Фізіолого-гігієнічна оцінка впливу семестрово-цикло-блочної системи викладання на здоров’я школярів різного віку

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДЕРЖАВНА УСТАНОВА

«ІНСТИТУТ ГІГІЄНИ ТА МЕДИЧНОЇ ЕКОЛОГІЇ

ім. О.М. МАРЗЄЄВА АМН УКРАЇНИ»

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

Фізіолого-гігієнічна оцінка впливу семестрово-цикло-блочної системи викладання на здоров'я школярів різного віку

ЛЕБЕДИНЕЦЬ НАТАЛІЯ ВІТАЛІЇВНА

Київ ? 2008

Дисертація є рукописом

Робота виконана у Державній установі «Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва АМН України»

Науковий керівник: доктор медичних наук, с. н. с., Полька Надія Степанівна, ДУ «Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва АМН України», завідувачка відділом гігієни дитинства

Офіційні опоненти: чл.-кор.АПН України, доктор медичних наук, професор, Берзінь Валерій Іванович, Національний медичний університет ім. О.О.Богомольця, завідуючий кафедрою гігієни дітей та підлітків

доктор біологічних наук, професор, Антомонов Михайло Юрійович, ДУ «Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва АМН України», завідувач відділом медичної інформатики

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Понад 10 років в Україні відбувається процес реформування системи освіти. В Національній доктрині розвитку освіти, Законі України “Про освіту”, державних програмах “Здоров'я нації”, “Діти України” зазначена необхідність удосконалення мережі учбових закладів, які б задовольняли підвищення інтелектуального рівня дітей і підлітків згідно з їх схильностями, інтересами, можливостями, а найголовніше, забезпечували збереження і зміцнення здоров'я школярів. Реформування системи освіти обумовило динамічне зростання інноваційних навчальних закладів, в яких учбово-виховний процес характеризується тенденцією до оновлення змісту і форм навчання, проте часто організується без відповідного наукового фізіолого-гігієнічного супроводу щодо вікових та функціональних можливостей школярів. Інтенсифікація учбового навантаження, напружений характер навчання, значний обсяг матеріалу створюють перешкоду для реалізації вікових біологічних потреб організму дітей і підлітків у сні, руховій активності, перебуванні на свіжому повітрі, викликають функціональні зміни, порушення психоневрологічної сфери, підвищення захворюваності (Коренєв Н.М., 2001; Берзінь В.І., 2003; Калиниченко І.О., Антомонов М.Ю., 2003; Неділько В.П., Камінська Т.М., 2004; Сергета І.В., Редчіц Н.А., 2005; Крымский Е.Ф., Храмцов П.И., 2007).

Оптимізація роботи школярів інноваційних закладів неможлива без вивчення рівня адаптації організму до нових видів діяльності і умов їх проведення в освітніх установах, тому приоритетного значення набуває проблема гігієнічної оцінки навчальної діяльності та впливу її на здоров'я учнів (Полька Н.С., Сисоєнко Н.В., 2003; Берзінь В.І., 2004; Даниленко Г.М., 2004, Гребняк М.П., 2005). Науковцями доведений здоров'язберігаючий вплив таких інноваційних педагогічних технологій та систем викладання як модульного, особистісно-орієнтованого, розвиваючого навчання, семестрово-залікової, вальдорфської (Куинджи Н.Н., Степанова М.И., 2000; Гозак С.В., 2006; Колпакова Т.М., 2007; Сисоєнко Н.В., 2007).

Друге десятиліття в освітніх закладах України впроваджується семестрово-цикло-блочна система викладання (СЦБСВ), яка акумулює елементи традиційної педагогічної технології в поєднанні з інноваційними. За роки існування СЦБСВ отримала позитивну психолого-педагогічну характеристику, яка, однак, не дає підстав стверджувати про сприятливий вплив інновації на функціональний стан та здоров'я школярів. Отже, відсутність фізіолого-гігієнічної оцінки впливу СЦБСВ на організм учнів обумовила актуальність даного дослідження, визначила його мету і завдання.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до плану науково-дослідної роботи ДУ “Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзеєва АМН України” за науковою тематикою на 2005-2007 р.р. “Гігієнічна оцінка адаптації учнів середнього шкільного віку, які розпочали навчання в закладах різного типу з шестирічного віку в період модернізації освіти в Україні” (№ держреєстрації 0105U002734).

Мета дослідження. Фізіолого-гігієнічна оцінка семестрово-цикло-блочної системи викладання (СЦБСВ) шляхом вивчення впливу навчально-виховного процесу на функціональний стан провідних систем організму, розумову працездатність, психоемоційний статус, здоров'я школярів та обґрунтування рекомендацій стосовно медико-педагогічної корекції.

Відповідно до поставленої мети роботи були сформульовані наступні завдання:

1. Вивчити умови внутрішньошкільного середовища, організацію та режими навчально-виховного процесу учнів середніх і старших класів при СЦБСВ у порівнянні з традиційною системою викладання.

2. Вивчити динаміку зрушень провідних функціональних систем організму, розумову працездатність, психоемоційний статус школярів середніх і старших класів в процесі навчання за СЦБСВ у порівнянні з традиційною.

3. Вивчити динаміку здоров'я учнів, що протягом середньої та старшої школи навчались за СЦБСВ.

4. Провести математико-статистичний аналіз впливу навчально-виховного процесу на функціональний стан провідних систем організму, розумову працездатність, психоемоційний статус школярів за СЦБСВ.

5. Розробити гігієнічні рекомендації по оптимізації навчально-виховного процесу школи з СЦБСВ.

Об'єкт дослідження - вплив СЦБСВ на провідні функціональні системи організму, розумову працездатність, психоемоційний статус, стан здоров'я школярів середніх і старших класів в процесі навчання.

Предмет дослідження - показники зрушень провідних функціональних систем організму, розумової працездатності, психоемоційного статусу, динаміки стану здоров'я учнів семестрово-цикло-блочної школи.

Методи дослідження. Медико-біологічні (фізіологічні, психофізіологічні, антропометричні, показники здоров'я), гігієнічні (гігієнічна оцінка умов, режимів, організації навчально-виховного процесу), емпіричні, соціологічні, математичної статистики.

