Динамика умственной работоспособности учащихся

Динамика умственной работоспособности

 учащихся

Автор:  Рыбак Полина

 ученица 9Б

МАОУ «Средняя школа №3»

                                                                               Руководитель:  Гарипов                              

Ильдар Флюрович

                                                                                  учитель физической культуры

МАОУ «Средняя школа №3»

г. Когалым, 2015.

 Содержание

І. Введение ____________________________________________________________3 -4 стр.

II. Основная часть

1. Умственная работоспособность ____________________________________  5 -6 стр.                                                                                    

2. Умственное  утомление____________________________________________6 -7 стр.                                                                                                    

3. Восстановление умственной работоспособности  ______________________ 8 -9 стр.                                                          

4. Методика работы_______________________________________________10 -11 стр.                                                                                                              

5. Практическая часть_____________________________________________11 -12 стр.                                                                                                        

 III. Выводы и рекомендации ______________________________________________13 стр.                                                                                                                      

 ІV. Список литературы___________________________________________________14 стр.                                                                                                                        

   V . Приложения ___________________________________________________   15 -23 стр.                                                                                                                    

I. Введение

Актуальность и новизна. Проблема сохранения, поддержания и развития умственной работоспособности приобретает большое значение особенно в последнее время в связи с социальными преобразованиями и обновлением содержания школьного образования. Возрастающий объем информации, постоянная модернизация учебных программ, привлечение разнообразных технических средств обучения, влекущие интенсификацию умственной деятельности, - все это создает ощутимое давление на нервно-психические функции учащихся.^[1] Для учащихся основной социальной функцией является выполнение всех требований школьной жизни, овладение знаниями и умениями, предусмотренными учебной программой, соблюдение норм поведения во взаимоотношениях с педагогами и сверстниками. Полное соответствие этим требованиям служит в значительной степени свидетельством психического здоровья.

Так как основным критерием, отражающим изменение функционального состояния, является повышение или снижение эффективности выполнения стоящих перед организмом задач, одним из главных показателей активного функционального состояния психики служит умственная работоспособность, интегрирующая основные свойства психики – восприятие, внимание, память и др.

Этот показатель отражает также способность человека успешно адаптироваться к среде, управлять ситуацией и определяет, в конечном счете, степень внутреннего комфорта и жизненного статуса человека.

В работе  мы изучили динамику развития умственной работоспособности  учащихся 4 и 5 классов, так как в этот период школьной жизни является наиболее сложным. Так как осуществляется переход из начального звена в среднее.  Экспериментальная часть работы была проведена таким образом, чтобы можно было доказать следующую гипотезу:

- под влиянием двигательной активности умственная работоспособность остается стабильной в течение учебной четверти.

Для этого необходимо было определить степень внимания и развития умственного утомления  при помощи корректурных проб по таблице В.Я. Анфимова.

Цель исследования:  Изучить динамику  умственной работоспособности  учащихся 4-5 классов.

Задачи  исследования:

1. Определить степень внимания и  степень развития умственного утомления учащихся 4-5 классов при помощи корректурных проб (в начале и в конце четверти);
2. Изучит влияние двигательной активности на умственную работоспособность и умственную утомляемость  учащихся
3. Выделить учащихся, заканчивающих школьные занятия с сильным и выраженным утомлением («группа риска»);
4. Предложить меры профилактики умственной утомляемости у  школьников «группы риска».

Практическая ценность: материал  данной научной работы может быть использован в работе классного руководителя и школьного психолога с учащимися «группы риска».

II. Основная часть

1. Умственная работоспособность

Под работоспособностью принято понимать способность человека развить максимум энергии и, экономно расходуя ее, достичь поставленной цели при качественном выполнении умственной или физической работы. Это обеспечивается оптимальным состоянием различных физиологических систем организма при их синхронной, скоординированной деятельности. Выделяют физическую и умственную работоспособность.

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.

