Динамика работоспособности младшего школьника в течение учебного дня и учебного года

Динамика работоспособности  младшего школьника в течение  учебного дня и учебного года.

«Работоспособность - это  способность развивать максимум энергии и, экономно расходуя ее, достигать  поставленной цели при качественном выполнении умственной или физической работы» (М.В. Антропова).

 

Работоспособность это  показатель, достаточно четко отражающий функциональное состояние организма  и его динамику. Уровень работоспособности  очень зависит от внешних условий (условия организации деятельности, время дня, года и т. п.) и функционального состояния организма.

Существуют общие закономерности динамики работоспособности, в которой  выделяется несколько периодов: врабатывание, устойчивый пе­риод (период оптимальной  работоспособности); предутомление (период компенсаторной перестройки) и утомление. Схематически динамику рабо­тоспособности можно представить так:

 

 

В период врабатывания происходит постепенное повышение работоспособности. Это период поиска наиболее адекватных и эффективных вариантов функционирования всех органов и систем, период значительного напряжения, высоких энергозатрат, период организации произвольного внимания и функциональной организации деятельности. Это период качественного изменения функциональной активности мозга, активизации связей между отдельными нервными центрами головного мозга. В этот период работоспособность неустойчива, а эффективность ее не очень высока.

 

Устойчивый  период - это время, когда организм работает наиболее эффективно, в оптимальном режиме. Высокая устойчивая работоспособность не требует от организма чрезмерных усилий и энергозатрат, снижается напряжение и повышается согласованность в деятельности всех систем.

 

Однако период оптимума не может продолжаться бесконечно и закономерно сменяется следующим периодом - компенсаторной перестройкой. Это период, когда ребенок еще может работать качественно, но уже ценой значительного напряжения. Именно этот период характеризуется снижением внимания, ростом числа отвлечении, снижением темпа деятельности, повышением двигательной активности. Усилием воли ребенок может продолжить работу и даже улучшить ее качество, но очень недолго. Следующий период - утомление.

 

Утомление - особое функциональное состояние организма, оно может возникать и при длительной, но неинтенсивной работе, и при кратковременной интенсивной. Утомление характеризуется рассогласованием в деятельности систем организма, снижением регуляторных влияний коры, повышением влияния подкорковых структур. Снижается сначала качество, а затем и количество работы (т. е. снижается работоспособность).

 

Первые признаки утомления  хорошо знакомы педагогу: нарушение  концентрации внимания, снижение темпа работы, двигательное беспокойство, повышается количество ошибок, нарушается координация движений и ее первым признаком является изменение почерка и т.п. Нарушается регуляция вегетативных функций; внешне это иногда прояв­ляется как потливость (у детей сильно потеют руки), покраснение лица, могут появиться жалобы на головную боль или «боль в животе»).

 

Изменения в организме, связанные с утомлением, носят временный характер и исчезают при смене деятельности или во время отдыха.

 

Следует отметить, что  утомление обладает двойным биологическим  действием. С одной стороны, оно  является защитной реакцией организма  и охраняет его от чрезмерного  напряжения, с другой - стимулирует восстановительные процессы, раздвигает границы функциональных возможностей (фактически повышает адаптивный резерв). Количественно оценить утомление позволяют показатели работоспособности, а качественная оценка степени утомления очень сложна. Как правило, дети младшего школьного возраста не всегда адекватно оценивают собственное состояние - при очень интересной, эмоционально значимой деятельности внешние признаки утомления могут не проявляться достаточно длительное время и сам ребенок словно не чувствует утомления, однако функциональное напряжение постепенно нарастает и в какой-то момент может проявиться в виде резкого снижения работоспособности, проявляющегося как отказ от работы («больше не могу»).

 

Факторы, определяющие продолжительность отдельных фаз работоспособности:

Один из факторов - возраст. Чем моложе ребенок, тем продолжительнее врабатывание, короче период оптимальной работоспособности, более четко выражен период компенсации и более резко проявляется утомление.

 

Следующий фактор - состояние здоровья. У детей с хроническими заболеваниями и особенно - у часто и длительно болеющих детей, как правило, отмечаются низкая и неустойчивая работоспособность, удлинение периода врабатывания, сокращение периода оптимальной работоспособности, быстрое наступление утомления.

