ОРИГИНАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
Использование электронных устройств участниками образовательного процесса при традиционной и дистанционной формах обучения
1 Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н. И. Пирогова, Москва, Россия
2 Воронежский государственный медицинский университет имени Н. Н. Бурденко, Воронеж, Россия
3 Воронежский государственный педагогический университет, Воронеж, Россия
Для корреспонденции: Светлана Валерьевна Маркелова
ул. Островитянова, д. 1, г. Москва, 117997; ur.umsr@vs_avolekram
Соблюдение этических стандартов: исследование одобрено этическим комитетом РНИМУ имени Н. И. Пирогова (протокол № 159 от 21 ноября 2016 г.). Проведение опроса не ущемляло права человека, не подвергало опасности респондентов, соответствовало требованиям биомедицинской этики.
Вклад авторов: О. Ю. Милушкина, В. И. Попов, Н. А. Скоблина — планирование и научное руководство, обработка материала, написание статьи; С. В. Маркелова, Н. В. Соколова — анализ литературных данных, сбор и обработка материала. Все авторы — редактирование статьи.
Юридические основы реализации образовательных программ с применением электронного обучения и дистанционных образовательных технологий были впервые закреплены Федеральным законом Российской Федерации еще в 2012 г. [1]. Однако были отмечены неготовность педагогического сообщества к предложенным формам обучения и низкая гигиеническая грамотность педагогов в вопросах безопасного использования электронных устройств, профилактики их неблагоприятного воздействия на организм человека [2].
Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) были постепенно введены в образовательный процесс, и сегодня обучение уже нельзя представить без компьютеров и интерактивных досок, интернета, аудио- и видео ресурсов. Смартфоны, планшеты, компьютеры стали частью повседневной жизни детей, подростков и молодежи. В России около 10 млн детей в возрасте до 14 лет — активные пользователи интернета [2–6].
Многофакторность проблемы электронного обучения определяет нерешенность вопросов ее гигиенического регламентирования. Внедряемые в деятельность образовательных организаций новые формы профилактической работы не могут решить всего комплекса существующих проблем [7–11].
Эпидемиологическая ситуация, возникшая весной 2020 г., послужила основанием для спонтанного вынужденного перехода на дистанционное образование (ДО) в период самоизоляции, что повлекло за собой бесконтрольное и необоснованно широкое использование ИКТ всеми группами населения, включая учащихся. Зарубежные публикации о вынужденном переходе на ДО в основном посвящены экономическим (сокращение штата и средств), а также педагогическим аспектам (сравнение результатов итогового тестирования при традиционном обучении (ТО) и ДО), не затрагивают вопросов профилактики и увеличения жалоб на состояние здоровья обучающихся [12–13].
Массовое распространение электронных устройств (ЭУ), подкрепляемое профессиональной и социальной необходимостью, на фоне низкой грамотности населения в вопросах их безопасного использования служит предпосылкой к увеличению числа заболеваний по целому ряду нозологий. В литературных данных представлены сведения об ухудшении психофизиологического состояния молодежи: повышении среди пользователей ЭУ нервно- эмоционального напряжения, раздражительности, нарушениях сна, появлении зависимости [14–19]. Ограничение двигательной активности, неудобная статическая поза негативно сказываются на состоянии опорно-двигательной, дыхательной и сердечно-сосудистой систем, снижается внимание, ослабляется память [20–23]. Качество изображения на экране монитора, удаленность экрана от глаз, уровень освещенности рабочей поверхности, время непрерывной работы с ЭУ являются факторами риска развития заболеваний органов зрения [24–27].
Высокие уровни заболеваний органов зрения, отмечаемые на протяжении последних 15 лет среди детей и подростков, тоже совпали с массовым распространением ЭУ [28–29].
Возросли объемы информационных нагрузок на обучающихся, связанные с увеличением частоты использования ИКТ посредством применения стационарных и мобильных ЭУ. При этом существующие на сегодняшний день гигиенические требования по регламентации продолжительности применения ЭУ в образовательном процессе не выполняются [28].
Использование ЭУ любой категорией населения, особенно детьми, должно предусматривать информированность о возможном негативном влиянии ЭУ на здоровье и сформированность навыков их безопасного использования, особенно при дистанционном обучении, когда отсутствует контроль со стороны учителя за соблюдением гигиенических требований. Данная ситуация накладывает большую ответственность на родителей, которые должны обладать знаниями в вопросах здоровьесбережения и создать ребенку дома максимально комфортные условия для обучения с точки зрения сохранения его здоровья.
