CC BY
6
THE DYNAMICS OF PHYSICAL DEVELOPMENT AMONG SCHOOL UNDERGRADUATES OF GLUKHOV
G. P. Salnikova, V. G. Eristavi
A systematic study of the physical development and the state of health of school undergraduates of the Glukhov settlement revealed certain positive shifts in the investigated indices. An acceleration of physical development and the state of health peculiar to it were noted among the school children.
УДК 371.711:612.84
Канд. биол. наук Е. В. Волошинова, канд. мед. наук Н. Б. Каратаева, Г. К■ Твильнева
ВОПРОСЫ МАТЕРИАЛЬНЫХ СРЕДСТВ ОБУЧЕНИЯ С УЧЕТОМ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА
Научно-исследовательский институт школьного оборудования и технических средств обучения АПН СССР, Москва
Существенное значение имеет изучение параметров, характеризующих функциональные возможности зрительного анализатора в связи с фактическими условиями обучения. В классном помещении это — расстояние от ученика до экспонируемого объекта (на уровне стола учителя); оно меняется от 1,5—2 до 6—8 м в зависимости от того, какое рабочее место занимает ученик. В связи с этим мы ставили своей целью установить размеры зрительных объектов, не различимых глазом испытуемых в условиях экспозиции, пороговые значения этих объектов и оптимальные, работа с которыми может продолжаться определенное время, без значительного нарастания зрительного утомления. Пороговые характеристики восприятия и различения штрихов определялись с помощью специального тахистоскопа, позволяющего экспонировать пластинки с тестами.
В работе принимало участие 18 испытуемых в возрасте 12—13, 14—15 и 16—17 лет. Все дети имели нормальную остроту зрения и были практически здоровы. В процессе исследования они последовательно занимали каждое рабочее место в классе (с первой парты всех 3 рядов «1,5—2 м от объекта, с средней парты «5 м и с последней «8,5 м). Объект находился на середине стола учителя. На рассматривание объекта давали 5 с. Исследовали 2 типа абсолютных порогов — нижний (минимальное видимое значение) и верхний (линия переходит в фигуру — прямоугольник). Пороговые характеристики толщины линий изучали при шкале длины от 6 до 20 мм и толщине линий от 0,25 до 6 мм.
Показано, что верхние и нижние пороги толщины линий варьируют в зависимости от длины последних и места испытуемого. Так, при увеличении длины линии нижний порог понижается. Иначе говоря, чем длиннее линия, тем при меньшей толщине она видна. При увеличении длины линии верхний порог повышается, т. е. при больших значениях толщины линия начинает восприниматься как фигура (прямоугольник).
Пороговые значения существенно изменялись в зависимости от места испытуемого. Так, при увеличении расстояния от него до объекта нижний и верхний пороги повышаются. Повышается нижний порог на рабочих местах, расположенных в боковых рядах. Существенной зависимости изучаемых величин у учащихся различных возрастных групп не обнаружено.
Определенный интерес представляло изучить дифференциальные пороги, ибо эти значения определяют взаимоотношение структурных элементов букв, шкал, меток на химической посуде, знаков на карте. Тем же испытуемым во всех позициях предъявляли тесты, на которых были изображены ряды штрихов — от 3 до 7 в ряду. Толщину, высоту и расстояние между линиями варьировали. Испытуемый должен был определить число линий
и занести эти сведения в протокол. При анализе данных число линий, видимое испытуемым, сверяли с действительным. Линии по характеристикам их длины и толщины брали из диапазона различимых объектов. Длина линий варьировала от 4 до 22 м, толщина — от 1 до 3 мм, расстояние между линиями — от 2 до 14 мм. В качестве пороговых величин регистрировали минимальные расстояния между линиями, при которых школьники давали правильный ответ (нижние пороги). Отмечено, что с утолщением линий необходимо увеличивать расстояние между ними; увеличение длины линий позволяет уменьшать расстояние между ними.
Можно заключить, что наилучшее отношение ширины (а) линии к длине ее (в) находится в пределах 1 : 10 ^ а : Ь ^ 1 : 3; при этом линия хорошо различима со всех рабочих мест в классе, однако минимальная ширина линии должна быть не меньше 1 мм.
Известно, что продолжительный контакт с объектами порогового значения влечет за собой истощение функционального потенциала анализатора. Полагают, что длительная зрительная работа в неблагоприятных условиях (плохая бумага, мелкие знаки, недостаточная контрастность знака и фона) ведет к напряжению аккомодации, что в совокупности с другими факторами может способствовать развитию близорукости.