Наукова новизна одержаних результатів.

Вперше в умовах натурного експерименту:

· виявлені особливості зрушень провідних функціональних систем організму, розумової працездатності, психоемоційного статусу учнів різних вікових груп під впливом навчально-виховного процесу за СЦБСВ;

· вивчена динаміка стану здоров'я учнів під впливом навчально-виховного процесу школи з СЦБСВ;

· здійснена фізіолого-гігієнічна оцінка СЦБСВ.

Практичне значення одержаних результатів. Матеріали роботи використані для підготовки інформаційного листа №210-2007 “Гігієнічні рекомендації по оптимізації режимних елементів семестрово-цикло-блочної системи викладання при впровадженні в загальноосвітніх закладах України”, службового наукового твору № 23215 “Скринінгова оцінка адаптації учнів до навчального навантаження”, корисної моделі “Спосіб визначення фізіолого-гігієнічної оцінки стану здоров'я осіб, що навчаються в учбових закладах за різною педагогічною технологією” (заявка №u200801420). Результати дослідження використовуються у навчальному процесі Національного педагогічного університету ім. М.П. Драгоманова (акт впровадження від 02.11.07), Національного медичного університету ім. О.О. Богомольця (акт впровадження від 24.12.07), Черкаського Національного університету ім. Б. Хмельницького(акт впровадження від 11.02.08), Київської медичної академії післядипломної освіти ім. П.Л. Шупика (акт впровадження від 4.03.08).

Особистий внесок здобувача. Автором здійснений аналіз наукової літератури за тематикою дисертаційної роботи, самостійно визначені мета та завдання дослідження, обрано та обґрунтовано методики дослідження, розроблено опитувальні анкети, в повному об'ємі проведено всі заплановані дослідження стосовно особливостей зрушень провідних функціональних систем організму, розумової працездатності, психоемоційного статусу, динаміки стану здоров'я учнів під впливом навчально-виховного процесу СЦБСВ у порівнянні з традиційною, здійснений аналіз і узагальнення одержаних результатів, їх статистична обробка, обґрунтовані висновки та основні положення роботи. Автором розроблені практичні рекомендації по оптимізації режимних елементів СЦБСВ при впровадженні в загальноосвітніх закладах України.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації представлені на науково-практичних конференціях: “Проблеми вікової фізіології” (Луцьк, 2005), “Формування здоров'я дітей, підлітків та молоді в умовах навчально-виховного закладу” (Суми, 2006), “Наукові та методичні основи викладання біологічних дисциплін у педагогічних вищих навчальних закладах України” (Київ, 2006), науковому симпозіумі “Особливості формування і становлення психофізіологічних функцій в онтогенезі” (Черкаси, 2006), “Актуальные вопросы психогигиены и охраны психического здоровья детей и подростков” (Москва, 2007), “І конгресс Российского общества школьной и университетской медицины и здоровья”(Москва, 2008).

Публікації. За матеріалами дисертаційних досліджень опубліковано 16 наукових робіт (7 самостійних і 9 у співавторстві, в тому числі 5 у фахових виданнях, рекомендованих ВАК України). З них статей - 7, тез доповідей - 6, гігієнічних нормативних документів - 1, науковий твір - 1, корисна модель -1.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається із вступу, шести розділів, аналізу і узагальнення результатів дослідження, висновків, списку використаних джерел, додатків. Дисертаційна робота викладена на 217 сторінках, в тому числі обсяг власне тексту становить 197 сторінок комп'ютерного друку, містить 13 таблиць, 17 рисунків, 2 додатки. У роботі використано 199 літературних джерела.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи досліджень. Для вирішення поставлених завдань дисертаційної роботи був обраний комплекс досліджень, методологічними критеріями якого було з'ясування стану здоров'я школярів, що формується під впливом фізіологічних (функціональні зрушення організму під впливом навчального навантаження, формування адаптаційних механізмів до навчання) і гігієнічних детермінант (величина навантаження, активація і інтенсифікація навчальної діяльності, санітарно-гігієнічні умови навчального середовища), що встановлюються за СЦБСВ.

З метою виявлення зрушень функціонального стану провідних систем організму, психоемоційного статусу та здоров'я школярів протягом двох навчальних років проводили динамічні спостереження учнів 5-х - група А, 9-х - група В, 11-х - група С класів загальноосвітніх закладів м. Києва. Для отримання повноцінної характеристики впливу СЦБСВ на організм школярів показники успішності навчання, захворюваність з тимчасовою втратою працездатності, розповсюдженість захворювань вивчалися в динаміці десяти років навчання за цією педагогічною інновацією.

Всі дослідження проводились в умовах натурного спостереження в середніх загальноосвітніх закладах Шевченківського району м. Києва. Враховуючи профільність навчання в старших класах експериментальна та контрольна групи учнів обирались з класів універсального профілю.

У відповідності до завдань дисертаційної роботи, експериментальні дослідження проводились в декілька етапів:

1. Пілотажний експеримент - попереднє вивчення психолого-педагогічного та гігієнічного забезпечення навчального процесу в школах з інноваційною (основна школа - ОШ) та традиційною системами викладання (контрольна школа - КШ).

2. Констатуючий експеримент - збір та обробка інформації про функціональний стан провідних систем організму, захворюваність, рівень гармонійності і фізичного розвитку учнів, особливості режимів навчання і їх вплив на працездатність, психологічний та емоційний стан, успішність школярів.

3. Формуючий експеримент - розробка корегуючих заходів, щодо зменшення негативних впливів інноваційних методів викладання на організм учнів та шляхів оптимізації навчального процесу при СЦБСВ.

Схема організації етапів досліджень, методи, обсяг представлені в таблиці 1.

Вивчення функціональних змін в організмі школярів проводили в динаміці пари/уроку, дня, тижня, блоку/чверті, навчального року.

З метою вивчення режиму дня учнів, їх завантаженості в позаурочний час, оцінки складності навчання в даному учбовому закладі, способу життя, тривалості вільного часу, нічного сну, прогулянок на свіжому повітрі, занять фізкультурою і спортом проводилось анкетування школярів, батьків, викладачів за спеціально розробленими нами анкетами.

