12.2. Работоспособность детей и подростков

Под работоспособностью понимают способность человека мобилизовать макси­мальное количество энергетических ресурсов и, экономно их расходуя, достичь качественного выполнения умственной или физической работы. Это обеспечи­вается оптимальным состоянием различных физиологических систем организма при их синхронной, скоординированной деятельности.

Все показатели умственной и физической работоспособности повышаются в процессе роста и развития детей. За равное время дети 6-8 лет могут выполнить 39-53 % объема заданий, выполняемых 15-17-летними учащимися. При этом и качество работы у первых на 45-64 % ниже.

Скорость и точность умственной работы по мере взросления увеличивают­ся неравномерно и гетерохронно, подобно изменению других количественных и качественных признаков, отражающих рост и развитие организма (рис. 12.1). Го­дичные темпы нарастания показателей умственной работоспособности от 6 до 15 лет колеблются в пределах от 2 до 53 %.

За первые три года обучения в школе скорость и качество выполняемой умст­венной работы возрастают на 37-42 % по сравнению с уровнем этих показателей

286

287

Точность работы

\

Скорость работы

% 150
120
90
60	/
30-	II II
	/l
0

11 12 13 14 15 16 Возраст(лет)

Рис. 12.1. Развитие умственной работоспособности с возрастом За начало отсчета приняты показатели работоспособности семилетних детей

при поступлении детей в I класс. За период от 10-11 до 12-13 лет скорость рабо­ты увеличивается на 63 %, а ее качество (точность) — лишь на 9 %. В 13-14 лет у девочек и в 14-15 лет у мальчиков скорость умственной работы увеличивается не более чем на 6 % по сравнению с предыдущим возрастным этапом, в то время как качество работы повышается на 12 %. В 15-16 и 16-17 лет (IX-XI классы) ско­рость и точность работы (продуктивность) повышаются на 14^26 %.

Во всех возрастах учащимся с отклонениями в состоянии здоровья присущ более низкий уровень умственной работоспособности по сравнению со здоровы­ми детьми.

У здоровых детей 6-7 лет, которые при поступлении в школу по ряду морфо-функциональных показателей были недостаточно готовы к систематическому обу­чению («школьно-незрелые дети»), работоспособность также оказывается ниже, чем у детей, готовых к обучению («школьно-зрелых»). Однако работоспособность у таких детей, в отличие от ослабленных школьников, повышается, как правило, уже к концу первого полугодия.

Фазы работоспособности

Во всякую работу, в том числе и умственную, организм человека, особенно ребен­ка, включается не сразу. Необходимо некоторое время для вхождения в работу, или врабатывания. Это первая фаза работоспособности, когда количественные (объем работы, скорость) и качественные (количество допущенных ошибок) показатели работы часто то асинхронно улучшаются, то ухудшаются, прежде чем каждый из них достигнет своего оптимума. Подобные колебания - поиск организмом наи­более экономичного для умственной деятельности режима - это проявление са­морегулирующейся системы.

288

За фазой врабатывания следует фаза оптимальной работоспособности, когда _отцосительно высокие количественные и качественные показатели согласуются цеЖДУ собой и изменяются синхронно. Положительные изменения высшей нервной деятельности коррелируют с показателями, отражающими благоприятное функ­циональное состояние других физиологических систем.

Спустя некоторое время (меньшее у учащихся 6-10 лет и большее у подрост­ ков) начинает развиваться утомление — третья фаза работоспособности. Утомле­ ние проявляется сначала в несущественном, затем в резком снижении работоспо­ собности. Это свидетельствует о пределе эффективно^ работы и является сигна­ лом к ее прекращению. .'

При снижении работоспособности сначала происходит рассогласование ко­личественных и качественных показателей: объем выполняемой работы остается еще высоким, а качество снижается. В это время регистрируется дисбаланс возбу­дительного и тормозного процессов в сторону преобладания возбуждения (двига­тельное беспокойство) над активным внутренним торможением. На втором этапе резкого снижения работоспособности согласованно ухудшаются оба ее показа­теля и нарушается функциональное состояние ЦНС: развивается охранительное торможение, которое внешне проявляется у детей и подростков вялостью, сонли­востью, потерей интереса к работе и отказом ее продолжать, иногда неадекватным поведением.

Утомление — естественная реакция организма на более или менее длитель­ную и интенсивную нагрузку. Нагрузка, вызывающая утомление, необходима, так как она стимулирует развитие детей и подростков, оказывает тренирующий эф­фект, обеспечивает адаптацию к умственной и физической работе. Но планирова­ние и распределение этих нагрузок необходимо проводить квалифицированно, с учетом возрастно-половых, морфофункциональных особенностей школьников.

