Удосконалення гігієнічних принципів формування здоров’язберігаючих технологій організації навчального процесу в загальноосвітніх навчальних закладах

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 613.955:371

14.02.01 - гігієна та професійна патологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук

УДОСКОНАЛЕННЯ ГІГІЄНІЧНИХ ПРИНЦИПІВ ФОРМУВАННЯ ЗДОРОВ'ЯЗБЕРІГАЮЧИХ ТЕХНОЛОГІЙ ОРГАНІЗАЦІЇ НАВЧАЛЬНОГО ПРОЦЕСУ В ЗАГАЛЬНООСВІТНІХ НАВЧАЛЬНИХ ЗАКЛАДАХ

ГОЗАК СВІТЛАНА ВІКТОРІВНА

Київ - 2014

Дисертація є рукописом

Робота виконана в ДУ «Інститут гігієни та медичної екології ім. О.М. Марзєєва НАМН України»

Науковий консультант доктор медичних наук, професор, член-кореспондент НАМН України

Полька Надія Степанівна, ДУ «Інститут гігієни та медичної екології ім. О. М. Марзєєва НАМН України», заступник директора з наукової роботи

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Козярін Іван Петрович, Національна медична академія післядипломної освіти ім. П. Л. Шупика МОЗ України, завідувач кафедри гігієни харчування і гігієни дітей та підлітків доктор медичних наук, старший науковий співробітник

Даниленко Георгій Миколайович, ДУ «Інститут охорони здоров'я дітей та підлітків НАМН України, завідувач відділу гігієни дітей шкільного віку та підлітків доктор медичних наук, професор, член- кореспондент НАПН України Берзінь Валерій Іванович, Національний медичний університет імені О. О. Богомольця, професор кафедри комунальної гігієни та екології з секцією гігієни дітей та підлітків

Захист відбудеться „25”грудня 2014 р. о 1000 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.604.01 при ДУ «Інститут гігієни та медичної екології ім. О. М. Марзєєва НАМН України» за адресою: 02094, м. Київ-94, вул. Попудренка, 50.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці ДУ «Інститут гігієни та медичної екології ім. О. М. Марзєєва НАМН України» за адресою: 02094, м. Київ, вул. Попудренка, 50.

Автореферат розісланий „21” листопада 2014 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради О. М. Литвиченко

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Проблема формування здоров'язберігаючого навчально-виховного процесу в закладах освіти стає актуальною у зв'язку з двома глобальними тенденціями, що спостерігаються в нашій країні протягом двох останніх десятиліть: негативна динаміка погіршення здоров'я дитячого населення з одночасним підвищенням рівня навчального навантаження на дітей та його інтенсивності.

Об'єкт дослідження: процес формування здоров'я учнів загальноосвітніх навчальних закладів під впливом факторів організації навчального процесу.

Предмет дослідження: показники здоров'я і працездатності учнів, організація навчального процесу у закладах середньої освіти, фізичне виховання, навчальні плани та програми.

Методи дослідження: Дослідження базувалось на системному аналізі впливу факторів організації навчального процесу на здоров'я учнів загальноосвітніх навчальних закладів. Для реалізації поставлених у дисертаційній роботі мети і завдань використовували комплекс взаємообумовлених та взаємодоповнюючих загальнонаукових і спеціальних методів дослідження: теоретичні, аналітичні (для аналізу літератури, навчальних планів і програм, розробки концепції, гігієнічних принципів); гігієнічного обстеження та спостереження (для вивчення існуючих умов, організації навчання, змісту навчальних програм, особливостей проведення навчального процесу, хронометражних досліджень); медико-біологічні, медико-статистичні (для вивчення показників захворюваності, фізичного розвитку, функціонального стану організму, адаптаційних резервів учнів); психофізіологічні (для вивчення особливостей вищої нервової діяльності, процесу розвитку стомлення учнів, розумової працездатності, координації рухів); психологічні (для вивчення показників психоемоційного стану); соціологічні: анкетування та інтерв'ювання (для визначення особливостей режиму дня, обсягу добової рухової активності, самопочуття, ставлення до фізичного виховання у школі, ранжування навчальних предметів за ступенем важкості); метод експертних оцінок (для визначення переліку найбільш ефективних показників, їх бальної оцінки і визначення впливу окремого показника на інтегральний індикатор); математичні та статистичні (для порівняльного аналізу показників, визначення провідних факторів навчального процесу, характеру і ступеню впливу факторів навчального процесу на показники здоров'я і адаптаційних резервів учнів, побудови математичних моделей, інтегральних оцінок).

Наукова новизна отриманих результатів. Полягає в удосконаленні гігієнічних принципів і концепції здоров'язберігаючої організації навчального процесу в сучасних загальноосвітніх навчальних закладах з урахуванням функціональних резервів і здоров'я школярів.

В дисертації вперше в умовах новітніх освітніх змін:

– обґрунтовано модель здоров'язберігаючої структури навчального процесу в загальноосвітніх навчальних закладах, що дозволило удосконалити гігієнічні принципи його організації;

– розроблено критерії провідних факторів організації навчального процесу, дотримання яких дозволяє знизити ризик порушень здоров'я у дітей середнього шкільного віку;

– обґрунтовано критерії гігієнічної оцінки навчальних програм з предмету «фізична культура»;

– обґрунтовано критерії віднесення дітей до групи ризику з розвитку хвороб за розробленим показником адаптаційно-резервних можливостей організму дітей.

