Динамика показателей умственной работоспособности современных школьников в процессе выполнения домашней учебной работы

Введение. Современный темп жизнедеятельности, цифровая трансформация общества и образования обусловливают появление новых рисков для здоровья человека. Особую озабоченность вызывает состояние здоровья детей и подростков. Научные исследования свидетельствуют о его негативной динамике в последние десятилетия [1–3]. Значимый вклад в данную проблему вносят факторы, связанные со школьным обучением, поскольку учебный день современного школьника с учетом домашних заданий составляет не менее 10–12 часов [4], что сопоставимо с профессиональной нагрузкой.

Наблюдается накопление возникающего утомления на фоне перегрузок, дефицита времени, недостаточности отдыха для полного восстановления исходного уровня состояния физиологических систем, что может привести к переутомлению, следствием которого является повышение заболеваемости, возникновение школьно-обусловленных заболеваний [5][6].

Тенденция повышения объема и интенсификация учебной нагрузки школьников приводит к стойкому увеличению продолжительности выполнения уроков, обуславливающему не только утомление и стресс, но и жалобы на боли в животе, головные боли, что отражено в многочисленных отечественных и зарубежных публикация. Показано, что домашние задания обусловливают развитие стресса, ухудшение настроения школьников, значительно сокращают время отдыха, сна, занятий физическими активностями [7–9]. Установлено, что более плотный график домашних заданий, особенно в будние дни, связан с более поздним временем засыпания и поздним временем пробуждения, более короткой продолжительностью сна [10][11]. Выявлено, что чрезмерное время, затрачиваемое на учебу во внеурочное время, недостаточный сон, отсутствие физической активности и более высокий уровень просмотра экрана являются основными причинами ожирения у детей [12], а также коррелируют с жалобами учащихся на боль в шее, плече, пояснице [13].

Безопасность для здоровья обучающихся образовательной деятельности регламентируется санитарным законодательством (количество уроков, длительность различных видов учебной деятельности на уроке, продолжительность использования электронных средств на уроке и т. д.)^1,2. Что касается домашней учебной работы, являющейся неотъемлемой и обязательной частью образовательного процесса, в нормативах определено лишь максимальное общее время, которое должен потратить школьник на ее выполнение [14].

Учитывая изменения в формах и методах обучения, обусловленные цифровой трансформацией образования, а также сложность нормирования домашней работы педагогом, обращение к проблеме оценки вклада домашней учебной работы в развитие утомления, является актуальным.

Целью исследования являлась оценка функционального состояния организма школьников в процессе выполнения домашней учебной работы для дальнейшей оптимизации данного вида учебной деятельности.

Материалы и методы. Исследование базировалось на изучении умственной работоспособности (УР) обучающихся методом корректурных проб [15].

Поскольку УР является интегральным показателем ФСО ребенка и имеет определяющее значение для учебной деятельности, корректурная методика традиционно используется в физиолого-гигиенических исследованиях по оценке влияния образовательной деятельности на функциональное состояние ЦНС школьников.

Дозированный по времени корректурный тест позволяет получать информацию об основных параметрах, характеризующих умственную работоспособность: числе просмотренных знаков и количестве сделанных ошибок. Соотношение данных показателей определяет продуктивность работы, и ей дается комплексная оценка (отличная, хорошая, удовлетворительная, плохая, неудовлетворительная). Исходя из соотношения суммы отличных и хороших оценок к сумме плохих и неудовлетворительных, вычисляется интегральный показатель работоспособности классного коллектива.

Динамику функционального состояния центральной нервной системы школьника оценивали с учетом характера индивидуальных сдвигов работоспособности от начала к концу урока. За отсутствие изменений принимали изменение количества прослеженных знаков в пределах ± 5 % от исходного и изменение количества ошибок ± 0,5 на 500 знаков от исходного.

При оценке изменений, происходящих в процессе выполнения домашней работы, учитывалось суммарное количество таких сдвигов. Для этого использовалась схема оценки индивидуальных сдвигов, где каждому сочетанию изменений скорости и точности присваивается определенный номер сдвига. Все возможные сочетания количественных и качественных показателей выполнения корректурного теста образуют 9 индивидуальных сдвигов: благоприятные (1–4); сдвиги, отражающие начальные признаки утомления (5, 6), явное утомление (7, 8) и выраженное утомление (9). При оценке изменений, происходящих за период выполнения домашних заданий, учитывалось суммарное количество сдвигов, отражающих явное и выраженное утомление: снижение (сохранение) числа просмотренных знаков при сохранении (возрастании) ошибок.

Провели анализ умственной работоспособности 104 обучающихся 1–8-х классов в процессе выполнения домашней работы.

Школьники 1–5-х классов выполняли домашние учебные занятия организованно под руководством учителя в условиях класса во второй половине дня (с 16:00) после отдыха (прогулки) и внеурочной деятельности.

