CC BY
4
Гигиена детей и подростков
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ. 1998 УДК 613.955:681.31)-07
В. Р. Кучма, И. Д. Бобрищева-Пушкина, А. А. Шленский, В. К. Пургаева, С. П. Сухинина СОСТОЯНИЕ ЗДОРОВЬЯ УЧАЩИХСЯ ПРИ ИЗУЧЕНИИ ИНФОРМАТИКИ В ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ШКОЛЕ
ММА им. И. М. Сеченова, Центр Госсанэпиднадзора Южного административного округа Москвы
Широкое внедрение компьютеров в школе корренным образом меняет привычные формы учебной деятельности школьников, и процесс компьютеризации нуждается в тщательной гигиенической оценке и постоянном контроле за соблюдением установленных нормативов надзора. Особенно это касается специализированных школ и лицеев с углубленным изучением информатики и программирования.
В качестве объекта исследования была выбрана общеобразовательная физико-математическая школа № 1180 при МГТУ им. Н. Э. Баумана Москвы. В школе обучаются школьники только десятых и одиннадцатых классов, принимаемые по результатам конкурсного отбора среди подростков Москвы и ближнего Подмосковья.
При гигиенической оценке архитектурно-планировочного решения и санитарно-гигиенических условий в помещениях лаборатории информатики был выявлен ряд нарушений. Ориентация 2 из 4 помещений на юг привела к необходимости использования плотных штор, практически лишивших учащихся естественного освещения. Искусственная освещенность во всех лабораториях оказалась сниженной на клавиатуре и рабочих местах для теоретических занятий (130—220 лк) и завышенной на экранах монитора (150—200 лк). Отмечено снижение площади на 1 рабочее место до 2,3—3,8 м2. Это, а также нерегулярное включение системы кондиционирования и отсутствие проветривания приводили к значительному ухудшению параметров микроклимата, повышению температуры воздуха до 26°С, а относительной влажности до 75%. Выявлено также превышение предельно допустимого уровня (ПДУ) электромагнитных полей по электрической составляющей в диапазоне 5—2000 Гц в 4—10 раз, а в диапазоне 2—400 кГц — в 5—8 раз, по магнитной составляющей в диапазоне 5—2000 Гц — в 1,5 раза. Отмечено превышение ПДУ по электрическому потенциалу в 2—8 раз на всех рабочих местах.
Два помещения оборудовано столами и стульями с изменяемыми параметрами, однако регулировка их в соответствии с ростом учащихся не произведена. В остальных помещениях стоят столы и ученические стулья одного размера. Подставок для тетрадей нет.
Применяемые ПЭВМ относятся к различным типам: наряду с современными процессорами IBM 486, 386 производства Тайвань используются IBM 286, "Искра" и IBM PS/2 производства Болгарии. Мониторы преимущественно относятся к типу CGA и VGA. Программные продукты
выполнены светлыми символами (белый) на темном фоне (синий). Имеются 4 монитора, диаметр которых менее 31 см. Только 2 ПЭВМ снабжены защитными фильтрами. Технической документации, гигиенических сертификатов на указанное оборудование в лаборатории не имеется, в связи с чем провести гигиеническую оценку основных визуальных параметров ПЭВМ [8] не представляется возможным.
Занятия в школе проводятся 6 дней в неделю в первую смену по специальной программе с углубленным изучением физики, математики и информатики. Ориентирами для расчета баланса учебного времени являются исходные данные предельно допустимой нагрузки школьника, соотношение базисного и школьного компонентов учебного плана. Анализ расписания уроков выявил превышение учебной нагрузки на 1—3 ч в неделю. 30% учащихся посещают факультативные занятия, причем половина из них занимаются 2—3 раза в неделю, в то время как недельная факультативная нагрузка не должна превышать 2 учебных часов. Гигиенические рекомендации о времени проведения факультативных занятий не учитываются. Для десятиклассников также выделено 3 ч в неделю для самостоятельной работы в лабораториях физики и химии, не входящие в сетку обязательных занятий. Подавляющее число уроков являются сдвоенными. В расписании есть дни, когда подряд следуют 3—4 урока математики. Динамика изменений работоспособности и функционального состояния учащихся на протяжении недели при составлении расписания также не учитывалась. Распределение учебной нагрузки по дням недели, оцениваемой с помощью ранговой шкалы трудности предметов [9], в 15 из 20 классов оказалось нерациональным. Первая, пятая и шестая перемены длятся только 5 мин вместо 10 мин. Нередко во время перемен учащиеся продолжают работу.
