Оценка рисков здоровью младших школьников в условиях организации дистанционного обучения

¹ Введение. Расширение электронно-информационной образовательной среды в современных условиях позволило усовершенствовать профилактические мероприятия для безопасного обучения школьников в период всемирной пандемии 2020 г. в виде дистанционного обучения. Новый вид обучения школьников подразумевает самостоятельную организацию рабочего места, а именно оборудование письменного стола, и подготовку световой среды с использованием ЭСО школьником и его родителями в домашних условиях [1]. Однако недостаточная осведомленность родителей о гигиенически рациональной организации условий обучения и низкий контроль за выполнением ребенка младшего школьного возраста правил нахождения за письменным столом во время образовательного процесса не позволяет создать благоприятные условия для учебного процесса [2, 3], что способствует ухудшению самочувствия и ФСО школьников [4, 5]. На данный момент отсутствуют достоверные сведения об уровнях воздействия факторов организации уроков при дистанционном формате обучения на изменение самочувствия и ФСО в целом.

Цель — на основании гигиенической оценки условий и организации дистанционного обучения установить основные факторы риска здоровью младших школьников.

Материал и методы. В исследовании приняли участие 276 учащихся начальных классов. Среди респондентов учащиеся 1–4-х классов города Санкт-Петербурга (64,9%) и Ленинградской области (35,1 %). Изучение организации и условий дистанционного обучения проводилось удаленно с помощью программного обеспечения Google Forms по протоколам, разработанных на основании нормативной документации [6, 7] и методических рекомендаций [8]. Опрос включал вопросы об организации рабочего места; вида ЭСО, используемого для обучения; вида подключения к интернету; условиях световой среды и субъективной оценке самочувствия (нали-

not a favorable light environment in the room.

чие жалоб на изменение самочувствия (боль и резь в глазах, покраснение глаз, чувство усталости и боль в шее и спине, головная боль, чувство переутомления, раздражительность, наличие истерик, вызванных нервным возбуждением детей)). Изучение изменений ФСО школьников проводилось на уроке русского языка с офтальмо-неэргономичным визуальным материалом. Урок проводился дистанционно с использованием бесплатного программного обеспечения Zoom в середине второй учебной четверти в день высокого уровня работоспособности (вторник). Динамика показателей, характеризующих умственное утомление, и ФСО, а именно центральной нервной системы (ЦНС), учащихся регистрировалось до и после урока. Для тестирования использовался разработанный нами специальный сайт, включающий два диагностических теста: корректурную таблицу (критерием для оценки показателей был выбран коэффициент умственной продуктивности (КУП)) и простую сенсомоторную реакцию на красный световой сигнал (критерием для оценки был определен латентный период зрительно-моторной реакции (ЛПЗМР)). Для участия в исследовании были получены письменные соглашения от родителей или законных представителей школьников, которые были подробно проинструктированы и активно помогали реализовать научный проект, учитывая возраст школьников. Статистическая обработка полученных данных проводилась на персональном компьютере с использованием лицензионной программы Microsoft Excel — 2016. Сравнение данных в связанных и несвязанных выборках проводили с помощью параметрических критериев (критерия Стьюдента). Минимальным уровнем значимости указанных критериев считали р =0,05. Относительный риск (RR) и отношение шансов (OR) определялись по правилам доказательной медицины с использованием четырехпольных таблиц сопряженности. Показатель считали значимым при p <0,05 (95% ДИ).

Результаты. Изучение условий организации рабочего места учащегося при дистанционном обучении позволило установить, что 92,8% обучающихся организуют свое рабочее место за письменным столом. При этом остальные 7,2% детей занимаются лежа на диване/кровати или сидя на кресле/дива-не. Однако в ходе исследования было выявлено, что доля школьников, не имеющих организованного рабочего места, больше среди первоклассников относительно других школьников — 12,9%, в то время как в других классах количество составляет не более 7,6% школьников (p<0,001). Исследование показало, что учащиеся школ г. Санкт-Петербурга более организованы в обустройстве рабочего места в домашних условиях (96,1%), в отличие от школьников Ленинградской области (86,6%) (p =0,004).

