Резюме. Изменение показателей глазодвигальной активности при чтении у детей опосредуется степенью зрелости когнитивных процессов, включенных в психофизиологическую структуру чтения как особого вида когнитивной деятельности, и определяет темпы совершенствования навыка от 6 – 7 к 9 – 10 годам. Отсутствие различий по основным показателям движений глаз между хорошо и плохо читающими детьми в старшем возрасте свидетельствует о разных темпах совершенствования навыка у детей с разной степенью его сформированностью, более высоким у плохо читающих детей, что можно объяснить более поздним формированием базовых когнитивных функций у этих детей.

Ключови думи: чтение; движения глаз; дети

Чтение – сложный мультимодальный процесс, для осуществления которого необходим определенный уровень развития когнитивных функций – внимания, памяти, восприятия, организации деятельности, речи. При этом движения глаз рассматриваются как индикатор познавательных процессов и состояний человека и детерминируются как мышечной активностью окуломоторного аппарата, так и когнитивными процессами, обеспечивающими реализацию чтения, и связаны с влиянием свойств текста (Liversedge et al., 2004; White, Liversedge, 2006). На разных этапах формирования навыка чтения доминирует один из указанных факторов и степень их влияния с возрастом изменяется. Повышение морфо- и психолингвистической сложности текста сопровождается регрессом навыка чтения, при этом синтетические приемы чтения заменяются аналитическо-синтетическими (Bezrukikh, Adamovskaya, Ivanov & Fillipova, 2017). Изменение характеристик глазодвигательной активности связано с морфофункциональными изменения всех систем организма, функциональным созреванием структур коры головного мозга, интеллектуальным и психологическим развитием ребенка, совершенствованием и изменением механизмов самого процесса чтения (Bezrukikh, 2009; Bezrukikh & Farber, 2010).

Исследования влияния психо- и морфолингвистических характеристик текста на пространственно-временные параметры глазодвигательной активности и вопросы влияния степени сформированности читательского навыка на движения глаз при чтении различных по сложности текстов у детей немногочисленны (Joseph et al., 2008; Sovik et al., 2000). Также немногочисленны и исследования сопутствующих чтению процессов. Результаты таких исследований выявили, что чтение у детей разного возраста может существенно влиять на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы и ее регуляцию (Bezrukikh, Komkova & Ivanov, 2016). Чтение текстов различных по психо и морфофункциональной сложности у мальчиков и девочек младшего школьного возраста сопровождается сходной реакцией автономной нервной системы, которая характеризуется снижением активности парасимпатического отдела, в большей степени при чтении простого текста. При чём у девочек отмечена менее выраженная вегетативная реакция. В последние годы все более актуальным становится еще один аспект исследования движений глаз — их особенность при чтении с экрана, так как при том изменяется визуальный и динамический формат предоставления текста (Siegenthaler et al., 2010). Внешняя форма процесса чтения с устройств отличается от чтения книг, но остается не выясненным вопрос – изменяются ли при этом механизмы чтения. Было отмечено, что длительное чтение с экрана монитора вызывает повышенное напряжение зрительного анализатора (Baranov et al., 2008), что в свою очередь может вызывать появление головной боли, увеличивает частоту и продолжительность заболеваний, связанных с нарушением кровообращения и тонуса стенок сосудов.

Все это и определило цель нашего исследования – выявление закономерностей и динамики изменения окуломоторной активности при чтении текстов различной психо- и морфолингвистической сложности у детей 9-10 лет с разной степенью сформированности навыка.

Организация и методы исследования

Исследование проводилось в образовательных учреждениях г. Москвы. В исследовании приняли 47 школьников четвертых классов (средний возраст – 10.17). Использовалось 2 методики:

1. Видеорегистрация движений глаз метода на ай-трекере Eyegaze Analyzing System фирмы «Interactive Minds» у детей при чтении (Bezrukikh & Ivanov, 2013).

2. Опрос учителей о сформированности навыка чтения, в ходе которого были сформированы группы хорошо и плохо читающих детей.

Для чтения были предложены 4 текста разной сложности, сформированные по ряду критериев (Ivanov, 2003): №1 – простой, №2 – бессмысленный набор слов («квазитекст»), №3 – повышенный уровень сложности, №4 – сложный текст.

