к детским книгам, учебникам и учебным пособиям,
принадлежностям
С давних пор основным средством передачи информации является чтение. С детского возраста ребенок сталкивается с необходимостью усвоения значительного объема информации. Несмотря на появление новых путей и средств передачи и усвоения знаний, чтение остается одним из основных способов восприятия информации. В школьном возрасте чтение является главным видом учебной деятельности, как в школе, так и дома, дополняющимся в свободное время чтением художественной литературы.
Чтение влияет на величину общей умственной и статической нагрузки детей и подростков и нуждается в регламентации по длительности, режиму и организации условий его проведения. Чтение должно проводиться в оптимальных условиях: соответствие размеров мебели нормируемым показателям, использование пюпитра, поставленного под углом 45° к горизонтали для размещения книги, освещение рабочей поверхности в 300 лк от люминесцентных ламп.
Физиолого-гигиеническое нормирование чтения невозможно без знания возрастных особенностей физиологии чтения. Основным условием работы над книгой является легкость зрительного восприятия, которая возможна, если:
• предмет резко выделяется на окружающем фоне и поэтому дает на сетчатке резко очерченное изображение;
• изображение предмета образуется на самой сетчатке, а не впереди или позади нее;
• изображение имеет достаточную величину, занимая на сетчатке дугу не менее 1 мин (чем дальше предмет, тем он должен быть больше, чтобы давать изображение требуемой минимальной величины).
Минимальной работа глазных мышц бывает в том случае, если рассматриваемый предмет находится далеко от глаза. При таком положении предмета глазные оси стоят параллельно, глазное яблоко находится в состоянии равновесия, а весь глазодвигательный аппарат — в состоянии покоя. Если предмет приближается к глазу, глазные оси должны пересечь друг друга под острым углом. Это достигается путем конвергенции — вращения глазных яблок внутрь (рис. 7.4).
Рис. 7.4. Конвергенция глаза: А — взгляд вдаль; Б — взгляд в книгу
По мере приближения предмета к глазу угол между осями становится больше и, следовательно, усиливается работа мышц, которые движут глазные яблоки при сведении и разведении зрительных осей во время фиксации предмета.
При дальнейшем приближении предмета начинают усиленно работать мышцы радужной оболочки, влияя на величину зрачкового отверстия, и аккомодационная мышца, изменяющая кривизну хрусталика.
Продолжительное рассматривание предметов на близком расстоянии ведет к переутомлению глазных мышц. Утомление может возникать и в светоощущающем аппарате глаза (сетчатка,
светочувствительные волокна палочек и колбочек, а также оптические центры в головном мозге). Светоощущающий аппарат глаза под влиянием световых раздражителей через короткое время (минуты, секунды) приходит в такое состояние, когда его чувствительность устанавливается на определенном уровне. Утомление мышечного аппарата нарастает в течение работы при длительном чрезмерном напряжении или при часто повторяющихся сменах напряжения и расслабления. Такие условия для глаза создаются при необходимости фиксирования очень близких субъектов либо при рассматривании мелких деталей. В случаях длительной работы в подобных условиях аккомодационная мышца от переутомления может потерять способность сокращаться, или остается в состоянии напряжения, спазма (глаз находится в положении, приспособленном для рассматривания предметов вблизи), или приходит в состояние паралича.
Учитывая вышесказанное, необходимо регламентировать расположение головы читающего школьника по отношению к тексту. Так, расстояние головы школьника 8-9 лет от текста, расположенного на пюпитре, в среднем должно составлять 24,2 см; в возрасте 11-12 лет — 29,1 см; лишь в более старшем возрасте расстояние от книги при чтении становится больше и достигает 30-35 см. Это обеспечивает хорошие условия для зрительного восприятия и соответствует возрастным особенностям школьников.
Значительны возрастные различия собственно процесса чтения как физиологического акта. Чтение является сложным психофизиологическим процессом, включающим как технику чтения, так и понимание текста. Чтение, особенно на начальных этапах зрительного восприятия, требует не только остроты зрения, аккомодации движения глаз, но и участия таких психических функций, как быстрота зрительного различения, зрительное внимание и зрительная память.
Тактика чтения включает перемещения глаз вдоль строки, прерывающиеся остановками взора (фиксациями). Именно в это время (а не в период движения) глаза собственно воспринимают, обрабатывают и передают в зрительные центры головного мозга информацию, содержащуюся в данном фиксационном поле. Кроме поступательных движений глаз вдоль строки, возможны и возвратные движения с повторной фиксацией элементов текста (рефиксациями). Длительность фиксаций и количество движений глаз позволяют характеризовать процесс чтения. С возрастом, по мере развития навыка чтения, совершенствуется организация движений глаз и происходит ускорение чтения. Однако этот процесс идет неравномерно.
