Влияние сна на работоспособность обучающегося

XVI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке. Летняя площадка 2022

Влияние сна на работоспособность обучающегося

Белоусова М.О. 1
1Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Филиал «Лицей №11г.Челябинск»
Натарова Д.В. 1
1ФГБОУ ВО «ЮУрГГПУ»
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Сон является очень важной составляющей жизни любого живого организма, а изучение сна – важная задача физиологов. Если верить исследованиям, то во сне человек проводит более 20 лет своей жизни. Это весьма немало, учитывая тот факт, что продолжительность жизни несколько сократилась. Таким образом, возникла необходимость выявить влияние сна на работоспособность человека и на успеваемость детей школьного возраста. Многочасовые подготовки к домашним заданиям, поздний отход ко сну и злоупотребление компьютером приводят к развитию у детей уже в средней школе гастрита, близорукости, сколиоза и нервных расстройств.

При анализе состояния проблемы влияние сна на работоспособность обучающегося выявилось следующее противоречие: между необходимостью организации качественного и полноценного по количеству часов сна для школьников младшего и среднего звена обучения и отсутствием простых, учитывающих индивидуальные особенности и режим дня рекомендаций для обучающихся.

Исходя из выявленного противоречия, была сформулирована проблема, которая состоит в исследовании влияние сна на работоспособность обучающихся.

Цель проекта: выявить взаимосвязь между количеством часов сна и работоспособностью обучающегося.

Объект исследования: сон как особое состояние жизнедеятельности человека.

Предмет исследования: количественные и качественные характеристики сна школьников младшего и среднего звена обучения.

Гипотеза исследования состоит в том, что количественные и качественные характеристики сна школьников младшего и среднего звена обучения влияют на работоспособность обучающихся, а также на их успеваемость.

В соответствии с поставленной целью и выдвинутой гипотезой были поставлены следующие задачи исследования:

1. Изучить информацию о процессе сна.

2. Изучить важность сна и его влияние на работоспособность.

3. Найти взаимосвязь между количеством часов сна и работоспособностью.

4. Дать простые, учитывающие индивидуальные особенности и режим дня рекомендации для улучшения продуктивности сна обучающихся.

Практическая значимость проекта заключается в том, что человек индивидуально сможет выбрать нужное время продолжительности сна тем самым повысить продуктивность дневного времени.

Глава 1. Теоретические аспекты изучения влияние сна на работоспособность

1.1. Общее представление о процессе сна

Целиком сон состоит из нескольких периодов, во время которых мозг демонстрирует разное качество умственной активности. Переход из одного периода и фазы в другую можно зафиксировать путём измерения ритмов головного мозга. В целом весь процесс сна состоит из периода со сновидениями («быстрого») и периода без сновидений («медленного»), которые образуют своеобразный изменчивый цикл. Этот цикл в течение ночи повторяется несколько раз. Причём, если в начале ночи на период медленного сна приходится большая часть времени, то к концу ночи это соотношение постепенно меняется в сторону удлинения «быстрого» периода.

Итак, около 5 полных циклов сна будут считаться достаточным для полного восстановления организма. Каждый цикл имеет 5 фаз (периодов), из них 4 занимают фазы медленного сна и 1 период – быстрый сон.

«Медленный» период складывается из 4 фаз:

Фаза № 1. Переход от бодрствования ко сну – засыпание – продолжается в норме от 1 до 15 минут. На эту фазу приходится около 5% общего времени цикла. Функционально фаза аналогична состоянию релаксации – обучающегося может легко разбудить любой шум или прикосновение. За время засыпания в мозге увеличивается концентрация мелатонина и серотонина.

Фаза № 2. На неё приходится около 45% общего времени цикла. Случайным шумом обучающегося разбудить уже сложно, но на тревожные звуки (плач ребёнка, например) или собственное имя обучающегося реагирует

Фаза № 3. Во время этой фазы снижается температура тела, замедляется и углубляется дыхание. Фаза относительно быстротечная – занимает порядка 7% общего времени сна.