В настоящее время в России исследование гигиенических аспектов массового перехода в 2020 г. на ДО не проводили.
Целью исследования было дать гигиеническую характеристику использования ЭУ школьниками, их родителями и учителями организаций общего образования в условиях различных режимов обучения (традиционного и дистанционного).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
На кафедре гигиены педиатрического факультета РНИМУ им. Н. И. Пирогова преподавателями, имеющими сертификат специалиста «Гигиеническое воспитание», «Гигиена детей и подростков», «Общая гигиена», было разработано пять вариантов опросников, размещенных на онлайн-сервисе Google Forms. Чувствительность онлайн-анкет по отношению к бланковому опросу составила не менее 82% (DI: 80,5–83,5), специфичность — не менее 90% (DI: 88,1–92,2). Анкеты имели четкую адресованность в период ТО (для школьников, родителей и учителей, Приложение 1) и в период ДО (для родителей и учителей, Приложение 2). Критерии включения в исследование: принадлежность респондента к школьникам, родителям школьника, учителям организации общего образования; корректность заполнения формы. Критерии исключения: отсутствие принадлежности к опрашиваемой категории респондентов; некорректное заполнение опросника. Опросники включали блоки: «паспортная часть»; «здоровье»; вопросы, характеризующие особенности использования ИКТ с применением стационарных и мобильных ЭУ; сформированность практических навыков безопасного использования ЭУ.
Проведение традиционного обучения в 2019 г.
В период ТО опросили 200 школьников 9–11 классов из восьми субъектов РФ, включая города-миллионники; 43% проходили обучение в организациях общего образования, остальные — в гимназиях, лицеях, школах с углубленным изучением предметов и пр.
Среди 251 родителя, проживающего в 15 субъектах РФ, включая города-миллионники, основная доля (86%) относилась к возрастной группе 30–49 лет. Более 85% из них — женщины.
Среди 389 учителей, проживающих в 25 субъектах РФ, включая города-миллионники, наибольшая доля относилась к возрастной группе 40–49 лет (31%). Более 90% из них — женщины.
Проведение дистанционного обучения в 2020 г.
В этот период опросили 500 родителей более чем из 15 регионов РФ, включая города-миллионники. Основную долю составляли женщины (более 90%). Доля опрошенных, относящихся к возрастной группе 30–49 лет, — 89%.
Проводили опрос 658 учителей более чем из 30 регионов РФ, включая города-миллионники. Основную долю среди них составили женщины (более 85%). Наибольшая часть опрошенных относилась к возрастной группе 40–49 лет (32%).
Статистическую обработку данных проводили с использованием пакета прикладных программ Statistica 13.0. (StatSoft Inc.; США). Использовали t-критерий Стьюдента, критерий χ2, коэффициент сопряженности Пирсона. Относительный риск (RR-вероятность появления определенного исхода в зависимости от фактора среды) определяли с использованием четырехпольных таблиц сопряженности. Критический уровень значимости принимался равным 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
В период ТО респондентам были предложены вопросы, касающиеся наличия практических навыков безопасного применения ЭУ и профилактики нарушения здоровья, обусловленного работой с ними.
Установлено, что при использовании ЭУ большинство школьников и родителей (64,5 и 63,0% соответственно) не делают рекомендуемый перерыв в работе каждый час, а каждый шестой школьник (17,0%) и родитель (17,5%) работают с ЭУ вообще без перерыва (табл. 1).
Среди учителей не прерывают работу с ЭУ каждый час более половины (53,1%) и каждый седьмой (15,2%) работает без перерыва вообще (см. табл. 1).
Выявлено, что только каждый восьмой школьник (13%) и родитель (12,7%) предпочтут воздержаться от работы с ЭУ в условиях недостаточной освещенности, что соответствует гигиеническим рекомендациям, в то время как каждый третий школьник (37%) и каждый пятый родитель (20,7%) продолжат работать при любых условиях (см. табл. 1).
Каждый пятый учитель (18,8%) отметил, что прекратит работу с ЭУ в условиях недостаточной освещенности, а каждый восьмой (12,9%) продолжит ее при любых условиях (см. табл. 1).