Основу работоспособности составляют: уровень специальных знаний, умений, навыков, а также психофизиологические качества  (память, внимание, восприятие, физиологические функции, особенности нервной системы, эндокринной, мышечной системы, психологические особенности, сообразительность, добросовестность). Кроме того,  работоспособность определяется воздействием разнообразных внешних и внутренних факторов не только по отдельности, но и в их сочетаний. Эти факторы можно разделить на три основные группы: 1-я — физиологического характера — состояние здоровья, сердечно-сосудистой системы, дыхательной и другие; 2-я — физического характера — степень и характер освещенности помещения, температура воздуха, уровень шума и другие; 3-я психического характера — самочувствие, настроение, мотивация и др. В определенной мере работоспособность в учебной деятельности зависит от свойств личности, особенностей нервной системы, темперамента. Так, лицам, обладающим хорошей работоспособностью, присуща подвижность торможения, преобладание процесса внутреннего возбуждения. Наряду с этим успешность обучения может быть обусловлена такой типологической характеристикой, как «усидчивость», которой в большей степени обладают лица с преобладанием внутреннего и внешнего торможения. Аккуратность и сдержанность связаны с инертностью процессов возбуждения и торможения. Работу, требующую большой концентрации внимания, более успешно выполняют ученики, которые обладают слабой нервной системой с преобладанием внешнего торможения или уравновешенностью, а также инертностью нервных процессов. Задания, не требующие напряженного внимания, лучше выполняют лица с инертностью возбуждения, большой силой нервной системы, с преобладанием внутреннего торможения. При выполнении учебной работы монотонного характера у лиц с сильной нервной системой быстрее наблюдается снижение работоспособности, чем у учеников со слабой нервной системой.

Исследованиями установлено, что умственная работоспособность на протяжении трудового дня отличается колебаниями продуктивности работы. На основе выявленных колебаний были выделены периоды работы, которые последовательно сменяют один другого.

1. Период включения в работу продолжительностью от нескольких минут до часа. Выражается он в постепенном повышении работоспособности с определенными колебаниями продуктивности работы.
2. Период оптимальной работоспособности отличается стабильными показателями качества работы. Все изменения показателей функций организма адекватны той нагрузке, которую испытывает человек, и находятся в пределах физиологической нормы.
3. Период полной компенсации отличатся оптимальной работоспособностью. Особенность этого периода в том, что в нем начинают появляться первые признаки утомления, которые компенсируются волевым усилием человека и положительной мотивацией его к выполняемой работе.
4. Период неустойчивой компенсации характеризуется нарастанием утомления, когда человек волевым усилием какое-то время  еще может поддерживать умственную работоспособность на необходимом уровне.
5. Период прогрессивного снижения работоспособности характеризуется быстрым нарастанием утомления, а человек не в состоянии волевым усилием компенсировать утрачиваемую продуктивность умственной деятельности.

2. Умственное утомление

Утомление — физиологическое состояние организма, возникающее в результате чрезмерной деятельности и проявляющееся временным снижением работоспособности. Нередко как синоним утомления употребляют термин «усталость», хотя это не равнозначные понятия: усталость — субъективное переживание, чувство, обычно отражающее утомление, хотя иногда чувство усталости может возникать и без предшествующей нагрузки, т. е. без реального утомления.

Умственное утомление характеризуется снижением продуктивности интеллектуального труда, ослаблением внимания (главным образом, трудностью сосредоточения), замедлением мышления и др.

Начальные признаки утомления вызывают развитие состояния торможения в коре головного мозга, биологически необходимого для предотвращения истощения энергетических запасов нервных клеток. Начало утомления является своеобразным сигналом к прекращению работы для физиологического восстановления. Однако этот сигнал человек может блокировать волевым усилием, мобилизующим физиологические резервы организма, и продолжить работу в течение более или менее длительного времени. В этом случае само утомление не ликвидируется, а лишь отдаляется по мере исчерпания волевого напряжения. ^[2]

Умственное утомление - это объективное состояние организма, а умственная усталость - субъективное чувство человека.