Совершенствование процесса чтения осуществляется за счет:
• увеличения числа фиксаций без существенного изменения их длительности, т.е. путем увеличения объема узнавания в период каждой фиксации;
• уменьшения продолжительности фиксаций при определенном их числе, т.е. путем ускорения узнавания при сохранении прежнего объема;
• одновременного изменения числа фиксаций и их продолжительности.
В 1-м классе чтение строк происходит с большим количеством фиксаций и движений глаз от одной фиксации к другой, со значительным разнообразием их длительности и смещением в область длительных фиксаций по сравнению с другими возрастами, 60\% строк прочитывается без рефиксаций, но очень медленно.
Во 2-м классе наблюдается больше всего коротких фиксаций, причем их число на строку уменьшается; большинство строк прочитывается либо без рефиксаций, либо с одной рефиксацией. Скорость чтения в этом возрасте в 2 раза больше, чем у первоклассников.
В 3-м классе чтение сопровождается большим числом фиксаций, причем отмечается значительное разнообразие их количества по стро-
кам. При чтении почти всех строк отмечаются возвратные движения глаз на уже прочитанный текст. Таким образом, у третьеклассников имеются неустойчивость глазодвигательных функций, нерациональность движений глаз и трудность чтения.
В 5-м классе процесс чтения ускоряется за счет меньшего количества фиксаций и рефиксаций, но вновь расширяется диапазон фиксаций по длительности и увеличивается их средняя продолжительность.
В 7-м классе учащаются рефиксации, увеличиваются фиксации в строке, хотя длительность их уменьшается.
У девятиклассников организация движений глаз еще не достигает совершенства, характерного для взрослых, у которых чтение осуществляется почти при полном отсутствии рефиксаций, регулярно, с высокой организованностью движений глаз.
Особенности движения глаз при чтении определяются возрастными функциональными возможностями и различными требованиями к чтению на разных этапах жизни детей. Чем младше школьник, тем более развернутым является чтение. Все элементы текста зрительно воспринимаются без пропусков, что ведет к прочитыванию строк без рефиксаций и способствует медленному чтению. С возрастом повышаются требования к скорости чтения. К концу 1-го года обучения скорость чтения должна достигнуть 40-50 слов в 1 мин, на 2-м — 60-70, к 3-му — до 80-90 слов в 1 мин и составить 1/3-1/2 скорости такового взрослых. Во 2-3-м классах школьники переходят от слогоаналитического чтения к целостным приемам восприятия, т.е. к начальному этапу синтетического чтения. Основным приемом чтения в 3-м классе становится беглое чтение, но узнавание слова и понимание текста часто идут как два параллельных процесса. Школьники этого возраста не успевают справиться со сложными операциями восприятия и переработки зрительной информации, что ведет к замедлению чтения. Повторность чтения, ошибки в пересказе прочитанного говорят о затруднении понимания читаемого. В среднем и в старшем школьном возрасте движения глаз хорошо организованы, однако нет ритмичности и регулярности движений глаз, что характерно для взрослых.
С возрастом формируется навык чтения и происходит совершенствование процесса чтения, что выражается в его ускорении. Младшему возрасту при обучении в школе более свойственны изменения по 3-му и 1-му пути, а в старшем возрасте совершенствование чтения идет путем уменьшения продолжительности фиксаций.
Важным требованием, которому должны соответствовать учебники и книги для детей, является удобочитаемость, т.е. обеспечение максимальной продуктивности при длительной работе органа зрения с минимальным напряжением и утомлением. Это создается доброкачественным внешним оформлением учебника, размером наборного знака (шрифта), его рисунком и начертанием, интенсивностью и равномерностью печати, цветом бумаги и другими элементами оформления. Особенно важно качество издания для детей младшего школьного возраста в связи с возрастными особенностями зрительного восприятия и недостаточным развитием навыка чтения, что делает процесс чтения трудным и утомительным.
К наиболее гигиенически значимым параметрам шрифтового оформления издания, обеспечивающим его удобочитаемость, относятся:
• размер шрифта (кегль);
• рисунок шрифта (гарнитура, начертание);
• расстояние между строками (интерлиньяж). Также к ним присоединяются:
• длина строки (формат набора);
• расстояние между колонками при многоколонной верстке (средник).
