Врачебно-педагогическое сопровождение программы обучения шахматам в школе

Вестник Челябинского государственного университета. 2013. № 26 (317).

Образование и здравоохранение. Вып. 1. С. 26-30.

Е. В. Быков, А. В. Рязанцев, С. В. Маценко, Дж. З. Шустер

ВРАЧЕБНО-ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ПРОГРАММЫ ОБУЧЕНИЯ ШАХМАТАМ В ШКОЛЕ

Представлены результаты сравнительного анализа психофизиологических показателей учащихся

7-14 лет с различным уровнем умственных нагрузок. Показано позитивное влияние занятий по программе шахматного всеобуча на умственную работоспособность детей при наличии напряжения адаптационных процессов у юных шахматистов, что требует разработки коррекционных мероприятий.

Ключевые слова: психофизиологическое развитие, учащиеся младших классов, адаптация к умственным нагрузкам.

Успешность адаптации учащихся младшего школьного возраста к умственным нагрузкам определяется комплексом факторов, среди которых наиболее значимы степень психофизиологического развития и влияние социально-педагогических факторов (прежде всего адекватность педагогических воздействий возможностям организма ребёнка: объём умственных нагрузок, наличие дополнительных «развивающих» занятий, объём двигательной нагрузки и др. [2; 3; 16]. Результаты исследований современных детей свидетельствуют о задержке в развитии большинства психофизиологических функций, при этом недостаточно изучены вопросы взаимосвязи и взаимообусловленности таких факторов, как уровень умственных нагрузок, гендерные особенности и психологические свойства личности [1; 4;

8-10; 13-15]. В настоящее время во многих странах мира, в том числе и в школах России, внедряются инновационные образовательные технологии, связанные с дальнейшим повышением объёма умственных нагрузок, компьютеризацией и интенсификацией обучения при существенном снижении физической активности, которая имеет важнейшее значение не только для физического, но и для психофизиологического развития [12]. Вышесказанное требует определения интегративных психофизиологических параметров возрастной нормы, с наибольшей полнотой характеризующих уровень морфофункционального созревания головного мозга, сформированности его регуляторных функций в отношении других систем организма, интеграции межсистемных взаимодействий, обеспечивающих развитие эмоциональной сферы, высших психических функций в разные периоды онтогенеза [6; 7; 11].

Вопрос о внедрении шахмат в учебный процесс в младших классах школы обсуждается весьма широко, но, как правило, заведомо с позиций несомненной пользы таких занятий. Однако обзор

научной литературы даёт основание сделать заключение, что должного научно-методического обоснования в аспекте психофизиологии и физиологии, медико-биологического и функционального контроля, оценки его «отставленных эффектов» в долговременной перспективе пока не получено [5]. Как правило, исследователями констатируется значительное психоэмоциональное напряжение, ухудшение функций зрительного анализатора, нарушения обмена веществ (склонность к повышению массы тела). Тренеры и педагоги в качестве основного критерия используют уровень спортивных достижений, психологи определяют психологическое состояние учащихся, комплексной медико-педагогической оценки физического, психофизиологического и интеллектуального развития не проводилось.

Цель работы: оценить влияние повышенных умственных нагрузок на состояние здоровья, физическое и психофизиологическое развитие учащихся — участников шахматного всеобуча.

Материалы и методы исследования. Исследования проводились на базе средних образовательных школ № 67, 98 и 100 г. Челябинска, научной лаборатории факультета физической культуры и спорта Южно-Уральского государственного университета (2007-2013 гг.). Основную группу составили дети 7-14 лет со стажем занятий по программе всеобуча от 1 до 6 лет (мальчики, п = 104, и девочки, п = 106). Группу контроля составили учащиеся аналогичного возраста (мальчики, п = 112, и девочки, п = 116).

В указанных группах был проведён комплекс исследований, включавших оценку нейродина-мических показателей; активности различных уровней нейровегетативной регуляции ритма сердца в покое и при пробах с умственной нагрузкой; проводилось анкетирование для выявления признаков и степени выраженности вегетативных изменений (методика А. М. Вейна). Оценка ней-

ровегетативной регуляции ритма сердца как интегрального индикатора адаптационных реакций организма на воздействие средовых факторов — при помощи сертифицированной компьютерной технологии фирмы «Микролюкс» (г. Челябинск) (метод импедансной реографии со спектральным анализом кардиоритма). Оценка нейродинамиче-ских характеристик проведена с помощью сертифицированного аппаратно-программного комплекса «НС-ПсихоТест» фирмы «Нейрософт» (г. Иваново). Осуществлялся также анализ данных физического развития, успеваемости и заболеваемости учащихся.