Субъективно этот процесс проявляется ощущением усталости и временным снижением работоспособности. Умственное утомление характеризуется ослаблением внимания, памяти, замедлением мышления, снижением скорости переработки информации, физическое - уменьшением силы и выносливости мышц, ухудшением координации движения, возрастанием затрат энергии при выполнении одной и той же работы. Его глубина зависит от степени адаптации человека к определенному виду деятельности, физическому и психическому состоянию, уровню мотивации и нервно-эмоциональному напряжению. Утомление представляет собой обратимое физиологическое состояние. Утомление и сопутствующая ему усталость - естественное состояние людей, ведущих активный образ жизни. Снижающаяся при этом работоспособность не только восстанавливается во время отдыха, но, достигнув исходного уровня, повышается еще некоторое время.

Однако, если работоспособность не восстанавливается к началу следующего периода работы, то утомление может накапливаться и переходить в качественно другое состояние - переутомление, характеризующееся более стойким снижением функциональной деятельности организма.

Переутомление — не нормальное физиологическое явление, а нарушение функций организма. Оно возникает при многократном повторении умственной и физической работы без достаточного интервала для восстановления работоспособности, когда наступающее утомление суммируется с остатком утомления от предшествовавшей работы. Оно результат нарушения смены работы и отдыха, чрезмерной сложности и передозировки умственного и физического труда, его однообразия, монотонности или, наоборот, чрезмерного насыщения эмоциями. Физиологическая основа переутомления — нарушение функций больших полушарий головного мозга, что проявляется в расстройстве двигательных и вегетативных рефлексов и их координации. Признаки переутомления — хронические нарушения психики: ослабление внимания, усвоения, памяти, мышления, а также головные боли, апатия, вялость, сонливость днем, бессонница ночью, ухудшение аппетита, мышечная слабость. Переутомление и перетренировка сопровождаются снижением естественных иммунологических факторов: фагоцитарной активности лейкоцитов, бактерицидных свойств кожи и лизоцима слюны (Н. А. Фомин, 1973). Переутомление может привести к нервным и психическим заболеваниям. Поэтому нужно предупреждать его появление.

При легкой степени следует эффективно использовать отпуск или каникулы. При выраженном переутомлении необходим срочный организованный отдых. Тяжелая степень утомления требует лечения, так как при этом происходит изменение деятельности сердечно-сосудистой системы.

Таблица 1

Внешние признаки утомления при умственной работе (по С.А. Косилову)

3. Восстановление умственной работоспособности

Восстановительные процессы протекают непосредственно при выполнении работы.

Умственный труд, независимо от того, в деятельности каких органов он находит свое внешнее выражение, сопряжен с большой работой корковых систем головного мозга. Интенсивная умственная работа связана с расходованием ресурсов нервных клеток мозга. Усиление расходования ресурсов стимулирует активность процессов восстановления по ходу работы. Если расходование начинает значительно преобладать, возникает  торможение, оберегающее нервные клетки от дальнейшего истощения и усиливающее восстановительные процессы, особенно после завершения работы. Отдых восстанавливает работоспособность нервных клеток.

Наиболее эффективной формой отдыха считается отдых активный. Впервые значение активного отдыха научно обосновал И.М. Сеченов. Он обратил внимание на то, что сила руки после утомления восстанавливается быстрее, если другой, неутомленной рукой выполнять нетрудную работу. В дальнейшем ученые установили, что активный отдых применим не только к физической, но и к умственной работе. Особая роль здесь принадлежит мышечной деятельности, в процессе которой в работу вовлекаются нервные центры, отличные от тех, которые  задействованы при различных формах интеллектуальной деятельности. Переключение с умственной работы на физическую позволяют, во-первых, сохранять и улучшать деятельность организма в целом, во-вторых, совершенствовать координационные механизмы в его функционировании.

    Для рациональной организации умственного труда большое значение имеет выделение и использование перерывов (пауз) для отдыха. Значение пауз не ограничивается только уменьшением накопившегося утомления. В таком случае было бы безразлично, когда и сколько времени отдыхать. Во время отдыха происходит изменение взаимодействия между процессами возбуждения и торможения с преобладанием последнего, которое является важным условием восстановления рабочих потенциалов в нервных клетках, где во время работы происходила усиленная физиологическая деятельность. Углубление торможения в клетках мозга достигается при выполнении мышечной работы в виде физических упражнений во время пауз (физкультпауз) оказывает вдвое больший эффект на восстановление умственной работоспособности, чем пассивный отдых вдвое большей продолжительности.