Дістали подальшого розвитку: визначення закономірностей формування здоров'я та працездатності учнів з урахуванням рівня здоров'я, медичної групи з фізкультури, особливостей соматотипу під впливом навчального процесу (рівня та розподілу навчального навантаження, особливостей проведення фізичного виховання); обґрунтування гігієнічних принципів оздоровчого фізичного виховання дітей в загальноосвітніх навчальних закладах в контексті цілісності загального навчального процесу; розробка спеціальних профілактичних програм в навчальному процесі, розробка методичних підходів: донозологічної діагностики адаптаційних можливостей організму, показників стану опорно-рухового апарату дітей шкільного віку; гігієнічної оцінки рівня рухової активності, ефективності фізичного виховання, уроку фізичної культури.

Практичне значення одержаних результатів. Полягає у розробці: методичних підходів до формування та оцінки здоров'язберігаючих технологій організації навчального процесу у загальноосвітніх навчальних закладах; методичних підходів до гігієнічної оцінки ефективності здоров'язбережувальної діяльності загальноосвітніх навчальних закладів; програми профілактики і корекції порушень опорно-рухового апарату учнів; рангових шкал важкості навчальних предметів для формування сприятливого розподілу навчального навантаження на дітей у школі; способу гігієнічної оцінки: рівня та розподілу навчального навантаження; навчальних програм з фізичної культури школярів; уроку фізкультури; рівня рухової активності дітей шкільного віку; методичних підходів до оцінки: адаптаційно-резервних можливостей організму дітей шкільного віку; склепіння стопи дітей шкільного віку в скринінгових дослідженнях; динамічного тремору як критерію втоми учнів.

Результати виконаних досліджень використані при розробці: Положення про медико-педагогічний контроль за фізичним вихованням учнів у загальноосвітніх навчальних закладах (затверджено наказом Міністерства охорони здоров'я України та Міністерства освіти і науки України від 20.07.2009 № 518/674), Порядку здійснення медичного обслуговування учнів загальноосвітніх навчальних закладів (затверджено Постановою Кабінету Міністрів України від 8 грудня 2009 р. № 1318), 3 ДСанПіНів, 2 Змін до ДБН, 6 методичних рекомендацій, що узгоджені МОЗ України: «Використання метаболічного еквіваленту в оцінці рівня рухової активності дітей шкільного віку» (№ 09.11/62.11); «Профілактика порушень постави і плоскостопості у дітей в умовах закладів освіти засобами фізичного виховання» (№ 72.11/217.11); «Впровадження програми профілактики і корекції порушень опорно-рухового апарату «Красива постава дитини» в навчальний процес закладів дошкільної та середньої освіти» (№ 168.11/38.12) (на вищенаведені методичні рекомендації отримано висновок «Схвалено для використання у загальноосвітніх навчальних закладах», лист від 06.12.12 № 14.1/12-Г-389 Інституту інноваційних технологій і змісту освіти МОН України); «Скринінгова оцінка адаптаційно-резервних можливостей дітей шкільного віку» (№ 10.13/101.13); «Система експертного оцінювання ефективності здоров'яспрямованої діяльності закладів освіти» (2009 р.); «Система профілактично-оздоровчих заходів з підготовки дітей старшого дошкільного віку до навчання у загальноосвітніх навчальних закладах» (№ 62.13/154.13); 17інформаційних листів, навчальної програми для 1-4 класів з предмету «Основи здоров'я» (затверджена Міністерством освіти і науки, молоді та спорту України (наказ МОНмолодьспорту України від 12.09.2011 р. № 1050)), 1 деклараційного патенту на корисну модель, 3 свідоцтв про реєстрацію авторського права на твір.

Матеріали дисертації включені до нормативно-правових актів: ДСанПіН «Гігієнічні вимоги до улаштування, утримання і режиму спеціальних загальноосвітніх шкіл (шкіл-інтернатів) для дітей, які потребують корекції фізичного та (або) розумового розвитку (затверджено Наказом МОЗ України 20.02.2013 № 144, зареєстровано в Міністерстві юстиції України 14 березня 2013 р. за № 410/22942); ДСанПіН «Влаштування, обладнання, утримання дошкільних навчальних закладів та організації життєдіяльності дітей» (затверджено Наказом МОЗ України від 01.08.2013 № 678, зареєстровано в Міністерстві юстиції України 09.08.2013 р № 1370/23902; проекту нової редакції ДСанПіН «Гігієнічні вимоги до устаткування, утримання загальноосвітніх навчальних закладів та організації навчально-виховного процесу»; Зміна № 3 до ДБН В.2.2-3-97 «Будинки та споруди навчальних закладів» (затверджено наказом Міністерства регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України від 30.12.2011 № 420); Зміна № 2 до ДБН В.2.5-28-2006 «Інженерне обладнання будинків і споруд. Природне і штучне освітлення» (затверджено наказом Міністерства регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства від 30 грудня 2011 року N 438), які впроваджені в практику діяльності закладів Державної санітарно-епідеміологічної служби України.