Результаты исследования и их обсуждение. В возрастном аспекте наиболее значимое улучшение показателей в тестах простой зрительно-моторной реакции и «Оценка внимания» произошло от 2-го к 4-му классу. В частности, возросло среднее время реакции, улучшились показатели коэффициента точности Уиппла, при этом существенно снизилось количество ошибок запаздывания и опережения в основной и контрольной группе (р < 0,001), наиболее существенно снизился показатель «число ошибок опережения». У учащихся четвёртых классов основной группы число ошибок было достоверно меньше, чем у сверстников (р < 0,05 — р < 0,01). Следовательно, к 10-летнему возрасту показатели подвижности и уравновешенности нервных процессов, концентрации внимания по результатам простой зрительно-моторной реакции у младших школьников увели-

чиваются, в большей степени — у детей основной группы. На наш взгляд, этому способствует специфика занятий, указанные качества развиваются более быстрыми темпами за счёт игрового компонента.

У мальчиков основной группы выше скорость реакции, большая лабильность нервных процессов, выявлено преобладание процессов возбуждения, в то время как у девочек были выше точность, концентрация внимания, меньше ошибок опережения, но больше ошибок запаздывания. В основной группе к 4-му классу по показателям «функциональный уровень системы» и «устойчивость системы» определена тенденция к повышению помехоустойчивости на 15-20 % (р < 0,05) по сравнению с результатами учащихся 2-го класса и с группой контроля, у которых эта характеристика внимания на данном возрастном этапе изменяется незначительно (табл. 1).

Указанные различия сохранялись в следующих возрастных группах (12-14 лет), школьники основной группы превосходили сверстников по результатам тестов, имели более высокие показатели устойчивости внимания, меньше ошибок опережения и запаздывания.

К 4-му классу наиболее адаптивный характер реагирования на умственную нагрузку наблюдался у учащихся основной группы со средней силой нервных процессов, что было сопряжено с повышением значимости надсегментарного уровня регуляции, в то время как в группе учащихся

Таблица 1

Результаты теста «Помехоустойчивость» у 4-классников

Показатель Пол Основная группа Контрольная группа р

Среднее значение вре- м 307,91±6,16 328,54±6,89 <0,05

мени реакции (с) д 328,40±7,48 341,71±8,07 >0,05

р <0,05 >0,05

ФУС (усл. ед.) м 4,70±0,25 4,17±0,27 >0,05

д 4,46±0,21 4,06±0,24 >0,05

р <0,05 >0,05

Устойчивость системы м 2,97±0,34 1,62±0,31 <0,05

(усл. ед.) д 2,39±0,22 1,43±0,27 <0,05

р >0,05 >0,05

УФВ (усл. ед.) м 4,06±0,36 3,19±0,39 <0,05

д 3,34±0,35 2,80±0,26 >0,05

р >0,05 >0,05

с уровнем внимания ниже среднего нами определена выраженная симпатикотоническая реакция при предъявлении умственной нагрузки. Более высокий уровень внимания выявлен у учащихся с исходным преобладанием активности симпатического отдела автономной нервной системы (индекс вагосимпатического взаимодействия НЧ/ВЧ > 1,0).

Следует указать на различие изменений степени активности уровней нейровегетативной регуляции ритма сердца в зависимости от характера умственных нагрузок (табл. 2).

Юные шахматисты четвёртых классов справились с предъявленной «шахматной» нагрузкой с меньшим напряжением адаптационных механизмов по сравнению с второклассниками, что отражалось в незначительных изменениях частоты сердечных сокращений и общей мощности спектра. Так, у мальчиков увеличение ОМС составило 25,5 % (против 50 % у второклассников),

итоговые значения ОМС после проведения пробы были у мальчиков-шахматистов в 1,5 раза меньше, чем во втором классе (р < 0,05).

После пробы с «шахматной» нагрузкой наиболее высокой была мощность ОНЧ-колебаний, что свидетельствует об активизации центрального контура регуляции РС и процессов межсистемной интеграции на уровне высших отделов головного для обеспечения результативности выполнения данного творческого задания. Увеличение мощности очень низкочастотных колебаний составило у мальчиков около 80 % (р < 0,01 по сравнению с положением лёжа; при «учебной» нагрузке — на 78 %; у второклассников после «шахматной» УН — на 32,2 %) и их значение было выше, чем у второклассников на 20,4 %. Активизация симпатического отдела ВНС (о чём судили по увеличению абсолютной мощности колебаний) не привела к существенному изменению относительной мощности НЧ-колебаний: их доля составила

Таблица 2

Результаты спектрального анализа медленноволновой вариабельности ритма сердца четвероклассников в состоянии покоя

