Умственная работоспособность у человека - Часть 2

II. Физиология умственной работоспособности детей среднего школьного возраста

2.1. Понятие «умственная работоспособность».

Работоспособность - это способность человека выполнять максимально возможное количество работы на протяжении определенного (заданного) времени и с определенной эффективностью. Работоспособность, подобно работе, подразделяется на умственную и физическую.

Исходя из приведенного выше определения, умственная работоспособность — это способность воспринимать и перерабатывать информацию, потенциальная способность человека выполнить в течение заданного времени с максимальной эффективностью определенной количество работы, требующей значительной активации нервно-психической сферы субъекта (7, с.257).

Умственная работоспособность тесно связана с возрастом: все показатели умственной работоспособности возрастают по мере роста и развития детей. За равное время работы 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, чем у вторых.

Темп прироста скорости и точности умственной работы по мере увеличения возраста нарастает неравномерно и гетерохронно, подобно изменению других количественных и качественных признаков, отражающих рост и развитие организма.

Годичные темпы нарастания показателей умственной работоспособности от 6 до 15 лет колеблются в пределах от 2 до 53%.

Скорость и продуктивность работы за первые три года обучения нарастают одинаково на 37 - 42% по сравнению с уровнем этих показателей при поступлении детей в школу. За период от 10 - 11 до 12 - 13 лет продуктивность работы увеличивается на 63%, а качество - точность ее лишь на 9%. В 11 - 12 лет (V - VI классы) наблюдается не только минимальный темп прироста качественного показателя (2%), но и ухудшение его в значительном числе случаев по сравнению с предыдущими возрастами. В 13 - 14 (девочки) и 14 - 15 лет (мальчики) темп нарастания скорости и продуктивности работы снижается и не превышает 6%, в то время как прирост качества работы возрастает до 12%. В 15 - 16 и 16 - 17 лет (IX - Х классы) продуктивность и точность работы возрастают на 14 - 26%.

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

У здоровых детей 6 - 7 лет, поступающих в школу с недостаточной готовностью организма к систематическому обучению по ряду морфофункциональных показателей, работоспособность также оказывается ниже и проявляет меньшую устойчивость по сравнению с детьми, готовыми к обучению, быстро к нему адаптирующимися и успешно справляющимися с возникающими трудностями. Однако устойчивость работоспособности у этих детей, в отличие от ослабленных школьников, повышается обычно уже к концу первого полугодия (28, с.97-98).

2.2. Динамика работоспособности.

Рассмотрим фазы работоспособности. Фазы работоспособности - закономерная последовательность изменений (динамика) работоспособности, отражающая динамику функционального состояния человека в процессе деятельности.

Фаза мобилизации - исходное, предрабочее, «предстартовое» состояние. Содержание этой фазы - подготовка к выполнению конкретной задачи и мобилизация функциональных возможностей организма.

Фаза врабатывания - нарастание работоспособности, характеризующееся первичной реакцией организма на испытываемую нагрузку, недостаточно высокой эффективностью работы, поиском адекватного реагирования на предъявляемую нагрузку.

Фаза гиперкомпенсации - фаза, характеризующаяся кратковременной чрезмерно высокой работоспособностью за счет нерационального нарастания напряженности физиологических процессов, лежащих в основе деятельности. Эта фаза может «вклиниваться» в фазу врабатывания или в фазу субкомпенсации как результат недостаточно выработанной или не сохраненной координации процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе за счет дефицита навыков работы или нарастания утомления.

Фаза устойчивой работоспособности (компенсации) - следующая за фазой врабатывания, в течение которой стабилизируются показатели эффективности работы, снижается напряженность деятельности, компенсируются все энергетические затраты.

Фаза субкомпенсации - фаза, в течение которой высокий уровень работоспособности сохраняется, но затраты компенсируются не полностью, начинается нарастание утомления, эффективность работы снижается. С усилением признаков утомления функциональное состояние организма ухудшается.

Фаза декомпенсации - продолжение фазы субкомпенсации. Появляются выраженные вегетативные реакции, нарушаются точность и координация ответных реакций, снижается работоспособность. При продолжении работы эта фаза может внезапно перейти в фазу срыва.

Фаза срыва характеризуется значительным расстройством регу-ляторных механизмов организма и завершается полным прекращением деятельности. В некоторых случаях в конце работы может появиться кратковременное возрастание, «всплеск» работоспособности (фаза конечного порыва) в результате эмоционального воздействия и возросшей мотивации скорейшего успешного завершения деятельности. В этот момент физиологическая «цена деятельности» максимальна.

Продолжительность и выраженность перечисленных фаз зависит от многих факторов (характер работы, условия труда, тип высшей нервной деятельности, опыт работы, возраст и др.) (17, с.191-192).

Во многом зависит умственная работоспособность и от человеческих биоритмов.

2.3. Биоритмология работоспособности.

Многие люди на себе испытали, что в иные дни они могут легко начать голодание и выносить большую физическую нагрузку. И, наоборот, в другие дни бывает невозможно заставить себя голодать, а физическая нагрузка дается гораздо тяжелее. В чем же причина? А в том, что в организме периодически изменяется активность органов, систем.

Изучением ритмов активности и пассивности, протекающих в нашем организме, занимается особая наука — биоритмология. Согласно этой науке, большинство процессов, происходящих в организме, синхронизированы с периодическими солнечно-лунно-земными, а также космическими влияниями. И это неудивительно, ведь любая живая система, в том числе и человек, постоянно находится в состоянии обмена информацией, энергией и веществом с окружающей средой. Если по каким-либо причинам, этот обмен (на любом уровне - информационном, энергетическом и материальном) извращается или нарушается, то это отрицательно сказывается на развитии и жизнедеятельности организма;

Наиболее сокровенные знания йоги (слово «йога» означает «связывать, соединять») относятся к ритмам и периодам. Поэтому биоритмология позволяет показать те интимнейшие связи человека с Космосом, от которых в первую очередь зависит не только здоровье и процветание человека как живого организма, но и реализация его умственных и духовных потенций.

За огромный промежуток времени воздействия космических сил на Землю утвердились определенные циклы явлений, правильно и периодически повторяющиеся как в пространстве, так и во времени. Начиная с круговорота атмосферы, углекислоты, океанов, суточной, годовой я многолетней периодичности в физико-химической жизни Земли и кончая сопутствующими этим процессам изменениям в органическом мире, мы всюду находим ЦИКЛИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ, являющиеся результатом воздействия космических сил. Максимумы и минимумы космических и геофизических явлений согласно совпадают с максимумами и минимумами тех или иных явлений в органическом миреодин цикл биологических явлений по времени наступления его максимумов и минимумов хорошо совпадает с часами максимальных или минимальных напряжений в ходе тех или иных космических или геофизических элементов. Максимумы и минимумы другого биологического цикла совпадают с максимумами и минимумами того или иного космического или геофизического явления (5,с.68).

Биоритмов огромное количество, давайте рассмотрим наиболее важные, касающиеся здоровья человека: на клеточном уровне, на уровне органов и на уровне всего организма: недельно-месячные колебания активности органов и систем.

Рассмотрим связь биоритмов и работоспособности.

На фоне этих больших и малых колебаний отчетливо проявляются временные изменения работоспособности - дневной, недельный и годовой ритм.

Изменение работоспособности учащихся в течение дня. Дневная периодичность работоспособности находится в тесной связи с суточной периодикой всех физиологических функций. Суточный ритм физиологических процессов рассматривается как результат образования сложного динамического стереотипа на элементы рабочего дня, периоды послеобеденного отдыха и ночного сна. В нормальных условиях жизни суточный ритм физиологических функций проявляет максимум в дневное время и минимум в ночные часы.

Кора больших полушарий головного мозга оптимально возбудима утром и остается достаточно возбудимой до обеденного времени. Затем возбудимость коры больших полушарий головного мозга снижается и начинает преобладать некоторое время тормозной процесс. К 16 - 17 часам дня снова отмечается некоторый подъем возбудимости нервных клеток коры головного мозга, но период этот непродолжителен. После 17 часов тормозной процесс прогрессивно нарастает, а возбудимость резко падает и достигает самого низкого уровня к моменту сна.

Так, к 3 часам ночи, по сравнению с 24 часами, величина двигательных реакций уменьшается почти в 2 раза, примерно во столько же раз падают показатели количества работы и ее качества. Выносливость, сила и твердость мышц дают подъем в дневные часы и понижение в ночные часы. По сравнению с величиной в 24 часа к 3 часам ночи сила мышц падает на 50%, а выносливость на 73%.

Классическую суточную периодику имеют и вегетативные функции. В норме наибольшие колебания температуры тела редко превышают у человека 1° и обнаруживают постепенное снижение в поздние вечерние и ночные часы, достигая минимума к 3 - 4 часам. С 9 до 12 часов дня температура тела повышается и остается на относительно высоком уровне до 18—20 часов, а затем снова начинает снижаться.

