CC BY
5
группы (р<0,001). Разница в точности двигательных действий в группах была несущественной (см. таблицу).
Наиболее высокая работоспособность зафиксирована в группе спортсменов. Задания по психологическому практикуму они выполняли на 2,8 с быстрее. Данные по оценке концентрации внимания в обеих группах соответствовали уровню средней степени работоспособности (р>0,05).
Показатели максимальной частоты движения кисти во все периоды испытаний были заметно выше в 1-й группе (р<0,001), причем частота движений у спортсменов в четырехкратном повторении постоянно нарастала, что свидетельствовало о хорошем функциональном состоянии двигательных центров. Во 2-й группе частота движений неуклонно снижалась, что указывало на недостаточную функциональную устойчивость нервно-мышечного аппарата.
В сравниваемых группах наблюдалась значительная разница в частоте тремора и количестве колебаний тела в пространстве. Нарушение координации функций, проявлявшееся в пошатывании и качании тела вплоть до полной невозможности стоять в исходном положении, отмечалось во 2-й группе в 3 раза чаще. Представление об общем состоянии нервно-психической сферы можно дополнить наличием дрожания пальцев вытянутых рук, которое у лиц спортивного профиля встре-
чалось в 4 раза реже. Наиболее стабильное положение тела в пространстве, укороченная амплитуда тремора рук — характерные признаки школьников из 1-й группы.
Приведенные данные позволяют заключить, что сдвиги, вызываемые занятиями физическими упражнениями, носят нетождественный характер: они нарастают или уменьшаются по мере изменений величины физических нагрузок. Приобретенные двигательные навыки и благоприятное функциональное состояние закрепляются тем эффективнее, чем более систематической и насыщенной была физическая тренировка.
Наименьшая утомляемость, более быстрая восстанавливаемость, возможность более совершенно и точно, с максимальной экономией времени и сил выполнять двигательные действия выявлены у учащихся, имевших 8—10-часовой режим занятий физическими упражнениями в неделю в процессе учебы в школе.
По данным исследования, число часов, отводимое на физическое воспитание школьной программой, не может существенно восполнить дефицит двигательной активности. Поэтому возникает необходимость разработки научно обоснованной системы двигательного режима в школе, создающей предпосылки для гармонического развития личности школьника.
Поступила 09.02.90
© В. И. АГАРКОВ. 1991 УДК 371.7
В. И. Агарков
ОПТИМИЗАЦИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО состояния МЛАДШИХ школьников С ПОМОЩЬЮ РИТМА УЧЕБНЫХ ДЕЙСТВИЙ
Донецкий медицинский институт
Интенсивная умственная работа школьников, как правило, связана с их деятельностью на уроке. Чрезмерный по активности или плохо организованный учебный процесс на уроке зачастую служит причиной преждевременного или выраженного утомления детей, что значительно снижает качество обучения, сказывается на работоспособности и в конечном итоге на психическом здоровье школьников. Поэтому разработка эффективных и доступных для использования способов оптимизации умственной работы учащихся на уроке имеет большое гигиеническое и педагогическое значение. В связи с этим задача настоящего исследования состояла в изучении гигиенической эффективности рационального ритма учебных действий в оптимизации работоспособности и функционального состояния учащихся в ходе общеобразовательного урока.
Наблюдения проведены на учащихся 3-го класса (30 человек), занимавшихся на уроках с заранее заданным количеством, продолжительностью
и кратностью чередования учебных действий. Под учебными действиями понималось выполнение различных видов учебной работы в процессе урока. Было оценено 9 вариантов урока с различным ритмом учебных действий. Ритм определялся количеством и частотой чередования учебных действий. При этом максимальное количество учебных действий, планируемое на урок, составляло 12— 13, а наибольшая частота чередования — 11 раз. Исследования проводили только в первую смену на уроках с максимальной работоспособностью (2-й урок).
Функциональное состояние организма детей оценивали до и после урока с помощью зрительно-моторной реакции (ЗМР), порога возбудимости зрительного анализатора (ПВЗА), электрокардиографического индекса Р/Т и артериального давления, преимущественно диастолического, как более адекватно отражающего нервно-психиче-ское напряжение учащихся.
