Модель взаимосвязи исполнительных функций, осознанной саморегуляции и успешности обучения русскому языку в средней школе

Введение

Овладение родным языком имеет первостепенное значение, как для обучения и усвоения знаний в процессе школьного обучения, так и для успеха в дальнейшей жизни. Изучение языка связано с актуализацией широкого круга когнитивных навыков (интеллект, когнитивные способности), некогнитивных механизмов (мотивация, самоэффективность, личностные особенности), социальных факторов (школьная среда, семья и т. п.). В процессе школьного обучения особую роль приобретает осознанная саморегуляция учебной деятельности.

Осознанную саморегуляцию (СР) мы понимаем как многоуровневую и динамическую систему процессов, состояний и свойств, являющуюся инструментом инициации и поддержания произвольной активности человека [Моросанова, 2020]. Система саморегуляции включает когнитивный уровень, представленный регуляторными процессами планирования целей, моделирования значимых условий достижения цели, программирования действий и оцени­вания и коррекции полученных результатов, и личностный, представленный регуляторно­личностными свойствами гибкости, надежности, ответственности, инициативности, рефлексивности. СР связана в целом с успешностью обучения [Nota; Zimmerman, 2001], а также отмечается ее вклад в успешность освоения различных предметных областей [Бондаренко, 2020а; Фомина, 2020].

В настоящей работе мы различаем регуляторно-личностный и когнитивный уровни СР. Мы предполагаем, что, в то время как СР является конструктом высокого порядка, на более низком уровне она реализуется через исполнительные функции (ИФ). ИФ — это набор метакогнитивных функций, которые организуют целенаправленное поведение в сложных ситуациях [Diamond, 2013; Miyake]. Уровень осознанной СР связан, прежде всего, с развитием рефлексии, способности сознательно планировать свои учебные цели и брать на себя ответственность за их достижение. Исследователи настаивают на том, что саморегуляция в подростковом возрасте имеет свои особенности, которые связаны с четырьмя основными переходами: биологическим, образовательным, социальным и ролевым [Bandura]. Вполне естественно, что в это время подростки демонстрируют снижение СР, мотивации, уверенности в себе и т. д. [Nota; Roebers]. Хронологически первый пик развития осознанной СР приходится на 12—13 лет, затем наблюдается незначительное снижение, связанное с половым созреванием, после чего ее уровень поднимается к 15—16 годам и остается практически неизменным в дальнейшем [Моросанова, 2017а]. Можно отметить некоторый разрыв в степени изученности ИФ и СР. Так, большая часть исследований возрастных особенностей развития ИФ выполнена на выборках раннего и дошкольного возраста, а осознанной СР — на выборках старшего школьного возраста и студентов. Кроме этого, имеется лишь незначительное число исследований, рассматривающих взаимосвязи ИФ и СР и их совместную детерминацию академической успешности. Анализ взаимосвязи между осознанной СР, ИФ и успешностью овладения родным языком на выборке российских школьников, обучающихся в 7—9-х классах, позволит раскрыть специфику регуляторных процессов, обеспечивающих успеваемость по предмету в этом возрастном периоде.

Языковые компетенции (ЯК). Компетентность — это «...то, что человек знает и может сделать в идеальных обстоятельствах» [Messick]. В образовательной среде компетенции относятся к результатам обучения, которые связаны с успешным выполнением последующих жизненных задач [Gervais; Glaesser]. Концепция языковых компетенций (LCS) уже давно является центральной парадигмой в области преподавания языка, рассматривающей ЯК в связи с пониманием языка как системы и с усвоением языковых норм [Божович, 2013; Kecskes, 2018]. Эти компетенции формируются у детей в процессе перехода от специфического, распределенного, предметного представления к все более абстрактным языковым категориям [Lieven]. В процессе усвоения этих категорий решающая роль принадлежит формальному преподаванию родного языка в школе.