Динамика частоты сердечных сокращений в течение суток повторяет колебания температуры тела. Ночью пульс реже, меньше максимальное давление и ниже высота зубцов на электрокардиограмме.

Суточная периодичность физиологических функций весьма стойка. Однако под влиянием чрезмерной учебной и трудовой деятельности и недостаточного отдыха изменяется функциональное состояние организма, прежде всего центральной нервной системы, вследствие чего может быть повышен или понижен уровень, на котором развертывается суточная динамика работоспособности. На фоне утомления в общеизвестной закономерной суточной периодике физиологических функций возникают отклонения. В частности, динамика температуры тела и ритма сердечных сокращений приобретает извращенный и беспорядочный характер.

В норме дневная динамика работоспособности у учащихся повторяет изменения соматических и вегетативных функций за период бодрствования.

Кривая работоспособности детей, подростков и юношей в период с 8 часов утра до 8 часов вечера имеет два подъема и одно западение. Подъем работоспособности регистрируется с 8 до 11 часов, в предобеденное и послеобеденное время (к 14 часам) происходит ее снижение. Во вторую половину дня (16 - 17 часов) наблюдается второй подъем работоспособ-ности, вершина которого оказывается все же ниже, чем утром.

Подобная динамика работоспособности характерна для здоровых, успевающих учащихся всех классов. Однако возрастные особенности проявляются как в уровне различных показателей, так и в продолжительности периодов относительно высокой работоспособности. Чем младше школьники, тем ниже уровень их работоспособности и короче периоды наиболее эффективной работы.

Например, у здоровых успевающих учащихся V - VI классов от момента первых определений (8 часов утра) через 45—60 минут констатируется улучшение всех показателей, характеризующих работоспособность: повышается количество работы и ее качество, точность и координация движений, острота зрения и т. д. С 11 часов 30 минут к 14 часам происходит интенсивное снижение подвижности нервных процессов и показателей работоспособности.

Поэтому послеобеденные часы гигиенисты, педиатры, педагоги и психологи признали неэффективными для учебных занятий по общеобразовательным предметам.

Степень ухудшения работоспособности учащихся к 14 часам на фоне ее суточной периодики не постоянна. Она обусловливается внешними и внутренними факторами, прежде всего возрастными особенностями учащихся, видом их деятельности, режимом и условиями, в которых организована работа.

Готовить домашние задания учащиеся начинают в часы подъема работоспособности. К 16 - 17 часам по сравнению с 14 часами повышаются показатели количества работы и ее качества, однако величина всех показателей обычно не достигает исходного утреннего уровня. В 19 - 20 часов, в прямом соответствии с нарастающей в вечерние часы готовностью центральной нервной системы к торможению, реакции которого приобретают все более общий, стойкий и распространенный характер, все показатели работоспособности учащихся резко снижаются.

Изменение работоспособности учащихся в течение недели. Помимо суточной периодики физиологических функций, у детей отчетливо проявляются их колебания на протяжении недели. От начала к концу учебной недели работоспособность снижается. Степень ухудшения показателей находится в связи не только с возрастом, но также с общей недельной нагрузкой, с чередованием учебной и трудовой деятельности.

В величинах утренних показателей работоспособности в разные дни недели резких различий не наблюдается. Различия же в данных, получаемых во время исследований работоспособности у учащихся после 2 и особенно 4 часов учебных занятий, при относительно одинаковой по объему и содержанию нагрузке, оказываются закономерными и существенными.

Руководствуясь величинами зрительно-моторных реакций, есть все основания считать, что к утру следующего учебного дня работоспособность у детей и подростков восстанавливается. Однако устойчивость восстановившейся работоспособности, начиная со среды в каждый последующий день недели, становится все менее выраженной.

Помимо зрительно-моторных реакций, аналогичную динамику проявляют и другие показатели работоспособности: количество и качество работы, возбудимость и сила, объем мышечной работы.

Относительно небольшое уменьшение интенсивности работы на протяжении недели сопровождается резким ухудшением качества (нарастание числа ошибок). Наиболее резкое снижение качественного показателя работоспособности от понедельника к субботе отмечено у младших школьников и меньшее - у юношей и девушек 15 - 17 лет.

Различные виды деятельности приводят к ухудшению функционального состояния ведущих физиологических систем, и прежде всего центральной нервной системы. Возвращение функциональных систем к их оптимальному состоянию, обеспечивающему высокую работоспособность организма, складывается из двух процессов: восстановления в прямом смысле слова, т. е. нарастания функциональных потенциалов, и упрочения достигнутого состояния.

Многократные измерения величин различных исследуемых показателей до начала уроков указывают на то, что к каждому следующему утру израсходованные за день функциональные потенциалы восстанавливаются. Однако в условиях общей большой дневной и недельной нагрузки, недостаточного отдыха и пониженной двигательной активности, а часто и сокращенной продолжительности сна, упрочения достигнутого состояния восстановления работоспособности в полной мере, видимо, у учащихся не происходит и день ото дня уменьшается. В связи с этим новая работа приводит к быстрому и резкому снижению работоспособности учащихся. К концу недели это выражается особенно резко.

Изменение работоспособности учащихся в течение года. Помимо дневных и недельных ритмов, работоспособность детей и подростков претерпевает также волнообразные колебания на протяжении всего года.

Многие исследователи связывают эти колебания с сезонами года и соответствующими им изменениями погоды и интенсивности солнечной радиации. Помимо колебаний функционального состояния физиологических систем организма, связанных с сезонами года, изменение работоспособности у учащихся, с сентября по май обусловлены видом их деятельности, ее интенсивностью и эффективностью отдыха во время каникул.

С сентября к маю, от одной к другой чет верти учебного год а, работоспособность учащихся снижается, причем более резко падает показатель качества работы.

Все изменения функциональных показателей, наблюдаемые у детей и подростков от начала к концу года, являются обратимыми. Летние каникулы, рационально проведенные, способствуют восстановлению работоспособности и содействуют ее возрастному развитию.

К середине сентября все показатели работоспособности школьников 7 - 18 лет достигают значительно более высокого уровня по сравнению с тем, который был в мае, перед окончанием учебного года. Одна и та же дозированная умственная работа у школьников одного и того же возраста влечет осенью меньшую степень утомления, чем весной. При этом осенью оказывается также выше сопротивляемость утомлению и степень ее восстановления (4,с.24-31).

III. Факторы, влияющие на уровень работоспособности человека.

3.1. Экзогенные факторы.

Для того, чтобы отдалить наступление утомления и не допустить переутомления, надо прежде всего выполнять рациональный режим дня: активно двигаться, полноценно питаться, готовить вовремя уроки, активно отдыхать во время школьных перемен, соблюдать гигиену учебных помещений, правильно организовать отдых ребенка.

Питание. Нормальная жизнедеятельность организма возможна только тогда, когда все эти траты компенсируются веществами, поступающими с пищей. От этого зависит и умственная работоспособность человека, в первую очередь ребенка.

Поэтому в питании учащегося ребенка должен постоянно соблюдаться определенный энергетический баланс

При организации питания учащегося необходимо учитывать, чтобы в принимаемой пище были все необходимые пищевые вещества (белки, жиры, углеводы, вода, минеральные соли). Важно и соотношение этих веществ в рационе. Для детей среднего школьного возраста в сутки необходимо:

Таблица 1

Физиологические нормы потребности средних школьников в питательных веществах (г в сутки)

Белки Жиры Углеводы

Всего Животные Всего Растительные

Мальчики 93 56 93 19 370

Девочки 85 51 85 17 340

Таблица 2

Физиологические нормы суточной потребности учащихся в некоторых минеральных веществах (в мг)

Кальций Фосфор Магний Железо

Мальчики 1200 1800 350 18

Девочки 1100 1650 300 18

Таблица 3

Физиологические нормы суточной потребности учащихся в витаминах (в мг)

В1 В2 РР В6 С А О

Мальчики 1,6 1,9 18 1,9 70 1000 100

Девочки 1,5 1,7 16 1,7 60 1000 100

На работоспособность влияет и калорийность пищи. Для средних школьников характерна следующая калорийность питания:

Таблица 4

Калорийность питания детей и подростков в сутки

Ккал./День КДж./день

Мальчики 2700 11070

Девочки 2450 10045

Для повышения работоспособности необходимо соблюдать режим питания: приемы пищи 3 – 4 раза в сутки.

Пища богатая белком, повышает возбудимость нервной системы, поэтому ее дают детям в первую половину дня, в период их наиболее активной деятельности (28,с.201-204).

Режим дня. Правильно организованный режим дня благоприятствует сохранению относительно высокой работоспособности организма в течение длительного времени. Регулярность отдельных режимных моментов и их чередование обеспечивают выработку определенного ритма в деятельности организма.

Нарушение режима дня, так же как неправильные условия воспитания, неблагоприятный климат в семье, приводит к серьезным отклонениям в здоровье ребенка, прежде всего к неврозам.

