Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Физиолого-гигиеническая оптимизация условий подготовки дошкольников к занятиям с применением персональных компьютеров

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИГИЕНЫ И ПРОФИЛАКТИКИ ЗАБОЛЕВАНИЙ ДЕТЕЙ, ПОДРОСТКОВ И МОЛОДЕЖИ ГОСКОМСАНЭПИДНАДЗОРА РОССИИ

' На правах рукописи

' - .о. :

КАРАЛАШВИЛИ ЕЛЕНА АРЧИЛОВНА

УДК 613.954

ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОПТИМИЗАЦИЯ

УСЛОВИЙ подготовки дошкольникоб к

ЗАНЯТИЯМ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРОВ

14.00.07 • гигиена

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

" V;'? У / -Г' У

Москва 1994

Работа выполнена в Институте возрастной физиологии РАО.

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор, член-корр. РАО Л.А.Леонова

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук,

профессор С.А.Полиевский

кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник М.И.Степанова

Ведущая организация: Московская медицинская

академия им. И.М.Сеченова

Защита диссертации состоится 29 декабря 1994 г. в 13.00 часов на заседании специализированного совета К. 176.01.01 НИИ гигиены и профилактики заболеваний детей, подростков и молодежи Госкои-санэпидемнадзора России (103064, Москва, пер. Мечникова, б).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ гигиены < профилактики заболеваний детей, подростков и молодежи Госком-санэпидемнадзора России.

Автореферат разослан " ' 1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат медицинских наук, старший научный сотрудник П.И.Храмцов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время электронно-вычислительная и дчкропроцессорная техника все шире внедряется в производство и другие сферы деятельности человека. Ожидается, что в ближайшие пять лет около 70% работающих будут иметь дело с персональными компьютерами (ПЭВМ). Поэтому возникает проблема воспитания поколения, способного эффективно работать в условиях новых информационных технологий (Н.Н.Данилова, 1984; А.П.Ершов, 1988; Г.Л.Белкина, 1988; Н.Д.Наумов, 1991). Компьютерная техника широко используется в учебном процессе средних школ, средних и высших учебных заведений..

По мнению педагогов и психологов (С.Л.Новоселова, 1990; И.Г.Белавина, 1991), компьютер является мощным средством воспитания и развития различных способностей ребенка, особенно творческих; обладает в этом отношении явными преимуществами персА всеми другими традиционными средствами. Персональные компьютеры все чаще начинают применяться в учебно-воспитательной работе детских дошкольных учреждений. В связи с этим выдвигается ряд важных и сложных проблем, решение которых помогло бы испол. овать это новое педагогическое средство не только эффективно, но и без ущерба для здоровья детей.

Известно, что взаимодействие человека с ПЭВМ характеризуется рядом специфических особенностей. Работа взрослых операторов ЭВМ - это очень утомительный труд, нередко' связанный с. проявлениями стресса и нарушениями здоровья. Для школьников работа на ПЭВМ является гораздо более утомительной, чем работа на традиционно гг водимых уроках (Л.А.Леонова, С.С.Савватё-ева и др., 1987, 1989, 1991), и при нерациональной ее организации с точки зрения гигиены сопряжена с возможностью неблагоприятного влияния на здоровье учащихся (Е.А.Гельтищева, 1986;

B.А.Доскин и др., 1987; Н.А.Ананьева, Л.Г.Неверова, 1987; Е.К.Глуш-кова, М.И.Степанова, 1987, 1988; Л.А.Леонова, А.А.Бирюкович,

C.С.Савватеева, 1987; В.И.Белявская, С.Л.Ковалькова, 1988; А.А.Бирюкович, Г.Н.Лукьянец, Л.Б.Лопухина, 1988; Г.Н.Лукьянец, 1989).

Следует, однако, отметить, что характер взаимодействия до-1 школьника г П?ЧМ на занятиях в детском саду существенно обличается от такового в условиях средней школы: различны цели, задачи занятия, педагогическая методика, форма занятия, приме-

няемые компьютерные программы, длительность общения с ПЭВМ и т.д. Тем не менее, нельзя не учитывать, что дети 5-6 лет (именно в этом позрасте начинается использование ПЭВМ) характеризуются интенсивным психофизиологическим и морфофункциональ-ным развитием и отличаются высокой чувствительностью к воздействию различных факторов среды (М.В.Антропииа, М.М.Кольцова, Л.К.Семенова, 1976; А.Г.У.жпкова, М.В.Антропова, 1979; В.И.Козлова, Д.А.Фарбер, 1988). Именно поэтому у детей часты случаи возникновения различных функциональных расстройств и отклонений в состоянии здоровья даже при незначительных нарушениях границ выносливости организма к воздейств чэщим факторам.

Как свидетельствуют исследования одних авторов, состояние здоровья дошкольников зависит от условий воспитания и обучения (И.Н.Головннова, 1977; С.П.Ефимова, Е.П.Коринская, И.А.Лаптева, 1979). Другие указывают на увеличение заболеваемости детей в период их адаптации к новым условиям (Л.Ф.Кобзева, 1975; А.А.Солнцев, 1985); некоторые обращают внимание на тенденцию к ухудшению нервно-психического здоровья дошкольников (И.А.Шашкова, 1983; Д.Н.Крылов, Т.П.Кулакова, 1988; Г.П.Юрко с соавт., 1991).

