Кинематометрия — определение баланса нервных процессов и точности движений
Баланс и подвижность нервных процессов, точность кинестетического воспроизведения амплитуд
- Полное название
- Кинематометрическая методика определения баланса и подвижности нервных процессов
- Авторы
- Е. П. Ильин; прибор — кинематометр Жуковского
- Назначение
- Баланс и подвижность нервных процессов, точность кинестетического воспроизведения амплитуд
Воспроизведение заданных амплитуд движений на кинематометре Жуковского: по ошибке отмеривания судят об уравновешенности возбуждения и торможения.
Кинематометрия — аппаратурная двигательная проба, а не опросник. Испытуемый с закрытыми глазами воспроизводит заданную рукой амплитуду движения в локтевом суставе, а экспериментатор фиксирует отклонение в градусах. Принцип методики: при преобладании возбуждения человек воспроизводит амплитуду с превышением (перевод), при преобладании торможения — с приуменьшением (недовод).
Зачем это в дипломе. В работах по психофизиологии, психологии спорта и труда кинематометрию используют, чтобы оценить точность движений и тип баланса нервных процессов и сравнить их между группами (спортсмены/новички) или «до/после» тренинга — непараметрическими критериями. Ниже — онлайн-определение баланса и пример статистической обработки.
Онлайн-расчёт. Калькулятор ниже работает в двух режимах. Для диплома — обработка группы: в таблицу вносятся средние ошибки по испытуемым (со знаком, отдельно на малой и большой амплитуде), а на выходе средняя абсолютная ошибка каждого, тип баланса нервных процессов по строке, доли типов в группе и критерии по вашему дизайну исследования; если данных ещё нет, программа подберёт правдоподобный набор. Для одного человека — вариант «посчитать для себя»: введите две свои ошибки (воспроизведённая амплитуда минус заданная), и калькулятор посчитает точность отмеривания и определит тип баланса нервных процессов. Сравнение групп между собой — статистическими критериями, см. раздел «Статистическая обработка» ниже.
Онлайн-расчёт и генерация данных
БесплатноПосчитайте по своим данным или подберите правдоподобный набор для диплома — с таблицей и экспортом в Word.
Шаг 1. Что вам нужно?
Шкалы методики
Ошибка воспроизведения (отмеривания), °
Отклонение воспроизведённой амплитуды от заданной, со знаком. Знак и величина ошибки на малой и большой амплитудах определяют тип баланса.
показатель методики
Подвижность нервных процессов
Насколько быстро при командах «больше/меньше» изменяется величина воспроизводимой амплитуды (разность между последовательными воспроизведениями).
показатель методики
Точность движений
Средняя абсолютная ошибка отмеривания и оценивания: чем она меньше, тем выше точность кинестетического воспроизведения амплитуд.
показатель методики
Стимульный материал и процедура
Дословного текста пунктов у этой методики нет
У этой методики нет текста пунктов: она проводится не по списку вопросов, а с материалом или оборудованием — картинками, карточками, бланком, приборами, двигательными пробами. Печатать нумерованный список здесь нечего, поэтому ниже описано, что понадобится и как проводится обследование. Источник: Ильин Е. П. Психомоторная организация человека: учебник для вузов. — СПб.: Питер, 2003. — 384 с.
Испытуемый с закрытыми глазами воспроизводит заданную (доведением руки до ограничителя) амплитуду движения в локтевом суставе; по каждой пробе фиксируется отклонение воспроизведённой амплитуды от эталонной в градусах.
- Оборудование: кинематометр Жуковского с дугой и шкалой 0–90°.
- Малые движения — эталон до ~20°; большие движения — эталон свыше ~55°.
- На каждую амплитуду — по 5 воспроизведений с закрытыми глазами.
- Задача «отмеривание» — воспроизвести амплитуду; задача «оценивание» — назвать в градусах пассивно выполненное движение.
Ключи: как обрабатываются ответы
- 1По каждой пробе записать воспроизведённую (или названную) амплитуду в градусах.
- 2Ошибка = амплитуда воспроизведённая − заданная (знак «+» перевод, «−» недовод).
- 3Сравнить знаки ошибок на малой и большой амплитудах и определить тип баланса.
