CC BY
121
[гиена и санитария 3/2014
9. Кучма В.Р, Текшева Л.М., Вятлева О.А., Курганский А.М. Особенности восприятия информации с электронного устройства для чтения (ридера). Вопросы школьной и университетской медицины и здоровья. 2012; 1: 39-46.
10. Рогов Е.И. Настольная книга практического психолога в образовании: учебное пособие. М.: Владос; 1996.
References
1. GOST R 53626 2009. Information and communication technologies in education. Technical means of education. General provisions. Moscow; 2009.
2. Baranov A.A., Kuchma V.R., Teksheva L.M. Reading, computer-and health . Voprosy sovremennoypediatrii. 2008; 7(1): 21-5.
3. SanPiN 2.4.7.1166-02. Hygienic requirements to the publications of the training for general and initial vocational education. Moscow; 2002.
4. Teksheva L.M. Development and scientific rationale for a universal index for rapid assessment of readability. Gigiena i sani-tariya. 2007; 2: 52-4.
5. Teksheva L.M. The response of high school students visual sys-
tem in a model experiment with a wide scope of variants of information display . Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh nauk. 2008; 1: 27-31.
6. Teksheva L.M., Dadonova A.Ya., El’ksnina E.V The specific features of hygienic assessment of printing products . Gigiena i sanitariya. 2009; 2: 39-42.
7. Teksheva L.M. Hygienic assessment of the impact of the lettering of text-books . Gigiena i sanitariya. 2008; 1: 65-7.
8. Kuchma V.R., Teksheva L.M., Vyatleva O.A., Kurgansky A . M. Physiological and hygienic assessment of perception of the information from electronic device for reading (reader) . Gigiena i sanitariya. 2013; 1: 22-6.
9. Kuchma V.R., Teksheva L.M., Vyatleva O.A., Kurganskiy A . M. Features of the perception of information from an electronic device for reading (reader) . Gigiena i sanitariya. 2012; 1: 39-46.
10. Rogov E.I. Handbook of practical psychologist [Nastol’naya kniga prakticheskogo psikhologa v obrazovanii: uchebnoe posobie]. Moscow: Vlados; 1996.
Поступила 12.02.14 Received 12.02.14
© РЫБАКОВ В.П., ОРЛОВА Н.И., 2014 УДК 613.955:612.821.2.084
Рыбаков В.П., Орлова Н.И.
ИЗМЕНЕНИЕ КРАТКОВРЕМЕННОЙ ПАМЯТИ У УЧАЩИХСЯ 5-7-Х КЛАССОВ
в процессе учебной деятельности
ФГНУ «Институт возрастной физиологии» РАО (ФГНУ ИВФ РАО), г. Москва
Темой данного исследования явилось изучение кратковременной памяти (КП) зрительной (КЗП) и слуховой (КСП) модальности у мальчиков и девочек среднего школьного возраста как в дневное время суток, так и в ходе учебной недели. Полученные данные показывают, что у учащихся от 5-го к 7-му классу объем воспроизведения КЗП и КСП у детей обоего пола существенно увеличивается, при этом продуктивность КЗП у мальчиков 6-7-х классов выше, чем у девочек того же возраста. Установлено, что с возрастом величина амплитуды дневных изменений КЗП и КСП существенно уменьшается. Во всех возрастных группах диапазон дневных колебаний КП обеих модальностей у мальчиков выше, чем у девочек. Выявлено, что во всех возрастных группах значительной части школьников присущи оптимальные формы временной организации кратковременной памяти: утренний, дневной и утренне-дневной типы, при этом в течение учебной недели у учащихся 5-7-х классов обоего пола число оптимальных форм кривых дневной динамики КП увеличивается, что способствует оптимизации их умственной работоспособности.
Ключевые слова: кратковременная зрительная и слуховая память; учащиеся 5-7-х классов; школьная нагрузка.