Как известно, оптимизация процесса обучения может осуществляться если педагоги и врачи будут создавать условия, при которых ученики смогут продуктивно работать достаточное время. Это можно осуществить лишь при достаточном уровне умственной работоспособности во время уроков. Одной из качественных характеристик умственной работоспособности является зрительная работоспособность, показателями которой можно считать состояние контрастной чувствительности, остроты зрения, быстроты восприятия, устойчивости ясного видения. О состоянии работоспособности наиболее полное представление дают методики, позволяющие учитывать качество и количество работы. Для изучения динамики зрительного утомления при работе с объектами пороговых величин и зоны оптимальных размеров использовались методики регистрации скорости восприятия и адиспаропии, позволяющей судить о функциональном состоянии зрительного анализатора.
Суть методики адиспаропии сводится к тому, что испытуемому предъявляется тест, состоящий из двух половин круга, окрашенных в серый цвет различной интенсивности, в центре имеется точка фиксации взора. При длительном рассматривании объекта левая и правая половины круга сливаются. При нарастании зрительного утомления резко снижается время различения левой и правой половины зрительного поля на тест-объекте. Было сделано приспособление для фиксации головы испытуемого, ибо микроколебания тела нарушают динамику изучаемого процесса. Мы полагали, что динамика зрительного утомления позволит определить при сравнении условия зрительного комфорта, необходимые в процессе продолжительной работы для сохранения работоспособности на высоком уровне.
Предварительные наблюдения, проведенные на уроках химии, биологии и русского языка, позволили установить продолжительность работы с различными пособиями на печатной основе. Получена возможность выделить 2 вида работы: рассматривание объектов на расстоянии 6—8 м от рабочего места ученика до. стола учителя и рассматривание объектов, расположенных на рабочем столе ученика. Суммарно за учебный день (в школе) ученик тратит около 30 мин на рассматривание объектов, расположенных на расстоянии 6—8 м. В течение же урока продолжительного рассматривания не наблюдается (по данным хронометража работы учащихся на указанных уроках). В среднем в 3-м классе ученики непрерывно читают текст 10 мин, в 5-м классе — 20 мин и в 7-м классе — 30 мин.
Из литературных данных (Е. М. Белостоцкая; Л. В. Михайлова, и др.) известно, что в течение учебных занятий от урока к уроку нарастает зрительное утомление школьников. Вероятно, работа в течение учебного дня
связана со значительным истощением функционального потенциала как периферического, так и центрального отдела зрительного анализатора. Не имея возможности исследовать динамику зрительного утомления в течение учебного дня, мы попытались проследить изменение ряда показателей в эксперименте при дозированной зрительной работе.
Испытуемым тех же возрастных групп, что и на первом этапе исследования, давали дозированное задание 2 типов. Первое задание состояло из расположенных в ряд 10 линий. Длина линии варьировала от пороговых значений до 60 мм. Каждая последующая линия увеличивалась на 5 мм при соблюдении установленного ранее соотношения длины и ширины линии. Мы регистрировали время восприятия предъявляемого объекта. В предварительных опытах было установлено, что при расстоянии между линиями, приближающемуся к их ширине, условия работы значительно улучшаются. Уменьшение расстояния между линиями вызывает субъективно чувство «ряби» и затрудняет длительную работу. Контрольные исследования 3 взрослых с применением методики фотоокулографии (в лаборатории физиологии восприятия Центрального научно-исследовательского института •санитарного просвещения Министерства здравоохранения СССР), описанной ранее А. Л. Ярбус (1965), показали, что если расстояние между линиями ритмического ряда меньше х/г их ширины, то объект из 10 линий воспринимается как одиночный со штриховкой. Глаз прослеживает контуры единой фигуры, увеличение расстояния между линиями изменяет путь движения глаза при рассматривании, каждая линия воспринимается как отдельный объект.
Линии от 30 до 50 мм различались правильно, среднее время восприятия составляло 6,2—6,3 с. Различия недостоверны. Время восприятия малых и больших линий существенно увеличивается. Малые объекты воспринимаются дольше ввиду трудности различения, увеличение же объекта требует прослеживания глазом более значительного расстояния, и на это тратится время. Однако при альтернативном варьировании в предъявлении оптимальных тестов коэффициент вероятности опознания за 5 с выше всего (0,9) при величине объекта 50—60 мм. Это позволяет рекомендовать высоту линий, формирующих буквы русского алфавита, для рассматривания с расстояния 6—8 м от 30 до 50—60 мм при сохранении соотношения длины и ширины:
0,025 <0,35,
где а — ширина линии; Ь — длина линии.
