Обучение и здоровье взаимосвязаны и взаимообусловлены. Учеба школьника – особый вид умственной труда: освоение обязательных учебных программ в установленные сроки, зачастую в условиях дефицита времени. На завершающем этапе школьного обучения нагрузка существенно возрастает за счет дополнительных самостоятельных занятий для подготовки к поступлению в вуз. Успешность обучения зависит от многих факторов, в том числе от состояния работоспособности. В литературе представлены сведения по гигиенической оценке динамики умственной работоспособности младших школьников, студентов и школьников профильных классов. Вместе с тем, работ, посвященных изучению особенностей дневной и недельной динамики умственной работоспособности школьников старших классов в условиях интенсификации обучения на завершающем этапе школьного образования, не достаточно. Отсутствуют исследования по оценке степени восстановления показателей работоспособности к началу к началу учебного дня в недельном цикле учебных занятий.
Цель исследования – изучение динамики изменений количественных и качественных показателей умственной работоспособности у школьников старших классов на этапе завершения школьного образования и дополнительных интенсивных занятий к поступлению в высшее учебное заведение.
Материалы и методы исследования
С гигиенических позиций мерилом «физиологической цены» степени интенсификации обучения являются характер и величина сдвигов в функциональном состоянии организма учащихся в ответ на учебную нагрузку. В современной физиологии и гигиене труда основным критерием определения работоспособности является определение интегральных функциональных возможностей организма на момент проведения обследования по их количественным и качественным характеристикам. В настоящем исследовании для определения уровня и качества умственной работоспособности нами проводилась комплексная оценка функционального состояния центральной нервной системы с использованием адекватного задачам исследования современного метода вариационной хроносенсометрии на основе определения латентных периодов простой и сложной зрительно-моторной реакции из двух альтернатив (дифференцировка). Методом комплексной оценки выполнения дозированного во времени умственного задания определялись производительность и продуктивность умственной работы. Уровни и динамика умственной работоспособности школьников оценивались методом определения количества и качества выполнения дозированного во времени умственного задания (корректурный тест). Образ и качество жзни оценивались по данным анкетного опроса учащихся. Всего обследовано …..школьников в возрасте 16-17 лет (…юношей, …. девушек).
Результаты исследования и их обсуждение
Современная школа характеризуется внедрением инновационных методов обучения, вариативностью организации учебного процесса, контроля усвоения учебных программ. Основной постулат педагогики и гигиены обучения, совершенствования форм и методов преподавания и учебно-познавательной деятельности учащихся базируется на представлениях о научной обоснованности изменений в учебном процессе, оптимизации обучения в целом. Эффективность обучения определяется не только уровнем преподавания, качеством учебно-методической работы, но и состоянием работоспособности учащегося. Она меняется в зависимости от времени суток, характера и продолжительности выполняемой работы, условий и образа жизни и т.п. Работоспособность определяется как потенциальная возможность человека выполнять ту или иную полезную работу в течение определенного времени с заданными параметрами количества и качества. Умственная работоспособность отражает степень напряжения основных психических функций: восприятия, состояние различных видов памяти, внимания в процессе учебных занятий, в том числе стрессовых ситуациях. Под влиянием учебных занятий происходит снижение работоспособности и развитие утомления, сопровождающееся чувством усталости. Утомление – явление физиологическое, оно проходит после обычного отдыха. Уровни и динамика работоспособности в процессе учебных занятий меняются в зависимости от объемов и интенсивности нагрузок, интереса и мотивации школьника к конкретным занятиям и т.п. Завершение школьного образования является важным этапом в жизни школьника в личностном, образовательном, социальном, психологическом, экономическом аспектах. Формируются ценностные ориентации, представления о будущей профессиональной деятельности, обустройстве жизни в целом. В абсолютном большинстве случаев (92 %) обследованные школьники к этому времени уже имели первичную профессиональную ориентацию (родители, сверстники, средства массовой информации, школа, дни открытых дверей в вузах и т.п.). Уже был осуществлен выбор не только направления профессионального образования, но и конкретное высшее учебное заведение, где имеется налаженная система профориентации и довузовская подготовка будущих абитуриентов. Изучение образа жизни и режима дня (анкетирование) показало, что в этот период существенно возрастает учебная нагрузка, что приводит в рамках неизменных сроков обучения к нарастанию интенсивности учебно-познавательной деятельности учащихся. Интенсивность занятий увеличивается, прежде всего за счет дополнительных, сверх школьной общеобразовательной программы, занятий, мотивированно выбранных самим школьником. К занятиям по школьной программе (по объему и продолжительности) в рамках тех же 24 часов в сутки дополнительно присоединяются индивидуальные занятия, осуществляемые по мотивированному самостоятельному выбору в период подготовки к поступлению в высшее учебное заведение. При этом существенно возрастает интенсивность учебно-познавательной деятельности учащихся составляя в сутки в среднем 10,5 часов в день с колебаниями от 8 до 14 и более часов в отдельные дни учебной недели.