В физиологии труда выделяют три разновидности пауз для отдыха:

           1. микропаузы от нескольких секунд до полминуты;

           2 короткие паузы от 30 секунд до 5 минут;

           3 продолжительные паузы свыше 5 минут;

При этом имеется в виду, что работа и отдых выступают как единая система трудового цикла. Для восстановления работоспособности более длительные паузы менее целесообразны, чем короткие паузы после каждого цикла работы. Длительные паузы в процессе работы приводят к угасанию рабочей доминанты и для последующего продолжения работы в этом случае необходим вновь период врабатывания^[3].

Физические упражнения, используемые в паузах для отдыха, подбираются таким образом, чтобы их сложность и интенсивность максимально соответствовали напряженности умственной деятельности: чем утомительнее работа, тем меньшей должна быть интенсивность мышечной нагрузки.

Для поддержания высокого уровня умственной работоспособности важную роль играет пунктуальное соблюдение режима учебы, труда и отдыха (прежде всего достаточно продолжительный ночной сон), четкий распорядок дня, отсутствие конфликтных ситуаций и т.п. Большой ущерб на умственную работоспособность наносит несистематичность занятий, пренебрежение к физкультурным паузам.

Помимо общих психогигиенических мероприятий существует целый ряд апробированных в медицинской профилактической практике особых приемов и специальных способов поддержания и стимулирования умственной работоспособности. Важную группу составляют психологические средства. К ним относится «щажение» памяти, освобождение ее от загруженности мелкими каждодневными делами.  Для этой цели хорошо использовать записные книжки, ежедневники, при помощи которых можно планировать не только текущий день, но и неделю, месяц. Полезно иметь каталоги, отдельные тетради для записи протоколов, отчетов о проведенных дискуссиях, семинарах, политинформациях. Такое ограждение мозга от информационного «шума» облегчает его работу на главных, магистральных направлениях, не отвлекая от размышлений над более сложными проблемами. Но в то же время излишнее его «щажение», оберегание от усилий, вызывающих утомление, как это ни парадоксально, ослабляет возможности мышления, вообще психической деятельности. Не следует забывать, что мозг состоит из миллиардов чрезвычайно сложных и активных нейронов, которые практически безостановочно функционируют. Таким образом, мозг постоянно трудится и всегда нуждается в работе, которая необходима для его здорового состояния. Уместным может быть весьма условное, но в принципе правильное его сравнение с мышцей, которая без деятельности и тренировки атрофируется. 

4. Методика проведения исследования

Исследование проводилось с помощью таблицы В.Я.Анфимова, которая состоит из 8 букв – А В Е И К Н С Х, напечатанных в случайном порядке. В каждой строке 40 букв, соответственно каждая буква повторяется 5 раз (Приложение 6). Учащимся давалось задание: одну из букв подчеркивать, а другую букву зачеркивать. В течение определенного времени (4 минуты) исследуемые прочитывают последовательно слева направо строчки таблицы и отмечают выбранные буквы. 

Результаты выполнения корректурной пробы оцениваются по формулам Уиппла:

K = a – (b+c) / a + b

J = K *N / t

        где             

             J – коэффициент работоспособности;

      K – коэффициент точности;

      a – количество правильно маркированных букв;

      b – количество пропусков букв;

      с – количество ошибок (включая пропуски строк);

      N – количество прочитанных букв;

      t – время (в минутах).

Оценка каждой пробы проводилась по объему работы — количеству прослеженных знаков и точности работы — количеству допущенных ошибок в пересчете на 760 знаков. Значение коэффициента J в разных возрастных группах будет разным  (таблица 2).

Таблица 2

Коэффициент K, равный единице (К=1),говорит о высокой точности и внимательности испытуемого.

