а) фаза врабатывания;

б) фаза оптимальной устойчивой работоспособности;

в) фаза утомления;

г) повышение работоспособности, «конечный порыв».

У большинства людей с чётким режимом дня, особенно современным, каждый день в одно и то же время отходом ко сну и утренним подъёмом, в вечерние часы в коре головного мозга всё интенсивнее нарастает торможение и работа в это время оказывается не продуктивной.

При изучении умственной работоспособности в течение 2001-2002 учебного года по 7 классам московских школ было подвергнуто анализу 36000 данных, которые показали статистически достоверные изменения скорости, точности, продуктивности от начала к концу занятий. Без учёта количества уроков в день у учащихся интенсивность (скорость) работы повышалась на 13% от начала занятий к их окончанию и оставалась без существенных изменений до конца самоподготовки. При этом количественный показатель (точность работы) возрастал от начала занятий к концу самоподготовки.

Динамика коэффициента продуктивности, при расчётах которого учитываются значения как объёма задания, так и степень точности её выполнения, оказалась аналогичной изменению скорости работы. Сила активного внутреннего торможения (САВТ) от 8 часов 30 минут падала к концу всех уроков, существенно восстанавливалась к концу самоподготовки и резко ухудшалась к её завершению.

Сопротивляемость организма утомлению (показатель адаптивности) к окончанию занятий, особенно к концу самоподготовки, ухудшается существенно. Подобные изменения прослеживались в течение дня в разные периоды учебного года, лишь уровень показателей был более высоким в 3 и 4 четвертях (февраль, апрель), нежели в первой четверти (октябрь). Наибольшее напряжение ЦНС организм детей испытывает в начале учебного года.

Однако на фоне относительно высоких показателей работоспособности учащихся количество ошибок на дифференцировку к концу года возрастает на 30%, что отражает ухудшение работы ЦНС, нарушение равновесия между возбудительным и тормозным процессами, ослабление активного внутреннего торможения.

Недельная динамика умственной работоспособности также характеризуется фазовыми подъёмами и существенными спадами. В большинстве случаев в начале и конце недели скорость и точность работы оказывается ниже, чем в её середине.

Ухудшение работоспособности и резкое (на 10,7%) падение к среде показателя адаптивности, величина которого отражает уровень адаптированности организма к учебной нагрузке в недельном временном периоде, указывает на раннее наступление утомления, существенное напряжение механизмов регуляции функционального состояния физиологических систем и поиск ресурсов для выравнивания работоспособности. В результате обеспечивается относительно высокий подъём (только в четверг) всех показателей умственной работоспособности.

Рассмотренная динамика работоспособности по средним величинам показателей отчётливо выражена и в каждый из периодов года. По данным М.В.Антроповой (1984г.), скорость и точность работы достоверно увеличивается соответственно на 33% и 23% от 1 к 2 четверти и 31% и 10% от 3 к 4 четверти. Существенно повышается устойчивость дифференцировок, адресованных ко второй сигнальной системе.

Несмотря на довольно значительные колебания работоспособности учащихся и их утомление от начала к концу учебных занятий в течение дня, динамика показателей от сентября к апрелю благоприятна.

Таким образом, результаты изучения дневной и недельной динамики работоспособности в течение года позволяют утверждать, что в условиях действующего режима занятий и низкой двигательной активности общая учебная нагрузка является чрезмерной. Она приводит к утомлению большинства здоровых, прилежных и дисциплинированных учащихся, к дефициту отдыха и ночного сна. У части учащихся к концу дня и недели функциональное состояние ЦНС находится на грани перенапряжения.

I.3.2. Учебная нагрузка и работоспособность

Охрана здоровья детей требует строгого нормирования различных видов их деятельности и правильной организации режима суток. Это не значит, однако, что школьники вообще не должны утомляться. Наоборот, до определённого предела напряжение функциональных систем, временное снижение полноценности функции – утомление – необходимо. Без этого не будет совершенствования функциональных систем, становления нового уровня регулирования, долговременной адаптации учащихся к умственной и физическим нагрузкам.

Важно оградить учащихся от чрезмерного утомления, рационально организовать учебные занятия, повысить двигательную активность и обеспечить эффективный отдых.

Исследования, выполненные М.В.Антроповой по нормированию учебной деятельности учащихся, преимущественно – продолжительности самостоятельных учебных занятий по подготовке домашних заданий, показали, что в условиях организации работы, отдыха и питания учащихся, отвечающих требованиям гигиены, наиболее эффективная продолжительность подготовки уроков составляет у учащихся 6-7 классов 2,5 часа. Вместе с тем, 150 минут активной работы с учётом времени перерывов (всего18 минут), являются и предельно допустимой продолжительностью работы, ибо после её завершения у учащихся регистрировались признаки острого утомления: нарастание произвольных перерывов, падение остроты зрения и электрической чувствительности, низкая умственная работоспособность.

Установленные нормативы получили своё подтверждение при физиолого-гигиенической оценке организации обучения и учебной нагрузки школьников в условиях перехода школы на новое содержание образования.

Колебания работоспособности в течение учебных занятий – её спады, а затем подъёмы – связаны с рядом причин. Среди них важную роль играют чередование уроков по степени сложности предмета, использование активных методов преподавания и технических средств обучения, и т.п. На 5-м уроке у младших школьников и 6-м уроке у старших школьников работоспособность снижена на 50% по сравнению с 1-2 уроками, поэтому уроки труда, физической культуры, музыки, изобразительного искусства как наиболее лёгкие следует проводить последними.

Изменение уровней показателей умственной работоспособности зависит и от количества уроков, что отчётливо выражено в каждый из периодов учебного года.

При шести и даже пяти уроках в конце самоподготовки уровень показателей оказывается на 18-22% ниже, чем при четырёх уроках. Скорость работы оставалась относительно высокой до конца самоподготовки при 4 уроках и уменьшалась при 6 уроках.

Подъёмы и спады показателей от часа к часу занятий в разные периоды учебного года демонстрировали перестройки в функциональном состоянии физиологических систем.

I.3.3. Педагогические аспекты изучения и нормирования учебной нагрузки

Практика работы школы и развитие педагогической науки в нашей стране показывают, что изучение учебной нагрузки школьников становится особенно актуальным в процессе перехода школы на новое содержание образования. Увеличение объёма и возрастание сложности учебной информации при относительно неизменном учебном плане школы (время, отводимое на изучение отдельных школьных предметов) выдвигают проблему обоснования оптимальной общей и учебной нагрузки школьников в число наиболее важных педагогических проблем. На начальном этапе при создании программ проблема нормализации учебной нагрузки решалась путём строгого отбора учебного материала. Многие вопросы на этом этапе решались на основе экспертных оценок, анализа опыта преподавания и тенденции развития данного учебного предмета, методики преподавания. Вместе с тем, целый ряд вопросов требовал экспериментального подтверждения, результаты которого и являлись критериями при определении глубины изучения того или иного раздела. К комплексному исследованию учебной нагрузки школьников методисты приступили, уже имея в отношении её педагогических аспектов определённые теоретические разработки, экспериментальные данные. Результаты теоретических исследований нашли отражение в работах А.С.Чеснокова, Е.К.Страута и И.М.Курдюмовой (1984г.). В этой работе выделены параметры, по которым можно оценить объём учебной нагрузки школьников.