Школьники 6-х и 8-х классов выполняли домашние задания вне школы (дома). Было организовано проведение исследования УР учащихся как в условиях класса (1–5-е классы), так и в домашних условиях (6-е, 8-е классы) до и после приготовления уроков. В 1–5-х классах исследование проводил педагог. Школьники 6-х и 8-х классов были обучены методике корректурной пробы, проинструктированы о ходе проведения исследования. Каждый школьник ответил на вопросы, касающиеся содержания и продолжительности домашних заданий, жалоб на нарушение самочувствия в процессе их выполнения.

От родителей (законных представителей) всех участвовавших в исследованиях детей получены письменные информированные согласия.

Результаты исследования подвергнуты статистической обработке с использованием программы Statistica 13.3. Проводился расчет средних арифметических величин (M), средних ошибок средних арифметических (m). При сравнении средних показателей использовался парный t-критерий Стьюдента для связанных выборок.

Результаты. Анализ показал, УР учащихся 1–2-х классов от начала к окончанию самоподготовки уроков имела негативную динамику: уменьшалось число просмотренных знаков в тестах и значимо увеличивалось число ошибок (9,62 против 13,07; р < 0,001) (табл.).

Интегральный показатель работоспособности изменялся с 1,40 до 0,29 у.е., что свидетельствовало о снижении продуктивности работоспособности в изучаемом коллективе. Количество неблагоприятных сдвигов умственной работоспособности к окончанию приготовления уроков достигало 34,6 %.

В то же время для более старших учащихся начальной школы (3–4-е классы) были характерны положительные результаты оценки УР в процессе выполнения домашней работы: при практически неизменном показателе скорости работы число ошибок в корректурных тестах снижалось значимо (с 7,14 ± 0,45 до 3,34 ± 0,38; р < 0,001). Это свидетельствует об оптимальной организации «самоподготовки» домашней учебной работы школьников 3–4-х классов (в условиях школы).

Функциональное состояние организма пятиклассников, испытывающих напряжение адаптационных механизмов при переходе на предметное обучение, характеризовалось неблагоприятной его динамикой в течение учебного дня. Несмотря на наличие в режиме второй половины дня времени для отдыха и переключения, отмечалась негативная динамика УР и в процессе выполнения домашней работы: снижалось число просмотренных знаков (с 312,7 ± 22,1 до 236,4 ± 16,6; р < 0,05), вдвое возросло количество ошибок (табл.). К концу выполнения домашних заданий отмечалась значительная доля сдвигов УР, отражающих явное и выраженное утомление (72,7 %).

Согласно результатам опроса 91,0 % школьников 6-х и 8-х классов начали самоподготовку после 17:00, и ее продолжительность не превышала гигиенические рекомендации для данных возрастов; выполнение работы у всех опрошенных предполагало использование электронных средств. Половина школьников отметила жалобы на общую усталость (50,9 %), усталость глаз (48,8 %).

Результаты анализа динамики УР свидетельствовали о значительном ухудшении ее показателей от начала к концу выполнения домашней работы. Значимо увеличивалось количество ошибок в тестах, снижался объем просмотренных знаков. Более половины школьников (в 6-м классе – 60,0 %; в 8-м классе – 54,5 %) обнаруживали неблагоприятные сдвиги УР, преимущественно характерные для выраженного утомления.

Обсуждение. Подобная картина динамики УР может быть обусловлена накопленным утомлением у школьников в процессе учебного дня. Различия в исходном функциональном состоянии центральной нервной системы к моменту приготовления домашнего задания обусловливали величину сдвигов работоспособности в процессе выполнения уроков. Кроме того, в данное время был менее благоприятен сам фон суточной периодичности физиологических функций организма, что особенно отражалось на детях более младшего возраста. После 16:00–17:00 часов ухудшения показателей работоспособности проявлялся раньше и оказываются более значительными, чем утром. Полученные результаты свидетельствуют о том, что дети приступают к самостоятельной работе с уже ухудшившейся работоспособностью под влиянием длительной предшествующей учебной деятельности; после недостаточного отдыха на фоне спада физиологических функций организма.

Фактором, способствующим синхронизации социальных и биологических ритмов организма, как известно, является организация специальных форм двигательной активности, превышающей по интенсивности ее произвольный характер [16].

Выявленная картина динамики умственной работоспособности школьников при выполнении домашней работы обусловливает необходимость оптимизации организации учебной деятельности, которая должна быть основана на принципах гигиены умственного труда с учетом его современных особенностей [17][18]. При построении режима дня (включая выполнение домашних заданий) школьников для профилактики социального джетлага следует учитывать суточные биоритмы физиологических функций организма [16][19][20].

Заключение. Результаты нашего исследования показали, что учебная нагрузка современных школьников, обусловленная выполнением в домашних заданий, особенно на начальном этапе обучения и в основной школе, способствует возникновению признаков выраженного утомления, что на фоне нарушения режима дня может запускать цепочки патологических процессов в организме. Необходимо достаточное восстановление функционального состояния нервной системы организма к моменту приготовления уроков, минимизация времени использования электронных средств обучения при подготовке домашних заданий, распределение времени, выделяемого на приготовление уроков с учетом их утомительности для обучающегося, и др., что определяет перспективы дальнейших исследований.