Все вышеизложенное обусловливает необходимость разработки проблемы гигиенически рациональной организации занятий с применением ПЭВМ в детском сад]. Однако, исследования в данном направле' чи начаты недавно, результаты их освещены в литературе крайне недостаточно. Усилия авторов направлены, главным образом, на обоснование длительности общения ребенка с компьютером и кратности его использования в течение недели (Е.К.Глушкова, Л.А.Леонова, З.И.Сазанюк. М.И.Степанова, 1990; Л.А.Леонова, А.А.Бирюкович, С.С.Савватеева, 1992, 1994). Не исследуются в должной мере процессы адаптации детей к специфическим условиям взаимодействия с компьютером, физиологические процессы, развивающиеся при этом; не учитывается функциональная готовность детей успешно выполнять необходимые действия на П~>ВМ и успешно решать поставленные задачи. Между тем, разработка перечисленных вопросов актуальна: общение дошкольников с компьютером не является привычным, вызывает у ребенка специфические реакции со с.ороны центральной нервной, сердечно-сосудистой систем, зрительного анализатора, требует от

детского организма мобилизации его функциональных возможностей. Нередко дети испытывают затруднения при общении с ПЭВМ, при управлении им, особенно на начальном этапе обучения. По отзывам педагогов, около 5% дошкольников отрицательно относится к выполнению заданий на ПЭВМ; по нашим собственным данным, у 54/о детей выявлено скрытое настороженное отношение к работе на ПЭВМ, сохраняющееся до конца развивающего занятия. Все вышеописанное может вызвать стойкое^ негативное отношение детей к згчятиям, неуверенность в своих силах и даже страх перед компьютером. Дезорганизация же эмоциональной сферы ребенка (тревожность, страх, неуверенность, возбудимость) в свою очередь может оказывать негативное влияние на интеллектуальное развитие дошкольников и сопровождаться проявлением у них невротических и астенических состоянии (И.А.Шашкоиа, Можно предположить, что общении с ПЭВМ у части детей будет сопровождаться некоторым напряжением физиологических систем, приводить к ухудшению работоспособности, а, возможно, и к нарушениям психического и физического здоровья.

В связи с вышеизложенным, настоящее исследование было направлено на гигиеническое обоснование мер оптимизации условий подготовки детей к общению с ПЭВМ, на разработку профилактических.мероприятий, направленных на охрану здоровья дошкольников.

Цель работы: изучить функциональную готовность детей 5-6 лет к взаимодействию с ПЭВМ и разработать научно обоснованные гигиенические рекомендации по оптимизации условий подготовки детей к самостоятельной работе на ПЭВМ, направленные на сохра ение здоровья дошкольников.

Задачи работы:

1. Изучить санитарно-гигиенические условия в компьютерном зале детского сада и привести их в соответствие с существующими требованиями; исследовать организацию и содержание развивающих занятий с применением компьютеров.

2. Изучить особенности взаимодействия детей 5-6 лет с компьютером на развивающем занятии в детском саду и выявить психофч; зиологическ е ф;, лкции, значимые для успешной их работы на ПЭВМ.

3. Исследовать особенности развития значимых психофизиологических функций, дневную динамику работоспособности у де-

тей 5-6 лет в связи с разными условиями их подготовки к самостоятельной работе на ПЭВМ: традиционными и гигиенически оптимизированными (повышение функциональной готовности детей к общению с компьютером с помощью специально разработанных подвижных игр и физических упражнений).

4. Разработать гигиенические рекомендации, направленные на оптимизацию условий подготовки детей к самостоятельной работе с ПЭВМ на развивающем занятии в детском саду.

Научная новизна. Впервые изучена функциональная готовность детей 5-6 лет к общению с компьютером в процессе развивающего занятия в детском саду; исследованы психофизиологические функции, значимые для успешной работы дошкольников на ПЭВМ; выявлена взаимозависимость между функциональной готовностью детей к общению с ПЭВМ, их работоспособностью и результативностью занятий с применением компьютеров. Установлена возможность и необходимость активной подготовки детей к взаимодействию с ПЭВМ: тренировка значимых психофизиологических функций с помощью специально разработанных игр и физических упражнений повышали уровень развития тренируемых функций, работоспособность детей и эффективность не только развивающих, но и других занятий. Разработаны научно обоснованные рекомендации, направленные на оптимизацию условий подготовки д^ .ей к самостоятельной работе на ПЭВМ в детском саду, разработана эффективная методика подготовки дошкольников к взаимодействию с компьютером.

Практическая значимость. Разработанные научно обоснованные рекомендации по гигиенической оптимизации условий подготовки дошкольников к взаимодействию с ПЭВМ, внедренные в учебно-воспитательный процесс детских дошкольных учреждений, повышают функциональную готовность детей к работе на ПЭВМ, их работоспособность, способствуют созданию благоприятных условий для об' )ения, воспитания и сохранения здоровья дошкольников.

Внедрение. Материалы исследований использованы:

- в "Методических рекомендациях по оценке уровня развития психофизиологических функций, значимых для работы на ПЭВМ,

у детей 5-6 лет" (утверждены Ученым советом Института возрастной физиологии РАО, 16.12.93);

- в педагогическом процессе на кафедре гигиены детей и подростков Медицинской академии им. И.М.Сеченова (1994);

- в программе методических семинаров по возрастной физиологии и гигиеие (в разделе "Дошкольное врспитание") на кафедре естествознания и методики его преподавания факультета начальных классов ПГПИ им. В.Г.Белинского (1994);

- при разработке спецкурса "Новые технологии обучения" на кафедре анатомии, физиологии и гигиены человека ПГПИ им. В.Г.Белинского (1994).

Разделы разработанных рекомендаций опубликованы в методическом журнале "Дошкольное воспитание" (1994, №5).

Положения выносимые на защиту:

Недостаточная функциональная готовность части дошкольников 5-6 лет к успешному взаимодействию с компьютером в детском саду диктует необходимость оптимизации условий подготовки детей к самостоятельной работе на ПЭВМ.

