Влияние шума на работоспособность школьника

Исследовательская работа

Тема: «Влияние шума на работоспособность школьников»

Направление: БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

Автор: Суворов Матвей Александрович,

6 класс, МАОУ «СОШ № 108 г. Челябинска»

Научный руководитель:

Назарова Наталья Николаевна,

учитель физики высшей категории

Консультант: Сибиркина Альфира Равильевна,

декан факультета экологии ФГБОУВО

"ЧелГУ" д.б.н., доцент

Челябинск, 2023

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………………………………………….. 3

Глава 1 Слуховой аппарат человека………………………………………..4

Глава 2 Факторы, отрицательно влияющие на слух человека…………….5

Глава 3 Собственные исследования …………………………………….…7

Заключение ……………………………………………………………….. . 9

Список использованной литературы………………………………….…. 10

Приложения ……………………………………………………………… 11

Ведение

Актуальность темы. Слух человека - незаменимая вещь, с ним нужно быть очень осторожным, чтобы не жалеть в будущем. На сегодняшний день люди могут не знать о слухе и о том, что они могут его как-то повредить.

Долгое время влияние шума на организм человека специально не изучалось, хотя в начале XX века немецкий микробиолог Роберт Кох сказал: «Когда-нибудь человеку придется ради своего существования столь же упорно бороться с шумом, как он борется сейчас с холерой и чумой».

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ), учитывая глобальный характер шумового загрязнения окружающей среды, разработала долгосрочную программу по снижению шума в городах и населенных пунктах мира. В России защита от шумового воздействия регламентируется Законом РФ «Об охране окружающей среды», а также постановлениями правительства о мерах по снижению шума на промышленных предприятиях, в городах и других населенных пунктах.

Каждый человек воспринимает шум по-разному. Многое зависит от возраста, темперамента, состояния здоровья, окружающих условий.

Целью работы является изучение влияния шума на работоспособность школьника.

Задачи:

1. Изучение информации о влиянии внешних факторов на слух человека.

2. Анализ собранной информации.

3. Анкетирование обучающихся по вопросам влияния звуков и шума на человека.

4. Проведение измерений уровня шума в разное время на разных территориях школы.

5. Исследование влияния шума на результативность выполнения письменной работы в 6 классе.

6. Разработка буклета с рекомендациями по сохранению слуха.

Объект исследования: шум, как фактор, отрицательно влияющий на слух.

Предмет исследования: влияние звуков и шума на состояние человека.

Гипотеза: громкость окружающих нас звуков не превышает установленные нормы и является безопасной для человека.

Методы:

1. Использование интернет ресурсов для получения информации.

2. Использование программы Excel.

3. Использование Google forms для анкетирования учащихся.

4. Использование программы Шумомер для измерения уровня шума.

5. Создание буклета с помощью программы Microsoft Publisher.

Глава 1. Слуховой аппарат человека, как его можно повредить.

Ухо

Ухо – сложный орган не только человека, но и многих других животных. Оно не только позволяет передавать информацию об окружающих звуках в мозг, но ещё и помогает удерживать равновесие.

Ухо человека воспринимает звуковые волны частотой примерно от 8 до 20 000 Герц, что соответствует длине волны от 41 м до 1,7 см в воздухе при нормальных условиях. Герцы влияют только на тональность звука, но никак не на громкость.

Герц – единица частоты периодических процессов. 1 Герц означает совершение одного процесса за одну секунду.

Как можно повредить ухо

Внутри уха располагаются крошечные ворсинки, которые функционируют как рецепторы слуха. Слишком громкие звуки могут повредить эти ворсинки, а снова они не вырастут.

Слух можно повредить разными способами, например:

1. Громкими звуками (рок-концерт)

2. Повреждением слуховой раковины (травма или пирсинг)

3. Попаданием в среднее ухо различных чужеродных тел

4. Нахождение на большой глубине под водой

Можно ли восстановить здоровье уха?

При нынешних технологиях и базе знаний врачей восстановить слух скорее невозможно, но существуют искусственные слуховые аппараты, которые помогают настроить получаемые звуки для человека.

Глава 2. Факторы, отрицательно влияющие на слух человека.

