CC BY
6
Гигиена детей и подростков
С КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 2С-08 УДК 6|3.954/.955:373
В. Р. Кучма, Л. М. Текшева, О. Ю. Милушкииа
МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ГИГИЕНИЧЕСКОЙ КЛАССИФИКАЦИИ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ
НИИ гигиены и охраны здоровья детей и подростков ГУ НЦЗД РАМН, Москва
Формирование образовательного пространства в современных условиях происходит с непременным использованием технических средств обучения (ТСО). Для организации и регламентации учебного процесса с точки зрения безопасности применяемых ТСО возникает острая необходимость их классификации. Имеющиеся к настоящему моменту попытки структурировать технические, в основном только компьютерные, средства обучения не учитывают ни возрастные особенности учащихся, ни характер воздействия, ни разнообразие используемых средств, ни другие гигиенически значимые аспекты [4].
Задача настоящего исследования состояла в обосновании такого критерия безопасности ТСО, который бы позволил обеспечить универсальный подход к разработке регламентов. Таким критерием может служить интенсивность воздействия, определяемая формой организации обучения, характером обучения, способом предъявления информации и возрастными особенностями организма учащегося. Собственно воздействие на обучающегося определяется реальной нагрузкой, которая концептуально может быть представлена как произведение интенсивности воздействия на время воздействия [3].
Классификация ТСО по интенсивности позволяет в рамках реальной нагрузки определять допустимое время воздействия, корректируя тем самым временные параметры режимов обучения с использованием ТСО.
Таким образом, классификация ТСО может быть построена на основе одновременно используемых критериев, приведенных ниже.
1. Форма организации обучения (ТСО индивидуального или группового использования при обучении).
Например, персональный компьютер (ПК) в процессе обучения является средством индивидуального обучения. Взаимодействие между учащимися и ПК всегда можно описать системами "ПК-ученик", различающимися между собой для каждого рабочего места.
Различного типа диапроекторы являются средством группового обучения. Взаимодействие между учащимися и этим устройством целесообразно рассматривать в системе "диапроектор—педагог-класс".
При первой форме обучения риск воздействия неблагоприятных факторов, сопутствующих работе с ПК, на состояние учащихся значимо выше по сравнению с использованием диапроектора.
Именно высокая вероятность неблагоприятного воздействия при индивидуальной форме обучения по сравнению с групповой обусловливает необходимость использования этого критерия при разработке классификации (структуры) ТСО.
2. Способ предъявления информации (визуальный, аудитивный или комплексный — аудиовизуальный).
Приемниками информации при различных способах ее предъявления являются различные органы чувств. Известно, что усвоение информационного материала зависит от способа его предъявления. Так, при аудитивном предъявлении усваивается не более 8% информации, при визуальном — 20%, при аудиовизуальном — 45%.
3. Характер обучения (активный, пассивный).
Наглядными примерами активного характера
обучения является обучение с помощью ПК, пассивного (наблюдательного) обучения — просмотр телевизионного обучающего материала.
Физиологическая стоимость зрительной и умственной работы при активном обучении значительно выше, чем при пассивном.
Необходимо отметить, что в настоящее время в системе образования появились ТСО, которые можно отнести к смешанному характеру обучения — активно-пассивному. Например, интерактивные доски (ИД). Взаимодействие ученика с ИД относится к активному процессу обучения, в то время как класс находится в процессе наблюдения за ИД.
4. Обучение в дошкольных образовательных учреждениях (ДОУ) или учреждениях общего образования.
Возрастная физиология, определяющая адаптационные возможности организма учащегося, выделяет 4 возрастные группы: от 4 до 7 лет включительно; от 8 до 11 лет включительно; от 12 до 15 лет включительно; от 16 лет и старше.
Однако в классификации ТСО не представляется возможным использовать все вышеперечисленные возрастные группы учащихся, так как в реальных условиях трудно проследить использование ТСО в учебном процессе школы для начального, основного или среднего (полного) образования. В настоящее время при санитарно-эпидемиологи-ческой оценке ТСО и последующих сертификационных испытаниях указывается область применения, что позволяет выделить ТСО для дошкольного обучения. В связи с этим в классификации ТСО представляется возможным учитывать 2 возрастные категории: от 4 до 7 лет включительно и от 8 лет и старше.