2. Разработаны :е рекомендации по гигиенической оптимизации условий подготовки дошкольников к 'самостоятельному взаимодействию с ПЭВМ эффективны: повышают функциональную готовность детей к работе на ПЭВМ, работоспособность, способствуют сохранению их здоровья и повышению педагогической эф-, фективности занятий.

Апробация работы

М .териалы диссертации доложены и обсуждены:

- на заседании совета молодых ученых НИИ физиологии детей и подростков АПН СССР (Москва. 1991);

- на научно-практической конференции "Биолого-гигиеническое обеспечение процесса обучения и воспитанчя учащихся" (Коломна, 1992);

- на научно-практическоГ конференции ."Человек, здоровье, физическая культура в изменяющемся мире" (Коломна, 1993);

- на научно-практической конференции молодых преподава ^ лей (Пенза, 199<0.

Публикации

По теме диссертации опубликовано пять печатных работ.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 141 страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения, выводов, списка литературы (254 источников отечественных авторов и 17 иностранных) 10 таблиц, 9 рисунков и 3 приложений.

Организация работы, методики и объем исследования

Исследование проводилось в 1990-1992 гг. в ходе естественно-гигиенического эксперимента с участием 322 детей 5-6 лет детского сада №1623 г. Москвы. Существенных отклонений от требуемых санитарно-гигиенических норм содержания основных помещений и организации учебно-воспитательного процесса в детском саду не выявлено. Занятия с применением компьютера были развивающего типа с использованием специальна. компьютерных программ, разработанных специалистами Института дошкольного воспитания АПН СССР и программистами ассоциации "Компьютер и детство".

В соответствии с поставленными задачами исследование проводилось в три этапа.

На первом этапе (1990 г.) изучалась и анализировалась литература по теме диссертации, исследовались санитарно-гигиенические условия в компьютерно-игровом комплексе (КИК) и других помещениях детского сада, изучались организация и содержание развивающих занятий с применением ПЭВМ, особенности взаимодействия дете.. 5-6 лет с компьютером, выявлялись психофизиологические функции, значимые для самостоятельной работы детей га ПЭВМ.

На втором этапе (1990-1991 гг.) подтверждалась значимость выделенных функчий в двух сериях эксперимента. В первой серии определялся уровень развития психофизиологических функций (функция двигательного аппарата (точность кинестезии), умственная работоспособность, функция кратковременной памяти) у детей 5-6 лет, занимающихся на ПЭВМ в течение 10 месяцев и не занимающихся. Во второй серии обследовались дети, успешно и менее успешно овладевающие работой на ПЭВМ, уточнялась значимость перечисленных выше функций и проверялась значимость двух других (функциональной подвижности нервных процессов и функционального состояния аккомодационной системы глаза).

На третьем этапе (1991-1992 гг.) разрабатывался комплекс мероприятий по оптимизации условий подготовки дошкольников к занятиям с применением ПЭВМ; создавалась методика активного целенаправленного развития значимых функций и исследовалась ее эффективность; осуществлялось внедрение методики в режим детского сада.

На всех этапах исследования сравниваемые группы по составу детей были примерно одинаковыми: относились к 1-Н группам здоровья; по результата!1 тестирования функциональной готовности к обучению большинство детей были зрелыми; число детей с разным исходным уровнем развития значимых функций и разным типом мотивации к занятиям на ПЭВМ в сравниваемых группах было одинаковым. Все дети имели одинаковый опыт общения с компьютером, работали по одним и тем же компьютерным программам и единой методике.

Экспериментальная работа проводилась с помощью адекватных методик исследования. Функциональная подвижность нервной системы изучалась с помощью хронорефлексометрии (зрительно-моторная реакция); функция двигательного анализатора (точность кинестезии) оцениь^лась по показателям кинестезиометрии и ки-нестезиографии; функциональное состояние аккомодационной системы- глаза исследовалось методикой глазной (бинокулярной) эр-гометрии; умственная работоспособность определялась методикой дозирования работы во времени с помощью фигурных таблиц;' эмоциональное состояние оценивалось методикой цветописи; кратковременная память оценивалась двумя методиками: общепринятой (В.Л.Мари^ук с соавт., 1974).и компьютерной (игра "Кто-где?"). Прозодился индивидуальный и групповой хронометраж занятий с регистрацией общепринятых видов работы, дополненных новыми, учитывающими специфику поведения ребенка в процессе общения с ПЭВМ.

Ча ть исследований проводилась до и после занятий с применением ПЭВМ (функциональная подвижность нервных процессов, функциональное состояние аккомодационной системы глаза, эмоциональное состояние), часть - однократно (функция двигательного аппарат? кратковременная память). При разработке методики активного развития значимых функций исследование проводилось в динамике 6-недельного эксперимента (до и после него).

Полученные результаты обрабатывались методами математической статистики с вычислением средних величин и их ошибок. Достоверность различий средних величин определялась по критерию Стьюдента, относительных - по таблицам Боярского.

Объем проведенных исследований представлен в таблице 1.

