Физиолого-гигиенические методики изучения влияния учебного процесса на организм.

Для оценки работоспособности учащихся пользуются разнообразными физическими методами, которые позволяют определить функциональное состояние различных органов и систем. Они должны отражать функциональное состояние организма детей под влиянием различных раздражителей. Существуют методики, позволяющие оценить функциональное состояние ЦНС:

I.

А) дозированные задания (количественные и качественные показатели общей умственной работоспособности);

а) арифметические задания (уменьшение % соотношения правильно решенных примеров от начала занятий к их концу расценивается как снижение работоспособности, а увеличение - как повышение).

б) корректурные таблицы (Анфимова, Иванова-Смоленского, фигурные таблицы Грюнбаума. См. таблицы 5.3, 5.4, 5.5.

Б) Хронорефлексометрия - для оценки функционального состояния ЦНС она позволяет определить скрытое время реакции на зрительный или слуховой раздражитель.

Прибор (хронорефлексометр) регистрирует время от предъявления раздражителя до начала двигательной реакции. По динамике величины латентного периода и уменьшению или увеличению случаев срыва дифференцировки (два раздражителя) судят о функциональных изменениях ЦНС. Удлинение латентного периода и увеличение количества случаев срыва дифференцировки к концу занятий свидетельствует о понижении общей умственной работоспособности.

в) определение электрической возбудимости глаза - свидетельствует о повышении возбудимости ЦНС. (подробно методику см. в Руководстве);

г) ассоциативный эксперимент.

II. Для определения физического утомления используют:

а) динамометрию - определение силы и выносливости мышц рук по показателям статической работы. Она позволяет судить о состоянии нервномышечного аппарата. Для этих целей используется динамометр Рознеблата.

Укорочение времени, в течение которого обследуемый может удержать показание манометра, рсценивается как указание на снижение мышечной выносливости.

б) эргографию - определение силы и выносливости мышц рук по показателям динамической работы (пальцевой эргограф).

в) актографию - регистрация двигательного беспокойства позволяет определить ранниее утомление, выражающиеся в охранительном возбуждении)

г) треморометрию - определение координации и точности движения. Она позволяет установить изменения функционального состояния нервно-мышечного аппарата мелких мышц кисти. В то же время, можно оценить ЦНС, т.к. нарастание тремора свидетельствует о неблагоприятном функциональном изменении ЦНС.

III. Для оценки функциональных возможностей организма на уроках физкультуры пользуются методиками в основу которых положен учет изменения ЧСС, АД, ЧД. Наиболее распространены функциональные пробы с дозированной мышечной нагрузкой:

а) проба Летунова (приседания, бег на месте)

б) ортостатическая проба

в) Гарвардский степ-тест.

Функциональные пробы дыхательной системы:

а) проба Штанге (задержка дыхания на вдохе)

б) проба Генча (задержка дыхания на выдохе)

Таблица 5.3.

 

Таблица 5.4.

Таблица 5.4.

3. Гигиенические требования к организации учебного процесса в общеобразовательной школе и их обоснование.

У школьников 1-3-х классов снижение работоспособности обычно начинается со 2-го урока и резко усиливается к 4-му уроку. Особенно это заметно у первоклассников. Вследствие того, что возбудительные процессы в коре головного мозга преобладают над тормозными, 7-детним детям трудно длительно сосредоточить внимание, напрягать память, сохранять относительно неподвижное положение тела при работе. На 4-м уроке у первоклассников наблюдается выраженное утомление.

В среднем и страшем школьном возрасте, так же как и у младших школьников, работоспособность учащихся значительно снижается на 4-м уроке. При продолжении работы на 5-м уроке благодаря включению компенсаторных механизмов работоспособность школьников несколько повышается, а затем к 6-му значительно падает. Это положено в основу регламентации продолжительности учебного дня в зависимости от возраста школьников и рационального составления школьного расписания. В младшем школьном возрасте в расписании должно быть не более четырех уроков в день, причем рекомендуется облегчать последний урок. В среднем школьном возрасте, вплоть до 8-го класса, учебный день ограничивается пятью уроками. В 9-х, 10-х классах 6-е уроки допускаются лишь 2 раза в неделю.

