Взаимосвязь академической успеваемости и эмоционального восприятия у детей, получающих дополнительное музыкальное образование: возрастной аспект

Дмитриева Елена Сергеевна кандидат биологических наук старший научный сотрудник Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наук (ИЭФБ РАН) 194223, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Проспект Тореза, 44 Dmitrieva Elena PhD in Biology Senior Scientific Associate, Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry named after I. M. Sechenov of the Russian Academy of Sciences 194223, Russia, g. Saint Petersburg, ul. Prospekt Toreza, 44 dmit49@mail.ru

Гельман Виктор Яковлевич доктор технических наук профессор, кафедра Медицинской информатики и физики, Северо-Западный государственный медицинский университет имени И.И.Мечникова 191015, Россия, г. Санкт-Петербург, ул. Кирочная, 41 Gelman Viktor Doctor of Technical Science Professor, the department of Medical Informatics and Physics, Mechnikov North-West State Medical University 191015, Russia, g. Saint Petersburg, ul. Kirochnaya, 41 Viktor.Gelman@szgmu.ru

Введение

Исследования влияния музыкального образования на когнитивные способности учащихся и их академическую успешность (успеваемость) становятся все более актуальными как в возрастной психологии, так и в педагогике. В большинстве исследований, изучающих связь обучения музыке и академической успеваемости, было обнаружено положительное влияние музыкального образования на успешность обучения целому ряду школьных дисциплин. Для начальной школы были выявлены положительные корреляции между музыкальным обучением и чтением ^{[9, 18, 28]}. В более старших возрастных группах эта связь отмечалась для успеваемости по языкам – родному и иностранному, математике, литературе ^{[25, 30]}. Особенно явно положительная связь музыкального образования с успеваемостью учащихся по различным дисциплинам в общеобразовательной школе прослеживается в исследованиях последних лет, проведенных на больших выборках учащихся разного возраста [например, 15]. В то же время, в работах других авторов ^{[14, 17]} не было получено корреляций между занятиями музыкой и академической успеваемостью (по математике и языку).

Исследователи также отмечают, что изучение особенностей перехода от музыкального образования непосредственно к академическим достижениям остается сложной задачей и нет единой точки зрения на структуру связи между занятиями музыкой и результатами академической успеваемости ^{[16, 21, 24,29]}. Данные исследований церебральной деятельности показывают, что в результате музыкальных занятий наблюдаются изменения определенных структур головного мозга и таких когнитивных функций как внимание, торможение, рабочая память ^{[11, 13, 23, 24 и др.]}. Были также обнаружены положительные корреляции между музыкальным обучением и тестом эмоциональных способностей у детей 7-10 лет ^[26]. В этой же возрастной группе были обнаружены более высокая эффективность и более короткое время реакции распознавания эмоциональной просодики речевого сигнала на фоне шума у детей, дополнительно занимающихся музыкой ^[5]. Преимущество восприятия эмоций у школьников-«музыкантов» сохраняется вплоть до старших классов, где оно уменьшается и перестает быть статистически значимым. В работе было высказано предположение, что у них механизмы, обеспечивающие опознавание эмоций на фоне шума, формируются в онтогенезе с опережением по сравнению со школьниками, не занимающимися музыкой. Полученные другими авторами результаты лонгитюдных исследований показали также положительную связь помехоустойчивости восприятия речевой информации и обучения музыке: восприятие речи в шуме улучшается после 2 лет группового музыкального обучения ^[27].

С другой стороны, при изучении эмоционального интеллекта, значительное внимание стали уделять его роли в успешности обучения. Ряд авторов обнаружили влияние эмоционального интеллекта учащихся в целом и особенностей различения эмоциональной информации, в частности, на развитие когнитивных способностей и успешность обучения в школе и вузе ^{[4, 7, 12, 20, 22 и др.]}.