Таблица 1

Объем исследований

Название исследования Количество исследований

1. Гигиеническое обследование условий внешней среды (температура, относительная влажность) 180

2. Замеры освещенности 520

3. Методика дозирования работы во времени с помощью фигурных таблиц 1920

4. Хронорефлексометрия 2160

5. Глазная эргометрия 6230

6. Кинестезиография 1440

7. Кинестезиометрия 1260

8. Хронометраж компьютерных занятий 1364

9. Тестирование объема кратковременной памяти 524

10. Исследование эмоциональных реакций 290

11. Тестирование функциональной готовности к обучению 77

Санитарно-гигиенические условия. в кс шьютерном зале детского сада

Занятия проходили в специально оборудованном компьютерно-игровом комплексе (КИК), состоящем из четырех смежных помещений: собственно компьютерного зала, игрового зала, комнаты для методиста и комнаты релаксации. В компьютерном зале было установлено и зсть бытовых компьютеров "Электроника" БК-0011 и 1 ДВК, игровой зал оборудован игровыми наборами (строительный конструктор, мозаика, пространственные модули и т.д.), в комцате методиста хранился различ .ли дидактический и наглядный материал. Каждое помещение КИКа было оборудовано в соот-

ветствии с целями и содержанием каждой' части, компьютерного занятия. В результате проведенных исследований существенных отклонений ог действующих гигиенических норм и правил к оборудованию и содержанию основных помещений детского сада (игровые, спальни, физкультурный зал) выявлено не было.

Собственно компьютерный зал занимал площадь 46,3 м2 и был оборудован, как уже упоминалось, шестью ПЭВМ для занятий детей и 1 ДВК (следовательно, на одно рабочее место приходилось 6,6 м2. Используемые столы и стулья соответствовали росту детей. Уровни освещенности на рабочих местах и экране монитора ПЭВМ были достаточными (соответственно 400 и 150-200 лк).

Температура воздуха в компьютерном зале колебалась в пределах 19-21°С, относительная влажность воздуха равнялась 30%. Обеспечить рекомендуемую влажность воздуха (40-60%) удава-лос. с помощью систематической влажной уборки помещения и испарения воды из широких резервуаров, расставленных в зале..

. На занятиях преподаватель строго следил за правильной позой детей при работе на ПЭВМ.

Таким образом, санитарно-гигиенические условия в компьютерном зале соответствовали действующим правилам (Информационное письмо №142-10/85 от 30.07.91, Минздрав СССР).

Характеристика развивающих занятий с использованием

ПЭВМ, выделение психофизиологических функций, значимых для самостоятельной работы ребенка на ПЭВМ

Занятия с применением ПЭВМ в детском саду были развивающего типа. На эт. л занятиях создавалась специальные условия и выстраивалась особая система взаимоотношений между ребенком и компьютером, которые стимулировали творческую деятельность детей, развивали внимание, память, воображение и т.д. Подбор компьютерных программ осуществлялся с учетом возраста детей: на экран предъявлялись, главным образом, изображения предметов средних размеров, мелкие детали отсутствовали, использовалось не более пяти разных цветов в одной картинке; взаимодействие с компьютером строилось в зависимости от возможностей ребенк , же ганий, собственного темпа работы.

Занятия в КИКе проходили один раз в неделю, в первую половину дня, дети занимались по подгруппам из 5-6 человек. Занй-

тие длилось 25-30 минут и состояло из трех последовательных частей по 10 минут: подготовительной, в процессе которой дети погружались в предметно-ориентированную игровую среду, готовились к восприятию компьютерной программы, знакомились с задачей предстоящей работы; непосредственного общения ребенка с компьютером (работа на ПЭВМ), где шел поиск ответа на поставленную задачу и практическое достижение результата; посткомпьютерной деятельности: подведением итогов работы детей на ПЭВМ в виде беседы, зарисовок на бумаге своих впечатлений или результатов работы на компьютере, театрализованных игр и т.д.

Первая и третья части занятия были организованы в игровом зале, вторая - в собственно компьютерном зале; длительность его не превышала установленной нормы (10 мин).

Как показали наши наблюдения и хронометражные данные, процесс освоения ребенком работы на ПЭВМ сложен и длителен. В нем можно выделить 3 основные этапа:

1. Обучение правилам управления компьютером: изучение клавиатуры, функционального назначения ее клавиш; овладение простыми операциями по управлению компьютером.

2. Выполнение ребенком заданий, диктуемых компьютерными программами.вместс с педагогом или при постоянном его контроле.

3. Самостоятельная работа ребенка с компьютером, возможность творческой деятельности.

Продолжи. ельность подготовки ребенка к самостоятельной работе на ПЭВМ (1. и 2 этапы) длится около шести недель. Именно в этом периоде, по мнению педагогов, дошкольники сталкиваются с трудностями, обусловленными спецификой работы на ПЭВМ. Об этом свидетельствуют наши исследования. Оказалось, что далеко не'все дети положительно относятся к работе на ПЭВМ, 5% открыто отказываются общаться с компьютером. Методом исследования эмоционального состояния удалось установить, что половина детей (54%) настороженно относятся к работе на ПЭВМ, 11% • нейтрально и только треть дошкольников (35%) настроена к занятиям положительно. После занятия картина изменяется в худшую сторону: число детей, настороженно относящихся к ПЭВМ достоверно увеличивается (до 67%), число положительно настроенных снижается до 22% (минимальная достоверная разность по табл.

Боярского равна 11%). Все это косвенно свидетельствует о том, что дети испытывают определенные трудности при ра6о¥е на ПЭВМ.

Можно п, едположить, что одной из ведущих причин, обусловливающих трудности освоения детьми работы на ПЭВМ, является их функциональная неготовность к работе на компьютере.

Наблюдения за детьми в процессе их общения с ПЭВМ,' хро-нометражные исследования, изучение двигательных реакций, анализ компьютерных заданий позволили охарактеризовать особенности взаимодействия ребенка с компьютером на развивающем занятии и выделить для изучения психофизиологические функции, значимые для успешного общения с ПЭВМ.

Общение детей 5-6 лет с компьютером, как показали наши исследования, отличается высокой плотностью работы (86% О" длительности собственной работы на ПЭВМ). Начало отвлечений на-блк,"чется со второй минуты у трети детой (35%). Двигательная акт^иность начинается у отдельных детей со второй минуты, у большинства - на 8-10 минутах работы.