Отмечено завышение времени на выполнение домашних заданий учащимися. Так, по данным анкетного опроса, 45% учащихся 10-х классов и 17% учащихся 11-х классов тратят на выполнение домашних заданий более 4 ч, что превышает допустимую величину для данного возраста [9|. Более 70% школьников при опросе отметили, что ночной сон у них в среднем занимает менее 8 ч, причем у 20% — менее 7 ч при необходимой для данного возраста продолжительности 8—9 ч [4].
На изучение информатики учащимся выделено 3 учебных часа в неделю: 2 ч представлено сдвоенным занятием, во время которого школьники осуществляют ввод программ, написанных
Таблица I
Изменение умственной работоспособности учащихся по результатам выполнения корректурных проб (в %)
Характеристика работоспособности I 10-е классы | 11-е классы
Без изменений 20,0 12,5
Врабатывание 17,5 20,8
Начальное утомление 25,0 33,3
Утомление 22,5 8,4
Выраженное утомление 15,0 25,0
Коэффициент П 0,72 0,66
во внеучебное время, а 1 ч отводится на изложение преподавателем теоретических вопросов в лекционной форме. Для желающих 4 раза в неделю организуются факультативные занятия для самостоятельной работы с ПЭВМ.
Занятия в лаборатории информатики проводятся в понедельник, среду, четверг и пятницу; во вторник осуществляется техническое обслуживание оборудования, тогда как оптимальным является проведение уроков информатики во вторник и среду [10].
При определении степени трудности информатики как предмета учитывали следующие обстоятельства: относительную новизну предмета для учащихся, углубленное изучение предмета по программе, соответствующей уровню знаний студента I курса технического вуза, самостоятельную работу в диктуемом режиме. По аналогии со шкалой трудности предметов И. Г. Сивкова [9] трудность предмета "Основы информатики и вычислительной техники" в данной школе была оценена в 9 баллов. Однако при анализе успеваемости учеников разных классов был выявлен значительный разброс средних показателей по классам (средний балл от 3,8 до 4,6), что объясняется как степенью подготовленности учащихся к данному предмету, так и неодинаковым уровнем требований у разных преподавателей. Очевидно, необходим дифференцированный подход при определении трудности предмета в отдельных классах, который поможет составить гигиенически рациональное расписание занятий [2].
Так как после окончания школы учащихся зачисляют на I курс МГТУ, то у подростков отпадает необходимость в посещении подготовительных курсов и занятий с репетиторами. Этот фактор, являющийся одним из ведущих в развитии у старшеклассников переутомления, в данном случае отсутствует [3].
При анкетировании школьников у большинства (86—94%) выявлен значительный интерес к занятиям с использованием компьютеров, что соответствует результатам опросов в других школах [1]. В то же время 44% учащихся десятых классов и 33% одиннадцатых испытывают, по их определению, трудности в общении с компьютером, т. е. несмотря на работу с ПЭВМ в течение года, более трети всех одиннадцатиклассников так и не адаптировалось к новым условиям обучения. 75% старшеклассников используют компьютер и во внеучебное время с частотой 3 раза и более в неделю. 70% всех учащихся отметили, что средняя продолжительность их работы с ПЭВМ превышает 1 ч в день.
Изучение организации занятий по информатике проводили методом группового хронометража. Вступительная, основная и заключительная части в структуре урока, как правило, отсутствовали. Учащиеся работали самостоятельно в индивидуальном режиме. Длительность занятия: 2 урока по 40 мин и перемена продолжительностью 5 или 10 мин, т. е. занятия длятся 85—90 мин без перерыва. Оздоровительные мероприятия для снятия зрительного напряжения и профилактики общего утомления на занятиях не проводились. Общая плотность занятия снижалась в течение занятия с 84,6 до 64,3%, {р < 0,05), а время работы непосредственно с видеотерминалами (ВТ) — с 66 до 50%.
