Messung der Reaktionszeit bei Jugendlichen und Erwachsenen. Menschliche Reaktionszeit: Geschichte, Theorie, aktueller Stand und praktische Bedeutung der chronometrischen Forschung Messung der menschlichen Reaktionszeit

Städtische Haushaltseinrichtung „Rabocheostrovskaya-Sekundarschule“ des Bezirks Kemsky der Republik Karelien „Messung der menschlichen Reaktionszeit mit einem Lineal“ Forschungsarbeit in Physik Abgeschlossen von: Alexander Karyapin. Schülerin der 10. Klasse „B“ Projektleiterin: Bukhalova Marina Nikolaevna Rabocheostrovsk, 2013

Relevanz der Arbeit: Mit zunehmender Lebensgeschwindigkeit wird das Problem der Verkürzung der Reaktionszeit auf einen Reiz von Jahr zu Jahr dringlicher, weshalb sich viele Forscher diesem Thema zuwenden. Die von uns durchgeführte Forschung wird für Studenten, Fahrzeugführer sowie Menschen in Berufen nützlich sein, in denen eine schnelle Reaktion erforderlich ist.

Definieren des Problems Wie misst man die Reaktionszeit einer Person mit einem gewöhnlichen Schülerlineal (!)? Wissen Sie, was die menschliche Reaktionszeit ist? Wussten Sie, dass die Reaktion vom Alter, der Fitness und dem Wohlbefinden der Person abhängt? Die Reaktionszeit ist eines der wichtigen Kriterien für die Auswahl von Fahrern, Bedienern, Piloten und Astronauten.

Forschungsziele: Lehrmaterial in weiterführender Literatur, Internetquellen und Medien finden; studieren Sie die Gesetze des freien Falls von Körpern; Verwenden Sie ein Lineal, um die Reaktionszeit der Schüler unserer Klasse während des Schultages zu untersuchen. die Ergebnisse des Experiments analysieren; Schlussfolgerungen.

Physikalische Grundlagen der Forschungsmethode Wenn Sie das Lineal unmittelbar nach Beginn des Sturzes fangen, können Sie anhand seines Abschnitts „zwischen den Fingern“ – der Markierung, an der wir es zu Beginn gehalten haben und an der es gefangen wurde – beurteilen, wie lange es dauerte Es dauerte zu fallen. Dies ist die Reaktionszeit der Person. Es bleibt noch, den Weg h und die Zeit t zu verbinden. Wie kann man das machen?

Programm zur Berechnung von Daten: Der nächste Schritt meiner Arbeit besteht darin, einen Mikrorechner vorzubereiten und darauf eine Abfolge von Operationen zu erstellen. Wir erhalten das folgende Programm: Geben Sie die Zahl 0,04515 in den Speicher des Mikrorechners ein, geben Sie h (in cm) auf dem Indikator ein, extrahieren Sie die Wurzel von h, multiplizieren Sie mit 0,04515 (aus dem Speicher) und erhalten Sie die Antwort. Wir berechnen die Zeit t 1 (für h 1 = 1 cm), t 2 (für h 2 = 2 cm). Wir runden jede Antwort auf drei signifikante Ziffern und tragen sie in die Tabelle ein

Ergebnistabelle Distanz, cm Zeit, s

Ergebnistabelle: Distanz, cm Zeit, s

Nachname 1 Lektion 2 Lektion 3 Lektion 4 Lektion Albul Markitantov Kuntu Vereshchagina Kupriyanova Karyapin Ipatova Staina Emelyanova Egorov Boyarchenko Erfahrene Daten

Lektion 1 Lektion 2 Lektion 3 Lektion 4 Lektion Durchschnittswert Experimentelle Daten

Forschungsergebnisse Die höchste Reaktionszeit und damit die langsamste Reaktion der Schüler unserer Klasse ist in der ersten Unterrichtsstunde des Stundenplans zu verzeichnen. Die Reaktion auf äußere Einflüsse und die Wahrnehmung des Lernprozesses in der zweiten und vierten Unterrichtsstunde verbessern sich deutlich. In der dritten Unterrichtsstunde nach Stundenplan lässt die Reaktion wieder nach, die Aufnahme des Lehrstoffs verschlechtert sich

Fachschwierigkeitskoeffizient Physik 12 Geometrie, Chemie 11 Algebra 10 Russisch 9 Literatur, Fremdsprache 8 Biologie 7 Informatik, Wirtschaftswissenschaften 6 Geschichte, Sozialkunde, MHC5 Astronomie 4 Geographie, Ökologie 3 Lebensstil, Lokalgeschichte 2 Sportunterricht 1 Fachschwierigkeitsskala

Gut zu wissen: Das Alter hat einen erheblichen Einfluss auf die Reaktionszeit. Rauchgewohnheiten verlängern die Reaktionszeit auf ein Ereignis. Die Reaktionszeit bei Frauen ist nicht wesentlich besser als bei Männern. Die Reaktionszeit bei Vorhandensein äußerer Reize erhöht sich erheblich

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Die Erfindung bezieht sich auf die Medizin und soll die Reaktionszeit eines Menschen auf ein sich bewegendes Objekt bestimmen. Dem Subjekt wird auf dem Videomonitor eine geschlossene Kontur präsentiert, bei der es sich um eine Grenzkontur handelt, in der sich eine Markierung befindet – eine Kontur beliebiger Größe und Konfiguration mit einem Punktobjekt. Ein Punktobjekt bewegt sich innerhalb der Begrenzungskontur und wird von seiner inneren Begrenzung nach dem Prinzip „Der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel“ reflektiert. Das Subjekt beobachtet die Bewegung eines Punktobjekts im Moment des angeblichen Schnittpunkts der Kontur der Markierung durch ein sich bewegendes Punktobjekt und drückt die „Stopp“-Taste, um die Bewegung des Punktobjekts entlang der Flugbahn zu stoppen. Anschließend wird der Fehler der Nichtübereinstimmung zwischen dem Punktobjekt und der Kontur der Markierung berechnet – die Zeit des Verzögerungsfehlers mit positivem Vorzeichen oder die Vorlaufzeit mit negativem Vorzeichen und nach einer bestimmten Zeit die Bewegung des Punktobjekts entlang der Markierung Die Flugbahn wird wieder aufgenommen. Der Proband führt den beschriebenen Vorgang eine bestimmte Anzahl von Malen durch. Anschließend wird die Reaktionszeit der Person auf ein sich bewegendes Objekt anhand der Formel berechnet:

wobei t i die Zeit des i-ten Verzögerungsfehlers mit positivem Vorzeichen oder des Vorlauffehlers mit negativem Vorzeichen ist, ms; n ist die Anzahl der Tests. Das Verfahren ermöglicht es, die Zuverlässigkeit der Bestimmung der Reaktionszeit einer Person auf ein sich bewegendes Objekt zu erhöhen, indem die Flugbahn eines Punktobjekts verändert wird. 1 Abb.

Die Erfindung betrifft die Medizin und soll die menschliche Reaktionszeit auf ein sich bewegendes Objekt (RDO) bestimmen.

Eine der Methoden zur Steigerung der Zuverlässigkeit und Effizienz der beruflichen Tätigkeit einer Person ist die Diagnose und Vorhersage ihres Funktionszustands. Ein einfacher und ziemlich genauer psychophysiologischer Indikator für den Funktionszustand ist die Reaktionszeit auf ein sich bewegendes Objekt. Gleichzeitig ist die Reaktion auf ein sich bewegendes Objekt ein komplexer raumzeitlicher Reflex und dient als Test zur Beurteilung des Zusammenhangs zwischen den Erregungs- und Hemmprozessen in der Großhirnrinde, was eine genaue Bestimmung erfordert.