Большинство педагогов (86,6%) считают необходимым проведение среди подрастающего поколения работы по формированию здорового образа жизни начиная с раннего детского возраста. В то же время почти треть учителей (26,5%) во время уроков не проводят динамических пауз, а около половины (44,4%) — гимнастику для глаз, т. е. не предпринимают действий, направленных на охрану зрения школьников в рамках имеющихся должностных обязанностей. При этом большинство опрошенных учителей (67,5%) отмечают у современных школьников наличие проблем со здоровьем.
Субъективная оценка качества своего зрения, проведенная в период ТО, показала, что около половины школьников (51%) и родителей (48,6%) оценивают свое зрение как «отличное» (24,5 и 19,5% соответственно) и «хорошее» (26,5 и 29,1% соответственно). Каждый шестой школьник (18,0%) и каждый третий родитель (31,5%) оценили его на «удовлетворительно»; указали, что зрение у них «плохое», каждый третий школьник (31,0%) и каждый пятый родитель (19,9%). Опрос, проведенный среди учителей, показал, что из них оценивают свое зрение как «отличное» 10,7%, «хорошее» — 29,9%, «удовлетворительное» — 46,0%, «плохое» — 13,4% (см. табл. 1).
Указали, что не нуждаются в коррекции зрения только половина школьников (49,0%), доля которых соотносится с количеством учащихся, оценивших свое зрение как «отличное» и «хорошее». При работе с ЭУ только 5,5% школьников отметили, что пользуются специально подобранными очками, в то время как остальные либо отрицали использование специально подобранных очков, либо отмечали, что никогда очками не пользовались (см. табл. 1).
Аналогичный опрос родителей и учителей показал, что 47,4 и 40,6% из них соответственно не нуждаются в коррекции зрения, что сопоставимо с долей респондентов, оценивших свое зрение как «отличное» и «хорошее». При работе с ЭУ только 7,5% родителей и 11,0% учителей пользуются специально подобранными очками, остальные ими не пользуются, хотя этого и требует острота их зрения, или пользуются очками, не предназначенными для работы с ЭУ, например, подобранными «для взора вдаль» (см. табл. 1).
Путем построения таблиц сопряженности установлено, что около 50% школьников, родителей и учителей не уделяют должного внимания проблеме снижения у них остроты зрения, используют неэффективные средства коррекции зрения при работе с ЭУ (р ≤ 0,05).
Проведенный опрос позволил распределить респондентов на группы в зависимости от возможности отказа от использования ЭУ (табл. 2).
Сравнительная оценка результатов опроса родителей и учителей выявила достоверные различия в субъективной оценке респондентами качества своего зрения, а также в возможности отказаться от использования ЭУ на день в неделю и более (p ≤ 0,05) (см. табл. 2).
Среди школьников, родителей и учителей, указавших, что не могли бы обойтись без ЭУ ни одного дня, треть (37,5, 38,1 и 36,0% соответственно) субъективно оценивали свое зрение как «отличное» и «хорошее», а среди тех, кто мог бы обойтись без ЭУ больше трех дней, таких ответов было достоверно больше (64,0, 58,75 и 48,0% соответственно) (p ≤ 0,05).
Установлена связь между возможностью отказа от использования ЭУ и субъективной оценкой респондентами своего зрения как «отлично» и «хорошо» (коэффициент сопряженности Пирсона 0,3; p ≤ 0,05).
В период ДО отмечено достоверное увеличение числа ЭУ, используемых школьниками для целей обучения (табл. 3).
В период ДО время работы школьников с ЭУ тоже увеличилось. По мнению родителей, оно возросло на 2 ч у 15,0% школьников, на 3 ч у 20,8%, на 4 ч у 18,6%, на 5 ч у 10,0%, на 6 ч и более часов у 25,0% учащихся.
При этом у учителей среднее время использования мобильных ЭУ, согласно приложению «Экранное время», в период ТО составило 5,0 ± 0,3 ч, а в период проведения ДО — 8,0 ± 0,3 ч (p ≤ 0,01).