Результаты исследования и их обсуждение

Наши исследования показали, что к 9 – 10 годам в группах хорошо и плохо читающих детей происходят существенные изменения окуломоторной активности: достоверно (p<0.0001) снижается средняя продолжительность фиксаций, причем в группе хорошо читающих школьников резко снижается и разброс индивидуальных значений этого показателя. В группе плохо читающих снижение менее значимо и остается достаточно высоким. В то же время сравнение параметров окуломоторной активности при чтении текстов различной сложности у хорошо и плохо читающих детей 9 – 10 лет не по-казало значимых различий ни по одному пространственно-временному по-казателю окуломоторной активности (табл. 1), кроме показателя «Средняя продолжительность фиксаций» при чтении текста №3 (р=0.017). Результаты исследования показали, что как хорошо, так и плохо читающие дети 9-10 лет воспринимают каждое слово целиком со скоростью 7 – 13 символов в секунду (в зависимости от «сложности» текста).

Дисперсионный анализ позволил выделить значимость влияния фактора «сложность» текста на параметры окуломоторной активности у детей 9 – 10 лет. «Сложность текста» значимо оказывает воздействие на среднюю продолжительность фиксаций и в группе хорошо (F(3, 120) = 15.64, p<0.0001), и в группе плохо читающих (F(3, 60) = 3.33, p=0.0253), а также на среднюю скорость чтения и количество регрессивных саккад на элементы текста. У хорошо читающих детей 9-10 лет влияние сложности текста также прослеживается на амплитуду саккад, процент регрессов. У плохо читающих детей влияние текстовых факторов на указанные выше параметры движений глаз не выявлено. Это позволяет сделать вывод о том, что у хорошо читающих детей 9 – 10 лет лучше представлена внутренняя визуальная репрезентация текста. Они четче представляют себе визуальные характеристики слова не только фиксируемого в текущий момент, но и последующего за ним, находящегося в парафовеальной области видения. Такой «предпросмотр» следующего слова позволяет не только совершить саккаду в оптимальном для нее месте (Reichle, Rayner & Pollatsek, 1999), но и уменьшает продолжительность фиксации на нем (Yan et al., 2010).

Особое значение в процессе чтения имеет способность ученика сосредоточить произвольное внимание на процессе восприятия зрительной информации. Это позволяет не только не отвлекаться на внешние раздражители и более успешно выполнять поставленную задачу, но и увеличивает диапазон восприятия (Theeuwes, 1993). Избирательное внимание становится более сформированным к 9 – 10 годам (Machinskaya & Krupskaya, 2011) и это позволяет обеспечить более эффективную стратегию чтения. Важным фактором, влияющим на характеристики движений глаз, является развитие общего запаса сведений и знаний, а также правил и способов взаимосвязи частей предложения. Эти правила позволяют ученикам предугадывать окончание слов или даже сами слова, улучшает понимание общего смысла текста, уменьшает общее время чтения и изменяет стратегию чтения в разных по сложности текстах.

На рисунке 1 отображена динамика изменений показателей окуломоторной активности у детей с разной степенью сформированности навыка чтения. Отсутствие различий в средних показателях окуломоторной активности у хорошо и плохо читающих детей в 9-10 лет свидетельствует о разных темпах совершенствования навыка, причем, более интенсивных у плохо читающих детей. Результаты сравнительного анализа показали, что от 6-7 к 9 – 10 годам уменьшается продолжительность фиксаций: у хорошо читающих детей на 30-38%, у плохо – на 56 – 65%; время чтения: у хорошо читающих – на 50 – 63%, у плохо – 74 – 84%; скорость чтения: у хорошо читающих – на 80 – 112%, у плохо – 308 – 526% в зависимости от уровня сложности текста. Отмечено также увеличение амплитуды прогрессивных саккад: у хорошо читающих на 27 – 50%, у плохо – на 66 – 100%; амплитуды регрессивных саккад: у хорошо читающих на 15 – 28%, у плохо – на 20 – 44%. В то же время процент регрессов достоверно не изменяется с возрастом у детей разного возраста, но одной степени сформированности навыка. Данные показывают, что в группе плохо читающих детей процент изменений параметров окуломоторной активности гораздо выше (в 1.5 – 4.5 раза). Плохо читающие дети интенсивно «догоняют» своих хорошо читающих сверстников.

Важно отметить, что, увеличение скорости чтения идет за счет резкого (более 56 – 65% у плохо читающих) снижения продолжительности фиксаций. Снижение продолжительности фиксаций свидетельствует о совершенствовании навыка распознавания слов (Booth et al., 1999). Резкое улучшение эффективности восприятия буквенных знаков у плохо читающих детей происходит значительно позже, чем у их хорошо читающих сверстников. Запаздывание этого процесса приводит к тому, что снижение продолжительности фиксаций отмечается только к 9 – 10 годам. Нельзя исключить, что у плохо читающих детей позднее созревают и внимание, и механизмы рабочей памяти, и у них достаточно долго расшифровка букв, знаков и понимание слова «конкурируют» за доступ к кратковременной памяти. Это подтверждается и тем, что амплитуда регрессивных саккад и процент регрессов изменяются от 6 – 1 к 9 – 10 годам незначительно.