Оценка языковых компетенций представляется комплексной проблемой. Школьные оценки и результаты экзаменов представляют собой лишь очень общую информацию об успеваемости учащегося, поскольку они зависят от множества других факторов, помимо собственно владения языком. Из этого следует вывод о необходимости разработки языкового теста, оценивающего особенности использования учащимся своих языковых знаний при решении репрезентативных задач на родном языке. Такие задачи могут включать в себя поиск ошибок в письменных текстах, исправление грамматически неверно составленных предложений и т. д. Важно отметить, что такие языковые задачи должны охватывать широкий диапазон языковых компетенций — от орфографических до семантических — в соответствии с уровнем владения языком, который считается нормативным для данного возраста. Таким образом, оценка ЯК предполагает активное и продуктивное использование родного языка, а не просто воспроизведение языковых «правил». Настоящее исследование проводится в рамках концепции развития языковой компетенции как психологической системы Е.Д. Божович [Божович, 2016].

Исполнительные функции. ИФ обычно ассоциируются с функциями головного мозга и являются поздним эволюционным достижением [Diamond, 2013]. ИФ осуществляют метакогнитивную регуляцию в том смысле, что не производят определенного результата, но оперируют «специализированными» когнитивными процессами, обеспечивая различные результаты, внешне деятельностные или ментальные. А. Мияке и коллеги выделили выделили три «основных» ИФ: переключение, торможение и обновление рабочей памяти. Функция переключения связана с когнитивной гибкостью, позволяющей переключаться между различными задачами. Переключение состоит в приспособлении к изменяющимся обстоятельствам, проявляющееся в снижении активации репрезентаций и реакций. Торможение играет важную роль в организации целенаправленного поведения и самоконтроля. Обновление рабочей памяти используется для хранения планов действий и ситуационных ментальных моделей и обработки оперативной информации [Miyake].

Осознанная саморегуляция. Изучение особенностей осознанной саморегуляции учебной деятельности осуществлялось в рамках подхода В.И. Моросановой, в котором саморегуляции рассматривается как психологическое средство мобилизации и интеграции как когнитивных, так и личностных ресурсов для решения различных задач жизнедеятельности [Моросанова, 2020].

Взаимосвязи между ИФ, СР и ЯК. Результаты ряда исследований показали взаимосвязь СР и ИФ в ходе осуществления субъектом различных видов учебной деятельности, включая академическое обучение [Hofmann, 2012; Welsh], овладение языком как родным, так и иностранным [Gooch; Marslen-Wilson; Verbitskaya, 2015]. В частности, важность процессов осознанной саморегуляции была показана в случае изучения математики [Фомина, 2020], родного языка [Бондаренко, 2020а], иностранного языка [Gorgoz; Velitchkovsky, 2019]. Однако результаты одного из ранее проведенных российскими учеными исследований, посвященного вкладу когнитивных функций в изучение родного языка в школе, не выявили связи между особенностями развития рабочей памяти и оценками на экзамене по русскому языку [Zimmerman, 2001]. То есть можно говорить как о недостаточно полной изученности, так и о противоречивости выводов относительно специфики взаимосвязи исполнительных функций, осознанной саморегуляции учебной деятельности, языковых компетенций и успешности обучения родному языку в школе.

Цель настоящего исследования состояла в выявлении особенностей взаимосвязи между осознанной СР, ИФ и успешностью обучения по русскому языку в средней школе (7—9-е классы). Были сформулированы следующие исследовательские задачи:

—определение специфики влияния осознанной саморегуляции и исполнительных функций на различные индикаторы успешности освоения школьной программы по русскому языку в средней школе;

—анализ системы исполнительных функций как базового регуляторного уровня осознанной саморегуляции;

—определение механизмов совместной детерминации академической успеваемости по русскому языку средствами осознанной саморегуляции и исполнительных функций.