Математична обробка результатів дослідження включала наступні методи: розрахунок первинних статистичних показників; виявлення відмінностей між групами учнів за статистичними ознаками; встановлення взаємозв'язку між змінними за допомогою параметричного та непараметричного кореляційного аналізу; встановлення виду залежностей (показників від досліджуваних факторів) за допомогою регресiйного аналізу; оцінка внеску дії фактора у зміну показників за допомогою дисперсійного аналізу. Основна частина математичної обробки виконувалась на персональному комп'ютері з використанням стандартного статистичного пакету STATISTICA 6.0.

Таблиця 1

Методи та загальний обсяг досліджень

семестр виховання учень система

Результати досліджень та їх обговорення.

Гігієнічна оцінка умов навчання виявила, що за архітектурно-планувальними рішеннями земельних ділянок і будівель ОШ та КШ не в повній мірі відповідають вимогам ДСанПіН, потребам навчально-виховного процесу. Показники мікроклімату за параметрами температури і відносної вологості повітря перевищують нормативи як в холодний, так і в теплий періоди року в обох навчальних закладах.

Режимні елементи школи з СЦБСВ мають ряд відмінностей порівняно з традиційною, що обумовлено специфікою навчально-виховного процесу, основою якого є метод занурення, варіативності та індивідуалізації навчання: видозмінена форма навчальних занять - урок-пара (два спарених 45-хвилинних уроки), поділ предметів на групи безперервного та блочного циклів, поділ навчального року на семестри та блоки, до яких входять неблочні та дискретні дисципліни інваріативної та варіативної складової учбової програми. Особливості методики СЦБСВ (поєднання дедуктивного та непрямого навчання), форм перевірки (тематично-модульної та кінцевої), організації навчально-виховного процесу дозволяють заглибитися учням у вивчення матеріалу, створюють більш цілісне, міцне сприйняття і засвоєння дисциплін, в блоці на третину зменшити кількість навчальних предметів інваріативної складової, скоротити час на адаптацію їх сприймання, оскільки протягом одного робочого дня школярі мають за розкладом 3-4 дисципліни (а не 6-8), що повторюються декілька разів на тиждень, зменшити обсяг домашніх завдань, частково розвантажити учнів вдома і зменшити їх стомлення (рис.1).

Однак, гігієнічна оцінка розкладу уроків показала, що в ОШ за рахунок дисциплін варіативної складової збільшене допустиме тижневе навантаження: у дев'яти- та одинадцятикласників - на 1 годину, у п'ятикласників - на 4 години; в КШ відповідних порушень не відмічено. Детальне вивчення розкладу уроків виявило його гігієнічну нераціональність в обох закладах, але в КШ вона була більш суттєвою в усіх вікових групах (нераціональне компонування дисциплін різної складності, їх місце в денному та тижневому розкладі). В школі з СЦБСВ загальна сукупність часу, який відводиться на міжурочний відпочинок складає 65 хвилин, що не відповідає гігієнічній нормі. Зменшення часу відбувається за рахунок коротких 5-хвилинних перерв між пів-парами, що є недостатнім для повного відновлення працездатності на кожному наступному уроці.

Вивчення режиму дня виявило несприятливий вплив навчальної діяльності на організм учнів обох закладів, але в традиційній школі він був більш виражений: за результатами анкетування 80,0% старшокласників ОШ і 46,6% КШ учбове навантаження вважають помірним (р=0,06); не вкладаються в гігієнічно обґрунтовані терміни виконання домашніх завдань 33,3% представників ОШ і 66,7% КШ (р=0,07). Хронічне недосипання в межах 3-х годин спостерігається у 20,0-26,7% випускників обох шкіл. У вихідні дні частка учнів, що проводять дозвілля на свіжому повітрі складала 20,0% респондентів інноваційного і 6,7% традиційного закладів (р=0,08).

Як відомо, працездатність школярів, час прояву та глибина втоми є інтегральним показником впливу навчальної діяльності на організм учнів. Аналіз динаміки рівнів розумової працездатності не виявив суттєвих відмінностей між школярами обох шкіл і мав тенденцію до зниження результатів упродовж навчання. Динаміка продуктивності роботи учнів (зміни якості коректурних проб) є показником втоми - К_v. Дворічний період спостереження в обох закладах освіти не виявив значної переваги робіт високої якості понад низькою. Максимальне значення К_v не перевищувало 5 ум. од., при критичній межі - 1 ум. од., що слугує критерієм тривожного положення в колективі. Перехід від початкового навчання до середньої школи (різні вчителі-предметники, кабінетна система, збільшене навантаження) супроводжується високим рівнем втоми п'ятикласників обох закладів, але для учнів ОШ характерні гірші показники: уже в ІІ блоці К_v=1 ум. од., в ІІІ блоці К_v=0,8 ум. од., в кінці навчального року К_v=1 ум. од. Водночас, в контрольній цій же віковій групі тривожний показник втоми спостерігався лише у тривалій, виснажливій ІІІ чверті - К_v=0,75 ум. од. Результати наступного навчального року, тобто уже в 6-му класі, були більш сприятливими в обох закладах освіти, що свідчить про покращення адаптаційних механізмів учнів до навчальної діяльності в середній школі.

Аналіз динаміки стану втоми протягом двох навчальних років показав значний її рівень у більш старших школярів - груп В і С. Однак, у учнів ОШ спостерігалась менша втома - різниця коефіцієнтів втоми протягом учбового року складала 0,5 ум. од., під час іспитів 0,2 ум. од. У десятикласників обох освітніх закладів критичні показники втоми (К_v=1) з'являються лише під кінець навчального року, у випускників формування пограничних станів відбувається набагато раніше: уже в ІІІ блоці/чверті в школі з СЦБСВ К_v=1 ум. од., а в традиційній - 0,4 ум. од. Напередодні іспитів ситуація була ще тривожнішою: К_v в ОШ - 0,4 ум. од., в КШ - 0,2 ум. од. Отримані результати свідчать про вкрай негативний вплив навчального середовища в кінці року та під час іспитів, особливо для учнів КШ.