Акустические явления

Акустика — наука о звуке, изучающая физическую природу звука и проблемы, связанные с его возникновением, распространением, восприятием и воздействием. Акустика является одним из направлений физики (механики), исследующих упругие колебания и волны от самых низких (условно от 0 Гц) до высоких частот. Звуком называют ощущение, воспринимаемое нашим органом слуха при ударе о барабанную перепонку звуковых волн (ряд последовательных сгущений и разрежений воздуха), производимых вибрацией упругих тел; волны эти вызывают соответственные вибрационные колебания слуховых нервов. Отношение чисел колебаний двух звуков называется интервалом. Звук или тон, делающий вдвое большее число колебаний, чем другой звук в одинаковый с ним промежуток времени, называется октавой последнего звука. Так, напр., звук, делающий

800 колебаний в секунду, есть следующая, более высокая октава звука, делающего 400 колебаний в секунду.

В воздухе при температуре о 0С и нормальном атмосферном давлении звук распространяется со скоростью 330м/с, в морской воде – около 1500м/с, в некоторых металлах скорость звука достигает 7000м/с. Упругие волны с частотой меньше 16Гц называют инфразвуками, а волны, частота которых превышает 20000Гц – ультразвуками. Звук может распространяться в газообразной и жидкой среде только в виде продольных волн, а в твердых телах помимо продольных волн возникают также и поперечные волны.

Уровень окружающих звуков

В быту (или будь то случайно встретившийся) звук может быть опасным или безопасным для человека.

Рекомендованные диапазоны шумов внутри помещений разного назначения такие:

для сна, отдыха- 30-40 дБ;

для умственного труда- 40-50 дБ;

для лабораторных исследований, работы с ЭВМ - 50-60 дБ;

для производственных цехов, гаражей, магазинов - 50-70 дБ.

Для человека характерны следующие этапы, на которых организм уже не справляется и начинает даже разрушаться:

120-130 дБ – болевое ощущение, акустическая травма

186 дБ – разрыв барабанных перепонок

196 дБ – повреждение легочной ткани

Повреждение барабанной перепонки

Несомненно, мы все знаем, что барабанная перепонка очень важный и чувствительный орган. Он располагается в конце слухового прохода и отделяет его от барабанной полости среднего уха. Одновременно барабанная перепонка защищает организм от попадания чужеродный тел и способствует звукопроведению. Её повреждение несёт за собой:

* Развитие инфекций

* Резкую боль

* Тугоухость

Все эти пункты серьёзно отразятся на организме, поэтому, чтобы максимально предостеречь себя от повреждения барабанной перепонки, вам необходимо не помещать в ушной проход чужеродные вещества, в том числе не чистить уши ватными палочками, так как ими можно либо забить слуховой проход, что способствует развитию инфекции, либо повредить, собственно саму перепонку.

По данным статистики в России восемь процентов населения страдает от потери слуха (Приложение 1), почти каждый двенадцатый, это очень большая цифра, поэтому будет лучше, если все будут соблюдать рекомендации врачей.

Глава 3. Собственные исследования.

Анкетирование

Цель анкетирования – изучить мнение обучающихся 6 класса по вопросам влияния шума на общее психологическое и физиологическое состояние.

Количество респондентов – 62.

Дата: 11.10.2022.

В ходе исследования заданы следующие вопросы:

Мешает ли тебе шум в классе во время урока?

Когда-нибудь приходилось ли тебе разговаривать громко на переменах, чтобы тебя услышали?

Всегда ли когда ты делаешь уроки, работает телевизор или слышна музыка?

Можешь ли ты заснуть, если кто-то смотрит телевизор или т.п.?

Как ты думаешь, является ли шум причиной твоей усталости?

Веришь ли ты, что шум может стать причиной болезни?

Напиши два-три самых шумных места в школе, по твоему мнению

В каких случаях тебе нравятся громкие звуки?

Какие меры борьбы с шумовым загрязнением ты мог бы предложить?

Результаты вы можете посмотреть в Приложении 2. Также мы можем перечислить случаи, когда громкие звуки могут нравиться людям:

Музыка

Пение

При хорошем настроении

Во время тренировки

При обработке данных анкетирования мы пришли к выводу, что учащимся действительно мешает шумовая обстановка, и некоторые учащиеся в целях борьбы с шумовым загрязнением предложили выстраивать стены и ставить окна с шумоизоляцией.

Для проверки результатов анкетирования нами был проведён эксперимент с учащимися 6 класса (25 человек).