Как свидетельствуют данные табл. 1, при нали-
Таблица 1
Функциональные изменения в организме школьников на уроке в условиях возрастающего ритма учебных действий
Вариант урока Количественные характеристики учебных действий Величина и направленность функциональных сдвигов к концу урока
ЗМР. мс (л=400) ПВЗА, В (л=30) АД диастолическое, мм рт. ст. (л=30) индекс Р/Т (л=10)
1 2 учебных действия продолжительность 1 действия 8—9 мин,
чередование 4—5 раз
2 4—5 учебных действий, продолжительность 1 действия 7—
8 мин, чередование 1 раз
3 6—7 учебных действий, продолжительность 1 действия 5 —
6 мин, чередование 1 раз
4 9—10 учебных действий, продолжительность 1 действия
4—5 мин, чередование 1 раз
5 12—13 учебных действий, продолжительность 1 действия
3—4 мин, чередование 1 раз
—5,9±1,6 —0,24±0,13 +3,2±1,9 +3,7±1,9
—5,5±1,5 —0,25±0,11 +3±1,8 +3,5±1,9
—7,1 ±1,5 —0,3±0,14 +3,0±1,8 +3,4±1,8
+5,0±1,6 +0,21 ±0,13 +6±1,9 +4,2±1,7
+9,9±1,7 +0,42±0,12 + 10±2 +8,3±2
чии на уроке 4—7 учебных действий продолжительностью 5—8 мин каждое (варианты 2 и 3) имеет место улучшение или тенденция к улучшению функций ЦНС учащихся в виде сокращения латентного периода ЗМР на 5,5± 1,5 — 7,1 ± 1,5 мс (<=3,7—4,7) и снижения ПВЗА на 0,25=4=0,11 — 0,3±0,14 В (/=2,1—2,3). Параллельно с улучше: нием функций ЦНС проявляют тенденцию к повышению и функции сердечно-сосудистой системы, что выражается в некотором увеличении электрокардиографического индекса Р/Т — на 3,4±1,8 — 3,5±1,9% (/=1,8—1,9) и диастолического АД— на 3±1,8 мм рт. ст. (/=1,7). Подобный характер и величина сдвигов сердечно-сосудистых показателей подчеркивают отсутствие чрезмерного напряжения организма, наличие лишь рабочего тонуса функций.
Такая же направленность функциональных реакций организма детей отмечена и при использовании на уроке 2 учебных действий продолжительностью 8—9 мин, но чередующихся 4— 5 раз (вариант 1). Однако в этом случае достоверное улучшение показателей обнаружено лишь в отношении латентного периода ЗМР — (—5,9± ±1,6 мс, /=3,7), а ПВЗА, диастолическое АД и индекс Р/Т проявили только тенденцию к изменению, т. е. ПВЗА понижается на 0,24=4=0,13 В (/=1,9), а диастолическое АД и индекс Р/Т повышаются соответственно на 3,2±1,9 мм рт. ст. (/=1,7) и 3,7±1,93 (/=1,9). Иными словами, функциональное состояние учащихся на уроке этого варианта менее благополучно, чем на уроках вариантов 2 и 3, хотя и остается на хорошем уровне.
При использовании в ходе урока 9—10 учебных действий с продолжительностью 4—5 мин каждое (вариант 4) к концу урока наблюдается угнетение функций ЦНС, свидетельствующее об утомлении учащихся на фоне существенного напряжения сердечно-сосудистой системы. Это проявляется в увеличении латентного периода ЗМР на 5±1,6 мс (/=3,1), тенденции к повышению ПВЗА (+0,21 ± ±0,13 В, /=1,6), а также в возрастании диасто-
лического АД на 6± 1,9 мм рт. ст. (/=3,2) и индекса Р/Т на 4,2± 1,7 % (/=2,5). Аналогичная направленность функциональных изменений в организме школьников более отчетливо просматривается при наличии на уроке 12—13 учебных действий с продолжительностью каждого 3— 4 мин (вариант 5). В этих условиях отмечается значительное утомление учащихся — латентный период ЗМР увеличивается на 9,9±1,7 мс (/= =5,8), а ПВЗА —на 0,42±0,12 В (/=3,5). При этом существенно повышаются АД (на 10=4=2 мм рт. ст., /=5) и индекс Р/Т (на 8,3±2 %, /= =4,2), т. е. показатели, характеризующие степень нервного напряжения организма, причем функциональные сдвиги превышают таковые на уроке варианта 4 соответственно в 1,7 и 2 раза. Следовательно, с повышением количества учебных действий или увеличением частоты их чередования возрастает функциональная активность нервной системы и тонус вегетативных функций организма детей.
Однако этот процесс неоднороден по характеру действия на организм: в начальный период он улучшает функциональное состояние учащихся, а в дальнейшем превращается в фактор, ускоряющий развитие утомления за счет прежде всего высокого нервного напряжения. Поэтому в условиях чередования 4—7 учебных действий в ходе учебного процесса отмечается повышение функционального состояния ЦНС школьников к концу урока, а при дальнейшем увеличении числа учебных действий наблюдаются признаки неблагоприятного влияния такого учебного ритма на функциональное состояние детей.