Анализ жалоб на изменение самочувствия позволил установить неожиданные результаты: так, среди школьников, обучающихся в нерациональной позе, жалобы предъявляют 80,0%, в то время как среди тех, которые занимаются за рабочим столом, жалобы на изменения самочувствия предъявляют 97,7% школьников. Таким образом, рабочая поза на диване и в кресле является наиболее предпочтительной для учащихся и не влияет на ухудшение ФСО учащихся (RR=0,802, OR=0,046, p <0,001). Данные об оценке относительного риска развития умственного, нервного утомления и изменения самочувствия у школьников при наличии неблагоприятного фактора представлены в табл. 1. При всем том оценка ФСО показала, что у 70,0% школьников, занимающихся лежа или сидя на диване/кровати, наблюдается умственное утомление, в то время как только у половины (49,6%) учащихся, занимающихся за организованным рабочим местом, наблюдаются такие же результаты диагностического теста, характеризующие снижение умственной работоспособности. Следовательно, шансы развития умственного утомления в 2,4 раза выше и в 1,4 раза выше риск у детей, предпочитающих заниматься в неправильной позе, чем у детей, предпочитающих заниматься за письменным столом (RR=1,44, OR=2,370, p =0,079). Данные об оценке отношении шансов развития умственного, нервного утомления и изменения самочувствия при наличии неблагоприятного фактора представлены в табл. 2. Схожая взаимосвязь установлена в развитии процессов торможения в ЦНС у детей в группе. У 70,0% школьников, которые обучаются в неправильной позе, были выявлены признаки развития процессов торможения в ЦНС, при том, что только 37,5% детей, занимающихся за организованным рабочим местом, имели признаки нервного утомления. Результаты анализа показали, что у учащихся, которые организуют свое рабочее место на диване/кро-вати, в 3,9 раза выше шанс и в 1,9 раза выше риск развития процессов утомления и торможения в ЦНС, чем у школьников, занимающихся за рабочим столом (RR=1,867, OR=3,889, p =0,005).

В ходе исследования установлено, что при дистанционном обучении 50,0% школьников учатся с помощью ноутбука, из них 90,2% учащихся не подключают дополнительную клавиатуру. С помощью стационарного компьютера обучаются 16,3% учащихся школ, и 18,3% с планшетом, из них более половины (60,0%) используют подставку для планшета, обеспечивая угол наклона 30°. Однако стоит отметить, что 15,4% учатся с использованием мобильного устройства (смартфона), что запрещено требованиями санитарного законодательства [6]. Анализ опроса показал, что родители школьников Санкт-Петербурга более ответственно подходят к вопросу выбора ЭСО для обучения ребенка: так, 30,7% учащихся обеспечены рациональным видом ЭСО, что выше в 1,2 раза, чем в Ленинградской области (25,6%) ( p =0,217).

Среди школьников, предпочитающих нерациональный вид ЭСО, 58,9% детей предъявляют жалобы на изменение самочувствия, в то время как среди школьников, обучающихся за рациональным видом ЭСО, таких детей 42,9%, что свидетельствует о наличии влияния данного фактора на появление ухудшения самочувствия (RR=1,374, OR=1,911, p =0,019). Приведенные данные подтверждаются анализом показателей ФСО школьников, который подтверждает то, что 75,3% школьников, имеющих умственное утомление, занимались за нерациональным видом ЭСО, в то же время менее половины школьников (42,4%), занимающихся за рациональным ЭСО, имели признаки снижения умственной продуктивности к концу урока. Таким образом, шансы развития умственного утомления в 2,6 раза выше и в 1,5 раза выше риск у детей, предпочитающих обучаться с помощью смартфона или планшета без подставки, чем у школьников, обучающихся за персональным компьютером или ноутбуком с дополнительной клавиатурой (RR=1,559, OR=2,645, p <0,001). Анализ динамики развития умственного утомления при использовании нерационального вида ЭСО показал, что школьники, использующие нерациональный ЭСО, больше подвержены развитию нервного утомления (87,7%), чем дети, обучающиеся за рациональным ЭСО; доля последних составила 22,7%. Данные указывают на то, что шансы развития процессов торможения в ЦНС у детей в группе с наличием данного фактора в 24,3 раза выше и в 3,9 раза выше риск, чем у детей без влияния такового фактора (87,7 против 22,7%) (RR=3,869, OR=24,271, p <0,001).