Стосовно часу прояву та ступеню втоми у школярів обох освітніх закладів відмічена синхронність більшості показників. Так, в річній динаміці найбільше учнів усіх вікових груп обох шкіл мали ознаки значної (вираженої) втоми в ІІІ блоці/чверті. Однак, в ОШ у віковій групі А таких учнів взагалі не виявлено, в групі В та С по 7,1±6,6%; в КШ ця частка учнів складала відповідно 21,4±10,5% (р<0,05), 14,2±9,0% (р>0,05); 7,6±6,8% (р>0,05). З початковими ознаками (проявами) втоми більше учнів помічено в групі А ОШ; водночас в групі В та С за цим показником перевага старшокласників КШ (табл.2).

Функціональний стан нервової системи впливає на успішність навчання школярів, а успішність є опосередкованим показником працездатності. Трирічна динаміка успішності виявила вищі показники у учнів ОШ: 8,5±0,1 балів, 8,4±0,09 балів, 8,4±0,1 балів порівняно з контролем 8,1±0,1 балів (р=0,08), 8,0±0,1 балів (р<0,05), 7,7±0,1 (р<0,05) балів.

Таблиця 2

Розподіл учнів за показниками втоми, активності, успішності, ПЯР системи кровообігу, зрушень сили нервових процесів, розподілу уваги в динаміці навчання

Примітки: ^*-р<0,05; ^**-р<0,01; ^{* * *}-р<0,001; ^#- тенденція до достовірної різниці

Виключенням були діти групи А, де переважала успішність у представників КШ, що може бути результатом нестабільності учбової продуктивності при адаптації до інноваційних методів СЦБСВ після традиційних в 1-4 класах початкової школи. Аналіз успішності учнів з дисциплін, які викладаються блочно в інноваційному закладі, виявив, що цикло-блочний метод навчання її не знижує, а з деяких предметів досягнення школярів навіть вищі порівняно з такими в контролі (табл.2).

Форма уроку, педагогічні методи і прийоми, які використовує вчитель, є одними з головних чинників, що визначає успішність працездатності школярів. Аналіз коректурних проб на початку та в кінці кожного уроку пари в ОШ та на початку і в кінці двох уроків, що розташовані поряд в розкладі, в КШ показав, що в групі А протягом першого уроку і на початку другого уроку не спостерігалось достовірної різниці показників працездатності порівняно з такими в контролі. Але, під кінець другого уроку пари у дітей з ОШ зростала кількість помилок до 13,8±0,88 зн. порівняно з контролем - 9,3±0,49 (р<0,01). Підтвердженням стомлюючого впливу пари на організм школярів групи А інноваційного закладу є результати хронометражних спостережень за активністю дітей на заняттях (табл.2). Активність учнів цієї ж вікової групи під кінець пари була нижчою за СЦБСВ, ніж за традиційної. Отже, спарені уроки в п'ятому класі не утримують працездатність учнів на початковому рівні, а на предметах, при вивченні яких необхідні значні розумові зусилля, навіть знижують активність школярів, що викликає напруженість функціональних систем організму і не сприяє ефективному засвоєнню матеріалу. В той же час аналіз поурочної динаміки працездатності у старших учнів груп В та С інноваційного і традиційного закладів не виявив достовірної різниці, а хронометражні спостереження показали вищу активність учнів на уроках-парах школи з СЦБСВ (табл.2). Отже, можна говорити про вікові особливості функціональних зрушень під впливом навчання при СЦБСВ.

Сила нервових процесів є однією з складових індивідуально-типологічних властивостей вищої нервової діяльності (ВНД), що впливає на успішність розумових операцій учнів. Аналіз динаміки зрушень психомоторних показників від початку до кінця навчального року виявив, що отримані результати були виражені від'ємними значеннями, які свідчать про зниження сили нервових процесів в колективах усіх вікових груп обох навчальних закладів (табл.2). Проведені дослідження дають можливість стверджувати, що учбова діяльність чинить негативний ефект на властивості нервової системи за силою нервових процесів школярів як в інноваційному, так і в традиційному навчальних закладах, особливо в період іспитів. Для детального аналізу зрушень психомоторних показників нервової системи учнів використали таблиці спряженості, що дало змогу виявити зв'язок, який був вирахуваний за допомогою коефіцієнту ,. Зв'язок був достовірним на третьому рівні значимості (=0,72, р<0,001). Так, показники міграції учнів з різними типами психомоторних реакцій з однієї рангової групи типології сили нервових процесів до іншої, упродовж навчання та напередодні іспитів, показали, що коефіцієнти ефективності зрушень в ОШ нижчі, ніж в КШ, що свідчить про більш виражений несприятливий вплив учбової діяльності, особливо в екзаменаційний період, на властивості нервової системи учнів школи з СЦБСВ. Під час іспитів в ОШ у дев'ятикласників з сильною нервовою системою коефіцієнт ефективності зрушень 0,79 ум.од., в КШ - 0,82 ум.од., у учнів з нервовою системою середньої сили в школі з СЦБСВ 0,73 ум.од., а в традиційній - 0,82 ум.од.; у випускників ОШ вони були відповідно 0,68 та 0,79 ум.од., а в КШ - 0,73 та 1,04 ум.од.

Навчальний процес вимагає напруження та розвиток пам'яті, уваги, розумових операцій. Вивчення динаміки стійкості уваги показало, що середні показники зрушень не мають достовірної різниці між школярами обох освітніх закладів. Від'ємні значення результатів у школярів груп А і В свідчать про погіршення стійкості уваги протягом навчання у учнів обох шкіл. Серед випускників групи С як ОШ, так і КШ відбувся рівномірний розподіл представників, які покращили та погіршили стійкість уваги упродовж навчального року. Але, частка старшокласників із школи з СЦБСВ, які не змінили стійкості уваги була більшою у порівнянні з контролем - 86,7% проти 60,0% (р<0,05) (рис. 2).