VP. Rybakov, N. I. Orlova - CHANGE IN SHORT-TERM MEMORY IN PUPILS OF 5-7TH CLASSES IN THE PROCESS OF CLASS WORK
Institute of Developmental Physiology, Moscow, Russian Federation, 119121
The subject of this study was the investigation of the short-term memory (STM) of visual (SVM) and auditory (SAM) modality in boys and girls of the middle school age, as in the daytime, and during the course of the school week. The obtained data show that in pupils from the 5th to the 7th class SVM and SAM playback volume in children of both genders is significantly increased, while SVM productivity in boys from 6 - 7th classes is higher than in girls of the same age. The amplitude of day changes in SVM and SAM was found to decrease significantly with the age. In all age groups the range of daily fluctuations in short-term memory of both modalities in boys appears to be higher than in girls. In all age groups a significant part of schoolchildren was revealed to possess optimal forms of temporal organization of short-term memory: morning, day and morning-day types, in that while during the school week in pupils of 5th to 7th classes of both genders the number of optimal waveforms of curves of daily dynamics of shortterm memory increases, which contributes to the optimization of their mental performance .
Key words: short-term visual and auditory memory, the pupils of 5th-7th classes, school load
Обучение и память представляют собой высшие формы индивидуальной адаптации организма человека к различным факторам среды, к числу которых принад-
Для корреспонденции: Рыбаков Владимир Петрович, rybakov-vl-lub@rambler. ru)
лежит и учебная деятельность [1]. Успешность обучения во многом обусловлена объемом запоминания учебного материала. Структура системы памяти любой модальности включает в себя в качестве компонента кратковременную память (КП), которая активно участвует в переработке поступающей информации [2]. В то же время
60
для обучения и памяти характерны индивидуальные особенности, которые необходимо изучать и использовать в учебной деятельности [1, 3]. Результаты собственных исследований [4, 5] свидетельствуют о том, что групповые данные не отражают индивидуальных изменений, так как объединяют качественно различные варианты индивидуальных динамик и поэтому не могут быть положены в основу методических рекомендаций организации труда (учебной деятельности) и отдыха.
Известно, что в разное время суток на воздействие одной и той же мощности организм дает ответные реакции различной интенсивности. Отсюда следует что, в течение дня существуют периоды, характеризующиеся оптимальным или неоптимальным восприятием внешнего воздействия. Кроме того, само существование организма определяется его ритмической организацией. Оно будет тем более оптимальным, чем больше ритмы его отдельных функций согласованы во времени между собой и с некоторыми внешними периодическими факторами (датчиками времени), в число которых входит и школьная деятельность. При рассогласовании ритмов организма с датчиками времени возникает десинхроноз, который сопровождается нарушением функций организма и снижением его работоспособности [6]. Кроме того, десинхроноз является первым неспецифическим проявлением большинства патологических состояний и нарушений адаптации человека к среде. Известно, что в силу ряда объективных причин детский организм более предрасположен к возникновению десинхроноза, чем взрослый [7].
Ранее нами были исследованы изменения КП у детей младшего школьного возраста и определены биоритмологические особенности организации их учебной и внеучебной деятельности [4].
Целью данной работы явилось изучение кратковременной памяти зрительной (КЗП) и слуховой (КСП) модальности в процессе учебной деятельности у мальчиков и девочек среднего школьного возраста. КЗП и КСП тестировали у учашцхся 5-7-х классов школы-интерната № 40 Северо-Западного округа Москвы, обучавшихся в первую смену. Условия нахождения в образовательном учреждении, включая процесс обучения, соответствовали СанПиН 2.4.2.2821-10. Всего было обследовано 70 мальчиков и 67 девочек. Уровень показателей КЗП и КСП определялся 2 раза в течение учебной недели (по вторникам и четвергам). При этом половину учащихся обследовали и на следующей неделе. Исследования КП проводили 4-5 раз в ходе учебного дня в зависимости от продолжительности пребывания учащихся в школе (8.30, 11.30, 14.30, 17.30 и примерно у 40% школьников в 19.30). Определение КЗП осуществлялось с применением карт
Таблица 1
Среднедневные значения (в %) объема воспроизведения КЗП и КСП у учащихся 5-7-х классов (M ± т)
Класс обучения КЗП КСП
М Д М Д
5-й 70,8 ± 0,6 74,0 ± 2,7 76,8 ± 0,6 79,1 ± 2,6
(п = 35) (п = 40) (п = 35) (п = 40)
6-й 80,3 ± 0,7*** 73,9 ± 1,1 86,3 ± 0,8*** 83,2 ± 1,2
(п = 20) (п = 15) (п = 20) (п = 15)
7-й 86,6 ± 0,9*** 80,1 ± 1,2** 86,0 ± 0,9 84,2 ± 1,5
(п=15) (п = 12) (п=15) (п = 12)
Примечание. Здесь и в табл. 2, 3: вероятные ошибки разности показателей последующей по отношению к предыдущей возрастной группе обозначены: *- р < 0,05; ** - р < 0,01; *** - р < 0,001. М -мальчики, Д - девочки.
