Влияние продолжительности сна на умственную активность учащихся.

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа № 16

г.Красногорск

Влияние продолжительности сна на умственную активность учащихся.

Выполнили: Алмаева Оксана

Магеррамова Рена

Руководитель: учитель биологии

Лысенко Анна Владимировна

2016 г.

Оглавление

Введение…………………………………………………………3

Глава 1.

1.  Сон и его влияние на активность головного мозга…….4
2. Классификация сновидений………………………………6
3. Дневной сон………………………………………………..9
4. Хронотип человека……………………………………….10
5. Умственная деятельность мозга: память и внимание….11

Глава 2. Практическая часть.

1. Выявление биологических ритмов учащихся (тест Хильдебрандта)……………………………….…………..12
2. Социологический опрос школьников……………….......13
3. Выявление влияния продолжительности сна на внимание и память учащихся ( тест Шульте и тест на определение кратковременной памяти)………………………………..13

Заключение……………………………………………………...16

Источники информации………………………………………..17

Приложения……………………………………………………..18

Введение.

Поводом для начала исследований по теме «Влияние продолжительности сна на умственную активность учащихся» послужили наблюдения за школьниками во время учебного процесса.

Так, наблюдения показали, что в течение учебного дня большинство ребят довольно быстро приходит в состояние утомляемости, повышенной сонливости и рассеяности, которое нарастает пропорционально времени проведенному на занятиях. В контрольных работах и тестах ученики допускают неоправданные, а порой и нелепые ошибки.

В ходе проведённого опроса выяснилось, что учащиеся поздно засыпают, в 2-3 часа ночи, так как длительное время просиживают за компьютерами в социальных сетях. Продолжительность сна в данных случаях составляет 4-5 часов в сутки.

Практическая значимость проекта:

Выявление взаимодействия человека и сна,  влияние одного на другой, изучение «белых пятен» этой темы. Акцентировать внимание учащихся на проблеме длительного пребывания в интернете в вечерние часы, которое ведёт к позднему засыпанию и как следствие хроническому недосыпу, так как длительное сокращение продолжительности сна приводит к понижению умственной активности головного мозга. 

Цель проекта:

 Исследовать зависимость умственной деятельности (внимания и памяти) учащихся 9 «а» класса МБОУ СОШ №16 от продолжительности сна.

Задачи:

• На основании данных научной литературы раскрыть понятие – сон, выявить его влияние на здоровье человека.
• С помощью теста определить хронотип учащихся.
• С помощью социологического опроса определить самочувствие учащихся во время проведения исследований.
• Провести исследования на выявление умственной активности с разной продолжительностью сна.
• Дать оценку полученным результатам и сформулировать выводы о влиянии продолжительности сна на концентрацию внимания и памяти.

        Гипотеза: продолжительность сна взаимосвязана с умственной активностью мозга (память, внимание).

Глава 1.

1.1. Сон и его влияние на активность головного мозга.

Сон — важная функция, состояние, имеющее огромное общебиологическое значение. Треть своей жизни человек проводит во сне и без сна не может обходиться. Во сне у человека снижаются активность обменных процессов и мышечный тонус, активнее идут процессы анаболизма, тормозятся нервные структуры. Все это способствует восстановлению сил после дневных умственных и физических трудов. Но, как отмечал И.П. Павлов, сон — это не просто отдых, а активное состояние организма, которому свойственна особая форма деятельности мозга. В частности, во время сна происходит анализ и переработка информации, накопленной человеком за предшествующее время. Если такая сортировка прошла успешно, то мозг оказывается освобожденным от чрезмерной информации, накопленной накануне, и вновь готов к работе. Благодаря этому у человека нормализуется нервно-психическое состояние, восстанавливается работоспособность. Сон обеспечивает процессы программирования в мозгу и выполняет целый ряд других функций.

После сна мозг напоминает сухую губку, готовую впитывать новую информацию.

Если сон укорачивается, и человеку не удается выспаться, то падает работоспособность и возникают некоторые невротические нарушения; если же недосыпание регулярно, эти изменения постепенно накапливаются, и в силу углубления невроза могут наступить тяжелые функциональные заболевания.

Долго не спавший человек, на самом деле, так же внимателен и бодр, как и все остальные. С одним большим отличием. Вот что показывают недавние исследования учёных: даже в состоянии «зомби» человек может демонстрировать такие же результаты, как и высыпающийся человек, в любом задании при условии, что задание надо выполнить один раз и невыспавшийся человек может собрать все свои силы на его выполнение.

Проблема заключается совсем в другом. Независимо от того, сколько мы спим, при повторении одного и того же действия мы теряем концентрацию. Именно тут невыспавшиеся люди попадают впросак. Если мы начинаем терять концентрацию, но при этом регулярно и достаточно высыпаемся, наш мозг способен компенсировать это и усилить внимание. При лишении сна у мозга просто не хватает ресурса.