и шахматной нагрузкой

Показатель Основная группа

ЧСС 1 83,83±3,67 84,47±3,24 >0,05 83,83±3,67

(уд./мин) 2 90,33±3,41 98,67±3,03 >0,05 88,34±3,42 >0,05

р >0,05 <0,05 >0,05

ОМС, 1 52,67±5,99 56,50±5,79 >0,05 52,67±5,99

(усл. ед.) 2 73,51±8,74 87,64±9,55 >0,05 66,67±5,88 >0,05

р >0,05 >0,05 >0,05

УНЧ 1 8,55±1,60 6,36±1,31 >0,05 8,55±1,60

(усл. ед.) 2 12,06±2,40 8,11±1,89 >0,05 10,02±1,74 >0,05

р <0,05 >0,05 >0,05

ОНЧ 1 15,95±3,02 16,98±2,41 >0,05 15,95±3,02

(усл. ед.) 2 26,40±4,97 23,99±4,10 >0,05 28,16±3,39 >0,05

р <0,05 >0,05 <0,01

НЧ 1 13,59±2,51 14,93±2,41 >0,05 13,59±2,51

(усл. ед.) 2 21,80±2,48 40,43±4,60 <0,01 17,35±2,40 >0,05

р <0,05 <0,01 >0,05

ВЧ 1 14,54±2,95 18,23±2,61 >0,05 14,54±2,95

(усл. ед.) 2 13,23±2,43 15,11±2,10 >0,05 11,14±2,02 >0,05

р >0,05 >0,05 >0,05

26,03±1,18 % (в покое — 27,7 % и 25,8 % после «учебной» УН, р < 0,05), что в 1,5 раза меньше, чем у шахматистов вторых классов после «шахматной нагрузки» (38,89±2,67 %,р < 0,01).

Относительная мощность ОНЧ-колебаний после решения шахматной задачи составила 42,19±1,71 % (против 38,63±1,67 %, р > 0,05 — второй класс), что отражает наиболее значимый вклад центральных надсегментарных структур нейровегетативной регуляции в обеспечении результативности умственной деятельности. Необходимо отметить, что доля ОНЧ-колебаний у шахматистов четвёртых классов после пробы с «шахматной» нагрузкой на 25-30 % больше, чем у второклассников (33,78±1,36 %, р < 0,001), но при этом степень сложности задания была существенно выше у шахматистов-четвероклассни-ков.

Отдельного внимания заслуживает динамика ВЧ-колебаний: абсолютная мощность достоверно не изменялась, в то время как их доля снизилась с 26,78±1,20 до 16,82±1,07 % (р < 0,001). В итоге индекс вагосимпатического взаимодействия (НЧ/ВЧ) значительно повышался: с 1,03±0,11 до 1,54±0,15 усл. ед. (р < 0,01) у мальчиков-шахма-тистов.

Нами выявлено, что школьники, обучающиеся по программе шахматного всеобуча, более адаптированы к условиям образовательной среды: они имеют средний уровень показателя «настроение» теста САН, у них больше процент лиц с нормальным уровнем школьной тревожности (49,8 % девочек и 52,8 % мальчиков) и меньше учащихся (19,8 % девочек и 16,6 % мальчиков) с повышенным уровнем по сравнению со сверстниками. Однако у мальчиков основной группы нами была выявлена более высокая психофизиологическая «цена адаптации»: исследование признаков «вегетативных изменений» (анкетирование по А. М. Вейну) показало, что наиболее высокий средний балл (13,29±1,41) и наибольший процент лиц с вегетативными изменениями (45 %) был у мальчиков-шахматистов четвёртых классов. У учащихся средних классов (возраст 12-14 лет) степень напряжения адаптационных процессов снижалась.

Заключение. Таким образом, полученные нами результаты свидетельствуют о том, что занятия по программе шахматного всеобуча повышают степень адаптации учащихся к условиям образовательной среды, способствуют более высоким темпам психофизиологического развития

по сравнению со сверстниками и лучшей адаптации к умственным нагрузкам. Младший школьный возраст (8-10 лет) является сенситивным для развития помехоустойчивости. В то же время повышенный уровень умственных нагрузок и психоэмоционального напряжения у учащихся младших классов в условиях недостаточной двигательной активности ведёт к напряжению адаптационных механизмов (максимально выражено у мальчиков 10-11 лет; данный возрастной период можно рассматривать как критический период развития).

Полученные результаты свидетельствуют о неоднозначности влияния занятий по программе шахматного всеобуча на различные компоненты здоровья учащихся. В связи с этим мы полагаем, что необходима реализация индивидуально-типологического подхода при реализации программы шахматного всеобуча с учётом таких факторов, как пол ребёнка, сила нервных процессов, степень активности отделов вегетативной нервной системы, уровень личностной тревожности.

