VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Влияние занятости рук на восприятие звука

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Угольникова А.В. 1

---

1МБОУ "СОШ № 44" г. Калуги

Кудрявцева Ю.А. 1

---

1МБОУ "СОШ №44" г. Калуги

Работа в формате PDF

124.5 KB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Мир, в котором мы живём, полон всевозможных звуков. Все эти звуки окружают человека и информируют его об окружающем пространстве.

Когда мы хотим внимательно слушать кого-то, первое, что мы делаем — это прекращаем говорить. Второе — перестаём двигаться. Это помогает нам лучше слышать, блокируя посторонние звуки, производимые нашими собственными движениями. В школе с первых дней обучения учитель на уроках требует от детей отложить все предметы и «сложить руки перед собой». Это традиция перешла ещё с советской школы. Бесспорно, такая установка полезна для поддержания дисциплины, организации учеников, настроя на восприятие информации нового материала урока, для привлечения внимания к педагогу, для формирования правильной осанки учеников во время сидения за партой.

Мне же всегда было некомфортно так слушать учителя. В старших классах я стала замечать, что занятость рук (например, теребление карандаша или ручки) лучше сказывается на моё восприятие речи учителя и других звуков. Я заметила, что по-разному воспринимаю информацию, когда мои руки заняты или свободны. Когда я опросила своих одноклассников и знакомых разного возраста, они сказали, что тоже иногда замечают подобное. Так возникла тема моей работы.

Цель работы: определить, есть ли связь между двигательной функцией рук и восприятием звуков, и если есть то какая.

Актуальность работы определяется новизной самого материала. В информационных источниках я не нашла подобного подробного исследования. Существует информация (на сайтах научных новостей) об экспериментах нейрофизиологов, которые установили, что восприятие речи или других звуков может отличаться, в зависимости от того, заняты ли руки человека в момент прослушивания или свободны. Этот любопытный факт установили ученые из Медицинского центра при университете Джорджтауна в Вашингтоне. Их исследования показали, что моторная деятельность рук у испытуемых улучшала восприятие звуков.

Оказывается, что школьные учителя и родители, требующие от детей "убрать всё из рук и слушать внимательно", наверно, неправы. Есть ещё и субъективная сторона этого вопроса – важность и интересность лично для себя. Меня заинтересовали эти эксперименты, захотелось изучить этот вопрос и сравнить полученные мною результаты с результатами американских учёных. В ходе исследования возник ещё один вопрос – есть ли отличие в восприятии одного и того же звука в зависимости, какая рука – правая или левая - занята какой-либо деятельностью в момент прослушивания.

Актуальность темы состоит ещё в том, что результаты изучения данной зависимости можно применять для улучшения восприятия звуковой информации моими сверстниками и школьниками в целом, так как не все учащиеся на уроках воспринимают информацию быстро и своевременно, из-за этого наблюдается плохая успеваемость. Этот вопрос также актуален в связи с тем, что, зная особенности восприятия информации, гораздо проще учиться, готовиться к экзаменам. Кроме того, результаты нашего исследования могут способствовать улучшению восприятия звуков людьми с ограниченными возможностями здоровья.

Объект исследования - связь двигательной системы и слухового восприятия.

Предмет исследования – влияние двигательной функции рук на восприятие звуков.

Для выполнения цели я поставила следующие задачи:

Изучить по информационных источникам исследования американских учёных о влиянии занятости рук на восприятие звуков: условия, методику и результаты эксперимента.

Выяснить, существует ли связь между занятостью рук и восприятием звука экспериментальным путём.

Исследовать отличительные особенности в восприятии одних и тех же звуков при занятости левой и правой руки.

Структура работы отвечает поставленным задачам: работа состоит из введения, основной части, заключения и библиографии.

ГЛАВА I

1.1. Особенности восприятия звука человеком

Звук - это один из видов информации, который человек получает из окружающего мира.

Звук - это восприятие механических колебаний внешней среды специальными органами чувств человека. Приёмников звука является ухо.

