" Измерение времени реакции подростков и взрослых."

Измерение времени реакции подростков и взрослых

Выполнили ученицы 7 «Г» кЛАсса
Мбоу сош № 14
Воробьёва арина и мухачёва мария

Проблема: как с помощью простой линейки измерить время реакции подростков и взрослых.
Цель: провести исследование и измерить реакцию подростков и взрослых с помощью линейки в зависимости от времени и подготовить рекомендации по составлению расписания.
Задачи:
1. Изучить информацию о времени реакции человека
2. Научиться измерять время реакции человека
3. Провести эксперименты и проанализировать полученные результаты.
4. Подготовить рекомендации по составлению расписания

Введение

Есть ли человек, который не слышал словосочетание «быстрота реакции»? Сколько раз мы в последний момент «спасали» кружки и тарелки? Сколько раз она определяла результат соревнований, эстафет и конкурсов? С любым человеком и дома, и на улице в любую минуту могут случиться неожиданности, и тогда его здоровье будет напрямую зависеть от быстроты реакции. Но требуется она не только для обычной жизни. Это профессионально-важное качество для космонавтов, летчиков, моряков, военных, спортсменов, водителей, операторов. Сотни профессий, тысячи ситуаций, ежедневно.
Что же понимают под временем реакции человека, можно ли его измерить, улучшить, отличается ли время реакции подростков и взрослых, зависит ли время реакции от утомляемости.
На эти вопросы мы попытаемся ответить в нашей работе.

Что понимают под временем реакции человека

Пусть речь идет о реакции человека на летящий в него предмет, глаз передает сигнал о быстром движении не только в отделы головного мозга, где они обрабатываются, но и по специальным нервным путям - к мышцам, что обеспечивает быструю реакцию избегания, например, от тпрыгивания.
Следовательно, время реакции – это протяженность от начала сигнала до реакции организма человека на этот сигнал.
Время реакции человека определяется работой нервной системы. Информация проносится через мозг и тело по нервам, словно крохотные электрические искорки по проводам. В мозг сигналы поступают от глаз, ушей и других органов чувств. А мозг решает, как поступить. Затем посылает двигательные сигналы мышцам.
Быстрота реакции является одним из основных качеств живого организма. Очень важно быстро реагировать на внешние раздражающие воздействия, потому что среди них могут быть опасные или даже смертельные.
Как же можно измерить время реакции человека?
 

Исследование времени реакции человека

Первые исследования времени реакции человека
Первые исследования времени произвольной реакции человека были проведены в начале XIX в. астрономами.
Необходимость в них возникла после того, как было обнаружено, что наблюдатели, засекающие момент прохождения звезды через меридиан, дают разные показания. Анализ этих данных, накопленных в течение нескольких лет, показал, что ошибки наблюдателей не являются случайными, а характеризуют индивидуальную скорость реагирования каждого наблюдателя.
Известный астроном Ф. Бессель, обнаруживший этот феномен, первым провел хронометрический эксперимент (1823 г.), в котором измерил время реакции человека на внезапный раздражитель. С этого момента время реакции человека стало объектом исследования многих астрономов (Араго, 1842; Гирш, 1861; Вольф, 1865 и т. д.).
 

Эти исследования привлекли внимание физиологов и психологов. Немецкий физиолог Герман Людвиг Фердинанд фон Гельмгольц, интересуясь проблемой скорости передачи возбуждения по центростремительным нервам у человека, воспользовался методикой измерения времени реакции. Он применял электрокожный раздражитель, прикладываемый к разным участкам тела, более и менее удаленным от мозга. Вычислив среднюю разницу во времени реакции в ответ на раздражения этих участков тела, Гельмгольц пытался определить скорость передачи возбуждения по афферентным путям, равную, по его подсчетам, приблизительно 60 мсек.
Дальнейшие исследования показали, однако, что эта цифра не постоянна, так как скорость проведения возбуждения в различных нервах не одинакова, поскольку зависит от многих факторов.
Работы Гельмгольца и его последователей оказали большое влияние на разработку хронометрического эксперимента. Опираясь на исследования Гельмгольца, Ф. Дондерс и 3. Экснер пытались подойти с помощью хронометрического эксперимента к физиологическому анализу собственно психических процессов. Зигмунд Экснер сосредоточил свое внимание на простейшей форме реакций, осуществляемых в ответ на зрительные, слуховые и электрокожные сигналы. Франциск Корнелис Дондерс занялся измерением более сложных психических актов, включающих процессы различения и выбора ответной реакции между двумя или пятью разными раздражителями.
Зигмунд Экснер ввел термин «время реакции», определив его как время, необходимое для того, чтобы «сознательным образом отвечать на определенное чувственное впечатление».