Фаза № 4. Основной ритм во время глубокого сна – дельта-ритм, характерный для восстановительных процессов, связанных с низкой активностью. В этой фазе, продолжительностью около 13% разбудить обучающегося сложно. При попытке это сделать обучающийся проходит все стадии в обратном порядке, что требует определённого времени.

После «медленной» стадии начинается стадия «быстрая», которую ещё называют парадоксальной.

Парадокс здесь в том, что чрезвычайная активность мозга сочетается с полной неподвижностью тела. Тело словно охватывает паралич. Быстро двигаются только глаза под веками, что хорошо заметно со стороны. В этой стадии человек и видит сновидения. На прохождения всех фаз и стадий в начале ночи уходит порядка полутора часов. Из них 80 минут занимает «медленный» сон и 10 минут – «быстрый». Затем циклы повторяются. Причём периоды «медленных» стадий сокращаются, а «быстрых» – удлиняются. Так утром, в последнем цикле перед пробуждением, соотношение может быть уже 30:60 в пользу «быстрого» сна. Такое количество утренних сновидений даёт возможность запоминать их после пробуждения – вероятность того, что будильник зазвонит именно в парадоксальной стадии выше.

1.2. Влияние сна на умственную деятельность обучающегося

Практически все знают, что нам нужно спать по 8 часов в день, для детей должно быть больше в среднем 10-11 часов. Но это не всегда верно. Даниэль Крипке, который является профессиональным психиатром, провел на людях массу интересных экспериментов, в результате чего он установил, что люди, которые спят 6 – 7 часов в сутки живут намного дольше. Причина кроется в том, что они более счастливы и более продуктивны в течении всего дня. С этим утверждение тяжело не согласиться, так как иногда мы себя гораздо хуже чувствуем, когда мы проспим 8 – 9 часов, вместо обычных пяти. Но мы должны помнить, что универсального решения проблемы не существует. Вы должны методом проб и ошибок установиться индивидуальный график вашего отдыха. Если обучающийся спит 3-4 часа в сутки это тоже далеко не хорошо. Признайтесь честно, если вы проспите всего 3-4 часа, то вы будете не такой бодрый и свежий, если бы вы отдохнули ночью 7-8 часов. Но что интересно, обучающийся, который проспал 4 часа за ночь, будет такой же внимательный, как и тот, который спал 7-8 часов. Мало того, результаты в спорте и на умственных тестах он будет показывать точно такие же результаты.

Проблема кроется в другом, не зависимо от того, выспались мы ночью или нет, периодически мы будем терять внимание. И как раз в этот момент не выспавшийся обучающийся попадет в ловушку. Как положено отдохнувший обучающийся при потере внимания может достаточно быстро снова сконцентрироваться на поставленной задаче, а вот не выспавшийся обучающийся этого сделать не сможет.

Клиффорд Сапер заведующий кафедрой неврологии в Гарвардском университете утверждает, что в целом, мозг у не отдохнувшего обучающийся работает хорошо, но иногда с ним происходит нечто похожее на перебои с электроснабжением. Когда обучающийся теряет внимание и его сосредоточенность рассеивается, мозг запускает процессы, которые активизируют фокус. У не выспавшегося обучающегося такая активность крайне мала или же вовсе не проявляется. Зато мозг активизирует центр страха и человек ощущает признаки опасности. Физически это видно по напряженным мышцам, вспотевшим ладоням, нестабильному эмоциональному состоянию и урчанию в животе.

Но самая большая проблема еще впереди, ведь не выспавшийся обучающийся не заметит, как снизилась его производительность. У вас может появиться обманчивое чувство правильности действий и безопасности, что может привести к очень тяжелым последствиям. По этой причине советуют высыпаться ночью перед ответственным мероприятием (экзамен, контрольная работа и т.д.).