Следует отметить, что поведение детей, эмоциональные и некоторые двигательные реакции, сопровождающие общение дошкольников с ПЭВМ, .отличаются от таковых при работе .на ПЭхЗМ взрослых и школьников: иногда дети работали стоя, раскачивались, сидя на стуле, переходили к другому компьютеру, слышались возгласы, пение, хлопки в ладоши, смех и т.д. .

При работе на ПЭВМ дети решают пространственные и логические задачи, для выполнения которых необходимо достаточно развитое абстрактное мышление, умение сравнивать, анализирр-вать, что требует з. ачительного умственного напряжения. Задание выполняется в свободном временном режиме. Однако, ребенок старается как можно быстрее решить поставленную перед ним задачу. Следовательно, умственная работоспособность и функциональная подвижность неявных процессов могут быть значимыми для работы на ПЭВМ.

В процессе взаимодействия с компьютером от ребенка требуется быстро и точно попадать на определенные клавиши клавиатуры, с достаточной скоростью переводить взор с экрана на кла: виатуру. В ~аки услорчях работы, помимо значимости функциональной подвижности нервных процессов, важна и функция двига-

тельного анализатора: точность кинестезии при движении пальцев и кисти руки.

' В связи с тем, что работа с каждой компьютерной программой предусматривает свои специфические пространственные двигательные координации, связанные с управлением ПЭВМ путем нажатия на клавиши клавиатуры, детям приходится 1 лждый раз запоминать правила управления (мс то расположения функциональных клавиш) при переходе на новую программу. Можно предположить, что для успешной работы детей 5-6 лет на ПЭВМ значимым будет и достаточный уровень развития функции кратковременной памяти.'

В результате хронометражных исследований было установлено, что при работе на компьютере ребенок постоянно переводит взор с экрана монитора на клавиатуру и обратно. За 10 минут работы он это делает от 80 до 100 раз. В связи с этим, в частности, многие авторы связывают работу на ПЭВМ с напряжением аккомодационной системы глаза. В условиях такой зрительной работы функциональное состояние аккомодационной системы глаза, по нашему мнению, будет тоже определять успешность общения дошкольников с ПЭВМ.

Таким образом, для дальнейшего исследования были намечены следующие психофизиологические функции, значимые для работы детей 5-6 лет на ПЭВМ: функциональная подвижность нервной систему, умеренная работоспособность, функция двигательного аппарата (точность кинестезии), функциональное состояние аккомодационной системы глаза, кратковременная память. Значимость кх исследовалась в специальном эксперименте.

Эксперимента *ьное подтверждение гипотезы о значимости намеченных психофизиологических функций

Для экспериментального подтверждения гипотезы о значимости функций было проведено две серии экспериментов: в первой серии определялся уровень развития функций у детей 5-6 лет, занимающихся гп ПЭВМ в течение 10 месяцев (группа 1), и не занимающихся (группа 2), во второй серии - у детей, успешно (группа А) и менее успешно (группа Б) занимающихся на ПЭВМ.

В результате наших исследовани было показано, что у детей группы 1 интенсивность выполнения дозированной работы по фи-

гурным таблицам была достоверно выше и составляла 67,2 ± 0,95 зн. по сравнению с группой 2 (61,0 ± 1,28 зн., р < 0,001). Качество выполнения корректурных проб было различным: число ошибок в группе 1 равно 2,1 ± 0,07 ош./100 зн., в группе 2 - 3,2 ± 0,10 ош./ЮО зн. (р < 0,001). Дети группы 1 на 10% превосходили де-•тей'чруппы 2 по числу отличных, хороших работ и работ без ошибок (минимальная достоверная разность по табл. Боярского равна 7%); имели меньше удовлетворительных и неудовлетворительных работ соответственно на 7 и 3% (минимальная достоверная разность по табл. Боярского равна 6%). Коэффициент "П" в группе 1 был в 1,5 раза выше, чем в группе 2 и составил 3,2 усл. ед. против 2,1 усл. ед. Коэффициент продуктивности также был выше в группе 1 (5,8 ± 0,10 усл. ед.) по сравнению с группой 2 (5,1 ± 0,13 у^л. ед., р < 0,001).

Показатели точности кинестезического анализа (ошибка при воспроизведении заданного простого действия - сгибание кисти руки на 30 угл. гр.) у детей групп 1 и 2 имели существенные различия. Средняя ошибка у первых равнялась 3,5 ± 0,14, у вторых -4,4 ± 0,33 угл.' гр. (р < 0,01). Число ' чных движений (ошибка до 2 угл. гр.) у группе 1 составило 43% против 33% в группе 2 (минимальная достоверная разность по табл. Боярского равна 7,8%); движений с-грубой ошибкой (свыше 5 угл. гр.) в группе 1 насчитывалось 20%, в группе 2 - 35% (минимальная достоверная разность по табл. Боярского равна 6,7%); движений средней точности (в пределах 2,1 - 5 угл. гр.) в обеих группах было примерно одинаково (соответственно 37 и 32%).

Объем кратковременной памятг у детей, занимающихся на ПЭВМ, был выше, чем у не занимающихся: средний балл оценки в группе 1 был равен 8 баллам, в группе 2 - 6 баллам. По результатам индивидуального анализа "высокий" уровень развития эток функции имело большинство детей группы 1 (70%) и лишь 34% группы 2 (минимальная достоверная разность ьо табл. Боярского равна 18%). Дети, занимающиеся на ПЭВМ, имели или "высокий" или "средний" уровень развития кратковременной памяти; в группе, не 'занимающихся на ПЭВМ, значительная часть детей (20%) имела "низкий" уровень развития этой функции.

Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о том, что психофизиологические функции: функция двигательного аппа-

рата (точность кинестезии), умственная работоспособность, функция кратковременной памяти, являются значимыми для успешной работы детей 5-6 лет ча ПЭВМ.

Этот вывод подтверждается также и выявленными различиями в уровне развития пс..хофизиологичес чх функций у детей, успешно (группа А) и менее успешно (группа Б) занимающихся на ПЭВМ. По показателям умственной работоспособности различия были более выраженными, чем в ранее исследованных группах- интенсивность работы в группе А равна 69,3 ± 1,24 зн., в группе Б - 48,0 ± .,43 зн. (р < 0,001); число ошибок - соответственно 2,4 ± 0,11 и 4,7 ± 0,17 ош./ЮО зн. (р < 0,001); коэффициент продуктивности - соответственно 6,0 ± 0,18 и 4,1 ± 0,13 усл. ед. (р < 0,001); коэффициент "П" - соответственно 9,8 и 1,0 усл. ед. (р < 0,001). При комплексной оценке корректурных проб оказалось, что количество отличных и хороших работ в группе А было на 30% больше, чем : группе Б, неудовлетворительных, напротив, на 25% меньше (минимальная достоверная разность по табл. Боярского равна 10%).

Показатели точности кинестезического анализа также отличались между исследуемыми группами: средняя ошибка при воспроизведении простого заданного действия из 5 попыток в группе А была равна 2,5 ± 0,12 угл. гр в группе Б - 4 1 ± 0,20 угл. гр. {р < 0,001); в группе А более половины всех движений (56%) воспроизводилось детьми точно, в группе Б - только 38%; движений с грубой ошибкой - соответственно 10 и 30%. Кроме того, в группе А уже г. рвое движение воспроизводилось большинством детей точно (50%) или со средней ошибкой (37%), движений с грубой ошибкой насчитывалось лишь 13%. Ч .отличие от этого, в группе Б их было соответственно 20, 24 и «.Д. В группе Б дети даже к 5-му движению не достигали хороших результатов (точных движений у них было 48%, средней точности 28%, грубых - 24%, против в группе А - соответственно 67, 26, 7%).

Результаты исследования -кратковременной памяти показали, что д I, занимающиеся на ПЭВМ, независимо от степени успешности овладения работой на компьютере, характеризовались высоким уровнем развитии этой функции (8 баллов).

Исследование функционального состояния аккомодационной системы глаза у детей 5-6 лет выявило различие между группами с разной степенью успешности овладения работой на ПЭВМ как

по средним данным, так и по результатам индивидуального анализа. Дети группы Б по сравнению с детьми группы А имели менее благоприятную динамику показателя устойчивости аккомодации после занятия с применением ПЭВМ (уменьшение с 0,93 ± 0,02 до 0,86 ± 0,01 усл. ед., р < 0001), в то время как в группе А этот •показатель не изменялся (0,84 ± 0,01 и 0,83 ± 0,02 усл. ед.).

<"^ъем аккомодации увеличивался (ухудшался) в группе Б несколько чаще (35%), чем в группе А (29%). В группе Б также чаще отмечалось неблагоприятное изменение величины ближайшей точки аккомодации (увеличивалась в 28% случаев, уменьшалась в 53%) по сравнению с группой А (увеличивалась в 16%, уменьшалась в 25% случаев). Данные свидетельствуют о том, что дети, менее успешно овладевающие работой на ПЭВМ, испытывают гораздо большее напряжение аккомгч.ационгой системы глаза после занятий на компьютере, чем дети, успешно овладевающие этим видом работы.

Исследование функциональной подвижности нервных процессов у детей 5-6 лет выявило различия между сравниваемыми группами. Это подтверждается средьлми данными длительности латентного периода зрительно-моторной реакции: у детей группы А отмечалось достоверное уменьшение ЛП ЗМР после занятий с применением ПЭВМ (от 228 ± 2,48 до 218 ± 4,26 мс; р < 0,05), в группе Б • лишь тенденция к уменьшению (от 232 ± 3,54 до 221 ± 4,63 м.с; р > 0,05), распределение детей по длительности ЛП подтвердило выявленные различия: в группе А детей с быстрой реакцией было 37%, в группе Б - 18%, с едленной реакцией - соответственно 20 и 31% (минимальная . эстоверная разность по табл. Боярского равна 16%).

Таким образом, проведенное исследование подтвердило гипотезу о значимости выбранных нами психофизиологических функ ций для успешной работы детей 5-6 лет на ПЭВМ. На основании полученных данных была разработана количественная шкала оценки уровня развития значимых функций. Тестирование уровня развития исследованных функций с помощью разработанной оценочной таблицы показало, что. дети, успеи'чо занимающиеся на ПЭВМ, по всем показателям имели или "высокий", "выше средн.-го" или "средний" уровень развития значимых функций. В отличие от них половина детей (51%) из группы менее успешно зани-

мающихся на ПЭВМ имела "низкий" и "ниже среднего" уровень развития значим х функций, 33% - "средний" и,лишь 16% - "высокий" уровень. Применение оценочной таблицы подтвердило зависимость успешности овладения дошкольниками работы на ПЭВМ с функциональной-готовность их организма к подобной деятельности, которая связана с необходимым уровнем развития изученных нами значимых психофизиологических функций.

