At the same time, the fluency index, which reflects the number of completed tasks in the creative test, was predicted by a regression model with the inclusion of regulatory and cognitive linear components, explaining 36% of the variance with the help of one cognitive characteristic - Processing speed. The results obtained in a study of preschool children confirm the specificity of patterns of cognitive and/or regulatory characteristics necessary for the successful performance of tests of general abilities - Intelligence and Creativity.
Keywords: cognitive control; processing speed; number sense; general abilities; nonverbal intelligence; creativity; preschool years.
Введение
Результаты тестовых заданий на определение общих способностей не только рассматриваются в научно-исследовательском контексте, но и активно используются в социальной реальности как индикаторы индивидуальной успешности, например в учебной [1-3] и профессиональной [4] деятельности.
В этом контексте в фокусе внимания оказываются тесты интеллекта как способности к эффективному решению задач с единственно верным решением и тесты творческого мышления, связанные с необходимостью генерации множества решений. Такое «разделение» общих способностей на интеллект и творческие способности восходит к работам Дж. Гилфорда, который ввел понятия конвергентного и дивергентного мышления [5]. По данным метааналитических исследований психометрические показатели конвергентного (интеллект) и дивергентного мышления (творческие способности) лишь слабо взаимосвязаны, что свидетельствует об их относительной независимости в структуре общих способностей [6].
Индивидуальные различия в успешности выполнения тестов интеллекта и творческих способностей связываются с индивидуально-психологическими особенностями [7], условиями образовательной и семейной среды [8-11], социокультурным контекстом развития [12-14], возрастной спецификой динамики того или иного психометрического показателя [15, 16]. При этом в исследованиях обосновывается важность рассмотрения индивидуально-психологических характеристик для понимания индивидуальных различий в показателях общих способностей (см., напр.: [17]).
Большое количество исследований связано с поиском когнитивных предикторов успешности выполнения тестов интеллекта и творческих способностей. При этом наблюдаются противоречия в результатах этих исследований, связанные, в частности, с возрастными особенностями респондентов, различиями социокультурных условий их жизни, а также обусловленные спецификой показателей общих способностей. Так, с одной стороны, показано, что такая когнитивная характеристика, как скорость переработки информации, оказывается положительно взаимосвязанной с психометрическими показателями интеллекта [18-20] и отрицательно - с творческими способностями[21-23].С другой стороны, сообщается, что в ходе развития скорость переработки информации нелинейно связана с интеллектом [24], а на протяжении подросткового возраста является значимым предиктором творческих способностей [25]. Неоднозначные результаты в контексте взаимосвязи с общими способностями получены и для чувства числа - способности к восприятию несимволически выраженных количеств без счета [26]: одни исследователи сообщают об умеренных корреляционных связях между чувством числа и интеллектом на выборке детей младшего школьного возраста [17], другие констатируют их отсутствие на выборке голландских детей четвертого года обучения [27].
В то же время не ослабевает интерес исследователей к поиску предикторов успешности выполнения тестов общих способностей среди регуляторных характеристик - управляющих процессов, ответственных за выполнение актуальной задачи и подавление активации процессов, связанных с неактуальной в данный момент задачей [28].
В частности, обнаружено, что такая регуляторная характеристика, как когнитивный контроль, позволяет объяснить индивидуальные различия в тестах различных типов (см., напр.: [29, 30]). Более того, сообщается, что показатель когнитивного контроля, измеренный в дошкольном возрасте, взаимосвязан с успешностью выполнения тестовых заданий на протяжении всего периода школьного обучения [31]. Показано также, что роль регуляторных характеристик зависит от типа творческой деятельности в целом и от типа тестового творческого задания в частности [32]. В то же время имеются другие исследовательские результаты, которые фиксируют недостаточное развитие у взрослых людей творческих специальностей регуляторных процессов [33].
Данные о значении когнитивных и регуляторных процессов приводят к вопросу о соотношении когнитивных и регуляторных предикторов успешности выполнения тестовых заданий различных типов. В литературе сообщается, что в индивидуальные различия в выполнении тестов интеллекта следует ожидать относительно больший вклад когнитивных процессов, а при выполнении тестов творческих способностей - регуляторных [34].
Необходимо подчеркнуть, что изучение структуры взаимосвязей регуляторных и когнитивных характеристик с психометрическими показателями способностей проводится в основном на выборках взрослых людей, студентов и старшеклассников (см., напр.: [35]). Вместе с тем в контексте изучения данной исследовательской проблематики особый интерес представляет старший дошкольный возраст, когда начинается процесс обучения решению тестовых заданий в рамках первого уровня общего образования в Российской Федерации.
Таким образом, целью данной работы является анализ регуляторных (когнитивный контроль) и когнитивных (скорость переработки информации, чувство числа) характеристик как предикторов уровня развития общих способностей в старшем дошкольном возрасте.
когнитивный интеллект творческий дошкольник
Материалы и методы исследования
Выборка. В исследовании приняли участие 225 детей старшего дошкольного возраста (52,2% мальчиков) в возрасте от 4,8 до 7,2 года. Средний возраст по всей выборке составляет 6,2 года (стандартное отклонение = 0,6). Все дети успешно выполнили задания, связанные со знанием числового ряда от 0 до 9.
