Эффективность познавательной деятельности у школьников 13-14 лет c разными стадиями полового созревания

Аннотация: Результаты исследования свидетельствуют о том, что тестовые когнитивные нагрузки, реализуемые с оптимальной и максимальной скоростью, могут быть использованы для воспроизведения состояния функционального комфорта и состояния непродуктивной напряженности у школьников 13-14 лет. Показано, что по мере повышения стадии полового созревания наблюдается рост эффективности деятельности и уменьшение напряжения физиологических систем организма мальчиков–подростков в условиях тестовой нагрузки.

В настоящее время остро стоит задача оценки эффективности познавательной деятельности и снижения ее психофизиологической цены у школьников [1, 2]. Это необходимо для совершенствования механизмов адаптации учащихся к образовательной среде, улучшения их функционального состояния (далее – ФС) и укрепления здоровья.

Эффективность деятельности рассматривается в качестве интегрального критерия ФС [3, 4]. Известно, что интенсивная познавательная деятельность, отличающаяся низкой эффективностью реализации задания и высокой психофизиологической ценой, обусловливает формирование ФС непродуктивной напряженности. Особую группу риска в отношении формирования непродуктивной напряженности представляют мальчики–подростки. У данной категории школьников наблюдаются наиболее выраженные неблагоприятные психофизиологические изменения в организме, отрицательно влияющие на адаптационные возможности, работоспособность и школьную успеваемость [1, 5]. В период полового созревания психофизиологические реакции учащихся даже на «обычные» нагрузки нередко выходят за оптимальные границы. При использовании же неадекватных нагрузок, на фоне нерациональной организации учебного процесса и недостаточной двигательной активности, формируется состояние непродуктивной напряженности, которое может привести к снижению резервов организма и работоспособности, развитию скрытой, а затем и явной патологии [1, 6].

В этой связи в подростковом периоде особое место занимает проблема выявления оптимальных режимов познавательной деятельности, обеспечивающих формирование у школьников состояния функционального комфорта. В частности требует детального изучения вопрос о поиске комфортных режимов когнитивной деятельности применительно к подросткам одного календарного возраста, характеризующимся разными стадиями полового созревания (далее – СПС).

Цель исследования – оценить эффективность различных режимов познавательной деятельности у школьников-подростков 13-14 лет с разными стадиями полового созревания.

Методика

В исследовании приняли участие мальчики 13-14 лет (n = 162), отнесенные по состоянию здоровья к основной медицинской группе.

Степень полового созревания оценивалась по методике, предложенной Д. В. Колесовым, Н. Б. Сельверовой.

В качестве когнитивной (информационной) нагрузки применяли работу с буквенными таблицами В. Я. Анфимова. Обследование осуществлялось в состоянии покоя и в двух режимах работы: 1) автотемп и 2) максимальный темп при наличии «угрозы наказания». По результатам выполнения тестовой нагрузки рассчитывали объём работы (А) и коэффициент продуктивности (Q).

В условиях спокойного бодрствования и в процессе выполнения когнитивного задания определяли частоту сердечных сокращений (ЧСС), среднюю продолжительность R-R интервала, моду, амплитуду моды, разброс кардиоинтервалов. На этой основе рассчитывали стресс-индекс (SI) [7]. С помощью аускультативного метода Н. С. Короткова регистрировали систолическое и диастолическое давление крови. Рассчитывали двойное произведение (ДП). Для оценки эффективности когнитивной деятельности находили: Q/ΔЧСС, Q/ΔSI, Q/ΔДП, A/ΔЧСС, A/ΔSI, A/ΔДП [6].

Обработка данных осуществлялась с использованием стандартной программы в пакете Statistica.

Результаты исследования

Получены данные о том, что эффективность деятельности в режиме автотемпа выше, чем при нагрузке в максимальном темпе. Сопоставление количественных и качественных параметров когнитивной деятельности, полученных при разных режимах работы, показало, что количество просмотренных знаков (А) при реализации нагрузки в максимальном темпе увеличивается, тогда как коэффициент продуктивности (Q) в большинстве случаев уменьшается. Переход от режима работы с «удобной» скоростью к режиму работы в максимальном темпе сопровождается увеличением психофизиологических затрат на переработку одного и того же объёма значимой информации. На это указывает уменьшение таких показателей как Q/DЧСС, Q/DДП, Q/DИН, а в ряде случаев А/DЧСС, А/DДП, А/DИН (табл. 1).

Сравнение количественных (А) и качественных (Q) параметров когнитивной деятельности, полученных при разных режимах работы, показало отсутствие статистически значимых различий между подростками, находящимися на разных СПС. Вместе с тем сопоставление результативности работы с физиологическими реакциями, позволило констатировать, что мальчики 13-14 лет выполняют тестирующие нагрузки за счет различных психофизиологических затрат. Обращает на себя внимание более низкая эффективность напряженной когнитивной деятельности у подростков со II и III СПС. Статистически существенные различия обнаружены в отношении ряда показателей. Подростки с IV СПС имели более высокие значения (p < 0,05…0,001) Q/DЧСС, Q/DИН, Q/DДП, A/DЧСС, A/DИН, A/DДП по сравнению с другими группами мальчиков (табл. 1). Данное обстоятельство указывает на то, что реализация напряженной информационной нагрузки на начальных этапах полового созревания достигается большей психофизиологической ценой.