Измерение времени реакции человека

Нетрудно догадаться, что быстрота или скорость реакции измеряется временем, точнее – временем простой условнорефлекторной реакции.
Измеряют его сложными приборами – хронорефлексометрами.
Испытуемому предлагают занять место напротив исследователя так, чтобы он отчетливо видел лампочки, смонтированные на задней панели рефлексометра, но не видел рук исследователя, нажимающего кнопки прибора. При этом испытуемый должен нажать пальцем на выносную кнопку и ждать сигнала. Снимать палец с кнопки следует только при включении красной лампочки. Испытуемый должен как можно быстрее среагировать на появление раздражителя. На шкале прибора - время рефлекторной реакции, выраженное в миллисекундах. Опыт повторяется 5-6 раз и выводится среднеарифметический результат времени зрительно-моторной реакции (ЗМР). Исследование следует провести на 8-10 испытуемых.
Измерить время реакции можно и очень простыми и доступными средствами, например, школьной линейкой. Кстати, не менее точно.
Чтобы измерить время реакции с помощью школьной линейки требуется поймать её в свободном падении.
Свободным падением называется движение тела под действием силы тяжести. Поскольку сила тяжести, действующая на каждое тело вблизи поверхности земли, постоянна, то свободно падающее тело должно двигаться с постоянным ускорением, т. е. равноускоренно (это вытекает из второго закона Ньютона).

Особенностью свободного падения является то, что все тела в данном месте земли падают с одинаковым ускорением. Это ускорение называется ускорением свободного падения. Его принято обозначать буквой g (первой буквой латинского слова gravitas (гравитас), что означает «тяжесть».
Измерение производится стоя. Ведущую руку (для правшей – правую) держать на уровне груди. Большой и указательный палец необходимо максимально сблизить, но не касаться поверхности линейки. Нулевая отметка должна располагаться на уровне верхнего края указательного пальца. Как только Вы увидите, что линейка падает Вам следует её схватить. Никакой дополнительной команды подаваться не будет.
Поскольку время реакции зависит от большого количества факторов (в том числе и случайных), действующих в ходе эксперимента, оно подвержено заметным колебаниям и в этом смысле является величиной статистической. Чтобы результаты эксперимента были статистически надежными, оценка времени реакций должна основываться на достаточно большом количестве замеров при постоянных условиях эксперимента. Полученные значения времени реакции затем усредняются и подвергаются соответствующей статистической обработке: вычисляются среднее арифметическое.
Измерение проводится 3 раза.
Показания считываются у верхней границы указательного пальца
После измерения вычисляется среднее арифметическое трёх измерений и сравнивается с нормами.

Так как в нашем примере движение свободно падающего тела представляет собой равноускоренное движение без начальной скорости, то перемещения рассчитываются по формуле: s = g tвр2 / 2 или h = g tвр 2 / 2 (т. е s = h).
Если позволить вертикально расположенной линейке падать свободно (например, разжав державшие ее за верхний конец пальцы), то она будет двигаться вниз равноускоренно с ускорением g (ускорение свободного падения).
Если сразу же линейку поймать, то по участку h между пальцами – отметками, где мы ее держали и где поймали, - можно судить о том, сколько времени t она падала. Это время и будет равно времени реакции человека.
Из формулы пути пройденного телом при свободном падении выразим время падения: h = g tвр 2 / 2, tвр 2 = 2h / g,
 
tвр= √2h/g*1000
 

tвр – время реакции(миллисекунды),
h- длина линейки (сантиметры),
g –ускорение свободного падения (981 см/с2)

По справочнику находим значение ускорения свободного падения с точностью до сотой: g = 9,81 м/с2 или g = 981 см/с2.
В формулу вместо h будем подставлять значения 1см, 2см, 3 см, 50 см. Результаты расчетов времени округляем до трех значащих цифр и вносим их в таблицу 1.

Результаты исследований

Рекомендуется измерения проводить вдвоем: один незаметно отпускает линейку, другой (испытатель) ее ловит.
Результаты измерений испытуемых (учащихся 7 «г» класса) вносились в таблицу 2, а взрослых - в таблицу 3.

 

Учащиеся 7 «г» класса учатся с 14:00. Поэтому измерение времени реакции подростков проводились с 14:00 до 19:00. У человека среднее время реакции на визуальный сигнал составляет: 0,1- 0,3 секунды (100 – 300 мсек). Измерения показали, что у большинства обследованных подростков результат времени реакции – низкий.