Важным фактором при организации рабочего места в формате дистанционного обучения является расстояние рабочего места школьника до Wi-Fi-роутера. Гигиенически рационально использовать ЭСО, обеспеченное проводным подключением к интернету. При использовании системы беспроводной

Таблица 1

Оценка относительного риска развития умственного, нервного утомления и изменения самочувствия у школьников при наличии неблагоприятного фактора (RR)

Фактор	Исход
	изменение самочувствия	умственное утомление (КУП)	нервное утомление (ЛПЗМР)
Организация обучения не за рабочим столом	0,801*	1,411	1,867*
Гигиенически нерациональный вид ЭСО	1,374*	1,599*	3,869*
Гигиенически нерациональное подключение к интернету	1,904*	1,338*	1,111
Гигиенически нерациональная световая среда в помещении	1,421	1,809*	1,731*

П р и м еч а н и е : * — различия статистически значимы между группами учащихся с наличием фактора и его отсутствием ( p <0,05).

передачи данных расстояние от точки Wi-Fi до рабочего места обучающегося должно быть не менее 5 м [8]. Анализ полученных данных показал, что только 29,8% учащихся используют проводной интернет при дистанционном обучении, остальные 70,2% школьников получают доступ ко Всемирной сети посредством подключения ЭСО к Wi-Fi. У 54,7% школьников, использующих беспроводной способ подключения, Wi-Fi-роутер расположен на расстоянии менее 5м от рабочего места, из них 16,6% учащихся используют мобильный способ передачи данных. Исследование позволило установить, что доля учащихся, предпочитающих рациональные способы подключения к интернету, больше среди школьников-петербуржцев, и она составляет 70,4%, что в 1,6 раза больше доли учащихся в Ленинградской области (44,0%) ( p =0,217).

Среди детей, чьи условия использования подключения к интернету не рациональны, 57,7% предъявляют жалобы, между тем каждый третий (30,3%) школьник имел жалобы на изменение самочувствия в рациональных условиях (RR=1,904, OR=3,139, p <0,001). При оценке показателей ФСО обнаружено, что у детей, которые предпочитают нерациональный вид подключения к интернету, шансы развития умственного утомления в 1,8 раза выше и в 1,3 раза выше риск, чем у предпочитающих рациональное подключение (55,6% против 41,6%) (RR=1,338, OR=1,761, p =0,030). При использовании нерационального способа подключения к интернету 41,2% школьников имели нервное утомление, что больше в 1,1 раза доли учащихся, имеющих процессы торможения в ЦНС при рациональном подключении к интернету (37,1%). Как шансы (OR=1,188), так и риск (RR=1,111) формирования процессов утомления и торможения в ЦНС у детей с нерациональным подключением выше, чем в группе, не имеющей влияния указанного фактора ( p =0,516).

Изучение световой среды в помещениях, где обучаются школьники с использованием ЭСО при дистанционном обучении, показала, что 18,5% учащихся обучаются в опасных условиях световой среды (естественном боковом освещении и/или от освещения, исходящего от экрана ЭСО), в то время как 30,1% — обучаются при допустимых условиях световой среды — используют совмещенное освещение (естественное боковое и искусственное общее), и только 51,4% школьников обучаются в оптимальных условиях световой среды (естественное боковое, искусственное общее и искусственное местное). Доля школьников, предпочитающих оптимальное и допустимое освещение в помещениях, где они обучаются, больше среди учащихся школ Санкт-Петербурга и составляет 83,8%, в то время как среди школьников Ленинградской области 77,3% обучаются в благоприятной световой среде (p=0,186).

Только 26,6% обучающихся в оптимальных и допустимых условиях световой среды школьников предъявили жалобы на изменение самочувствия, в то время как 37,3% учащихся, занимающихся в опасных условиях, имеют определенные жалобы (RR=1,421, OR=1,671, p =0,115). Исследование показало, что 80,4% школьников, занимающихся в неблагоприятной световой среде, имеют снижение умственной продуктивности, тогда как при благоприятной световой среде доля школьников с умственным утомлением в 1,8 раза меньше и составляет 44,4%. При оценке показателей ФСО обнаружено, что в группе детей с наличием указанного фактора шансы снижения умственной работоспособности в 5,1 раза выше, в то время как и риск в 1,8 раза выше, чем в контрольной группе (RR=1,809, OR=5,125, p <0,001). В ходе исследования выявлена схожая тенденция развития процессов торможения в ЦНС у школьников, занимающихся в помещении, где световая среда не отвечает гигиеническим требованиям. Так, среди школьников в неблагоприятной световой среде 60,8% детей имели признаки нервного утомления, в то время как только 35,1 % учащихся имели аналогичные признаки, но в благоприятной световой среде. Шансы формирования процессов утомления и торможения в ЦНС в 2,9 раза выше, а риск составляет 1,7 раза в группе детей с неблагоприятными условиями световой среды, чем в контрольной группе (RR=1,731, OR=2,865, p <0,001).