Основні положення дисертації внесені до навчального процесу кафедр гігієни вищих медичних навчальних закладів; кафедр валеології, спортивної медицини, фізичного виховання вищих навчальних закладів; загальноосвітніх навчальних закладів. Програма «Красива постава дитини» впроваджена у практичну діяльність Київського центру спортивної медицини, територіального відділу освіти Орджонікідзевського району м. Запоріжжя, Дніпровського району м. Києва, відділу освіти Оріхівської районної державної адміністрації Запорізької області. Всього отримано 36 актів впровадження.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто визначена ідея, актуальність проблеми, мета, задачі, методологія, програма дослідження. Матеріали дисертаційного дослідження та їх статистична обробка були отримані автором особисто або під його науковим керівництвом в межах тематики науково-дослідних робіт ДУ «ІГМЕ НАМНУ». Автором самостійно здійснено аналіз і узагальнення статистичної обробки отриманих результатів дослідження, на основі чого були сформульовані висновки, визначені критерії та гігієнічні принципи формування здоров'язберігаючих технологій організації навчального процесу в загальноосвітніх навчальних закладах; розроблені методичні підходи до гігієнічної оцінки ефективності здоров'язберігаючих технологій навчання за факторіальними та результуючими ознаками, розроблена програма профілактики і корекції порушень опорно-рухового апарату учнів; розроблені способи оцінки адаптаційно-резервних можливостей організму, склепіння стопи учнів, динамічного тремору; інтегральні оцінки рівня і розподілу навчального навантаження, уроку фізичної культури. Розробка інтегральної оцінки програм з фізичного виховання учнів виконана при консультативній допомозі д.б.н., проф. Антомонова М.Ю., про що автор висловлює щиру вдячність.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень та основні положення дисертації представлені та оприлюднені на 101 симпозіумах, з'їздах, конференціях; з них 64 - міжнародні, 32 - всеукраїнські, 5 - регіональні. Серед них: «Адаптаційні можливості дітей та молоді» (Одеса, 2008, 2010, 2012, 2014); «Диагностика, профилактика и коррекция нарушений опорно-двигательного аппарата у детей и подростков» (Москва, 2008); «Здоровье и окружающая середа» (Мінськ, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014); «Актуальные проблемы физической культуры, спорта и туризма» (Уфа, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013); ІІ, ІІІ, ІV Конгрессы Российского общества школьной и университетской медицины и здоровья с международным участием (Москва, 2010, 2012, СПб., 2014); круглий стіл ВООЗ «Проблеми формування культури здорового способу життя шкільної молоді через створення здоров'язберігаючого середовища»; (Київ, 2010) «Инновационные технологии в образовании» (Ялта, 2011); семінар ВООЗ по розвитку компетенції шкільного медичного персоналу, структури моніторингу та оцінки послуг шкільної медицини (Київ, 2011); 16th Congress of the European Union for School and University Health and Medicine «EUSUHM-2011» (Moscov, 2011); «Здоровый образ жизни и вредные для здоров'я факторы» (Санкт-Петербург, 2011); «Фізична культура і здоров'я людини: історія, сьогодення, майбутнє» (Київ, 2012); XV з'їзд гігієністів України «Гігієнічна наука та практика: сучасні реалії» (Львів, 2012); «Психологічні, педагогічні та медико-біологічні аспекти фізичного виховання» (Одеса, 2013); «Європейська мережа шкіл сприяння здоров'ю в Україні: стан і перспективи розвитку» (Київ, 2013), «Дети, молодежь и окружающая среда: здоровье, образование, экология» (Барнаул, 2013); «Актуальные проблемы гигиены» (Санкт-Петербург, 2013); «Гигиеническая донозологическая диагностика и донозологическая коррекция здоровья при формировании здорового образа жизни» (Санкт-Петербург, 2014).

Публікації. Основні положення дисертації опубліковані у 97 наукових працях: 26 статей - у наукових періодичних фахових виданнях (з них 5 одноосібних, 7 - у наукових періодичних фахових виданнях інших держав, 2 - у виданнях України, які включені до міжнародних наукометричних баз); 10 статей - в інших наукових періодичних виданнях; 6 методичних рекомендаціях; 17 інформаційних листах. Отримано 3 свідоцтва про реєстрацію авторського права на твір, 1 деклараційний патент на корисну модель. Підготовлено проекти трьох ДСанПіНів, Змін двох ДБН. Розроблено навчальну програму для школярів 1-4 класів з предмету «Основи здоров'я».

Структура та обсяг дисертації. Робота складається із вступу, 8 розділів (включаючи аналіз літератури, виклад організації та методик досліджень, результати власних досліджень та їх обговорення), висновків, списку використаних джерел, додатків. Дисертаційна робота викладена на 379 сторінках машинописного тексту, містить 86 таблиць, 36 рисунків, 12 додатків. Список літератури включає 358 літературних джерел. Обсяг додатків становить 53 сторінки, списку літератури - 47 сторінок, ілюстрацій і таблиць, які повністю займають площу сторінки - 10 сторінок.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Організація та методи досліджень. Дисертаційна робота базується на системному аналізі досягнень вітчизняних і зарубіжних дослідників, експертних оцінок та власних фізіолого-гігієнічних досліджень з проблеми формування здоров'язберігаючих технологій організації навчального процесу з урахуванням сучасної негативної тенденції до погіршення стану здоров'я дітей. Програма дисертаційної роботи була розроблена, виходячи з мети і завдань дослідження, та ґрунтується на гіпотезі щодо можливості збереження здоров'я учнів загальноосвітніх навчальних закладів під час навчання шляхом організації здоров'яспрямованого загального навчального процесу, оздоровчого фізичного виховання, а також активного впровадження спеціальних профілактичних заходів. Програма складалася з 5 послідовних етапів дослідження (рис. 1).

