Становление графомоторных навыков - это один из долгих и сложных процессов в развитии когнитивной сферы ребенка. Основы графомоторной деятельности начинают формироваться еще в дошкольном возрасте, когда ребенок впервые берет карандаш, изображает линии и геометрические фигуры [Feder, 2007]. Успешность овладения графомоторными навыками является базисом овладения письмом. Письмо включает в себя графомоторный навык, но также зависит от множества других факторов. Среди них исследователи отмечают достаточное развитие мелкой моторики, зрительно-пространственных функций, зрительно-моторной координации и нейродинамических компонентов деятельности [Агрис, 2014; Ахутина, 2008; Del Giudice, 2000; Maeland, 1992; Viholainen, 2002; Waber, 2010]. Особую роль в развитии и автоматизации графомоторных навыков и письма играют функции III блока мозга [Лурия, 2008; Лурия, 1973], которые обеспечиваются работой передних отделов головного мозга [Лурия, 1973; Planton, 2013]. К ним относятся функция серийной организации движений, которая отвечает за программирование и плавное выполнение движений, способствует переключению с одного элемента действия на другой, а также функции программирования и контроля деятельности (executive functions) [Ахутина, 2001; Лурия, 1973; Hooper, 2002; Kellogg, 2008].
Известно, что при нормативном развитии примерно к третьему году обучения навык письма автоматизируется [Безруких, 2000; Karlsdottir, 2002]. Письмо при этом характеризуется быстрыми, плавными движениями, безошибочным выполнением, где сознание контролирует только применение сложных орфографических правил и глобальные смысловые процессы, такие как создание идей текста, выбор подходящего стиля изложения [Abbott, 1993; Gathercole, 2004; Medwell, 2007]. У детей со слабостью когнитивных функций велик риск недостаточной автоматизации навыков серийных графических движений и возникновения стойких трудностей на письме, которые выражаются в замедленном темпе выполнения, отсутствии плавности движений, наличии специфических ошибок по типу инертности, упрощения программы [Ахутина, 2001; Berninger, 2004; Rosenblum, 2001; Tseng, 2000]. Подобные сложности зачастую приводят к возникновению еще больших трудностей в обучении, негативно влияют на самооценку и мотивацию младших школьников [Ахутина, 2015; Bosga-Stork, 2014; Feder, 2007; Hammerschmidt, 2004; Manjula, 2009]. Изучение особенностей формирования письма и его связи с состоянием графомоторных навыков у детей со слабостью структурно-функциональных компонентов ВПФ, прежде всего функций III блока мозга, позволит расширить и конкретизировать представления о специфике трудностей таких детей, что в свою очередь будет способствовать развитию эффективных коррекционных методов.
Целью нашего исследования было изучение особенностей автоматизации графомоторных навыков и письма у младших школьников, выявление влияния состояния функций серийной организации движений, программирования и контроля на процесс автоматизации навыка.
Мы провели нейропсихологическое обследование [Нейропсихологическая диагностика, обследование, 2008]. По его результатам было рассчитано семь нейропсихологических интегральных показателей (индексов), отражающих состояние функций всех трех блоков мозга:
1) программирования и контроля (управляющих функций);
2) серийной организации движений, а также переработки;
3) кинестетической;
4) слуховой;
5) зрительной;
6) зрительно-пространственной информации;
7) интегральный индекс I блока, который включал в себя индексы: а) импульсивности- гиперактивности и б) замедленности-гипоактивности. Пристальное внимание к индексу I блока вызвано тем, что, как известно, дефицит управляющих функций тесно связан с состоянием нейродинамических характеристик [Barkley, 1997; Berninger, 2004; Lockwood, 2001].