Es gibt eine bekannte Methode zur Bestimmung der Reaktionszeit einer Person auf ein sich bewegendes Objekt, nach der den Probanden das Zifferblatt einer herkömmlichen Stoppuhr präsentiert wird, dessen eine Teilung 0,01 Sekunden entspricht. Probanden drücken mit dem Befehl „Can“ einen Knopf, um die Stoppuhr zu starten und zu stoppen, wenn der Zeiger die angegebene Teilung auf dem Zifferblatt erreicht. Es werden 13 Messungen durchgeführt, von denen drei als Richtwerte gelten und bei der Schätzung der Reaktionszeit auf ein sich bewegendes Objekt nicht berücksichtigt werden. Ein Indikator für die Reaktion auf ein sich bewegendes Objekt ist der Durchschnittswert der Verzögerungsfehler und der Durchschnittswert der Vorlauffehler. Um den Durchschnittswert der Verzögerungsfehler abzuschätzen, werden die Summe der Abweichungen mit positivem Vorzeichen und die Anzahl solcher Fehler berechnet. Die Division des Gesamtwerts der Fehler durch deren Anzahl ergibt den gewünschten Wert. Auf ähnliche Weise wird ein Kriterium berechnet, das den Durchschnittswert der Erwartungsfehler charakterisiert. Ein Vergleich der berechneten Durchschnittswerte gibt Aufschluss über das Überwiegen des Durchschnittswerts von Verzögerungs- oder Vorlauffehlern, also der Reaktion auf ein bewegtes Objekt.

Es gibt eine bekannte Methode zur Bestimmung der Reaktionszeit einer Person auf ein sich bewegendes Objekt, bei der der Testperson auf dem Bildschirm eines Videomonitors ein Kreis präsentiert wird, auf dem ein Cursor und eine Markierung mit der Aufschrift „Stopp“ platziert sind. Um sicherzustellen, dass sich der Cursor im Kreis bewegt, hält die Testperson mit einer Sonde die Taste des Bedienfelds gedrückt. In dem Moment, in dem der Cursor angeblich mit der Markierung zusammenfällt, drückt die Testperson mit der Sonde die Fernbedienungstaste. Anhand der Anzahl der führenden, verzögerten und genauen Reaktionen wird das Verhältnis der Hemmungs- und Erregungsprozesse im Zentralnervensystem beurteilt, also die Beurteilung der Reaktion auf ein sich bewegendes Objekt.

Dem technischen Kern am nächsten kommt eine Methode zur Beurteilung der Reaktionszeit einer Person auf ein sich bewegendes Objekt, indem dem Subjekt auf dem Bildschirm eines Videomonitors ein Kreis präsentiert wird, auf dem eine Markierung und ein Punktobjekt platziert sind, entlang dessen sich das Punktobjekt bewegt Bei einer bestimmten Geschwindigkeit entlang des Kreises stoppt das Subjekt im Moment der vermeintlichen Übereinstimmung der Position des sich bewegenden Punktobjekts mit der Markierung durch Drücken der Schaltfläche „Stopp“ die Bewegung des Punktobjekts entlang des Kreises und berechnet dann die Nichtübereinstimmung Fehler zwischen Punktobjekt und Markierung - die Zeit des Verzögerungsfehlers mit positivem Vorzeichen oder die Vorlaufzeit mit negativem Vorzeichen, und nach einer bestimmten Zeit wird die Bewegung des Punktobjekts entlang des Kreises wieder aufgenommen, der beschriebene Vorgang wird wiederholt als angegebene Anzahl, danach wird die Schätzung der Reaktionszeit T p einer Person auf ein sich bewegendes Objekt als arithmetisches Mittel nach der Formel berechnet:

wobei t i der i-te Verzögerungsfehler mit positivem Vorzeichen oder der Vorlauffehler mit negativem Vorzeichen ist, ms; n ist die Anzahl der Stopps eines Punktobjekts im Bereich der Markierungsposition.

Der Nachteil der bekannten Verfahren besteht in der unzuverlässigen Bestimmung der Vorhersagefähigkeit des Sachverhalts, da bei den bekannten Verfahren die Bewegung eines Punktobjekts entlang einer vorgegebenen Trajektorie erfolgt, die sich während des Prüfvorgangs nicht ändert. Dadurch wird der Gewöhnungseffekt des Probanden und seine Anpassung an die Testbedingungen beobachtet.

Das technische Ergebnis der vorgeschlagenen Methode zur Bestimmung der Reaktionszeit einer Person auf ein sich bewegendes Objekt besteht darin, die Zuverlässigkeit durch Änderung der Flugbahn eines Punktobjekts zu erhöhen.

Das technische Ergebnis wird dadurch erreicht, dass dem Subjekt eine geschlossene Kontur mit einem Punktobjekt und einer Markierung auf dem Videomonitorbildschirm präsentiert wird, sich das Punktobjekt mit einer bestimmten Geschwindigkeit entlang einer vorgegebenen Flugbahn bewegt, das Subjekt durch Drücken der Taste „ Mit der Schaltfläche „Stopp“ wird die Bewegung des Punktobjekts entlang der Flugbahn gestoppt und der Fehlanpassungsfehler berechnet – die Verzögerungsfehlerzeit mit positivem Vorzeichen oder Voreilung – mit negativem Vorzeichen wird nach einer bestimmten Zeit die Bewegung des Punktobjekts entlang der Flugbahn gestoppt Wird die Flugbahn wieder aufgenommen, wird der beschriebene Vorgang eine bestimmte Anzahl von Malen wiederholt, wonach die Reaktionszeit T p einer Person auf ein sich bewegendes Objekt als arithmetischer Mittelwert nach der Formel berechnet wird:

wobei t i die Zeit des i-ten Verzögerungsfehlers mit positivem Vorzeichen oder des Vorlauffehlers mit negativem Vorzeichen ist, ms; n ist die Anzahl der Tests.

Neu ist außerdem, dass dem Subjekt eine geschlossene Kontur präsentiert wird, die eine Grenzkontur ist, innerhalb derer sich eine Markierung befindet – eine Kontur beliebiger Größe und Konfiguration, ein Punktobjekt bewegt sich innerhalb der Grenzkontur und reflektiert von ihrem Inneren Grenze nach dem Prinzip „Der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel“, der Proband drückt eine Taste „Stopp“ stoppt die Bewegung eines Punktobjekts, wenn es die Kontur der Markierung kreuzt.

Abbildung 1 zeigt die Grenzkontur, die dem Subjekt auf dem Videomonitorbildschirm angezeigt wird, wobei 1 die Grenzkontur, 2 die Markierungskontur, 3 ein Punktobjekt ist, das sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit entlang einer Flugbahn bewegt, 4 die Flugbahn eines Punktobjekt.

Das vorgeschlagene Verfahren zur Bestimmung der Reaktionszeit einer Person auf ein sich bewegendes Objekt wird wie folgt durchgeführt.

Auf dem Bildschirm des Videomonitors wird dem Motiv eine geschlossene Kontur präsentiert, die begrenzt ist und in deren Inneren sich eine Markierung befindet – eine Kontur beliebiger Größe und Konfiguration.

Ein Punktobjekt bewegt sich innerhalb der Begrenzungskontur und wird von seiner inneren Begrenzung nach dem Prinzip „Der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel“ reflektiert.

Das Subjekt beobachtet die Bewegung eines Punktobjekts im Moment des angeblichen Schnittpunkts der Kontur der Markierung durch ein sich bewegendes Punktobjekt und drückt die „Stopp“-Taste, um die Bewegung des Punktobjekts entlang der Flugbahn zu stoppen.

Dann wird der Fehler der Nichtübereinstimmung zwischen dem Punktobjekt und der Kontur der Markierung berechnet – die Zeit der Verzögerung oder des Vorlauffehlers, und nach einer bestimmten Zeit wird die Bewegung des Punktobjekts entlang der Flugbahn wieder aufgenommen.

Der Proband führt den beschriebenen Vorgang eine bestimmte Anzahl von Malen durch. Anschließend wird die Reaktionszeit der Person auf ein sich bewegendes Objekt anhand der Formel (1) berechnet.

Somit verfügt die vorgeschlagene Methode zur Bestimmung der Reaktionszeit einer Person auf ein sich bewegendes Objekt über neue Eigenschaften, die sich positiv auswirken.

Der 20-jährigen Versuchsperson A. wurde auf dem Bildschirm eines Videomonitors ein umgrenzendes Rechteck, eine Markierung in Form eines quadratischen Umrisses und ein Punktobjekt präsentiert, das sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit in eine beliebige Richtung innerhalb des umgrenzenden Rechtecks ​​bewegte ein Personalcomputer, der mit einem IBM-PC kompatibel ist. Das Punktobjekt bewegte sich innerhalb des begrenzenden Rechtecks ​​und reflektierte es an seiner inneren Grenze nach dem Prinzip „Der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel.“

Die Versuchsperson beobachtete die Bewegung eines Punktobjekts im Moment des angeblichen Schnittpunkts der Kontur eines Quadrats mit einem sich bewegenden Punktobjekt und drückte die „Leertaste“ auf der Computertastatur, die die Funktion der „Stopp“-Taste ausführt .