 

Еще один фактор - соответствие условий и требований работы функциональной зрелости организма, функциональным возможностям ребенка. Именно функциональная зрелость коры и подкорковых структур определяют возможности ребенка к организации деятельности, осо­бенности организации внимания, продолжительность врабатывания, способность определенное время работать без отвлечении и в конечном итоге - эффективность работы. Если условия, организация работы или требования, предъявляемые ребенку, не соответствуют его функциональным возможностям, удлиняется период врабатывания, сокращается период оптимальной работоспособности и резко наступает утомление.

 

Динамика работоспособности  во время урока в начальной школе подчиняется тем же закономерностям, которые мы только что разобрали. Первые 3-5 минут - врабатывание, затем 10-15 минут оптимальной ра­ботоспособности, еще 5-7 минут неустойчивой работоспособности и -утомление.

 

 Следует помнить  и о том, что продолжительность  периодов врабатывания и оптимума зависит от функционального состояния ребенка и его индивидуальных особенностей. Например, у медлительных детей этот период в 1,5-2 раза продолжительнее, удлиняется врабатывание у утомленных детей, у ослабленных (после болезни). Не менее значим возраст. Так, например, период врабатывания детей 5-6 лет составляет 5-6 минут, а период оптимума - 15-17 минут. Установлено, что для детей младшего школьного возраста продолжительность урока не должна превышать 40-45 минут. Это связано с особенностями организации внимания, отрицательным эффектом статической нагрузки, функциональным напряжением. Наилучшее функциональное состояние организма и высокая работоспособность достигается при длительности уроков в 30-35 минут, при этом наименее эффективны первые, пятые и последующие уроки. Планируя любую работу на уроке, необходимо учитывать эти закономерности. Дневная динамика работоспособности дает достаточно четкую картину. Первый урок - врабатывание, второй и третий - оптимум, на четвертом повышается напряжение и снижается качество, пятый урок в начальной школе не эффективен, а успешная работа возможна только при высокой функциональной цене нагрузки.

 

Специальные исследования показали, что к 4-му уроку работоспособность первоклассников снижается в 2 раза, и случаи сильного утомления отмечаются у четверти детей. У шестилеток - первоклассников также отмечено резкое падение работоспособности уже после первого урока, а утомление в конце дня выявлено почти у 70 % детей даже при облегченном режиме дня. Понятно, что 5 и 6-е уроки в начальной школе не только нецелесообразны (слишком высоко напряжение и низка эффективность), но просто вредны, т.к. ребенок будет работать на фоне утомления. Следует учесть, что при чрезмерной интенсивной работе у учащихся 1-3 классов снижение работоспособности начинается со 2 урока, а на 3-ем наблюдается резко выраженное утомление. У пятиклассников - оптимальный уровень работоспособности также отмечен на 2 и 3 уроках, а после 5-го урока отмечается резкое снижение.

 

Улучшить состояние ребенка  в течение дня, отодвинуть утомление, снять усталость помогают физиологические стимуляторы. В качестве таких стимуляторов предлагают использовать: активную прогулку (это может быть часовая прогулка после 3-го урока), форсированное дыхание (такие упражнения можно проводить на каждом занятии), физкультминутки, холодовые раздражители (обтирание влажной салфеткой лица и шеи), звуковые раздражители.

 

Важно знать и оптимальную продолжительность различных видов деятельности на уроке, например, продолжительность непрерывного чтения в 6 лет не должна превышать 8 мин, в 7-8 лет - 10 мин, в 9 лет - 15 минут, как показывают специальные исследования. Продолжительность непрерывного письма в 7 лет в среднем - всего 2 мин 40 сек в начале урока и 1 мин 45 сек - в конце. Экспериментальные данные показывают, что оптимальная организация урока - главный фактор профилактики утомления и функционального напряжения. Эффективная и непрерывная интеллектуальная работа в 5 классе возможна в течение 20-25 минут. Кратковременный перерыв позволяет продолжать ее следующие 20-25 минут.

 

Большое значение в сохранении работоспособности  и укреплении здоровья имеет правильная организация не только каждого урока, но и учебной недели. В недельной динамике работоспособности мы отмечаем те же периоды: понедельник - врабатывание, вторник, среда - оптимум, в четверг повышается напряжение и снижается эффективность работы (т.е. растет ее физиологическая «цена»), в пятницу работоспособность ниже, чем в другие дни недели.