8) исследовании мы использовали также следующие экспериментальные методики:
1) компьютеризированный вариант графомоторной пробы. Он предполагает выполнение на графическом планшете узора перьями, одно из которых оставляет след на бумаге (субтест «со следом», как в классическом варианте), другое - не оставляет (субтест «без следа»). Субтесты предъявлялись последовательно, без интерференции. Компьютерная запись проб позволяла фиксировать процесс выполнения в реальном времени, что дало возможность рассчитать следующие параметры: во-первых, среднее время выполнения одной серии узора (одна серия - 
); во-вторых, количество отрывов руки в процессе выполнения проб в пересчете на количество выполненных серий узора; в-третьих, количество остановок в пересчете на количество выполненных серий узора; в-четвертых, суммарную тяжесть регуляторных ошибок. Последний параметр вычислялся следующим образом: разным видам регуляторных ошибок, в зависимости от их тяжести, присваивались штрафные баллы. Далее подсчитывалась сумма баллов, которая нормировалась относительно количества выполненных каждым испытуемым серий узора. Она и считалась показателем «суммарной тяжести ошибок» [Кузева, 2015];
2) написание фразы «Машины шинами шуршат», сенсибилизированной с точки зрения серийной организации. Написание выполнялось на линованном листе бумаги, лежащем поверх графического планшета. Экспериментатор диктовал фразу в удобном для ребенка темпе. В данной пробе оценивались: во-первых, среднее время написания одной буквы; во-вторых, количество отрывов руки; в-третьих, количество остановок; в-четвертых, «сумма регуляторных ошибок», в число которых входили пропуски, вставки, антиципации, написание строчной буквы вместо прописной. Сумма этих ошибок нормировалась относительно количества букв, написанных испытуемым, она составляла показатель «сумма регуляторных ошибок».
Обе пробы выполнялись с помощью графического планшета «Wacom Intous 3», присоединенного к компьютеру, и специально разработанных программ регистрации движений пера на базе пакета Matlab. Первичная обработка результатов проводилась с помощью специально созданных А.А. Корнеевым программ на базе пакета Matlab. Статистическая обработка данных осуществлялась с помощью пакета IBM SPSS Statistics (ver. 20). В качестве основных методов статистической обработки использовались t- критерий Стьюдента, дисперсионный анализ с факторами повторных измерений, коэффициент линейной корреляции Пирсона.
Выборку составили 193 ученика: первоклассники - 104 человека (48 мальчиков, 56 девочек; средний возраст - 7,8 лет), третьеклассники - 89 человек (36 мальчиков, 53 девочки, средний возраст - 9,7 лет). Испытуемые были разделены на группы по результатам опроса учителей: первоклассники - 70 детей в группе нормы, 34 - в группе детей с трудностями обучения (ТО); третьеклассники - 62 ребенка в группе нормы, 27 - в группе ТО.
Результаты
В ходе нейропсихологического обследования сравнение результатов учащихся первого и третьего классов выявило значимые различия в состоянии функций II блока и III блока мозга (р <0,05 по критерию Стьюдента во всех случаях) и субзначимые различия в состоянии нейродинамических характеристик, т. е. функций I блока мозга (p=0,058). Как и ожидалось, состояние всех структурно-функциональных компонентов ВПФ у третьеклассников оказалось лучше.
Сравнение групп нормы и ТО привело в следующим выводам. Дети с трудностями обучения (ТО) и в первом, и в третьем классах значимо отличаются от их более успешных сверстников по всем нейропсихологическим индексам, отражающим состояние функций трех блоков мозга по А.Р. Лурия (1969): серийной организации движений, программирования и контроля, приема, хранения и переработки информации, нейродинамических характеристик деятельности. Во всех случаях, за исключением показателя состояния переработки слуховой информации у первоклассников, их показатели значимо хуже (р <0,001 по t-критерию Стьюдента). Подробнее данные сравнения нейропсихологических показателей представлены в нашей публикации [Кузева, 2015].