По субъективной оценке подавляющего большинства родителей (80%), в период ДО увеличилось число жалоб школьников на самочувствие. По характеру проявлений жалобы можно разделить на группы, характерные для компьютерно-зрительного синдрома (усталость глаз — 60,6%, боли в области глаз — 27,0%, расплывчатость изображения — 19,4%, ощущение мелькания перед глазами — 11,4%, ощущение песка в глазах — 16,2%), нарушений опорно-двигательного аппарата (боль в спине — 37,6%, боль в шее — 31,8%), поражений нервно- психической сферы (головные боли — 40,2%, тяжесть в голове — 21,0%, заложенность и шум в ушах — 7,8%, быстро развивающееся утомление — 58,0%, нервно- психическое напряжение — 49,8%, нарушения режима сна и трудности засыпания — 30,4%). Только 17,2% школьников жалоб не имели.
В ходе оценки риска здоровью использования ИКТ установлены статистически значимые величины относительного риска для субъективной оценки зрения как «удовлетворительное» и «плохое» от различной частоты использования ЭУ (ежедневно или при наличии перерывов в 1–3 дня и более). Величина относительного риска для субъективной оценки зрения «удовлетворительное» и «плохое» при ежедневном использовании ЭУ у школьников составила 1,13 (DI: 1,07–1,47); у родителей — 1,41 (DI: 1,11–1,79); для учителей — 1,27 (DI: 1,07–1,52).
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
Активно развивающиеся на протяжении последних 20 лет ИКТ на базе различных ЭУ получили широкое распространение в повседневной жизни и образовательном процессе. Эпидемиологическая ситуация, возникшая весной 2020 г., способствовала введению ДО в работу организаций общего образования.
Ранее, в период ТО, было показано, что только 0,5% учащихся не имеют доступа к ЭУ, остальные применяют от одного до нескольких ЭУ ежедневно. Продолжительность использования ЭУ школьниками сопоставима с использованием ЭУ взрослыми пользователями и составляет 7–10 ч в день в зависимости от возраста, пола, учебного или каникулярного периода [19, 25]. Увеличивается продолжительность использования ЭУ [30].
В период ДО практически у всех учащихся (96,6%) увеличилось число используемых ЭУ от одного до трех и более (р ≤ 0,05) (см. табл. 3), возросло время работы с ними от 2 ч (15,0% школьников) до 6 ч и более (у 25,0%). В результате большинство родителей (80%) отметило увеличение числа жалоб на плохое самочувствие школьников. Наибольшее число жалоб (60%) вписывалось в клиническую картину компьютерно-зрительного синдрома, поражения опорно-двигательного аппарата и нервно- психических нарушений.
Согласно мобильному приложению «Экранное время», продолжительность работы с ЭУ учителей увеличилась на 3 ч в день (p ≤ 0,01).
Подобная ситуация является следствием бесконтрольного использования ЭУ, возникшего в том числе в результате введения режима «самоизоляции» и вынужденного перехода на ДО, использования неадаптированных для ДО образовательных технологий и программ по причине их отсутствия. Также необходимо отметить отсутствие четких критериев регламентирования времени работы с ЭУ в зависимости от возраста, периода обучения (учебный или каникулярный), требований безопасности к качеству изображения на экране, недостаточность критериев оценки технических характеристик ЭУ, а также низкую информированность населения и отсутствие сформированности у него навыков безопасного использования ЭУ.
«В ходе исследования среди всех групп респондентов отмечена высокая потребность в использовании ЭУ. Каждый четвертый школьник (24,0%), каждый второй родитель (41,8%) и каждый третий учитель (38,4) не готовы отказаться от ежедневного использования ЭУ (см. табл. 2).
Опрос учителей, школьников и их родителей, проведенный в периоды ТО и ДО, выявил наличие поведенческих факторов риска для здоровья от бесконтрольного использования ИКТ посредством применения различных видов ЭУ.
Установлено несоблюдение правил безопасного использования ЭУ большинством респондентов: отсутствие перерыва после каждого часа работы с ЭУ (64,5% школьников, 63,0% родителей, 53,1% учителей); работа в условиях недостаточной освещенности (87,0, 87,3 и 81,2% соответственно); отсутствие необходимых средств коррекции зрения или использование очков, не предназначенных для работы с ЭУ (45,5%, 44,8% и 48,4% соответственно).
Доказано более широкое распространение поведенческих факторов риска бесконтрольного использования ЭУ среди родителей школьников в сравнении с учителями (р ≤ 0,05), а также более частая субъективная оценка ими своего зрения как «удовлетворительное» и «плохое» (р ≤ 0,05) (см. табл. 1).