Существенное увеличение амплитуды прогрессивных саккад от 6 – 1 к 9 – 10 годам отмечается как у хорошо (27 – 50%) так и у плохо (65 – 100%) читающих детей. Более высокая интенсивность увеличения амплитуды прогрессивных саккад у плохо читающих детей характеризует ускорение процесса совершенствования объема восприятия, успешного включения в процесс чтения информации, находящейся за пределами чёткого видения, которая несет в себе данные о «виде» слова, его длине, оптимальной фиксации для уверенного прочтения (Rayner et al., 1996; Yan et al., 2010).

Интересно, что интегративный показатель «скорость чтения» (в общем характеризующий «технику» чтения) у хорошо читающих детей в среднем увеличивается почти в 2 раза (80 – 110%), тогда как у плохо читающих – эти изменения довольно существенны (300 – 520%) при чтении текстов любой сложности.

Эти данные показывают, что к 9-10 годам все дети достигают не только определенных временных характеристик чтения, но и имеют весьма близкие параметры окуломоторной активности. Можно предположить, что тот уровень скорости чтения и показателей окуломоторной активности, которого дети достигают к 9 – 10 годам, связан с возрастным совершенствованием когнитивных механизмов, обеспечивающих реализацию процесса чтения. Известно, что чтение – сложный мультимодальный процесс, для осуществления которого необходим определенный уровень развития когнитивных функций, а у детей с трудностями обучения чтению отмечены как комплексные, так и парциальные нарушения этих функций, а также запаздывание темпов их созревания (Bezrukikh, Farber, 2010; Bezrukikh, 2006, 2009). Известно также, что плохо читающие дети младших классов имеют комплексные нарушения речевого развития, в том числе и бедный словарный запас. Именно это может быть основой трудностей, «догадок», использования контекста при чтении и «совершенствования навыка» (Bezrukikh, 2006).

По нашему мнению, более высокие темпы совершенствования навыка чтения обусловлены более поздним формированием рабочей памяти, селективного внимания, зрительного восприятия и других когнитивных процессов «обеспечивающих» процесс чтения как целостной деятельности у данной группы детей (Bezrukikh & Farber, 2009). Фактически, хорошо и плохо читающие дети 9 – 10 лет сходны по «технике» чтения, однако, по педагогическим характеристикам они различаются. В качестве основного критерия на начальном этапе формирования навыка с 6 – 7 лет выделяется скорость чтения («техническая» составляющая), а в 9 – 10 лет – понимание («информационная»). Изменение критериев разделения на хорошо и плохо читающих детей, по-видимому, и создает сложность субъективной оценки формирования навыка и сопоставления этой оценки с параметрами окуломоторной активности.

Анализ параметров движений глаз показал, что использование простых текстов для оценки когнитивных процессов и определения степени сформированности навыка чтения с точки зрения окуломоторной активности уже со второго класса не значим, и может привести к ошибочным выводам. Однако, достоверные изменения пространственно-временных параметров окуломоторной активности, вызванные усложнением психолингвистической сложности текста, у хорошо и плохо читающих детей 9 – 10 лет позволяют предположить, что анализ движений глаз при чтении простых и сложных текстов может быть использован в качестве критерия сформированности навыка чтения и, позволяет уточнить причины возникновения трудностей обучения.

Выводы

1. Окуломоторная активность при чтении у детей опосредуется возрастными особенностями сложных когнитивных процессов, включенных в психофизиологическую структуру чтения как особого вида когнитивной деятельности, и определяет темпы совершенствования навыка от 6 – 7 к 9 – 10 годам вне зависимости от сложности текста. Становление механизмов когнитивной деятельности, связанных с формированием навыка чтения, меняет окуломоторную активность, отражая не только снижение напряженности и повышение эффективности деятельности, но и изменение значимости «технической» и «информационной» составляющей целостной деятельности.

2. Анализ динамики изменений показателей окуломоторной активности выявил разные темпы совершенствования навыка у детей с разной степенью его сформированностью. Темпы «улучшения» параметров окуломоторной активности более высоки у плохо читающих детей, что можно объяснить более поздним формированием у этих детей базовых когнитивных функций.