Сравнение выполнения графических проб в первом и третьем классах привело к следующим результатам. У учеников третьего класса в целом по сравнению с первоклассниками графомоторные навыки и письмо развиты лучше: они справляются со всеми заданиями быстрее и успешнее (табл. 1). Обе графомоторные пробы они выполняют в высоком темпе с минимальным количеством ошибок, остановок и отрывов руки (p < 0,001 во всех случаях). Значительные изменения происходят и на письме: дети в третьем классе затрачивают меньше времени на написание одной буквы по сравнению с первоклассниками (F (135, 1) =147,338; p < 0,001). Движения у них более плавные (количество отрывов
меньше по сравнению с первоклассниками (F (135, 1) = 61,862; p < 0,001)), и письмо в целом лучше: показатель «сумма регуляторных ошибок» значимо меньше (F (135, 1) = 22,119; p < 0,001).
Таблица 1
Особенности выполнения графических проб учащимися первых и третьих классов
|
Параметр выполнения |
I класс |
III класс |
|||||
|
Графомоторная проба |
Фраза |
Графомоторная проба |
Фраза |
||||
|
«со следом» |
«без следа» |
|
«со следом» |
«без следа» |
|
||
|
Время выполнения (мс) |
Норма |
5502 |
4739 |
3956 |
3625 |
3164 |
1483 |
|
ТО |
6027 |
5297 |
4730 |
5035 |
3946 |
1974 |
|
|
Класс в целом |
5675 |
4923 |
4190 |
4046 |
3397 |
1624 |
|
|
Суммарная тяжесть регуляторных ошибок |
Норма |
0,64 |
0,27 |
1,17 |
0,10 |
0,16 |
0,02 |
|
ТО |
0,99 |
0,52 |
2,03 |
0,28 |
0,26 |
0,04 |
|
|
Класс в целом |
0,76 |
0,35 |
1,44 |
0,15 |
0,19 |
0,69 |
|
|
Количество отрывов руки |
Норма |
0,34 |
0,19 |
0,79 |
0,16 |
0,10 |
0,39 |
|
ТО |
0,58 |
0,42 |
1,16 |
0,45 |
0,12 |
0,50 |
|
|
Класс в целом |
0,39 |
0,17 |
0,93 |
0,31 |
0,11 |
0,44 |
|
|
Количество остановок |
Норма |
2,06 |
3,09 |
0,17 |
1,01 |
1,03 |
0,02 |
|
ТО |
2,55 |
3,39 |
0,43 |
2,17 |
2,06 |
0,05 |
|
|
Класс в целом |
2,17 |
3,20 |
0,27 |
1,34 |
1,34 |
0,03 |
|
Перейдем к сравнению выполнения экспериментальных заданий у детей с нормативным развитием и у детей с ТО, что позволит выявить особенности каждой из групп.
Анализ результатов первоклассников по группам (см. табл. 1) показал наличие комплексных трудностей в осуществлении графических проб у детей группы ТО. Задания они выполняют в медленном темпе (в графомоторных пробах значимость на уровне p = 0,015, при написании фразы - на уровне тенденции p = 0,051) и с большим количеством отрывов руки (в графомоторных пробах p = 0,006, при написании фразы p < 0,001). Дети группы ТО делают больше ошибок (в графомоторных пробах значимость на уровне p = 0,012, при написании фразы - на уровне тенденции p = 0,072).
Анализ результатов третьеклассников по группам (табл. 1) позволил обнаружить, что у детей с нормативным развитием графомоторный навык и письмо автоматизируются быстро и осуществляются легко. Это подтверждается наличием высокой скорости выполнения и практически полным отсутствием ошибок. У детей с ТО в первую очередь страдает темп выполнения (в графомоторных пробах значимость на уровне p = 0,001 для обеих проб; при написании фразы p = 0,040). Помимо этого, отмечается рост числа регуляторных ошибок (в графомоторных пробах различия в количестве ошибок достигают субзначимого уровня: p = 0,085 и p = 0,052 в первом и втором субтестах соответственно; при написании фразы значимость на уровне p = 0,023).
Итак, дети группы ТО показали и в третьем классе худшие результаты. Такие стойкие трудности могут свидетельствовать о снижении у этих детей функций серийной организации и программирования, регуляции и контроля.
В этой связи рассмотрим корреляции параметров выполнения заданий с нейропсихологическими индексами (табл. 2 и 3).