Таким образом, из рассмотренных работ можно видеть, что, с одной стороны, занятия музыкой и музыкальная одаренность повышают уровень эмоционального интеллекта, а, с другой стороны, существуют исследования, показывающие связь между занятиями музыкой и успеваемостью. Представляет интерес рассмотреть взаимосвязь характеристик восприятия эмоциональной интонации речи (как одной из составляющих эмоционального интеллекта) со школьной успеваемостью у детей, занимающихся музыкой, в сравнении со школьниками, ею не занимающимися, и проследить возрастные особенности влияния музыкального обучения на эту взаимосвязь.

Целью настоящего исследования является изучение возрастных изменений корреляций успеваемости и восприятия эмоциональной интонации речи у школьников, занимающихся музыкой дополнительно и не занимающихся ею.

В качестве рабочей гипотезы было выдвинуто предположение о более выраженной взаимосвязи характеристик восприятия эмоциональной интонации речи со школьной успеваемостью у детей, занимающихся музыкой, в сравнении со школьниками, ею не занимающимися, причем степень выраженности этой взаимосвязи зависит от возраста детей.

Методы исследования

Выборка. В исследовании участвовали учащиеся общеобразовательных средних школ города Санкт-Петербурга в возрасте 7 - 17 лет. Представлены две выборки: первая – дети, дополнительно занимающиеся инструментальной музыкой вне школьного обучения (музыканты Русского народного оркестра Дворца творчества юных Санкт-Петербурга, в дальнейшем «музыканты»), вторая – не получающие дополнительное музыкальное образование (в дальнейшем «школьники»).Были обследованы 46 «школьников» и 48 «музыкантов». Рассматривали три возрастные группы: 7-10, 11-13 и 14-17 лет. В первой возрастной группе были обследованы 15 учащихся общеобразовательной школы и 13 «музыкантов», во второй – 15 «школьников» и 19 «музыкантов», в третьей – 16 «школьников» и 16 «музыкантов». В каждой группе было примерно равное число мальчиков и девочек.

Испытуемые имели нормальный слух, не имели опыта подобных обследований, не имели неудовлетворительных оценок в средней общеобразовательной школе. Дети, занимающиеся музыкой, обучались игре на балалайке и домре с 6-7 летнего возраста и заканчивали обучение в 15-16 лет. Дети младшей возрастной группы получали одно-двухлетнюю индивидуальную предварительную подготовку (два – три занятия в неделю). Дети более старших возрастных групп, наряду с индивидуальными еженедельными занятиями (два раза в неделю) принимали участие в репетициях и выступлениях оркестра. В общеобразовательных школах учащиеся (как «школьники», так и «музыканты») имели раз в неделю 45-тиминутные уроки музыки (младшая и частично средняя возрастные группы).

Процедура. Обследование проводилось на компьютерной экспериментальной установке. Материалом служила тестовая семантически нейтральная фраза, которую произносил профессиональный драматический актер с тремя различными эмоциональными интонациями (типами эмоций): положительной - радость, отрицательной - гнев, нейтральной - безэмоционально.

Обследование проводилось индивидуально с каждым участником в изолированной комнате. Тестовые сигналы подавались через головные телефоны. После принятия решения о характере тестового стимула испытуемый должен был нажать одну из трех клавиш регистрационного пульта, позволявшего получать три альтернативных ответа и регистрировать время реакции. Более подробно аппаратное и программное обеспечение представлены в предыдущих работах ^{[2, 6]}.

Подачу тестового сигнала осуществляли по одному из каналов на правое или левое ухо, как без шума, так и на фоне «белого шума» трех разных уровней интенсивности, предъявленного ипсилатерально. Одновременно на контралатеральное ухо по другому каналу подавали «белый шум» той же интенсивности, что и полезный сигнал. В серии экспериментов испытуемому в случайной последовательности предъявляли 24 различных тестовых стимулов, которые хранились в памяти компьютера. Затем серия повторялась с альтернативным расположением головных телефонов.