Der Computer stoppte im Moment des Drückens der „Leertaste“ die Bewegung des Punktobjekts entlang der Flugbahn, zeigte die Position des Punktobjekts auf dem Videomonitor an der Stelle an, an der seine Bewegung gestoppt wurde, und berechnete den Fehler in die Nichtübereinstimmung der Positionen des Punktobjekts und der Kontur der Markierung - die Zeit des Verzögerungsfehlers mit positivem Vorzeichen oder die Vorlaufzeit mit negativem Vorzeichen, den Fehlerzeitwert mit dem entsprechenden Vorzeichen in das Speichergerät eingegeben und nach 1 s setzte die Bewegung des Punktobjekts entlang der Flugbahn fort.

Der Proband führte gemäß den Empfehlungen 13 Stopps der Bewegung eines Punktobjekts im Bereich der Kontur der Markierung durch, von denen die ersten drei bei der Beurteilung der Fähigkeit, den Verlauf der Ereignisse vorherzusagen, nicht berücksichtigt wurden. Als Ergebnis des Tests wurden die folgenden Fehlerwerte für die Nichtübereinstimmung zwischen den Positionen des Punktobjekts und der Markierungskontur erhalten: 47; 24; -32; -18; 44; 6; -25; -41; 18; 22 ms.

Die nach Formel (1) berechnete menschliche Reaktionszeit auf ein sich bewegendes Objekt beträgt 4,5 ms, was auf ein leichtes Überwiegen von Hemmprozessen gegenüber Erregungsprozessen im Nervensystem von Subjekt A. hinweist, also einen Zustand nahe dem Gleichgewicht von nervöse Prozesse.

Proband B., 18 Jahre alt, führte ähnlich wie Proband A. einen Test durch, um die Reaktionszeit einer Person auf ein sich bewegendes Objekt zu bestimmen. Als Ergebnis des Tests wurden die folgenden Fehlerwerte für die Nichtübereinstimmung zwischen den Positionen des Punktobjekts und der Markierungskontur erhalten: 24; 46; 16; -33; -17; 25; 51; 3; -34; 20 ms.

Die nach Formel (1) berechnete menschliche Reaktionszeit auf ein sich bewegendes Objekt beträgt 10,1 ms, was auf eine verzögerte Reaktion und das Überwiegen von Hemmprozessen gegenüber Erregungsprozessen im Nervensystem von Subjekt B hinweist.

Somit wurde festgestellt, dass die vorgeschlagene Methode zur Bestimmung der Reaktionszeit einer Person auf ein sich bewegendes Objekt es ermöglicht, die Zuverlässigkeit der Methode zu erhöhen, indem die Flugbahn eines Punktobjekts geändert und der Gewöhnungseffekt des Subjekts beseitigt wird.

Die positive Wirkung der vorgeschlagenen Methode zur Bestimmung der Fähigkeit, den Verlauf von Ereignissen vorherzusagen, wird durch die Ergebnisse einer experimentellen Studie an einer Gruppe von 10 Probanden bestätigt.

Das vorgeschlagene Verfahren zur Bestimmung der Reaktionszeit einer Person auf ein sich bewegendes Objekt ermöglicht es somit, die Zuverlässigkeit des Verfahrens zu erhöhen, indem die Flugbahn eines Punktobjekts geändert und der Gewöhnungseffekt des Subjekts beseitigt wird.

Informationsquellen

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2. Karaulova N.I. Möglichkeiten, die Reaktion auf ein sich bewegendes Objekt zur Beurteilung der Trainingsergebnisse zu nutzen // Humanphysiologie. - 1982. - T. 8, Nr. 4. - S.653-660.

3. Methoden und tragbare Geräte zur Untersuchung individueller psychologischer Unterschiede beim Menschen / N.M. Peisakhov, A.P. Kashin, G.G. Baranov, R.G. Vagapov; Ed. V. M. Shadrina. - Kasan: Verlag Kasansk. Universität, 1976. - 238 S.

4. Maslova O.I., Goryunova A.V., Guryeva M.B. und andere. Anwendung von Testcomputersystemen bei der Diagnose kognitiver Beeinträchtigungen bei Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörungen bei Schulkindern // Medizintechnik. - 2005. - Nr. 1. - S.7-13.

5. RF-Patent Nr. 2326595. Methode zur Beurteilung der Reaktionszeit einer Person auf ein sich bewegendes Objekt / Pesoshin A.V., Petukhov I.V., Rozhentsov V.V. BI 17. - 17 S.

Eine Methode zur Bestimmung der Reaktionszeit einer Person auf ein sich bewegendes Objekt, die darin besteht, der Person auf dem Bildschirm eines Videomonitors eine geschlossene Schleife mit einem Punktobjekt und einer Markierung zu präsentieren; das Punktobjekt bewegt sich mit einer bestimmten Geschwindigkeit entlang einer bestimmten Flugbahn ; Das Subjekt stoppt durch Drücken der Schaltfläche „Stopp“ die Bewegung des Punktobjekts entlang der Flugbahn und der Fehler wird berechnet. Nichtübereinstimmung – die Zeit des Verzögerungsfehlers mit einem positiven Vorzeichen oder die Vorlaufzeit – mit einem negativen Vorzeichen, Nach einer bestimmten Zeit wird die Bewegung des Punktobjekts entlang der Flugbahn wieder aufgenommen, der beschriebene Vorgang wird eine bestimmte Anzahl von Malen wiederholt, wonach die Reaktionszeit Тtr einer Person auf ein sich bewegendes Objekt als arithmetischer Mittelwert gemäß berechnet wird Formel

wobei t i die Zeit des i-ten Verzögerungsfehlers mit positivem Vorzeichen oder des Vorlauffehlers mit negativem Vorzeichen ist, ms; n ist die Anzahl der Tests, dadurch gekennzeichnet, dass dem Probanden eine geschlossene Kontur präsentiert wird, die eine Grenzkontur ist, innerhalb derer sich eine Markierung befindet – eine Kontur beliebiger Größe und Konfiguration, ein Punktobjekt bewegt sich innerhalb der Grenzkontur und reflektiert von seiner inneren Grenze nach dem Prinzip „Der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel“. Das Subjekt stoppt durch Drücken der „Stopp“-Taste die Bewegung des Punktobjekts, wenn es die Kontur der Markierung kreuzt.

Ähnliche Patente:

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Schulforschungstagung „In der Welt der Forschung“

Bestimmung der menschlichen Reaktionsgeschwindigkeit

(Forschungsarbeit)

Polivtseva Larisa Sergeevna,

MAOU „Kiewer Sekundarschule“,

Aufsicht:

Shingareva Vera Sergeevna,

Physik- und Mathematiklehrer,

MAOU „Kiewer Sekundarschule“

Einführung

Mit der zunehmenden Lebensgeschwindigkeit wird das Problem der Verkürzung der Reaktionszeit auf einen Reiz von Jahr zu Jahr dringlicher, weshalb sich viele Forscher diesem Thema zuwenden.

Die Methode zur Messung der menschlichen Reaktionszeit hat mich überrascht und interessiert. Erstens, Einfachheit, dies ist mit einem gewöhnlichen Lineal nicht schwer zu bewerkstelligen. Zweitens ist es wichtig, darüber Bescheid zu wissen. Beispielsweise ist die Reaktionszeit eines der wichtigen Kriterien für die Auswahl von Fahrern, Bedienern, Piloten, Astronauten und Menschen anderer Berufe. Jeder kann zu Hause, am Arbeitsplatz oder auf der Straße jederzeit einer Gefahr ausgesetzt sein, dann hängt seine Gesundheit direkt von seiner Reaktionsgeschwindigkeit ab.

Ich denke, dass nach solchen Informationen viele Teenager, die auf dem Weg zur Berufswahl sind (wie ich), Fragen haben: „Wie ist meine Reaktionszeit?“ Wovon hängt es ab? Ist es möglich, sich selbst zu trainieren, um ein unbefriedigendes Ergebnis zu verbessern? Kann ich Fahrer, Pilot oder Bediener in einem Kernkraftwerk sein?

Nehmen wir an, dass sich Ihre Reaktionszeit verbessert, wenn Sie Sport treiben oder lernen, auf Reize zu reagieren.

Zweck Die Arbeit besteht darin, die Reaktionszeit einer Person zu verschiedenen Tageszeiten zu messen, indem man die Gesetze des freien Falls von Körpern und ein gewöhnliches Schülerlineal nutzt.