Желательно широкое использование оздоровительных мер воздействия: воздушные и. солнечные ванны, купание, хвойные и соленые ванны, обтирания, обливания, занятия физической культурой, максимальное пребывание на свежем воздухе, достаточный гигиенически полноценный ночной сон, дневной сон. Целесообразно, особенно в подростковом возрасте, воздействие взрослых (родителей, воспитателей) своим личным авторитетом, постоянное подчеркивание отсутствия у ребенка (подростка) какого-либо серьезного заболевания.

Сон. Под гигиенически полноценным сном понимается сон, имеющий достаточную для возраста продолжительность и глубину, с точно установленным временем отхода ко сну и пробуждения.

Для детей среднего школьного возраста считается необходимым сон в течение десяти часов. Сокращение продолжительности сна у детей на 2—4 ч и более резко отрицательно сказывается на функциональном состоянии мозга. Снижается работоспособность, сопротивляемость организма различным инфекциям, быстрее наступает утомление. Потребность детей в сне тем больше, чем младше ребенок. Вместе с тем потребность в сне зависит и от состояния здоровья, и от физического развития (28,с.117-120).

Двигательная активность. Гиподинамией (или "двигательным голодом") страдает большинство школьников. Исследования гигиенистов показывают, что в настоящее время до 82-85% дневного времени учащиеся находятся без движения (сидят). При сложившейся ситуации уроки физкультуры компенсируют около 11% необходимого суточного движения школьников. Гигиеническая гимнастика дома и в школе перед началом занятий, физкультпаузы на уроках, высокая активность на уроках физкультуры, подвижные игры на переменах, 10-15-ти минутные перерывы для физических упражнений при выполнении домашних заданий помогут школьнику преодолеть недостаток в движении. Учащиеся должны взять на вооружение следующий девиз: не лежи, если можно сидеть; не сиди, если можно стоять; не стой, если можно ходить; не иди, если можно бежать!

Педагогическая организация урока. Режим труда и отдыха. Правильно организованный с психофизиологических позиций урок также влияет на состояние умственной работоспособности учащихся.

Существенное по интенсивности снижение работоспособности наступает у учащихся V—VI классов через 2 ч, VII—VIII—через 2,5 ч. Работоспособность старшеклассников в процессе самостоятельных учебных занятий характеризуется большей устойчивостью.

После 3 ч работы у большинства учащихся старших классов начинается резкое снижение умственной работоспособности, остроты зрения, быстроты зрительно-моторных реакций.

Большая по сравнению с указанной для каждого класса продолжительность домашних учебных занятий проходит при значительно сниженной работоспособности учащихся, что не может обеспечить успешного выполнения задания.

Если при входе в класс учитель улыбается, оптимистически настроен, у него четкий и достаточно громкий голос, он эмоционален при изложении нового материала, чередует виды деятельности учащихся, учитывает их индивидуальные особенности, последние сохраняют во время урока хорошую работоспособность. Однообразные многочисленные замечания, призывающие школьников к тишине, раздражение учителя, окрики утомляют учеников и вызывают в них нежелание заниматься.

Недопустима практика увеличения объема домашних заданий на понедельник, так как она исключает необходимый отдых, в котором так нуждаются школьники к концу недели.

При организации отдыха вне школы в первую очередь учитывают интересы детей. При этом отдается предпочтение подвижным видам деятельности. Музыка, иностранные языки, танцы приносят пользу, если они не превращаются в тягостную обязанность, вредящую здоровью. Чтение художественной литературы, посещение кинотеатров, просмотр телевизионных передач требуют сосредоточения внимания; поэтому читать рекомендуется не более 2 ч в день, смотреть телевизионные передачи не чаще 2-3 раз в неделю и не дольше 1-1,5 ч в день для старших и 45 минут-1 час — для младших школьников.

Суммарная дневная нагрузка учащихся не должна превышать 7-8 ч в сутки. В то же время исследования гигиенистов показывают, что ежедневная продолжительность учебных занятий в школе и дома (без учета внеклассной и внешкольной работы) значительно больше. Так, у школьников VII класса — 8-9 ч, VIII класса — 9,5-12 ч (Г.Н.Сердюковская). У детей, обучающихся в профилированных школах (иностранных языков, математики) или совмещающих обучение в общеобразовательной и музыкальной школах, ежедневная умственная нагрузка еще выше (8,с.81-83).

Некоторые педагоги и родители не умеют создать у школьников положительный эмоциональный настрой. Хорошее настроение учащихся активизирует умственную деятельность, а это во многом зависит от взрослых. Особенно важно учитывать это при работе со школьниками подросткового и юношеского возраста, которые требуют уважения к себе в любых ситуациях. Окрики, волевые действия и решения взрослых вызывают у них, как правило, негативные реакции.

Созданию в школе и дома атмосферы доброжелательности в отношениях между учащимися и воспитателями поможет психологическая подготовка учителей и родителей, знание ими психофизиологических особенностей детей разных возрастов. Теория психологии межличностных отношений и коммуникации должна найти место в практике работы со школьниками.

Рабочее место, освещенность. В поддержании достаточной умственной работоспособности велика роль гигиенического состояния учебных помещений, а именно температурный режим и чистота воздуха (классы должны проветриваться на переменах, во время уроков — открываться окна и форточки-фрамуги в коридорах), уровень освещенности и оптимальное сочетание цветов помещения и мебели.

Остановимся более подробно на освещенности рабочего места. Каким бы ни было освещение в учебном помещении - естественным, искусственным или смешанным, - к нему предъявляется ряд общих требований. Этими требованиями являются:

1. Достаточность - зависит от размера окон и межоконных проемов, ориентации окон относительно сторон света (в средней полосе России предпочтительнее на юг и юго-восток), расположения затеняющих объектов, чистоты и качества стекол, количества и мощности источников искусственного освещения.

2. Равномерность - зависит от расположения окон, конфигурации классного помещения, контрастности между окраской стен, оборудования и учебных материалов, типа арматуры светильников (характер абажуров) и их расположения.

3. Отсутствие теней на рабочем месте - зависит от стороны падения света (свет, падающий слева, исключает тени от пишущей правой руки, верхний свет практически бестеневой).

4. Отсутствие слепимости (блескости) - зависит от наличия поверхностей с высоким коэффициентом отражения (полированная мебель, застекленные шкафы и пр.) и арматуры светильников.

5. Отсутствие перегрева помещения - зависит от наличия и силы прямых солнечных лучей и типа ламп.

Говоря об искусственном освещении, нельзя не коснуться галогенного освещения. Считается, что галогенный свет на настоящий момент является самым совершенным из искусственных способов освещения, так как он имеет спектр видимой части солнечного света, устраняет световое голодание, снижает зрительное утомление, повышает работоспособность (23, с.82-92).

3.2. Эндогенные факторы.

К эндогенным факторам относятся: состояние здоровья, психические и генетические факторы.

На уровне и динамике работоспособности организма учащихся существенным образом сказываются хронические и кратковременные заболевания, оказывая на нее сильное угнетающее влияние. Особенно низкая работоспособность отмечена у детей, страдающих заболеваниями головного мозга. У малокровных, часто болеющих и нервных детей работоспособность резко снижается уже в начале занятий, и отдых во время обеденного перерыва оказывается совсем не эффективным. Снижение работоспособности школьников отмечается при любом заболевании, а также в период выздоровления.

Низкая умственная работоспособность наблюдается у болезненных детей, у детей с неустойчивой нервной системой, малокровных, страдающих эндокринными расстройствами.

В связи с учебной нагрузкой общее состояние школьников, страдающих расстройствами нервной системы, резко ухудшается. Их работоспособность год от года становится ниже.

Детям, больным ревматизмом и находящимся в межприступном периоде или страдающим этим заболеванием с бесприступным течением, также свойственна пониженная работоспособность со стремительным ее снижением в процессе учебной и трудовой деятельности.

Многолетние наблюдения за такими учащимися показали, что существующий в массовых школах режим учебных занятий и большая учебная нагрузка усугубляют их болезненное состояние. Вследствие обострения процесса или по причине недомогания учащиеся, страдающие ревматизмом, часто пропускают занятия. Частые пропуски неизбежно влекут за собой повышение домашней учебной нагрузки, ибо, чтобы не отстать от класса, больные дети должны самостоятельно наверстывать пропущенное в школе.

Низкая работоспособность и частые пропуски вынуждают школьников, страдающих ревматизмом, затрачивать на приготовление домашних заданий чрезвычайно много времени. Это еще более отрицательно отражается на режиме дня, продолжительности сна и отдыха на воздухе. К концу учебного дня и недели у учащихся, больных ревматизмом, несравненно резче, чему здоровых детей, снижается умственная работоспособность.