 

Нетрудно убедиться, что трудные  задания, новый материал, контрольные работы потребуют значительно большего напряжения в дни врабатывания или накопления утомления. Учитывая это, целесообразно распределять учебную нагрузку. Есть опыт многих школ, показывающий, что четверг можно сделать днем своеобразной разгрузки (экскурсия, бассейн, прогулки, рисование, музыка), тогда пятница и суббота становятся днями «высокой и устойчивой работоспособности». «Разгрузочный» четверг в этом случае играет роль «физиологического релаксатора», как физкультминутка на 25-ой минуте урока, как прогулка после 3-го урока.

 

В последние годы многие школы работают в режиме пятидневной учебной  недели. Два дня отдыха ребенка  в семье имеют безусловный  положительный социальный эффект, но при одном условии - если это действительно рационально организованный отдых в благоприятной социальной обстановке. К сожалению, у значительной части детей это два дня безнадзорной беготни или, наоборот, жестокого давления и выяснения отношений со взрослыми. В этих случаях положительного социального эффекта нет и остаются негативные эффекты нарушения недельного ритма и динамики работоспособности: удлиняется период врабатывания (понедельник, вторник), сокращается период оптимальной работоспособности (среда), отмечается большее утомление (пятница). К тому же увеличивается ежедневное число уроков.

 

Годовая динамика работоспособности также очень близка к стандартной кривой. Первые месяцы обучения (адаптация) - врабатывание, причем этот период наиболее длителен (6 - 8 недель) в 1 классе, затем во 2 - 4 классах сокращается до 3 - 4 недель, опять увеличивается в 5 классе - 4-6 недель, и в последующие годы обучения составляет 2 - 3 недели.

 

Наступление утомления в течение  года сдерживается каникулами, играющими роль физиологических «стимуляторов». Наиболее трудными периодами учебного года на протяжении всех лет обучения являются период после 20-го декабря и середина февраля. Первый спад работоспособности (в декабре) компенсируется зимними каникулами, правда, они могут быть более эффективными, если будут начинаться 25 декабря. Второй спад работоспособности (в феврале) также рекомендуется компенсировать 7-10-дневными каникулами в середине февраля либо снижением нагрузки.

 

Мы рассмотрели общие  закономерности изменения работоспособности  в течение учебного дня, недели, года. Однако любой учитель хорошо знает, что дети одного и того же возраста значительно отличаются друг от друга не только по своим способностям, темпу усвоения знаний, но и по работоспособности, по утомляемости при одной и той же нагрузке. Кто-то из детей с трудом высиживает урок, кто-то не может сосредоточиться. С чем же связаны индивидуальные особенности работоспособности, как они проявляются?

 

Доказано, что индивидуальные особенности работоспособности связаны с большим количеством различных факторов, и прежде всего с физическим развитием, функциональным состоянием организма, индивидуальными особенностями высшей нервной деятельности, состоянием здоровья, эмоциональным состоянием.

 

Индивидуальные варианты работоспособности различаются  по уровню и по динамике изменений  в течение определенного периода (дня, недели, года, какого-то периода, например урока, и т.п.). Уровень работоспособности условно разделяют на высокий, средний и низкий.

 

Примерно половина детей  в младшем школьном возрасте имеет  до уроков средний уровень работоспособности, обеспечивающий хорошую работу на уроке, хорошее усвоение материала. Около 30 % детей имеет высокую работоспособность  и примерно 20 % школьников имеет низкий уровень работоспособности. Вот этот исходный уровень оказывает большое влияние на развитие утомления. Дети с высоким и средним уровнем работоспособности утомляются только при интенсивной и длительной работе, а дети с низким уровнем работоспособности могут быстро утомляться даже при малоинтенсивной и непродолжительной работе.

 

Для того, чтобы учитывать  динамику работоспособности в процессе учебных занятий, интересно знать, какие существуют типы индивидуальной дневной динамики работоспособности.

 

По динамике изменений в течение дня можно  выделить по крайней мере девять типов работоспособности:

I ровный, или устойчивый, тип работоспособности, но работоспособность при этом может быть и на высоком, и на среднем, и на низком уровне; исходный высокий уровень сохраняется до середины дня и резко снижается в конце дня;