В целом результаты исследования позволяют ставить вопрос о необходимости осуществления систематического медико-педагогического сопровождения занятий по программе шахматного всеобуча. Нами разработаны и апробированы комплексы упражнений, способствующих снижению напряжения адаптационных процессов у детей с повышенным уровнем умственных нагрузок, занимающихся по программам шахматного (интеллектуально-игрового) всеобуча.

Список литературы

1. Байгужин, П. А. Особенности адаптации к учебной нагрузке школьников 8-9 лет с различным психотипом : автореф. дис. ... канд. биол. наук / П. А. Байгужин. Челябинск, 2005. 17 с.

2. Безруких, М. М. Возрастная динамика и особенности формирования психофизиологической структуры интеллекта у учащихся начальной школы с разной успешностью обучения / М. М. Безруких, Е. С. Логинова // Физиология человека. 2006. Т. 32, № 1. С. 15-18.

3. Быков, Е. В. Нейровегетативная регуляция хроно- и инотропной функции детей при умственной нагрузке / Е. В. Быков, А. В. Рязанцев // Успехи современ. естествознания. 2008. № 5. С. 81-83.

4. Волокитина, Т. В. Вегетативная регуляция сердечного ритма младших школьников в процессе выполнения теста Ландольта / Т. В. Волокитина,

Е. Ю. Иваницкая // Новые исследования. 2004. № 1-2. С. 114-115.

5. Илюхина, В. А. Психофизиологическое исследование эффектов адаптации к тактильному взаимодействию с дельфинами у детей 6-7 лет / В. А. Илюхина, М. Н. Кривощапова, Г В. Ман-жосова // Физиология человека. 2008. Т. 34, № 4. С. 36-46.

6. Кокорева, Е. Г Гетерохронизм развития психофизиологических функций у детей с сенсорными нарушениями : дис. . д-ра биол. наук / Е. Г. Кокорева. Челябинск, 2010.

7. Копосова, Т. С. Особенности эмоционального статуса младших школьников, обучающихся по разным образовательным программам / Т. С. Копосова, М. Ю. Кондратьева // Новые ис-след. 2004. № 1-2. С. 213-214.

8. Криволапчук, И. А. Психофизиологическая цена напряжённой информационной нагрузки у детей и подростков в 5-14 лет / И. А. Криволапчук // Физиология человека. 2008. Т. 34, № 4. С. 28-35.

9. Мачинская, Р. И. Особенности формирования высших психических функций у младших школьников с различной степенью зрелости регуляторных систем мозга / Р. И. Мачинская, О. А. Семёнова // Журн. эволюцион. биохимии и физиологии. 2004. Т. 40, № 5. С. 427.

10. Морозова, А. Ф. Педагогическая поддержка учащихся как условие предупреждения рисков школьной тревожности в отечественном и зарубежном опыте : автореф. дис. ... канд. пед. наук / А. Ф. Морозова. М., 2008. 23 с.

11. Попова, Е. В. Психофизиологический анализ интеллекта и стратегий решения у детей предшкольного и школьного возраста : автореф. дис. ... канд. биол. наук / Е. В. Попова. Архангельск, 2009. 20 с.

12. Рычкова, Л. С. Особенности нейродина-мических функций у детей в зависимости от их интеллектуального развития / Л. С. Рычкова, О. Ю. Герасимова // Вестн. Юж.-Урал. гос. ун-та. Сер. Образование, здравоохранение, физ. культура. 2005. Вып. 5. № 4 (44). С. 319-321.

13. Рязанцев, А. В. Особенности психофизиологического развития и адаптации к умственным нагрузкам учащихся младших классов, занимающихся шахматами : автореф. дис. ... канд. биол. наук / А. В. Рязанцев. Челябинск, 2009. 23 с.

14. Фарбер, Д. А. Методологические аспекты изучения физиологии развития ребёнка / Д. А. Фарбер, М. М. Безруких // Физиология человека. 2001. Т. 27, № 5. С. 8.

15. Шибкова, Д. З. Особенности психофизиологических функций школьников / Д. З. Шибкова, О. А. Макунина, И. А. Якубовская // Вестн. Урал. мед. акад. науки. 2006. № 3-2 (15). С. 75-76.

16. Anderson, S. Active play and screen time in US children aged 4 to 11 years in relation to sociodemographic and weight status characteristics: a nationally representative cross-sectional analysis /

S. Anderson, C. Economos, А. Must // Biomedcentral Public Health. 2008. № 8. Р 366.