На основании анализа шрифтового и художественного оформления современных учебных изданий разработана гигиеническая классификация учебных изданий. В зависимости от характера предъявления и объема информационного материала для единовременного прочтения и усвоения по учебным дисциплинам издания подразделяются на:
• гуманитарные (букварь, родная речь, обществознание, история, литература, языковедение — русский и иностранные языки, психология, науки о государстве и праве, основы безопасности жизнедеятельности, экономика, предметы эстетического цикла, физическая культура, трудовое обучение);
• математические (арифметика, математика, алгебра, геометрия, тригонометрия, логика, информатика и т.п.);
• естественные (естествознание, экология, астрономия, физика, химия, география, биология, черчение и т.п.);
• специальные для начального профессионального образования (механика, радиоэлектроника, электротехника, металлургия, горное дело, химическая технология, сельское хозяйство, медицина, педагогика, музыка, конструктивные дисциплины и т.п.).
В зависимости от функционального назначения в процессе обучения издания подразделяются на:
• учебники (учебные издания, содержащие систематическое изложение учебной дисциплины и официально допущенные в качестве данного вида изданий);
• учебные пособия (учебные издания, дополняющие или частично (полностью) заменяющие учебники);
• практикумы (учебные издания, содержащие практические задания и упражнения, способствующие усвоению пройденного, в том числе прописи).
Для учащихся выпускаются также хрестоматии и издания комбинированные. Хрестоматия — учебное пособие, содержащее литературно-художественные, исторические и иные произведения и отрывки из них, составляющие объект изучения учебной дисциплины. Издание комбинированное — издание, включающее наряду с печатным текстом записи звуков (дискеты, пластинки) и изображения на других материальных носителях (слайды, пленки).
В зависимости от возрастной категории учащихся и в соответствии с возрастными физиологическими особенностями органа зрения и принятой в гигиене детей и подростков возрастной периодизацией развития детского организма учебные издания предназначаются для:
• начального образования (1-я ступень) — 1-4-е классы;
• основного образования (2-я ступень) — 5-9-е классы;
• среднего образования (3-я ступень) — 10-11-е классы (в том числе для начального профессионального образования).
Учебные издания для начального и профессионального образования по возрастной группе относятся к 3-й ступени.
Санитарные правила устанавливают требования к массе, шрифтовому оформлению и качеству учебных изданий, а также требования к полиграфическим материалам, применяемым для изготовления учебников, учебных пособий, практикумов.
Употребление больших форматов, утяжеленных переплетов, толстой бумаги, завышение объема учебника делают его неудобным в использовании, увеличивают массу ежедневно переносимого школьного груза.
Масса учебных изданий не должна быть более 300 г для 1-3(4)-х классов; 400 г для 5-6-х классов; 500 г для 7-9-х классов; 600 г для 10-11-х классов.
Масса изданий для 1-3(4)-х классов, предназначенных для работы только в школе (при этом на титульном листе книги обязательно указывается эта специфика использования), не должна превышать 500 г. Допускается увеличение массы издания не более чем на 10\%.
Качество полиграфических материалов и бумаги определяет санитарное состояние учебника. Низкое качество переплета, использование шероховатой, рыхлой, непроклеенной бумаги (легко впитывающей влагу) способствует быстрому загрязнению и порче учебника, что затрудняет воспитание гигиенических навыков и может оказаться небезопасным в санитарно-эпидемическом отношении.
Учебные издания могут быть изготовлены в мягкой обложке или в жестком переплете. Не допускается применять способы скрепления блока издания, приводящие к ухудшению условий чтения: шитье проволокой втачку, клеевое бесшвейное скрепление.
Для изготовления учебников должна применяться бумага, предназначенная только для печати книжных изданий (офсетная, типографская, книжно-журнальная) с показателем белизны 74-88\%. Не допускается применение газетной бумаги.
Величина зрительной нагрузки при чтении зависит от условий видимости и удобочитаемости. Видимость текста определяется качеством бумаги (цвет, просвечиваемость, гладкость), печати (контрастность наборного знака и фона, насыщенность и прочность краски), а удобочитаемость — характером печатных знаков (размер шрифта — кегль), гарнитурой (комплект шрифтов, характеризующихся едиными стилевыми особенностями рисунка знаков), цветом печатной краски, форматом полосы набора и расположением текста на странице (длина строки, интерлиньяж — пробел между нижними выносными элементами знаков верхней строки и верхними выносными элементами знаков нижней строки, измеряемый в пунктах1, — размер полей).
В типографской практике для определения размера шрифта пользуются понятием «кегль», который представляет собой размер шрифта, измеряемый в типографских пунктах (рис. 7.5).