Повышенная утомляемость школьников, страдающих ревматизмом, проявляется и на уроках труда. У этих учащихся произвольные паузы в работе регистрируются чаще и оказываются почти вдвое продолжительнее, чем у здоровых школьников. Особенно утомительным для больных ревматизмом оказывается второй час работы в мастерских. Резкое утомление под влиянием физической нагрузки проявляется в реакциях сердечно-сосудистой системы. В числе школьников, освобожденных от занятий физкультурой, 59% приходится на больных ревматизмом и связанными с ним заболеваниями сердца.

Различные другие хронические заболевания также сопровождаются изменениями работоспособности учащихся. Так, школьники, больные хроническим тонзиллитом, страдающие туберкулезной интоксикацией, оказываются малоработоспособными и быстро утомляются в процессе учебных занятий.

Всякое заболевание, даже непродолжительное, изменяет реактивность организма ребенка, ухудшая функциональное состояние центральной нервной системы, обусловливая снижение работоспособности и высокую утомляемость.

Даже такие относительно непродолжительные заболевания, как ангина и катар верхних дыхательных путей, изменяют у школьников физиологическую реактивность организма. Она оказывается резко пониженной в ходе болезни и спустя 5 - 7 дней после выздоровления.

В утренние часы у учащихся, вернувшихся в школу после упомянутых болезней, показатели умственной работоспособности не отличаются существенно от величин, свойственных этим детям до болезни. Однако утомление, быстро развивающееся в процессе учебной работы, проявляется у только что выздоровевших детей по сравнению со здоровыми школьниками в резком снижении работоспособности к концу уроков.

Свойственная данному возрасту динамика умственной работоспособности возвращается к обычной после ангины на восьмой-девятый день с момента установления нормальной температуры, после катара верхних дыхательных путей — на седьмой-восьмой. В скрытом периоде болезни или в периоде выздоровления после перенесенного заболевания благоприятных изменений работоспособности под влиянием подвижных игр у школьников не происходит. Для таких детей вследствие временного ослабления организма учебные занятия не только в три, но и в один-два урока оказываются утомительными. Подвижные игры и физические упражнения в этих случаях являются добавочной нагрузкой.

Физическое развитие, входящее в числе компонентов, на основании которых выносится заключение о состоянии здоровья учащегося, при отсутствии хронических и острых заболеваний связано с работоспособностью школьников (9,с.250-251).

Во многих работах русских и иностранных авторов приводятся убедительные данные о связи отдельных показателей физического развития учащихся с их успеваемостью, которая в какой-то мере характеризует работоспособность организма. Во всех возрастных группах среди неуспевающих чаще встречаются дети меньшего веса и меньшего роста по сравнению с успевающими детьми.

Функциональные возможности детей и подростков ниже среднего и низкого физического развития оказываются сниженными по сравнению с их сверстниками, имеющими высокое и выше среднего физическое развитие. Подростки, физически слабые, в процессе работы, связанной с мышечным напряжением, быстрее и сильнее утомляются, чем подростки, хорошо физически развитые.

У учащихся ниже среднего и низкого физического развития умственная работоспособность оказывается не только наиболее низкой, но и менее устойчивой. От осени к весне ухудшение показателей умственной работоспособности у школьников ниже среднего и низкого физического развития обычно оказывается более значительным, чем у учащихся среднего и хорошего физического развития.

Школьники ниже среднего и низкого физического развития обладают не только более низкой умственной работоспособностью. Все показатели мышечной работоспособности (сила, выносливость, мощность, сопротивляемость утомлению, объем работы и др.) на фоне возрастно-половых различий находятся у школьников во взаимосвязи с их физическим развитием. От начала к концу учебного года у учащихся, отстающих в физическом развитии, наблюдается меньшая устойчивость мышечной работоспособности по сравнению со сверстниками, имеющими хорошее физическое развитие.

Различна у школьников хорошего и низкого физического развития и иммунологическая реактивность, отражающая общую физиологическую реактивность организма. При прочих равных условиях (белково-витаминные компоненты в питании, режим дня) на фоне сезонных колебаний у школьников ниже среднего и низкого физического развития иммунологическая реактивность снижена (9,с.252-253).

IV. Здоровье как основной фактор, формирующий уровень умственной работоспособности.

4.1. Понятие здоровья, психофизиологические механизмы

До сих пор всеобъемлющего определения здоровья не существует.

В Большой медицинской энциклопедии здоровье трактуется как состояние организма человека, когда функции всех его органов и систем уравновешены с внешней средой и отсутствуют какие-либо болезненные изменения. В то же время живой организм - система неравновесная и все время на протяжении своего развития меняет формы взаимодействия с условиями окружающей среды, при этом меняется не столько среда, сколько сам организм.

Согласно определению Всемирной организации здравоохранения, «здоровье - это состояние полного физического, психического и социального благополучия, а не просто отсутствие болезней или физических дефектов». Если вдуматься в это определение, можно сделать вывод, что абсолютное здоровье является абстракцией. Кроме того, это определение изначально исключает людей, имеющих какие-либо (врожденные или приобретенные) физические дефекты, даже в стадии компенсации.

Н.М.Амосов (1987) полагает, что здоровье организма определяется количеством его, которое можно оценить максимальной производительностью органов при сохранении качественных пределов их функций. В.П. Казначеев (1989) трактует здоровье как «процесс (динамическое состояние) сохранения и развития биологических, физиологических и психических функций оптимальной трудоспособности, социальной активности при максимальной продолжительности жизни». И.И. Брехман (1987) определяет здоровье как «способность человека сохранять соответствующую возрасту устойчивость в условиях резких изменений количественных и качественных параметров триединого потока сенсорной, вербальной и структурной информации».

Из приведенных определений (а это далеко не полный их перечень) видно, что понятие здоровья отражает качество приспособления организма к условиям внешней среды и представляет итог процесса взаимодействия человека и среды обитания; само состояние здоровья формируется в результате взаимодействия внешних (природных и социальных) и внутренних (наследственность, пол, возраст) факторов.

В настоящее время принято выделять несколько компонентов (видов) здоровья:

1. Соматическое здоровье - текущее состояние органов и систем организма человека, - основу которого составляет биологическая программа индивидуального развития, опосредованная базовыми потребностями, доминирующими на различных этапах онтогенетического развития. Эти потребности, во-первых, являются пусковым механизмом развития человека, а во-вторых, обеспечивают индивидуализацию этого процесса.

2. Физическое здоровье - уровень роста и развития органов и систем организма, - основу которого составляют морфологические и функциональные резервы, обеспечивающие адаптационные реакции.

3. Психическое здоровье - состояние психической сферы, - основу которого составляет состояние общего душевного комфорта, обеспечивающее адекватную поведенческую реакцию. Такое состояние обусловлено как биологическими, так и социальными потребностями, а также возможностями их удовлетворения.

4. Нравственное здоровье - комплекс характеристик мотивационной и потребностно-информативной сферы жизнедеятельности, основу которого определяет система ценностей, установок и мотивов поведения индивида в обществе. Нравственным здоровьем опосредована духовность человека, т.к. оно связано с общечеловеческими истинами добра, любви и красоты.

В упрощенном и в то же время обобщенном виде можно считать, что критериями здоровья являются:

- для соматического и физического здоровья - я могу,

- для психического - я хочу;

- для нравственного - я должен.

Признаками здоровья являются:

• специфическая (иммунная) и неспецифическая устойчивость к действию повреждающих факторов;

• показатели роста и развития;

• функциональное состояние и резервные возможности организма;

• наличие и уровень какого-либо заболевания или дефекта развития;

• уровень морально-волевых и ценностно-мотивационных установок.

В связи с вышесказанным необходимо определить факторы, определяющие здоровье средних школьников

4.2. Факторы, определяющие здоровье детей среднего школьного возраста

Согласно Н.М. Амосову, настоящий научный подход к понятию здоровья должен быть количественным. Количество здоровья можно определить как сумму «резервных мощностей» основных функциональных систем. Эти резервы запрограммированы в генах, но они существуют, пока упражняются, и тают без упражнения.

Отсюда вытекает первый фактор определяющий здоровье организма целом и сердечно-сосудистой системы в частности. Это – тренированность. Для каждого вида клеток существуют некие количественные характеристики тренировок. Есть несколько простых истин. Первая — постепенность. Каждый день или каждую неделю прибавлять на определенный процент уже достигнутой функции.

Вторая — «субмаксимальные» нагрузки. Периодически пробовать максимум и использовать для тренировок нагрузки несколько меньше максимальных. Третья — «многократность повторения». Она, однако, не заменяет наращивания нагрузок. Четвертая — есть тренировки на длительность в есть на максимум. Для одних обязательна многократность, для других важнее наращивание максимальных нагрузок. Примеры из спорта известны: бегуны на короткие и длинные дистанции, спринтеры и стайеры. Пятая — перетренировка опасны.

На типичной характеристике «раздражитель — функция» показаны три режима: нормальный, форсированный и патологический.