Школьная успеваемость определялась по итоговым оценкам предыдущей четверти учебного года по дисциплинам: математика, русский и иностранный языки.

Статистический анализ данных. Оценивали следующие параметры реакции испытуемого: процент правильных ответов (эффективность распознавания - ЭР) и время реакции (ВР) в целом, для каждой эмоции и каждого уровня шума. Дальнейший анализ по группам проводили с помощью пакета обработки данных "SPSS for Windows V. 17". Определяли статистические характеристики внутри групп, достоверность различий между группами с помощью критерия Манна-Уитни, а также проводились дисперсионный анализ и корреляционный анализ данных (с использованием коэффициентов корреляции Спирмена).

Результаты исследования

Дисперсионный анализ факторов, влияющих на ЭР и ВР, выявил различия в восприятии эмоциональной просодики речи между школьниками контрольной группы и занимающимися музыкой: фактор «тип испытуемых» был высоко значим для обеих характеристик восприятия (p < 0,0001). Анализ также показал, что факторы «тип эмоции», «отношение сигнал/шум», «возраст», высоко значимы (p < 0,0001) как для ЭР, так и для ВР, а для ВР значим еще и фактор «пол» (p < 0,0001). Взаимодействие факторов «пол*тип испытуемых» и «возраст*тип испытуемых» также достоверно значимы для обоих параметров восприятия эмоциональной просодики речи.

При проведении дисперсионного анализа для выявления наиболее значимых факторов, влияющих на успеваемость по трем предметам (русский и иностранный языки, математика), рассматривались следующие независимые факторы: «тип испытуемых» («музыканты»/«школьники»), «возраст», «пол». Результаты показали влияние типа испытуемых на успеваемость по математике (p = 0,007). Фактор пола влияет на успеваемость во всех рассматриваемых дисциплинах (p < 0,016). Фактор возраста влияет на успеваемость по иностранному языку и математике (p < 0,0001). Из сочетаний факторов наиболее выражено влияние сочетаний «возраст*пол» и «пол*тип испытуемых» по всем дисциплинам (p < 0,0002 и p < 0,008, соответственно). Сочетание факторов «возраст*тип испытуемых» показало влияние на успеваемость для иностранного языка и математики (p < 0,0004).

В соответствии с результатами дисперсионного анализа было проведено сопоставление успеваемости детей, занимающихся музыкой и обычных школьников (рис. 1).

Рис. 1. Зависимость от возраста разности в успеваемости между музыкантами и школьниками, выраженной в процентах, по математике (пунктир), русскому (сплошная линия) и иностранному (штрих-пунктир) языкам

Различия в успеваемости по математике во всех возрастных группах достоверно отличаются от нуля, причем, с 11-13 лет дети-«музыканты» по сравнению со «школьниками» начинают учиться лучше в среднем на 6-8%. По иностранному языку имеется тенденция ухудшения успеваемости с возрастом у «музыкантов» (∆разн1-разн3 = 5,1%, рразн1-разн3 = 0,04, где 1 – группа 7-10 лет, 3 – группа 14-17 лет). По русскому языку разность в успеваемости недостоверно колеблется около нуля.

Корреляционный анализ выявил, что взаимосвязи между успеваемостью по русскому языку, математике и иностранному языку с ЭР и ВР в большей мере проявились в условиях восприятия стимулов на фоне шумовой помехи независимо от возраста испытуемых. Также были выявлены определенные отличия в этих взаимосвязях между исследуемыми группами. Результаты, полученные в присутствии шума, показали, что значения коэффициентов корреляции были более высокими у детей, занимающихся музыкой, чем в контрольной группе школьников (таблица).

Как видно из таблицы в большей мере связь с успеваемостью проявляется со временем реакции и уменьшается с возрастом.

Таблица

Взаимосвязь ЭР и ВР с успеваемостью (коэффициенты корреляции Спирмена)

Примечания. Уровень значимости различий: * р < 0,05; ** р < 0,01; оценка по критерию t-Cтьюдента.