На першому етапі для вивчення існуючої ситуації був проведений натурний експеримент (поперечний та поздовжній (лонгітудинальний)) із застосуванням методів: гігієнічного обстеження та гігієнічного спостереження (для вивчення існуючих умов, організації навчання та медико-педагогічного контролю, змісту навчальних програм, якісних характеристик навчального процесу), а також ретроспективний аналіз навчальних планів і програм; медико-статистичних та медико-біологічних (для вивчення показників захворюваності, фізичного розвитку, функціонального стану організму, адаптаційних резервів учнів); психофізіологічних (для вивчення особливостей вищої нервової діяльності, процесу розвитку стомлення учнів, розумової працездатності, координації рухів); психологічних (для вивчення показників психоемоційного стану); соціологічних (анкетування та інтерв'ювання - для визначення особливостей режиму дня, обсягу рухової активності учнів протягом доби, самопочуття, ставлення до фізичного виховання у школі, ранжування навчальних предметів за ступенем важкості); математичних (для розрахунку обсягу та порівняння вибірок, розрахунку середніх величин, відносних показників).

На другому етапі для визначення і уточнення переліку найбільш ефективних показників структури навчального процесу, їх оцінки і визначення впливу окремого показника на інтегральний індикатор були встановлені факторні навантаження, вивчено вклад факторів навчального процесу у формування здоров'я учнів, проведено експертне оцінювання. Це дозволило обґрунтувати модель здоров'язберігаючої структури навчального процесу в загальноосвітніх навчальних закладах та критерії окремих складових організації навчального процесу, дотримання яких дозволяє знизити ризик порушень здоров'я у дітей середнього шкільного віку. Були застосовані методи: математичні (для визначення провідних факторів навчального процесу, характеру і ступеню впливу факторів навчального процесу на показники здоров'я і адаптаційних резервів учнів, побудови математичних моделей, інтегральних оцінок, розрахунку ризиків); соціологічні: експертних оцінок (для уточнення переліку найбільш ефективних показників структури навчального процесу, їх оцінки і визначення впливу окремого показника на інтегральний індикатор); анкетування вчителів з визначення показників організації навчального процесу, що впливають на здоров'я школярів.

Рис. 1. Схематичне зображення програми дослідження

Підставою для виконання третього етапу дослідження, а саме - розробки нових методичних підходів та інтегральних оцінок до визначення та оцінки певних гігієнічних і медико-біологічних показників, були: 1) їх відсутність (стандарти індексу склепіння стопи, оцінка навчальних програм з фізичного виховання, оцінка ефективності фізичного виховання, оцінка динамічного тремору, рангові шкали важкості уроків для учнів гімназій та ліцеїв, рангові шкали важкості уроків для дітей спеціальних шкіл-інтернатів), 2) застарілість (рангові шкали для учнів 1-4 класів), 3) неповний охват критеріальних показників (оцінка уроку фізкультури), 4) потреба у зміні описового вираження на кількісне для гігієнічної оцінки та подальшого аналізу (гігієнічна оцінка розкладу уроків і навчального навантаження, рівень рухової активності), 5) спрощення для масових досліджень (оцінка рівня адаптаційно-резервних можливостей організму, оцінка рівня рухової активності учнів).

На четвертому етапі був проведений формуючий експеримент з розробки, впровадження та оцінки ефективності програми профілактики і корекції порушень опорно-рухового апарату учнів;

На п'ятому етапі були проаналізовані отримані результати, уточнені гігієнічні принципи та розроблені методичні підходи формування та оцінки здоров'язберігаючих технологій організації навчального процесу та фізичного виховання, концептуальні підходи оздоровчого фізичного виховання учнів, критерії гігієнічної оцінки навчальних програм з предмету «фізична культура», сформульовані висновки та практичні рекомендації.

Методи дослідження та їх обсяг представлено в таблиці 1.

Особливості умов та організації навчання та фізичного виховання досліджені за участі лікарів з гігієни дітей і підлітків обласних санітарно-епідеміологічних станцій за спеціально розробленими картами-схемами. Кожний показник порівнювали з існуючими критеріями відповідно до ДСанПіН 5.5.2.008-01 та оцінювали за трибальної шкалою: 3 бали - відповідає вимогам цього документу;

2 бали - частково відповідає; 1 бал - не відповідає. Це дало можливість вивести інтегральні оцінки умов для занять фізкультурою (УЗФ) та організації фізичного виховання (ОФВ) як середньоарифметичні усіх критеріальних ознак.