Процедура исследования

Выборка. Исследование проводилось на выборке учащихся государственных средних школ Москвы и Московской области в возрасте 13—15 лет (N=286): семиклассников (N=147, средний возраст 13±0,5 года) и девятиклассников (N=139, средний возраст 15 ± 0,5 года). Пол был распределен почти равномерно в пределах выборки (50,3% женщин).

Осознанная СР. Для оценки особенностей осознанной саморегуляции использовался опросник «Стиль саморегуляции учебной деятельности (ССУД-М 52)» [Моросанова, 2017]. Опросник направлен на оценку навыков и качеств учащихся, способствующих достижению образовательных целей, которые сгруппированы по следующим шкалам: планирование; моделирование; программирование; оценка результатов; гибкость, инициативность; надежность, ответственность. Общий уровень саморегуляции рассчитывается как сумма показателей всех шкал. Коэффициент надежности Альфа Кронбаха для шкал опросника в исследуемой выборке — от 0,63 до 0,75.

Исполнительные функции. Мы использовали три стандартных компьютеризированных задания для оценки базовых ИФ [Miyake]. Выбор данных заданий обусловлен результатами исследований нейрофизиологов, нейропсихологов и психолингвистов, демонстрирующих вклад перечисленных ниже ИФ в речевое развитие, а также в успешность обучения чтению и письму.

Для оценки торможения мы использовали задачу Эриксена. Стимулы представляют собой пять горизонтально расположенных черных стрелок, представленных на белом фоне в двух условиях: конгруэнтное состояние (>>>>>, <<<<<) и неуместное условие (>><>>, <<><<). Задача испытуемых состоит в отслеживании направления стрелки, находящейся посередине и в определении этого направления путем нажатия соответствующей клавиши («z» — для левой и «/» — для правой). Основная серия содержит четыре блока с 36 уникальными испытаниями в каждом. Максимальное время отклика составляет 1500 мс. Интервал реакции на стимул фиксируется на уровне 1000 мс. Регистрируются четыре параметра ответа: среднее время реакции, процент правильных ответов и разница во времени реакции и точности между конгруэнтными и неконгруэнтными испытаниями (эффект интерференции).

Для оценки переключения мы использовали задачу «Буква-цифра» с предсказуемыми изменениями задачи. Белый экран разделен на четыре квадранта. В каждом квадранте представлена пара символов по часовой стрелке, начиная с верхнего левого квадранта — цифра и буква. Задача испытуемых состоит в определении четности/нечетности числа в случае, если символы расположены в одном из верхних квадрантов, и в распознавании согласных и гласных в случае, если символы появляются в одном из нижних квадрантов; испытуемый отвечает нажатием клавиши («z» — для нечетных цифр и гласных букв и «/» — для четных цифр и согласных букв). Основная серия состоит из 128 испытаний. Стимулы остаются на экране до тех пор, пока не будет получен ответ испытуемого. Интервал реакции на стимул составляет 500 мс. Регистрируются шесть параметров ответа: среднее время реакции и точность, время реакции и точность повторных испытаний, время реакции и точность коммутационных испытаний и два параметра, указывающие на эффективность переключения (различия во времени реакции и точности между переключением и повторными испытаниями).

Для оценки обновления рабочей памяти мы использовали задачу N-Back. Цифры от 1 до 8 предъявляются на экране в случайном порядке. Задача испытуемого состоит в том, чтобы быстро и правильно ответить, совпадает ли представленная в данный момент цифра с цифрой, представленной двумя позициями ранее (2 шага назад). Серия тренингов содержит 32 испытания, а две основные серии содержат по 48 испытаний. Время предъявления стимула составляет 500 мс. Интервал между стимулами составляет 2000 мс. Испытуемый отвечает нажатием клавиши («/» — да или «z» — нет). Регистрируются среднее время реакции, точность, время реакции и количество различных типов реакции (попаданий, правильных отклонений, ложных тревог и промахов).