Комплексная гигиеническая оценка реализации дистанционного обучения позволили установить, что только у 15,2% школьников учебное место полностью отвечает гигиеническим требованиям, среди которых 47,6% предъявляют жалобы на изменение самочувствия, причем только 14,5% учащихся имеют жалобы, занимаясь за гигиенически нерациональным оборудованным рабочим местом, что свидетельствует об отсутствии шансов и рисков ухудшения самочувствия у детей, занимающихся благоприятных условиях (RR=0,305, OR=0,187, p <0,001).

Обсуждение. Дистанционное обучение — это образовательный процесс, который сопровождается многофакторным и сочетанным влиянием на состояние здоровья учащихся, включающий как организацию рабочего места, так и организацию учебно-воспитательного режима [9–12]. Исследования последних лет показали, что на настоящий момент предложены требования и рекомендации для создания благоприятных условий образовательного процесса [6–8]. Важно гигиенически рационально организовывать

Таблица 2

Оценка отношении шансов развития умственного, нервного утомления и изменения самочувствия при наличии неблагоприятного фактора (OR)

Фактор	Исход
	изменение самочувствия	умственное утомление (КУП)	нервное утомление (ЛПЗМР)
Организация обучения не за рабочим столом	0,046*	2,370	3,889*
Гигиенически нерациональный вид ЭСО	1,911*	2,645*	24,271*
Гигиенически нерациональное подключение к интернету	3,139*	1,761*	1,188
Гигиенически нерациональная световая среда в помещении, где организуется дистанционное обучение	1,671	5,125*	2,865*

П р и м еч а н и е : * — различия статистически значимы между группами учащихся с наличием фактора и его отсутствием ( p <0,05).

дистанционные уроки. Среди факторов, регулируемых педагогами в ходе урока, можно выделить следующие: оптимальная смена видов деятельности, суммарная продолжительность использования ЭСО, продолжительность урока в дистанционном формате и количество перерывов, объем домашнего задания [13]. Отличием удаленного формата обучения от традиционного является самостоятельность и дисциплинированность учащихся и их родителей [11]. Однако наш анализ показывает, что велико значение факторов, которые зависят от родителей учащихся: это организация рабочего места, правильная поза учащегося во время обучения, выбор ЭСО для образовательных целей, предпочтительность способа подключения к интернету, регулирование освещения в помещении, где учится ребенок. В исследованиях, изучающих условия организации дистанционного обучения, было отражено то, что из-за резкого перехода на новый формат обучения и низкой гигиенической культуры родителей дети не были обеспечены благоприятными условиями обучения в домашней обстановке [1, 10]. Исследователи утверждают, что при дистанционном обучении примерно 83% школьников 5–11-х классов имеют жалобы, характеризующие наличие компьютерно-зрительного синдрома, нарушения опорно-двигательного аппарата и поражения нервно-психической сферы [1]. Проведенные нами исследования подтвердили влияние основных факторов организации дистанционного обучения, а также показали степень влияния на изменение самочувствия и формирование умственного, нервного утомления у младших школьников и дополнили уже имеющиеся исследования.

Заключение. Исследование позволило выявить ведущие факторы, способствующие изменению самочувствия и ФСО школьников при дистанционном формате обучения. В группе детей шансы и риски изменения самочувствия выше при нерациональной организации подключения к интернету. Показано, что у учащихся, которые обучаются в опасных условиях световой среды, шансы и риски снижения умственной работоспособности выше. У школьников, которые учатся, используя смартфон или планшет, не обеспечивая рациональный угол наклона, или ноутбук без подключения дополнительной клавиатуры, выше шансы и риски формирования процессов торможения и утомления в ЦНС.