Дневная динамика работоспособности учащихся находится в прямой связи не только с числом уроков, но и с их продолжительностью. Педагогический опыт и гигиенические наблюдения показали, что продолжительность урока в 45 минут велика для учеников 1-х и 2-х классов. В последние 100-15 минут урока у детей, особенно у первоклассника, резко падает активность, снижается качество их работы, нарастает двигательное беспокойство, что служит признаком наступающего утомления. Значительная часть детей фактически не приимает участия в работе. В этих классах целесообразно сократить уроки до 30-35 минут. Исследования гигиенистов и физиологов показали, что при продолжительности занятий в 30-35 минут в 1-2-х классах повышается работоспособность и успеваемость детей. Следовательно, повышается как гигиеническая, так и педагогическая эффективность занятий.

Заслуживает внимания опыт организации 35-минутных уроков для учащихся всех начальных классов. И сокращение 5-х и 6-х уроков, протекающих на фоне сниженной работоспособности. Особенно это целесообразно внедрять на занятиях во вторую смену. Кроме того, рекомендованы 35-минутрые занятия для детей, имеющих отклонения в состоянии здоровья, независимо от их возраста, находящихся в санаторно-лесных школах и санаториях.

Для сохранения устойчивой работоспособности в течение всего учебного дня большое значение имеет организация отдыха между уроками. Во-первых, перемены должны быть достаточной длительности, чтобы обеспечивали две фазы отдыха: в первую происходит восстановление работоспособности, во вторую - упрочение восстановленного уровня.

Уставом средней общеобразовательной школы рекомендуются следующие варианты организации перемен между уроками в течение учебного дня: 10-30-10-10 или 10-20-20-10 мин. Длительность малых перемен менее 10 минут не разрешается, так как в этом случае дети не успевают отдохнуть. Большие перемены в течение учебного дня предназначены для приемов пищи и отдыха на школьном участке. В начальной школе целесообразен вариант 10-20-10 минут с большой переменой (20 минут) в середине учебного дня. Для старших классов при 6 уроках большая перемена должна быть организована также в середине учебного дня, т.е. после 3 урока. В средней школе, где учатся и младшие и старшие школьники, для рациональной организации завтраков целесообразна организация двух больших перемен после 2-го и 3-го уроков.

Вторым важным требованием является правильное содержание отдыха во время перемен. Перемены могут выполнять свое назначение, если действительно предоставят детям смену вида деятельности, дадут двигательную разрядку организма. Подвижные игры, проводимые на открытом воздухе и сопровождаемые положительными эмоциями, являются лучшим отдыхом. Они приводят к быстрому восстановлению работоспособности организма. Перемена на свежем воздухе тренирует и закаляет организм, оказывает оздоровительное воздействие.

Изучение недельной динамики работоспособности позволяет выделить дни, характеризующиеся оптимальными показателями. Это, как правило, вторник, среда. С четверга постепенно начинает накапливаться утомление, которое нарастает к пятнице и субботе.

В последний день недели нередко у школьников можно наблюдать кратковременный подъем работоспособности, что объясняется “конечным порывом”, связанным с ожиданием предстоящего дня отдыха. Понедельник характеризуется постепенным включением школьников в учебную неделю, поэтому работоспособность учащихся в этот день не достигает оптимальных значений.

Рекомендуется при расределении учебной нагрузки по дням недели учитывать недельный ход кривой работоспособности. В понедельник и в последние дни нецелесообразно проводить контрольные работы, требующие значительного нервного напряжения.

В связи с тем, что в четверг начинает снижаться работоспособность, были сделаны предложения по облегчению этого дня недели или организации в младших классах свободного от основных занятий дня в середине недели. Опыт организации занятий в четверг по облегченному типу в младших классах оправдал себя. При такой организации учебной недели работоспособность школьников устойчиво сохраняется до конца недели.