Дата 12.10.2022. Ученикам было предложено списывание текстов (в течение 5 минут) на уроке и во время перемены при открытых дверях класса. Тексты для списывания были примерно одинаковые по сложности и по количеству знаков (букв). Для чистоты эксперимента мы задействовали в своей работе прибор для замера уровня шума программа «Шумомер». Во время проведения опыта прибор фиксировал уровень шума. При списывании во время урока – уровень шума от 40 до 50 дБ, при списывании на перемене – уровень шума от 65 до 80 дБ. Полученные в ходе эксперимента результаты представлены в таблице 1 и на рисунке 1. (Приложение 5)

Вывод: шум влияет на внимание учеников, мешает сосредоточиться, снижает работоспособность и, следовательно, ухудшает успеваемость почти на 60% (в данном случае).

Измерение уровня шума в школе

Цель – провести измерения уровня шума в некоторых помещениях школы и сопоставить данные с СП 2.2 4/2 1.8.562 (см. Приложение 3).

Для более детального изучения вопроса о влиянии звуков на человека проведено измерение уровня шума в школе при помощи приложения «Шумомер».

Дата: 12.10.2022.

(см. Приложение 4).

В результате исследования оказалось, что на территории школы, в некоторых помещениях, особенно во время перемены, уровень шума несколько превышен. В остальном находится в пределах допустимых норм.

Заключение

Цель исследования достигнута, все задачи были выполнены.

Выдвинутая перед началом эксперимента гипотеза подтвердилась, уровень шума в школе в основном не превышает допустимых значений, хотя имеются такие «уголки», где шум приближается к верхней границе допустимых норм. Даже в пустом помещении присутствуют шумы, которые мешают ученикам во время учебного процесса. Они исходят от улиц, на которых движутся машины. Чтобы оградить себя от лишнего шума, нужно устанавливать специальные окна, которые будут препятствовать проникновению шума с улиц. И закрывать их во время учебного процесса.

В ходе работы над проектом разработан буклет с рекомендациями по сохранению слуха, который мы раздали одноклассникам.

Учитывая результаты нашего исследования, мы рекомендуем внимательнее относиться к окружающим нас звукам, чтобы сохранить своё физическое и ментальное здоровье. Поэтому, в современном мире нужно строить помещения с лучшей шумоизоляцией.

Список использованной литературы

Описание книги одного автора

Гинкин Г. Г. Логарифмы, децибелы, децилоги. — М.-Л., 1962.

Сена Л. А. Единицы физических величин и их размерности. — М.: Наука, 1977. — 336 с.

Описание книги под редакцией

Громкость звука // Большая Советская энциклопедия (в 30 т.) / А. М. Прохоров (гл. ред.). — 3-е изд. — М.: Сов. энциклопедия, 1972. — Т. VII. — С. 348–349. — 608 с.

Описание статьи из журнала

Функционирование уха человека (слух). Биофайл. Научно-информационный журнал.

Описание электронного источника

Нарушение слуха в цифрах(статистика) - https://sluh.online/statistika

Повреждения барабанной перепонки - https://www.krasotaimedicina.ru/diseases/zabolevanija_lor/tympanic-membrane-damage

Приложение 1

«Соотношение здоровых людей и людей, страдающих тугоухостью, в %».

Приложение 2

Рисунок 1 – «Результаты анкетирования».

Рисунок 2 - «Таблица по вопросу «Какие места в школе считают самыми шумными?»».

Приложение 3

Приложение 4

Рисунок 1 – «Результаты измерения приложения «Шумомер»».

Рисунок 2 - «Таблица по результатам исследования измерения».

Приложение 5

Тексты для списывания.

Текст №1

Вечером

Ярким свет_м была залита вся окрес_ность. В траве весь день гудели, жу__али шмели. Казал_сь, что они пр_тались там от жары. К вечеру сильная жара стала спадать. Потянул легкий в_терок. Он нес пр_хладу. Скв_рцы собрались на сам_й верхушке липы. Они в_зились, _бивали липовый цвет, громко крич_ли.

Текст № 2

Лесная опушка

Из-за т_много леса медле__о выходит солнце. Оно ра__ыпает свои лучи по всей окрес_ности. Переливаются, сверкают р_синки на изумрудной траве, листьях дерев_в. Пр_сыпается, оживает л_сная опушка. Слышны звонкие г_лоса птиц. Пробегают звер_ки. На старом пне гре_тся змейка. Летом л_сные опушки ут_пают в цветах.

Таблица 1.

Результаты эксперимента по изучению влияния уровня шума на выполнение практических заданий по русскому языку

Рисунок 1. Результаты эксперимента по изучению влияния уровня шума на выполнение практических заданий по русскому языку