С целью оценки уровня активации и функционального состояния центральной нервной системы исследования проведены у школьников на протяжении учебного дня – в начале и конце школьных уроков с оценкой уровня восстановления изучаемых показателей к утру следующего учебного дня.
В результате исследований установлено, что средние показатели латентных периодов зрительно-моторных реакций в динамике исследования «утро-вечер-утро» составляли соответственно: 197,5 ± 2,9, 225,8 ± 2,7 мсек (р < 0,01) и 201,0 ± 2,3 мсек. (p1> 0,05, p2< 0,01). Анализируя полученные материалы исследования функционального состояния ЦНС можно утверждать, что под влиянием учебных занятий к концу уроков у школьников наступает снижение активации и функционального состояния центральной нервной системы, ее корковых клеток. Однако под влиянием обычного отдыха (ночного сна), здорового образа жизни средние показатели латентных периодов зрительно-моторных реакций на световой стимул восстанавливаются к утру следующего дня и пред началом занятий составляли в среднем 201,0 ± 2,3 мс. Использованный в настоящем исследовании тест «Сложная зрительно-моторная реакция из 2-х альтернатив на световой раздражитель» характеризует состояние сенсомоторных реакций школьников на момент проведения исследования. Методика позволяет исследовать силу процесса возбуждения и внутреннего торможения, подвижность основных нервных процессов в центральной нервной системе, скорость обработки информации и принятия решения при моделировании реакции выбора, что в совокупности является характерным учебной деятельности школьников. Для оценки устойчивости функционального состояния центральной нервной системы вычислялось количество школьников, у которых исходные (перед началом урока) показатели зрительно-моторной реакции при разных измерениях были стабильными и существенно не изменялись, оставаясь в пределах М ± 1δ. У подавляющего числа обследованных школьников 10-х и 11-х классов (91,8 %) уровень активации центральной нервной системы является средней и высокой и носит устойчивый характер. Латентный период сложной зрительно-моторной реакции на световой раздражитель из двух альтернатив, отражающий скорость обработки поступившей информации, принятия решения по выбору реакции и исполнения (нажатие соответствующей кнопки на клавиатуре), у обследованных школьников к концу уроков в школе удлиняется. Это означает, что к концу уроков в силу наступления утомления и снижения умственной работоспособности удлиняется время приема, анализа и обработки поступившей информации, принятия решения и его исполнения. На эти операции до начала уроков десятиклассники тратили в среднем 255,4±2,9 мсек., а к концу уроков значительно больше – 283,1±3,1мсек. Различия статистически достоверны (р < 0,01). При этом количество ошибочных реакции, характеризующее состояние концентрации внимания, возрастает с 15,5±0,3 до 23,0±0,6 (р < 0,01). Это свидетельствует о развитии тормозных процессов в коре головного мозга и ухудшении концентрации внимания школьников. Следует отметить, что более выраженные изменения отмечаются не в сдвигах латентных периодов сложной зрительно-моторной реакции, а в показателях качества выполнения задания – количестве допущенных ошибок. К концу занятий прирост ошибок на дифференцировку у десятиклассников составляет 48,3 % от исходного уровня (табл. 5.2.2.). Однонаправленные сдвиги получены при обследовании школьников 11-х классов – удлинение латентных периодов сложной зрительно-моторной реакции и увеличение количества ошибок при хроносенсометрии. Однако величина сдвигов носит несколько иной характер. Величина прироста количества ошибок в работе от начала к концу уроков составляет 23,5 % против 48,3 % у десятиклассников. Это можно расценивать как отражение процесса адаптации учащихся выпускных классов.
Продолжая анализ результатов исследования, следует отметить, что величина удлинения латентных периодов сложной зрительно-моторной реакции к концу уроков не значительно превышает 10 % от исходных данных. Отсюда следует вывод о том, что организация классных занятий, формы, методы обучения и учебная нагрузка в целом в медико-биологических классах оптимальны и соответствуют не только современному уровню педагогических требований, но гигиеническим рекомендациям. Поэтому можно предположить, что после классных уроков у школьников остается достаточно высокий уровень умственной работоспособности для приготовления домашних заданий, учебных занятий по индивидуальным программам, занятий с репетиторами. Об этом и рациональном режиме дня и образе жизни обследованного контингента школьников свидетельствуют и результаты исследования восстановления показателей работоспособности к началу следующего учебного дня. Стабильные уровни латентных периодов сложной зрительно-моторной реакции в разные дни недели перед началом уроков являются свидетельством устойчивости функционального состояния ЦНС (сила процессов возбуждения и внутреннего торможения, подвижность основных нервных процессов ЦНС, скорость обработки информации и принятие решения, его исполнение) и умственной работоспособности школьников.