Небольшое количество учебных действий в содержании учебного процесса при малой частоте чередования (низкий ритм) также неблагоприятно сказывается на функциональном состоянии школьников (табл. 2). Так, при 2—3 учебных действиях с чередованием 1—3 раза в течение урока и большой продоложительности одного учебного действия (11—21 мин) наблюдается существенное ухудшение функций как центральной нервной,
Таблица 2
Функциональные изменения в организме школьников на уроке в условиях низкого ритма учебных действий
Величина и направленность функциональных сдвигов к концу урока
Вариант урока Количественные характеристики учебных действий ЗМР, мс <л=400) ПВЗА. В (л—30) АД диастолическое, мм рт. ст. (л=30) индекс Р/Т, |'л=10)
6 1 учебное действие, повторяющееся 2 раза, продолжительность действия 16 мин + 10±1,7 +0,48+0,15 —8,1 ±2 —4.0±1,9
7 2 учебных действия, продолжительность I действия 20—21 мин +9,8±1,5 +0,45±0,14 —6±2,1 —3,1 ±1,8
8 2 учебных действия, чередование 3 раза, продолжительность 1 действия 12—14 мин +5,2±1,5 +0,2±0,11 —3,4±1.9 —2.2 ±1,8
9 3 учебных действия, чередование 1 раз, продолжительность 1 действия 11 —15 мин + 5±1,4 +0,21 ±0,12 —3,1±1,8 —2±1,6
так и сердечно-сосудистой систем организма школьников (варианты урока 7—9). Причем, если направленность изменений функций ЦНС аналогична таковой при увеличенном количестве и частоте чередования учебных действий и является естественной для процессов утомления (увеличивается латентный период ЗМР и повышается ПВЗА), то функции сердечно-сосудистой системы развиваются в направлении, противоположном установленному в вариантах уроков 1—5 — снижаются диастолическое АД и индекс Р/Т. При этом выраженность функциональных сдвигов увеличивается с уменьшением количества или частоты чередования учебных действий. При 2—3 учебных действиях с чередованием 1—3 раза (варианты 8—9) латентный период ЗМР увеличивается к концу урока на 5±1,4 — 5,2±1,5 мс (/=3,5—3,6), а остальные показатели имеют лишь тенденцию к изменению — ПВЗА возрастает на 0,2±0,11— 0,21 ±0,12 В (/=1,7—1,8), диастолическое АД и индекс Р/Т снижаются соответственно на 3,1± ±1,8 — 3,4± 1,9 мм рт. ст. (/=1,7—1,8) и2±1,6 — 2,2± 1,8 % (/=1,2—1,3). При наличии же в учебном процессе 2 учебных действий, не чередующихся в течение урока (вариант 7) и поэтому имеющих большую продолжительность (20—21 мин), латентный период ЗМР и ПВЗА возрастают уже на 9,8± 1,5 мс (/=0,5) и 0,45±0,14 В (/=3,2), а диастолическое АД снижается на 6±2,1 мм рт. ст. (/=2,9). В этом варианте только величина уменьшения индекса Р/Т не достигает достоверного уровня, хотя и составляет 3,1 ±1,8 % (/= 1,7). При использовании в ходе урока только одного учебного действия функциональные сдвиги по всем показателям достигают достоверных уровней, а по величине превышают таковые при 2—3 учебных действиях в 1,8—2,4 раза, что подчеркивает выраженность утомления школьников (вариант 6).
Следовательно, умственная работа школьников как в условиях урока с малым количеством учебных действий и редким их чередованием (низкий
ритм), так и с большим количеством и высокой частотой их чередования (высокий ритм) неблагоприятно сказывается на функциональном состоянии организма детей и приводит к развитию раннего утомления. Это связано, по-видимому, с существованием различного механизма формирования функционального состояния ЦНС детей. В условиях урока с низким ритмом учебных действий, вероятно, быстро развивается разлитое торможение в коре головного мозга как следствие недостаточной или однохарактерной стимуляции ЦНС. Поэтому утомление в этом случае формируется, вероятнее всего, по механизму отрицательной самоиндукции, тогда как при высоком ритме учебных действий, по-видимому, быстро наступает функциональное истощение нервных клеток, за счет чего и развивается раннее утомление. Средние уровни ритма учебных действий, наоборот, активизируют умственный процесс у детей и предупреждают преждевременное их утомление.
Таким образом, рациональное сочетание количества и частоты чередования учебных действий в ходе урока нормализует интенсивность умственной работы детей и тем самым предупреждает чрезмерное напряжение или снижение функционального тонуса организма.
Оптимальным ритмом учебных действий в течение урока можно считать 4—7 действий, постоянно чередующихся при продолжительности каждого 5—8 мин, или 2 действия, но сменяющихся 4—5 раз с продолжительностью каждые 8—9 мин. Несколько худшим вариантом является учебный процесс с 9—10 действиями, чередующимися через 4—5 мин.
Гигиенически нерациональным следует признать учебный процесс на уроке с количеством учебных действий 12 и более или 1, но чередующимся 11 раз и более, а также с 1—2 действиями, редко повторяющимися (через 18—20 мин).
Поступила 27.12.89