Как оценить результат
Перевод + перевод
преобладание возбуждения
Перевод на малой + недовод на большой
уравновешенность
Недовод + недовод
преобладание торможения
Обе ошибки в пределах ±1°
точное воспроизведение
Недовод на малой + перевод на большой либо одна ошибка ≈ 0
смешанный (нетипичный) профиль
Как обрабатывать математически
Что измеряет
Баланс и подвижность нервных процессов, точность движений
Тип данных
Ошибка воспроизведения, ° (метрическая величина)
Как описывать
Медиана и квартили (Me, Q1–Q3)
Основные критерии
Манна-Уитни / Вилкоксон
Ошибка воспроизведения — метрическая величина (градусы), но выборки в психофизиологических работах небольшие и распределение не всегда нормальное, поэтому для сравнения групп и «до/после» чаще берут непараметрические (ранговые) критерии. Доли разных типов баланса в группах сравнивают угловым преобразованием Фишера.
Пошаговый план расчёта
- 1По каждой пробе посчитайте ошибку = амплитуда воспроизведённая − заданная (со знаком).
- 2Усредните ошибку СО ЗНАКОМ по 5 пробам каждой амплитуды для каждого испытуемого: усреднять модули по пробам нельзя, иначе тип баланса потом не определить. В сводную таблицу идут два числа на человека — ошибка на малой и на большой амплитуде.
- 3По знакам этих двух ошибок поставьте каждому тип баланса нервных процессов и посчитайте доли типов в группе.
- 4Посчитайте точность: средняя абсолютная ошибка = (|ошибка на малой| + |ошибка на большой|) ÷ 2. Только по ней корректно сравнивать группы и замеры «до / после» — меньше градусов, точнее движение.
- 5Опишите выборку: медиана и квартили (Me, Q1–Q3) средней абсолютной ошибки.
- 6Выберите критерий по дизайну исследования (таблица ниже) и оцените значимость (p < 0,05); доли типов баланса сравнивайте отдельно — угловым преобразованием Фишера.
Какой критерий выбрать
Что ещё пригодится
Пример обработки результатов
В исследовании сравнивали точность отмеривания у двух независимых групп по 8 человек: спортсменов-стрелков и новичков. У каждого испытуемого посчитали среднюю абсолютную ошибку отмеривания (°) по 5 пробам. Нужно проверить, точнее ли воспроизводят амплитуды стрелки.
До: Ошибка, стрелки: 1,8 2,2 1,5 2,6 1,9 2,1 1,4 2,3
После: Ошибка, новички: 3,4 4,1 2,9 3,8 3,2 4,0 3,6 3,1
- 1По каждой пробе нашли ошибку = воспроизведённая − заданная амплитуда.
- 2Усреднили модуль ошибки по 5 пробам для каждого испытуемого.
- 3Две группы — разные люди (независимые выборки) → выбрали критерий Манна-Уитни.
- 4Проранжировали все значения, посчитали U эмпирическое и сравнили с U критическим.
Как оформить это в дипломе
В таблице 1 представлена средняя ошибка отмеривания в двух группах.
Таблица 1 — Точность отмеривания амплитуд (n = 8 + 8)
| Показатель | Стрелки | Новички |
|---|---|---|
| Медиана ошибки, ° (Me) | 2,0 | 3,5 |
| Квартили (Q₁–Q₃) | 1,8–2,3 | 3,1–3,9 |
| Точность | выше | ниже |
На рисунке 1 показана медиана ошибки отмеривания по группам.
Рисунок 1 — Медиана ошибки отмеривания (меньше — точнее)
Сравниваются две группы: первый столбик — спортсмены-стрелки (медиана ошибки 2,0°), второй — новички (3,5°). Столбик стрелков заметно ниже, то есть заданные амплитуды они воспроизводят точнее.
Значения групп почти не перекрываются, поэтому по критерию Манна-Уитни U эмп мало и меньше U крит для n₁ = n₂ = 8 — различие статистически значимо (p < 0,05).
Вывод
Спортсмены-стрелки воспроизводят заданные амплитуды значимо точнее новичков (медиана ошибки 2,0° против 3,5°; p < 0,05) — выше кинестетическая точность управления движениями.
Как считается и оценивается
Ошибка = A(воспроизведённая) − A(заданная)
Числовых нормативных границ (значений ошибки в градусах для «высокой/средней/низкой» точности) в доступных источниках нет — методика даёт качественную оценку по знаку и относительному соотношению переводов и недоводов.