из стандартного каталога [8] с учетом возрастных особенностей учащихся [7]. Тестирование КСП проводилось с использованием таблиц с различными рядами случайных цифр [9]. Общий объем запоминания рассчитывался как отношение числа правильных ответов к объему предлагаемого материала, выраженного в процентах [4, 10].
При анализе индивидуальных кривых дневной динамики КП находили временное положение акрофазы, рассчитывали амплитуду и среднедневной уровень. Индивидуальные кривые, аналогичные по акрофазе, объединяли в группы: утренний тип кривой (акрофаза приходится на 8.30), дневной (с акрофазой в 11.30 и 14.30), вечерний (с акрофазой в 17.30 или 19.30). В случае наличия двух акрофаз выделяли утренне-дневной, утренне-вечерний, дневно-вечерний типы. Кривые без выраженных изменений амплитуды были отнесены к аритмичному типу. Адаптивную оценку кривых проводили, исходя из временного соотношения акрофаз кривых со временем нахождения детей в школе (8.30 - 15.00).
Полученные результаты (табл.1) свидетельствуют, что от 5-го к 7-му классу как у мальчиков, так и у девочек происходит увеличение среднедневного объема воспроизведения зрительной информации (р < 0,01-0,001). У мальчиков повышение воспроизведения объема слуховой памяти отмечается от 5-го к 6-му классу (р < 0,001). В то же время у девочек достоверных изменений КСП с возрастом не выявлено (см. табл. 1), что может быть обусловлено или более выраженной индивидуальной вариабельностью у них КП, как свидетельствуют наши данные, или индивидуальной стабилизацией КСП к 5-му классу, или обеими причинами.
Сравнение среднедневных объемов памяти мальчиков и девочек показало, что у мальчиков 6-7-го классов
Таблица 2
Среднедневные значения (в %) объема воспроизведения КЗП и КСП у учащихся 5-7-х классов в динамике учебной недели (M ± т)
Класс Вторник Четверг
КЗП КСП КЗП КСП
М Д М Д М Д М Д
5-й 72,4 ± 0,7 71,9 ± 2,5 75,8 ± 0,8 77,9 ± 2,5 66,8 ± 1,1 76,1 ± 3,1 79,2 ± 1,2 80,4 ± 2,7
(п = 35) (п = 40) (п = 35) (п =40) (п = 15) (п = 22) (п = 15) (п = 22)
6-й 80,4 ± 1,0*** 71,0 ± 1,0 79,3 ± 1,3* 83,1 ± 1,2 80,2 ± 1,1*** 76,6 ± 1,3 84,8 ± 1,1** 79,8 ± 1,3
(п = 20) (п = 15) (п = 20) (п = 15) (п = 17) (п = 15) (п = 17) (п = 15)
7-й 85,7 ± 1,4** 81,3 ± 1,2*** 85,7 ± 1,7** 88,6 ± 2,0* 87,4 ± 1,2** 79,0 ± 1,2 91,0 ± 1,2*** 83,4 ± 1,2
(п = 15) (п = 12) (п = 15) (п = 12) (п = 15) (п= 12) (п = 15) (п = 12)
61
[гиена и санитария 3/2014
Таблица 3
Дневная амплитуда КЗП и КСП у учащихся 5-7-х классов (M ± т)
Класс обучения КЗП КСП
М Д М Д
5-й 38,4 ± 0,9 31,3 ± 0,9 30,4 ± 0,8 21,8 ± 1,0
(п = 32) (п = 36) (п = 32) Is4 II
6-й 26,8 ± 0,9*** 23,6 ± 0,8*** 22,3 ± 0,8*** 16,2 ± 0,8***
(n = 20) (п = 15) (п = 20) (п = 15)
7-й 22,9 ± 1,0* 17,7 ± 0,7*** 22,4 ± 1,0 16,6 ± 0,8
(п = 15) (п = 12) (п = 15) (п = 12)
продуктивность КЗП существенно выше, чем у девочек (р < 0,001). В случае КСП значимые различия (p < 0,05) между мальчиками и девочками обнаружены только у учащихся 6-го класса (см. табл. 1).