Studienobjekt– Schüler der MAOU Kiewer Sekundarschule

Gegenstand der Studie- Reaktionszeit

Aufgaben:

Studieren Sie die Literatur zur menschlichen Reaktionszeit;

Experimente durchführen und deren Ergebnisse analysieren;

schlagen Möglichkeiten zur Verbesserung unbefriedigender Ergebnisse vor.

Forschungsmethoden:

empirisch

theoretisch

Kapitel 1. Theoretischer Teil

1.1 Was ist die Reaktionsgeschwindigkeit des Menschen?

Reaktionsgeschwindigkeit ist eine der Haupteigenschaften eines lebenden Organismus. Es ist sehr wichtig, schnell auf äußere Reizstoffe zu reagieren, da einige von ihnen gefährlich oder sogar tödlich sein können.

Die Reaktionszeit ist eine der wichtigsten Eigenschaften, die über das Ergebnis eines Wettbewerbs entscheidet. Vom Einsetzen des Reizes bis zum Moment der Reaktion vergeht immer eine gewisse Zeit, nach der die muskulären Reaktionsmechanismen aktiviert werden, deren Geschwindigkeit bereits von der Geschwindigkeit der Körperbewegungen abhängt. Die Verzögerungszeit wird durch die Stoffwechselrate bestimmt und ist ein individuelles Merkmal jedes Organismus. Es kann nicht trainiert werden, da es unmöglich ist, die Geschwindigkeit der Übertragung von Nervenimpulsen zu erhöhen.

Die Reaktionszeit ist die Zeitspanne vom Beginn eines Signals bis zur Reaktion des menschlichen Körpers auf dieses Signal. Beim Menschen beträgt die durchschnittliche Reaktionszeit auf ein visuelles Signal: 0,1–0,3 Sekunden.

Seltsamerweise hängen die Führungsqualitäten einer Person auch von der Reaktionszeit ab. Und außerdem ist eine der wichtigsten Eigenschaften eines Fahrers seine Reaktionszeit auf veränderte Straßenverhältnisse.

Sie müssen lernen, auf Reize zu reagieren, die einer gefährlichen Handlung vorausgehen. Sie sollten beispielsweise nicht auf den Schlag selbst reagieren, sondern auf die Vorbereitung darauf – schließlich wird der Feind vor dem Schlag auf jeden Fall das Ziel anschauen, seine Position ändern, seine Muskeln anspannen, einatmen... Es gibt mehr als genug Zeit. Sie müssen lediglich einen konditionierten Reflex entwickeln, einen neuen Reiz und eine Reaktion darauf im Unterbewusstsein pflanzen.

1.2 Freier Fall von Körpern

Freier Fall ist die Bewegung eines Körpers unter dem Einfluss der Schwerkraft. Da die Schwerkraft, die auf jeden Körper in der Nähe der Erdoberfläche wirkt, konstant ist, muss sich ein frei fallender Körper mit konstanter Beschleunigung bewegen, d. h. gleichmäßig beschleunigt (dies folgt aus dem zweiten Newtonschen Gesetz).

Die Besonderheit des freien Falls besteht darin, dass alle Körper an einem bestimmten Ort auf der Erde mit der gleichen Beschleunigung fallen. Diese Beschleunigung wird Erdbeschleunigung genannt. Es wird normalerweise mit dem Buchstaben g bezeichnet (dem ersten Buchstaben des lateinischen Wortes gravitas, was „Schwere“ bedeutet).

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, den Wert von g mit großer Genauigkeit (zum Beispiel bis zu 0,00001 m/s 2) zu bestimmen. Bei der Lösung von Problemen in einem Schulphysikkurs, bei dem keine hohe Genauigkeit des Ergebnisses erforderlich ist, wird jedoch normalerweise ein Wert von 9,8 m/s 2 oder sogar 10 m/s 2 verwendet.

Da in unserem Beispiel die Bewegung eines frei fallenden Körpers eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung ohne Anfangsgeschwindigkeit ist, werden die Verschiebungen nach der Formel berechnet: s = g t 2 / 2 oder h = g t 2 / 2 (d. h. s = h)

Kapitel 2. Praktischer Teil

2.1. Untersuchung der menschlichen Reaktionsgeschwindigkeit.

Nehmen Sie ein 50 cm langes Holzlineal. An der Wand wird eine Markierung angebracht.

Dann lenkt er die Aufmerksamkeit des Versuchsteilnehmers ab und lässt das Lineal in den freien Fall fallen. Der Teilnehmer muss so schnell wie möglich verhindern, dass das Lineal herunterfällt.

Markiert die neue Position der Linealkerbe und misst deren Flug (h), d. h. Abstand zwischen Markierungen an der Wand.

Die Reaktionsgeschwindigkeit wird nach folgender Formel berechnet: t= , wobei

g – Beschleunigung des freien Falls gleich 9,8 [m/s 2 ].

t – Reaktionsgeschwindigkeit, [s];

h - Abstand zwischen den Markierungen an der Wand [m]

2.2 Forschungsergebnisse

Die Messergebnisse werden in die Tabelle eingetragen. Die Probanden (Schüler der 7. und 11. Klassen) wurden in eine Tabelle mit Angaben zu ihrem Besuch von Sportabteilungen sowie ihrem Interesse an ihrem zukünftigen Beruf eingetragen. (Anhang I)

Wer wurde untersucht?	Am Morgen,nach 1 Lektion	Während des Tages,nach der 6. Unterrichtsstunde	Sport treiben?	Neigung zum Beruf
Jungen der 7. Klasse
				Treiber
Mädchen der 7. Klasse
				Arzt
Jungen der 11. Klasse
				Militär
				Lehrer
				Weiß nicht
Mädchen der 11. Klasse
				Anwalt
				Verkäufer
				Friseur

Analyse der erzielten Ergebnisse:

Das „-“-Zeichen bedeutet, dass der Versuchsteilnehmer keine Zeit hatte, das Lineal anzuhalten, bevor es den Boden berührte.

Beim Menschen beträgt die durchschnittliche Reaktionszeit auf ein visuelles Signal: 0,1–0,3 Sekunden. Die Messungen zeigten, dass alle untersuchten Jugendlichen eine zufriedenstellende Reaktionszeit aufwiesen.

Um die Abhängigkeit der Reaktionszeitergebnisse von der menschlichen Ermüdung zu ermitteln, wurden Experimente nach der ersten Unterrichtsstunde durchgeführt (diese Zeit gilt als Hinweis darauf, dass der Körper des Schülers bereits aufgewacht ist und daher jegliche Überwachung in der Schule in der zweiten Unterrichtsstunde durchgeführt wird). und dann am Ende des Schultages (nach der sechsten Unterrichtsstunde).

Untersuchungen haben gezeigt, dass die meisten Schüler eine verbesserte Reaktionszeit haben, d. h. Es zeigt sich eine Hemmung von Handlungen.

Die Meinung, dass Jugendliche, die Sport treiben, haben Besuch von Sportvereinen im Volleyball, Basketball, Zeit Die Reaktionen sind besser als die von Männern, die sich nicht für Sportspiele interessieren.

Motorische Reaktionen müssen auf der Ebene konditionierter Reflexe ausgeführt werden, was ein ernsthaftes Training erfordert. Daher lautet der wichtigste Ratschlag und die Analyse der Forschung: Sport treiben.

Sportstaffelläufe, bei denen das Signal durch Berührung ins Gehirn gelangt, sind sehr effektiv für die Entwicklung der Reaktionsgeschwindigkeit. Das heißt, Sie müssen so schnell wie möglich Maßnahmen ergreifen, nachdem der vorherige Spieler Sie berührt hat.

Sie können auch das Kinderspiel „Clapperboards“ nutzen, das Signal gelangt über die Sehorgane – die Augen – ins Gehirn. Der erste Partner steht auf und positioniert seine offene Handfläche so, dass der zweite Partner sie bequem treffen kann. Er steht zum Beispiel seitlich zur zweiten Person und hält seine offene Handfläche vor sich. Der zweite Partner schlägt zu zufälligen Zeiten auf die Handfläche des ersten. Die Aufgabe des ersten besteht darin, die Handfläche zu entfernen, die des zweiten darin, zu schlagen. Sie können Punkte sammeln. Dann wechseln die Partner.

Das diesem Spiel innewohnende Prinzip lässt sich auf andere technische Aktionen übertragen, beispielsweise auf das Schneiden und Ausweichen von Tritten auf der unteren Ebene.

