Процесс индивидуального развития организма с момента зарождения (оплодотворение яйцеклетки) до смерти называется онтогенезом (от греч. опtоs – сущее, особь; gеnеsis – происхождение, развитие).
Часть развития организма протекает внутриутробно – это антенатальный (преднатальный) онтогенез. Большая часть онтогенеза охватывает период от рождения до смерти- постнатальный онтогенез. Общебиологическими свойствами живой материи являются процессы роста и развития, которые начинаются с момента оплодотворения яйцеклетки и представляют собой непрерывный поступательный процесс.
Ростом называется процесс увеличение размеров и объема развивающегося организма за счет размножения клеток тела и возрастания массы живого вещества. В одних органах (таких как кости, легкие) рост осуществляется в основном за счет увеличения числа клеток, в других (мышцах, нервной ткани) преобладают процессы увеличения размеров самих клеток. Данное определение роста не затрагивает изменений, обусловленных жироотложением или задержкой воды. Общий рост характеризуется увеличением длины тела, зависящим от роста и развития скелета, что является одним из основных показателей здоровья и физического развития ребенка.
Под развитием в широком смысле слова следует понимать процесс количественных и качественных изменений, происходящих в организме человека, приводящих к повышению уровней сложности организации и взаимодействия всех его систем. Развитие включает в себя три основных фактора: рост, дифференцировку органов и тканей, формообразование (приобретение организмом характерных, присущих ему форм). Они находятся между собой в тесной взаимосвязи и взаимозависимости. Например, количественные изменения в опорно-двигательном аппарате приводят к тому, что движения становятся более сильными, точными, скоординированными. Это связано с увеличением количества связей между клетками коры и подкорковых структур, с созреванием мозговых структур. Между физическим и психическим развитием детей существует взаимосвязь. Известный педагог и анатом П. Ф. Лесгафт говорил, что физическое воспитание осуществляется путем воздействия на психику детей и отражается на ее развитии. Например, при врожденном недоразвитии больших полушарий головного мозга, которое проявляется в слабоумии, детей невозможно обучить речи и ходьбе, у них отсутствуют нормальные ощущения и мышление. Установлено, что умственная работоспособность возрастает после уроков физического воспитания, небольшого комплекса физических упражнений на общеобразовательных уроках и перед приготовлением домашних заданий.
В течение всего жизненного цикла, с момента зарождения и до смерти, организм человека претерпевает ряд последовательных и закономерных морфологических, биохимических и физиологических (функциональных) изменений. Ребенок от взрослого человека отличается специфическими особенностями строения, биохимических процессов и функций организма в целом и отдельных органов, которые претерпевают качественные и количественные изменения на различных этапах его жизни. В значительной степени эти изменения обусловлены наследственными факторами, которые в основном предопределяют этапы роста и развития. В тоже время решающее значение имеют такие факторы, как обучение и воспитание, поведение, питание и гигиенические условия жизни, половое созревание.
В онтогенезе выделяют следующие закономерности роста и развития ребенка:
1. Непрерывность роста и развития. Рост и развитие организма протекает непрерывно с чередованием периодов ускоренного роста или интенсивного развития.
2. Гетерохронность и системогенез. Различные функциональные системы созревают неравномерно, они развиваются поэтапно, постепенно сменяются, создавая организму условия для приспособления в различные периоды онтогенеза. Те структуры, функциональные системы, которые к моменту рождения приобретают большое значение, закладываются и созревают ускоренно. Например, круговая мышца рта иннервируется ускоренно и задолго до того, как будут иннервированы другие мышцы лица. То же самое можно сказать и о других мышцах и структурах центральной нервной системы, которые обеспечивают акт сосания. Или, из всех нервов руки раньше и полнее всего развиваются те, которые обеспечивают сокращение мышц – сгибателей пальцев, осуществляющих хватательный рефлекс. Неравномерность прослеживается в созревании физиологических систем. Гетерохрония проявляется периодами ускорения и замедления роста и развития. Ряд органов и их систем растет и развивается неодновременно – какие-то функции развиваются раньше, какие-то – позднее. Периоды усиленного роста сменяются периодами замедления, что свидетельствует о наличии у ребенка ростовых скачков. Наибольшей интенсивностью рост ребенка отличается в первый год жизни и в период полового созревания (11–15 лет). Если при рождении рост ребенка в среднем равен 50 см, то к концу первого года жизни он достигает 75–80 см, т. е. увеличивается более чем на 50%; масса тела за год утраивается – при рождении ребенка она равна в среднем 3,0–3,2 кг, а к концу года – 9,5–10,0 кг. В последующие годы до периода полового созревания темп роста снижается и ежегодная прибавка массы составляет 1,5–2,0 кг, с увеличением длины тела на 4,0–5,0 см. Второй скачок роста связан с наступлением полового созревания. За год длина тела увеличивается на 7-8 и даже 10 см. Причем с 11–12 лет девочки несколько опережают в росте мальчиков в связи с более ранним началом полового созревания. В 13-14 лет девочки и мальчики растут почти одинаково, а с 14-15 лет мальчики и юноши обгоняют в росте девушек, и это превышение роста у мужчин над женщинами сохраняется в течение всей жизни. В дошкольном возрасте (обычно в 5–6 лет) у детей происходит «полуростовой скачок», который заключается в существенном удлинении рук и ног. В этом возрасте ребенок достигает 70% длины тела взрослого за счет удлинения конечностей. Наряду с возрастными особенностями, имеются индивидуальные особенности развития. Они определяются состоянием здоровья, условиями жизни, степенью развития нервной системы.