Функциональная готовность детей 5-6 лет к взаимодействию с компьютером в зависимости

от разных условий подготовки их к работе на ПЭВМ

Исследование уровня развития психофизиологических функций, значимых для взаимодействия детей 5-6 лет с ПЭВМ, количественная оценка функций с помощью разработанной оценочной таблицы, изучение эмоционального состояния дошкольников, об' ающихся с компьютером, выявили функциональную неготовность к успешной работе на ПЭВМ значительной части детей. Опираясь на известное положение об активном развитии значимых функций (С.А.Полиевский, 1974; Л.А.Леонова, 1981; А.Г.Сухарев, 1985; В.П.Полянский, 19о6; Н.С.Воробьев, жЭ88) нами была разработана методика подготовки дошкольников к занят' тм на ПЭВМ, учитывались следующие позиции:

- активную подготовку следует проводить в начальном периоде общения детей с компьютером, который длится шесть недель;

- pas .вать необходимо функции, наиболее значимые на начальном периоде общения детей с компьютером: функцию двигательного анализатора (точность кин°с,тезии кисти) и кратковременную память;

- для активного развития функций использовать с учетом возраста детей доступные им физические упражнения, подвижные и настольные игры;

- для создания тренировочного эффекта соблюдать непрерывность, систематичность и интенсивность воздействия упражнений;

- определить место упражнений в режиме дня и их дозировку так, чтобы избежато увеличения длительности учебно-воспитательной нагрузки детей.

Применяемые упражнения, несмотря на их комплексное влияние, можно условно разделить не три группы: упражнения, разви-

ч

вающие точность и координацию движений; развивающие тонкие движения кисти; развивающие память.

Для подтверждения эффективности разработанной методики проведен специальный физиолого-педагогический эксперимент с участием 110 детей. Для шестинедельного эксперимента были • сформированы две группы по 30 человек (экспериментальная и конт- ольная). Дети экспериментальной группы занимались по разработанной нами методике.

До экспериментального периода дети обеих групп не отличались между собой по показателям точности кннестезического анализа и кратковременной памяти. После этого периода ч обеих группах по средним показателям точности кннестезического анализа достоверных изменений не выявлено. Однако направленность сдвигоа была в обеих группах противоположной: в экспериментальной группе за тренировочный период улучшение показателей отмечено в 38% случаев, в контрольной - лишь в 11%, (минимальная достоверная разность по табл. Боярского равна 15%).

Анализ структуры двигательного акта (механография) тоже свидетельствовал о том, что между (.¿следуемыми группами имеются существенные различия по длительности формирования заданного точностного движения: в экспериментальной группе у большинства детей (80%) латентный период движения был короче и оценивался как "средний" или "ниже среднего", в то время как в контрольной группе детей с такой длительностью латентного периода было значительно меньше (50%). Такая же закономерность отмечалась и по другим показателям г^ханографии: длительности поиска и анализа движения.

Результаты тестирования кратковременной памяти свидетельствуют о том, что ее исходный уровень у детей обеих групп был одинаковым и по средним данным оценивался в 6 баллов. Поел*, экспериментального периода в контрольной группе изменения не были выявлены (средний балл был равен 6); в .^спериментальной группе отмечалось существенное улучшение показателя (средний балл увеличился до 8,5). Результаты индивидуального анализа говорят об улучшении показателя кратковрем-иной памяти в экспериментальной группе в 90%, случаев, в контрольной - только .1 23%, (минимальная достоверная разность по табл. Боярского равна 20%).

Полученные данные подтверждают эффективность методики активного разви' я значимых функций для подготовки детей к общению с ПЭВМ (рис. 1, 2). Кроме того, об ее эффективности свидетельствуют данные контрольного задания с использованием компьютерной игры "Кто .де?": коэффициент запоминания в экспериментальной группе был равен 57%, в контрольной - 37% (минимальная достоверная разность по табл. Боярского равна 10%); длительность выполнения задания равна соответственно 5,5 ± 0,23 и 6,7 ± 0,25 мин (р < 0,01). Данные хронометража занятий с применением ПЭВМ тоже говорят о благоприятном воздействии тренировочных упражнений на общую работоспособность дошкольников. Дети экспериментальной группы отличались высокой работоспособностью: плотность работы у них - была существенно выше (89%), чем в контрольной группе - 72% (минимальная достоверная разность по табл. Боярского равна 7,8%).

Рис. 1 Изменение уровня развития значимых для работы на ПЭВМ функций: точности кин^отезического анализа (1) и кратковременной памяти (2) от начала к концу экспериментального периода у детей 5-6 лет (сдвиг в %)

Группа: I | - экспериментальная □ - контрольная

Рис. 2 Влияние занятий целенаправ,ленно'го развития на точность ки-нестезического анализа у детей 5-о лет в ходе эксперимента (число случаев в %)

Период эксперимента: Группа: Движения:

| [ - начало 1 - экспериментальная а - точные

Щ] - конец 2 - контрольная б - с грубой ошибкой

По наблюдениям педагогов, у детей экспериментальной группы отмечалась более высокая активность, длительный интерес к занятиям, увлеченность, любознательность и не только на развивающих занятиях с использованием ПЭВМ, но и на других. Кроме того, осваивали компьютерную программу средней сложности с первого занятия 47%, детей экспериментальной группы и только 28% контрольной. Результаты анапиза журналов успеваемости также свидетельствуют о более успешном овладении детьми экспериментальной группы компьютерных программ: на "отлично" и "хорошо" в экспериментальной группе их освоили 65% детег (против 47% в контрольной группе), на "удовлетворительно" -35% (против 43%) и на "неудовлетворительно" - нет (против 10%).

Приведенные выше данные подтверждают эффективность применения методики активного развития значимых функций на этапе подготовки дошкольников к занятиям на компьютере. Комплекс тренировок влияет на развитие значимых функций, на формир -вание навыков по управлению компьютером, способствует поддержанию высокой работоспособности детей не только на заняти-

ях с применением ПЭВМ, но и на других занятиях. Внедрение методики подгото1 » дошкольников к занятиям, с применением ПЭВМ при соблюдении всех санитарно-гигиенических требований к организации и содержанию компьютерного зала создает предпосылки для облегчение адаптации детег к условиям работы на компьютере, повышает функциональную готовность их организма к успешному взаимодействию с компьютером, способствует эффективности обучения и воспитания.