Наиболее эффективен режим тренировки на форсированном режиме, но он опасен, так как легко переступить границу патологии. Безопасная тренировка — верхний предел «рабочего» режима, или так называемая субмаксимальная нагрузка.

Способность клетки к тренировке небеспредельна. Можно представить себе характеристику «тренируемости»: она выражает зависимость достигнутого максимума функции от тренировочных усилий, то есть от числа повторений различной силы и нагрузок. Чем ближе тренировочные нагрузки будут лежать к патологической границе, тем большего максимума можно добиться. Чем ниже тренировочные нагрузки, тем ниже максимум.

Единственным способом тренировать сердце и легкие является физическая нагрузка.

При работе регуляторы увеличивают интенсивность дыхания и сердечной деятельности. Сначала они усиливаются от «мыслей», потом, в первые секунды, от нервных импульсов, идущих от мышц, и, наконец, газообмен и кровообращение определяются содержанием газов в артериальной крови и зависят главным образом от повышения углекислоты, меньше — от понижения кислорода. Дыхание регулируется просто: усиливаются сокращения дыхательных мышц — межреберных и диафрагмы, от этого возрастает глубина и частота дыхания, в результате растет вентиляция легких. Разумеется, важно, чтобы дыхательные мышцы были тренированы, именно этим определяется глубина вдохов, следовательно, можно обойтись меньшей одышкой, что очень выгодно: меньше утомление.

Регулирование сердечно-сосудистой системы сложное.

Сердце само себя регулирует: сила его сокращения — систола — тем больше, чем больше крови притекло в его камеры во время паузы — диастолы. Кровь притекает к сердцу за счет энергии растяжения аорты и крупных ее ветвей.

Механизм тренировки мы уже разобрали. Чтобы он включился, сердце нужно нагружать. Одним из проявлений его нагруженности является частота сердечных сокращений: частота пульса. Это важнейший показатель нагруженности, но не величины минутного выброса. Если сила детренированного сердца мала, то за счет одной частоты нельзя получить большего сердечного выброса. У такого человека — малый «ударный объем». Величина выброса за одно сокращение у тренированного достигает 150—200 миллиметров, а у детренированного — 40 — 60. Именно поэтому у таких субъектов пульс в покое относительно частый: 70—80, даже 90 в минуту. Тренированное сердце и в покое дает большой ударный объем, поэтому ему достаточно редких сокращений, чтобы обеспечить небольшие потребности в кислороде. Частота пульса в покое у бегунов на длинные дистанции иногда снижается до 40, а при нагрузке повышается до 200. Из всего этого следует важный для практики признак: уровень тренированности сердца грубо ориентировочно можно оценить по частоте пульса в состоянии полного физического покоя.

Сердце тренируется как силой сокращений, так и частотой. Оба фактора важны в увеличении сердечного выброса в момент нагрузки.

Сосуды тренируются вместе с сердцем. Прежде всего это касается эластических артерий: чем больше они растягиваются во время сокращений (систолы) левого желудочка и сужаются во время его расслаблений, тем энергичнее происходит обмен веществ в их стенках и тем меньше условий для отложения в них холестерина и солей. Просвет артерий органов, а именно они закупориваются при склерозе, прямо зависит от объема кроветока через них. Больше всего это касается коронарных артерий сердца: тренировка мышцы сердца, хорошо тренированный миокард, сопровождается увеличением калибра сосудов. Отсюда прямая профилактика инфарктов.

Следующий фактор, определяющий здоровье, - питание. Его назначение в организме предельно просто: снабдить клетки энергетическим и строительным материалом, чтобы организм мог выполнять свои программы.

Потребности и запасы неопределенны. Установлены некоторые крайние границы по калориям, по белкам, по витаминам, но больше для животных, чем для людей, если говорить о научной строгости рекомендаций.

Основным неизвестным остается коэффициент полезного действия (КПД) для энергетики и возможности «повторного использования строительных кирпичей», продуктов распада белков, который так закономерно происходит все время. Разумеется, потребности в «стройматериалах» особенно велики в детстве, когда растут новые клетки, и несколько уменьшаются с возрастом, когда размножается лишь небольшая часть клеток. Но тем не менее, поскольку распад белков и построение новых клеток идет постоянно, все время нужны аминокислоты и вспомогательные вещества. Чем выше физическая активность, тем больше масса белков, тем большее их количество распадается и синтезируется заново. Следовательно, потребность в любой пище — как в энергетической, так и в строительной — прямо зависит от уровня активности. Это знают спортсмены. Когда тренируется тяжелоатлет, ему нужно много белков.

Субъективная характеристика — количество пищи, ощущение голода или сытости — зависит не только от соотношения «приход-расход» энергии, но также от вкуса, объема блюд и от «тренированности» пищевого центра: есть люди с хорошим и плохим аппетитом, «жадные» и «нежадные». У «жадных» субъективная потребность в пище, то есть чувство голода, будет превышать расходы, и человек станет жиреть. Это означает, что в клетках накапливается не только жир, но, возможно, и другие «помехи», которые клетка «не желает» использовать из-за обилия «хорошей» пищи. Разумеется, у нее нет психики, но есть саморегулирующаяся и тренируемая система изменения активности ферментов. При голоде КПД возрастает — это тоже следствие тренировки.

Самой простой и обобщенной объективной характеристикой питания является показатель веса. Лучше бы не сам вес, а складка жира на животе, но ее трудно мерить.

Качество пищи более важно, чем ее количество, потому что природа не выработала специальных потребностей в полноценных аминокислотах, витаминах и микроэлементах, а требует только калорий. Поэтому ассортимент блюд человек выбирает по вкусу, а не по полезности. Отсюда масса возможностей для неполноценного питания, не обеспечивающего клетки всем необходимым. В этом источник многих болезней.

Регулирование подсистемы «питание» очень сложно. Гормоны действуют на клеточный обмен, на превращение питательных веществ в «энергетические» молекулы АТФ. Пример нарушений — диабет.

В питании существует целая система водно-солевого обмена, которая обеспечивает клеточную химию и связана с кровообращением. На «входе» у нее пищеварительный тракт с психическим регулятором жажды, на «выходе» образование в почках мочи разного состава. Сама жажда зависит от соли в пище, но также и от индивидуальных привычек — одни пьют много, другие — мало. Снова тренировка центров. «Выход» мочи зависит от «входа», но регулируется гормонами, а у больных обусловлен еще и работой сердца. Система напряжения меняет настройку, установку эндокринных регуляторов, и в организме задерживается вода.

Резервы здоровья в подсистеме «питание» определяются различными функциональными пробами.

Следующий фактор здоровья – терморегуляция. Постоянство температуры тела в эволюции отработано давно, но и эта функция понята не до конца. Почему так легко температурный центр реагирует на инфекцию? Повышение температуры бывает чуть ли не первым ее проявлением. Видимо, есть древний защитный механизм, действующий на клеточном уровне: повышение температуры активизирует защитные силы. Для здорового человека это так и есть, для старого и больного опасно само по себе, так как лихорадка перегружает сердце. Но природа не рассчитывала на старость и хронические болезни.

Функция терморегуляции, то есть поддержания постоянства температуры при разной погоде, тренируема, как и всякая другая. Схемы закаливания известны. В некоторой степени они заменяют физкультуру.

Другой фактор, определяющий как здоровье организма в целом, так и сердечно-сосудистой системы в частности, - иммунитет. Существуют два параллельных и взаимодействующих механизма: клеточная защита через фагоцитоз и гуморальная через антитела — активные белковые комплексы, связывающие токсины и умертвляющие микробы. Функции иммунитета осуществляются особыми лейкоцитами — лимфоцитами. Одни образуют антитела, другие убивают микробов при прямом контакте с ними. Они основаны на определении активности иммунитета к известным или новым микробам. Однако для здоровых людей достаточно иметь хороший анализ крови, так как он в общем характеризует состояние кроветворных органов, которые неразделимы с иммунной системой.

Влияние недостаточности иммунитета на организм очень велико. Прежде всего инфекция. Микробов много, и ничем от них не защититься.

Газообмен также является фактором, определяющим здоровье. Система газообмена состоит из сердца, сосудов и легких. Любой из этих компонентов может ограничить максимальную функцию доставки кислорода тканям и удаления углекислоты. Однако у молодых и здоровых главная причина снижения резервных мощностей — детренированность сердца. «Период полураспада белков» очень хорошо демонстрируется на нем. За месяц строгого постельного режима коэффициент резерва даже у тренированного человека снижается с 5 до 1,3.

Субъективную характеристику мы чувствуем по нехватке воздуха при возрастающей мышечной работе. Если замерять при этом потребление кислорода в минуту или частоту пульса, то получим кривые, представляющие объективную характеристику. Для этого производят исследования на специальном аппарате — велоэргометре.