Исследования объема воспроизведения КП в разные дни учебной недели показали, что у мальчиков всех возрастных групп в случае КСП и у 5-классников в случае КЗП наблюдаются выраженные изменения объема КП обеих модальностей, причем направленность изменений КСП и КЗП в ходе учебной недели противоположна (табл.2). У девочек объем воспроизведения памяти в разные дни учебной недели более стабилен: значимые изменения КСП отмечены только у семиклассниц, а КЗП - у шестиклассниц, при этом направленность этих изменений также имеет противоположный характер (см. табл. 2).
Известно, что одним из существенных критериев адаптации организма к периодическим факторам среды является суточная или дневная амплитуда колебательных процессов. При этом чем труднее для организма работа, тем в большей степени происходят колебания функции, что в норме обусловливает приспособление циркадианной системы к факторам среды за счет выраженных энергетических затрат [11, 6].
Из результатов, приведенных в табл. 3, следует, что наиболее высокая абсолютная амплитуда КЗП и КСП имеет место у учашцхся 5-го класса. От 5-го к 7-му классу происходит ее значительное уменьшение: по КЗП - в 1,7 раза у мальчиков и в 1,8 раза у девочек; по КСП в 1,4 раза у мальчиков и в 1,3 раза у девочек. По-видимому, уменьшение абсолютной амплитуды дневных изменений КЗП и КСП свидетельствует о формировании с возрастом более экономичных механизмов регуляции КП. Необходимо отметить, что значения амплитуды КЗП у мальчиков и девочек 5-6-х классов выше (р < 0,001), чем диапазон колебаний у них КСП (см. табл. 3). Возможно, более высокая амплитуда КЗП у детей данного возраста обусловливает
более быстрое приспособление данной функции организма к социальным факторам окружающей среды, что следует учитывать при построении режима учебной нагрузки. Также необходимо обратить внимание на то, что во всех возрастных группах значения дневной амплитуды КЗП и КСП у мальчиков значимо выше, чем у девочек (р < 0,05-0,001). По-видимому, на временную организацию адаптивных механизмов КП у учащихся в пубертатный период оказывает влияние гетерохрон-ность темпов созревания головного мозга у девочек и мальчиков [10, 12, 13].
Сопоставление времени нахождения учащегося в школе с периодом повышенного в течение дня воспроизведения материала позволило выделить оптимальные и неоптимальные типы дневной динамики КЗП и КСП. Соответственно в 1-ю группу попали дневные и утренне-дневные, во 2-ю - утренне-вечерние и вечерние типы.
Динамика количества учащихся с оптимальными типами дневной активности КП свидетельствует о том, что от вторника к четвергу практически во всех возрастных группах мальчиков и девочек число оптимальных форм кривых КП обеих модальностей увеличивается (табл. 4). В основном это происходит за счет увеличения количества дневных вариантов и сокращения частоты встречаемости вечерних форм. При этом у учащихся 5-7-х классов вне зависимости от пола и от дня недели процент встречаемости оптимальных форм кривых, как правило, достаточно высок. Следовательно, временная активность КП большинства детей не испытывает «конфликта» со временем учебной нагрузки и тем самым способствует созданию наиболее благоприятных условий для их умственной работы. Следует отметить, что данная картина характеризует группу в целом и не относится ко всем детям.
Полученные данные позволяют сделать существенный биоритмологический вывод о том, что время школьной нагрузки в случае КП зрительной и слуховой модальности является социальным датчиком времени, приводящим к оптимизации умственной работоспособности учащихся среднего школьного возраста.