Збільшення часу розподілу уваги до кінця навчального року свідчило про погіршення результатів у всіх вікових групах обох закладів. Як в групі А, так і в групі В між представниками обох шкіл не спостерігалось достовірної різниці щодо збільшення часу розподілу уваги до кінця року (табл.2). Випускники ОШ погіршили свої попередні результати на 2,0±1,3 сек., порівняно з контролем - на 7,0±1,6 сек. (р<0,05), що свідчить про меншу інтенсивність зниження розподілу уваги в групі С школи з СЦБСВ. Що стосується переключення уваги, то її час зріс до кінця навчального року у підлітків групи В з інноваційного закладу на 11,0±5,9 сек., а з традиційного - на 16,1±8,4 сек. (р<0,05). У випускників групи С ОШ час переключення уваги збільшився на 3,2±1,3 сек., а в КШ - на 4,1±1,7 сек. (р<0,01) - це дає підстави стверджувати про кращі результати у учнів інноваційного закладу. Аналіз динаміки концентрації уваги виявив зниження її рівня під кінець навчального року серед представників обох навчальних закладів. Але, більш негативні зміни спостерігались у випускників КШ у порівнянні з ОШ: на початку року концентрація уваги представників групи С традиційного навчального закладу дорівнювала 0,64±0,08 ум. од., а в основному - 0,58±0,09 ум. од. (р<0,05). В школі з СЦБСВ в динаміці навчального року спостерігалось незначне зниження показників - до 0,50±0,08 ум. од., і досить суттєве в загальноосвітній - 0,15±0,02 ум. од. (р<0,01). Отже, вивчення складових уваги, як показника функціональних можливостей ВНД, дають можливість стверджувати, що в результаті учбової діяльності у школярів обох закладів відбувається зниження її рівня, але з різною інтенсивністю. Про погіршення уваги свідчить і збільшення часу на її переключення та розподіл, і зменшення стійкості та концентрації у представників обох шкіл. Однак, більш низькі показники щодо розподілу, переключення та концентрації уваги мають випускники КШ, порівняно з основною, що свідчить про більш сприятливе протікання фізіологічних процесів ВНД учнів, які навчаються за СЦБСВ.

Динаміка функціонального стану системи кровообігу учнів п'ятих класів виявила зниження рівня ПЯР упродовж навчання в обох закладах: з “хорошим” рівнем ПЯР ССС до кінця учбового року в ОШ залишилось 46,6% дітей, в КШ 60,0%. Невисокий відсоток п'ятикласників обох закладів з “хорошим” рівнем функціонування ССС свідчить про значний вплив особливостей навчально-виховного процесу в середній школі при переході від початкового навчання, особливо в школі з СЦБСВ, де додатково впливають фактори інноваційної системи викладання. Проте, вже в шостому класі активніше відбуваються процеси адаптації до навчального середовища, особливо у дітей з інноваційної школи: “хороший” рівень ПЯР ССС зареєстрований у 80,0% учнів ОШ і 73,3% в КШ. В групі В обох навчальних закладів також спостерігалась тенденція перерозподілу школярів до кінця учбового року в бік поповнення кількості із “зниженим” та “несприятливим” станом ССС, що є підтвердженням виснажливого впливу навчальної діяльності на організм підлітків як за інноваційної, так і за традиційної систем викладання. Однак, у дев'ятикласників школи з СЦБСВ в екзаменаційний період вищий рівень адаптації системи кровообігу: в ОШ під час іспитів достовірно не зростає частка учнів з напруженням механізмів адаптації, в той же час в КШ на 26,6% (р<0,05) зменшується підлітків з задовільною адаптацією ССС. Більш сприятлива картина спостерігалась наступного учбового року: упродовж навчання достовірно не змінювалась частка учнів з задовільним рівнем адаптації і складала 93,3% десятикласників ОШ та 73,4% КШ. Позитивні зміни, можливо, обумовлені відсутністю іспитів в 10 класі і зменшенням напруженості навчального середовища, особливо в інноваційній школі.

Динаміка змін кардіогемодинамічних показників випускників виявила нижчий артеріальний тиск у учнів КШ порівняно з ОШ, що обумовлено більш низькими ростово-масовими показниками та підтверджується наявністю кореляційного зв'язку (r=0,66). Відрізнявся від фізіологічної вікової норми пульсовий тиск: на початку навчання цей показник у випускників інноваційної школи складав 45,1 од., а в контролі - 39,3 од. (p<0,05). В кінці року він зменшився до 40,8 од. та 35,8 од. відповідно (р<0,05), тобто в традиційній школі спостерігалась більш несприятлива динаміка відповідних показників. В передекзаменаційний період виявлений дистонічний тип реакції ССС на дозоване фізичне навантаження у старшокласників обох шкіл. Під час іспитів у випускників із школи з СЦБСВ середні значення ПЯР достовірно не змінювались і складали 0,6 ум. од., які відповідають “хорошому” рівню, а в традиційній школі вони знизились з 0,7 ум. од. до 0,3 ум. од. (р<0,05), що вказує на формування “зниженого” функціонального стану ССС. Отже, отримані результати не дають підстав стверджувати, що форми і методи навчання за СЦБСВ, чинять більш негативний вплив на функціональні особливості ССС учнів, ніж за традиційної системи викладання.

Вплив психологічної атмосфери навчально-виховного середовища обумовлює рівень шкільної тривожності учнівських колективів (рис. 3).

Рис. 3. Розподіл учнів за компонентами шкільної тривожності упродовж навчання, (%)

Примітка: 1 - загальна тривожність в школі, 2 - страх ситуації перевірки знань, 3 - страх невідповідності очікуванням оточуючих, 4 - низька фізіологічна опірність стресу, 5 - проблеми та страхи у відношеннях з учителями. Діаграма відображає відсоток учнів за показниками норми.