3. Анализ движений глаз при чтении простых и сложных текстов может быть использован в качестве критерия сформированности навыка чтения и позволяет уточнить причины возникновения трудностей обучения, однако, тексты должны быть подобраны соответственно возрасту обучающегося.

Благодарности. Авторы выражают искреннюю благодарность д.псх.н., профессору В.А. Барабанщикову и к.псх.н., доценту А.А. Демидову за по-мощь в техническом обеспечении исследования.

ЛИТЕРАТУРА

Баранов, А.А., Кучма, В.Р. & Текшева, Л.М. (2008). Чтение, компьютер и здоровье. Вопросы современной педиатрии, 1 (7), 21 – 25.

Безруких, М.М. (2006). Трудности обучения письму и чтению / Развитие личности ребенка от 7 до 11 лет. Екатеринбург: У-Фактория.

Безруких, М. М. (2009). Функциональное развитие мозга. Познавательная деятельность и обучение в предшкольном и младшем школьном возрасте. Альманах „Новые исследования“. Москва: ИВФ РАО, 2, 8 – 9.

Безруких, М.М., Адамовская, О.Н., Иванов, В.В. & Филиппова, Т.А. (2017). Особенности зрительного восприятия и окуломоторной активности у второклассников при чтении текстов различной сложности. Альманах „Новые исследования“, 4 (53) , 46 – 63.

Безруких, М.М. & Иванов, В.В. (2013). Движения глаз в процессе чтения как показатель сформированности навыка. Физиология человека, 39 (1) , 83 – 93.

Безруких, М. М. & Фарбер, Д. А. (2010). Физиология развития ребенка. Руководство по возрастной физиологии. Москва: Изд-во Моск. психол.-соц. ин-та; Воронеж: МОДЭК.

Безруких, М.М., Комкова, Ю.Н. & Иванов, В.В. (2016). Особенности вегетативной нервной регуляции сердечного ритма и окуломоторной активности у первоклассников при чтении текстов различной сложности. Альманах „Новые исследования“, 4 (49), 5 – 20].

Booth, J. R., Perfetti, C.A. & MacWhinney, B. (1999). Quick, automatic, and general activation of orthographic and phonological representations in young readers. Developmental Psychology, 35, 3 – 19.

Иванов, В.В. (2013). К вопросу о возможности использования лингвистических характеристик сложности текста при исследовании окуломоторной активности при чтении у подростков. Альманах „Новые исследования“, 1 (34), 42 – 50].

Joseph, H.S.S.L., Liversedge, S.P., Blythe, H.I., White, S.J., Gathercole, S.E. & Rayner, K. (2008). Children’s and adults processing of anomaly and implausibility during reading: Evidence from eye movements. The quarterly journal of experimental psychology (Hove), 61(5), 708 – 723.

Liversedge, S.P., Rayner, K., White, S.J., Vergilino-Perez, D., Findlay, J.M. & Kentridge, R.W. (2004). Eye movements when reading disappearing text: is there a gap effect in reading? Vision Research, 44, 1013 – 1024.

Мачинская, Р.И. & Крупская, Е.В. (2011). Созревание регуляторных структур мозга и организация внимания у детей младшего школьного возраста. Новые медицинские технологии, 3, 38 – 50.

Rayner, K., Sereno & S. C., Raney, G.E. (1996). Eye movement control in reading: A comparison of two types of models. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 22, 1188 – 1200.

Reichle, E.D., Rayner, K. & Pollatsek, A. (1999). Eye-movement control in reading: accounting for initial fixation locations and refixations within the E-Z Reader model. Vis. Res, 39 (26), 4403 – 4411.

Siegenthaler, E., Wurtz, P. & Groner, R. (2010). Improving the Usability of E-Book Readers. Journal of usability studies, 6(1), 25 – 38.

Sovik, N., Arntzen, O. & Samuelstuen, M. (2000). Eye-movement parameters and reading speed. Reading and Writing: An Interdisciplinary Journal, 13, 237 – 255.

1. Theeuwes, J. (1993). Visual selective attention: A theoretical analysis. Acta Psychologica, 83, 93 – 154.

White, S.J. & Liversedge, S.P. (2006). Linguistic and nonlinguistic influences on the eyes’ landing positions during reading. The quarterly journal of experimental psychology, 59 (4), 760 – 782.

Yan, M., Risse, S., Zhou, X. & Kliegl, R. (2010). Preview Fixation Duration Modulates Identical and Semantic Preview Benefit in Chinese Reading. Reading and Writing: An Interdisciplinary Journal, 1 – 42.

