Влияние циркадных ритмов на учебную и физическую активность школьников



В статье представлены результаты анализа и оценки тестов по определению хронотипа школьников, устойчивости их внимания, динамики работоспособности, избирательности, концентрации внимания, помехоустойчивости и предлагается комплекс здоровьесберегающих технологий, рекомендованный для применения в образовательной среде.

Ключевые слова : активность, здоровьесбережение, школьники.

Биологические процессы, происходящие в человеческом организме подвержены цикличным колебаниям ввиду цикличности изменений окружающей среды, что оказывает существенное влияние на физическую активность и учебную деятельность школьников. Суточные циклические колебания в организме носят название циркадных ритмов.

Отрицательно на циркадные ритмы учащихся и, соответственно, на их психическое здоровье и работоспособность влияют не выключаемая на ночь подсветка дома и на улицах, яркие неоновые вывески в больших городах, подготовка уроков позднее 23.00 ч., частая смена часовых поясов в связи с трудовой деятельностью родителей, неиссякаемый поток информации в телеграмм-каналах, соцсетях, от которого сложно отказаться в современном обществе.

В результате нарушения цикла сна (джетлаг) (позднее засыпание, более ранее пробуждение) у школьника:

— сбивается регулярность сна и бодрствования;

— появляется дневная сонливость, вялость, быстрая утомляемость, повышенная раздражимость;

— снижается способность запоминать информацию.

Естественный свет поддерживает баланс циркадных ритмов посредством клеток сетчатки глаза, которые реагируя на свет, подают сигнал в центр контроля циркадных ритмов (супрахиазматическое ядро) [10]. Однако даже при отсутствии естественного света циркадные ритмы сохраняются в виду наследственности, соблюдения распорядка дня, гармонизации умственной, физической нагрузки и отдыха, правильного питания.

В этой связи были поставлены и решены следующие задачи исследования:

— разработано гармоничное распределение часов по видам деятельности школьника;

— определены хронотипы репрезентативной группы школьников;

— установлен характер влияния устойчивости внимания и его концентрации, динамики работоспособности, избирательности, помехоустойчивости на успеваемость школьников;

— разработаны рекомендации по применению в образовательной среде комплекса здоровьесберегающих технологий.

Для того чтобы успеваемость учащихся повысилась, при этом они сохраняли и укрепляли здоровье, нужно проводить активную работу с родителями с целью нормализации режима дня учащихся, так как режим дня формируется в семье.

Распределение часов по видам деятельности школьника (таблица 1) должно осуществляться с учетом следующих показателей, которые регламентируются руководящими документами и рекомендациями в области здоровьесбережения школьников:

— максимально допустимая аудиторная недельная нагрузка;

— максимально допустимая недельная нагрузка внеурочной деятельности;

— максимально допустимая аудиторная дневная нагрузка;

— норма по домашним заданиям;

— часы двигательной активности во внеурочной деятельности.

Таблица 1

Гармоничное распределение часов по видам деятельности школьника (часов в день) [5]

Виды деятельности школьника	Начальная школа	Средняя школа	Старшая школа
умственная	4,5	6,5	9
физическая	2	2,5	1,5
отдых	3,5	2,5	3

Проведен эксперимент, оценивающий взаимосвязь хронотипа школьников, устойчивости внимания и динамики работоспособности, избирательности, концентрации внимания и помехоустойчивости. С 15-го по 22 февраля 2023 г. были собраны сведения о выполнении тестов Шульте, Дж. Хорна и О. Остберга, Мюнстерберга перед началом занятий в школе 15-ю испытуемыми из 9–10 классов.

Тест Шульте был разработал в середине XX в. немецким психиатром Вальтером Шульте для выявления у человека параметров устойчивости внимания и динамики работоспособности. Испытуемым предлагаются таблицы, с расположенными на них в произвольном порядке числами от 1 до 25. Испытуемые должны отыскать и отметить все числа по порядку, начиная с 1. [9] В ходе эксперимента ученикам были представлены 6 таблиц, на основании работы с которыми рассчитывались следующие показатели:

1. Эффективность работы (ЭР):

ЭР = (В ₁ + В ₂ + В ₃ + В ₄ + В ₅ + В ₆ ) / 6, (1)

где В _i — время работы с каждой из таблиц.

2. Степень врабатываемости (С _ВР ):

С _ВР = В ₁ / ЭР. (2)

При С _ВР < 1 у ученика констатируется хорошая врабатываемость. Чем больше данный показатель превышает 1, тем больше школьнику требуется активизация перед началом учебы.