Известно, что в процессе учебной деятельности у школьников должны активно функционировать как зрительный, так и слуховой анализатор и связанные с ними виды памяти. Сравнение хронограмм КЗП и КСП у каждого учащегося показало, что в зависимости от дня недели у мальчиков 5-го класса синхронную динамику имеют 46,9-53,8% детей; у шестиклассников - 25,0-43,3% детей; в группе семиклассников - 37,3-56,7% учащихся. У пятиклассниц синхронные кривые КЗП и КСП име-
Т аблица 4
распределение оптимальных (о) и неоптимальных (н) форм кривых дневных изменений КЭП и КСП у детей среднего школьного возраста (в %)
Вторник
Четверг
Класс
КЗП
КСП
КЗП
О
Н
О
Н
О
Н
О
КСП
Н
М Д М Д М Д М Д М Д М Д М Д М Д
5-й 56,2 57,6 34,4 22,2 43,7 59,0 34,3 24,0 76,9 68,4 7,7 12,0 61,5 63,4 23,1 14,5
6-й 40,0 46,7 25,0 13,8 40,0 75,6 5,0 9,7 64,7 59,4 17,7 7,3 70,6 84,3 11,8 8,5
7-й 53,4 67,2 26,7 18,8 63,6 50,0 9,1 25,0 81,8 69,5 18,2 12,1 60,0 72,3 20,0 0
Примечание. В сумме оптимальные и неоптимальные формы кривых не составляют 100%, так как учтены не все варианты хронограмм.
62
ли место у 20,0% школьниц, у учениц 6-х классов - у - 21,5-33,3%, а у 7-х классов - у 18,2-50,0%. Следовательно, у девочек с возрастом фазовая синхронизация дневных динамик КЗП и КСП увеличивается, а у мальчиков 5-7-х классов число синхронных хронограмм КЗП и КСП, по-видимому, зависит от продолжительности действия школьной нагрузки. Тем не менее у значительной части учащихся среднего школьного возраста (от 46,2 до 75,0% среди мальчиков и от 50,0 до 81,8% среди девочек) в каждый момент времени процесс запоминания может быть основан в большей степени или на слуховой или на зрительной информации.
Таким образом, установленные у школьников 5-7-х классов изменения КЗП и КСП в динамике дня и недели должны учитываться при построении школьного расписания уроков.
Выводы: 1. У учащихся от 5-го к 7-му классу объем воспроизведения КЗП и КСП у детей обоего пола существенно увеличивается, при этом продуктивность КЗП у мальчиков 6-7-х классов выше, чем у девочек того же возраста.
2. С возрастом величина амплитуды дневных изменений КЗП и КСП существенно уменьшается. Во всех возрастных группах диапазон дневных колебаний КП обеих модальностей у мальчиков выше, чем у девочек.
3. В течение учебной недели у учащихся 5-7-х классов обоего пола число оптимальных форм кривых дневной динамики КП увеличивается, что способствует оптимизации их умственной работоспособности.
4. Выявлено, что школьная нагрузка - мощный социальный фактор, способный определенным образом воздействовать на дневную динамику отдельных психофизиологических функций значительной части учеников младшего и среднего школьного возраста, адаптируя их к себе.
Литер атура
1. Батуев А.С. Физиология высшей нервной деятельности и сенсорных систем. СПб.: Питер; 2008.
2. Аткинсон Р. Человеческая память в процессе обучения. М.: Прогресс; 1980.
3. Зинченко В.П., Величковский Б.М., Вучетич Г.Г. Функциональная структура зрительной памяти. М.: Изд-во Моск. ун-та; 1980.
4. Рыбаков В.П., Орлова Н.И., Чернышева Ю.Н. Изменение краткосрочной памяти у детей младшего школьного возраста. Гигиена и санитария. 2002; 3: 49-52.
5. Рыбаков В.П., Орлова Н.И., Пронина Т.С., Чернышева Ю.Н., Момот И.А. Биологические ритмы ребенка. В кн.: Безруких М.М., Фарбер Д.А., ред. Физиология развития ребенка. М.: ВЛАДОС; 2000: 287-95.
6. Хильдебрандт Г., Мозер М., Лехофер М. Хронобиология и хрономедицина. Биологические ритмы. Медицинское применение. М.: Арнебия; 2006.
7. Евсеева Н.Г., Кольцова Н.А., Шапиро Т.Н. и др. О возрастных особенностях изменений краткосрочной зрительной памяти школьников при положительных и отрицательных эмоциональных воздействиях. В кн.: Громова Е.А., ред. Структурно-функциональные основы механизмов памяти. М.: Наука; 1976: 26-43.
8. Зыков М.Б. Использование кодирования функций алгебры логики для исследования зрительной памяти у людей. В кн.: Физиологические механизмы памяти. Пущино; 1973: 68 -78.