Значение легких в обмене газов меньшее, чем сердца, если нет болезни. Объем легких, количество действующих легочных альвеол, проходимость бронхов — все тренируется вместе с сердцем при нагрузках. Большая роль отводится бронхам: курение и простуды ведут к развитию бронхитов и затрудняют движение воздуха к альвеолам, так же как спазм мелких бронхов при бронхиальной астме.

Вредные последствия плохой работы подсистемы «газообмен» не нуждаются в сложном разборе. Если в аорту поступает кровь с недостатком кислорода, органы оказываются в трудном положении. Так, когда напряжение электростанции понижается, все лампочки тускнеют и моторы не дают мощности. Это случается с кровью при дыхательной недостаточности, когда диффузия кислорода затруднена из-за утолщения стенок альвеол или выпотевания в них жидкости из кровеносных капилляров. Первое зависит от легких, второе бывает, когда «не тянет» левый желудочек сердца и легкие переполняются кровью. Больше всего страдает мозг, он появился в эволюции поздно и не рассчитан на плохое «снабжение».

Несколько легче обстоит дело, когда легкие в порядке и артериальная кровь хорошо насыщена кислородом, но ее недостаточно поступает в аорту из-за плохой работы правого желудочка сердца. Равенства в снабжении органов нет, и привилегированные — мозг и сердце — получают свою долю, даже если все другие посажены на голодный паек. Управление организмом со стороны мозга идет правильно, но в голоде долго жить нельзя, и в клетках накапливаются продукты неполного окисления. В конце концов, они отравляют кровь, и хорошая работа легких не спасает дело. Развивается все та же гипоксия при сдвигах в кислотно-щелочном равновесии (рН), и это ведет к многочисленным последствиям.

И последний фактор, определяющий здоровье, - напряжение.

Развитие образования и массовой культуры привело к возрастанию интеллекта. Это выражается в усилении памяти, способности к дальнему предвидению. Увеличилась длительность планов, разнообразие их целей и особенно удельный вес «мыслительной части» деятельности в ущерб двигательной. Человек стал гораздо больше думать и меньше двигаться. Взрослые животные двигаются или спят, думать они не умеют. У них тоже полно неприятных эмоций, но они разрешаются тут же, в физическом напряжении. У человека нет. Он думает о них. Именно в последние 10—20 лет произошли в этом сдвиги.

Система напряжения как важнейшая по своему влиянию на здоровье и болезни является генератором активности для мозга. Кора, подкорка, ствол мозга связаны через гипоталамус с гипофизом и дальше с надпочечниками. Форсированные режимы деятельности и мышления реализуются через симпатическую нервную систему и через эндокринные железы, воздействуя «сверху» на все функциональные системы, изменяя «установку» уровня их регулирования. Особенно наглядно это проявляется в кровяном давлении: система напряжения устанавливает для сосудодвигательного центра повышенный уровень регулирования давления в момент психического напряжения.

Установки» меняются на много часов. При этом регуляторы нижних этажей, например желудка или сердца, возбуждаемых «сверху», от системы напряжения, длительное время находятся в состоянии повышенной активности. И тут вступает в действие тренировка. В данном случае вредная. Перетренированный регулятор меняет свою характеристику «вход» — «выход», и его регулирующий эффект может оказаться неоптимальным для «рабочих» клеток. Для сосудистой системы это выразится в гипертонии (2,с.34-97).

Чтобы сохранить нормальную активность напряжения, необходимо расслабление – сон, отдых и физические упражнения.

Таким образом, мы выделили 6 факторов, определяющих здоровье: тренированность, питание, терморегуляция, иммунитет, газообмен, напряжение. Именно от этих факторов зависит, насколько долго человек сможет сохранить свои жизненные ресурсы. Их сохранение необходимо начинать уже в детстве.

V. Методы исследования умственной работоспособности.

Обучение в школе связано с направленной и сложной умственной работой, в процессе выполнения которой постепенно появляется утомляемость, снижающая качество усвоения преподаваемого материала. В детском возрасте в ЦНС преобладают процессы возбуждения над процессами активного торможения, имеет место повышенная подвижность нервных процессов (быстрая смена очагов возбуждения и торможения), склонность процессов возбуждения к большему распространению, выражен ориентировочный рефлекс «Что такое?» - все это приводит к необходимости обращать внимание при обучении детей на состояние их ЦНС, которая тем более лабильна, чем младше ребенок.

Поддержанию работоспособности на высоком уровне в течении учебного урока и недели способствуют соответствующие величины учебной нагрузки возрасту ребенка, правильный режим занятий (построение расписания), методика проведения уроков и перемен. Связанная с особенностями высшей нервной деятельности недостаточная длительность активного внимания вызывают необходимость использования разнообразных методик преподавания и включения пауз, заполненных физическими упражнениями, что способствует перемещению очагов возбуждения в коре головного мозга к отдыху первично возбужденных центров. Преобладание нервной сигнальной системы (образное восприятие) требует применения в учебном процессе различных пособий.

Особенности высшей нервной деятельности в совокупности с перечисленными внешними факторами создают возможность для быстрого утомления и низкой работоспособности детей. В связи с этим большое значение приобретают объективные методы оценки функционального состояния ЦНС, которые могут быть использованы в качестве критериев качества организации учебного процесса.

При этом более объективная информация получается при совокупности использования (возможно более полного) всех методов функциональной оценки ЦНС.

Из этих методов наиболее часто используют:

• тест на устойчивость ясного видения;

• исследование работоспособности путем дозированных заданий;

• исследование поведения детей с использованием индивидуального и массового хронометража.

5.1. Устойчивость ясного видения.

Устойчивость ясного видения при стабильных условиях освещения зависит от состояния зрительного анализатора и общего состояния организма.

При длительном рассматривании предмета теряется способность четко различать его, и две близко расположенные точки воспринимаются как одна. Через некоторое время способность различать очертания предметов и букв, между которыми имеется небольшое расстояние, вновь восстанавливается, затем снова исчезает и т.д. при утомлении время ясного видения предмета уменьшается.

Показатель устойчивости ясного видения является процентное отношение времени ясного видения к общему времени наблюдения.

Методика проведения работы. Для проведения данного теста на устойчивость ясного видения используют вычерченное на белом листке и заштрихованное кольцо с разрывом одной стороны - кольцо Ландольта. Кольцо имеет следующие размеры: наружный диаметр - 7 мм; разрыв и толщина заштрихованной части -1,5 мм.

Кольцо Ландольта обследуемый рассматривает в положении сидя с расстояния 5 метров, причем линия взора должна быть параллельна полу (при остроте зрения = 1, если острота зрения меньше единицы, т.е. с расстояния в 5 метров исследуемый не видит разрыва, то найдите положение, когда контур разреза становится хорошо различим, постепенно подходя ближе к испытуемому).

Исследование продолжают 3 минуты, в течении которых обследуемый, не отрываясь, смотрит на разрыв в кольце Ландольта и сообщает исследователю момента, кольца он видит и не видит разрыв.

Произвести в тетради записи данного исследования в виде протокола.

Для каждого этапа исследования необходимо определить (начало, середина и конец занятия) необходимо определить:

1. Время ясного видения.

2. Вычислить устойчивость ясного видения (для каждою этапа paботы). Устойчивость ясного видения есть отношение времени ясного видения к общему времени эксперимента, выраженное в процентах.

5.2. Математический диктант.

Выбираются самостоятельно задания так, чтобы:

1) арифметическая задача состояла из 10 - 15 примеров на все 4 арифметических действия.

2) сложность примеров подбираются с учетом возраста и подготовленности учащихся.

3) решить данные примеры в течении 3-5 минут.

Решение примеров может быть письменным, с заранее написанными на бланках примерами или устным (тогда на бланке фиксируют только порядковые номера ответов и ответы).

Методика проведения арифметического задания. В интересующие Вас моменты урока (начало, середина и конец урока) исследуемым учащимся раздают листы бумаги с написанными параметрами (примерами). К решению примеров учащиеся должны приступить одновременно по команде «Начинайте». Время работы отмечается по секундомеру. В течении 5 мин. они решают устно примеры и записывают окончательный ответ. По истечении заданного времени подается команда «Закончить». Учащиеся заканчивают решать и отдают листы исследователю.

Обработка и анализ полученных данных. При обработке материала определяют следующие величины:

1. n - число учеников, принимающих участие в выполнении задания;

2. t - время выполнения задания мин.;

3. V - общее число примеров;

4. V1 - число решенных примеров;

5. V2 - число правильно решенных примеров.

Далее определяются следующие показатели, характеризующие работоспособность:

1. К - число решенных примеров в процентах к общему количеству примеров:

К= V1/ V * 100%.

2. Kl - число правильно решенных примеров в процентах к числу всех решенных примеров:

Kl =V2/V1 * 100%

3. t1 - время решения одного примера, сек. Данные показатели вычисляются для каждого этапа исследования (начало, середину и конец урока).

Оценки полученных результатов за все этапы исследования.

Для этого используют сведения, изложенные в таблице.

Таблица 5

Оценка работоспособности в зависимости от показателей.

