Гигиеническая оценка эффективности использования школьниками ридеров

УДК 613.955

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ШКОЛЬНИКАМИ

РИДЕРОВ

А.О. Петренко

ФГБНУ «Научный центр здоровья детей», г. Москва, Россия

Основной гигиенической проблемой внедрения электронных технических средств обучения в систему образовательного процесса является необходимость представления информации на экране в соответствии со сложностью зрительной задачи, т.е. разработка научно-обоснованных требований к шрифтовому оформлению экранных текстов. Кроме того, специфика работы с электронными экранами требует оптимизации чередования продолжительности зрительной нагрузки и пауз между ними для профилактики кумуляции утомления. Одним из электронных устройств, внедряемых в систему общего образования, является ридер. Осуществлена гигиеническая оценка удобочитаемости текстовой информации, представленной на экране ридера, при использовании его в системе общего образования. Исследования проводились в естественных условиях в начальной, основной и старшей школе. Гигиеническая оценка ридеров позволила сформулировать требования к их использованию в процессе обучения.

Ключевые слова: электронные средства обучения;ридер; удобочитаемость; обучающиеся.

A.O. Petrenko  HYGIENIC ASSESSMENT OF THE EFFECTIVENESS OF USING READERS BY SCHOOL CHILDREN  FSBSI «Scientific Center of Children's Health», Moscow, Russia.

The basic hygienic problem of introduction electronic technical learning tools in the educational process is the need to present information on the screen in accordance with the complexity of visual tasks, i.e. developing scientifically grounded requirements for font design on-screen texts. In addition, the specificity of work with electronic screens requires optimization of alternation of the duration of visual load and pauses between them to prevent the cumulation offatigue. One of electronic devices, which is introducing in the general education system, is the reader. Hygienic assessment of the legibility of textual information presented on the screen of the electronic device the reader, which is used in the system of general education, have been carried out. The studies were conducted under natural conditions in primary, secondary and high school. Hygienic assessment of readers allowed us to formulate requirements for their using in the learning process. Key words: e-learning tools; reader; legibility; pupils.

Введение. Развитию информационных технологий содействуют мобильные электронные устройства, обеспечивающие пользователей значительным объемом информации в любом месте и в любое время. Новые технические устройства особенно широкое распространение получают среди детского населения, как нечто инновационное и современное. Известно, что Министерство образования Южной Кореи заявило о полном отказе от бумажных учебников в школе.

В связи с этим возникли ряд гигиенических проблем, среди которых наиважнейшей является продолжительное пользование электронных устройств с экранами и связанная с этим повышенная нагрузка на зрительный анализатор [1—3]. Время пользования

электронными экранами не ограничивается школьным обучением, к нему добавляется использование компьютера дома, а также использование других гаджетов, которые сегодня широко распространены среди школьников. Поэтому весьма актуальна гигиеническая проблема выбора оптимального носителя информации, пригодного для использования в школе.

Наиболее распространенные технические средства обучения последнего десятилетия — компьютеры, отвечающие требованиям современной системы образования, имеют ряд серьезных недостатков с гигиенических позиций. К основным их недостаткам относятся выраженное негативное воздействие на зрение, костно-мышечную и сердечно-

АВГУСТ №8

39

сосудистую системы учащихся [4—6].

Адекватную поддержку новым подходам в образовании может обеспечить ридер — специализированное цифровое устройство для работы с текстами. Ридер, созданный по технологии электронных чернил (е-тк), не являясь в отличие от компьютерного экрана источником излучения, представляет меньшую потенциальную опасность для психофизиологического и функционального состояния учащихся [7, 8].

Экспериментальная апробация педагогических моделей инновационных учебно-методических комплексов с применением ридеров прошла в ряде школ г. Москвы и Подмосковья [13], в некоторых школах г. Челябинска и г. Томска.

Проведенные отдельные исследования с участием взрослых-добровольцев показали, что скорость чтения с экранов ридеров ниже, чем при чтении с бумажного носителя. Оценка удобочитаемости ридеров в

Таблица 1. Технические характеристики ридера Plastic Logic 100

Характеристика Значение

Размер дисплея 10,7 дюйма

Тип дисплея Plastic Paper with e-Ink 1st generation

Разрешение дисплея 960 x 1280

Физические размеры, мм 216 x 280 x 7,65

Вес, грамм 475

Небьющийся дисплей Да

Встроенная память, ГБ 4

Процессор 800 МГЦ

Сенсорный экран по типу управления Емкостный сенсор

USB-соединение Нет

Wi-Fi Нет

начальной и старшей школе представлена и в работах отечественных гигиенистов [9, 10].

Кроме удобочитаемости в учебном процессе важна эффективность запоминания учебного материала. Известно, что оптимальное оформление информации на бумажном носителе может на 30 % повысить запоминание материала, немаловажное значение при этом имеет выбор шрифтов и их начертания, красочность страницы [11].

Цель исследования — изучение эффективности запоминания информации учащимися начальной, основной и старшей школы при чтении с экрана ридера.