В период организованного активного отдыха восстановительные процессы не только обеспечивают возвращение работоспособности к исходному (дорабочему) уровню, но могут поднять ее выше этого уровня. Вместе с тем тренированность возникает тогда, когда очередная нагрузка следует за восстановлением и упроче­нием показателей после предыдущей работы, хроническое же истощение — когда новая нагрузка предшествует восстановлению работоспособности.

Чередование умственной работы с физической, переключение с одного вида деятельности на другой, прекращение умственной работы в момент начавшегося утомления и последующая организация активного отдыха способствуют восста­новлению функционального состояния ЦНС.

Систематическое выполнение работы (учебные занятия, трудовая деятель­ность) в пределах возрастных нормативов продолжительности обеспечивает улуч­шение умственной и физической работоспособности.

Суточный ритм работоспособности

У большинства детей и подростков физиологическая активность организма по­вышается с момента, пробуждения и достигает оптимума между 11 и 13 ч. Затем следует снижение активности с последующим относительно менее длительным

289

В 9 Возрастная анатомия

%

100-

50 4

—i 1 1 1 1 1 1 1 •

0 8 10 12 14 16 18 20 22 24 Часы

Рис. 12.2. Суточная динамика работоспособности и выраженным подъемом в интервале от 1 б до 18 ч. Такие закономерные цикличес кие изменения находят отражение в дневной и суточной динамике умственной ра­ботоспособности, температуры тела, частоты сердечных сокращений и дыхания, а также других физиологических и психофизиологических показателей (рис. 12.2). Суточная периодичность физиологических функций, умственной и мышеч­ной работоспособности имеет постоянный характер. Однако под влиянием ре­жима учебной и трудовой деятельности происходит изменение функционального состояния организма, прежде всего ЦНС, это может отразиться на суточной ди­намике работоспособности и вегетативных показателей.

Большая учебная нагрузка, нерациональный режим учебной и трудовой де­ятельности или неправильное их чередование в течение дня и недели вызывают резко выраженное утомление организма. На этом фоне возникают отклонения в суточной периодичности физиологических функций. Так, при чрезмерной про­изводственной и учебной нагрузке почти у половины учащихся профессиональ­но-технических училищ были диагностированы не только отклонения в дневной динамике работоспособности, но и беспорядочный характер изменения темпера­туры тела и ритма сердечных сокращений.

Оптимальное состояние работоспособности в утренние часы, спад ее во вто­рой половине дня характерны для большинства здоровых успевающих учащихся всех классов. За время бодрствования (с 7 до 21-22 ч) колебания работоспособ­ности и физиологических функций в 80 % случаев описываются двухвершинной или одновершинной кривой.

Недельная динамика работоспособности

Помимо суточных колебаний физиологических функций и психофизиологичес­ких показателей, в том числе работоспособности, отчетливо выражено их недель­ное изменение (рис. 12.3).

290

В понедельник у учащихся всех классов общеобразовательных школ и про­фессионально-технических училищ регистрируются низкие показатели умствен­ной работоспособности, увеличенный латентный период зрительно-моторных и слухомоторных реакций, большое количество ошибок при выполнении сложных

пн вт ср чт пт сб вс

Дни недели Рис. 12.3. Недельная динамика-работоспособности

заданий. Почти у половины учащихся изменены суточные кривые вегетативных функций. Это период врабатывания. Во вторник и среду показатели умственной и мышечной работоспособности возрастают, отмечается большая их устойчивость. Четверг и пятница, как правило, оказываются днями сниженной работоспособ­ности и наименьшей ее устойчивости. Суббота — самый неблагоприятный учеб­ный день. Работоспособность детей и подростков низкая. Однако часто в субботу наблюдается повышение эмоционального фона учащихся в связи с предстоящим отдыхом, предвкушением интересных дел и развлечений. Организм, несмотря на утомление, мобилизует все имеющиеся ресурсы, что выражается в относитель­ном подъеме умственной работоспособности, — явление так называемого конеч­ного порыва.

Недельная кривая работоспособности нередко бывает двухвершинной. По­мимо вторника или среды, относительный подъем работоспособности проявля­ется в четверг или пятницу.