Показатели Оценка работоспособности.

К1 К2 t1

Уменьшается Без изменений Увеличивается Скорость работы уменьшается; качество сохраняется.

Увеличивается Уменьшается Уменьшается Скорость работы увеличивайся за счет снижения качества (превалируют процессы возбуждения).

Уменьшается Уменьшается Увеличивается Нарастает торможение, снижаются скорость и качество работы.

- ,д

Сделать выводы о динамике работоспособности данных учащихся (каждого в отдельности) в течение исследуемого времени (урока, школьного дня, недели и т.д.) при исследовании арифметического задания.

Пробный диктант.

Пробные диктанты - один из методов, позволяющий определить динамику работоспособности учащихся.

Данный методический прием имеет недостатки. Заключающийся в трудности определения причин ошибок: связаны ли они с понижением работоспособности или с нетвердым знанием учащихся грамматики.

Поэтому этими методами лучше исследовать детей, имеющих одинаковый уровень успеваемости.

Выбор текста диктанта должен быть:

1. соответствовать возрасту;

2 включать всевозможные правила грамматики известные в данном возрасте;

3. время написания (большинством учащихся) не превышает 5 минут.

При обработке материала учитывают:

1. среднее количество ошибок, приходящихся на одного учащегося;

2. количество работ без ошибок;

3. количество работ с одной до трех; с трех до пяти; с пяти и более ошибками.

Данные величины определяют на каждом этапе исследования и в результате смотрят динамику работоспособности.

Сделайте выводы о динамике работоспособности, определенной данным текстом. Работоспособность повышается, без изменения или снижается от исходного уровня.

5.3. Корректурные пробы.

Данные пробы выполняют на специальных таблицах, представляющих собой набор различных букв или их сочетании, лишенных смыслового значения. Наибольшее распространение получили таблицы В.Я. Анфилова и А. Г. Иванова - Смоленского.

Порядок выполнения задания.

1. Завести секундомер и поставить на 0.

2. Раздать таблицы и попросить учащихся написать класс, фамилию, имя, возраст.

3. Дать указания и инструкцию по выполнению задания:

а) взять ручку или карандаш и поставить правую руку на локоть;

б) внимательно просмотреть каждую строчку (слева направо, как читают книгу) и вычеркивать буквы Х и И одной чертой (написать буквы на доске).

4. Спросить детей, понятно ли задание.

После непродолжительного отдыха попросить 2 -3 учеников повторить задание. Затем подать команду «Начали работу» и включить секундомер. Стереть все с доски, наблюдать, чтобы все работали.

5. Через 2 минуты командой «Cтоп» остановить работу детей и сбреешь стрелки секундомера на 0.

6. Дать указание поставить уголок на том месте, где каждого застал сигнал « Стоп», (нарисовать на доске уголок).

7. Снова дать указание детям поставить правую руку на локоть и внимательно слушать дальнейшую инструкцию:

а) Продолжить вычеркивать буквы Х и И во всех случаях, кроме тех, когда перед буквой Х будет стоять буква В, а перед буквой И - буква Е. В этих случаях ВХ и ЕИ надо не подчеркивать (написать все варианты на доске).

8. Спросить, понятно ли детям задание (вторая часть). После утвердительного ответа попросить 2 -3 учеников повторить задание. Затем дать сигнал «Начали работу от поставленного уголка», включить секундомер, стереть все с доски.

9. Через 2 минуты командой «Стоп!» остановить работу. Дать снова задание поставить уголок там, где каждого работающего застал сигнал «Стоп!» и подвести черту под всей выполненной работой.

10. Собрать таблицы.

Данное исследование проводят в начале, середине и в конце урока, чтобы определить в результате дальнейшего анализа динамику работоспособности детей в процессе урока.

Анализ проведенного исследования.

Анализ состоит из двух частей: первичного и вторичного анализа.

/. Первичный анализ корректурной пробы.

При обработке буквенных таблиц подсчитывают:

а) Количественный показатель - это объем выполненной работы, т.е. количество просмотренных знаков за все 4 минуты.

Для этого подсчитывают полное количество просмотренных строк, умножают на 40 (в строке 40 букв) и прибавляют количество букв неполной строки.

б) Качественный показатель - показатель К.

Для этого весь объем работы делим на количество букв, просмотренных в первые 2 минуты до введения дифференцированного раздражителя (первую часть работы).

Расчет показателя К записывают.

Количественный показатель и показатель К подсчитывают для каждой работы отдельно.

Далее установить качественные показатели работоспособности.

Для этого просматривают каждую работу и выявляют следующее.

В) Общие ошибки, которые подчеркивают одной красной чертой.

К данным ошибкам будут относиться: пропуски заданных букв; исправления; неправильно зачеркнутые буквы.

Г) Ошибки на дифференцировку во второй части работы.

К ним относятся зачеркнутые буквы Х и И в сочетаниях ВХ и ЕИ. Данные ошибки при проверке задания подчеркивают двумя красными чертами.

Результаты для каждой работы записывают в тетрадь (2 величины: Д - количество ошибок на дифференцировку; ОШ - всего ошибок (сумма 3-х и других).

Е) Далее рассчитывают коэффициент продуктивности Q по формуле:

Q = (a : 10)2

(a :10) + B

а - объем работы (количество просмотренных знаков за 4 минуты);

В - количество общих ошибок без пересчета на 500 знаков (одна ошибка приравнивается к 10 не просмотренным знакам). Результаты первичного анализа для каждого ребенка занесите в следующую таблицу №6.

Таблица 6

Первичный анализ корректурных проб

Первичная корректурная проба (до занятия) Корректурная проба в конце занятия

Наблюдаемые

наблюдаемые Количество обработанных знаков К ОШ Д Ошст Дст Q Наблюда6емые Количество обработанных знаков К ОШ Д Ошст Дст Q

Вторичный анализ корректурной пробы. При вторичном анализе определяется динамика работоспособности учащегося по показателям, характеризующим: а) скорость выполнения работы: количество обра-ботанных знаков; б) - показатель К; в) качество выполнения работы: - Ошст; - Дст; Q. Для оценки динамики работоспособности при вторичном анализе корректурной пробы используют таблицу №7.

Таблица 7

Оценка работоспособности по корректурной пробе

Изменение работоспособности.

Скорость выполнения работы.

Качество выполнения работы.

Повышается.

-увеличивается (увеличивается ко-личество обработан-ных знаков);

- увеличивается;

- без изменения. Повышается (снижается Ошст, Дст, Q).

- без изменения;

- повышается (снижается Ошст, Дст, Q)

Снижается (преобладают про-цессы возбуждения при ослаблении акти-вного торможения нервных процессов).

- увеличивается

- снижается ( увеличивается Ошст, Дст, Q).

Уменьшение (понижение количества обработанных знаков и показателя К )

- Уменьшение количества ошибок за счет снижения темпа работы; является начальным

признаком утомле-ния.

-повышение (снижение количества Ошст, Дст, Q).

Снижается работоспособность.

-уменьшается снижается количе-ство обработанных знаков и показателя К).

снижается (увеличивается Ошст, Дст, Q).

Снижается работоспособность.

- уменьшается

- без изменения.

Снижается работоспособность.

- без изменения

-снижается (увеличивается Ошст, Дст, Q).

Записать выводы о динамике работоспособности, о предположительных причинах ее обуславливающих.

5.4. Индивидуальный хронометраж

Методика хронометража основана на регистрации деятельности ребенка в процессе изучаемого режимного момента, определенного отрезка времени или даже суток. Методика дает возможность точно определить содержание, продолжительность и смену видов деятельности, но позволяет вести хронометражные наблюдения лишь за одним ребенком. Только в случае выполнения наблюдаемыми одинаковой работы возможно одновременно хронометрировать деятельность 2-3 детей. Такой хронометраж обычно проводится при обследовании учебной, трудовой, профессиональной и спортивной деятельности, т. е. тогда, когда ребенок находится в организованном коллективе. Возможности хронометража свободного времени детей ограничены, поэтому рекомендуется хронометражные наблюдения дополнять ведением дневника, который заполняется либо самим обследуемым, либо наблюдателем ретроспективно.

В зависимости от цели наблюдения хронометражные записи ведутся с разными интервалами - по 10 или 15 с, поминутно или за более крупные отрезки времени. Для упрощения и стандартизации записей хронометража предлагается применять систему кодирования видов деятельности. Для хронометража привычной деятельности детей и подростков K. Lange Anderssen и соавт. (1982) предлагают использовать код из ряда символов, отражающих сон и даже очень тяжелые физические нагрузки. Ниже приводится пример кодирования 8 основных видов деятельности школьника для ведения хронометража во время его пребывания в школе: ЛС - положение лежа и сон; С - положение сидя (отдых, учебные занятия, настольные игры и т. п.); ПС - положение стоя (отдых, чтение, ответ у доски и т. п.); П - прогулка и медленная ходьба; 1 - легкая физическая нагрузка (быстрая ходьба, подъем по лестнице, подвижные игры, общественно-полезная .деятельность и труд, физкультурные паузы во время уроков и т. п.); 2 - средняя физическая нагрузка (бег, гимнастические занятия, танцы и т. п.); 3 - тяжелая физическая нагрузка (спортивные игры, подъем и перенос тяжестей, скоростное плавание и т. п.); Х - другие виды деятельности, которые трудно описать.