Во время занятия у каждого школьника оценивали и рациональность рабочей позы. Позу считали нерациональной, если угол наклона головы был более 45°, если угол наклона верхнегрудного отдела туловища превышал 45° или если расстояние от глаз школьника до экрана ВТ было менее 50 см. Количество отметок "нерациональная" рабочая поза на первой и второй половине занятия было примерно одинаковым и составляло 50— 55%. С целью установления причинно-следственных связей между неправильной организацией урока и учебной активностью учащихся был проведен следующий эксперимент. В 2 группах после 40 мин занятия был устроен 10-минутный перерыв. В этих группах в конце второго часа общая плотность занятия практически не изменилась: 87,6% — после первого урока и 86% — после второго урока в одной группе и 77,5—82,9% во второй, увеличилось время общения школьников с ВТ на второй половине занятия с 20—23 до 25— 26 мин. Количество отметок "нерациональная" поза снизилось на 13—15%. Все это, видимо, явилось следствием снятия зрительного утомления и статического напряжения мышц во время отдыха на перемене.
Для изучения ранних изменений в функциональном состоянии организма школьников использовали тест САН и оценку умственной работоспособности методом корректурных проб с применением таблиц Анфимова в модификации С. М. Громбаха [11].
Результаты оценки индивидуальных сдвигов корректурных проб и коэффициента П — отношения числа отличных и хороших работ к числу неудовлетворительных и плохих работ в конце урока приведены в табл. 1.
Следует отметить худшие показатели коэффициента П по сравнению с литературными данными [10]. Оценка индивидуальных сдвигов при выполнении корректурных проб показывает, что у 2/3 учеников после занятия развивалось утомление различной степени выраженности, что является более неблагоприятным итогом, чем описанный в литературе по результатам идентичных работ [1, 5, 7, 101.
Результаты индивидуальных сдвигов при выполнении теста САН представлены в табл. 2, из которой видно, что от одной трети до половины учащихся отмечали к концу занятия снижение анализируемых показателей. Углубленный математический анализ разброса значений показателей теста САН показал, что несмотря на увеличение к концу занятия числа отметок, значения ко-
торых превышают величину средней взвешенной, последняя для всех показателей, за исключением показателя "активность", у десятиклассников уменьшалась. Очевидно, ее снижение происходило за счет появления после урока крайне низких оценок, свидетельствующих о развитии у учащихся выраженного утомления, и за счет индивидуальных сдвигов, значения которых хотя и уменьшались на величину, превышающую дивергенцию, но оставались тем не менее больше величины средней взвешенной. Подобное расхождение крайних значений в оценках испытуемых также принято считать признаками утомления.
При индивидуальном опросе учащихся удалось выявить, что 28% десятиклассников и 14% одиннадцатиклассников испытывают выраженное общее утомление при работе с ЭВМ. Еще чаще встречаются жалобы на возникновение болей, усталости в области глаз (39% десятиклассников и 23% одиннадцатиклассников). Исследования, проведенные в других школах, показали, что в них частота жалоб на различные виды утомления ниже, чем в изучаемой школе [1, 4, 6, 7].
Анкетирование также помогло установить, что подавляющее большинство учащихся либо ничего не знают (49%), либо имеют смутное представление (39%) о специальных комплексах упражнений для снятия усталости |1], а регулярно используют их лишь 4%, хотя 73% школьников хотели бы использовать их на практике.
Таким образом, на фоне завышенных требований к учащимся гигиенически нерациональная организация учебного процесса на уроках информатики приводит к снижению работоспособности и значительному утомлению учащихся, особенно 1-го года обучения.
При изучении медицинского обслуживания учащихся отмечено отсутствие справок о диспансеризации, несвоевременное ее прохождение, прием подростков, которым по состоянию здоровья противопоказано обучение в режиме повышенных психоэмоциональных нагрузок.