Abschluss

In dieser Forschungsarbeit wurde ein menschlicher mechanischer Parameter experimentell bestimmt: die menschliche Reaktionsgeschwindigkeit.

Bei der Messung der Zeit und Reaktionsgeschwindigkeit der Versuchsteilnehmer stellte sich heraus, dass viele Teilnehmer eine sehr langsame Reaktionsgeschwindigkeit hatten. Bei manchen Versuchsteilnehmern hing die Reaktionsgeschwindigkeit von den Eigenschaften der Signalquelle ab, bei anderen nicht. Basierend auf den Ergebnissen der Experimente können wir den Schluss ziehen, dass die Reaktionsgeschwindigkeit bei allen Menschen von Geburt an unterschiedlich ist – sie wird durch die Eigenschaften des Nervensystems, die emotionalen und mentalen Eigenschaften einer Person bestimmt. Experimente haben jedoch gezeigt, dass sich die Reaktionsgeschwindigkeit verschlechtert, wenn man sich unwohl fühlt oder sehr müde ist.

Viele Berufe erfordern intensive Aufmerksamkeit und eine gute Reaktionsgeschwindigkeit, daher sind diese Eigenschaften einer Person bei der Berufswahl und Einstellung wichtig. Ich sehe den praktischen Wert meiner Arbeit darin, dass jeder Teenager, der seine Reaktionszeit gelernt hat, die Notwendigkeit erkennt, das Ergebnis zu verbessern, an sich selbst arbeitet und dies möglicherweise seine Berufswahl beeinflusst.

Zu Hause, in der Schule und auf der Straße – ein Teenager kann sich jederzeit vor einer lebensbedrohlichen Gefährdung schützen.

Literatur

1. M. V. Volkenshtein „Biophysik“. – M.: Nauka, 1988

2. Peryshkin A.V., Gutnik E.M. Physik 9. Klasse. - M.: Bildung, 2013.

3. A. B. Rubin „Biophysik“. – M.: Höhere Schule, 1987

4. K. Yu. Bogdanov „Physiker zu Besuch bei einem Biologen.“ – M.: Nauka, 1986

5. V. R. Ilchenko „Kreuzung von Physik, Chemie, Biologie.“ – M.: Bildung, 2000

6. A.G. Khripkova „Menschliche Physiologie“. –M.: Bildung, 2013

7. http://www.psychology-online.net/articles/doc-1988.html

Anhang I

Laborarbeit „Messung der Zeit einer einfachen sensomotorischen Reaktion“

Zweck der Laborarbeit:

Messung der Zeit einer einfachen sensomotorischen Reaktion auf Licht- und Tonreize.

Geräte und Zubehör:

Psychophysiologisches Testgerät „Reflexometer“.

Kurze Theorie:

Die menschliche Reaktionszeit ist die Zeitspanne vom Beginn der Exposition gegenüber einem Reizstoff bis zur Reaktion des Körpers.

Besteht aus drei Phasen: der Zeit, in der Nervenimpulse von den Rezeptoren zur Großhirnrinde gelangen; die Zeit, die für die Wahrnehmung von Nervenimpulsen durch das Gehirn und die Organisation einer Reaktion im Zentralnervensystem erforderlich ist; die Reaktionszeit des Körpers. Die Reaktionszeit hängt von der Art des Reizes (Schall, Licht, Temperatur, Druck usw.) und seiner Intensität, der Schulung des Körpers zur Wahrnehmung dieses Reizes, seiner Erwartung usw. ab.

Die Reaktionszeit auf Reize verschiedener Modalitäten ist unterschiedlich. Die kürzeste Reaktionszeit wird bei der Reaktion auf akustische Reize erreicht, die längere bei Licht, die längste bei olfaktorischen und taktilen Reizen.

Je nach Komplexitätsgrad lassen sich die freiwilligen Reaktionen einer Person in die folgenden vier Typen einteilen:

1 einfache sensomotorische Reaktion;

2 sensomotorische Reaktionsunterschiede;

3 sensomotorische Reaktion der Wahl;

4 Reaktion auf ein sich bewegendes Objekt.

1 Eine einfache sensomotorische Reaktion ist in der Psychologie eine Reaktion, die unter der Bedingung auftritt, dass ein vorher bekanntes Signal präsentiert und eine spezifische Reaktion empfangen wird.

Beispielsweise muss eine Person als Reaktion auf Ton-, Licht-, Tast- usw. Signale so schnell wie möglich eine bestimmte Aktion ausführen – eine Taste drücken oder eine bestimmte Silbe aussprechen. Untersuchungen zeigen, dass bei überschwelliger Intensität des Reizes die Zeit einer einfachen Reaktion hauptsächlich von der physikalischen Natur des Reizes und den Eigenschaften des wahrnehmenden Rezeptors bestimmt wird. Die höchste Geschwindigkeit einer einfachen Reaktion wurde bei Verwendung von Ton- und Tastsignalen erreicht (105 - 180 ms). Die Reaktionsgeschwindigkeit auf das visuelle Signal erwies sich als deutlich langsamer (150 – 225 ms).

Dies erklärt sich aus der Tatsache, dass die Empfangszeit von Ton- und taktilen Reizen viel kürzer ist als die Reaktionszeit eines visuellen Reizes, da im letzteren Fall ein erheblicher Teil der Zeit durch den photochemischen Prozess beansprucht wird, der Lichtenergie in a umwandelt Nervenimpuls.

2 Unter sensomotorischer Diskriminierungsreaktion versteht man eine Reaktion, die unter Bedingungen hervorgerufen wird, bei denen eine Person nur auf eines von zwei oder mehr Signalen (Buchstaben, Laute, Silben) reagieren muss und dementsprechend eine Reaktionsaktion nur auf dieses Signal ausgeführt werden darf.

3 Die sensomotorische Reaktion der Wahl tritt auch auf, wenn zwei oder mehr Signale präsentiert werden, allerdings unter der Bedingung, dass Sie auf jedes dieser Signale mit Ihrer eigenen spezifischen Aktion reagieren müssen. Im Vergleich zur einfachen Reaktionszeit sind die Unterscheidungsreaktionszeit und die Auswahlreaktionszeit deutlich länger.

Die Reaktionszeit auf Reize verschiedener Modalitäten ist unterschiedlich. Die kürzeste Reaktionszeit wird bei der Reaktion auf akustische Reize erreicht, die längere bei Licht, die längste bei olfaktorischen und taktilen Reizen.

Bei der Steuerung von Geräten müssen neben der Reaktionszeit auch die Bewegungszeit der Organe des menschlichen Körpers und die Zeit der Interaktion des Bedieners mit den Bedienelementen berücksichtigt werden (Tabelle 4).

Tabelle 4 – Reaktionszeitwerte für verschiedene Körperbewegungen

Abhängigkeit der Reaktionszeit vom Trainingsstand, Geschlecht, Alter und verschiedenen Einflüssen auf den Körper.

Es wurde experimentell gezeigt (N. I. Krylov, 1957, N. I. Chuprikova, 1957, E. I. Boyko, 1964, E. N. Surkov, 1984, V. P. Ozerov, 1989), dass:

1 Unter dem Einfluss des Trainings wird die Reaktionszeit nicht nur verkürzt, sondern auch stabilisiert, d.h. wird weniger anfällig für verschiedene Einflüsse.

2 Die Verkürzung der Reaktionszeit ist in den ersten Tagen der Durchführung der entsprechenden Übungen am deutlichsten.

3 Die einfache Reaktion wird durch Bewegung deutlich weniger beeinflusst als die Wahlreaktion. Insbesondere kann die Wahlreaktionszeit bereits nach einem Trainingstag um 30-40 % reduziert werden, während eine einfache sensomotorische Reaktion nur um 10 % reduziert werden kann.

Was sind die Gründe für kürzere Reaktionszeiten nach entsprechendem Training? Es ist bekannt, dass jeder neue Reiz zunächst eine indikative Reaktion mit einer mehr oder weniger ausgedehnten und anhaltenden Bestrahlung des Erregungsvorgangs in der gesamten Großhirnrinde auslöst, die dann von einer Konzentrationsphase abgelöst wird. Bei der Wiederholung des Reizes kommt es zur Gewöhnung, die mit einer immer weniger ausgeprägten Erregungsausstrahlung bei gleichzeitiger Steigerung der Dynamik der entstehenden Nervenprozesse einhergeht. Die allmähliche Verkürzung der Bestrahlungsphase und das Erreichen einer bestimmten chronischen (oder statischen) Konzentration des erregenden Prozesses im Kortex sind offenbar einer der wichtigsten Gründe für die Verkürzung der Reaktionszeit während des Trainings.