Звуковые волны улавливаются ушной раковиной и по внешнему слуховому каналу достигают барабанной перепонки — мембраны, отделяющей внешнее ухо от среднего. Вибрации барабанной перепонки передаются косточкам среднего уха, которые сообщают их овальному окну, чтобы вибрации достигли внутреннего уха, наполненного жидкостью. Вибрируя, овальное окно генерирует движение перилимфы, в которой возникает особый вид «волны», пересекающей всю улитку сначала по лестнице преддверия, а затем по барабанной, пока не достигнет округлого окна, в котором «волна» затихает. Из-за колебаний перилимфы происходит стимуляция кортиевого органа, расположенного в улитке, который обрабатывает движения перилимфы и на их основе генерирует нервные импульсы, передающиеся в мозг по слуховому нерву.

Человеческое ухо может воспринимать звуковые волны, имеющие определенные характеристики интенсивности и частотности. Что касается частоты, человек может улавливать звуки в диапазоне от 16 000 до 20 000 герц (вибраций в секунду), также слух человека особо чувствителен к человеческому голосу, который колеблется в диапазоне от 1 000 до 4 000 герц. Интенсивность, которая зависит от амплитуды звуковых волн, должна иметь определенный порог, а именно 10 децибел: звуки ниже этой отметки не воспринимаются ухом человека.

При восприятии звука очень важна атмосфера, в которой находится человек. Одно и то же звуковое сопровождение дома и на работе, днём и ночью, сегодня и вчера будет восприниматься по-разному. При чём разница эта может быть от небольшой, до абсолютной.

1.2. Связь восприятия и двигательной системы

Восприятие – это отражение в сознании человека целостных комплексов свойств предметов и явлений объективного мира при их непосредственном воздействии в данный момент на органы чувств. В процессе восприятия человеком внешней информации участвуют одновременно несколько анализаторов. Например, знакомясь с предметом, человек часто не ограничивается рассматриванием его (т.е. зрительными ощущениями), а берёт его в руки, ощупывает его, поворачивает в разные стороны, взвешивает рукой, вслушиваясь в доносящиеся до него звуки, он поворачивает голову, чтобы лучше расслышать их.

Восприятие и движение очень тесно связанны между собой. Отражения внешнего мира выходят за пределы одиночных ощущений, здесь требуется совместное участие органов чувств, происходит соединение отдельных ощущений в сложные комплексные системы. В результате такого объединения изолированные ощущения становятся целостным восприятием окружающего мира. Тесная связь любых восприятий с движениями, вызывающими двигательные ощущения, имеет важнейшее значение для точности и тонкости восприятия.

С двигательной деятельностью связана физиологическая основа восприятия. Начавшись в органах чувств, нервные возбуждения, вызванные внешними раздражителями, переходят в нервные центры, где охватывают собой различные зоны коры, вступают во взаимодействия с другими нервными возбуждениями. Вся эта сеть возбуждений, взаимодействующих между собой и широко охватывающих разные зоны коры, и составляет физиологическую основу восприятия. С практической точки зрения главная функция восприятия заключается в обеспечении распознавания объектов.

1.3. Связь восприятия звуков и двигательной системы

Учёные давно обнаружили факты влияния моторной коры мозга, управляющей движением, на слуховую кору, которая отвечает за восприятие звуков. Учёные из Университета Дьюка доказали, что движение может напрямую снижать слух. В журнале Nature были опубликованы результаты экспериментов над крысами, которые фактически это подтверждают. Они выявили, как взаимодействия между двигательной и слуховой корой влияют на слух во время движения. Д. Муни сделал предположение о том, что моторная кора мозга «обучается» приглушать реакцию слуховой коры мозга на звуки, возникающие при движениях тела, чтобы повысить чувствительность к другим подозрительным звукам. Учёные проверяли данную версию на крысах. Они создали реалистичную ситуацию, в которой животным пришлось игнорировать звуки собственных движений, а затем изучали электрическую активность нейронов в слуховой коре. Всякий раз, когда мышь останавливалась и пронзительно пищала, нейроны притупляли реакции на собственные звуки мыши сильнее, чем когда попросту не ловили никаких звуков. Учёные решили выяснить, в какой части мозга происходит подавление звуковых сигналов. Они использовали метод оптогенетики (метод исследования работы нервных клеток, основанный на внедрении в их мембрану специальных каналов — опсинов, реагирующих на возбуждение светом), в котором определенные нейроны с помощью генетических методов становились чувствительными к свету. Учёным удалось проследить всю цепочку движения звукового импульса через слуховой проход вплоть до слуховой коры. Оказалось, что за подавление звукового восприятия наполовину отвечает слуховая кора под действием тормозных нейронов, которые становятся активными во время движения. В настоящее время исследовательская группа проверяет предположение о том, что двигательная кора способна избирательно приглушать те звуки, которые происходят из-за собственных движений, для того чтобы более чувствительно распознавать звуковые сигналы окружающего мира.