Методика хронометража дает возможность получить точную информацию о непрерывной продолжительности конкретного вида деятельности и отдыха, о чередовании физических нагрузок разной интенсивности и отдыха, о суммарной продолжительности разных видов деятельности (двигательного компонента) и величине Эн. Такой диапазон возможностей позволяет оценить методику хронометража как объективную, точную, информативную, но трудоемкую, требующую существенных временных затрат.

5.5. Методы корреляционного и регрессионного анализа.

Корреляционно - регрессивный метод - как метод многофакторного анализа влияния факторов окружающей среды на здоровье населения.

Возможности различных методов многофакторного анализа.

Разработка профилактических и оздоровительных мероприятий, направленных на улучшение здоровья населения, должна проводиться с использованием информации о степени дифференцированного влияния различных факторов окружающей среды на здоровье людей. Эта информация необходима для определения приоритетов в решении задач, связанных с оздоровлением. Очевидно, в первую очередь следует решать те задачи, которые направлены на устранение наиболее неблагоприятных для здоровья факторов.

Для это нужно знать этиологические факторы окружающей среды и факторы риска, отрицательное влияние которых выражено наиболее сильно. Получить эти данные можно с помощью ряда методов, среди которых есть используемые гигиенической наукой много лет (данные специальных лабораторных исследований, сведения из научной литературы, личный опыт) и сравнительно новые, внедряемые в биологические исследования в последние годы.

Современные методы выявления влияния наиболее сильно воздействующих на здоровье населения факторов весьма разнообразны, но все они имеют единый методический базис — теорию вероятностей и математическую статистику.

С использованием этих методов биология из чисто описательной научной дисциплины превращается в аналитическую, переходя на новый, более высокий уровень. Сбываются пророчества К. Маркса о том, что «наука только тогда достигает совершенства, когда ей удается пользоваться математикой».

Рассмотрим в сравнительном плане наиболее часто применяющиеся методы многофакторного анализа.

КОРРЕЛЯЦИОННЫЙ АНАЛИЗ позволяет установить направление, силу, степень и достоверность влияния факторов среды на уровень здоровья населения.

Направление связи (оцениваемое по алгебраическому знаку коэффициента корреляции) может быть прямым и обратным.

При прямой связи (коэффициент корреляции имеет положительный знак) с увеличением интенсивности действия фактора среды повышается и уровень здоровья населения. Это может наблюдаться при воздействии благоприятных факторов.

При обратной связи (коэффициент корреляции отрицателен) при возрастании интенсивности влияния фактора уровень здоровья снижается.

Силу связи оценивают по коэффициенту линейной корреляции при значениях г=0,01-0,29 связь считается слабой, в интервале 0,30-0,69 связь признают средней (умеренной) и при r=0,70-0,99 - сильной. Функциональные зависимости имеют максимальную силу связи — 1.

Коэффициент линейной корреляции бывает трех видов - парный, парциальный и множественный.

Парный коэффициент корреляции свидетельствует о «грубой», «неочищенной» связи между каким -либо фактором х и уровнем здоровья у, так как на значение этого коэффициента оказывают влияние и другие факторы, особенно тесно связанные с х. Поэтому следует чаще использовать при анализе парциальные коэффициенты корреляции (рассчитать которые можно, имея парные коэффициенты). Они отражают связь между факторами и здоровьем в чистом виде, исключая влияние других факторов.

Множественный коэффициент корреляции отражает одновременно связь исследуемых факторов со здоровьем.

Теоретически расчет и анализ коэффициентов корреляции возможен лишь в случае линейной связи между факторами и уровнем здоровья. Линейность связи легко устанавливается путем расчета так называемого показателя линейности связи. Если связь нелинейная, определяется т.н. корреляционное отношение и по нему судят о силе связи между факторами и здоровьем. Однако требование линейности связи можно не учитывать при одновременном исследовании нескольких факторов в многофакторных моделях, что расширяет рамки применения коэффициентов линейной корреляции и на нелинейные случаи. Более того, представляя исходные данные в логорифмическом виде, И РЕЗКО НЕЛИНЕЙНЫЕ СВЯЗИ ХОРОШО ОПИСЫВАЮТСЯ ЛИНЕЙНЫМИ КОЭФФИЦИЕНТАМИ КОРРЕЛЯЦИИ.

Степень влияния факторов характеризуется так называемым коэффициентом детерминации, которые представляют собой увеличенные в 100 раз (для перевода в проценты) квадраты парциальных коэффициентов корреляции. Коэффициент детерминации отражает в процентах долю (удельный вес) влияния на здоровье данного фактора (или группы факторов) среди всех других, не учитываемых в исследовании, но возможных, суммарное влияние которых дополняет найденную величину до 100%.

При этом очень слабая детерминация (незначительный вклад) при значении коэффициента детерминации до 1;

Слабый долевой вклад - при значении от 1 до 4 ед.;

Умеренный вклад - от 5 до 9 ед;

Сильный вклад - от 10 до 14 ед. и более 15 единиц определяется как выраженный долевой вклад изучаемых факторов в уровень здоровья.

Достоверность влияния факторов определяется по средней ошибке

коэффициента корреляции. Коэффициент корреляции не менее чем в 2,5-3 раза превышает свою среднюю ошибку. Достоверность коэффициента корреляции обычно обеспечивается достаточно большим числом одновременно исследуемых объектов, в которых изучается влияние факторов среды на здоровье.

Можно использовать эмпирическое правило, согласно которому число зон (объектов исследования) должно быть минимум в 5-6 раз больше числа одновременно учитываемых факторов, т.е. например если исследуется влияние трех факторов на состояние здоровья людей, то количество объектов (детей) должно быть не менее 15.

Необходимость включения множества объектов изучения при большом числе исследуемых факторов является существенным недостатком корреляционного анализа.

РЕГРЕССИОННЫЙ АНАЛИЗ - это очень тесно связанный с предыдущим вид многофакторного анализа. Как правило, он и проводится одновременно с корреляционным. В этом случае его именуют как корреляционно-регрессионным. Главное назначение регрессионного анализа состоит в том, что с его помощью можно вынести т.н. уравнение регрессии, которое используется как модель, описывающая "поведение" уровня здоровья при изменениях интенсивности действия включенных в нее факторов среды. В общем виде уравнение регрессии имеет вид:

Где у - уровень здоровья; а х - включенные в модель факторы.

Функция, связывающая х и у, чаще всего является линейной или приведенной к линейной путем логорифмирования всех исходных данных.

В этих случаях уравнения регрессии имеют вид:

У = а 0 + а1х1 +а2х2 + … ап хп (1)

Lg y = a0 + a1gx1+ a2lgx2 + …anlgxn (2) постоянных коэффициентов а0,а1,а2 - имеют одинаковую методику решения. Решить эти уравнения - значит найти конкретные значения постоянных коэффициентов и т.д. до Зная их, можно при любых значениях х определить прогнозируемый уровень здоровья.

Решают эти уравнения, предварительно составив и решив относительно в систему линейных алгебраических уравнений с помощью ЭВМ по описанным в специальной литературе схемам. Схемы решения по нашему мнению, удобнее всего выбирать по алгоритмам Дулитля, Крамера или Гаусса. При использовании регрессионного анализа следует помнить, что здесь также остается в силе необходимость включения в число объектов изучения гораздо большего (более чем в 5 раз) по сравнению с числом исследуемых факторов, как это было описано при рассмотрении основ корреляционного анализа. На современном этапе корреляционно - регрессионный анализ является наиболее приемлемым при многофакторном анализе. При этом для его обработке используют компьютерные программы. Часть данных программ включена в стандартный набор по статистике Microsoft Exel. В данных программах используются два функциональных продукта: ЛГРФПРИБЛ и ЛИНЕЙН. Данные продукты проводят регрессионный анализ связи между уровнями изучаемых объектов и факторами с учетом характера их взаимодействия: по линейному тренду (имеет место линейная зависимость) или по экспоненциальному тренду (имеет место нелинейная зависимость).

 

Страниц: 1 2 3 4
Здесь вы можете написать комментарий

* Обязательные для заполнения поля
Все отзывы проходят модерацию.
Архив сайта
Навигация
Связаться с нами
Наши контакты

vadimmax1976@mail.ru

+7(908)07-32-118

О сайте

Magref.ru - один из немногих образовательных сайтов рунета, поставивший перед собой цель не только продавать, но делиться информацией. Мы готовы к активному сотрудничеству!