Оценка такого параметра, как коррекция ошибок осуществлялась посредством расчета эффекта замедления после ошибки (PES). PES — это эффект испытаний после неправильного испытания, демонстрирующего большее время реакции. Эффект PES связан с активностью системы сознательного контроля и коррекции ошибок в передней поясной коре [Botvinick]. Вычисление PES производилось путем вычитания среднего времени реакции из среднего времени реакции в испытаниях после ошибок в каждой задаче на оценку ИФ.

Языковые компетенции. Для оценки уровня ЯК проводился анализ показателей успешности мониторинга и коррекции ошибок.

Для диагностики ЯК мы использовали два задания, разработанных Е.Д. Божович. Подробное описание заданий нами было описано в предыдущей публикации [Бондаренко, 2020]. Факторный анализ позволил выделить следующие основные показатели развития ЯК у учащихся: владение языком, грамотность, структура слова, структура предложения. Итоговые баллы рассчитывались, исходя из количества ошибок по всем заданиям, и формировались по принципу: чем меньше ошибок, тем ниже общий балл оценки. Диапазон баллов — от 0 до 60.

Уровень развития интеллекта диагностировался с помощью теста «Стандартные прогрессивные матрицы Равена».

Процедура. Ученики выполняли задания по оценке языковых компетенций и интеллекта, а также заполняли опросник «ССУД-М 52» в присутствии экспериментатора. Компьютеризированные задания для оценки исполнительных функций были выполнены в компьютерном классе в другой день. Участие в эксперименте осуществлялось на добровольной основе. Исследование проводилось в соответствии с Хельсинкской декларацией. Исследование одобрено этическим комитетом ФГБНУ «Психологический институт РАО» (протокол № 2018/2-18).

Статистическая обработка данных проводилась с использованием статистического пакета SPSS, версия 26. Для уменьшения числа анализируемых переменных использовался эксплораторный факторный анализ. Программное обеспечение AMOS 19 (Analysis of Moment Structures) было использовано для построения структурной модели взаимосвязи между ИФ, СР и ЯК.

Результаты

Факторный анализ

В связи с большим количеством параметров, выявленных при диагностике ИФ, была применена процедура факторизации. В наших предыдущих исследованиях было использовано 8-факторное решение [Velitchkovsky, 2019]. В настоящем исследовании данная процедура была повторена на расширенной выборке. Всего было выделено десять факторов, которые объясняли 74% дисперсии и соответствовали основным исполнительным функциям (торможение, переключение, обновление и коррекция ошибок).

В факторе 1 преобладают показатели успешности подавления неподходящих информационных сигналов и посторонних стимулов, а также показатели обновления рабочей памяти, в связи с чем данный фактор получил название «торможение». Данный фактор также связан с контролем внутреннего и внешнего внимания. В состав фактора 2 — «переключение» вошли параметры точности переключения внимания. В данном случае речь, прежде всего, идет о когнитивной гибкости — способности быстро переключаться между задачами и решениями. В фактор 3 «точность обновления» вошли показатели успешности удержания и обработки когнитивных паттернов в рабочей памяти. Фактор 4 — «эффективность обновления получаемой информации» — также состоит из показателей скорости обновления рабочей памяти, которые в данном случае связаны со скоростью обработки когнитивных паттернов в рабочей памяти. Фактор 5 — «эффективность переключения» — состоит из показателей скорости переключения внимания (времени реакции). Факторы 6, 9 и 10 включают в себя различные показатели мониторинга, разрешения когнитивных конфликтов и исправления ошибок (адаптация к ситуациям возникновения когнитивных конфликтов и способы замедления решения после возникновения ошибок). На основании выделенных критериев фактор 6 получил название «адаптация к конфликтной ситуации», а факторы 9 и 10 — «исправление ошибок» (1 и 2 соответственно). Фактор 7 является фактором контроля помех, состоящим из показателей точности контроля, который осуществляется с целью отклонения (подавления) неподходящей или несущественной информации. Данный фактор связан с эффективностью контроля внимания. И наконец, фактор 8 — «когнитивная гибкость» — включает в себя параметры эффективности переключения и мониторинга когнитивных конфликтов.

