Введение к работе
Актуальность работы. Проблема оптимизации обучения – центральная для педагогики. Многочисленные школы и концепции обучения отражают непрерывный поиск и усилия, предпринимаемые педагогами и психологами в этом направлении.
Однако существует чисто психофизиологический аспект решения данной проблемы. В настоящее время управление процессом обучения осуществляется главным образом с учетом результатов успеваемости, на основе тестирования успешности обучения. При этом вне поля зрения остается вопрос о том, является ли выбранный педагогом и школой режим обучения оптимальным с точки зрения биологических критериев.
Вместе с тем, для успешной учебной деятельности требуются определенный уровень адаптационных возможностей его организма, психофизиологическая и психологическая зрелость, сформированность мотивации к обучению. При несоблюдении этих условий появляется несоответствие между внешними требованиями школы и психофизиологическими возможностями детей, вследствие чего происходит ослабление организма, возникают чувство тревоги, неуверенность в себе и, в конце концов, невротические состояния и негативное отношение к школе.
В последнее время специалисты отмечают резкое увеличение объема и сложности учебного материала, рост объема поступающей информации, а недостаток времени на ее переработку приводит к хроническим перегрузкам учащихся. При этом необходимо, чтобы ученик достаточно эффективно усваивал должное количество материала с минимальным напряжением физиологических систем и психики.
Психофизиологический подход к проблемам школьного обучения ставит вопрос о необходимости учета психофизиологических характеристик учащихся и психофизиологической организации индивидуальности (Н.В. Дубровинская, 1985, В.А. Карева, Н.В. Федорова, В.В. Шмаков, 1996; Р.Б. Сафина, Р. Р. Фрич, 1997; Н.Н. Данилова, Д.А. Фарбер, 1998; В.М. Еськов, 2000; М.А. Филатов, 2005).
С 2006 г. на старшей ступени школы вводится профильное обучение, которое призвано создать условия для обучения старшеклассников в соответствии с их профессиональными интересами и намерениями в отношении продолжения образования.
В настоящее время выбор профиля обучения учащихся определяется, в основном, образовательными потребностями учащихся и запросами родителей, а также возможностями педагогического коллектива школы. При этом психофизиологические показатели учащихся практически не учитываются. Вместе с тем, проблема профильного обучения требует серьезного физиологического и психологического обоснования. Мнение современных исследователей все больше склоняется к тому, что, например, учащихся с низкими показателями памяти, внимания, мышления, правосторонней латерализацией (преобладанием активности правого полушария, художественным типом мышления) приобщать к точным наукам (математике, физике) – задача бесперспективная.
Проблема функциональной асимметрии мозга в настоящее время активно разрабатывается специалистами различных областей науки, в том числе она вызывает большой интерес и у представителей психофизиологии (В.В.Суворова, 1975; Э.А. Голубева, 1993; Н.Н. Данилова, 1992, 1998; М.А. Матова, Е.П. Ильин, М.К. Кабардов, 2001).
Психофизиологами отмечается необходимость учета возрастных особенностей функциональной асимметрии мозга учащихся в виде преобладания в школьном возрасте правополушарных функций и связанную с этим необходимость большего использования наглядно-образного материала (М.А. Матова, 1988; М.К.Кабардов, 2001). Ставится вопрос о том, что данные психофизиологии необходимо использовать и учитывать при обучению иностранным языкам (Б.С. Котик, 1990), а также при организации профильного обучения и проведении профориентационной работы с учащимися (В.М. Еськов, 2000; А.В. Хисамова, М.А. Филатов, 2005; О.И. Химикова, 2008).
В настоящее время и сами педагоги обращают внимание на необходимость учета функциональной асимметрии головного мозга у учащихся в образовательном процессе (В.С. Ротенберг, С.М. Бондаренко, 1989; И.П. Подласый, 1996), говоря о том, что новые образовательные технологии третьего тысячелетия должны строиться обязательно с учетом индивидуальной функциональной асимметрии головного мозга человека.
В этой связи проблема изучения психофизиологических показателей учащихся представляет несомненный научный и практический интерес, является особенно актуальной в условиях перехода на профильное обучение. Решение этой проблемы может быть выполнено с позиций теории хаоса и синергетики (ТХС) с использованием методов системного анализа и синтеза.
Цель диссертационной работы: исследовать методами системного анализа и синтеза психофизиологические параметры организма детей и подростков и изучить их влияние на успеваемость учащихся в условиях перехода на профильное обучение.