Снижение умственной работоспособности и развитие утомления на уроках проявляется в первую очередь изменением положения тела, двигательным бес­покойством, использованием крышки парты (стола) в качестве дополнительной опоры для тела. Например, от понедельника к субботе у детей 7-8 лет общее коли­чество движений на уроках возрастает на 32 %, а длительность сохранения позы уменьшается на 65 %. Статический компонент учебной деятельности (сохранение вынужденного положения тела) усиливает развивающееся утомление и падение работоспособности в большей мере в конце работы, нежели в ее начале.

У детей 6-7 лет, приступающих к систематическому обучению, в период адап­тации к учебным нагрузкам и требованиям дисциплины в первые 6-9 недель дни оптимальной работоспособности, характеризующиеся относительно высокой ско­ростью и точностью работы, смещаются от вторника к четвергу. Лишь спустя неко-

291

торое время устанавливается постоянный день наилучшей работоспособности воклассников — вторник. У учащихся VII-XI классов оптимум работоспособности в большинстве случаев также приходится на вторник. В среду регистрируется спад всех показателей работоспособности, а в четверг наблюдается существенное увели. чение скорости и точности работы. Падение работоспособности в среду указывает на раннее наступление утомления, существенное напряжение механизмов, регу. лирующих функциональное состояние физиологических систем, и поиск ресурсов для поддержания работоспособности. В результате происходит относительно вы­сокий, но однодневный (только четверг) подъем всех показателей работоспособ­ности. Однако уже в пятницу следует ухудшение работоспособности, выраженное нарушение равновесия между процессами возбуждения и торможения в нервных клетках коры головного мозга, ослабление активного внутреннего торможения.

Очень часто работоспособность снижается к середине недели и поиск орга­низмом ресурсов для ее выравнивания затягивается у старшеклассников до пят­ницы. Тогда лишь в пятницу проявляется относительный подъем работоспособ­ности, однако, при низкой ее устойчивости.

Изменение работоспособности в процессе учебной деятельности

В первой половине дня у большинства учащихся младших классов работоспособ­ность сохраняется на относительно высоком уровне с подъемом после первого урока. К концу третьего урока показатели работоспособности ухудшаются, и еще большее снижение наблюдается к концу четвертого урока.

Согласованно с динамикой работоспособности изменяется поведение уча­щихся в течение учебного дня. В начале третьего урока снижается внимание де­тей, они смотрят в окно, рассеянно слушают объяснения учителя, часто меняют положение тела, разговаривают и даже встают с места. Короткий период возбуж-./ дения у большинства детей со второй половины третьего урока сменяется вялос­тью; дети потягиваются, зевают, плохо следят за объяснениями учителя, с трудом сохраняют правильную позу. От начала уроков к их окончанию двигательное бес­покойство нарастает.

По сравнению со школьниками начальных классов у учащихся среднего и старшего школьного возраста за аналогичное время занятий утомление развива­ется медленнее. Тем не менее, к окончанию пятого урока у них также обнаружи­ваются значительные изменения функционального состояния ЦНС, что прояв­ляется ухудшением показателей умственной работоспособности, зрительно-мо­торных реакций, нарушением координации движений по сравнению с данными до начала занятий и особенно после первого урока.

Более всего изменяются показатели работоспособности при занятиях стар­шеклассников во вторую смену. Короткий перерыв между подготовкой уроков и началом занятий в школе не обеспечивает восстановления неблагоприятных сдвигов в функциональном состоянии центральной нервной системы. Работо­способность резко снижается уже в первые часы занятий, что особенно отчетли­во проявляется в поведении учащихся на уроках.

292

Таким образом, уменьшение работоспособности наблюдается в начальных _кЛассах после первых трех уроков, а в средних и старших — после четвертых и пя-_тЫХ. Шестые часы занятий проходят в условиях сниженной работоспособности.

В соответствии с санитарно-гигиеническими нормами предусмотрено строго определенное количество учебного времени в неделю: в I классе — 20 ч, во II — 22 ч, в III—IV — 24 ч, в V-VIII — 30 ч, в IX-XI классах — 31 ч.

Для школьников, желающих углубить свои знания по отдельным предметам физико-математического, химико-биологического, общественно-гуманитарного и технического циклов с помощью факультативных зайятий, предусмотрено в VII-IX классах 2 ч и в X-XI классах — 4 ч в неделю сверх типового учебного плана. Самостоятельная работа и подготовка уроков •"■ '

Самостоятельная работа и подготовка уроков занимают у учащихся всех классов довольно значительное время. Во всех случаях при выполнении одинаковых по трудности и объему домашних заданий во второй половине дня (с 16 ч) ухудше­ние показателей работоспособности проявляется раньше и оказывается более значительным, чем утром (с 9 до 13 ч). К самостоятельной работе во второй по­ловине дня учащиеся приступают с уже сниженной работоспособностью. Кроме того, в это время менее благоприятен сам фон суточной периодичности физиоло­гических функций, и чем ближе к вечеру выполняются уроки, тем более отрица­тельным он становится.