Der zweite Grund, der eng mit dem ersten zusammenhängt, ist die zunehmende Persistenz kortikaler Erregungsherde, wenn konditionierte Verbindungen stärker werden. Der dritte Grund hängt mit einer Änderung der Struktur temporärer Verbindungen zusammen, dem Ersatz komplexerer Sekundärsignalverbindungen durch einfachere Primärsignalverbindungen.

Von 3,5-4 bis hin zu 18-20 Jahren nimmt die Reaktionszeit stetig ab. Dann stabilisiert es sich und nach 40 Jahren, wenn wir älter werden, erhöht es sich allmählich um etwa das 1,5-fache (A.G. Usov, 1960).

In einer Reihe von Studien (E.P. Ilyin, 1983, E.N. Surkov, 1984, Ozerov, 1989) werden Geschlechterunterschiede festgestellt, die darin bestehen, dass die durchschnittliche Reaktionszeit bei Mädchen im Vergleich zu Jungen und bei Frauen im Vergleich zu Männern etwas länger ist.

Tabelle 5 – Abhängigkeit der Zeit einer einfachen sensomotorischen Reaktion einer Person vom physischen und psycho-emotionalen Zustand einer Person

Installationsbeschreibung:

Mit dem Gerät „Reflexometer“, das Licht- und Tonsignale als Reiz nutzt, können Sie die Zeit messen.

Die Anlage besteht aus einer Signalaufbereitungseinheit mit alphanumerischer Anzeige (1); eine Steuereinheit mit Start-(Stopp-)Tasten für das Aufnahmegerät (3) und eine Licht-(Ton-)Signaleinheit (2). Die Testergebnisse werden auf einer alphanumerischen Anzeige angezeigt und im Speicher des Mikrocontrollers gespeichert.

In diesem Gerät führt der Mikrocontroller alle Hauptfunktionen aus, nämlich die Bereitstellung von Testsignalen, die Messung der Reaktionszeit, die Anzeige von Informationen auf einer alphanumerischen Anzeige und die Speicherung in seinem nichtflüchtigen Speicher (EEPROM – elektrisch löschbarer, umprogrammierbarer Nur-Lese-Speicher (ROM)). ).

Die Steuerung des Geräts erfolgt über die (Start/Reset)-Taste, die zum sukzessiven Umschalten der Betriebsarten gedrückt wird, oder mit einer Computermaus. Das Drücken wird von einem akustischen Signal begleitet.

Das Gerätediagramm ist in Abbildung 6 dargestellt.

Abbildung 6 – Stromkreis des Reflexometers

Die Taktfrequenz des Mikrocontrollers wird durch einen ZQ1-Quarzresonator stabilisiert. Seine Frequenz (4,096 MHz) ist so gewählt, dass er bequem zur Messung von Zeitintervallen verwendet werden kann. Der Taster SB1 ist über den Strombegrenzungswiderstand R3 mit der Portleitung RA0 (Pin 17) des Mikrocontrollers verbunden. Sind seine Kontakte geöffnet, liegt auf dieser Portleitung ein Low-Pegel an, sind sie geschlossen, liegt ein High-Pegel an. Das LCD HG1 mit integriertem Controller dient zur Anzeige von Informationen. Es zeigt zwei Zeilen mit jeweils sechzehn Zeichen an und ist mit einer LED-Hintergrundbeleuchtung ausgestattet.

Der Indikator wird vom DD1-Mikrocontroller über die Leitungen RBO, RB1 und RB4--RB7 gesteuert, die Daten werden in Nibbles geladen. Durch Auswahl des Widerstands R7 wird der gewünschte Bildkontrast eingestellt. Auf der Portleitung RB2 wird ein Steuersignal für den Feldeffekttransistor VT1 erzeugt, der die LCD-Hintergrundbeleuchtung einschaltet (ausschaltet), Widerstand R6 ist strombegrenzend. Auf der Anschlussleitung RB3 wird ein Impulssignal mit einer Frequenz von 4 kHz erzeugt, das über den Widerstand R4 dem akustischen Sender HA1 zugeführt wird.

Das Gerät wird von einer externen Gleich- oder Wechselspannungsquelle 8...12 V gespeist, der Stromverbrauch überschreitet 130 mA nicht. Die Diodenbrücke VD1 richtet Wechselspannung gleich oder versorgt die Elemente des Geräts mit Gleichspannung in der erforderlichen Polarität. Die Versorgungsspannung des Mikrocontrollers und des LCD wird durch den integrierten Stabilisator DA1 stabilisiert, die Kondensatoren C1-C3, C6, C7 glätten.

Nach Anlegen der Versorgungsspannung werden Daten aus dem EEPROM des Mikrocontrollers gelesen. Ein kurzer einzelner Piepton ertönt und die HG1-Anzeige leuchtet auf. In der obersten Zeile erscheint die Aufschrift „Record Record“. Das beste Ergebnis der aktuellen Sitzung wird rechts angezeigt – beim ersten Einschalten ist dies das maximal mögliche messbare Zeitintervall – 9,999 s. Links ist das beste Ergebnis über die gesamte Betriebszeit des Gerätes zu sehen, ebenfalls 9,999 s beim ersten Einschalten.

Vor dem Drücken der SB1-Taste wird der Wert der Dauer der Vorstartpause generiert. Sie liegt zwischen 1 und 8,2 s und ist zufällig. Nach dem Drücken und Loslassen der SB1-Taste beginnt der Countdown der Vorstartpause, die LCD-Informationen werden zurückgesetzt und die Hintergrundbeleuchtung wird ausgeschaltet. Anschließend gibt der Akustiksender ein einzelnes Tonsignal ab. Nach Ablauf der Pause kommt der Startmoment – ​​die LCD-Hintergrundbeleuchtung schaltet sich ein, ein Tonsignal (Lichtsignal) ertönt und der Zeitcountdown beginnt. Das Gerät misst die Reaktionszeit im Bereich von 0,001...9,999 in Schritten von 0,001 s.

Wenn der Proband innerhalb von 9,999 s keine Taste drückt, stoppt der Signalton und das Gerät kehrt in den Ausgangszustand zurück, in dem die besten Ergebnisse angezeigt werden. Wenn Sie die Taste innerhalb des angegebenen Zeitintervalls drücken, stoppt die Zählung und das Tonsignal erlischt. In der oberen Zeile des LCD erscheint die Aufschrift „Reaction Reaction“, unten links die Anzahl der Messungen (maximal 255) und rechts die gemessene Reaktionszeit.

Anschließend wird das erhaltene Ergebnis mit den besten Ergebnissen für die aktuelle und für die gesamte Betriebszeit des Geräts verglichen. Wenn ein neuer Datensatz aufgezeichnet wird, werden die Daten in das EEPROM des Mikrocontrollers neu geschrieben. Nach Drücken und Loslassen der Taste SB 1 kehrt das Gerät in den Ausgangszustand zurück. Wenn Sie die Taste vor dem Start drücken (Fehlstart), ertönt ein doppelter Piepton, die LCD-Hintergrundbeleuchtung schaltet sich ein und in der oberen Zeile erscheint die Aufschrift „F.start F. start“. Nach einigen Sekunden kehrt das Gerät in seinen ursprünglichen Zustand zurück.

Fortschritt:

1 Schalten Sie das Gerät ein, indem Sie den Kippschalter auf die Position „Ein“ stellen. Nach dem Anlegen der Versorgungsspannung ertönt ein kurzer einzelner Piepton und die Hintergrundbeleuchtung der Anzeige schaltet sich ein. In der obersten Zeile erscheint die Aufschrift „Record Record“. Rechts wird das beste Ergebnis der aktuellen Sitzung angezeigt, links das beste Ergebnis für die gesamte Betriebszeit des Geräts.

2 Setzen Sie sich in einer bequemen Position an den Tisch. Der Proband sollte nur auf den Block aus Lichtsignalen (Tonsignalen) blicken. Bewegen Sie den rechten Kippschalter in die Position „Sound“.

3 Legen Sie Ihre Hand so auf das Installationsbedienfeld (Start-/Reset-Taste, Computermaus), dass der Zeigefinger Ihrer rechten (linken) Hand frei auf der Taste ruht.