У «музыкантов» существуют определенные возрастные отличия в изменении этой взаимосвязи между мальчиками и девочками (рис. 2, А, Б).

А_____________________________________________________Б

Рис. 2. Возрастные изменения взаимосвязи ВР с успеваемостью по различным учебным дисциплинам (обозначения те же, что и на рис. 1) у мальчиков (А) и девочек (Б), занимающихся музыкой

Если у девочек по всем рассматриваемым учебным дисциплинам идет изменение от сильной связи с ВР в младшем возрасте к отсутствию взаимодействия в старшем возрасте (рис. 2Б), то у мальчиков – от небольшого влияния ВР в младшем возрасте, через усиление влияния в среднем возрасте к снижению в старшем.

А _______________________________________________________Б

Рис. 3. Возрастные изменения взаимосвязи ВР с успеваемостью по различным учебным дисциплинам (обозначения те же, что и на рис. 1) у мальчиков (А) и девочек (Б) в контрольной группе школьников.

В контрольной группе школьников эти взаимосвязи с ВР выражены слабее (рис. 3) и проявляются по-разному по отдельным учебным дисциплинам. Здесь по русскому и иностранному языкам гендерные отличия выражены в изменении связи у мальчиков от отрицательных значений в младшем возрасте к нулевым в старшем (рис. 3А), а у девочек от положительных значений в младшем возрасте до отрицательных в старшем (рис. 3Б). Что касается математики, то у мальчиков слабая отрицательная взаимосвязь не зависит от возраста (рис. 3А), а у девочек происходит изменение взаимосвязи от отрицательной в младшем возрасте к положительным значениям в старшем (рис. 3Б).

Отличия во взаимосвязи ВР с успеваемостью между мальчиками-«музыкантами» и мальчиками-«школьниками» начинают проявляться с 11-13 лет как по знаку коэффициента корреляции, так и по абсолютным значениям (больше по всем предметам у «музыкантов»). У девочек различия наблюдались только в первой возрастной группе (7-10 лет): коэффициенты корреляции по абсолютным значениям больше по русскому и иностранному языкам и недостоверно превышает по математике у девочек-«музыкантов». В то же время, направление изменений с возрастом взаимосвязи ВР с успеваемостью по математике аналогичны у девочек контрольной группы и «музыкантов».

Обсуждение

При сравнительном изучении психофизиологических характеристик восприятия эмоциональной интонации речи и школьной успеваемости у детей, занимающихся и не занимающихся музыкой дополнительно, были выявлены как общие черты, характерные для обеих групп, так и специфические черты, характерные для группы детей-«музыкантов».

Было получено определенное преимущество в характеристиках восприятия эмоциональной просодики речи (ЭР, ВР) у детей-«музыкантов» по сравнению с контрольной группой школьников, в основном, в младшей возрастной группе. Эти результаты соответствуют данным, что занятия музыкой в раннем возрасте улучшают способность детей распознавать эмоциональную интонацию речевого высказывания, тем самым повышая уровень эмоционального интеллекта ^{[5, 19, 26]}.

Анализ школьной успеваемости показал различия между группами «школьников» и «музыкантов», зависящие как от учебного предмета, так и от возраста участников исследования. Полученная тенденция к лучшей успеваемости у «музыкантов» 7-10 лет по русскому и иностранному языкам согласуется с данными других авторов, которые также изучали в начальной школе успеваемость детей-«музыкантов» и детей, не занимающихся музыкой ^{[9, 18, 28]}.