Анализ результатов ежегодных углубленных медицинских осмотров показал, что распределение школьников по группам здоровья в целом соответствовало данным по Москве, за исключением более низкого числа детей III группы здоровья (6,3% против 16,2%). Однако было выявлено, что ряд детей с хронической патологией были отнесены ко II группе здоровья, не учитывались острая заболеваемость и обострения хронических болезней.
При анализе структуры патологии обнаружено, что снижение остроты зрения в школе среди десятиклассников (23,3%) и одиннадцатиклассников (25,5%) выше, чем по городу (21,8%). Значительно выше и распространенность нарушений осанки (5,9—10%) и сколиоза (2,8—6,5%), в городе соответственно 4,9 и 0,4%.
По результатам обследования вынесено санитарное предписание по устранению имеющихся нарушений.
Выводы. 1. В физико-математической школе при МВТУ им. Н. Э. Баумана выявлены серьезные нарушения со стороны условий и организа-
Та бл и ца 2
Изменение субъективной самооценки но данным теста САН (в % от общего числа учащихся)
Класс Изменение самочувствия Изменение активности Изменение настроения
лучше б/и хуже лучше б/и хуже лучше б/и | хуже
10-й 2,8 48,6 48,6 16,2 45,9 37.9 8,1 59,4 32,5
11-й 11,8 44,1 44,1 14,7 38,2 47,1 11,8 55,8 32,4
Примечание, б/и — без изменений.
ции занятий, что приводит к снижению работоспособности и ухудшению состояния здоровья школьников, особенно 1-го года обучения.
2. Увеличение числа специализированных образовательных учреждений, усложнение их программы требуют усиления контроля за отбором учащихся и условиями и организацией их деятельности.
3. Учителя и учащиеся не осведомлены об основных гигиенических требованиях к работе с компьютерами. В связи с выходом нового СаН-ПиНа "Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы" (СаНПиН 2.2.2.542-96) необходимы проведение на его основе работы по гигиеническому обучению администрации, учителей и учащихся, создание учебных пособий, в том числе и на базе ПЭВМ, а также углубленные исследования условий и организации работы в лабораториях и кабинетах информатики образовательных учреждений.
Л итсратура
1. Глушкова Е. К., Степанова М. И., Шичкова Л. Г. // Гигиенические проблемы компьютеризации общеобразовательной школы. - М., 1988. - С. 14-21.
2. Гребняк Н. П., Машинистов В. В. // Гиг. и сан. — 1993. — № 6. - С. 36.
3. Кучма В. Р. Гигиенические проблемы компьютеризации общеобразовательной школы. — М.. 1993.
4. Леонова Л. А., Савватеева С. С., Митрохина И. В. // Гигиенические проблемы компьютеризации общеобразовательной школы. — М.. 1988. — С. 42—48.
5. Мордвинов А. Г. // Там же. — С. 29—34.
6. Мордвинов А. Г. Ц Гиг. и сан. - 1989. - № 9. - С. 8-10.
7. Розенбшом Е. 3., Ланцбург M. Е.. Боковиков А. М. // Генетические проблемы компьютеризации общеобразовательной школы. - М„ 1988. - С. 158-167.
8. СанПиН 2.2.2.542—96 Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, ПЭВМ и организация работы. - М„ 1996.
9. Сердюковская Г. И., Сухарев А. Г. Гигиена детей и подростков. — М., 1986.
10. Сорокина Т. И., Барсукова Н. К. // Гигиенические проблемы компьютеризации общеобразовательной школы. — М„ 1988. - С. 21-29.
11. Унифицированная методика гигиенического изучения организации условий и режима учебных занятий с использованием компьютеров. — М.. 1987.
Поступила 28.03.97
S il m m a ry . The sanitary conditions of information technology classes, the capacities and health status of 10-1 lth-form pupils thoroughly studying information technology were examined. Tests revealed that in the presence of poor conditions, such as reduced illumination, higher air temperatures, increased electromagnetic radiation, incompliance of rest and work regimens, the pupils had poor working capacities and deteriorated subjective ill health and that adolescents with myopia, poor posture, and scoliosis increased in number.