4 Drücken Sie die Start/Reset-Taste. Nach dem Drücken und Loslassen der Taste beginnt der Countdown der Vorstartpause, die LCD-Informationen werden zurückgesetzt und die Hintergrundbeleuchtung wird ausgeschaltet. Dann gibt der akustische Sender ein einzelnes Tonsignal ab und der Countdown beginnt. Nach Ablauf der Pause kommt der Startmoment – ​​die LCD-Hintergrundbeleuchtung schaltet sich ein, ein Piepton ertönt und der Zeitcountdown beginnt. Das Gerät misst die Reaktionszeit im Bereich von 0,001...9,999 in Schritten von 0,001 s.

5 Wenn ein Tonsignal ertönt, müssen Sie so schnell wie möglich die Maustaste drücken und mit dem Zählen aufhören; das Tonsignal erlischt. In der oberen Zeile des LCD erscheint die Aufschrift „Reaction Reaction“, unten links die Anzahl der Messungen (maximal 255) und rechts die gemessene Reaktionszeit.

6 Drücken Sie die „Start/Reset“-Taste, wodurch das Gerät in den Ausgangszustand zurückkehrt. Wenn Sie vor dem Start die Maustaste drücken (Fehlstart), ertönt ein doppelter Piepton, die LCD-Hintergrundbeleuchtung schaltet sich ein und in der oberen Zeile erscheint die Aufschrift „F.start F.start“. Nach einigen Sekunden kehrt das Gerät in seinen ursprünglichen Zustand zurück.

7 Die Messung muss 10 bis 30 Mal durchgeführt werden, dann ermitteln Sie die durchschnittliche Reaktionszeit. Wiederholen Sie die Schritte 1–13, indem Sie den Kippschalter auf die Position „Licht“ stellen.

8 Subtrahieren Sie von den erhaltenen Ergebnissen die Zeit, die Sie für die Bewegung der Fingerglieder aufgewendet haben (0,17 Sek.). Vergleichen Sie die resultierende Reaktionszeit auf Licht- und Tonreize mit den in Tabelle 3 angegebenen Werten.

Schlussfolgerungen: Für diese Laborarbeit wurde ein psychophysiologisches Testgerät „Reflexometer“ mit einer detaillierten Aufgabenbeschreibung und Anleitung zur Durchführung der Arbeit erstellt.

Um die Geschwindigkeit der sensomotorischen Reaktion zu bestimmen, wurden Freiwillige beiderlei Geschlechts im Alter von 19 bis 23 Jahren in unterschiedlichen psycho-emotionalen Zuständen untersucht. Der Test wurde in Ruhe und ohne andere Reize, in einer bequemen Körperhaltung und mit einer Ellenbogenstütze durchgeführt, um den Einfluss der statischen Kontraktion der Armmuskulatur zu reduzieren. Um die Geschwindigkeit einer einfachen sensomotorischen Reaktion zu bestimmen, wurden den Probanden visuelle Reize in Form einer grünen Lampe mit einem Durchmesser von 0,3 cm und einem Tonsignal präsentiert. Wenn das erforderliche grüne Signal erscheint, besteht die Aufgabe des Freiwilligen darin, die Taste so schnell wie möglich zu drücken. Die Zeitspanne zwischen dem Erscheinen der Signale war zufällig und lag zwischen 1 und 7 Sekunden. Die Probanden wurden gewarnt, dass ihnen in jeder Studienreihe zunächst 10 Lichtsignale (eine Untersuchung der Zeit einer einfachen sensomotorischen Reaktion) und dann 10 Tonsignale präsentiert würden.

Der Test wurde an 15 Probanden durchgeführt, von denen sich 5 in einem gehemmten Zustand befanden.

Bewertet wurde lediglich der Zeitpunkt der sensomotorischen Reaktion; Fehler bei der Aufgabenausführung wurden ausgeschlossen. Um Artefakte zu bekämpfen, wurden in jeder Reaktion die ersten Werte ausgeschlossen, deren Zeit 2000 ms überschritt. Letztere überschreiten offensichtlich die Zeit der sensomotorischen Reaktion und sind meist mit der Ablenkung der Probanden von der Testdurchführung verbunden.

Den Forschungsergebnissen zufolge beträgt die durchschnittliche Reaktionszeit auf einen Lichtreiz bei zehn Studierenden etwa 0,327 s, auf einen Schallreiz 0,302 s. Diese Werte entsprechen der Norm für einen gewöhnlichen, ungeschulten Menschen. Bei fünf Schülern, die sich in einem Zustand der Hemmung befanden, der durch Kurzschlaf verursacht wurde, betrug die durchschnittliche Reaktionszeit auf einen Lichtreiz 0,497, auf einen Schallreiz 0,472 s. Diese Werte entsprechen einer geringen einfachen sensomotorischen Reaktion.

Diese Ergebnisse sind jedoch die Norm, denn Die menschliche Reaktionszeit liegt zwischen 0,1 und 0,5 Sekunden. Beispielsweise beträgt die Reaktionsdauer des Fahrers auf Verkehrssignale in einem besiedelten Gebiet 0,3–0,4 s. Die Reaktionszeit hängt vom Ausbildungsgrad einer Person ab. Für geübtere Personen ist die Reaktionszeit mit etwa 0,13–0,15 s recht gering. Die Reaktionszeit wird durch Faktoren wie Müdigkeit, Unaufmerksamkeit und die Verwendung von Stärkungsmitteln oder Alkohol beeinflusst. Bei Einnahme einer kleinen Dosis Alkohol verlängert sich die Reaktionszeit um das 2- bis 4-fache.

Ziel der Arbeit.
Messen und vergleichen Sie die Zeit einer einfachen sensomotorischen Reaktion auf Licht- und Tonreize unter normalen und extremen Bedingungen.

Ausrüstung.
1. Reaktionszeitmesser „Temp“
2. Mikrorechner.
Theoretische Einführung
Da es sich bei mentalen Prozessen um Phänomene handelt, die sich im Laufe der Zeit entwickeln, kann keine Verhaltenshandlung, keine bedingte oder unbedingte Reaktion des Körpers auf die Wirkung eines Reizes (Reiz) augenblicklich erfolgen. Sie ist in der Regel durch eine gewisse Reaktionszeit, einschließlich motorischer und latenter Phasen, gekennzeichnet.
Die motorische Periode ist die Zeit der unmittelbaren Reaktion.
Die latente (verborgene) Periode ist das Zeitintervall zwischen dem Auftreten des Reizes und dem Beginn der Reaktion darauf. Es gibt drei Arten von Reaktionen:
1) eine einfache Reaktion, wenn eine Person auf die Präsentation eines zuvor bekannten Signals mit einer bestimmten eindeutigen Antwort reagiert;
2) eine Diskriminierungsreaktion, bei der eine klare Reaktion nur auf eines von mehreren präsentierten Signalen erwartet wird;
3) eine Wahlreaktion, die darin besteht, dem Subjekt mehrere Signale zu präsentieren, von denen jedes seine eigene Art von Reaktion hat.
Eine Erhöhung der Komplexität der Reaktion führt zu einer Verlängerung der Reaktionszeit. Bei einer einfachen sensomotorischen (motorischen) Reaktion auf einen äußeren Reiz wird die Latenzzeit durch eine Reihe physiologischer und psychologischer Faktoren bestimmt, vor allem durch die Trägheit des Rezeptors. So beginnt die Netzhaut bereits 60–80 ms nach Einsetzen des optischen Reizes, elektrische Impulse entlang des Sehnervs an das Gehirn zu senden.
Bei Einwirkung eines Schallsignals wird Zeit benötigt, um Impulse zum entsprechenden Zentrum des Gehirns zu übertragen, diesen Impuls zu entschlüsseln, ein Reaktionsprogramm zu entwickeln und Befehlsimpulse an das Exekutivorgan zu übertragen. Deshalb beginnt das Corti-Organ, Impulse ausschließlich an das Gehirn zu senden
nach Abschluss von acht vollständigen Schwingungen des auf das Ohr wirkenden Schalls.
Die Kenntnis der Reaktionszeit ist bei der Gestaltung menschlicher Aktivitäten erforderlich, bei denen die Ausführung bestimmter Aktionen zeitlich begrenzt ist (in der Luft- und Raumfahrt, in modernen automatisierten Steuerungssystemen, in verschiedenen Transportarten). Theoretisch ist die Messung der Reaktionszeit eine recht produktive Methode zur Analyse der geistigen Aktivität, ihrer Komplexität und Selbstregulation.
Die Reaktionszeit gehört zu den trainierbaren Erscheinungsformen der menschlichen Psyche. Bei Menschen, deren Arbeit schnelle motorische Reaktionen erfordert (Autofahrer, Piloten, Boxer, Tennisspieler, Torhüter von Fußball- und Hockeymannschaften usw.), ist sie viel kürzer.
Die Dauer der sensomotorischen Reaktion wird stark vom physiologischen und psychischen Zustand eines Menschen beeinflusst (Unwohlsein, Müdigkeit, geistige Erschöpfung, Alkoholvergiftung). Daher kann die Reaktionszeit als Indikator für Veränderungen im mentalen (emotionalen) Zustand einer Person verwendet werden.
Übung
1. Lesen Sie die Bedienungsanleitung des Gerätes „Temp“.
2. Studieren Sie die Technik zur Messung und Beurteilung der Zeit einer einfachen sensomotorischen Reaktion auf Licht- und Tonreize.
3. Messen Sie die Zeit einer einfachen sensomotorischen Reaktion auf einen Lichtreiz um das Zehnfache.
4. Messen Sie die Zeit einer einfachen sensomotorischen Reaktion auf einen Schallreiz um das Zehnfache.
5. Führen Sie eine zehnfache Messung der Zeit einer einfachen sensomotorischen Reaktion auf einen Lichtreiz (Schallreiz) unter Bedingungen der Einwirkung eines extremen Faktors durch.
6. Führen Sie eine mathematische Verarbeitung der erhaltenen Daten (Durchschnittswerte, Varianzen, Signifikanz der Unterschiede) durch und analysieren Sie diese.
7. Erstellen Sie einen Bericht über die durchgeführten Arbeiten.