Кроме того, был проведен факторный анализ показателей сформированности языковых компетенций с помощью метода альфа-факторного анализа с эквимакс вращением и нормализацией Кайзера. Было получено факторное решение с четырьмя факторами (см. табл. 2, где представлены показатели с нагрузками более 0,3. Данное факторное решение объясняет 67% дисперсии.

Таблица 1

Результаты факторного анализа языковых компетенций

В факторе 1 — «владение языком» — доминируют показатели владения семантико­лексическими средствами языка. В фактор 2 — «структура слова» — входят показатели уровня сформированности компетенций по орфографии и морфологии, т. е. знания грамматической структуры слова. Фактор 3 — грамотность — включает в себя показатели уровня сформированности компетенций по орфографии, пунктуации, синтаксису. И, наконец, фактор 4 объединяет показатели уровня развития компетенции по семантике и прагматике предложений, получив название «структура предложения».

Структурное моделирование

На первом этапе была построена модель, описывающая взаимосвязи всех исследуемых факторов — исполнительных функций, основных параметров осознанной саморегуляции и языковых компетенций (рис. 1).

Далее, по результатам обработки данных с помощью программного обеспечения AMOS были построены структурные модели, наиболее оптимальной из которых явилась модель, представленная на рис. 2. Индексы соответствия модели демонстрируют оптимальные уровни значимости: x2/df = 1,19; p= 0,04; GFI=0,92; CFI= 0,95; RMSEA =0,029; Pclose=0,99.

Результаты анализа полученных данных на основании построенных структурных моделей указывают на следующие закономерности: а) в группе учащихся 7-х классов обнаруживается более сильное влияние исполнительных функций на уровень сформированности языковых компетенций, нежели на осознанную саморегуляцию (R = 1,26 и R = 0,27 соответственно); б) в группе учащихся 9-х классов прослеживается следующая динамика показателей — большие значения приобретают показатели мотивации достижения по сравнению с показателями уровня IQ; отмечается снижение влияния ИФ и ЯК на годовую оценку по родному языку, в то же время вклад осознанной СР значительно возрастает; кроме того, в значительной степени возрастают показатели развития навыков по коррекции ошибок (R = 0,21). Представляется, что различия в структуре взаимосвязей исследуемых показателей у учащихся 7-х и 9-х классов связаны с развитием системы осознанной СР и подготовкой девятиклассников к итоговому экзамену по русскому языку за весь курс средней школы.

Обсуждение результатов

Полученная структурная модель позволяет описать влияние осознанной саморегуляции и исполнительных функций на успешность овладения учащимися родным языком,

т. е. на развитие языковых компетенций и академические достижения. Оба показателя вносят опосредствующий вклад в годовую оценку: в первом случае в качестве опосредующего фактора выступает невербальный интеллект (b = ,17); во втором случае таким фактором являются языковые компетенции (b = ,59). Также обнаруживается взаимосвязь ИФ и осознанной СР (b = ,35), что подтверждает результаты ранее проведенных исследований [Kaplan, 2009; Roebers; Skibbe, а; Welsh].