Данная цель определила постановку и решение следующих задач:
1. Проанализировать, отобрать и адаптировать новые методы и программные продукты для мониторинговых исследований психофизиологических функций организма детей и подростков МОУ «Лянторская СОШ № 6».
2. Выполнить системный анализ и синтез параметров вектора состояния психофизиологических функций организма учащихся г. Лянтора для разных возрастно-половых и мотивационных групп.
3. Создать информационную систему и базу данных по состоянию психо-физиологических параметров учащихся на примере МОУ «Лянторская СОШ № 6», как типового примера использования методов системного анализа в научной организации образовательного процесса, обеспечивающую научно-обоснованный выбор профильной подготовки учащихся.
Научная новизна работы. Впервые в условиях массового обследования выполнен системный комплексный анализ состояния психофизиологических функций (ПФФ) организма учащихся при переходе на профильное обучение. Созданная информационная система и база данных на примере МОУ «Лянторская СОШ № 6» обеспечивает длительное системное мониторирование ПФФ организма учащихся и позволяет осуществлять образовательный процесс с учетом индивидуальных психофизиологических особенностей учащихся.
Научно–практическая значимость. Разработанные новые подходы, программные продукты для изучения ПФФ учащихся в рамках ТХС могут быть использованы и уже используются в скрининговых исследованиях качества учебной деятельности учащихся в условиях школьного обучения. Также они обеспечивают получение объективной информации о динамике развития психофизиологических функций каждого ребенка. Алгоритмы и компьютерные программы позволяют идентифицировать поведение вектора состояния организма учащихся в разные возрастные периоды, что, в свою очередь, обеспечивает количественную характеристику и идентификацию показателей функций организма. Разработанные комплексные методы оценки показателей ПФФ позволяют внедрять их в практику работы образовательных учреждений для организации профильного обучения учащихся с учетом их психофизиологических параметров и показателей функциональной асимметрии полушарий головного мозга.
Внедрение результатов исследований. Разработанные способы и устройства прошли апробацию и внедрены в ряде ВУЗов и школ городов Самары, Сургута, Лянтора, Ханты-Мансийска. Автоматизированный комплекс и программное обеспечение были использованы при комплексном мониторировании учащихся школ г. Лянтора, проводимом НИИ биофизики и медицинской кибернетики при Сургутском государственном университете ХМАО – Югры (НИИ БМК при СурГУ ХМАО – Югры). Результаты исследований используются в работе педагогических коллективов школ г. Сургута и Сургутского района, о чем имеются акты внедрения (МОУ СОШ № 4, № 6, № 7 г. Лянтор, гимназии № 4 г. Сургута), а также в преподавании учебных курсов по биофизике, экологии человека, мониторингу экологических факторов ХМАО, функциональным системам организма человека на Севере на биологическом факультете СурГУ ХМАО – Югры.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на семинарах кафедр экологии, биофизики и нейрокибернетики, а также в НИИ БМК при СурГУ ХМАО – Югры; конференции “Экологическое образование и здоровый образ жизни” (Сургут, 2005 г.); открытой окружной конференции “Наука и инновация XXI века” (Сургут, 2005 г.); втором Международном Междисциплинарном конгрессе «Нейронаука для медицины и психологии» (Судак, Крым, Украина, 2006 г.); открытой окружной конференции «Спасти и сохранить» (Сургут, 2006 г.); Всероссийской научно-практической конференции (Самара, 2008 г.); XV международной конференции по нейрокибернетике (Ростов-на-Дону, 2009г.).
Личный вклад автора заключается в постановке задач исследования, анализе современного состояния проблемы, получении первичных данных мониторинга показателей ПФФ разных возрастных групп учащихся, проведении исследований по изучению соотношения между психофизиологическими параметрами и успешностью обучения. При непосредственном участии автора разработаны методы оценки параметров аттракторов и исследования характера динамики параметров ПФФ организма человека в многомерном фазовом пространстве.
Автором самостоятельно осуществлена статистическая обработка материалов, их интерпретация и анализ данных. В диссертационной работе использованы результаты исследований, выполненных и опубликованных в соавторстве с долей личного участия автора 70 – 80%.
Публикации. Основные результаты исследований по теме диссертации опубликованы в 16 печатных работах, в том числе 1 монография (в соавторстве), 2 статьи в рекомендованных ВАК журналах и 13 статей в других журналах и научных сборниках. Перечень публикаций приведен в конце автореферата.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста и состоит из “Введения”, в котором обосновывается актуальность исследования возрастных параметров ПФФ организма детей и подростков.