3. Надежность биологических систем. К закономерностям индивидуального развития советский физиолог и педагог А. А. Маркосян предложил отнести надежность биологических систем – это «такой уровень регулирования процессов в организме, когда обеспечивается их оптимальное протекание с экстренной мобилизацией резервных возможностей и взаимозаменяемости, гарантирующей приспособление к новым условиям, и с быстрым возвратом к исходному состоянию». Весь путь развития от зачатия до смерти проходит при наличии запаса жизненных возможностей. Этот резерв обеспечивает развитие и оптимальное течение жизненных процессов при изменяющихся условиях внешней среды. Например, в крови одного человека имеется такое количество тромбина (фермента, участвующего в свертывании крови), которого достаточно для свертывания крови у 500 человек. Бедренная кость способна выдержать растяжение в 1500 кг, а большая берцовая кость не ломается под тяжестью груза в 1650 кг, что в 30 раз превышает обычную нагрузку. Биологическая надежность так же проявляется:
- в избыточности некоторых ее элементов: (огромное количество нервных клеток в организме человека),
-в дублировании и взаимозаменяемости органов,
- в быстроте возврата к относительному постоянству,
- в динамичности ее элементов.
4. Обусловленность процессов роста и развития наследственностью и факторами среды. Развитие каждого ребенка обусловлено той генетической программой, которую он получает от родителей. Но реализация генетической программы происходит в конкретных условиях внешней среды. Факторы внешней среды в зависимости от их характера, силы и продолжительности действия могут способствовать выходу за границы индивидуальной программы развития. Большое значение играет возрастной период, так как каждый период отличается различной чувствительностью к факторам внешней среды.
5. Обусловленность процессов роста и развития полом Пол ребенка оказывает непосредственное влияние на телосложение (форму тела и пропорции), мышечную силу, функционирование печени, дыхательной системы, на уровень обмена веществ, психофизиологические показатели (мышление, усидчивость, агрессивность).
6. Неодновременность созревания органов и систем. Быстрее всего идет развитие и созревание тех органов и систем, которые необходимы для выживания организма ребенка. В первые годы жизни активно созревает мозг, т.к. идет активное формирование условно-рефлекторной деятельности с целью приспособления. Лимфатическая система до 10–12 лет не развивается, иммунитет связан только с вилочковой железой. После 12 лет, когда все системы сформированы, начинает развиваться половая система.
II. Возрастная периодизация и ее принципы.
В процессе онтогенеза отдельные органы и системы созревают постепенно и завершают свое развитие в разные сроки жизни. Эта неравномерность созревания обусловливает особенности функционирования организма детей разного возраста. В связи этим возникает необходимость выделения определенных этапов или периодов развития, которые имеют большое значение для педагогической практики. Между основными периодами нет четких границ, они встраиваются друг в друга. Каждый основной период закладывается в предыдущем (иногда в нескольких предыдущих периодах) и несет в себе зачатки последующих. В процессе индивидуального развития выделяют основные и критические периоды. Наиболее распространенной схемой возрастной периодизации является схема, рекомендованная Институтом физиологии детей и подростков АПН СССР на симпозиуме в Москве в 1965, По этой схеме в жизненном цикле человека до достижения зрелого возраста выделяют следующие периоды:
I – новорожденный (1–10 дней);
II – грудной возраст (10 дней – 1 год);
III – раннее детство (1–3 года);
IV – первое детства (4–7 лет);
V – второе детство – 8–12 лет – мальчики, 8 –11 лет – девочки;
VI – подростковый возраст – 13–16 лет – мальчики, 12–15 лет – девочки;
VII – юношеский возраст – 17–21 год – юноши, 16–20 лет – девушки.