Индивидуальный анализ полученных результатов по изучению функционального состояния центральной нервной системы и умственной работоспособности методом вариационной хроносенсометрии по способности поддерживать в течение заданного времени (70 предъявлений зрительного стимула) выявило благоприятный уровень ее функционирования у большинства обследованных. Средний и высокий уровень функциональных возможностей центральной нервной системы, являющийся одним из важных показателей умственной работоспособности и готовности школьника выполнить заданный объем учебной работы за установленный промежуток времени, проявили при тестировании 88 % обследованных.
Умственная работоспособность школьников по критериям концентрации и распределения внимания и оперативной памяти, наиболее характерных для интенсивной умственной деятельности, и адекватно отражающих напряженную учебную работу старшеклассников, можно классифицировать как высокий и средний уровни работоспособности. Так, 65,2 % обследованных при выполнении теста выбора из двух альтернатив (СЗМР) показали высокий, выше среднего и средний уровни сенсорных качеств – сочетание быстроты реакций и безошибочных действий.
У 34,8 % школьников выпускных классов отмечено некоторое удлинение периода принятия решения при выполнении теста (удлинение латентного периода сложной зрительно-моторной реакции). Последнее, возможно, является отражением формирования у них способности к выделению значимого сигнала из фона, выработке правильного решения и его исполнения как доминирующего на этапе завершения школьного образования и ожидаемого конкурсного поступления в вузы. В системе «быстрота – безошибочность» в качестве ведущего может выступать тот или иной параметр в зависимости особенностей ситуации. Результаты выполнения данного теста следует трактовать как формирование доминанты на качество (выработка правильного ответа) – установка «не ошибиться».
Комплексная оценка уровня и динамики умственной работоспособности школьников профильных классов проводилась также методом дозированного во времени умственного задания (корректурный тест). Данная методика направлена на изучение продуктивной (производительной) функции мозга и позволяет характеризовать состояние умственной работоспособности по количественным и качественным критериям на момент проведения исследования. Объем выполненной работы указывает на ее скорость, количество стандартизованных ошибок характеризует ее точность. Скорость и точность в совокупности определяют продуктивность умственной работы. Проведя исследования в динамике можно дать физиолого-гигиеническую оценку продуктивности умственной работоспособности школьника по количественным и качественным ее характеристикам. Исследования поведены в начале и конце уроков в недельном цикле занятий на протяжении двух лет обучения (10 и 11 классы). у обследованных учащихся количественные показатели умственной работоспособности от начала к концу уроков в школе статистически достоверно (р<0,01) снижаются. Такая закономерность наблюдается во все дни недели – от понедельника до пятниц включительно. От 85,4 % до 99,0 % обследованных школьников относятся к классу среднего, выше среднего и высокого уровня умственной работоспособности, что согласуется с высоким уровнем учебной успеваемости обследованных и, возможно, свидетельствуют о более развитых механизмах запоминания и воспроизведения информации у данной группы школьников.
Перед началом уроков у подавляющего большинства школьников 10-х и 11-х классов (96,0-97,1 %) показатели умственной работоспособности характеризуется как состояние «врабатывания», т.е. вхождения в работу и повышения работоспособности или высокой и устойчивой работоспособности. Этому, возможно, способствуют интерес к занятиям, осознанная мотивация и целенаправленность обучения в профильных классах системы «школа-вуз». К концу уроков показатели скорости и точности выполнения умственного задания у большинства обследованных ухудшаются. При этом у 27,0 % школьников 10-х классов и 32,5 % – 11-х классов к концу уроков сохраняются исходные высокие показатели умственной работоспособности. Обращает на себя внимание тот факт, что среди школьников 11-х классов у каждой трети к концу уроков сохраняется высокий уровень работоспособности. Это свидетельствует о том, что школьники выпускных классов перед поступлением в высшее учебное заведение более адаптированы к условиям обучения. Низкие показатели работоспособности со снижением скорости и точности выполнения умственной работы, свидетельствующие о наступлении выраженного утомления, отмечены у небольшого числа обследованных 10-х и 11-х классов – у 9,0 и 5,7 % школьников соответственно.
Заключение. Подавляющее большинство обследованных школьников обладают средним и высоким уровнем умственной работоспособности. В динамике учебного дня в недельном цикле занятий показатели функционального состояния ЦНС, умственной работоспособности школьников медико-биологических классов претерпевают определенные изменения в пределах физиологических значений их колебаний. Более выраженные изменения обнаружены в показателях качества выполнения умственного задания (число ошибок в работе). Показатели умственной работоспособности достоверно снижаются концу занятий и восстанавливаются в полном объеме к началу следующего учебного дня в недельном цикле занятий. Кумуляция утомления в группе обследованных школьников медико-биологических классов не наблюдается. По субъективной оценке при существующих условиях и режиме профильного обучения 60,2 % десятиклассников и 45 % одиннадцатиклассников могли бы еще больше заниматься учебной, научно-исследовательской работой без ущерба для своего здоровья, но не каждый день. Соответствие психофизиологических возможностей организма основным требованиям учебного процесса является фактором профилактики развития хронического стресса и психосоматической патологии у школьников.