В средней школе (возраст 11-13 лет) происходят изменения отличий в успеваемости по сравнению с младшим возрастом: получены данные о достоверно более высокой успеваемости «музыкантов» по математике, что соответствуют результатам ряда исследователей ^[30]. Однако по другим школьным предметам - по родному и иностранному языкам - в нашей работе не получено влияния занятий музыкой на успеваемость, что противоречит данным тех же исследователей. В то же время, в работах других авторов, так же как и у нас, не обнаружено более высокой успеваемости по родному и иностранному языкам в группе 11 - 13 летних «музыкантов» ^{[14, 17]}.

У «музыкантов» 14-17 лет, так же как и в средней возрастной группе, была найдена более высокая, по сравнению со «школьниками», успеваемость по математике (∆ = 6%, рис. 1). Эти данные совпадают с результатами исследований канадских авторов ^[15], в которых на больших выборках в старшей возрастной группе получено такое же достоверное преимущество «музыкантов» (∆ = 5%). Что касается родного языка, то в приведенной работе наблюдалось преимущество «музыкантов», хотя и в меньшей степени (3%). В нашем исследовании успеваемость «музыкантов» старшей возрастной группы по русскому языку не отличалась от таковой у «школьников», что, возможно, связано со спецификой обучения английскому и русскому языкам и с ограниченностью рассматриваемой выборки.

Проведенный корреляционный анализ экспериментальных данных, как и предполагалось, выявил взаимосвязь восприятия эмоциональной информации речи и школьной успеваемости. В работах Выготского отмечалось, что уровень развития процессов восприятия (в нашем случае эмоционального восприятия) является одним из важных основ обучаемости ^[1]. Во многих психофизиологических исследованиях прослеживается связь академической успеваемости и эмоционального интеллекта у «не-музыкантов», причем она имеет свои особенности в зависимости от многих причин и, в частности, от возраста обследуемых [например, 12, 22].

Обнаруженные в настоящей работе закономерности взаимосвязи успеваемости и восприятия эмоций у «музыкантов» и «школьников» в целом аналогичны. Оказалось, что они более выражены под воздействием шума: с повышением уровня шума возрастает взаимосвязь характеристик восприятия эмоциональной просодики речи (ЭР и ВР) с успеваемостью. Это, по-видимому, связано с тем, что степень восприятия эмоциональной интонации речи в шумах в большей мере характеризует уровень развития механизмов распознавания эмоций, и, соответственно, эмоционального интеллекта. Причем влияние шума на взаимосвязь более выражено у «музыкантов». Это согласуется с данным о большей помехоустойчивости восприятия речевой информации «музыкантами» ^[5,26].

Отмеченные отличия между группами в изучаемых взаимосвязях были более выражены для ВР, чем для ЭР, где в возрасте 7 – 13 лет были выявлены более высокие коэффициенты корреляции успеваемости с параметром восприятия ВР у «музыкантов» по сравнению со «школьниками» (табл.1). По-видимому, это может быть связано с тем, что отличия в восприятии эмоционального компонента речевого сигнала в этом возрасте у детей, занимающихся музыкой, по сравнению со «школьниками» также сильнее проявляются во времени реакции, чем в эффективности распознавания.

При рассмотрении возрастных изменений, было обнаружено, что взаимосвязи ЭР и ВР с успеваемостью в обеих группах в целом аналогичны: с возрастом коэффициенты корреляции в них снижаются по модулю. В то же время преимущество взаимосвязи восприятия эмоций с успеваемостью у «музыкантов» по сравнению со «школьниками», в основном, наблюдается только в младшей и средней возрастных группах. В старшей возрастной группе выраженные отличия отсутствуют. Это может быть объяснено, в частности, тем, что в старшей возрастной группе «музыканты» и «школьники» практически не отличаются по уровню восприятия эмоций как по ЭР, так и по ВР и мало отличаются по успеваемости. Кроме того, по-видимому, связано с тем, что с возрастом уровень эмоционального интеллекта в меньшей степени влияет на успеваемость как «школьников», так и «музыкантов» по сравнению с другими факторами (общим интеллектом, мотивацией к учебе и др. ^{[3, 8, 10]}).