 

Таблица 1

Эффективность когнитивной деятельности у подростков 13-14 лет с разными стадиями полового созревания

Примечание: *, +, х – достоверность различий между II и IV, II и III, III и IV СПС соответственно. Индексы 1, 2 – показатели ФС при информационной нагрузке в авто- и максимальном темпе, соответственно.

 

Известно, что одни и те же показатели продуктивности деятельности могут быть достигнуты за счет различных энергетических затрат организма, разной степени мобилизации физиологических функций. В связи с этим в научный обиход вводится понятие эффективности [2], которое отражает не только результаты деятельности, но и энергетические затраты, необходимые для ее выполнения. Если психологически значимые факторы познавательной деятельности удовлетворяют требованиям ребенка, а условия обучения в полной мере соответствуют его психофизиологическим возможностям, то это обеспечивает возникновение состояния продуктивной напряженности, характеризующегося минимальной психофизиологической ценой деятельности. Данное состояние названо «состоянием функционального комфорта» [8]. Полученные в настоящем исследовании сведения о том, что при работе в режиме автотемпа у большинства подростков независимо от стадии полового созревания отмечается умеренное напряжение механизмов регуляции функционального состояния и высокая эффективность деятельности, согласуются с данными литературы [2, 9]. Считается, что подобные сдвиги анализируемых параметров в условиях когнитивной нагрузки указывают на формирование состояния продуктивной напряженности, отличительной чертой которого является преобладание системы неэмоциональной активации, связанной с энергетической составляющей деятельности [2].

При работе с максимальной скоростью у подростков происходило выраженное напряжение механизмов регуляции функционального состояния и снижение эффективности деятельности. Сходные психофизиологические изменения отмечают и другие исследователи при выполнении деятельности в максимально быстром темпе [9]. Анализируемые сдвиги функционального состояния указывают на то, что в процессе реализации информационной нагрузки с максимальной скоростью в условиях дефицита времени у всех подростков наблюдается доминирование субсистемы эмоциональной активации, связанной с гиппокампом и лимбическими структурами мозга [2, 8]. Снижение эффективности работы в ходе реализации второго задания, по-видимому, обусловлено более выраженным повышением активности модулирующей системы мозга за счёт нарастания вклада подсистемы эмоциональной активации, связанной с оборонительным поведением, по сравнению с активностью подсистемы неэмоциональной активации, обеспечивающей энергетическую составляющую когнитивной деятельности.

Необходимо подчеркнуть, что по мере увеличения стадии полового созревания у мальчиков 13-14 лет наблюдается снижение напряжения физиологических систем организма в условиях интенсивной когнитивной деятельности.

Заключение

Результаты исследования свидетельствуют о том, что тестовые когнитивные нагрузки, реализуемые с оптимальной и максимальной скоростью соответственно, могут быть использованы для воспроизведения состояния функционального комфорта и состояния непродуктивной напряженности у мальчиков-подростков 13-14 лет.

Установлено, что у школьников рассматриваемой возрастной группы переход от выполнения тестового когнитивного задания с комфортной скоростью к его реализации с максимальной скоростью, сопровождается падением эффективности деятельности на фоне возрастания психофизиологических «затрат» на переработку значимой информации.

Показано, что на начальных стадиях полового созревания у подростков отмечается низкая эффективность реализации тестовой нагрузки. Вместе с тем по мере повышения стадии полового созревания наблюдается уменьшение напряжения физиологических систем организма в условиях интенсивной деятельности. Данное обстоятельство необходимо учитывать при разработке профилактических мероприятий, направленных на повышение результативности учебной деятельности школьников в период полового созревания.

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 16-06-00285а. 

Список литературы

1. Развитие мозга и формирование познавательной деятельности ребенка / Под ред. Д. А. Фарбер, М. М. Безруких. М. : Изд-во Моск. психолого-соц. ин-та, 2009. 430 с.
2. Данилова Н. Н. Психофизиология. М. : Аспект Пресс, 2012. 373 с.
3. Медведев В. И. Адаптация человека. СПб. : Институт мозга РАН, 2003. 584 с.
4. Леонова А. Б. Психическая надежность профессионала и современные технологии управления стрессом // Вестн. МГУ. 2007. Сер. 14 (3). С. 69–81.
5. Физиология развития ребенка : руководство по возрастной физиологии / Под ред. Безруких М. М., Фарбер Д. А. М. : Изд-во Моск. психолого-соц. ин-та, 2010. 768 с.
6. Криволапчук И. А. Психофизиологическая цена напряженной информационной нагрузки у детей и подростков 5-14 лет // Физиология человека. 2008. Т. 34, № 4. С. 28–36.
7. Шлык Н. И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов. Ижевск : Изд-во «Удмуртский университет», 2009. 259 с.
8. Чайнова Л. Д., Назарова К. А., Чайнов В. И. Концепция функционального комфорта работающего человека – теоретическая основа современного эргодизайна // Вестник РГГУ. Серия «Психология. Педагогика. Образование».2015. № 1. С. 125–133.
9. Нейропсихология индивидуальных различий / Е. Д. Хомская, И. В. Ефимова, Е. В. Будыка, Е. В. Ениколопова. М. : Роспедагенство, 1997. 281 с. 

Материал поступил в редакцию 06.07.2017
© Чернова М. Б., Криволапчук И. А., Герасимова А. А., Савушкина Е. В., 2017