1.2. Классификация сновидений.

Во время сна у человека периодически чередуются две основные фазы: медленный и быстрый сон, причём в начале сна преобладает длительность медленной фазы, а перед пробуждением — растёт длительность быстрого сна. У здорового человека сон начинается с первой стадии медленного сна (Non-REM сон), которая длится 5-10 минут. Затем наступает 2-я стадия, которая продолжается около 20 минут. Ещё 30-45 минут приходится на период 3-4 стадий. После этого спящий снова возвращается во 2-ю стадию медленного сна, после которой возникает первый эпизод быстрого сна, который имеет короткую продолжительность — около 5 минут. Вся эта последовательность называется циклом. Первый цикл имеет длительность 90-100 минут. Затем циклы повторяются, при этом уменьшается доля медленного сна и постепенно нарастает доля быстрого сна (REM сон), последний эпизод которого в отдельных случаях может достигать 1 часа. В среднем, при полноценном здоровом сне, отмечается пять полных циклов. Медленный сон

Медленный сон имеет свои стадии.

Первая стадия. Альфа-ритм уменьшается и появляются низкоамплитудные медленные тета- и дельта-волны. Поведение: дремота с полусонными мечтаниями и сноподобными галлюцинациями. В этой стадии могут интуитивно появляться идеи, способствующие успешному решению той или иной проблемы.

Вторая стадия. На этой стадии появляются так называемые «сонные веретёна» — сигма-ритм, который представляет собой учащённый альфа-ритм (12—14—20 Гц). С появлением «сонных веретён» происходит отключение сознания; в паузы между веретёнами (а они возникают примерно 2—5 раз в минуту) человека легко разбудить. Повышаются пороги восприятия. Самый чувствительный анализатор — слуховой (мать просыпается на крик ребёнка, каждый человек просыпается на называние своего имени).

Третья стадия. Характеризуется всеми чертами второй стадии, в том числе наличием «сонных веретён», к которым добавляются медленные высокоамплитудные дельта-колебания (2 Гц).

4-я стадия медленного сна, глубокий сон. Это самый глубокий сон. Преобладают дельта-колебания (2 Гц).

Третью и четвёртую стадии часто объединяют под названием дельта-сна. В это время человека разбудить очень сложно; возникают 80 % сновидений, и именно на этой стадии возможны приступы лунатизма и ночные кошмары, однако человек почти ничего из этого не помнит. Первые четыре медленноволновые стадии сна в норме занимают 75—80 % всего периода сна.

Предполагают, что медленный сон связан с восстановлением энергозатрат.

Быстрый сон

Быстрый сон (парадоксальный сон, стадия быстрых движений глаз, или сокращенно БДГ-сон, REM-сон) - это пятая стадия сна. ЭЭГ: быстрые колебания электрической активности, близкие по значению к бета-волнам. Это напоминает состояние бодрствования. Вместе с тем (и это парадоксально!) в эту стадию человек находится в полной неподвижности, вследствие резкого падения мышечного тонуса. Однако глазные яблоки очень часто и периодически совершают быстрые движения под сомкнутыми веками. Существует отчетливая связь между БДГ и сновидениями. Если в это время разбудить спящего, то в 90 % случаев можно услышать рассказ о ярком сновидении.

Фаза быстрого сна от цикла к циклу удлиняется, а глубина сна снижается. Быстрый сон прервать труднее, чем медленный, хотя именно быстрый сон ближе к порогу бодрствования. Прерывание быстрого сна вызывает более тяжёлые нарушения психики по сравнению с нарушениями медленного сна. Часть прерванного быстрого сна должна восполняться в следующих циклах.

Предполагают, что быстрый сон обеспечивает функции психологической защиты, переработку информации, ее обмен между сознанием и подсознанием.

Слепым от рождения снятся звуки и ощущения, БДГ у них нет.

1.3 Дневной сон.

Усталость — это сигнал, что данная часть нашего головного мозга уже не может принимать новую информацию до тех пор, пока мы не поспим.

Другое исследование показало, что 60—90-минутный перерыв на сон оказывает такое же влияние на восприятие зрительной информации, как полноценный ночной сон! Судя по всему, во время сна наши глаза получают необходимый им отдых и восстановление.

Благоприятный эффект от дневного сна держится несколько часов, как выявило исследование профессора Леона Лэка, Университет Флиндерс:

сон в течение 10-15 минут наиболее оптимален для улучшения работы головного мозга, восстановления эффективности, скорости реакции и появления субъективного чувства бодрости. Такой подъем эффективности и бодрости продолжается от двух до — иногда — трех часов после сна. Интересный факт: пятиминутный сон не приводит к такому улучшению показателей, а более длинные, от 25 до 30 минут, перерывы на сон вызвали у испытуемых чувство разбитости и сонливости, которое держалось еще около часа после дневного сна.