Гігієнічна оцінка режиму дня, рухової активності, самопочуття, ставлення до фізичного виховання проведена шляхом анкетування учнів за спеціально розробленими анкетами. Оцінка рівня рухової активності і самопочуття учнів проводилась за 4-бальною шкалою з розрахунком інтегрального показника - середнього арифметичного значення. Гігієнічна оцінка уроку фізичної культури учнів проведена шляхом хронометражного спостереження. Вивчали показники структури, змісту, методів організації, використання спортивного знаряддя, формування навичок самостійних занять, застосування елементів самоконтролю, ознак стомлення, ЧСС, психологічного клімату за трибальною шкалою та подальшим розрахунком розробленого нами інтегрального показника.

Таблиця 1 Характеристика та обсяг досліджень

Гігієнічна оцінка режиму дня, рухової активності, самопочуття, ставлення до фізичного виховання проведена шляхом анкетування учнів за спеціально розробленими анкетами. Оцінка рівня рухової активності і самопочуття учнів проводилась за 4-бальною шкалою з розрахунком інтегрального показника - середнього арифметичного значення. Гігієнічна оцінка уроку фізичної культури учнів проведена шляхом хронометражного спостереження. Вивчали показники структури, змісту, методів організації, використання спортивного знаряддя, формування навичок самостійних занять, застосування елементів самоконтролю, ознак стомлення, ЧСС, психологічного клімату за трибальною шкалою та подальшим розрахунком розробленого нами інтегрального показника.

Гігієнічна оцінка розкладу уроків проведена з урахуванням вимог ДСанПіН 5.5.2.008-01 та розробленим нами інтегральним показником. Для розрахунку використовували розроблені нами рангові шкали для ліцеїв та гімназій та рангові шкали для традиційних загальноосвітніх шкіл, що розроблені раніше.

Здоров'я учнів оцінювали, виходячи із загальноприйнятих критеріїв для оцінки колективного та індивідуального здоров'я. Дослідження щодо показників захворюваності, групи здоров'я школярів, резистентності до захворювань здійснювали за результатами поглиблених медичних оглядів шляхом викопіювання інформації з первинної медичної документації закладів освіти (ф. 026/О). Додатково залежно від завдання враховували кількість пропусків учнями занять через хвороби, тривалість одного випадку захворювання, кількість морфофункціональних відхилень на одного учнів, індекс здоров'я. При вивченні захворюваності дитячого населення обробка отриманих матеріалів проводилась за класами хвороб відповідно до «Міжнародної статистичної класифікації хвороб та споріднених проблем» (МКХ-10).

На основі даних про захворюваність та морфофункціональний стан організму учнів проводилась комплексна оцінка стану здоров'я кожної дитини шляхом віднесення її до однієї з груп здоров'я згідно з методикою, розробленою Науковим центром охорони здоров'я дітей та підлітків.

В останні роки набуває поширеності використання в якості критеріїв індивідуального здоров'я так званих «прямих показників» здоров'я, що має важливу роль у донозологічній діагностиці та оцінці перебігу адаптації: показників фізичного розвитку, функціонального стану основних систем організму (серцево-судинної, дихальної, кістково-м'язової), психічної сфери, а також інтегральних показників, зокрема - рівень соматичного здоров'я. При визначенні найбільш адекватних методик оцінки здоров'я у даному дослідженні віддавали перевагу найбільш адекватним, інформативним, неінвазивним та таким, що дають можливість за короткий проміжок часу охопити групу дітей.

Оцінка фізичного розвитку дитини проводилась шляхом співставлення антропометричних (довжина та маса тіла, окружність грудної клітки) і фізіометричних (життєва ємність легенів та м'язова сила кисті) показників з віковими та регіональними стандартами за класичною методикою. Визначали рівень та гармонійність фізичного розвитку. Окрім цього, залежно від завдання використовували загальноприйняті для оцінки фізичного розвитку індекси: Рорера, Ерисмана, плечовий індекс, індекс соматотипу.

Вимірювання життєвої ємності легень проводили за допомогою сухого спірометру за загальноприйнятою методикою. Дослідження м'язової сили кистей рук проводились за допомогою кистьового динамометра.

Функціональний стан організму оцінювали за допомогою широко розповсюджених в практиці гігієни та вікової фізіології індексів: Руф'є (ІРф), Скибінського (ІС), Кердо (ВІК), Робінсона та інших, які характеризують роботу серцево-судинної, кардіореспіраторної, вегетативної нервової систем.

Адаптаційний потенціал системи кровообігу оцінювали за методикою Баєвського Р.М., рівень соматичного здоров'я - за методикою Г.Л. Апанасенко.

Крім того, була проведена оцінка адаптаційно-резервних можливостей (АРМ) організму дітей за розробленим нами методичним підходом.

Для характеристики процесу стомлення оцінювали динаміку розумової працездатності (РП) учнів у процесі навчальної діяльності за класичною методикою (коректурна проба) та динамічний тремор руки (ДТр) учнів - за допомогою методики «лабіринт». При оцінці проби «лабіринт розраховували показник ДТр за розробленою нами формулою.

Вивчення психоемоційної сфери учнів здійснювали за допомогою тестових методик. Оцінка рівня ситуаційної та особистісної тривожності школярів проводилась за допомогою тестової методики Ч.Д. Спілберга, Ю.Л. Ханіна; психоемоційного стану - за допомогою тесту САН.