Fortschritt der Aufgabe
Bei der Durchführung von Laborarbeiten wird ein Reaktionszeitmesser „Temp“ verwendet (Abb. 5), der es ermöglicht, die Reaktionszeit des Probanden auf Licht- und Schallreize quantitativ zu beurteilen. Das Gerät umfasst eine Vorrichtung zur Darbietung von Ton- und Lichtsignalen, die die Reaktionszeit des Probanden aufzeichnet, ausgeführt in Form eines Experimentatorpanels, und eine Vorrichtung zur Reizaufnahme, ausgeführt in Form eines Probandenpanels. Die Panels des Probanden und des Experimentators befinden sich auf gegenüberliegenden Seiten des Geräts, wodurch ein Blickkontakt zwischen Forscher und Proband vermieden wird.

(Foto) Abb. 5. Reaktionszeitmesser „Temp“:
a – Blick vom Panel des Experimentators; b – Blick von der Seite des Panels der Testperson
Am Arbeitsplatz gibt es ein Team von Studierenden (Zuhörern), bestehend aus drei Personen, die abwechselnd die Rollen eines Probanden, eines Protokollführers und eines Experimentators übernehmen. Bevor die Arbeit ausgeführt wird, misst jedes Teammitglied seine Herzfrequenz durch Abtasten oder mithilfe eines P-5-Pulsographen. Anschließend setzen sie sich an das Gerät und bereiten sich auf die Ausführung der Aufgabe vor.

Der Experimentator schaltet das Gerät ein, indem er den „Netzwerk“-Schalter auf die „Ein“-Position stellt und stellt sicher, dass es betriebsbereit (eingeschaltet) ist, wenn die „Netzwerk“-Leuchte aufleuchtet. Zu diesem Zeitpunkt macht sich die Testperson mit der Position der Bedienelemente auf der Instrumententafel vertraut und erinnert sich an die Vorgehensweise beim Arbeiten damit. Der Protokollbeauftragte bereitet die Tabellen vor (Tabelle 7).
Tabelle 7
Experimentelle Daten des Probanden

Sicht reizend	Seriennummer testen
	1	2	3	L	5	G	7	8	9	10
Licht
Klang

Nach den vorbereitenden Arbeiten erinnert der Experimentator an die Handlungen des Probanden und des Protokollanten während des Experiments und warnt vor dem Beginn des Tests.
Wenn ein Lichtsignal erforderlich ist, drückt der Experimentator einen der 6 Knöpfe, die sich im horizontalen Teil des Panels befinden. In diesem Fall wird über dem gedrückten Knopf eine Anzeige angezeigt, die das Erscheinen eines Lichtsignals anzeigt, die elektrische Stoppuhr wird eingeschaltet und auf dem Bedienfeld des Probanden erscheint in einer der Tasten unter der Aufschrift „Licht“ ein Licht. Der Proband drückt die beleuchtete Taste und versucht, dies so schnell wie möglich zu tun. Ihr Leuchten hört auf, ebenso wie das Leuchten der Anzeige auf dem Bedienfeld des Experimentators. Die Stoppuhr stoppt, der Protokollführer nimmt die Messwerte der elektrischen Stoppuhr auf und trägt die Daten in die obere Zeile der Tabelle ein, die dem Lichtsignal in Experiment 1 entsprechen. Danach stellt der Experimentator die Messwerte der elektrischen Stoppuhr zurück, indem er den Hebel ganz durchdrückt, und der Vorgang wird wiederholt.
Wenn es notwendig ist, ein Tonsignal zu geben, ist die Vorgehensweise ähnlich wie oben beschrieben, mit dem einzigen Unterschied, dass der Experimentator den Schalter „Ton“ auf die Position „Ein“ stellt. Zu diesem Zeitpunkt ist die Glocke eingeschaltet und
ist ein Piepton. Der Proband muss die beleuchtete Taste unter der Aufschrift „Ton“ drücken. Das Tonsignal verschwindet und der Rekorder trägt die Daten in die oberste Zeile der Aufnahme ein (Reaktionszeit auf den Tonreiz).
Eine extreme Arbeitsweise entsteht durch emotionale Instruktion des Probanden, beispielsweise informiert ihn der Protokollant oder Experimentator über die geringen Ergebnisse seiner Reaktion auf ein Licht-(Ton-)Signal und die Anforderung, schneller zu reagieren.
Die Arbeitsreihenfolge der Teammitglieder bleibt dieselbe, mit der Ausnahme, dass vor der Reaktion auf ein Signal stressiger Natur die Herzfrequenz des Probanden gemessen wird und der Rekorder die Versuchsdaten in die unterste Zeile der Tabelle einträgt das entsprechende Signal (Ton oder Licht).
Experimentelle Datenverarbeitung
Es empfiehlt sich, experimentelle Daten auf Basis qualitativer und quantitativer Methoden aufzubereiten.
Empfehlungen zur Verarbeitung experimenteller Daten.
1. Berechnen Sie den Durchschnittswert der Reaktionszeit auf ein Lichtsignal unter normalen Bedingungen (MS=CS) mithilfe der Formel (1).
2. Berechnen Sie den Durchschnittswert der Reaktionszeit auf ein Tonsignal unter normalen Bedingungen (M3=X3) mithilfe der Formel (1).
3. Berechnen Sie den Durchschnittswert der Reaktionszeit auf ein Licht- oder Tonsignal unter extremen Bedingungen (MSE = HSE; mzz = xe) mithilfe der Formel (1).
4. Berechnen Sie den Korrelationskoeffizienten (Rzh) der Reaktionszeit auf Licht- und Tonsignale mit Formel (11).
5. Bestimmen Sie die Korrelation der Reaktion unter normalen und extremen Bedingungen (Doe) mithilfe der Formel (11).
6. Bewerten Sie die Zuverlässigkeit der Unterschiede in der Reaktionszeit unter normalen und extremen Bedingungen (CoE) mithilfe der Formel (8).
7. Bewerten Sie die Zuverlässigkeit der Unterschiede in der Reaktion auf Licht- und Tonsignale (Ksz) anhand der Formel (8).

Inhalt des Berichts
1. Aufgabe.
2. Tabelle mit experimentellen Daten.
3. Berechnungsdaten für durchschnittliche Reaktionszeiten, Korrelationskoeffizienten und Zuverlässigkeit von Differenzen.
4. Analyse und Interpretation der erzielten Ergebnisse.
5. Begründete Schlussfolgerungen zur Arbeit und Empfehlungen zur Nutzung der gewonnenen Ergebnisse.
6. Datum des Abschlusses der Laborarbeit und Unterschrift des Ausführenden.