Таблица 2
Корреляции параметров выполнения графомоторных проб с индексами III и I блоков мозга
|
Индекс |
I класс |
III класс |
|||||||
|
Субт< сле |
ест «со дом» |
Субтест «без следа» |
Субт сле |
ест «со дом» |
Субтест «без следа» |
||||
|
Время |
Ошибки |
Время |
Ошибки |
Время |
Ошибки |
Время |
Ошибки |
||
|
Программирован ия и контроля |
R |
0,086 |
0,192 |
0,009 |
0,150 |
0,102 |
0,331 |
0,092 |
0,077 |
|
Р |
0,465 |
0,088 |
0,936 |
0,189 |
0,378 |
0,003 |
0,423 |
0,508 |
|
|
Серийной организации движений |
R |
0,213 |
0,174 |
0,093 |
0,042 |
0,294 |
0,308 |
0,299 |
0,122 |
|
Р |
0,062 |
0,117 |
0,422 |
0,714 |
0,009 |
0,007 |
0,008 |
0,289 |
|
|
Замедленности |
R |
0,022 |
0,040 |
0,115 |
0,133 |
0,222 |
0,078 |
0,215 |
0,015 |
|
Р |
0,839 |
0,703 |
0,282 |
0,214 |
0,041 |
0,479 |
0,047 |
0,894 |
|
|
Гиперактивности |
R |
0,075 |
0,085 |
0,143 |
0,143 |
0,282 |
0,014 |
0,162 |
0,098 |
|
Р |
0,486 |
0,424 |
0,180 |
0,181 |
0,009 |
0,902 |
0,135 |
0,369 |
|
|
Суммарный I блока |
R |
0,040 |
0,108 |
0,159 |
0,216 |
0,331 |
0,004 |
0,262 |
0,009 |
|
Р |
0,711 |
0,308 |
0,138 |
0,042 |
0,002 |
0,973 |
0,015 |
0,934 |
|
Примечание. R - коэффициент корреляции, p - показатель значимости; полужирным шрифтом выделены значимые различия, курсивом - различия на уровне тенденции.
Таблица 3
Корреляции параметров написания фразы с индексами III и I блоков мозга
|
Индекс |
I класс |
III класс |
|||||
|
Время письма одной буквы |
Количество отрывов |
Суммарная тяжесть регуляторных ошибок |
Время письма одной буквы |
Количество отрывов |
Суммарная тяжесть регуляторных ошибок |
||
|
Программировани я и контроля |
R |
0,041 |
0,020 |
0,079 |
0,247 |
0,245 |
0,447 |
|
Р |
0,742 |
0,874 |
0,526 |
0,041 |
0,043 |
0,000 |
|
|
Серийной организации движений |
R |
0,105 |
0,088 |
0,047 |
0,333 |
0,182 |
0,139 |
|
Р |
0,391 |
0,474 |
0,701 |
0,005 |
0,134 |
0,252 |
|
|
Замедленности |
R |
0,079 |
0,107 |
0,318 |
0,278 |
0,192 |
0,083 |
|
Р |
0,442 |
0,308 |
0,001 |
0,009 |
0,072 |
0,446 |
|
|
Гиперактивности |
R |
0,062 |
0,127 |
0,052 |
0,053 |
0,006 |
0,046 |
|
Р |
0,549 |
0,225 |
0,615 |
0,622 |
0,955 |
0,672 |
|
|
Суммарный I блока |
R |
0,082 |
0,001 |
0,248 |
0,233 |
0,165 |
0,130 |
|
Р |
0,427 |
0,989 |
0,014 |
0,029 |
0,125 |
0,230 |
|
Примечание. R - коэффициент корреляции, p - показатель значимости; полужирным шрифтом выделены значимые различия, курсивом - различия на уровне тенденции.
У первоклассников в более простом задании - выполнении графомоторной пробы - обнаружены связи времени выполнения с индексом серийной организации и параметра «сумма регуляторных ошибок» с индексом программирования и контроля (в обоих случаях значимость на уровне тенденции). Значимых связей индексов III блока мозга с параметрами написания фразы не обнаружено (возможную интерпретацию приведем ниже).