Во всех сериях опытов выборочно определяли время устойчивости ахроматического зрения (адиспаропия). Текст читали с расстояния 6—8 м. При соблюдении рекомендаций по длине вертикальных линий существенных сдвигов не наблюдалось; уменьшение высоты объектов вызывало некоторое снижение времени устойчивости ахроматического зрения, что, вероятно, связано с напряжением аккомодационного аппарата глаза.
При наличии в тексте букв, исполненных с засечками и дополнительными штрихами, возникали затруднения в восприятии в том случае, если эти засечки фактически уменьшали расстояние между штрихами буквы, особые трудности при этом встречались у младших школьников, обучающихся грамоте.
На основании результатов исследований, проведенных с помощью методики тахистоскопии и адиспаропии, показано, что для создания оптимальных условий обучения школьников все материальные средства обучения должны создаваться и использоваться с соблюдением гигиенических норм на параметры зрительных объектов (буквы, знаки, шкалы, метки и т. д.). Ширина линии должна быть не менее 1 мм при соблюдении соотношения длины и ширины 1 : 10 < а : Ь < 1 : 3. Оптимальные размеры основных (вертикальных) линий русского алфавита должны находиться в границах от 30 до 50—60 мм. Параметры зрительных объектов, предъяв-
ляемых ученику в процессе обучения, должны быть рассчитаны с учетом специфики их рассматривания в классе (расстояние от рассматриваемого объекта до ученика 2—6 м, определяемое площадью и конфигурацией классного помещения).
ЛИТЕРАТУРА. Белостоцкая Е.М. Близорукость у школьников, как гигиеническая проблема. Дисс. докт. М., 1964. — Михайлова Л. В. Гигиеническая оценка люминесцентного освещения классной комнаты. Дисс. канд. М., 1950.
Поступила 7/V 1973 года
MATERIAL MEANS OF TEACHING WITH DUE REGARDS TO PHYSIOLOGICAL FEATURES OF THE VISUAL ANALYSER
E. V. Voloshinova, N. B. Karataeva, G. K. Tvilneva
Investigations of certain physiological features of the visual analyser of children in the course of work in a class-room showed that the creation of the material means of teaching with due regards to the hygienic standards of the parameters of visual objects provides optimal conditions for the mastering of information.
УДК 612.015.2:546.26.02.14
В. П. Рублевский
РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОГО С1« В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА И СОЗДАВАЕМЫЕ ИМ ТКАНЕВЫЕ ДОЗЫ
Участвуя в обменных процессах вместе с атомами стабильного угле рода, С14 проникает во все органы и ткани живых организмов, а концентра ция его соответствует весовому соотношению С14/С13 = 1,2-Ю-12. Такая же концентрация создается и в организме человека.
Вес стабильного углерода в организме человека составляет в среднем 18% (табл. 1). Отдельные ткани и органы содержат в своей структуре различное количество углерода, следовательно, концентрация С14 в них на единицу веса неодинакова.
Дозовую нагрузку, создаваемую в органе или ткани инкорпорированным в ней радиоактивным изотопом, можно рассчитать по формуле (Дж.Хайн и Г. Браунэлл):
D = 51,2£РС,
где D — поглощенная доза (в рад/сутки); £р — средняя энергия fi-излу. чения изотопа (в МэВ ); С — концентрация изотопа в ткани (в мкКи/г).
Если дозу искать в миллирадах в год, а £р подставить для С14, равное 0,054 МэВ, то выражение для определения дозы примет вид:
D = 1 • 10«С.
Полученные величины доз, создаваемых в различных органах и тканях человеческого организма естественным С14, приведены в табл. 2.
Наибольшую поглощенную дозу, как видно из табл. 2, естественный С14 создает в жировой ткани, которая принята за критический орган для этого изотопа, поступающего в организм человека с пищевыми продуктами, что является основным путем поступления. Однако повреждающее действие С14, включившегося в ткани живого организма, не ограничивается его радиационным воздействием. Большое значение может иметь химическое изменение природы молекулы (белка, РНК, ДНК и др.) при превращении входящего в ее состав атома углерода в атом азота во время радиоактивного распада С14. Этот эффект превращения или трансмутации изучен еще далеко недостаточно. Предприняты лишь отдельные теоретические (Pauling; Totter и соавт.) и экспериментальные (А. М. Кузин и соавт.; А. М. Кузин; А. М. Кузин и соавт., 1964; Г. Плученник; McQuade и соавт.; С. А. Алек-