Осознанная саморегуляция в данной модели представлена регуляторными процессами планирования целей, моделирования значимых для достижения целей условий и оценкой результатов, а также личностными свойствами гибкости и инициативности. Включение этих показателей в модель подтверждает результаты выполненных ранее исследований [Моросанова, 2019] и раскрывает механизм влияния регуляторных предикторов на годовую оценку по родному языку. Успешные ученики самостоятельно планируют цель, используют значимые для достижения цели условия, чувствительны к обратной связи от преподавателей, гибко преодолевают препятствия и участвуют в дополнительных учебных мероприятиях. Полученные результаты согласуются с немногочисленными зарубежными данными о влиянии саморегуляции учебной деятельности (SRL) на уровень владения родным языком [Kaplan, 2009; Rutherford; Zimmerman, 2001]. Результаты лонгитюдных исследований также свидетельствуют о том, что учащиеся, обладающие навыками саморегуляции, демонстрируют более высокий уровень грамотности и ЯК навыков, лучшее понимание прочитанного, хорошие знания фонетики и больший словарный запас [Skibbe].

Т. Лимпо (Limpo et al.) и коллеги в исследовании особенностей развития навыков письма установили, что существенное значение в овладении этим навыком имеют процессы планирования и оценки результатов, что согласуется с полученными нами рез результатами. При этом с возрастом (с 4-го по 9-й классы) происходит изменение размера этих вкладов [Limpo]. Л.К. Аллен (Allen et al.) и коллеги сообщили о положительной взаимосвязи регуляторной гибкости и академической успеваемости. Развитие навыков письма также связано с гибкостью, которая, в свою очередь, является функцией индивидуальных различий в навыках письма, словарном запасе и общих знаниях [Allen]. Однако в нашем исследовании получены достаточно интересные результаты, свидетельствующие о том, что скорость переключения внимания с одной задачи на другую обнаруживает положительную взаимосвязь с количеством синтаксических ошибок. Чрезмерная гибкость мышления, таким образом, снижает концентрацию внимания, а способ устранения непродуктивности заключается в намеренном замедлении темпа выполнения задания (требуются дальнейшие исследования). Вероятно, такой феномен специфичен для обучения русскому языку, который известен своей сложностью.

Исследования взаимосвязи между ИФ и уровнем развития языковых компетенций показали, что фонологическая осведомленность связана со способностью удерживать звуки речи в рабочей памяти [Lonigan]. В то же время было продемонстрировано, что академические навыки, требующие более сложной координации (например, понимание письма), в большей степени связаны с осознанной саморегуляцией [Bondarenko]. Языковые компетенции в нашей модели представлены всеми четырьмя факторами, наиболее значимым из которых является владение языком. Поскольку данный фактор состоит из показателей степени владения письменной речью, связанного с умением построить стилистически и лексически правильное предложение, мы полагаем, что владение языком характеризует так называемое чувство языка [Божович, 2016]. Важно, однако, отметить, что ИФ, в отличие от ЯК, не вносят прямого вклада в годовую оценку по русскому языку в среднем и старшем школьном периодах. В недавней работе Резерфорд и его коллеги пришли к аналогичным выводам [Rutherford].

Значимый вклад в успешность обучения русскому языку вносит уровень развития интеллекта, зависимость от которого в данном случае является значительно более низкой, нежели при обучении математике. В исследовании Бондаренко, Потаниной, Моросановой было показано, что при среднем и высоком уровне моделирования высокий уровень интеллекта оказывает влияние на снижение количества ошибок при написании слов, однако высокий интеллект в случае низкого уровня моделировании не спасает от этого вида ошибок [Бондаренко, 2020]. Возможно, именно поэтому мы наблюдаем подобные эффекты снижения успеваемости у одаренных школьников.

Выводы

Результаты структурного моделирования позволяют подтвердить гипотезу о влиянии уровня развития исполнительных функций, осознанной саморегуляции и уровня сформированности языковых компетенций на успешность обучения по русскому языку в средней школе. Уровень развития исполнительных функций оказывает существенное влияние не только на формирование языковой компетентности по отдельным разделам обучения родному языку, но также опосредованно на академическую успеваемость в целом. Прикладное значение проведенного исследования заключается в возможности применения полученных данных для разработки психолого-педагогических интервенций, направленных как на развитие языковых компетенций у учащихся, так и на повышение академической успеваемости с опорой на развитие осознанной саморегуляции.