3. Психическая устойчивость (У _П ):

У _П = В _{i — 1} / ЭР. (3)

При У _П < 1 у школьника наблюдается психическая устойчивость. Чем больше данный показатель превышает 1, тем психическая устойчивость учащегося перед началом занятий хуже. [6]

Результаты расчетов показателей по итогам прохождения теста Шульте представлены в таблице 2.

Таблица 2

Сведения о результатах прохождения теста Шульте

Испыту-емый	Показатели						Влияние на оценки
	ЭР, с	Значения	С ВР	Значения	У П	Значения
1	41		1,90	очень плохое	0,95		не влияет
2	37		1,46	плохое	0,97		влияет
3	34	min 3	1,10		0,74		не влияет
4	37		1,24		0,89
5	38		1,37		0,89
6	57	max 1	1,28		0,72		не влияет
7	33	min 2	1,06		0,67	хорошее	не влияет
8	41	max 3	0,85	хорошее	1,20	плохое	влияет
9	46	max 2	1,59	плохое	0,70		не влияет
10	31	min 1	1,32		1,03	среднее	не влияет
11	34	min 3	0,85	хорошее	0,91		влияет
12	36		1,17		0,61	хорошее	влияет
13	35		1,60	плохое	0,94		не влияет
14	34	min 3	1,00	среднее	0,68	хорошее	не влияет
15	33	min 2	0,88	хорошее	1,18	плохое	не влияет

Тест Дж. Хорна и О. Остберга позволяет определить хронотип человека: «жаворонок», «голубь» или «сова».

Тест Мюнстерберга разработан в начале XX в. немецко-американским психологом Гуго Мюнстербергом. Методика позволяет определить избирательность и концентрацию внимания, а также помехоустойчивость.

Испытуемым предлагается выделять слова из перечня букв на время. Чем больше правильных слов выделено за меньшее количество времени, тем больше баллов получено при окончании теста.

Проведенный с помощью тестов эксперимент показал, что на успеваемость школьников на 60 % оказывает влияние общее состояние их здоровья, а на 40 % психоэмоциональное состояние. У 40 % респондентов не выявлено взаимосвязи между хронотипами, показателями концентрации внимания и полученными оценками после прохождения теста Шульте. Дополнительное анкетирование подтвердило: на учеников влияло плохое самочувствие, наличие хронических заболеваний, степень учебной подготовки в домашних условиях, физические умения и навыки, приобретенные ранее.

В этой связи рекомендуется применять здоровьесберегающие технологии, повышающие биологическую активность школьников.

1. Организационно-педагогические технологии, с помощью которых осуществляется эффективная организация учебного процесса, определяется его структура с целью предотвращения негативных состояний (переутомления, отсутствие двигательной активности), рекомендованные [7, 8].
2. Учебно-воспитательныетехнологии, позволяющие сохранить физическое и психологическое здоровье школьника, внедрить в учебные программы элементы культуры здоровья, в том числе предупреждающие вредные привычки. [4]

При обучении учеников начальной школы в стационарных условиях (в классах школы) рекомендуется развивать следующие здоровьесберегающие технологии:

— арт-технологии;

— «уроки-праздники», на которых школьник вовлечен в активную сменяемую деятельность, как артист, как художник, как зритель или как технический исполнитель;

— формирование экологической культуры;

— активное передвижение школьников из одной группы или парты в другую для активности на уроке;

— стимулирование школьников к самостоятельному выбору и использованию способа выполнения задания;

— использование «полушарного» подхода при изложении учебного материала.

При обучении учеников средней школы в стационарных условиях (в классах школы) рекомендуется развивать следующие здоровьесберегающие технологии:

— проектная деятельность;

— ситуационные технологии;

— использование видео по искусствоведческому материалу;

— использование опорных конспектов в тетради при ответе на оценку;

— установление межпредметных связей;

— использование двух досок для активности на уроке;

— предложение домашних заданий по трем уровням (школьник выбирает объем и сложность задания по силам);

— использование «полушарного» подхода при изложении учебного материала.

При обучении учеников старшей школы в стационарных условиях (в классах школы) рекомендуется развивать следующие здоровьесберегающие технологии:

— интеллектуальная дискуссия;

— ситуационные технологии;

— использование видео по искусствоведческому материалу;

— использование опорных конспектов в тетради при ответе на оценку;

— установление межпредметных связей совместно со школьниками;

— предложение домашних заданий по трем уровням (школьник выбирает объем и сложность задания по силам);

— использование «полушарного» подхода при изложении учебного материала.