Полученные результаты выявили также и гендерные особенности взаимосвязи восприятия эмоциональной интонации и успеваемости. Она по-разному проявлялась у мальчиков и девочек различного возраста, как у «музыкантов», так и в контрольной группе. В частности, у «музыкантов»-мальчиков наблюдалось значительное увеличение положительного влияния характеристик эмоционального восприятия на оценки по всем рассматриваемым предметам после 3-4 лет обучения музыке по сравнению с детьми, только начинающими заниматься музыкой (коэффициент корреляции растет по модулю с переходом от младшей (7-10 лет) к средней (11-13 лет) возрастной группе). В старшей возрастной группе взаимосвязь ослабевает по всем учебным предметам. Можно предположить, что музыкальные занятия у «музыкантов»-мальчиков до 11-13 лет, развивая способность эмоционального восприятия и, соответственно, повышая эмоциональный интеллект, стимулируют механизмы их обучаемости, которые в дальнейшем (в старшей школе), по-видимому, начинают в меньшей степени зависеть от эмоционального интеллекта. При сравнении показателей взаимосвязи у мальчиков младшего возраста обеих групп можно отметить, что связь восприятия эмоций с успеваемостью в контрольной группе и у «музыкантов» в самом начале обучения музыке практически не значима.

Полученные возрастные изменения взаимосвязи у «музыкантов»-девочек отличаются от таковых у «музыкантов»-мальчиков: у девочек по всем рассматриваемым учебным дисциплинам идет постепенное изменение от сильного влияния эмоционального восприятия в младшем возрасте (чем короче время распознавания, тем выше успеваемость) к отсутствию этого взаимодействия в старшем возрасте. Возможно, это объясняется тем, что данная выборка девочек, только начинающих заниматься музыкой, уже превосходит по уровню эмоционального интеллекта как мальчиков-«музыкантов» (того же возраста), так и девочек в контрольной группе ^[5]. В дальнейшем, с возрастом, наблюдается тенденция уменьшения коэффициентов корреляции (по модулю). Они становятся меньше таковых у «музыкантов»-мальчиков, и приближаются к значениям коэффициентов, полученным для девочек контрольной группы, что, по-видимому, может быть объяснено тем, что в ходе возрастного развития у девочек раньше, чем у мальчиков, начинает проявляться влияние на успеваемость и других факторов.

Таким образом, из результатов проведенного исследования можно видеть, что, с одной стороны, занятия музыкой повышают уровень эмоционального интеллекта, а с другой – получены данные о возрастных особенностях взаимосвязи эмоционального восприятия и успешности обучения. Можно предполагать, что повышение успеваемости у детей, занимающихся музыкой, связано, наряду с другими когнитивными функциями (напр., вниманием, торможением, рабочей памятью), в частности, и с уровнем развития эмоционального интеллекта.

Заключение

В работе проведено сравнительное исследование возрастных изменений взаимосвязи успеваемости по трем учебным дисциплинам с восприятием эмоций у детей 7-17 лет, занимающихся музыкой, и у контрольной группы школьников. Сопоставление характеристик распознавания эмоциональной интонации речи и школьной успеваемости позволило подтвердить предположение о том, что, наряду с другими факторами, повышенная способность к восприятию эмоционального компонента у детей, занимающихся музыкой, по сравнению с контрольной группой, соответствует лучшим показателям успеваемости. Обнаружено, что в ходе возрастного развития изменяется (снижается) превосходство взаимосвязи показателей успеваемости и восприятия эмоций у «музыкантов» относительно «школьников»: особенно сильно оно проявляется в младшей (7-10 лет) группе и в меньшей степени – в средней (11-13 лет). К возрасту 14-17 лет влияние восприятия эмоций на успеваемость снижается, хотя занимающиеся музыкой достоверно превосходят контрольную группу в успеваемости по математике.

Работа выполнена в рамках государственного задания (№ АААА-А18-118013090245-6).