О развитии и степени выраженности утомления можно судить по результатам корректурных проб, проведенных в начале и в конце исследуемого периода умственной деятельности: в течение І четверти. Устойчивое снижение показателей коэффициентов будет свидетельствовать о развитии умственного утомления.

5. Практическая часть

Изучение динамики умственной работоспособности у детей  проводилось в одном опытном классе «Средней школы № 3» (4 «Б» (ГПД)) и трех контрольных  классах школы (4 «В», 5 «А», 5 «Б» классах). В опытном классе объем ежедневной двигательной активности в первой половине дня включал в себя 5-минутную гимнастику до учебных занятий, физкультпаузы на уроках и 20-минутную динамическую подвижную перемену после второго урока, также кроме физкультуры, учащиеся  посещают секцию дзюдо. В контрольных классах в соответствии с общепринятой программой, два раза в неделю проводились уроки физкультуры.

В опытном классе с большим объемом двигательной активности умственная работоспособность  учащихся стабильно  удерживается  на высоком уровне,  на протяжении всей четверти учебного года (Приложение 1). В контрольных классах  высокая работоспособность отмечается  в начале четверти, а к концу – снижение, что соответствует общепринятым представлениям о накоплении  к этому времени  у учащихся усталости  и снижении полноценности познавательных функций, в частности свойств внимания  (Приложение 2).

Недельная работоспособность  по большинству показателей более высокая  в начале и в конце недели, а в середине снижается. Снижение работоспособности  отмечается во вторник после уроков и в среду после уроков. В пятницу работоспособность вновь повышается.  Это закономерность четко прослеживается и в опытных классах. В контрольных классах она выявляется менее четко.

В ходе работы была выявлена группа детей («группа риска») у которых наблюдался низкий уровень умственной работоспособности в течение всей четверти. Таким детям должна быть оказана своевременная   помощь психолога, классного руководителя и родителей (Приложение 3). Если такая   помощь будет не оказана, эти учащиеся  станут  потенциальными  «двоечниками»  при переходе в старшее звено.

В качестве косвенного показателя УР детей, в 5-х классах, кроме корректурных проб, мы брали в своих исследованиях и их школьную успеваемость. Средний балл вычислялся по четвертным оценкам  для всей совокупности учебных дисциплин (Приложения 4,5). При этом учитывали уровень их двигательной активности. Наши данные показывают также, что умственные способности и работоспособность не всегда совпадают, и поэтому в школе нередки случаи, когда менее способные дети благодаря умению и навыкам трудиться, опережают более способных. Вот здесь-то и надо учителю подумать, как достичь сочетания этих качеств и как осуществить индивидуальный подход в обучении. Работоспособность во многом зависит от навыков и привычки с детских лет трудиться.

Таким образом, я сделала следующие выводы:

1) Увеличение ежедневной двигательной активности учащихся  положительно сказывается на сохранении у них умственной работоспособности в течение учебного года и предотвращении утомления — к его окончанию. Ее динамика у этих детей по сравнению с аналогичными показателями учащихся, имеющих обычный школьный двигательный режим (два урока физкультуры в неделю), характеризуется определенной стабильностью на четверти и тенденцией к увеличению объема работы и некоторому повышению качества.

2) В середине учебной недели наблюдается снижение умственной работоспособности учащихся, как с обычным, так и увеличенным объемом двигательной активности в школе, что необходимо учитывать педагогам при организации учебного процесса.

3)    Умственные способности и работоспособность не всегда совпадают, и поэтому в школе нередки случаи, когда менее способные дети благодаря умению и навыкам трудиться, опережают более способных учащихся.

А также, выдвинув свою гипотезу, что под влиянием двигательной активности умственная работоспособность остается стабильной в течение учебной четверти, доказала в процессе исследования.