Розробка критеріїв ефективності фізичного виховання у закладах середньої освіти базувалась на визначенні вкладу кожного з розглянутих факторів навчально-виховного процесу у формування рівнів показників здоров'я школярів. Силу ізольованого впливу факторів визначали як частку міжгрупової варіації в загальному варіюванні результуючої ознаки.

Для доказовості результатів розраховували відносний ризик, етіологічну фракцію (RR, EF), довірчий інтервал (ДІ).

Для аналізу отриманого матеріалу були побудовані таблиці спряженості, за допомогою яких визначався взаємозв'язок показників зі значенням результуючих змінних. Для визначення наявності, тісноти і спрямованості зв'язку з результуючою змінною кожної якісної ознаки чинника за таблицями спряженості були розраховані коефіцієнти Пірсона (ч2) та Спірмена (rs). Для співставлення груп також застосовували дисперсійний аналіз з визначенням критерію Фішера (F). Для оцінки значимості різниці між частотами був використаний критерій t-Стьюдента.

Систематизація матеріалу і первинна математична обробка були виконані за допомогою таблиць Microsoft®Excel 2010. При виконанні дисертаційного дослідження були використані статистичні методи аналізу (таблиці спряженості, дисперсійний, кореляційний, факторний, регресійний аналіз, порівняння за Стьюдентом) за допомогою програми STATISTICA 8.0. Побудова рисунків і таблиць, оформлення роботи виконувались за допомогою програм Microsoft®Word 2010 та Microsoft®Excel 2010.

Результати дослідження та їх обговорення. З позиції системного аналізу виконані завдання: декомпозиції (представлення системи у вигляді підсистем); аналізу (знаходження властивостей системи, її елементів та навколишнього середовища з метою визначення закономірностей поведінки системи); синтезу (створення моделі системи, визначення її структури, параметрів, що забезпечуватимуть ефективне функціонування системи, досягнення мети).

В основі існуючої структури організації навчального процесу в загальноосвітніх навчальних закладах лежить типовий навчальний план, який складається з таких елементів для кожного класу, як кількість уроків на тиждень, кількість і перелік навчальних дисциплін, що вивчаються, розподіл на інваріантну та варіативну складові. Навчальні плани відрізняються для різних типів ЗНЗ, але, навіть, для середньої загальноосвітньої школи, за більшістю показників спостерігається суттєве перевищення у порівнянні з 70-80-ми роками минулого століття (за показником середньодобової кількості уроків - на 5-15 % у відповідник класах та на 10-49 % у відповідних вікових групах; за кількістю навчальних дисциплін - на 10-70 %; посилення навантаження на учнів молодшого шкільного віку: в 1970 році діти 7-річного віку вивчали 6 навчальних предметів, в 2013-му діти 6-річного віку вивчають 9 предметів); зменшення відсоткового співвідношення «динамічних» дисциплін відповідно до «статичних»; велика кількість «статичних» предметів (в 7-11-х класах по 18-20 предметів), що впливає на якість засвоєння матеріалу та режим дня і є потенційним фактором ризику зниження адаптаційно-резервних можливостей, розвитку хронічної втоми, порушень опорно-рухового апарату, зниження зору, появи хронічних захворювань.

Кількість навчальних годин на тиждень в середній загальноосвітній школі перевищує, починаючи з 1998 року, на 3-15 % гранично допустиме навчальне навантаження відповідно до гігієнічних вимог. В гімназіях, ліцеях, спеціалізованих школах навантаження ще більше. Отже, спостерігається суттєве підвищення тривалості статичних та інформаційних форм навантаження. Враховуючи необхідність балансу між отриманням знань та збереженням здоров'я учнів, нами проведено опитування вчителів з їхньої думки щодо здоров'яформуючих факторів навчального процесу. Більшість вчителів (80,5-84,7 % вчителів початкових класів та 73,7-81,4 % середніх і старших) вважає, що фактори тривалості навчального дня, тижня та кількості уроків на тиждень суттєво впливають на стан здоров'я школярів, а відповідно 53,4 % та 61,0 % вчителів додають до цих факторів ще кількість навчальних дисциплін, що вивчаються протягом тижня.

Іншою складовою організації навчального процесу є організація відпочинку. Для існуючої освітньої системи характерні малі перерви між уроками тривалістю від 5 до 15 хвилин. Встановлено, що перерви використовують як активний відпочинок лише 38,0 % хлопців та 18,6 % дівчат. За період навчання у школі спостерігається зниження рівня повсякденної рухової активності учнів (р < 0,001), паралельно спостерігається зниження самопочуття (р < 0,001), причому найбільш виражено у дівчат у порівнянні з хлопцями. Рівень рухової активності дівчат знижується з 2,86 ± 0,04 балів у молодшому шкільному віці до 2,63 ± 0,04 балів у середньому (t = 4,6, р ? 0,001) і до 2,50 ± 0,05 балів (t = 2,03, р ? 0,05) у старшому. Серед хлопців вірогідне зниження рівня рухової активності спостерігається пізніше у порівнянні з дівчатами: лише за період від середнього до старшого шкільного віку - з 2,81 ± 0,04 до 2,57 ± 0,08 балів (t = 2,7, р ? 0,01). Темп зниження самопочуття дівчат за період навчання становить 16,4 % (t = 5,2, р ? 0,001). За результатами опитування вчителів встановлено, що значна їх частка вважає тривалість і проведення перерв здоров'яформуючими чинниками (61,0 % вчителів молодших класів та 50,8 % - середніх і старших).