VIII – 20(21) –35 (45) – первая зрелость
IХ – 35(45) –50(60) лет – вторая зрелость
Х – 50(60) –74 лет – пожилой
ХI – 74–90 лет – старческий
ХII – 90 лет и более – долгожители.
Каждый возрастной период характеризуется своими специфическими особенностями. Критериями деления на периоды являются антропометрические показатели (размеры тела и органов, масса), сроки окостенение скелета, развитие желез внутренней секреции, степень развития нервной системы (особенно головного мозга), полового созревания, мышечную силу. При этом учитываются особенности мальчиков и девочек. Переход от одного возрастного периода к последующему обозначают как переломный этап индивидуального развития, или критический период. Это период, когда повышена чувствительность развивающегося организма к воздействию повреждающих факторов внешней и внутренней среды. В отличие от основного критический период является кратковременным. На ранних этапах онтогенеза он длится часы и дни, на более поздних – недели.
Из водной среды ребенок переходит в воздушную и в организме начинают происходить изменения, обеспечивающие его адаптацию к условиям среды. Ведущую роль играют в первую очередь воздушная среда и температура.
• период структуризации среды. Он приходится на конец 3-го – начало 4го месяцев жизни. Критерием наступления этого периода служит момент, когда ребенок впервые протянул руку к погремушке. Ведущим фактором становится структура внешней среды. Чем она богаче и разнообразнее, чем больше событий, значимых для ребенка, тем полноценнее осуществляется развитие маленького человека. В обедненной среде развитие замедляется, а в совершенно однообразной – прекращается.
• динамический период: возраст 10–14 месяцев (конец 1-го и начало 2-го года жизни). Для каждого конкретного ребенка он длится 2–3 недели. Меняются два фактора среды: жидкая пища заменяется смешанной, ребенок начинает ходить, т. е. активно перемещаться в среде. На данном этапе оба фактора становятся ведущими. Торможение развития произойдет при нарушении взаимодействия с обоими факторами. Сохранение молочного вскармливания и питание исключительно жидкой пищей негативно сказываются на развитии и состоянии здоровья, причем чисто молочное кормление – без использования хлеба, каш, мяса, овощей может привести к гибели организма. Ходьба, самостоятельное передвижение обеспечивают значительное расширение границ среды, с которой человек может активно взаимодействовать. Ограничение движения тормозит развитие ребенка, а полное его отсутствие делает невозможным и само существование человека.
• период социализации: возраст 3-х лет. Продолжительность его равна 1–3 неделям. Критериями перехода ребенка в этот период развития служит появление способности играть с детьми своего возраста и осознание понятия "Я". С этого момента он разделяет себя и среду, смотрит на среду как на объект приложения собственных сил. Остановка или торможение развития происходит, если ребенок к трем годам не созрел для взаимодействия с другими людьми (при умственной отсталости, при неправильной организации среды) или лишен возможности вступать в контакт с другим детьми.
• 7-ой год жизни. В этом возрасте ребенок осознает понятие "Я знаю" и "Я не знаю", различает понятия "умею – не умею", "сделаю – не сделаю". После 7 лет ведущим фактором является сознательное и целенаправленное экспериментирование со всеми живыми и неживыми компонентами среды, включая человека. Ребенок приобретает способность вычленять, что ему известно и что неизвестно об окружающей его среде, и благодаря этому начинает исследовать ее целенаправленно и произвольно. Вероятно, именно это свойство делает возможным выделение учебной деятельности как ведущей после 7 лет. Косвенным доказательством того, что данный период является критическим, служит повышение заболеваемости и смертности детей по сравнению с предыдущими и последующими возрастами. После 7 лет обучение становится произвольным. Именно произвольность процесса познания делается ведущим фактором, обеспечивающим полноценное развитие. Лишение ребенка этой возможности, передача ему знаний в готовом виде (в вербальной форме) ограничивает развитие, приводит к неполноценности.
Л.С. Выготской считал, что в каждом возрастном периоде человек по-разному взаимодействует со средой. В качестве объективного критерия деления онтогенеза на периоды он рассматривал появление у развивающегося организма способности взаимодействовать с каким-либо новым фактором среды, с которым он не мог контактировать на предыдущем этапе своей жизни. Физиолог, изучавший возрастные особенности детей и подростков, И. А. Аршавский установил, что переход от одного периода к другому становится невозможным (развитие прекращается) в двух случаях:
если в нужное время не появился очередной фактор среды, с которым организм должен начать взаимодействовать на новом этапе развития;
если нужный фактор появился, но на предыдущем этапе организм не созрел для взаимодействия с ним
Знание этих периодов педагогам необходимо для понимания механизмов влияния на организм ребенка учебно-воспитательных и оздоровительных мероприятий.