У третьеклассников связи между показателями выполнения графомоторной пробы и индексами функций программирования и контроля, функции серийной организации движений отчетливо выявляются. При этом наибольший вклад регуляторные функции вносят в процесс письма, что подтверждается наличием значимых корреляций скорости написания с индексом серийной организации движений и «суммы регуляторных ошибок» с индексом программирования и контроля.
Помимо вовлеченности в процесс осуществления графомоторного навыка передних функций, большая нагрузка ложится на нейродинамические компоненты деятельности, что по-разному влияет на специфику выполнения графических проб. Так, у первоклассников на фоне утомления ухудшается произвольная регуляция, что подтверждается наличием связи регуляторных ошибок при выполнении графомоторных проб с суммарным индексом I блока, а при написании фразы - с индексом замедленности и с суммарным индексом I блока. В третьем классе у учеников на фоне истощения в первую очередь страдают темповые характеристики, что выражается в снижении скорости выполнения заданий. При этом выявляется связь времени выполнения графомоторных проб с тремя индексами I блока: гиперактивности, замедленности и суммарным, а также связь времени написания фразы с индексом замедленности и суммарным индексом I блока. Особенно ярко описанные сложности проявляются у детей группы ТО. Такие дети очень часто изначально имеют нейродинамический дефицит и сохраняют его.
Таким образом, снижение в развитии функций III блока мозга в сочетании со слабостью нейродинамического компонента затрудняет развитие и автоматизацию графомоторных навыков и письма у детей группы ТО и делает их недостаточно устойчивыми к интенсивным учебным нагрузкам.
Обсуждение результатов
Наше исследование позволило проследить за становлением и автоматизацией графомоторных навыков и навыка письма у младших школьников. Результаты показали, что у всех первоклассников данные навыки только начинают развиваться: движения выполняются медленно, с ошибками, наличием многочисленных остановок и отрывов руки, что согласуется с результатами других исследований [Сальникова, 2007; Graham, 1998]. Значительный прогресс в развитии исследуемых навыков, как и предполагалось, был обнаружен у третьеклассников при сравнении результатов выполнения экспериментальных методик первым и третьим классами. Подобные результаты были обнаружены и в других исследованиях [Боркова, 2003; Feder, 2007; Overvelde, 2011].
Нами были выявлены особенности выполнения и автоматизации графомоторного навыка и письма у детей с нормативным развитием и у детей, испытывающих трудности в освоении школьной программы. Нейропсихологическое обследование позволило обнаружить у детей с ТО снижение всех структурно-функциональных компонентов ВПФ, в том числе необходимых для успешного выполнения и автоматизации графомоторного навыка и письма.
Формирование графомоторного навыка и письма является для всех первоклассников сложным процессом. Тем не менее у детей группы нормы благодаря достаточно развитым когнитивным функциям освоение данных навыков проходит успешнее. В более легких заданиях (графомоторных пробах) движения у этих дети характеризуются высокой скоростью выполнения, плавностью, небольшим количеством ошибок. В сложной деятельности - на письме, несмотря на достаточно медленный темп, движения уже выполняются плавно (отсутствует большое количество отрывов), что является предпосылкой для успешного развития и автоматизации навыка в дальнейшем [Tucha, 2008].
В третьем классе у детей группы нормы мы обнаруживаем быструю автоматизацию графомоторного навыка и практически полностью сформировавшийся навык письма, о чем свидетельствуют высокая скорость, безотрывные движения, минимальное количество ошибок. Полученные данные находят подтверждение и в других исследованиях [Karlsdottir, 2002; Overvelde, 2011].