На участие детей были получены письменные информированные согласия родителей. Выполнение заданий проходило в индивидуальном порядке под постоянным контролем экспериментатора и воспитателя детского сада. Инструкции к заданиям сформулированы в доступной для понимания детьми старшего дошкольного возраста форме. Экспериментатор объяснял, что для ответов необходимо нажимать указательным пальцем только одну из двух клавиш, соответствующих буквам «й» и «з». На эти клавиши были наклеены одинаковые цветные картинки, чтобы сделать выполнение заданий более легким и комфортным для детей дошкольного возраста.
Регуляторные характеристики
Когнитивный контроль, тест «Сравнение чисел». В тесте «Сравнение чисел» на экране представлено два различных числа разного размера (рис. 1). Ребенку необходимо как можно быстрее выбрать то число, которое является наибольшим, игнорируя его физический размер, после чего он должен нажать на одну из двух отмеченных наклейкой клавиш, расположенную под наибольшим числом: «й» или «з».
Тест состоит из 56 заданий, 28 из которых являются инконгруэнтными, в них меньшее число изображено большим размером (см. рис. 1, а), и 28 - конгруэнтными, в них совпадают и физический размер числа, и его величина (рис. 1, б). Показатель когнитивного контроля рассчитывался как разность правильных ответов в инконгруэнтных и конгруэнтных заданиях в тесте «Сравнение чисел».
Рис. 1. Примеры инконгруэнтного и конгруэнтного заданий теста «Сравнение чисел»
Когнитивные характеристики
Для диагностики когнитивных характеристик - скорости переработки информации и чувства числа - использовалась компьютеризированная батарея тестов, разработанная в рамках кросскультурного исследования когнитивного развития детей старшего дошкольного возраста [7, 36].
Скорость переработки информации, тест «Время реакции выбора». В тесте «Время реакции выбора» в центре экрана расположен крестик. Справа или слева от крестика с интервалом от 1,5 до 3 с появляется кружок. Задача ребенка состоит в том, чтобы максимально быстро и точно нажимать одну - правую или левую - из отмеченных на клавиатуре клавиш в зависимости от правого или левого расположения появляющегося на экране кружка. Время ответа ограничено. Программа автоматически переходит к следующему заданию, если ответ не дается в отведенное время. В статистическом анализе в качестве показателя используется среднее время реакции на правильные ответы.
Чувство числа
Умение сравнивать несимволически выраженные количества, тест «Сравнение множеств». В тесте «Сравнение множеств» на экране представлено два круга, заполненных точками разного диаметра. Количество точек для каждого круга варьирует от 5 до 12. Ребенку предлагается решить, в каком круге - правом или левом - больше точек, а потом быстро нажать соответственно правую или левую из отмеченных на клавиатуре клавиш. Тест состоит из 36 заданий. В статистическом анализе используется показатель количества правильных ответов.
Умение сравнивать размеры объектов, тест «Сравнение физического размера чисел». В тесте «Сравнение физического размера чисел» на экране представлено два числа разного размера. Задача ребенка состоит в выборе наибольшего по физическому размеру числа и быстром нажатии на клавишу, расположенную на клавиатуре под наибольшим числом (справа «з» или слева «й»). Тест состоит из трех серий по 28 заданий с двумя паузами для отдыха по 10 секунд каждая. В статистическом анализе используется показатель количества правильных ответов.
Умение соотносить несимволически выраженные количества с их символьным эквивалентом, тест «Точки и числа». В тесте «Точки и числа» на экране представлено два круга, один из которых заполнен точками разного диаметра и расположен справа, а второй круг (слева) содержит число, меньшее чем 9. Ребенок должен решить, соответствует количество точек числу или не соответствует. В случае соответствия ребенок нажимает на клавишу «з» справа, в случае несоответствия - на клавишу «й» слева. Для леворуких детей предусмотрена возможность изменения порядка нажатия. Тест состоит из 18 заданий с ограничением времени в 20 секунд на каждое задание. В статистическом анализе используется показатель количества правильных ответов.
Общие способности
Интеллект. Для диагностики уровня развития невербального интеллекта использовался тест «Цветные прогрессивные матрицы», предназначенный для детей в возрасте от 4,5 до 8 лет [37]. Задания сгруппированы в 3 серии цветных картинок, каждая из которых состоит из 12 матриц с пропущенными элементами, различающимися сложностью решения. Задача ребенка состоит в выборе недостающего элемента задания-матрицы среди 6 предложенных вариантов. В серии А требуется найти недостающую часть элемента и сопоставить ее с образцом. Серия АВ является промежуточной между сериями А и В, в ней главной задачей является сбор недостающей фигуры. При этом уровень сложности и количество представленных заданий на дополнения до целого выше, чем в серии А. Серия В включает задания, связанные с нахождением аналогии между парами элементов. В статистическом анализе используется показатель количества правильных ответов по всему тесту.