Фізичну культуру можна виділити як наступну, третю складову сучасної організації навчального процесу. Навчальна дисципліна «фізична культура» є обов'язковою, хоча і не включається з 2005 року у гранично допустиме навчальне навантаження, що призвело до чергового витку підвищення навчального навантаження. Так звані «малі» форми організованої рухової активності (фізкультхвилинки під час уроків, фізкультпаузи під час перерв, гімнастика до уроків) законодавчо закріплені наказами та інструктивно-методичними документами МОН України, однак, вони є скоріше виключними випадками та більш характерні для початкової школи. Втім, потребу в цих заходах відзначає більшість учнів. Так, потребу розім'ятися у середині та наприкінці загальноосвітнього уроку відмічають відповідно 78,9 % учнів молодшого шкільного віку, 64,0 % - середнього, 59,8 % - старшого; хотіли б проводити велику перерву на свіжому повітрі відповідно 84,4 %, 87,4 %, 82,7 % учнів. Значна частка вчителів вважає, що на здоров'я учнів впливають фізкультхвилинки під час уроків (72,0 % вчителів початкових класів, 39,8 % - середніх і старших), фізкультпаузи під час перерв (відповідно 55,1 та 33,1 %), гімнастика до уроків (58,5 та 35,6 %).

Встановлено, що тенденція динаміки ставлення учнів до фізичної культури у школі протягом навчання аналогічна тенденціям динаміки рівня рухової активності і самопочуття: відмічається зниження зацікавленості у 1,7 рази (р ? 0,001). Для дівчат характерна більш виражена негативна динаміка: у 10-му класі лише третина дівчат (35,6 %) відчуває потребу у фізкультурі в школі (при 74,6 % в третьому класі). Переважна більшість учнів вважає за необхідне перегляд організації, форм, змісту фізичного виховання у загальноосвітніх навчальних закладах (69,6 % молодшого шкільного віку, 73,0 % - середнього, 79,1 % - старшого).

Вивчення особливостей сучасного уроку фізкультури за даними хронометражних спостережень дозволило встановити, що проведення уроків фізкультури в 75,0 % випадків не відповідає необхідній структурі та змісту. Найбільш характерні такі відхилення, як зменшення тривалості або відсутність розминки та заключної частини уроку, відсутність елементів самоконтролю та підготовки організму до наступних уроків, відсутність вправ для профілактики порушень постави.

Проведена нами гігієнічна оцінка існуючої навчальної програми з предмету «Фізична культура» свідчить про недостатнє використання засобів фізичного виховання з метою розвитку мотивації до рухової активності, профілактики «шкільних хвороб» та підвищення працездатності дітей основної медичної групи, тобто для більшості сучасних учнів: ці програми мають низьку гігієнічну оцінку за розробленим нами інтегральним показником (ІПФВ нижче 0,303).

Отже, структуру існуючої системи організації навчального процесу можна представити з трьох блоків: навчальне навантаження, відпочинок та фізична культура, які не пов'язані між собою, що унеможливлює досягнення балансу між отриманням знань та збереженням і зміцненням здоров'я.

Наступним кроком аналізу існуючої системи організації навчального процесу учнів у загальноосвітніх навчальних закладах було встановлення впливу її складових на формування адаптаційно-резервних можливостей та здоров'я учнів. гігієнічний оздоровчий фізичний виховання

Для оцінки адаптаційно-резервних можливостей (АРМ) був розроблений інтегральний показник, який характеризує основні ланки процесу адаптації: функціонування серцево-судинної системи, регулюючі механізми та обмін речовин. Для розробки показника АРМ було проведено дослідження морфофункціональних особливостей 1028 дітей молодшого (162 хлопчики, 181 дівчинка), середнього (194 хлопця, 170 дівчат) та старшого (172 хлопця, 149 дівчат) шкільного віку. При розробці показника був проведений аналіз індексів, які широко застосовуються для оцінки морфофункціонального стану організму (всього 17 індексів). Особливостями індексів, відібраних для аналізу з метою визначення їх потенційного використання у формуванні інтегрального показника адаптаційно-резервних можливостей організму, було те, що вони є інформативними, дають можливість оцінити морфофункціональний стан організму дітей без фізичного навантаження, не вимагають багато часу для обстеження, прості у використанні, враховують економічність реакції організму на стрес.

Для визначення найбільш оптимального співвідношення індексів у інтегральному показнику були побудовані кореляційні матриці, які за допомогою визначення парних коефіцієнтів кореляції визначали тісноту лінійного зв'язку між показниками, що різнобічно характеризують стан окремих систем організму на фоні інших. Встановлено, що тісний лінійний зв'язок (p ? 0,01) з іншими розрахованими індексами в усіх статистичних групах мають показники: індекс Робінсона (ІРб), індекс Рорера (ІР) та вегетативний індекс Кердо (ВІК).