Так, при переході від початкового навчання до середньої школи (нові вчителі-предметники, кабінетна система, поява більш складних дисциплін) у п'ятикласників обох освітніх закладів відмічені негативні ознаки психологічного стану. За період навчання у 5-ому класі частка дітей ОШ, що не мали ознак шкільної тривожності достовірно не змінилась і сягала 66,8%, а в КШ їх кількість зменшилась до 53,4 % (р<0,05). Кількість учнів традиційної школи, у яких відсутні проблеми і страхи у відношеннях з учителями складає 53,4% порівняно з основною - 93,4% (p<0,01). За критерієм страху ситуації перевірки знань психологічна норма не змінювалась у 53,4% учнів ОШ, а в КШ їх частка зросла з 26,7% до 60,0% (р=0,06). Дещо краще спрацьовують психологічні адаптаційні механізми у більш старших учнів групи В: в інноваційному навчальному закладі не мають страхів ситуації перевірки знань 86,7% школярів порівняно з 40,0%, що було на початку навчання (p<0,01); в традиційному - 73,4% порівняно з 26,8%, (p<0,01). Упродовж навчання поліпшуються показники в категорії проблем і страхів у відношеннях з учителями. З показниками норми навчальний рік закінчило 93,4% учнів ОШ, а на початку їх було - 60,0% (p<0,05) та 86,7% школярів традиційної при 40,0%, на початку року (p<0,01). Діагностика рівня шкільної тривожності випускників виявила, що за критерієм низької фізіологічної опірності стресу норма спостерігається у 80,1% учнів інноваційного та 86,8% традиційного закладів (р>0,05). В школі з СЦБСВ у випускників відсутні проблеми у відношеннях з учителями, а в контрольній їх немає лише у 73,4% учнів (р<0,05). Проблеми вчителів і учнів, їх недостатнє взаєморозуміння обумовлюють нижчий відсоток школярів, які не мають страхів невідповідності очікуванням оточуючих, у КШ - 53,4%, порівняно з ОШ - 86,7% (p<0,05).

Тривожність психологічного стану школярів проявляється в їх емоційному статусі. Діагностика емоційного стану учнів групи А ОШ виявила кращі результати порівняно з контролем, що проявлялося в перевазі вибору “активних” кольорів над “пасивними”. В інноваційному закладі цей показник становив 48,3% (р<0,01) порівняно з традиційним 21,4% (р=0,07). Також, у дітей ОШ зареєстровані вищі значення тональності психологічної атмосфери: Т=0,4 ум.од. порівняно з КШ Т=-0,53 ум.од. Підлітки групи В характеризуються меншими коливаннями індексу тональності психологічної атмосфери порівняно з представниками групи А, що є свідченням більш

стабільного емоційного стану. В той же час, у підлітків основної групи зареєстровані кращі індекси Т=0,66 ум.од., а в традиційній Т=0,13 ум.од. Підтвердженням формування психоемоційної втоми школярів є факт збільшення їх кількості з сумним, похмурим настроєм під кінець навчального року. А саме, на початку року різниця між учнями, які надавали перевагу “активних” кольорів над “пасивними” в інноваційній школі була 60,2 % (р<0,001), в традиційній 48,1% (р<0,01). В кінці учбового року відповідні показники складали 36,0% (р<0,01) та 23,0% (р=0,06). Схожа картина спостерігалась і серед випускників групи С обох освітніх закладів, у яких погіршився емоційний стан до кінця учбового року. Якщо в ОШ емоційний стан колективу характеризувався позитивними значеннями і за перевагою кількості випускників з активним та піднесеним настроєм 38,6% (p<0,01), і за тональністю психологічної атмосфери 0,4 ум.од., то в КШ ці показники мали від'ємні значення -4% та -0,8 ум.од. відповідно. Отже, психофізіологічні особливості організму школярів обох освітніх закладів мають пряму залежність від учбового навантаження та умов навчального середовища. В усіх вікових групах обох шкіл спостерігається зниження показників психологічного здоров'я учнів, але в традиційному закладі ці зміни мають більш виражений характер.

Оцінка здоров'я, здійснена на підставі результатів багаторазових (в 1,5,9,11 класах) комплексних медичних оглядів, виявила загальну закономірність прогресуючого зростання захворюваності школярів як інноваційного, так і традиційного освітніх закладів упродовж навчання від першого по випускний клас. Найбільшого ступеню ураження зазнають кістково-м'язова та травна системи, органи зору, система кровообігу, ендокринна система. За більшістю патологій систем організму між учнями обох закладів відсутня достовірна різниця. Виключення складають порушення опорно-рухового апарату. Так, якщо до першого класу обох навчальних закладів прийшло 13,9-16,2% (р>0,05) дітей з ураженнями цієї системи, в п'ятому класу між ними ще була відсутня достовірна різниця, то уже в дев'ятому класі їх кількість в ОШ зросла до 34,9%, а в КШ до 48,5% (р<0,05), на момент закінчення школи ці показники були 35,9% та 49,0% (р<0,05) відповідно. На нашу думку, одним із чинників, який призводить до менш активних темпів розповсюдження патологій опорно-рухового апарату у учнів ОШ є те, що при спарених уроках кількість підручників, які носять школярі в ранцях вдвічі менша, ніж у дітей КШ.

Аналіз захворюваності з тимчасовою втратою працездатності за десятирічний період спостереження показав, що починаючи з сьомих по випускні класи захворюваність учнів КШ була вищою, ніж в ОШ.

Більш глибоке розуміння змін здоров'я учнівських колективів шкіл з СЦБСВ та традиційною отримали завдяки аналізу розподілу учнів по групах здоров'я упродовж навчання з 1 по 11 класи. Результати досліджень дозволили ввести поняття індексу здоров'я (відношення частки школярів з І-ою групою здоров'я до частки з ІІІ-ою) та коефіцієнту здоров'я (відношення ОШ до КШ). Виявлено, стрімке падіння від 1-го до 11-го класу у учнів обох шкіл. Якщо на початку навчання в обох закладах був від 7,0-12,3 ум.од., то наприкінці - 0,3-0,4 ум.од., що є свідченням несприятливих впливів, в тому числі і учбового середовища, на здоров'я учнів як ОШ, так і КШ. Коефіцієнт здоров'я () випускників складав 1,48 ум.од., що є показником кращого здоров'я учнів ОШ. Графічна модель залежності індексу здоров'я () випускників від часу навчання в школі () показала, що в КШ процес зменшення відбувається активніше, що є свідченням більш швидких темпів погіршення здоров'я учнів, ніж в ОШ. Основним параметром графічної моделі є швидкість спаду експоненти. Різниці між параметрами ОШ і КШ р<0,05 (рис.4).