9. Гуминский А.А., Леонтьева Н.Н., Маринова К.В. Руковод-
ство к лабораторным занятиям по общей и возрастной физиологии. М.: Просвещение; 1990.
10. Орлова Н.И., Рыбаков В.П. Половые особенности временной организации краткосрочной зрительной памяти у детей 8-9 лет. Альманах «Новые исследования». 2008; 3: 61-70.
11. Доскин В.А., Куинджи Н.Н. Биологические ритмы растущего организма. М.: Мир; 1989.
12. Бианки В.Л., Филиппова Е.Б. Асимметрия мозга и пол. СПб.: Изд-во С.-Петербургского ун-та; 1997.
13. Коновалов В.Ф., Журавлев Г.И. , Сериков И.С. Особенности простых и сложных форм памяти в зависимости от возраста и пола. Вопросы психологии. 1987; 4: 139-44.
References
1. Batuev A . S . Physiology of higher nervous activity and sensory systems [Fiziologiya vysshey nervnoy deyatel’nosti i sensornykh system]. Sankt-Petersburg: Piter; 2008. (in Russian)
2. Atkinson R. The human memory is in the process of learning [Chelovecheskaya pamyat’v protsesse obucheniya]. Moscow: Progress; 1980. (in Russian)
3. Zinchenko V.P., Velichkovskiy B.M., Vuchetich G.G. Functional structure of the visual memory [Funktsional’naya struktura zritel’noy pamyati]. Moscow: Izd-vo Mosk. un-ta; 1980. (in Russian)
4. Rybakov V.P., Orlova N.I., Chernysheva Ju.N. Change in shortterm memory in children of primary school age . Gigiena i sani-tariya. 2002; 3: 49-52. (in Russian)
5. Rybakov V.P., Orlova N.I., Pronina T. S., Chernysheva Ju.N., Mo-mot I.A. Biological rhythms of the child. In: Bezrukikh M.M., Farber D .A . , eds. The physiology of child development [Fiziologiya razvitiya rebenka]. Moscow: VLADOS; 2000: 287-95. (in Russian)
6. Hil’debrandt G., Mozer M., Lehofer M. Chronobiology and cronomedicine. Biological rhythms. Medical application [Khro-nobiologiya i khronomeditsina. Biologicheskie ritmy. Meditsins-koeprimenenie]. Moscow: Arnebiya; 2006. (in Russian)
7. Evseeva N.G., Kol’cova N.A., Shapiro T.N. i dr. About the age peculiarities of changes in short-term visual memory of schoolchildren with the positive and negative emotional effects. In: Gromova E . A . , ed . Structural and functional basis of the mechanisms of memory [Strukturno-funktsional’nye osnovy mekhaniz-mov pamyati]. Moscow: Nauka; 1976: 26-43. (in Russian)
8. Zykov M.B. The use of encryption functions of the algebra of logic to the study of visual memory in people. In: Physiological mechanisms of memory [Fiziologicheskie mekhanizmy pamyati]. Pushhino; 1973: 68-78. (in Russian)
9. Guminskij A.A., Leont’eva N.N., Marinova K.V. Manual to laboratory studies on general and age physiology [Rukovodstvo k laboratornym zanyatiyam po obshchey i vozrastnoy fiziologii]. Moscow: Prosveshhenie; 1990. (in Russian)
10. Orlova N.I., Rybakov V.P. Sexual peculiarities of temporal organization of short-term visual memory in children 8-9 years. Al’manakh «Novye issledovaniya». 2008; 3: 61-70. (in Russian)
11. Doskin V.A., Kuindzhi N.N. Biological rhythms of the growing organism [Biologicheskie ritmy rastushchego organizma]. Moscow: Mir; 1989. (in Russian)
12. Bianki V.L., Filippova E.B. Brain asymmetry and the sex [Asim-metriya mozga ipol]. Sankt-Petersburg: Izd-vo S.-Peterburgsko-go un-ta; 1997. (in Russian)
13. Konovalov V.F., Zhuravlev G.I., Serikov I.S. Features of simple and complex forms of memory depending on the age and sex . Voprosy psikhologii. 1987; 4: 139-44. (in Russian)
Поступила 08.06.12 Received 08.06.12
63