Наблюдения за изменением функционального состояния организма детей 7 лет в процессе приготовления уроков показали, что наиболее плодотворно они работа­ют 45 мин. Эффективная продолжительность самостоятельных занятий у учащихся II классов составляет 1 ч, III—IV классов — 1,5 ч. Существенное снижение работо­способности у учащихся V-VI классов наступает через 2 ч, VII-VIII классов — через 2,5 ч. Работоспособность старшеклассников в процессе самостоятельных учебных занятий характеризуется большей устойчивостью. Однако уже после 3 ч работы у большинства учащихся старших классов происходит резкое снижение умственной работоспособности, остроты зрения, быстроты зрительно-моторных реакций.

Увеличение продолжительности домашних учебных занятий сверх возрастной нормы, во-первых, вызывает снижение работоспособности, что не может обеспе­чить успешного выполнения задания, во-вторых, неблагоприятно отражается на состоянии здоровья учащихся, так как неизбежно приводит к сокращению дли­тельности их сна и активного отдыха на открытом воздухе.

В обязанность учителей и классных руководителей входит контроль за учеб­ной нагрузкой. С помощью программного опроса можно легко установить, соот­ветствует ли средняя продолжительность самостоятельной учебной работы детей и подростков гигиеническим нормативам, сколько учащихся не выдерживают эти нормативы, кто и почему существенно превышает их. Средний объем домашних заданий устанавливается по классному журналу или дневнику.

Учащимся, которые занимаются в первую смену, целесообразно начинать при­готовление уроков с 15-16 ч, после продолжительного перерыва в занятиях и обяза­тельного отдыха и приема пищи. Учащимся второй смены рекомендуется начинать

293

выполнение заданий с 8 ч 30 мин -9ч утра. Путем совершенствования метод_0й преподавания и рационального проведения занятий в классе можно значительно упорядочить и сократить самостоятельную работу дома.

Дети 6 лет домашних заданий по учебным предметам иметь не должны.

Подготовку домашних уроков учащимся всех классов рекомендуется начи­нать с заданий средней трудности, затем переходить к наиболее сложным и за­канчивать самыми легкими. Такой порядок подготовки уроков благоприятствует вхождению в работу, выполнение сложных заданий будет приходиться на период относительно высокой работоспособности, а легких — на ее спад.

Исходя из нормативов продолжительности выполнения домашних заданий для учащихся разного возраста устанавливают их объем с обязательным учетом сложности.

Общая продолжительность учебной нагрузки в течение дня (уроки в школе и самоподготовка), соответствующая возрастным возможностям здоровых уча­щихся, составляет (с учетом перерывов через каждые 45 мин непрерывной рабо­ты): в I классе (дети 6-7 лет) — 2,5 астрономических часа, во II классе — 3,5 ч, в III-IV — 4,5 ч, в V-VI — 5,5 ч, в VII-IX — 6,5 ч, в X-XI классах — 8,0 ч. Превыше­ние указанных нормативов приводит к нарушениям режима дня, отрицательно сказывается на состоянии здоровья школьников и ограничивает их творческую деятельность.

Продолжительность урока

Непрерывная умственная деятельность существенно влияет на динамику рабо­тоспособности учащихся и ее уровень на протяжении всех занятий.

Работоспособность и активность первоклассников (дети 6-7 лет) наиболее высоки в первые 15 мин работы. Особенно выражено это в начале учебного года. После 30 мин непрерывных занятий регистрируется падение работоспособнос­ти, ухудшение внимания и ослабление памяти, снижение активности основных нервных процессов и нарушение взаимодействия сигнальных систем. Поэтому первоклассникам урок ограничивают 35 мин. С гигиенической точки зрения уко­роченные уроки целесообразны и во II-IV классах. В этом случае учебный день школьники заканчивают при более высокой работоспособности, что важно для последующей подготовки домашних заданий.

Продолжительность урока для учащихся И-Х (XI) классов составляет 45 мин. Для поддержания должного уровня работоспособности рекомендуются неболь­шие динамические паузы в середине урока и чередование видов деятельности в течение урока примерно каждые 15 мин.