Отмечено изменение работоспособности учащихся в течение учебного года. Известно, что умственная работоспособность и, в частности, такие ее показатели как внимание и память, наиболее высоки с октября по январь. В январе-марте показатели постепенно снижаются. В мае и летние месяцы умственная работоспособность находится на низком уровне. Наиболее значительное снижение показателей работоспособности учащихся обнаруживается в 3-й, наиболее продолжительной и напряженной четверти. В 4-й четверти показатели работоспособности могут несколько улучшиться в связи с уменьшением учебной нагрузки, с одной стороны, так как новый и наиболее сложный учебный материал уже пройден, и увеличением отдыха на воздухе школьников в теплое весеннее время - с другой. Однако и в 4-й четверти выявляется снижение полноценности отдельных физиологических функций.

Для поддержания работоспособности в течение учебного года предусмотрено прерывание учебного процесса периодическим отдыхом в виде каникул. В связи с тем, что в начале каждой четверти происходит “врабатывание” в школьную жизнь, в первые дни каждой четверти предусмотрены легкие вводные занятия и небольшой объем домашних заданий.

Изучение колебаний работоспособности учащихся позволило выявить периоды, характеризующиеся наибольшими неблагоприятными сдвигами работоспособности. Таким критическим периодом является, прежде всего, начало обучения в школе - 1-й класс. Трудности обучения, объясняются процессом приспособления, адаптации к новым условиям, режиму, нагрузке, обязанностям. Трудности могут возрастать на завершающем этапе начального обучения - в 3-м классе. В 4-м классе, в связи с новой организацией школьного труда, введением предметного обучения и необходимостью установления контактов со многими учителями по различным предметам, кабинетной системой обучения вновь ухудшаются показатели работоспособности. Наконец, на завершающем этапе среднего образования (в9-10-х класса школы) в связи с увеличением учебной нагрузки наблюдаются значительные изменения работоспособности как в течение дня, так и в тчение недели и учебного года.

Большое значение имеет то, в какую смену проводятся учебные занятия. Чтобы уменьшить неблагоприятное влияние занятий во вторую смену, рекомендовано так организовать учебный процесс, чтобы одни и те же дети не занимались несколько лет подряд по вторую смену, а периодически (каждый год) классы менялись бы сменами. Первые и выпускные классы должны всегда заниматься в первую смену.

Многочисленные исследования гигиенистов показали, что обеспечению длительной работы в условиях оптимальной работоспособности и снижению утомления способствует гигиенически рационально составленное расписание учебных предметов.

Проведенные исследования, позволяют сформулировать основные гигиенические требования к составлению расписания с учетом дневной и недельной динамики работоспособности школьников.

Чередование различных видов деятельности.

Физиологической основой этого требования служит переменное возбуждение различных участков коры головного мозга, ответственных за выполнение разных видов деятельности.

Учебные предметы различаются по характеру деятельности, по трудности, по степени умственного напряжения, по тому какую преимущественно сигнальную систему (первую или вторую) она нагружают, по соотношению статического и динамического компонентов. Чтобы избежать однообразия деятельности в течение учебного дня, следует предусмотреть чередование естественно-математических и гуманитарных предметов с учетом ранговой шкалы трудности предметов.

Ранговая шкала трудности предметов

Математика, русский язык (для национальных школ)
Иностранный язык
Физика, химия
История
Родной язык, литература
Естествознание, география
Физкультура
Труд
Черчение
Рисование
Пение

Не следует непосредственно друг за другом ставить в расписании уроки по сходным предметам, нагружающим одни и те же отделы центральной нервной системы, например, ставить физику после математики или географию после истории. Нецелесообразно сдваивание уроков по одному предмету. Сдвоенные уроки допускаются только по труду, на занятиях физкультурой, при проведении лабораторных и контрольных работ.

Лишь в экспериментальных школах, где предусмотрена двухурочная система преподавания: урок закрепления знаний сразу же после перерыва следует за уроком сообщения новых знаний. При использовании активных методов преподавания и сокращения уроков до 35 минут доказана возможность для учащихся младшего возраста сдваивать уроки по отдельным предметам.