У детей с трудностями в обучении на начальном этапе становления графомоторных навыков отмечаются комплексные трудности, которые обусловлены снижением регуляторных функций, а также слабостью нейродинамических компонентов деятельности, что подтверждается корреляциями с соответствующими нейропсихологическими индексами. Выполнение графомоторных заданий характеризуется замедленным темпом, наличием многочисленных отрывов руки, остановок и ошибок. На письме движения этих детей несколько медленнее, по сравнению с детьми группы нормы, выполняются с многочисленными отрывами и остановками, все это может препятствовать в дальнейшем нормальной автоматизации навыка и в целом усложнять процесс обучения. Подобные сложности у детей со снижением когнитивных функций были описаны в других исследованиях [Безруких, 2005; Huau, 2015; Karlsdottir, 2002; Tseng, 2000]. Со временем приобретенные сложности не проходят, и в третьем классе дети группы ТО по-прежнему отстают от детей группы нормы. На данном этапе их сложности, прежде всего, выражаются в замедленном темпе выполнения, что свидетельствует о недостаточной автоматизации навыка и его высокой энергоемкости. Страдает и произвольная регуляция выполнения, что особенно ярко проявляется в более сложной деятельности - на письме.
С помощью экспериментальных методик в той или иной степени удалось оценить состояние функций серийной организации движений, функции программирования, регуляции и контроля. Известно, что формирование навыка письма предполагает активное вовлечение всех структурно-функциональных компонентов ВПФ и требует больших энергозатрат для его успешного становления [Ахутина, 2008; Лурия, 2008; Сaдовникова, 1995]. Поэтому сложности, возникающие на данном этапе, носят скорее неспецифичный характер, они связаны с громоздкой функциональной системой первоначального письма.
Это подтверждается результатами нашего исследования: значимые связи между параметрами написания фразы и нейропсихологическими индексами у первоклассников отсутствуют, за исключением связей с нейродинамическими компонентами, которые указывают на высокую энергоемкость данного процесса. При этом в более простом задании - выполнении графомоторной пробы - обнаружены связи параметров выполнения проб с нейропсихологическими индексами. В соответствии с этим для оценки функций серийной организации движений, функции программирования, регуляции и контроля у детей в первом классе более подходит графомоторная проба.
По мере развития графомоторных навыков (в том числе и в письме) мы обнаруживаем у третьеклассников более отчетливые связи параметров выполнения экспериментальных методик с нейропсихологическими индексами. Активное вовлечение регуляторных функций в осуществление письма указывает на то, что навык уже достаточно развит и успешное его выполнение теперь обеспечивается более высокоорганизованными процессами [Medwell, 2007; Swanson, 1996]. На данном этапе наиболее чувствительной для оценки функций серийной организации движений, программирования, регуляции и контроля оказывается написание фразы, которое позволяет обнаружить проблемные зоны в ситуации, когда двигательный навык уже достаточно развит.
Выводы
1. Процесс автоматизации графомоторного навыка и письма является для всех детей первого класса сложным процессом. У учеников третьего класса с нормативным развитием обнаруживается успешная автоматизация графомоторных навыков и письма.
2. У детей с трудностями в обучении были обнаружены сложности в автоматизации графомоторного навыка и письма. В первом классе они проявлялись через комплексные трудности, а в третьем классе - через снижение темповых характеристик во всех заданиях и сохранение регуляторных ошибок на письме. В целом в группе ТО трудности накапливаются: письмо для этих детей надолго остается сложным и энергозатратным процессом.
3. Нейропсихологический анализ позволил выявить механизм наблюдаемых трудностей автоматизации графомоторного навыка и письма у детей с ТО. По сравнению с группой нормы дети группы ТО отличаются низкими индексами программирования и контроля и серийной организации движений, которые определенным образом коррелируют с выполнением графомоторных проб и особенностями процесса письма. Кроме того, у детей группы ТО был обнаружен дефицит функций I (энергетического) блока, а также корреляции показателей функций I блока с показателями выполнения графомоторных проб и пробы на письмо.
4. Обнаруженное соответствие между выполнением проб и нейропсихологическими индексами позволяет рекомендовать графомоторную пробу в ее компьютеризованном варианте для оценки серийной организации движений у первоклассников. Проба на письмо может служить той же цели, а также оценке функций программирования и контроля у детей, начиная со второго-третьего класса.