Все эти исследования американских учёных подтверждают влияние со стороны двигательной системы на слух и восприятие звуков.

1.4. Связь рук со структурами головного мозга

Рука человека тесно связана с головным мозгом. Связь рук со структурой головного мозга давно известна. «Вселенная в руках у человека» - говорили китайские мудрецы. А современной наукой доказано, что сознание человека и его мысль оказывают мощное воздействие на биологическую активность рук. Около трети сигналов, получаемых корой головного мозга, приходит от пальцев рук или посылается ими, а также ладонями. Установлено, что ладони имеют более сильное электромагнитное поле, чем остальные части тела.

Правая рука управляет левым полушарием головного мозга. Это полушарие отвечает за абстрактно-логическое мышление, за устную речь, за цифровую обработку информации. Работой левого полушария формируется личность, в левом полушарии происходит отбор информации, которая сопутствует человеку в его жизни.

Левая рука управляет правым полушарием головного мозга, которое выражает всю бурю эмоций, творческие порывы, любовь и каскад чувств; занято интуитивной, эстетической, художественной деятельностью, ведает за конкретно-образное мышление, которое с возрастом человека исчезает за невостребованностью. Правое полушарие проводит суммирование интуитивного опыта.

1.5. Работы по изучению влияния занятости рук на восприятие звука

В 2012 году на ежегодной конференции по проблемам неврологии в США были представлены результаты работы учёных из Медицинского центра при университете Джорджтауна в Вашингтоне о связи движения рук человека и восприятия звуков. Учёные установили, то слух подвергается воздействию со стороны двигательной системы и конкретно на него влияет движение рук.

Учёные проводили эксперимент на добровольцах и выяснили, что восприятие речи или других звуков напрямую зависит от того, заняты или нет в момент прослушивания руки. Анализ эксперимента показал, что, как правило, добровольцы слышали «лучше» во время «использования» рук. Кроме того, было установлено, что восприятие одной и той же речи или звука может отличаться, какая рука (правая или левая) занята какой - либо деятельностью в момент прослушивания.

«Поскольку левое полушарие контролирует правую руку, а правое - левую руку, эти результаты демонстрируют, что два полушария специализируются на разных типах звуков. Левое полушарие «любит» быстро меняющиеся звуки, а правое полушарие лучше воспринимает медленно изменяющиеся звуки», - говорили учёные.

Исследователи полагают, что эти выводы могут помочь восстанавливать речевых способностей у людей, перенёсших черепно – мозговые травмы и инсульт, а также улучшить навыки говорение у детей.

ГЛАВА II

2.1. Методика исследования по выявлению влияния занятости рук

на восприятие звуков

В источниках информации не были найдены методики и описания экспериментов американских учёных по выявлению влияния занятости рук на восприятие звуков. Был разработан самостоятельно в условиях школы план и ход двух экспериментов.

С помощью компьютерной программы Adobe Premiere Pro были созданы звуковые файлы с «наложенными» на фоновый шум различными звуками (на каждый шумовой фон было наложено по 30 звуков, появляющихся с разной периодичностью).

В эксперименте участвовали 32 учащихся 9 -11 классов (на добровольной основе). В первом эксперименте им предлагалось различить на фоновом шуме определённые звуки. «Опознав» в шуме тот или иной звук, участник эксперимента должен был вести подсчёт этих звуков. Фоновым шумом был выбран шум летнего леса, шум городской улицы и шум школьной перемены. Эксперимент проводился в двух вариантах с перерывом 10 дней:

- во время прослушивания звуков руки должны быть сложены перед собой;

- во время прослушивания звуков в руках находился предмет (ручка, карандаш и т.д.),

с которым необходимо было производить движение.