Материалы и методы. Проведено нерандомизированное, контролируемое исследование, соответствующее этическим стандартам, разработанным в соответствии с Хельсинской декларацией Всемирной медицинской ассоциации, и одобренное Локальным независимым этическим комитетом ФГБНУ «Научный центр здоровья детей».

9,ОО

8,СЮ

1,СЮ

О,СЮ

Бума г а РиА<?р

12 рубл.

12 LU к.

14 рубл.

14 шк.

Рис. 1. Количество слов, воспроизведенное учениками начальной школы при запоминании после чтения с листа бумаги и экрана ридера

Исследование проведено методом естественного гигиенического эксперимента на базе образовательного учреждения г. Москвы среди 53 обучающихся с 1-го по 11-й классы. Общее количество исследуемых человек составило 111, общее количество наблюдений — 444.

При проведении экспериментов условия освещения соответствовали требованиям санитарных правил и норм и обеспечивали на рабочем месте уровень освещенности 300 лк [14]. Для исключения динамики естественного освещения оконные проемы были закрыты светонепроницаемыми шторами.

Время исследований было выбрано с учетом недельной и дневной динамики работоспособности — исследования проводились во вторник, среду и четверг в период со 2-го по 4-й урок.

При моделировании чтения использовались тексты, с нарушенными логическими связями между словами, лексически соответствующие возрасту. Параметры шрифтового оформления экспериментальных текстов были подобраны в соответствии с требованиями санитарных правил и норм для изданий по гуманитарным дисциплинам [15]. При изучении функции памяти была использована адаптированная методика психологических исследований

Таблица 2. Значимость различий по критерию Уилкоксона при сравнении количества запоминаемых слов при чтении с экрана ридера текста с различным шрифтовым оформлением

10 пунктов, рубленая 10 пунктов, школьная 12 пунктов, рубленая 12 пунков, школьная

10 пунктов, рубленая р < 0,007 р < 0,009 -

10 пунктов, школьная р < 0,007 - р < 0,102

12 пунктов, рубленая р < 0,009 - -

12 пунктов, школьная - р < 0,102 -

памяти — процесс произвольного запоминания [12].

В экспериментальных исследованиях изучался процесс чтения на ридере Plastic Logic 100 российского производства с использованием нанотехнологий. Технические характеристики ридера представлены в табл. 1. Контрастная чувствительность изображения по сравнению с фоном составляет 0,62 Ед. В тестах на бумаге контрастная чувствительность знака с фоном составила 0,92 Ед.

Все данные, полученные в ходе исследований, подвергались математической обработке при помощи пакетов STATISTICA 6 и SPSS.

Результаты и обсуждение. В ходе исследования учащиеся начальной школы запоминали слова в течение 1 минуты, далее они

сэ О

с; о

О

¿J I-

и

О)

х s с; О ас HI {LI X d {LI О. KJ

Бумага Ридер

10 рубленый 10 школьный 12 рубленый 12 школьный

Рис. 2. Количество слов, воспроизведенное учениками средней школы при запоминании после чтения с листа бумаги и экрана ридера

Рис 3. Количество слов, воспроизведенное учениками старшей школы при запоминании после чтения с листа бумаги и экрана ридера

должны были воспроизвести прочитанные слова на листе бумаги в течение 2-х минут. Изучался процесс запоминания слов при различном кегле шрифта (12 и 14 пунктов) и различной гарнитуре (рубленая и школьная) на различных носителях (ридер, бумага); каждый вариант состоял из 12 слов, подобранных в соответствии с лексикой учебной литературы для 3-го класса.

При изучении функции памяти при чтении с листа бумаги и экрана ридера запоминание слов достоверно лучше при чтении с бумаги во всех вариантах (рис. 1). Воспроизведение прочитанных слов при чтении с экрана ридера по сравнению с чтением с листа бумаги при кегле шрифта 12 пунктов меньше на 22,5 % при рубленой гарнитуре и на 13,8 % при школьной. При кегле шрифта 14 пунктов запоминание слов с экрана ридера меньше на 24,1 % при рубленой гарнитуре и на 17,3 % при школьной.

Учащиеся средней школы запоминали слова в течение 45 секунд, далее они должны были воспроизвести прочитанные слова на листе бумаги в течение полутора минут. Изучался процесс запоминания слов при различном кегле шрифта (10 и 12 пунктов) и различной гарнитуре (рубленая и школьная) на различных носителях (ридер, бумага); каждый вариант состоял из 12 слов, подобранных в соответствии с лексикой учебной литературы для средней школы.

При изучении функции памяти при чтении с листа бумаги и экрана ридера запоминание слов достоверно лучше при чтении с бумаги

при кегле шрифта 10 пунков и рубленой гарнитуре (рис. 2). Отсутствие достоверных различий при чтении других вариантов текста с разных носителей информации говорит о том, что изменение параметров шрифтового оформления текста (увеличение кегля, школьная гарнитура) позволяет улучшить его удобочитаемость при чтении с экрана ридера, что подверждается наличием достоверных различий при чтении с экрана ридера текста с различным шрифтовым оформлением в пользу увеличения кегля шрифта и школьной гарнитуры. Значимость различий по критерию Уилкоксона приведена в табл. 2.