1.4. Хронотипы человека.

То, что в двадцатом веке считалось только теориями, уже подтверждено практикой. И можно утверждать, что хронотипы существуют. То есть люди бывают трех типов: совы, жаворонки и голуби. Основной показатель хронотипа – пик работоспособности в различное время суток: утро – жаворонки, день – голуби, вечер – совы.

Жаворонки с самого раннего утра, с шести часов уже готовы трудиться. Их активность продолжается до обеденного времени. А где-то к десяти часам вечера этот хронотип уже спит глубоким сном.

Голуби просыпаются немного позднее, они способны трудиться весь день, а ко сну отходят около одиннадцати вечера.

Совы. Эти люди просыпаются с трудом и очень поздно. До полудня они очень медлительны. А вечером у них наступает пик активности и продолжается до глубокой ночи.

Распределяются хронотипы примерно следующим образом: сорок процентов – совы, двадцать пять – жаворонки, остальные – голуби. Но в чистом виде хронотипы встречаются довольно редко, всего три процента от всего человечества, да и то, чаще всего, среди женщин. Как правило, в жизни встречаются смешанные типы.

1.5. Умственная деятельность мозга: память и внимание.

Память - способность запоминать, сохранять и в нужный момент доставать (воспроизводить) нужную информацию. При более широком понимании к памяти относят и процессы забывания. Если бы мы не забывали ненужную нам информацию, хотя бы помнили все подряд ценники разложенных на полках многочисленных товаров во всех магазинах, в которые мы заходили, то скоро серьезно затруднились бы в быстром вспоминании того, что нам нужно. Кроме этого, воспоминания бывают больными, тяжелыми - и хорошая память в этом случае та, которая от них быстро освобождается.

Внимание - психический процесс, обеспечивающий концентрацию сознания на тех или иных реальных или идеальных объектах.   

 Все познавательные (когнитивные) процессы, например восприятие или мышление, направлены на тот или иной объект, который в них отражается: мы воспринимаем что - то, думаем о чем - то, что - то себе представляем или воображаем. Внимание - это сквозной процесс, обеспечивающий переключение с одного такого объекта на другой. 

Глава 2. Практическая часть.

Место и время проведения исследований: МБОУ СОШ № 16 г.Красногорск учащиеся 9 «а» класс, февраль 2016 г.

Работа выполнена коллективом учащихся 9 «а» класса:

Автор проекта, создание презентации, создание графиков на основе тестирования – Алмаева Оксана Паловна

Создатель и администратор сайта, на котором учащиеся проходили тестирование – Бакушин Николай Дмитриевич

Создание и проведение социологических опросов, составление диаграмм на основе данных опросов – Магеррамова Рена Исбендияровна

Руководитель: Лысенко Анна Владимировна

2.1. Выявление хронотипов (биологических ритмов) учащихся.

Тест Хильдебрандта для выявления признаков суточного хронотипа человека

В утренние часы до завтрака при температурном и психическом комфорте в положении сидя за 1 минуту следует определить частоту пульса (ЧСС) и замерить частоту дыхания (ЧД), а затем первый показатель разделить на второй с точностью до 0,1.

Оценка:

•    если результат после деления соответствует 4,0—5,0, то можно считать, что вы «голубь»;

•    если результат превышает цифру 5,0, то можно считать, что вы «жаворонок»;

•    если он меньше 4,0, то вы  - «сова».

Результаты исследований   и ссылка на сайт, на котором школьники проходили тестирование (приложение 1).

2.  Социологический опрос.

Результаты опроса  (приложение 2).

3.  Выявление влияния продолжительности сна на внимание и память учащихся.

1. Определение внимания по методике Шульте.

 Определение устойчивости внимания и динамики работоспособности. Используется для обследования лиц разных возрастов.

Описание теста:

Испытуемому поочередно предлагается пять таблиц на которых в произвольном порядке расположены числа от 1 до 25. Испытуемый отыскивает, показывает и называет числа в порядке их возрастания. Проба повторяется с пятью разными таблицами.

Инструкция к тесту:

Испытуемому предъявляют первую таблицу: «На этой таблице числа от 1 до 25 расположены не по порядку». Затем таблицу закрывают и продолжают: «Покажи и назови все числа по порядку от 1 до 25. Постарайся делать это как можно быстрее и без ошибок». Таблицу открывают и одновременно с началом выполнения задания включают секундомер. Вторая, третья и последующие таблицы предъявляются без всяких инструкций.