III. Выводы и рекомендации

1. Увеличение ежедневной двигательной активности учащихся  положительно сказывается на сохранении у них умственной работоспособности;
2. Пренебрежение физкультпаузами приводит к быстрому умственному утомлению;
3. Каждодневное соблюдение режима дня, учебы, труда и отдыха способствует поддержанию высокого уровня умственной работоспособности;
4. Рекомендации по профилактике умственной утомляемости:

•  прежде всего, продолжительный ночной сон, четкий распорядок дня; отсутствие конфликтных ситуаций;

•  своевременное назначение отдыха – активного или пассивного;
•  увеличение физкультпауз – промежутков между отдельными операциями;
•  использование функциональной музыки;
•  а также освобождение памяти от загруженности мелкими каждодневными делами (для этого достаточно записывать в блокнот все планы не только на день, но и на неделю и месяц).

IV. Список литературы

1) Введение в психологию. /Под ред. П.Я. Гальперина. Издательство «Ульяновский Дом печати», Ульяновск, 1997.

2)  Физиология человека: Учебник для институтов физической культуры / Под редакцией Н.А. Зимкина,1975.

3)  Умственная работоспособность студентов во взаимосвязи с уровнем их физической подготовленности и режимом двигательной активности: Учебное пособие / В. В. Кузовенков. Московский государственный институт электронной техники (технический ун-т). МГИЭТ (ТУ) 1996.

4) Г.А. Билич, В.А. Кражановский. Биология. Анатомия. Полный курс «ОНИКС 21век», Москва, 2002.

5) Ананьев В.А. и др. Общая валеология: Конспект лекций. / Под ред. Петленко В.П. – СПб.: Балтийская Педагогическая Академия, 2000.

6)  Виленский М.Я., Русанов В.П. Оптимизация умственной работоспособности студентов в недельном учебном цикле // Теор. И практ. Физ. Культ. 1999, № 6, с. 48-50.

          7) http://www.polnaja-jenciklopedija.ru/

          8) http://www.bestreferat.ru/

Приложение 1

Динамика работы умственной работоспособности 4 «Б» класса

Приложение  2

Динамика работы умственной работоспособности 4 «В» класса

Приложение 3

Список учащихся  4-5 классов «группы риска»

Приложение 4

Результаты определения умственной работоспособности,

точности и внимательности, учащихся 5 «А» класса

Приложение 5

Результаты определения умственной работоспособности,

точности и внимательности, учащихся 5 «Б» класса

Приложение 6

Таблица В.Я. Анфимова

в х е и к х в к е а с х в е к а н с в к и х а н е в с и к с н а н и е х н а и с

к с н а е к х и н с е а х и в е к и х с е а н и в к а х н в и с к в а е в и х с

н е а и н а х е в с е и н к х с и а в к х с и в к н и е с в к х к а с х в и е а

н в х а н с х к е в а х н с е в к и с в н х и а х к и е с н а е к и в с и к е а

и к в е а к е и н к х в и а и х н к в с е а с в с н с х а с е х а к и н е х в н

х е н к в и с е х и н к х в и с к а н е в и х с а в и н а к с е н а в а с е к х

к с х и к н е а к х в с и н а в и х е в н к и в с а х с к н е а и х с е а н в е

е а к х с е н к е а с х и к а н е с а х в и х к а и е н в к и в с н и в н с х в

с н х н к в с х а в к е н с х в а и е а к с в и х н а к и а е н с х к е и в и е

х с е и х и е н х с н а в к е и н в х с а х к и е с н а к в и а к е н в с к в а

е а к х с е н к е а с х и к а н е с а х в и х к а и е н в к и в с н и в н с х в

с н х н к в с х а в к е н с х в а и е а к с в и х н а к и а е н с х к е и в и е

х с е и х и е н х с н а в к е и н в х с а х к и е с н а к в и а к е н в с к в а

е а к х с е н к е а с х и к а н е с а х в и х к а и е н в к и в с н и в н с х в

с н х н к в с х а в к е н с х в а и е а к с в и х н а к и а е н с х к е и в и е

х с е и х и е н х с н а в к е и н в х с а х к и е с н а к в и а к е н в с к в а

е а к х с е н к е а с х и к а н е с а х в и х к а и е н в к и в с н и в н с х в

Приложение 7

Начало четверти

Конец четверти

Приложение 8

4 «Б» класс

4 «В» класс

Приложение 9