Глава 2. Экспериментальная работа по выявлению влияние сна на работоспособность

2.1. Организация экспериментальной работы по выявлению взаимосвязи между количеством часов сна и работоспособностью

В эксперименте участвовали обучающиеся младшего и среднего звена (10-12 лет), для чистоты эксперименты были отобраны дети, в количестве 7-ми человек, с примерно одинаковыми характеристиками (режим дня, первая смена обучения в школе, состояния здоровья (вторая группа здоровья).

Испытуемым было предложено вести разработанный нами дневник наблюдения в течении одой недели (Приложение 1).

В ходе эксперимента, используя методики определения работоспособности (в том числе корректурные пробы) производилась ежедневная оценка уровня работоспособности респондентов (Приложение 2).

2.2. Анализ результатов экспериментальной работы

Испытуемые вели наблюдения за продолжительностью сна и своим самочувствием, в результате выяснено, что взаимосвязь между количеством часов сна и работоспособностью существует.

На основе анализа «Дневника наблюдений» и определения уровня работоспособности в течение каждого дня одной недели были получены следующие результаты, представленные в таблице 1.

Таблица 1–Результаты экспериментальной работы

Номер испытуемого

В сред. во сколько засыпал

В сред. во сколько просыпался

Продолжительность сна (в часах)

Уровень работоспособности

1

22:35

7:00

9,5

средняя

2

24:05

8:10

8

низкая

3

20:55

6:55

10

хорошая

4

23:30

8:00

9,5

низкая

5

23:50

6:00

6

очень низкая

6

21:30

6:55

10,5

хорошая

7

00:30

8:20

8

низкая

По результатам опроса можно заметить некоторую закономерность, испытуемые, которые спали в среднем 9-10 часов, оценивали свою работоспособность в течение дня как «хорошую», а испытуемые, которые спали меньше 8 часов, оценили свою работоспособность как «низкую» или «очень низкую», что подтверждали результаты использованных методик (корректурных проб) по определению работоспособности (рисунок 1).

Рисунок 1 – Результаты уровня работоспособности и количества сна (в часах) испытуемых

Полученные результаты доказывают влияние сна на работоспособность учащихся.

2.3. Рекомендации для улучшения продуктивности сна

Исследую обозначенную ранее проблему мы пришли к выводу, что существует большое количество рекомендаций по улучшению качества сна, но все они носят обобщенный характер. Мы считаем, что рекомендации должны быть разработаны индивидуально и учитывать следующее:

- режим дня обучающегося;

- образ жизни;

- условия проживания (отдельная комната, соблюдение гигиенических требований предъявляемых к помещению и т.д.);

- организация спального места;

- индивидуальные особенности организма (состояние здоровья, хронотип);

- возраст.

Приведем пример рекомендаций для одного из участников эксперимента, разработанных с учетом его индивидуальных особенностей (режима дня, условий проживания, организация спального места, имеющаяся продолжительность сна и т.д.).

Рекомендации для испытуемого № 2

1.Свежий воздух необычайно полезен для здорового сна. Всего лишь 20 минутное проветривание спальни перед сном позволит вам намного лучше выспаться.

2.Невозможно хорошо выспаться на неудобной кровати. Всегда тщательно относись к выбору кровати, подушки, и постельного белья. Также нужно учитывать и цвет постельного – яркие красные тона могут негативно сказаться на твоем сне.

3.Очень хорошее упражнение, перед тем как пойти спать – это в полной тишине, при выключенных телевизоре и компьютере 10-20 минут посидеть просто так, ни о чем не думая. Полностью освободи свою голову от любых мыслей и в таком легком состоянии иди спать. Отход ко сну рекомендуется производить не позднее 22:00.