- Знак «+» — перевод (переоценка): амплитуда воспроизведена больше заданной.
- Знак «−» — недовод (недооценка): амплитуда воспроизведена меньше заданной.
- Для баланса сравнивают знаки ошибок на малой (до ~20°) и большой (свыше ~55°) амплитудах.
Из одних и тех же чисел — два разных показателя
Ошибка воспроизведения двузначна, и это главное, что нужно понять до обработки. Знак ошибки — это тип баланса нервных процессов (перевод или недовод), а модуль ошибки — точность движений. Считать их вместе нельзя: группа, где половина испытуемых переводит на +3°, а половина недоводит на −3°, даст среднюю знаковую ошибку 0° — формально идеальную точность при поголовном промахе.
Отсюда порядок обработки. В сводную таблицу вносится ошибка со знаком, отдельно на малой и на большой амплитуде (усреднять модули по пяти пробам нельзя — иначе тип баланса потом не определить). По знакам этих двух ошибок каждому испытуемому ставится тип баланса, а по их модулям считается средняя абсолютная ошибка = (|ошибка на малой| + |ошибка на большой|) ÷ 2. Именно она идёт в критерии: только у неё «меньше» однозначно означает «лучше». Доли типов баланса сравнивают отдельно — угловым преобразованием Фишера.
Ошибку по модулю меньше 1° калькулятор считает точным воспроизведением: доли градуса на среднем из пяти проб — это шум измерения, а не тенденция. Числовых нормативов точности методика не задаёт, поэтому фразы «ошибка в пределах нормы» в работе быть не должно — сравнивают свои группы между собой или замеры «до / после».
Типы баланса нервных процессов по знакам ошибок
| Тип баланса | Сочетание знаков | Что означает |
|---|---|---|
| ⬆️ Преобладание возбуждения | перевод + перевод | Обе амплитуды воспроизведены с превышением (перевод). Возбудительные процессы преобладают над тормозными. |
| ⚖️ Уравновешенность | перевод на малой + недовод на большой | На малой амплитуде — перевод (превышение), на большой — недовод (приуменьшение). Возбуждение и торможение сбалансированы. |
| ⬇️ Преобладание торможения | недовод + недовод | Обе амплитуды воспроизведены с приуменьшением (недовод). Тормозные процессы преобладают над возбудительными. |
| 🎯 Точное воспроизведение | обе ошибки в пределах ±1° | Обе амплитуды воспроизведены практически без ошибки (в пределах ±1°). Выраженного сдвига баланса не выявлено; высокая точность кинестетического контроля. |
| 🔀 Смешанный (нетипичный) профиль | недовод на малой + перевод на большой либо одна ошибка ≈ 0 | Знаки ошибок на малой и большой амплитудах не образуют классического сочетания (перевод на малой + недовод на большой). Однозначно отнести баланс к возбуждению или торможению нельзя — повторите пробу и увеличьте число измерений. |
Знак «+» — перевод (воспроизвёл больше заданного), «−» — недовод (меньше). Нетипичное сочетание (недовод на малой при переводе на большой) и случай, когда одна из ошибок близка к нулю, однозначной трактовки не имеют: пробу повторяют, увеличив число измерений.
Как проводить пробу
- Подготовьте кинематометр Жуковского: планка (рычаг) для предплечья и дуга со шкалой 0–90°.
- Испытуемый кладёт предплечье на планку и закрывает глаза.
- Пассивно доведите руку до ограничителя — это эталонная (заданная) амплитуда; дайте её запомнить.
- Уберите ограничитель; по команде испытуемый самостоятельно воспроизводит тот же размах движения.
- Повторите по 5 воспроизведений для малой (до ~20°) и большой (свыше ~55°) амплитуд.
- Запишите воспроизведённые амплитуды, посчитайте ошибку и определите тип баланса (калькулятор выше).
Подвижность нервных процессов и задача оценивания
Для оценки подвижности нервных процессов к инструкции добавляют команды «увеличить/уменьшить» размах и следят, как меняется разность последовательных воспроизведений. В задаче оценивания испытуемый не воспроизводит, а называет в градусах пассивно выполненное движение.