Расписание учебных предметов в расписании в соответствии с дневной и недельной динамикой работоспособности.

После врабатывания (2-3-й урок), когда высока еще работоспособность учащихся, следует ставить предметы, нагружающие преимущественно вторую сигнальную систему и основанные на вербальном, словестном преподавании (русский язык, литература, математика). К концу учебного дня, когда снижается продуктивность работы, полезно в расписание включить учебные предметы, основанные на предметном, образном, конкретном восприятии (рисование, черчение).

Предметы, требующие большого умственного напряжения, сосредоточенности и внимательности, не следует проводить в часы наименьшей работоспособности, т.е. ни на 1-м уроке, когда происходит врабатывание, ни на последнем, когда более выражено утомление.

Наибольшее утомляющее действие оказывают предметы, с которыми школьники встречаются при обучении впервые: во 2-м классе это природоведение, в 4-м - история, 5-м - география, ботаника, литература, 6-м - физика, в 7-м классе - химия. В младшем школьном возрасте наиболее утомительно чтение. На протяжении всех школьных лет, в том числе в 8-10 классах, наиболее утомительными оказываются химия и география. Это связано со сложностью многих тем по химии, перенасыщенностью фактическим материалом курса географии, недостаточно наглядным преподаванием этих дисциплин.

Уроки по предметам, оказывающим наибольшее утомляющее действие, следует проводить в период оптимальной работоспособности. Это относится и к контрольным работам, требующим значительного нервного напряжения. Их целесообразно проводить в младших классах на 2-3 уроке, в средних и старших на 2-4-м уроке. Недопустимо назначение нескольких контрольных работ в один день, на одной неделе, особенно к концу учебной четверти.

Предметы, требующие наибольшего умственного напряжения и длительного выполнения домашних заданий, следует равномерно распределить в течение учебной недели. Уроки труда и физкультуры целесообразно вставить в расписание 3-4ми, когда начинает проявляться утомление, особенно в дни начинающегося снижения работоспособности - четверт и пятница.

В практике работы младших классов встречаются комбинированные уроки, на которых сочетается несколько разных видов работ. Проведение таких уроков заслуживает положительной оценки. Например, полезно последние 10 минут урока русского языка или математики отвести рисованию по теме урока, что даст возможность разнообразить виды деятельности и ограничивать их продолжительность..

К старшему школьному возрасту более четко определяются интересы, склонности, способности учеников. Одной из форм их развития являются вводимые в среднем школьном возрасте факультативные занятия, обязательные для всех учеников класса. Продолжительность их, определенная действующим типовым учебным планом, не должна превышать 2 ч в неделю в 7-х классах, 3 ч - в 8-х классах, 4 ч - в 9-11 классах. Их проводят после 45-минутного отдыха учащихся от основных уроков в школе, через каждые 45 минут факультативных занятий устраивают 10-минутные перерывы. Факультативные занятия, проводимые по выбору школьников, помогают учащимся в профессиональной ориентации.

Педагогический принцип соответствия обучения интересам и способностям старших школьников нашел значительно более полноценное выражение в классах и школах с угулубленным изучением отдельных предметов. За последние годы суммарная учебная нагрузка учащихся 8-10 классов в профилированных школах и классах составляет 9-14 ч в день, что больше, чем у сверстников из массовой школы. Это связано с увеличенным на 2-6 часов в неделю временем, отводимым учебным планам этих школ на профилирующие предметы. В профилированных школах и классах предусмотрена учебная недельная нагрузка для 8-х классов - 34-35 ч, для 9-10 классов - 37-39 ч.