Роль семьи, образовательной организации, личный пример родителей и учителей в формировании основ безопасного использования ЭУ очевидны. Установлена низкая настороженность респондентов к этой проблеме, что требует повышения эффективности мер просветительного характера среди учителей, родителей и учащихся. Особую актуальность приобретает повышение информированности родителей об основах безопасного использования ЭУ в связи с распространением электронного обучения, снижением контролирующей функции учителя, увеличением доли ИКТ в досуговом времени детей.
Большинство учителей указывают на наличие у детей нарушений в состоянии здоровья (67,5%), осознают потребность в формировании у них основ здорового образа жизни, к которым относится и безопасность работы с ЭУ (86,6%). В то же время, вопреки имеющимся профессиональным обязанностям, треть педагогов (26,5%) не проводит с детьми во время уроков динамические паузы, а каждый второй учитель (44,4%) — гимнастику для глаз. Вероятно, подобная ситуация стала возможной вследствие низкой заинтересованности учителей в соблюдении гигиенических требований, высокой интенсивности образовательного процесса.
Следствием недостаточной информированности населения является и отмеченная среди 50% респондентов низкая настороженность в вопросах профилактики уже имеющихся нарушений зрения, обусловленных в том числе использованием неэффективных средств коррекции зрения при работе с ЭУ (р ≤ 0,05).
Ранее было доказано наличие риска возникновения миопии средней и высокой степеней (RR – 6,62) в зависимости от частоты использования ноутбука и компьютера (p ≤ 0,05) [25].
Изучение зависимости между возможностью отказа респондента от использования ЭУ и субъективной оценкой качества своего зрения на «хорошо» и «отлично» позволяет говорить о наличии действенного механизма профилактики нарушения зрения у пользователей ЭУ путем регламентирования времени работы с ним. Так, среди респондентов, допускающих отказ от использования ЭУ в течение одного дня в неделю и более, доля субъективных оценок качества зрения на «хорошо» и «отлично» оказалась достоверно больше (p ≤ 0,05).
Установлено наличие статистически значимых величин относительного риска (RR) возникновения состояния, субъективно характеризующегося как «удовлетворительное» и «плохое» зрение, от ежедневного использования ЭУ: для школьников — 1,13, для родителей — 1,41, для учителей — 1,27 (p ≤ 0,05).
Таким образом, можно констатировать выявление управляемого с точки зрения гигиенических принципов поведенческого фактора риска — ежедневное использование ЭУ.
Полученные данные позволяют рекомендовать как в период проведения ТО, так и в период ДО в качестве мероприятия по профилактике неблагоприятного влияния факторов риска использования ИКТ с применением различных ЭУ введение регуляторного механизма, направленного на сокращение времени использования ЭУ, вплоть до отказа от их применения минимум на один день в неделю. Данное мероприятие позволит не только сократить время контакта с неблагоприятными факторами, но и выделить в режиме дня время для занятий физической активностью и спортом, что, безусловно, повысит эффективность мер профилактики путем улучшения образа жизни, а значит окажет благоприятное воздействие на здоровье населения.
Повысив информированность населения в вопросах безопасного использования ЭУ, предложив эффективные меры учета и контроля времени работы с ЭУ, возможно ожидать увеличения числа респондентов с сформированными навыками безопасного использования ЭУ.
ВЫВОДЫ
1. Выявлены поведенческие факторы риска бесконтрольного использования ИКТ всеми участниками образовательного процесса, особенно в период вынужденного перехода на ДО: отсутствие перерывов в работе с ЭУ, работа в условиях недостаточной освещенности, отсутствие специально подобранных средств коррекции зрения для работы с ЭУ, ежедневное использование ЭУ, длительность непрерывной работы с ЭУ, количество используемых ЭУ. 2. В период ДО по сравнению с ТО у школьников увеличились количество используемых ЭУ и длительность их применения, возросло число жалоб на самочувствие. Увеличилось время использования ЭУ учителями. 3. Показана достоверно более низкая сформированность навыков безопасного использования ЭУ у родителей, что не позволяет им быть примером для подражания, а также контролировать безопасность использования ЭУ детьми дома. 4. Доказана эффективность отказа от использования ЭУ на один день в неделю и более с целью профилактики нарушения зрения. 5. Обоснована необходимость расширения спектра учебных дисциплин, направленных на формирование у обучающихся компетенций здоровьесбережения и гигиенического способа мышления в вопросах цифровой безопасности, а также обучения по данной теме педагогов, формирования культуры и навыков использования ЭУ родителями.