Учащиеся старшей школы запоминали слова в течение 30 секунд, далее они должны были воспроизвести прочитанные слова на листе бумаги в течение 1 минуты. Изучался процесс запоминания слов при различном кегле шрифта (9 и 10 пунктов) и различной гарнитуре (рубленая и школьная) на различных носителях (ридер, бумага); каждый вариант состоял из 12 слов, подобранных в соответствии с лексикой учебной литературы для старшей школы. Изучение функции памяти показало отсутствие достоверных различий при чтении с листа бумаги и экрана ридера во всех 4-х вариантах (рис. 3).

Заключение. Воспроизведение прочитанных слов (функция краткосрочной памяти) на листе бумаге и ридере характеризуется более высокими показателями при чтении с бумажного носителя: у школьников начальных классов при чтении шрифта размером 12

кегля воспроизведение после чтения ридера достоверно меньше на 22,5 % при рубленой гарнитуре и на 13,8 % при школьной. При кегле в 14 пунктов различия составляют 24,1 и 17,3 % соответственно. Различия показателей воспроизведения прочитанных слов школьниками средних и старших классов недостоверны.

Гигиеническая оценка ридеров позволила сформулировать требования их использования в процессе обучения. При организации процесса обучения педагоги должны учитывать снижение функции краткосрочной памяти при чтении ридеров, особенно у младших школьников.

ЛИТЕРАТУРА

1. Кучма В.Р. Медико-профилактические основы инновационных процессов в общеобразовательных учреждениях. Здоровье и образование детей

— основа устойчивого развития Российского общества: Научная сессия академий, имеющих государственный статус. Москва, 5—6 октября 2006 года. М.: Наука, 2007. С. 75—6.

2. Кучма В.Р. и др. Приоритетные направления, достижения и перспективы научных исследований в гигиене детей и подростков / В.Р. Кучма, Л.М. Сухарева, М.А. Поленова //Вопросы школьной и университетской медицины и здоровья. 2014. № 4. С. 4—14.

3. Кучма В.Р. и др. Гигиеническая оценка интенсификации учебной деятельности в современных условия / В.Р. Кучма, Е.А. Ткачук, Н.В. Ефимова //Вопросы школьной и университетской медицины и здоровья. 2015. № 1. С. 4—11.

4. Роберт И.В. Теоретические основы создания и использования педагогической продукции, функционирующей на базе информационных и коммуникационных технологий, и ее сертификация. Здоровье и образование детей

— основа устойчивого развития Российского общества: Научная сессия академий, имеющих государственный статус. Москва, 5—6 октября 2006 года. М.: Наука, 2007. С. 91—100.

5. Баранов А.А. и др. Чтение, компьютер и здоровье / А.А. Баранов, В.Р. Кучма, Л.М. Текшева //Вопросы современной педиатрии. 2008. № 1. С. 21—5.

6. Кучма В.Р. и др. Гигиеническая безопасность использования компьютеров в обучении детей

и подростков (работаем по новым стандартам) / В.Р. Кучма, М.И. Степанова, Л.М. Текшева. М.: Просвещение, 2013. 224 с.

7. Кучма В.Р. и др. Особенности восприятия информации с электронного устройства для чтения (ридера) / В.Р. Кучма, Л.М. Текшева, О.А. Вят-лева, А.М. Курганский //Вопросы школьной и университетской медицины и здоровья. 2012. № 1. С. 39—46.

8. Кучма В.Р. и др. Физиолого-гигиеническая оценка восприятия информации с электронного устройства для чтения (ридера) / В.Р. Кучма, Л.М. Текшева, О.А. Вятлева, А.М. Курганский //Гигиена и санитария 2013. № 1. С. 22—26.

9. Кучма В.Р. и др. Гигиеническая оценка использования ридеров в начальной школе / В.Р. Кучма, Л.М. Текшева, А.М. Курганский, А.О. Петренко //Гигиена и санитария. 2014. № 3. С. 57—60.

10. Текшева Л.М.и др. Гигиеническое обоснование использования ридеров в старшей школе / Л.М. Текшева, А.М. Курганский, А.О. Петренко //Вопросы школьной и университетской медицины и здоровья. 2015. № 1. С. 40—3.

11. Текшева Л.М. Гигиеническая оценка влияния шрифтового оформления учебных изданий //Гигиена и санитария. 2008. № 1. С. 65—7.

12. Рогов Е.И. Настольная книга практического психолога. М., 1996. 362 с.

13. Старцев Б. Без бумажных учебников //Интернет-издание «Просвещение: [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://prosvpress.ru/2011/09/ bez-bumazhnyih-uchebnikov/#more-1671.

14. Гигиенические требования к естественному, искусственномуи совмещенномуосвещению жилых и общественных зданий: СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278—03.

15. Гигиенические требования к изданиям учебным для общего и начального профессионального образования: СанПиН 2.4.7.1166—02.

Контактная информация:

Петренко Александр Олегович, тел.: 8 (495) 917-48-31, e-mail: niigd-nczd@mail.ru

Contact information: Petrenko Aleksandr, phone: 8 (495) 917-48-31, e-mail: niigd-nczd@mail.ru