Для ликвидации накапливающегося в течение учебного года утомления и поддержания высокого уровня работоспособности на протяжении всего учебного года служат периодические перерывы в занятиях - каникулы. Установлены следующие сроки школьных каникул: осенние - продолжительностью 5 дней (с 5-го по 9-е ноября), зимние - 12 дней (с 30-го деккабря по 10-е января), весенние - 8 дней (с 24-го по 31-е марта). Учебные занятия в школах заканчиваются в 1-4-х классах 31 мая, в 5-7-х классах - 19 июня, в 8-10 классах - 25 июня (включая подготовку и сдачу экзаменов).

Функциональное состояние и работоспособность школьников во многом зависит от организации урока.

Разработка рациональной структуры урока служит определение длительности основных видов работ на уроке: письма, чтения, изучения нового материала, использования программированных материалов и технических средств и др.

Установлено, что длительность непрерывного чтения без значительного зрительного напряжения и ухудшения функционального состояния центральной нервной системы составляет в первом-втором классах 8-10 минут, в третьем 15. Учитывая трудность для младших школьников самостоятельного чтения, рекомендуется его планировать на начало или середину урока и чередовать с беседами пересказов и другими видами деятельности, составляющими урок чтения. Выполнение письменных заданий целесообразно проводить в два-три приема на протяжении урока. Исходя из значительной трудности в младшем возрасте письменных работ, целесообразно на уроках русского языка и математики сочетать устную и пиьсменную работу таким образом, чтобы письменные задания приходились на начало и середину урока, т.е. выполнялись при достаточно высокой работоспособности.

При установленной в школе длительности уроков в 45 минут для младших школьников, у которых длительность активного внимания ограничена 15-25 мин., особое значение приобретает организация урока. Основным гигиеническим принципом организации урока, особенно в младшем возрасте, становится разнообразие видов деятельности внутри 45-минутного урока, чередование различных видов работ, переключение внимания, введение кратковременного отдыха в виде физкультминуток после 20-25 минут занятий, особенно в середине 3-го и 4-го уроков, когда нарастает утомление. Включение эмоциональных разрядок, игровых моментов, облегченных видов деятельности в последние 10-15 минут урока позволяет активизировать внимание детей и педагогически эффективно использовать все время крока.

В младшем школьном возрасте длительная самостоятельная работа на уроке утомительна. Даже в 4-м классе длительность самостоятельной работы на уроке не должна превышать 15 минут. Например, на уроке чтения через 25 минут от начала урока полезно использование звкозаписи сказки в исполнении мастера художественного слова.

Применение технических средств в учебном процессе (диафильмы, диапозитивы, учебное телевидение) повышает наглядность обучения, что способствует усвоению учебного материала, соответствует особенностям восприятия в младшем возрасте, опирающемся главным образом на конкретные ощущения от явлений окружающего мира, раздражителей первой сигнальной системы.

Наиболее рациональная структура урока, при которой изучению нового материала отводится примерно 20-25 минут. При такой структуре более благоприятны все показатели работоспособности.

В современных школах все большее распространение получают разнообразные аудиовизуальные средства: кинопроекторы, диапроекторы, магнитофоны, телевизоры и др.) Новое содержание образования и применение технических средств в школьном обучении привело к формированию урока нового типа, характеризующегося активизацией внимания и умственной деятельности школьников. Предложен рациональный режим использования технических средств на уроке в течение учебного дня, недели и года в зависимости от вида их и возраста школьников и разработаны условия их применения.

Использование технических средств обучения (ТСО) полезно в любом школьном возрасте. Особенно благоприятное влияние на динамику работоспособности и ее уровень оказывает применение ТСО в учебном процессе в среднем школьном возрасте, когда педагоги и психологи, как уже говорилось, отмечают ухудшение учебной успеваемости. У детей этого возраста на уроках с использованием (ТСО) уровень работоспособности в 1,5 - 2 раза выше, чем на обычных занятиях. Уроки телевидения, особенно уроки по химии и физике должны быть ограничены 20 мин. Применение ТСО полезно на любом уроке по расписанию, особенно на 3-4-м уроке, когда начинает снижаться работоспособность школьников. В течение недели число уроков с применением ТСО для учащихся младших классов не должно превышать трех-четырех, старших - четырех-пяти-шести.