Для визначення взаємозв'язків між визначеними індексами та окремими показниками антропометричного і функціонального дослідження також були побудовані кореляційні матриці. Встановлено тісний лінійний зв'язок (p ? 0,01) між індексами ІРб, ІР, ВІК та основними показниками, що вимірювались: довжина тіла, маса тіла, ЧСС, систолічний тиск, діастолічний тиск, ЖЄЛ в усіх статистичних групах. Між значеннями індексів ІРб, ІР та ВІК кореляційних зв'язків не виявлено, що дозволяє коректно використовувати їх при розрахунку інтегрального показника. Крім цього, важливим є те, що ці індекси опосередковано характеризують окремі ланки загального адаптаційного процесу. Так, індекс Робінсона характеризує функціональний стан серцево-судинної системи, систолічну роботу серця та аеробні можливості організму; індекс Рорера - фізичний розвиток та обмін речовин; вегетативний індекс Кердо - регулюючі механізми.

Таким чином, для розрахунку інтегрального показника шляхом проведення статистичного аналізу було відібрано три індекси (Рорера, Робінсона та Кердо), кожний з яких було оцінено за трьома категоріями. В табл. 2 наведені шкали оцінки цих показників. Ці індекси дають можливість оцінити АРМ організму учнів за такими вихідними даними: вік (роки), довжина тіла (м), маса тіла (кг), частота серцевих скорочень (уд/хв), систолічний та діастолічний тиск у стані спокою (мм рт.ст.).

Таблиця 2 Шкали оцінок індексів, що характеризують рівень адаптаційно-резервних можливостей школярів, ум.од

Комплексна оцінка АРМ сформована, як середньоарифметичне бальних оцінок цих трьох індексів, що можна виразити формулою

ІОАРМ = ,

де ІОАРМ - оцінка адаптаційно-резервних можливостей дітей;

nі - бальна оцінка і-того показника;

3 - кількість показників, за якими оцінюється АРМ.

Отриманий інтегральний показник оцінювали за рівномірною шкалою. Враховуючи те, що значення функціональних показників та особливості захворюваності учнів з середнім та вище середнього рівнями АРМ статистично не відрізняються (p > 0,3), вважаємо доцільним в шкалі оцінки АРМ об'єднати ці категорії і відносити учнів з рівнем оцінки АРМ 1,67-2,67 балів до групи із середнім рівнем АРМ. Таким чином, отриману шкалу можна охарактеризувати з використанням термінів теорії адаптації - задовільна адаптація, напруження механізмів адаптації, незадовільна адаптація та зрив адаптації (табл. 3).

Таблиця 3 Шкала оцінки рівня адаптаційно-резервних можливостей школярів

З метою порівняння розробленого нами показника АРМ з існуючими та найбільш розповсюдженими показниками адаптаційних можливостей (адаптаційний потенціал (АП), індекс Руф'є, рівень соматичного здоров'я (РСЗ)) було проведено статистичне дослідження порівняння даних, отриманих за цими методиками. Виявлено статистично значущий зворотній кореляційний зв'язок між кількісними значеннями АП та АРМ (r = -0,44, p ? 0,001). За допомогою проведення дисперсійного та кореляційного аналізу підтверджено, що оцінка градацій показника АРМ відображає особливості оцінки показника АП для дітей шкільного віку (F = 94,9; p < 0,001; rS = 0,77, p ? 0,001). Розроблений нами показник АРМ має достовірні функціональні зв'язки також з такими загальноприйнятими показниками функціонального стану організму, як індекс Руф'є (r = 0,42; р ? 0,001), РСЗ (за Апанасенко Г.Л.) (r = 0,40; р ? 0,001), тобто тими індексами, визначення яких потребує проведення функціональних проб з дозованим фізичним навантаженням.

Особливості АРМ учнів вивчали залежно від організації навчального процесу, віку, рівня здоров'я та соматотипу дітей. Досліджувані навчальні заклади були розподілені на три групи: традиційні загальноосвітні школи, ЗНЗ з підвищеним інтелектуальним навантаженням, ЗНЗ з підвищеним фізичним навантаженням. На підставі результатів проспективних фізіолого-гігієнічних досліджень в умовах натурного експерименту встановлено, що частка учнів з високим рівнем АРМ у різних групах навчальних закладів коливається у межах 5,4-13,4 %; частка ж учнів, що формують групу ризику (з низьким та критично низьким рівнем АРМ), суттєво вище - 43,8-58,3 % (ч2 = 20,6; p < 0,01). Встановлені відмінності рівня АРМ в загальній групі між ЗНЗ з різним навчальним навантаженням (F = 6,91; p < 0,01) та між віковими групами дітей (F = 3,46; p < 0,001). Протягом навчання в усіх групах ЗНЗ у дітей спостерігається достовірне зниження середнього рівня АРМ (F = 6,91; p < 0,01) (темп зниження становить 3,1-7,6 %). Серед учнів ЗНЗ з підвищеним фізичним навантаженням частка дітей з критично низьким та низьким рівнем АРМ менше у порівнянні з іншими типами ЗНЗ, але теж є досить високою: у молодшому шкільному віці - 40,4 % учнів, середньому - 30,8 %, старшому - 50,5 % (ч2 = 20,6; p < 0,01), що свідчить про те, що підвищення кількості уроків фізкультури на тиждень до 5-ти не є гарантованим засобом підвищення рівня адаптаційних можливостей дітей.