При дистанционном обучении школьников рекомендуются здоровьесберегающие технологии, представленные в таблице 3.

3. Адаптирующие и личностно-развивающиетехнологии, включающие в себя психологические тренинги, занятия по адаптации школьников к новым вызовам. Рекомендуются здоровьесберегающие технологии, представленные в таблице 4.
4. Лечебно-оздоровительные технологии, обеспечивающие сохранение и восстановление физического здоровья школьников, в том числе лечебная физкультура [4].

При обучении школьников в стационарных условиях (в классах школы) в области гигиены можно предложить создание условий для пользования предметами личной гигиены, а также применение сигнальной разметки (через 1,5 м) в помещениях физической культуры и спорта.

При проведении уроков физической культуры рекомендуется:

— не менее 3 уроков по данному предмету в неделю;

— занятия проводить в числе последних уроков;

— после уроков физкультуры осуществлять устные уроки и не проводить письменные опросы, самостоятельные и контрольные работы;

— при допустимых климатических и метеорологических условиях занятия физкультурой осуществлять на открытом воздухе;

— на непосредственно физическую активность отводить не менее 70 % времени урока.

Таблица 3

Рекомендуемые учебно-воспитательные здоровьесберегающие технологии для школьников при дистанционной форме обучения

Начальная школа	Средняя школа	Старшая школа
обучение цифровой этике
привлечение сторонних участников учебного и воспитательного процесса онлайн (руководителей лабораторий, ученых, носители языка, экскурсоводов, библиотекарей, актеров, спортсменов разрядников, музыкантов)
проведение информационно-ознакомительных классных часов по инициативе классного руководителя или родственников школьников
вэб-квесты
совместное (школьники, родители, педагог) создание видеороликов учебной или воспитательной направленности
активное вовлечение родственников школьников в их обучение	проектная деятельность	интеллектуальная дискуссия
формирование экологической культуры	расширение личностно-ориентированного обучения	активное вовлечение в профориентационную работу: онлайн: (встречи с профессорско-преподавательским составом вузов, работниками отдельных профессий, беседы с руководителями организаций)

Для обеспечения двигательной активности помимо уроков физической культуры

— — для учеников начальной школы можно предусмотреть занятия национальными танцами, ритмикой, олимпийскими видами спорта, национальными спортивными играми, проведение спортивных игр для остающихся на продленный день;

— для учеников средней школы рекомендуется организация подвижных игр на большой перемене, не отведенной для обеда, занятия спортом в секциях во внеурочное время;

— для учеников старшей школы рекомендуются спортивные соревнования различных уровней, в том числе между классами одной школы, дни здоровья, занятия спортом в секциях во внеурочное время;

— рекомендуется выполнять систему упражнений «Изотон», разработанную российскими учеными, а также дыхательную гимнастику Стрельниковой.

Таблица 4

Рекомендуемые адаптирующие и личностно-развивающие здоровьесберегающие технологии для школьников при стационарной и дистанционной форме обучения

Начальная школа	Средняя школа	Старшая школа
При стационарной форме обучения
отсутствие привлечения школьников к опасным работам с вредными условиями труда
	помощь в сельскохозяйственных работах в месяцы их проведения: — для школьников 12–13 лет — 2 часа в неделю — для школьников 14 лет — 3 часа в неделю	помощь в сельскохозяйственных работах в месяцы их проведения 3 часа в неделю
	отведение для помощи в сельскохозяйственных работах определенной половины дня в зависимости от климатического пояса и интенсивности солнечного излучения
	соответствие сельскохозяйственного инвентаря для сельскохозяйственных работ (практики) росту и возрасту школьников
	чередование 45-ти минут сельскохозяйственных работ с 15-ю минутами отдыха
психологическая форма групповой деятельности «Волшебный стул», когда участники поочередно произносят вслух положительные стороны личности, сидящей на «волшебном стуле»	профилактика компьютерной зависимости	тренинги по избавлению от зависимостей
психологическая форма групповой деятельности «окно» (передача информации невербальными способами для приобщения к коллективной работе)	произвольные 7-и минутные перерывы по требованию школьников	занятия по интересам школьников, закончивших выполнение учебной работы раньше всего класса
При дистанционной форме обучения
возможность дополнительных занятий и психологических тренингов со школьниками, проживающими в отдаленных территориях, со сложными семейными обстоятельствами, по состоянию здоровья
активное проведение дистанционного тестирования по психологической оценке школьников

Необходимо ввести систему физических разминок:

— для учеников начальной школы: физкультминутки на уроках с элементами письма, использование оздоровительных сил природы (проведение занятий на свежем воздухе, учёт влияния метеорологических условий), гимнастика древних индейцев, основанная на произношении гласных звуков с добрым выражением лица;

— для учеников средней школы: физкультминутки для улучшения мозгового кровообращения, снятия утомления с плечевого пояса и рук, снятия утомления с туловища, подвижные перемены, «минутки покоя»;

— для учеников старшей школы: большая перемена на открытом воздухе, в частности на спортплощадке, крово- и лимфоулучшающий массаж, а также массаж, снимающий мышечное напряжение.