Печать школьных учебников должна быть четкой, интенсивно черного цвета и равномерной. Не допускается печать текста с нечетким, «рваным» и серым очком.
1 Пункт — единица длины в типографской системе мер, в Российской Федерации равен 0,376 мм.
Рис. 7.5. Типографская литера: а — ножка; б — головка; в — очко; г — кегль; д- толщина
Гигиенические требования к шрифтовому оформлению учебников зависят от класса, для которого предназначено издание, и учебных дисциплин (гуманитарные, математические, естественные и специальные — для начального профессионального образования).
Для букварной и послебукварной части букваря (гуманитарные дисциплины) оптимальными параметрами шрифтового оформления являются кегль шрифта — 20 пунктов (высота прописной буквы 4,95 мм); длина строки — 126-130 мм; увеличение интерлиньяжа — 4 пункта; шрифты — из группы рубленых нормального светлого прямого (для букварной части полужирного) начертания. Примеры гарнитур из группы рубленых шрифтов: «букварная», «азбука», «журнальная рубленая», «гельветика», «прагматика».
Не допускается двухколонный набор основного текста, кроме стихов. Двухколонный набор стихов разрешается только при расстоянии между колонками не менее 18 мм.
Для изданий, предназначенных детям 2-4-го класса, оптимальными являются следующие параметры: кегль шрифта — 16 пунктов (высота прописной буквы 4,00 мм); длина строки — 120-130 мм; увеличение интерлиньяжа — 2-4 пункта; шрифты — из группы рубленых нормального светлого прямого начертания.
Не допускается двухколонный набор основного текста, кроме стихов. Двухколонный набор стихов разрешается только при расстоянии между колонками не менее 9 мм.
Оптимальные параметры шрифтового оформления изданий для 5-11-х классов представлены в табл. 7.13.
Для изданий 5-11-х классов оптимальными являются шрифты группы малоконтрастных нормального светлого прямого начертания (например, гарнитуры «школьная», «журнальная», «Петербург»), а
также шрифты из группы медиевальных с умеренной контрастностью штрихов, преимущественно наклонными осями округлых букв (СанПиН 1.2.1253-03 рекомендует их для набора основного текста в учебных и научных изданиях, называя в качестве примера гарнитуру типа «Таймс»).
Таблица 7.13. Оптимальные параметры шрифтового оформления изданий по гуманитарным дисциплинам для 5-11 классов
Масса учебников из расчета на учебный день (без массы ранца или портфеля и письменных принадлежностей) не должна превышать допустимых уровней переноса учебных комплектов: учащимся 1-2-го классов до 1,2 кг, 3-4-го классов — до 2,2 кг, 5-6-го классов — до 2,2 кг, 7-8-го классов — до 3,2 кг, 9-11-го классов — от 3,2 до 3,7 кг (П.И. Храмцов, Л.М. Текшева).
В последние годы значительный объем информации поступает к детям посредством ВДТ, в связи с чем к ним предъявляются определенные требования.
Технические требования к мониторам определяются Российскими стандартами (табл.7.14).
К требованиям по эргономике можно отнести и нормируемые СанПИН «Гигиенические требования к ВДТ и ПЭВМ и организации работы» параметры видеотерминала (табл.7.15).
Яркость нормируется для облегчения приспособления к самосветящимся объектам. При этом имеется в виду яркость светлых элементов, т.е. знака для негативного изображения и фона — для позитивного. Ограничены также (в пределах ±25\%) и колебания неравномерности яркости. Помимо этих параметров, нормируется внешняя освещенность экрана (от 100 до 250 лк). Исследования показали, что при более высоких уровнях освещенности экрана быстрее и значительнее снижаются показатели видимости.