Діагностика рівня соматичного здоров'я школярів виявила, що він був дещо вищий серед п'ятикласників КШ порівняно з ОШ, за рахунок більшої частки дітей з рівнями здоров'я вищим за середній - 60,0% проти 40,0% та середнім - 54,6% проти 45,4% відповідно. Але вже у дев'ятикласників краще здоров'я було у учнів інноваційного закладу, де налічувалось 66,7% підлітків з високим рівнем соматичного здоров'я порівняно з 33,3% в традиційному та з рівнем здоров'я вищим за середній 60,0% проти 40,0% відповідно. Випускники обох шкіл з високим рівнем соматичного здоров'я були в однаковій кількості, однак в ОШ налічувалось 60,0% випускників з рівнем здоров'я вищим за середній проти 40,0% в КШ. Дворічна динаміка виявила незначне покращення ростово-масових показників, роботи дихальної та серцево-судинної систем випускників ОШ.

Таким чином, проведені дослідження виявили негативний вплив навчального навантаження на організм школярів усіх вікових груп обох навчальних закладів. Проте, інтенсивність погіршення здоров'я серед школярів, що з 5-го по 11-й клас навчались за СЦБСВ була нижчою, ніж серед учнів з контролю. Отримані результати дають підстави стверджувати, що ступінь несприятливого впливу навчальної діяльності на здоров'я та функціональні можливості організму школярів 9-11 класів за СЦБСВ менший порівняно з впливом форм і методів традиційного викладання. Встановлене ж зниження функціональних можливостей та напруження процесів адаптації у молодших учнів (п'ятикласників) середньої школи з СЦБСВ порівняно з однолітками традиційного закладу вимагає впровадження заходів гігієнічної корекції навчання або введення даної педагогічної інновації з більш пізнього шкільного віку.

ВИСНОВКИ

На підставі проведення комплексу фізіолого-гігієнічних досліджень здійснена оцінка впливу сучасної інноваційної технології семестрово-цикло-блочної системи викладання на здоров'я школярів різного віку: виявлені вікові особливості впливу СЦБСВ на функціональний стан організму учнів та запропоновані профілактичні заходи гігієнічної корекції, що відображені в інформаційних документах.

1. Встановлено загальне зниження функціональних можливостей організму школярів упродовж навчання, однак, у учнів школи з СЦБСВ зміни мали менш виражений характер: нижчий ступінь прояву втоми в 3,2 рази (р<0,05); менша інтенсивність зниження розумової працездатності на 22,4% (р<0,05), ніж у випускників, що навчались за традиційною системою.

2. В основній школі на 26,7% старшокласників більше, які упродовж навчання не змінили стійкості уваги (р<0,05); в 3 рази (р<0,05) менша інтенсивність негативних зрушень часу переключення уваги, в 3,5 рази (р<0,05) розподілу уваги, в 3,3 рази (р<0,01) концентрації уваги. Встановлено зниження пристосувальних реакцій нервової системи школярів упродовж учбового року: середні зрушення психомоторних реакцій учнів школи з СЦБСВ в межах (-0,62) - (-0,75) ум. од., традиційної ? (-0,13)-(-0,80) ум. од. (р<0,05).

3. Відмічені кардіогемодинамічні зміни у учнів усіх вікових груп обох закладів в бік зниження функціональних можливостей. У старшокласників основної школи під час іспитів не змінювались показники якості реакції системи кровообігу і відповідали “хорошому” рівню (0,6 ум.од.) в той час як функціональний стан учнів контрольної школи був “знижений” (на 0,4 ум. од. (р<0,05)); не змінювалась і частка випускників з задовільним рівнем адаптації серцево-судинної системи, а в контролі їх поменшало на 26,6% (р<0,05).

4. Доведено зниження показників психологічного статусу учнів, особливо при переході з початкової до середньої школи, але в основному закладі ці зміни мають менш виражений характер: достовірно не змінювалась частка п'ятикласників школи з СЦБСВ, що не мали ознак шкільної тривожності - від 80,0% до 66,8% (р>0,05), в контролі - зменшилась з 86,8% до 53,4% (р<0,05); у дітей інноваційної школи зареєстровані вищі значення індексу тональності психологічної атмосфери Т=0,4 ум. од. порівняно з контролем Т=-0,53 ум. од.

5. Соматичне здоров'я старшокласників основної школи характеризується кращими показниками за рахунок більшої частки школярів з рівнями здоров'я вищим за середній - 60,0% проти 40,0% та високим - 66,7% проти 33,3% в контролі відповідно. Упродовж навчання в інноваційному закладі менш інтенсивно відбувається процес зниження індексу здоров'я ().

6. Доведено, що учні старшої школи з СЦБСВ мають вищу успішність, активність на заняттях, менше навантажені в позаурочний час: на уроках-парах вища активність на 8,5% (р<0,05); учбове навантаження в другій половині дня менше на 33,4% (р=0,07) за рахунок скорочення витрат часу на виконання домашніх завдань.

7. Проведені дослідження дають підстави стверджувати, що ступінь несприятливого впливу навчальної діяльності на здоров'я та функціональні можливості організму школярів за СЦБСВ менший порівняно з впливом форм і методів традиційного викладання. Недоліки умов та режимів учбової діяльності, виявлені в обох освітніх закладах, мають ідентичний характер.

8. Виявлене суттєве зниження функціональних можливостей організму учнів п'ятих класів під впливом навчальної діяльності за СЦБСВ вимагає впровадження заходів гігієнічної корекції або рекомендувати використання інноваційної системи викладання з більш старшого шкільного віку.

СПИСОК, ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

І. Наукові праці, опубліковані в фахових виданнях затверджених ВАК України:

1. Полька Н.С., Лебединець Н.В. Фізіолого-гігієнічна оцінка впливу семестрово-цикло-блочної системи навчання на функціональний стан ЦНС старшокласників //Довкілля та здоров'я - 2006.-№2(37).-С.65-69. Дисертантом виконані та проаналізовані експериментальні дослідження, підготовлений матеріал до опублікування.

2. Лебединець Н.В. Стан серцево-судинної системи школярів інноваційних навчальних закладів (семестрово-цикло-блочна технологія викладання) // Довкілля та здоров'я -2007.-№1(40).-С.20-24.