REFERENCES

Baranov, A. A., Kuchma, V. R. & Teksheva, L. M. (2008). Chtenie, komp’yuter i zdorov’e. Voprosy sovremennoj pediatrii, 1 (7), 21 – 25

Bezrukikh, M. M. (2006). Trudnosti obucheniya pis’mu i chteniyu / Razvitie lichnosti rebenka ot 7 do 11 let. Ekaterinburg: U-Faktoriya

Bezrukikh, M.M. (2009). Funkcional’noe razvitie mozga. Poznavatel’naya deyatel’nost’ i obuchenie v predshkol’nom i mladshem shkol’nom vozraste. Al’manakh “Novye issledovaniya”, 2, 8 – 9. Moskow: IVF RAO

Bezrukikh, M.M., Adamovskaya, O.N., Ivanov, V.V. & Filippova, T.A. (2017). Osobennosti zritel’nogo vospriyatiya i okulomotornoj aktivnosti u vtoroklassnikov pri chtenii tekstov razlichnoj slozhnosti. Al’manakh “Novye issledovaniya”, 4 (53), 46 – 63.

Bezrukikh, M. M. & Ivanov, V. V. (2013). Dvizheniya glaz v processe chteniya kak pokazatel’ sformirovannosti navyka. Fiziologiya cheloveka, 39 (1), 83 – 93.

Bezrukikh, M.M. & Farber, D.A. (2010). Fiziologiya razvitiya rebenka. Rukovodstvo po vozrastnoj fiziologii. Moskow: Izd-vo Mosk. psikhol.-soc. in-ta; Voronezh: MODEHK

Bezrukikh, M.M., Komkova, YU.N. & Ivanov, V.V. (2016). Osobennosti vegetativnoj nervnoj regulyacii serdechnogo ritma i okulomotornoj aktivnosti u pervoklassnikov pri chtenii tekstov razlichnoj slozhnosti. Al’manakh “Novye issledovaniya”, 4 (49), 5 – 20.

Booth, J.R., Perfetti, C.A. & MacWhinney, B. (1999). Quick, automatic, and general activation of orthographic and phonological representations in young readers. Developmental Psychology, 35, 3 – 19.

Ivanov, V.V. (2013). K voprosu o vozmozhnosti ispol’zovaniya lingvisticheskikh kharakteristik slozhnosti teksta pri issledovanii okulomotornoj aktivnosti pri chtenii u podrostkov. Al’manakh “Novye issledovaniya”, 1 (34), 42 – 50.

Joseph, H. S. S.L., Liversedge, S. P., Blythe, H. I., White, S. J., Gathercole, S. E. & Rayner, K. (2008). Children’s and adults processing of anomaly and implausibility during reading: Evidence from eye movements. The quarterly journal of experimental psychology (Hove), 61(5), 708 – 723.

Liversedge, S.P., Rayner, K., White, S.J., Vergilino-Perez, D., Findlay, J.M. & Kentridge, R.W. (2004). Eye movements when reading disappearing text: is there a gap effect in reading? Vision Research, 44, 1013 – 1024.

Machinskaya, R.I. & Krupskaya, E.V. (2011) Sozrevanie regulyatornykh struktur mozga i organizaciya vnimaniya u detej mladshego shkol’nogo vozrasta. Novye medicinskie tekhnologii, 3, 38 – 50.

Rayner, K., Sereno, S.C. & Raney, G.E. (1996). Eye movement control in reading: A comparison of two types of models. Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance, 22, 1188 – 1200.

Reichle, E.D., Rayner, K. & Pollatsek, A. (1999). Eye-movement control in reading: accounting for initial fixation locations and refixations within the E-Z Reader model. Vis. Res, 39 (26), 4403 – 4411.

Siegenthaler, E., Wurtz, P. & Groner, R. (2010). Improving the Usability of EBook Readers. Journal of usability studies, 6(1), 25 – 38.

Sovik, N., Arntzen, O. & Samuelstuen, M. (2000). Eye-movement parameters and reading speed. Reading and Writing: An Interdisciplinary Journal, 13, 237 – 255.

Theeuwes, J. (1993). Visual selective attention: A theoretical analysis. Acta Psychologica, 83, 93 – 154.

White, S.J. & Liversedge, S.P. (2006). Linguistic and nonlinguistic influences on the eyes’ landing positions during reading. The quarterly journal of experimental psychology, 59 (4), 760 – 782.

Yan, M., Risse, S., Zhou, X. & Kliegl, R. (2010). Preview Fixation Duration Modulates Identical and Semantic Preview Benefit in Chinese Reading. Reading and Writing: An Interdisciplinary Journal, 1 – 42.