ВЫВОДЫ

1. Развивающее занятие в детском саду с применением ПЭВМ, организованное в условиях соблюдения санитарно-гигиенических требований к устройству, оборудованию и содержанию компьютерного зала, имеет общую длительность - 30 минут и длительность непосредственного общения дошкольника с компьютером - 10 минут.

2. Работа дошкольников на ПЭВМ характеризуется рядом особенностей: высокой плотностью рабочего времени (86%), рассматриванием на видеотерминале изображений разной величины, решением постепенно усложняющихся пространственных и логических задач, частые переводом взора : экрана на клавиатуру (80100 раз за 10 минут), необходимостью бысчо и точно попадать пальцами руки на клавиши клавиатуры, при смене компьютерной программы каждый раз запоминать новое расположение функциональных клавиш.

3. Пс .офизнологическими функциями, значимыми для успешной работы детей 5-6 лет на ПЭВМ, являются функциональная подвижность нервных процессов, функция двигательного анализатора (точность кинестезии кисти), функциональное состояние аккомодационной системы глаза, умственная работоспособность, функция кратковременной памяти. Наиболее значимыми на начальном периоде общения дошкольников с компьютером являются функция двигательного аналиоатора (точность кинестезии кисти) и кра >вроменная память.

4. Установлены количественные значения должного уровня развития функций, зьачимых для успешного взаимодействия детей 5-6 лет с компьютером по следующим показателям: латентный период зрительно-моторной реакции - 250 мс и выше; средняя ошибка при воспроизведении простого точностного действия

(сгибание кисти) - 2,4 угл. гр. и ниже; число просмотренных знаков при выполнении дозированной работы во времени с помощью фигурных таблиц - 56 и выше; число ошибок, сделанных при ее выполнении • 2,6 на 100 знаков й ниже; коэффициент продуктивное^! - 4,0 усл. ед. и выше; кратковременная память - 5 баллов и выше.

о. Установлена необходимость оптимизировать условия подготовки дошкольников к самостоятельному общению с компьютером: около половины детей (54%) настороженно относятся к новому средству воспитания; отдельные дети (5%) нередко отказываются от работы на ПЭВМ; отмечается недостаточный уровень 4 .звития значимых функций у детей 5-6 лет (по четырем из шести показателей у 47% детей).

6. Разработана методика тренировки двух функций, наиболее значимых на начальном этапе общения дошкольников с компьютером: функции двигательного анализатора (точность кинестезии кисти руки) и кратковременной памяти. Методика предусматривает проведение тренировок в течение шестй недель начального этапа общения детей с ПЭВМ (физические упражнения, подвижные и настольные игры, специально подобранные с учетом возрастных возможностей детей) и включение их в режим дня детского сада без увеличения длительности учебно-воспитательной нагрузки детей.

7. Уровень развития значимых функций, успешность формирования навыков по управлению компьютером, длительность и эффективность выполнения заданий на компьютере, состояние работоспособности детей зависят от разных условий их подготовки к занятиям на ПЭВМ. У детей, занимающихся по разработанной нами методике (экспериментальные условия), по сравнению с детьми, занимающимися в традиционных условиях подготовки: а) достоверно повышается уровень развития значимых функций: улучшаются точность кинестезического анализа (в 38% случаев против 23%) и кратковременная память (в 90% случаев против 23%); б) повышается эффективность формирования навыков по управлению компьютером: сокращается дли^льность выполненнч заданий, освоение новой компьютерной программы с первого предъявления (на первом же занятии) в экспериментальной группе отмечено у 47% детей против 28% в контроле; повышается эф-

фективность работы (коэффш"'ент запоминания равен соответственно 57 и 37%, освоение компьютерных программ на "отлично" и "хорошо" отмечается у больше- *> числа дошкольников (65 против 47%); в) существенно повышается работоспособность: двигательное беспокойство у большинств; детей экспериментальной группы отмечалось с 9-10 минуты работы на ПЭВМ, в контроле -на 5-6 минуте.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Индивидуальные психофизиологические особенности реакции аккомодационной системы глаза детей 5-6, лет на занятиях на видеодисплейных терминалах // Индивидуальные психофизиологические особенности человека и профессиональная деятельность: Тез. докл. науч.-практ. конф. - Черкассы, 1991. -С.11 (в соавт. с й..А.Леоновой, С.С.Савватеевой).

2. Значение офтальмотренажа в профилактике зрительного утомления на занятиях с видеодисплейными терминалами персональных ЭВМ // Физическое воспитание и школьная гигиена: Тез. докл. IV Всесоюзн. конф. - Архангельск, 1991. - С.247-248 (в соавт. с Л.А.Леоновой, С.С Савватеевой).

3. Психофизиологические функции, значимые для занятий дошкольников на компьютере //Биолого-гигиеническое обеспечение процесса обучения и воспитания учащихся: Тез. докл. науч.-практ. конф. Кол..«на, 1992. - С.37.

4. Активное развитие психофизиологических функций, значимых для работы на компьютере дошкольников 5-6 лет // Человек, здоровье, физическая культура в изменяющемся мире: Тез. докл. науч.-практ. конф. - Коломна, 1993. - С.55 (в соавт. с Л.А.Леоновой).

5. Упражнения для дошкольников, начинающих обучение на компьютере //Дошкольное воспитание. - М., 1994. - №5. - С.35-37.