1гиена и санитария 3/2008
Классы
Форма организации обучения
Прием информации
Характер обучения
в
га
1 ? i &
а
-L=A_
^ под ~ ^ „.m I + 1 7-1 I- I '
Возрастные физиологические особенности
Подклассы
Баллы (степень воздействия)
Предлагаемая классификация ТСО представлена на схеме 1.
В данной классификации совокупность классов определяет суммарную интенсивность воздействия ТСО на организм учащегося. На втором уровне детализации предлагаемой классификации подклассам присвоены ранги по значимости воздействия на организм: первому рангу соответствует потенциально максимально возможное воздействие.
В метрическом пространстве данной системы каждое конкретное изделие может быть определено количественной мерой.
В соответствии с теорией анализа нечисловой информации [1] и перехода от качественных (ранговых) показателей к количественным в рамках единой системы количественная мера каждого конкретного изделия будет определяться по формуле:
(1)
где — сумма баллов по каждому из 4 классов 1
системы;
4
— — максимально возможная сумма бал-
I-1
лов по каждому из 4 классов системы (в данном случае эта сумма равна 10 единицам);
4
— — минимально возможная сумма бал-
/-1
лов по каждому из 4 классов системы (в данном случае эта сумма равна 4 единицам).
Таким образом, формулу (1) для данной системы можно представить в виде
ос s
i s
s 1 о «За 5. В S
о Î.S "8
Схема 1 Например, степень безопасности ПК для ДОУ в данной системе будет определяться величиной 0,57, школьной ИД — величиной 10.
Построение данной системы определяет большую потенциальную опасность со стороны конкретных
___ ТСО с меньшей количественной
мерой, в связи с чем показатель, 1С « рассчитываемый по формуле (2),
можно определить как индекс безопасности (И Б).
И Б в данной системе изменяется от 0,57 до 1,43. Используя шкалу Хорейнгота [2J, все ТСО по степени риска их воздействия на организм учащегося можно разделить на 3 группы: 1-я группа — ИБ = 0,57— 0,89; 2-я группа - ИБ = 0,90-1,11; 3-я группа — ИБ = 1,12-1,43.
ТСО 1-й группы требуют не только жесткой регламентации характерных для них опасных и вредных факторов, но и ограничения времени воздействия, т. е. режимов работы. Для ТСО 2-й группы ограничение по времени работы может быть ослаблено или же фактор времени не будет иметь принципиального значения. Но это требует подтверждения в специальных исследованиях. Для ТСО 3-й группы номенклатура регламентируемых показателей может быть сокращена.
В таблице представлены ИБ для ТСО, наиболее часто используемых в процессе обучения.
Данные, приведенные в таблице, свидетельствуют, что повышенным риском для здоровья детей и подростков отличаются мультимедийные системы, ПК, лингафонные кабинеты и ИД (в ДОУ).
Показатели этой группы ТСО в таблице были рассчитаны, исходя из условия, что в приеме информации участвует один из органов чувств. В то же время показано, что снизить риск отрицательного воздействия возможно за счет аудиовизуального предъявления информации. Тем не менее, при выполнении этого условия в ДОУ ПК остаются в 1-й группе риска наряду с мультимедийными системами и лингафонными кабинетами.
И Б ТСО и группы безопасности
Наименование ДОУ Школа
ИБ группа ИБ группа
Мультимедийные системы Персональные компьютеры Телевизоры
Диаскопы, диапроекторы,
фильмоскопы Электронный кинематограф Аудиомагнитофон Лингафонный кабинет
ИД
0,71 0,86 0,57 0,71 1,14
1 1
1,29 0,57 0,71 0,86
0,86 1
0,71 0,86 1,29
1,14 1,14 1,43 0,71 0,86 1
1 2*
1 1*
3
3 3 3 1
Примечание. * — при аудиовизуальном предъявлении информации.