Обработка и интерпретация результатов теста

Основной показатель – время выполнения, а так же количество ошибок отдельно по каждой таблице. По результатам выполнения каждой таблицы может быть построена "кривая истощаемости (утомляемости)", отражающая устойчивость внимания и работоспособность в динамике.

С помощью этого теста можно вычислить еще и такие показатели, как (по А.Ю.Козыревой):

• эффективность работы (ЭР),
• степень врабатываемости (ВР),
• психическая устойчивость (ПУ).

Эффективность работы (ЭР) вычисляется по формуле:

ЭР = (Т1 + Т2 + Т3 + Т4 + Т5) / 5, где

• Тi – время работы с i-той таблицей.

Оценка ЭР (в секундах) производится с учетом возраста испытуемого.

Степень врабатываемости (ВР) вычисляется по формуле:

ВР= Т1 / ЭР

Результат меньше 1,0 – показатель хорошей врабатываемости, соответственно, чем выше 1,0 данный показатель, тем больше испытуемому требуется подготовка к основной работе.

Психическая устойчивость (выносливость) вычисляется по формуле:

ПУ= Т4 / ЭР

Показатель результата меньше 1,0 говорит о хорошей психической устойчивости, соответственно, чем выше данный показатель, тем хуже психическая устойчивость испытуемого к выполнению заданий.

Результаты исследований ( приложение 3).

2. Тест на определение кратковременной памяти.

Выявление объема кратковременной памяти.

Затем поставлена исследовательская задача: проанализировать кратковременную память в зависимости от индивидуальных висцеральных признаков биоритма подростков. Исследование проводила в два этапа. I этап – перед первым уроком , II этап – на седьмом уроке.

В течение 1 минуты испытуемый внимательно читает предложенный тест из 25 слов. Затем в течение 5 минут записывает все слова, которые ему удалось запомнить в любом порядке.

 Слова для теста: сено, ключ, самолет, поезд, картина, месяц, певец, радио, трава, перевал, автомобиль, сердце, букет, тротуар, столетие, фильм, аромат, горы, океан, неподвижность, календарь, мужчина, женщина, абстракция, вертолет.

Каждое слово 4 %. По сумме процентов определяем, к какой категории относится объем памяти испытуемого:

50% и меньше Объем памяти низкий

60% Объем памяти чуть ниже среднего

70-80% Объем памяти хороший

90% Объем кратковременной памяти отличный

100% Память феноменальна

Результаты исследований (приложение 4).

Заключение.

Результаты:

1. На основании исследований, проводимых на первой неделе, когда продолжительность сна составляла 5-6 часов в сутки, концентрация внимания и памяти были в пределах средних значений.
2. В ходе проведённых социологических опросов первой недели учащиеся отмечали в своём состоянии общую усталость, рассеянность, повышенную возбудимость.
3. Исследования второй недели, когда продолжительность сна составляла 8-9 часов в сутки, показатели концентрации внимания и памяти значительно улучшились.
4. Социологический опрос показал улучшение психологического и физического состояния ребят, на второй неделе исследований.

Вывод:

На основе изложенных данных мы выяснили, что недосып негативно влияет как на работу мозга, так и на физическое состояние учащихся. А значит,  человек с малой продолжительностью сна наиболее подвержен стрессу, быстрой утомляемости, снижению концентрации внимания и памяти. Увеличение продолжительности сна положительно влияет на умственную активность учащихся.

Рекомендации:

1. Для лучшего, рационального  использования времени необходимо составить план на день, которого необходимо придерживаться длительное время, чтобы выработать привычку.
2. В дневном плане необходимо указать ограничения для времени пользования  интернетом.
3. Ввести в распорядок дня дневной сон (не менее 1 часа), который будет компенсировать недостаток отдыха в ночное время.

Источники информации:

1. Методика «Таблицы Шульте» / Альманах психологических тестов. М., 1995, С.112-116.
2. http://www.medn.ru/statyi/diagnostika/test-hildebranta-dlya-vyiyavleniya-priznakov-sutochnogo-hronotipa-cheloveka.html
3. http://lechim-nervy.ru/articles
4. forskning.se
5. http://www.psychologos.ru
6. http://www.manorama.ru/article/Khronotipy_cheloveka.html
7. http://www.grandars.ru/college/psihologiya/pamyat.html
8. http://azps.ru/articles/proc/indexvn.html
9. http://simpoll.ru/run/survey/cb6df52d

Приложения.

Приложение 1.

Ссылка на сайт: http://simpoll.ru/run/survey/cb6df52d

Приложение 2                

                                        Социологический опрос

 1 неделя исследования.                                    2 неделя исследования.

Приложение 3

Приложение 4