4.Также весьма значимо и само пробуждение ото сна. Звон будильника или крик телефона на полную мощность может и до нервного срыва кого угодно довести. Поэтому лучше всего просыпаться под нарастающую громкость будильника. Лучше всего если это будет, какая -либо музыка, которая вам нравится и не надоедает, и еще лучше, если она будет внушать вам позитивное настроение.

5.Чтобы выспаться, обучающийся должен пройти от 4 до 6 циклов сна. Прерывать его в середине не рекомендуется, т.к. обучающийся будет чувствовать себя «разбитым». (Например, лучше проспать 4 полных цикла сна в кол-ве 6 часов, чем проснуться в середине следующего, проспав 7 часов, т.к. во втором случае обучающийся будет чувствовать себя уставшим).

Заключение

Сон всегда был важен для человека, не просто так он занимает треть нашей жизни и является одним из главных факторов здоровья и работоспособности. Во время сна организм восстанавливается, растёт, мозг систематизирует, сохраняет и удаляет информацию полученную за день.

Нельзя точно сказать сколько нужно часов сна в сутки, для каждого обучающийся это число индивидуальное и зависит, в том числе, от образа жизни и особенностей организма человека, но следует придерживаться рекомендациям по улучшению организации сна, разработанных индивидуально для каждого.

Список литературы

1. Боснак Р."В мире сновидений" Москва изд. "Древо жизни" 1991г.  

2. Вейн, А. М. Сон: тайны и парадоксы / А. М. Вейн ; под ред. А. М. Вейна. - M., 2003. - 46 с.

3. Марков В.В. Основы здорового образа жизни и профилактика болезней: учеб.пособие для студ. высш. учеб. зав. / В.В. Марков. – М.: Академия, 2001. – 320 с.               

4. Меньше спишь - дольше живешь.Даниэль Крипке. [Электронный ресурс] http://news.battery.ru/

5. Намазова Л.С., Баранов А.А., Игнатьева Р.К. Профилактика расстройства сна у детей и подростков // Вопросы современной педиатрии. — 2006. — Т. 5, № 2. — С. 80–81.  

6. Сон и продуктивная деятельность [Электронный ресурс] https://habrahabr.ru/post/134125/

7. Стадии сна и ритмы мозга [Электронный ресурс] https://edunews.ru/students/um/aktivnost-mozga-vo-vremya-sna.html

Приложение

Приложение 1

Дневник наблюдений

(Модернизированный дневник, на основе дневника Беклер Б. 1995)

Дни недели

Время отхода ко сну

Время, когда вы заснули

Время каждого пробуждения ночью

Время, когда проснулись утром

Время, когда встали с кровати

Качество сна:

Общее самочувствие на следующий день:

плохо

неудовлетворительно

удовлетворительно

хорошо

отлично

плохо

неудовлетворительно

удовлетворительно

хорошо

отлично

Понедельник

                             

Вторник

                             

Среда

                             

Четверг

                             

Пятница

                             

Суббота

                             

Воскресенье

                             

Приложение 2

Определение уровня работоспособности

Ход работы. Перед вами прямоугольник, состоящий из 16 полей (рисунок 2). Каждое поле разделено на две части диагональю. В прямом углу нижнего треугольника указан его порядковый номер, а в верхнем – цифры расположены в беспорядке. Ваша задача найти цифры над диагональю в порядке от 1 до 16, проговаривая вслух каждую найденную цифру. Начало и окончание работы точно фиксируется экспериментатором.

Оформление результатов. Оцените работоспособность Вашего организма, обратившись к таблице 1.

7

1

10

2

15

3

12

4

3

5

14

6

16

7

4

8

11

9

1

10

13

11

9

12

5

13

8

14

2

15

6

16

Рисунок 2 – Бланк таблицы

Таблица 2 – Нормативная характеристика работоспособности

Время выполнения

в секундах

Характеристика

работоспособности

Быстрее 20

Высокая

21–25

Хорошая

26–35

Средняя

36–40

Низкая

41–50

Очень низкая

Просмотров работы: 1345