Схема 2
Схема 3
Для регламентации ТСО, составляющих группу риска по степени воздействия на здоровье обучающихся, представляется целесообразным структурировать их следующим образом:
1) техническое средство, обеспечивающее предъявление информации обучающемуся (ТС);
2) обучающий информационный модуль (ОИМ).
В свою очередь ТС состоит из 2 элементов:
1) устройство, служащее для считывания и обработки информации (СОИ);
2) устройство предъявления информации (ПИ).
Элементами ОИМ являются:
1) носитель информации (НИ);
2) собственно информация, хранящаяся на носителе (И).
Необходимо отметить, что для безопасности использования ТСО в образовательном процессе имеет значение не только сама информация и степень ее сложности, но и особенности предъявления этой информации.
Структура ТСО представлена на схеме 2.
Трансформация системы, в частности для ПК, приводится на схеме 3, где прослеживаются все слагающие структуры ТСО.
Предлагаемая система интересна наглядностью представления вероятностных воздействий ее составляющих на психофизиологическое состояние и здоровье обучающихся.
Так, в случае с ПК требования к безопасности должны быть разработаны к процессору, дисплею и собственно способам или особенностям предъявления информации на экране дисплея.
Особенности выведения информации на экран имеют первостепенное значение для профилактики функциональных нарушений организма, и в первую очередь функций зрения. Эта проблема особенно значима при использовании ПК в процессе обучения. Компьютерные средства обучения (КСО), иначе обозначенные как электронные учебники, имеют ряд выраженных негативных моментов, к которым относятся зрительная сложность восприятия информации с экрана компьютера, обусловленная спецификой экрана и повышенными требованиями к организации световой среды; отсутствие непосредственного и регулярного контроля за режимом работы с КСО; отсутствие специальных требований, регламентирующих оформление информации на экране компьютера и способы ее предъявления.
пк
TC ОИМ
Процессор Экран дисплея Дискета, CO. флеш-память Информация
j " | f t 1
Отмеченные принципиальные недостатки КСО носят выраженный гигиенический характер, так как регламентация способов оформления и предъявления информации, критериально разработанная с позиций удобочитаемости, значимо ослабит негативную выраженность КСО, будет способствовать оптимизации рабочей позы обучающегося и послужит руководством для разработчиков электронных учебников, что в свою очередь предупредит неграмотное проектирование КСО.
Таким образом, гигиеническая классификация ТСО может использоваться при оценке вредного воздействия ТСО в образовательном процессе на состояние здоровья детей и подростков; при регламентации вредных факторов и режимов обучения; при проектировании и внедрении новых обучающих комплексов. Структурирование системы ТСО позволит определить вероятные пути вредного воздействия и возможность для предотвращения этого воздействия на состояние и функционирование систем детского организма на основании жестко установленных нормативов.
Литература
1. Анализ нечисловой информации / Тюрин Ю. Н. и др. - М., 1981.
2. Губернский Ю. Д., Калинина Н. В., Текшева Л. М. // Гиг. и сан. - 1993. - № 12. - С. 31-33.
3. Окружающая среда и здоровье / Под ред. Ю. Д. Губернского. — М., 1988.
4. Современная учебная книга (подготовка и издание) / Под ред. С. Г. Антоновой, А. А. Вахрушева. — М., 2004.
Поступила 08.02.07
Summary. Optimization of the educational environment under the present-day conditions has been in progress, by using learning techwares (LTW) without fail. To organize and regulate an academic process in terms of the safety of applied LTW, there is a need for their classification. The currently existing attempts to structure LTW disregard hygienically significant aspects.
The task of the present study was to substantiate a LTW safety criterion ensuring a universal approach to working out regulations. This criterion may be the exposure intensity determined by the form of organization of education and its pattern, by the procedure of information presentation, and the age-related peculiarities of a pupil, i.e. by the actual load that is presented by the product of the intensity exposure and its time. The hygienic classification of LTW may be used to evaluate their negative effect in an educational process on the health status of children and adolescents, to regulate hazardous factors and training modes, to design and introduce new learning complexes. The structuring of a LTW system allows one to define possible deleterious actions and the possibilities of preventing this action on the basis of strictly established regulations.