Результаты эксперимента представлены в приложении № 1, таблицах № 1 и № 2.

Во втором эксперименте участники (все участники были правши) должны были различить на фоновом шуме определённые звуки, держа карандаш и делая им пометку на бумаге об услышанном звуке, сначала правой рукой, а затем левой рукой. Фоновым шумов был выбран шум летнего леса, шум городской улицы и шум школьной перемены. Каждый участник использовал после первых 10 звуков сначала правую руку, затем после следующих 10 звуков левую руку и т.д., всего было 3 повторности с каждой рукой (всего 60 звуков). Результаты этого эксперимента представлены в приложении № 2, таблицах

№ 3 и № 4.

2.2. Результаты исследования

Таблица №1. Среднее количество «услышанных» звуков при неподвижных и занятых движением руках.

Таблица № 2. Число (в %) учащихся, у которых увеличилось количество «услышанных» звуков при занятости рук.

Таблица №3. Среднее количество «услышанных» звуков при использовании правой и левой руки.

Таблица № 4. Число (в %) учащихся, у которых количество «услышанных» звуков больше при использовании правой руки (доминирующей руки)

Анализ таблиц показывает, что можно проследить некоторую связь между двигательной активностью рук и восприятием звуков, а так же существование отличия (хоть и незначительного) в восприятии одного и того же звука в зависимости, какая рука – правая или левая - занята какой-либо деятельностью в момент прослушивания.

Из таблицы № 1 видно, что в вариантах фонового шума – летнего леса и городской улицы, восприятие звука лучше при занятости рук, чем когда руки без движения. В варианте с фоном шума школьной перемены результаты такие: среднее количество услышанных звуков одинаково как при движении рук, так и при недвижимости рук. Данные таблицы № 2 показывают, что у большинства испытуемых при занятости рук увеличилось количество «услышанных» звуков.

Анализ таблицы № 3 показал, что, хоть и незначительно, но увеличивается восприятие звуков при занятости правой руки (доминирующей), чем левой. И это прослеживается опять же у большинства учащихся, участвующих в эксперименте (данные таблицы № 4).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты моей работы подтвердили выводы американских учёных о существовании связи между двигательной активностью рук и слуховым восприятием. Восприятие звуков улучшается при занятости рук. Получается, что люди, которые при разговоре вертят в руках какие-то предметы, лучше сосредотачиваются на восприятии речи! Поэтому не стоит на них сердиться: на самом деле они внимательно вас слушают.

Мои исследования показали, что и существует зависимость восприятия звуков от того, держит ли человек предмет в правой или левой руке. Лучше воспринимается звук при занятости правой руки при исследовании правшей.

Данные исследования требуют неоднократного подтверждения полученных результатов в более «научных» условиях. Но уже из полученных мною результатов можно сделать определённые выводы. Прежде всего, дать рекомендации учащимся старших классов: учитывать и принять к сведению результаты моего исследования при изучении темы урока. Так же не без интересным будут результат моей работы и учителям, и родителям, которые требуют «сложить руки пред собой» в момент прослушивания материала урока.

В дальнейшем планирую продолжить работу по данной тематике. Провести исследование по изучению влияния занятости разных рук на слуховое восприятие у левшей. А также проанализировать, влияет ли сторона рук на восприятие быстро

(произношение согласных звуков) и медленно меняющихся звуков (произношение слогов, гласных звуков, спокойная интонация). Ответить на вопрос: что и как слушать?

БИБЛИОГРАФИЯ

ИНТЕРНЕТ - ИСТОЧНИКИ

1. http://sbio.info/news/newsneirobio/14636

2. http://tardokanatomy.ru/content/vospriyatie-zvuka

3. https://studwood.ru/1546706/psihologiya/vvedenie

4. http://img3.vitaportal.ru/vse-bolezni/news/dvizheniya-tela-vliyayut-na-sluh.html

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение № 1

Приложение № 2