Возможно, это связано с тем, что современными научными исследованиями установлено, что биоритмологический оптимум умственной работоспособности у детей школьного возраста приходится на интервал 10 – 12 часов. В эти часы отмечается наибольшая эффективность усвоения материала при наименьших психофизиологических затратах организма.

Чтобы выявить зависимость результатов времени реакции от утомляемости человека, эксперименты были проведены после каждого урока.
Исследования показали, что у большинства учащихся время реакции к шестому уроку уменьшилось.

Самое большое значение времени реакции, а значит и замедленная реакция
учеников нашего класса, приходится на первый и второй уроки в расписании. Значительно улучшается реакция на внешнее воздействие и восприятие процесса обучения с третьего по шестой уроки.

Рекомендации при составлении расписания уроков.

При составлении расписания уроков необходимо учитывать время реакции
ученика на внешнее воздействие. Предметы, имеющие высокий коэффициент сложности, должны стоять в расписании третьим, четвертым, пятым и шестым уроком.
Согласно шкале трудности учебных предметов, изучаемых в 5-9 классах (Приложение 3 к СанПиН 2.4.2.2821-10) геометрия, русский язык, алгебра и иностранный язык по шкале трудности учебных предметов занимают высокие ранги трудностей. Поэтому, учитывая проведенное исследование времени реакции учеников нашего класса, геометрия, русский язык, алгебра и иностранный язык не должны проходить первым и вторым уроком.
Согласно действующему расписанию в среду первым и вторым уроком соответственно проходят русский и иностранный язык, в пятницу – вторым уроком геометрия, в субботу – вторым уроком русский. У большинства обследованных подростков результат времени реакции в этот период времени низкий.
Были проведены измерения с людьми разных профессий (педагогами и родителями), чтобы убедиться в том, что профессиональные навыки влияют на время реакции человека. Им были заданы два вопроса: «Занимаетесь ли регулярно спортом? Водите ли Вы автомобиль?»
Результат исследований таков: у мужчин и женщин, занимающихся спортом и имеющих постоянный опыт вождения машины, результат времени реакции лучше. У людей, не занимающихся спортом и не имеющих навыки вождения, - время реакции хуже.

Анализ проведенных измерений привел к следующим выводам:
- время реакции зависит от утомляемости;
- люди, управляющие автомобилем и занимающиеся спортом, имеют хороший результат быстроты реакции на раздражитель.
Как повысить скорость реакции человека
 
Полезно знать:
Возраст оказывает существенное влияние на время реакции
Привычка к курению увеличивает время реакции на событие
Время реакции у женщин не значительно лучше, чем у мужчин
Время реакции при наличии внешних раздражителей значительно увеличивается.

Скорость реакции человека можно увеличить. Можно научиться реагировать на раздражители, предшествующие действию. Например, не на удар боксёра, а на подготовку к нему – ведь прежде чем ударить противник обязательно посмотрит на цель, сменит позу, напряжет мышцы, вдохнет... Времени более чем достаточно. Нужно только выработать условный рефлекс, заложить в подсознание новый раздражитель и ответную реакцию на него.
Реакции должны осуществляться на уровне условных рефлексов, а для этого необходима серьезная тренировка. Поэтому самый главный совет, вытекающий и анализа исследований: занятия спортом, спортивные эстафеты, где сигнал в мозг поступает через осязание. То есть, надо как можно быстрее приступить к действию после того, как только предыдущий игрок коснется тебя.
 

Заключение

Практическая ценность нашей работы заключается в том, что нами проанализировано время реакции подростков в зависимости от утомляемости и даны рекомендации по составлению расписания для учеников 7 «г» класса.
Испытуемые подростки, узнав свое время реакции, осознают необходимость улучшения результата, будут работать над собой, занимаясь спортом.

Список литературы

1. Интернет ресурс http://www.hintfox.com/article/zmerenie-vremeni-reaktsii-podrostkov-i-vzroslih.html
2. Интернет ресурс http://www.psychology-online.net/articles/doc-1988.html
3. Интернет ресурс http://resurs-yar.ru/shkolnikam_i_abiturientam/malaya_enciklopediya/professionalnye_vazhnye_kachestva_vremya_reakcii/
4. Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 29 декабря 2010 г. N 189 г. Москва "Об утверждении СанПиН 2.4.2.2821-10 "Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях""

Спасибо за внимание!!!