Таблица 7.14. Технические требования к мониторам
|
Характеристика монитора |
Требования ГОСТ |
|
Частота кадров при работе с позитивным контрастом |
Не менее 60 Гц |
|
Частота кадров в режиме обработки текста |
Не менее 72 Гц |
|
Дрожание элементов изображения |
Не более 0,1 мм |
|
Антибликовое покрытие |
Обязательно |
|
Допустимый уровень шума |
Не более 50 дБ |
|
Мощность дозы рентгеновского излучения на расстоянии 5 см от экрана |
Не более 0,03 мкР/с |
Таблица 7.15. Нормируемые визуальные параметры ВДТ
|
Наименование параметров |
Допустимые значения |
|
Яркость знака или фона (измеряется в темноте) |
35-120 кд/м2 |
|
Контраст |
От 3:1 до 1,5:1 |
|
Допустимая временная нестабильность изображения (мерцания) |
Не должна быть зафиксирована более 90\% наблюдателей |
|
Угловой размер знака |
16-60′ |
|
Отношение ширины знака к высоте (для прописных букв) |
0,5-1,0 |
|
Допустимое смещение однотипных знаков, \% от ширины и высоты матрицы |
не более 5\% |
|
Отражательная способность экрана (блики) |
не более 1\% |
До сих пор спорным остается вопрос о том, что лучше для зрения: темный экран и светлые символы (негативное изображение) или наоборот (позитивное изображение). Специалисты приводят много доводов за и против по каждому варианту. Гигиенисты считают, однако, что если работа с ПК предполагает одновременно и работу с бумажным носителем (тетрадь, книга), то лучше и на экране монитора
иметь темные символы на светлом фоне, чтобы глазам не приходилось все время перестраиваться. При выборе цветовой гаммы предпочтение следует отдавать зелено-голубой части спектра.
Часто фактором, способствующим быстрому зрительному утомлению, становится контраст между фоном и символами на экране. Если он мал, это затрудняет различение символов, однако и слишком большая контрастность тоже вредна. Поэтому контраст должен быть в пределах от 3:1 до 1,5:1. При более низких уровнях контрастности регистрируется больше жалоб на усталость глаз и общую усталость.
Размеры знаков на мониторе должны составлять от 16 до 60 дюймов, а если пользователь смотрит на экран с расстояния 50 см (минимальное расстояние, допустимое с гигиенических позиций) — от 0,46 до 1,75 см.
Гигиенистами отмечено, что чтение, особенно у детей, значительно затрудняется и вызывает большое утомление, если буквы имеют непривычные, вычурные очертания. У школьников начальных классов при чтении шрифтов сложного рисунка быстрее падает скорость чтения, чаще отмечается снижение критической частоты слияния световых мельканий, что свидетельствует о развитии более выраженного утомления. По этой причине гигиенисты отрицательно относятся к увлечению разнообразнейшими шрифтами, особенно в образовательных программах для детей.
Для облегчения работы с различными знаками нормируется отношение ширины знака к его высоте (от 0,5 до 1,0; лучше от 0,7 до 0,9).
Основными причинами утомления глаз при работе с ВДТ являются нестабильность изображения и его возможные искажения на экране. В связи с этим нормируются смещение однотипных знаков, отклонение формы рабочего экрана монитора от правильного прямоугольника, пространственная нестабильность изображения (рассчитывается по специальным формулам). Временная нестабильность изображения не должна отмечаться 90\% наблюдателей.
Отражательная способность экрана должна быть не более 1\%. Для снижения количества бликов и облегчения концентрации внимания корпус монитора должен иметь матовую поверхность одного цвета с коэффициентом отражения 0,4-0,6 (светло-серый, светло-бежевый тона) без блестящих деталей и с минимальным числом органов управления и надписей на лицевой стороне.
В настоящее время в обучении и воспитании детей все шире используются электронные учебники. Рынок электронных учебников развивается стихийно, информация на экране монитора
предъявляется подростку практически по правилам бумажного носителя без учета специфики экрана, возрастных физиологических особенностей зрительной системы пользователей, а также специфики отображаемого материала изучаемой дисциплины. Это требует рассматривать электронные учебники как визуально агрессивную среду для детей и подростков.
Л.М. Текшевой и соавт. обоснованы гигиенические требования к компьютерным средствам обучения, прежде всего, в части объема электронных страниц с текстовой и/или знаковой информацией от общего объема электронных страниц компьютерных средств обучения. Этот объем (без учета динамических видеоматериалов) не должен превышать 20\% для 1-4-х классов, 40\% — для 5-9-х классов и 60\% — для 10-11-х классов. Для текстовой и/или знаковой информации компьютерных средств обучения не допускается применять узкое и/или курсивное начертание гарнитуры шрифта, более 4 цветов на 1 электронной странице, красный фон, «движущиеся» строки по горизонтали и вертикали. В рамках компьютерных средств обучения допускается применение только одной гарнитуры шрифта различных начертаний, кроме узкого и курсивного шрифта. Шрифтовое оформление заголовков не регламентируется. Для текстовой и/или знаковой информации на электронных страницах следует применять следующие цветовые сочетания: белые знаки на синем фоне, желтые знаки на синем фоне, синие знаки на желтом фоне, черные знаки на зеленом фоне, красные знаки на зеленом фоне. При предъявлении текстовой и/или знаковой информации на электронных страницах рекомендуется применять негативное изображение — светлые знаки полужирного начертания на темном фоне.