При дистанционной форме обучения следует обратить особое внимание на профилактику здоровья, а именно:

— совершать ежедневное дезинфицирование сенсорного экрана, клавиатуры, компьютерной мыши с помощью средств на спиртовой основе, содержащих не менее 70 % спирта;

— устанавливать освещение на рабочем месте в соответствие с необходимостью (окно с левой стороны, общее искусственное освещение, лампа на рабочем столе или их комбинации);

— осуществлять утренний и предобеденный комплекс физически упражнений по возрасту;

— делать зарядку для глаз с помощью простых движений (вертикальных горизонтальных, вращательных), рисования мысленно геометрических фигур, спиралей, представления разных цветов радуги.

Таким образом, при оценке успеваемости школьников необходимо учитывать факторы, формирующие картину здоровья ученика в целом, в том числе отдельные психоэмоциональные характеристики и возможности человека. Положительно повлиять на них могут разработанные рекомендации по применению комплекса здоровьесберегающих технологи в образовательной среде.

Литература:

1. Авдеева, Н. А. Биоритмы и учебная деятельность школьников / Н. А. Авдеева. — Текст: непосредственный // Научный медицинский вестник. — 2016. — № 3 (5). — С. 6–11.
2. Взаимосвязь биоритмов и работоспособности студентов / Ю. А. Полякова, А. С. Чебыкин, Е. Р. Ганеева, Е. А. Трушникова. — Текст: непосредственный // Международный студенческий научный вестник. — 2021. — № 3. — С. 23–27.
3. Годовые суточные движения земли, циркадные ритмы и молекулярные механизмы контроля циркадных ритмов / Т. В. Дмитриева, И. А. Миненко, С. В. Золотавин [и др.]. — Текст: непосредственный // GLOBUS. — 2019. — № 8 (41). — С. 8–12.
4. Григорьев, Г. Ю. Система управления здоровьесбережением школьников / Г. Ю. Григорьев. — Текст: непосредственный // Юный ученый. — 2022. — № 9 (61). — С. 64–69.
5. Григорьев, Г. Ю. Сохранение и улучшение здоровья и успеваемости школьников в условиях пандемии коронавируса на основе инноваций: науч.-исслед. раб. / Григорьев Г. Ю.; ГБОУ гимназия № 24 им. И. А. Крылова. — Санкт-Петербург, 2022. — 64 c. — Текст: непосредственный.
6. Методика «Таблицы Шульте». — Текст: электронный. — URL: http://edu.mari.ru/mouo-volzhskij/sh3/c/Психологическая %20диагностика/Методика %20«Таблицы %20Шульте».pdf (дата обращения 02.11.2022).
7. Об утверждении санитарно-эпидемиологических правил СП 3.1/2.4.3598–20 «Санитарно-эпидемиологические требования к устройству, содержанию и организации работы образовательных организаций и других объектов социальной инфраструктуры для детей и молодежи в условиях распространения новой коронавирусной инфекции (COVID-19)» / Постановление Главного государственного санитарного врача Российской Федерации от 30.06.2020 г. № 16 (ред. от 21.03.2022 г., с изм. от 20.06.2022 г.). — Текст: электронный. — URL: http://docs.cntd.ru/document/565231806 (дата обращения: 11.09.2023).
8. Об утверждении санитарных правил СП 2.4.3648–20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи» // Постановление Главного государственного санитарного врача РФ от 28.09.2020 г. № 28. — Текст: электронный. — URL: http://docs.cntd.ru/document/566085656/ (дата обращения: 25.09.2022).
9. Онлайн-тренажёр: Таблицы Шульте. — Текст: электронный. — URL: http://uchilegko.info/training/sulte (дата обращения 02.11.2022).

10. Что такое биоритмы, или Как научиться эффективно учиться. — Текст: электронный. — URL: https://externat.foxford.ru/polezno-znat/biorhythm (дата обращения 08.10.2022).