3. Лебединець Н.В., Полька Н.С. Гігієнічна оцінка динаміки емоційного стану учнів семестрово-цикло-блочної школи протягом навчального року // Гігієна населених місць: Збірник наукових праць.- Київ, 2007- Вип.49.-С.342-347. Дисертантом проведено натурні дослідження, проаналізовані їх результати та підготовлено матеріал до опублікування.

4. Лебединець Н.В., Полька Н.В. Динаміка здоров'я школярів інноваційного учбового закладу з семестрово-цикло-блочною системою навчання // Гігієна населених місць: Збірник наукових праць.- Київ, 2007- Вип.50.-С.337-344. Дисертантом виконані та проаналізовані натурні дослідження, підготовлений матеріал до опублікування.

5. Лебединець Н.В. Гігієнічна оцінка шкільної тривожності учнів як показника психологічної атмосфери навчального середовища //Рідна школа-2007.-№9(932).-С.57-59.

ІІ. Наукові праці, опубліковані в інших виданнях:

6. Лебединець Н.В. Вплив новаторських форм і технологій навчання на здоров'я дітей //Вісник НПУ ім. М.П. Драгоманова - Київ, 2004.-Вип.7.-С.85-91.

7. Лебединець Н.В., Омельчук О.В. Особливості кістково-м'язової системи школярів різного віку залежно від типу навчального закладу //Проблеми вікової фізіології: Матер. наук.-практ. конф.- Луцьк,2005.-С.180-183. Дисертантом виконані дослідження в школах з СЦБСВ та традиційною, підготовлений матеріал до опублікування.

8. Лебединець Н.В., Омельчук О.В. Стан опорно-рухової системи у школярів загальноосвітніх навчальних закладів різного типу //Наук. Вісник ВДУ ім. Лесі Українки.-Луцьк,2005.-Вип. 7.-С.142-146. Дисертантом проведено дослідження в натурних умовах школи з СЦБСВ та традиційною, проаналізовані результати, підготовлений матеріал до опублікування.

9. Лебединець Н.В. Рівень соматичного здоров'я школярів інноваційного навчального закладу (семестрово-цикло-блочна система навчання) //Формування здоров'я дітей, підлітків та молоді в умовах навчального закладу: Матер. наук.-практ. конф.-Суми,2006.-С.201-206.

10. Лебединець Н.В. Вплив семестрово-цикло-блочної системи викладання на властивості нервової системи школярів //Особливості формування та становлення психофізіологічних функцій в онтогенезі: Матер. симпозіуму.-Київ-Черкаси,2006.-С.58.

11. Лебединець Н.В. Психофізіологічні особливості організму школярів інноваційних навчальних закладів //Наукові та методичні основи викладання біологічних дисциплін у педагогічних вищих навчальних закладах України: Матер. наук.-практ. конф.-Київ,2006.-С.57-59.

12. Полька Н.С., Лебединец Н.В. Психофизиологические особенности организма выпускников школы с семестрово-цикло-блочной системой обучения //Актуальные вопросы психогигиены и охраны психического здоровья детей и подростков: Метер. научн.-практ. конф. с междунар. участ.-Москва,2007.-С.173-175. Дисертантом виконані натурні дослідження, здійснений їх аналіз та підготовлений матеріал до опублікування.

13. Лебединец Н.В. Влияние семестрово-цикло-блочной системы обучения на здоровье школьников // Матер. конгр. “І конгресс Российского общества школьной и университетской медицины и здоровья”.- Москва, 2008.-С.101-102.

АНОТАЦІЯ

Лебединець Н.В. Фізіолого-гігієнічна оцінка впливу семестрово-цикло-блочної системи викладання на здоров'я школярів різного віку.-Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 14.02.01 - гігієна та професійна патологія - ДУ “Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва АМН України”, Київ, 2008.

Дисертація присвячена розв'язанню проблеми впливу семестрово-цикло-блочної системи викладання (СЦБСВ) на функціональний стан провідних систем організму, розумову працездатність, психоемоційний статус, здоров'я школярів.

Встановлені особливості змін провідних функціональних систем, психоемоційної сфери, здоров'я школярів різних вікових груп під впливом навчальної діяльності за СЦБСВ. Виявлені чинники навчально-виховного процесу та середовища, що спричиняють несприятливі зрушення організму учнів.

Розроблений комплекс рекомендацій щодо заходів гігієнічної корекції впровадження семестрово-цикло-блочної системи викладання в освітніх закладах України.

Ключові слова: семестрово-цикло-блочна система викладання, здоров'я, школярі, розумова працездатність, втома, психоемоційний статус.

Лебединец Н.В. Физиолого-гигиеническая оценка влияния семестрово-цикло-блочной системы преподавания на здоровье школьников различного возраста.- Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 14.02.01 - гигиена и профессиональная патология (биологические науки).- ГУ “Институт гигиены и медицинской экологии им. А.Н. Марзеева АМН Украины”, Киев, 2008.

Диссертация посвящена решению проблемы влияния семестрово-цикло-блочной системы преподавания (СЦБСП) на функциональное состояние ведущих систем организма, умственную работоспособность, психоемоциональный статус, здоровье школьников.

Установлено снижение функциональных возможностей организма учащихся инновационного и традиционного учебных заведений, однако, ученики школы с СЦБСП имеют менее выраженные изменения: ниже степень проявления утомления в 3,2 раза (р<0,05); меньше интенсивность снижения умственной работоспособности на 22,4% (р<0,05), чем у выпускников контрольной школы (КШ). Выявлено снижение приспособительных реакций нервной системы школьников: среднегодовые сдвиги психомоторных реакций учеников ОШ в пределах (-0,62)-(-0,75) ус.ед., а КШ - (-0,13)-(-0,80) ус.ед. (р<0,05). Отмечено ухудшение устойчивости и концентрации внимания, увеличение времени его переключения и распределения, особенно у школьников контрольной группы. В ОШ, сравнительно с КШ, на 26,7% старшеклассников больше, у которых в течение учебного года не изменилась устойчивость внимания (р<0,05); в 3 раза меньше интенсивность негативных изменений времени переключения внимания (р<0,05), в 3,5 раза распределения внимания (р<0,05), в 3,3 раза концентрации внимания (р<0,01).