Основи педагогічної ергономіки - Карапузова Н.Д. - Динаміка працездатності школярів

Людина працює завдяки двом своїм властивостям: здатності формувати цілеспрямовану діяльність і працездатності, у якій ця діяльність реалізується.

Працездатність - характеристика наявних чи потенційних можливостей індивіда виконувати цілеспрямовану діяльність на заданому рівні ефективності протягом конкретного часу.

Залежно від форм трудової діяльності розрізняють фізичну і розумову працездатність. Фізична діяльність вимагає докладання значних зусиль організму, розумова - характеризується значно меншим, часто незначним і нерегулярним застосуванням рухового апарату, що сприяє уповільненню обмінних процесів, застійним явищам, насамперед у м'язах ніг, погіршенню постачання мозку киснем тощо (становлячи 1,2-1,5% маси тіла, мозок потребує більше 20% його енергетичних ресурсів).

На працездатність учнів впливають особистісні та організаційні чинники. До особистісних чинників належать тип нервової діяльності, вік, стать, стан здоров'я, емоційний стан, тренованість, мотивація. Умови навчання, організація робочого місця і робочої пози, відповідність засобів навчання ергономічним вимогам, режим праці та відпочинку є організаційними чинниками.

Психофізіологічні особливості дітей 6-10 років помітно впливають на зміни їх фізичної працездатності протягом уроку, дня, тижня і навчального року. Чим молодші школярі, тим помітніші коливання динаміки їх працездатності, на це не слід зважати, плануючи навчально-виховну роботу. Працездатність учнів протягом дня чи уроку нестабільна, їй властивий фазовий розвиток: входження, оптимальна працездатність і стомлення. Динаміку працездатності учнів можна зобразити у вигляді кривої нормального розподілу (рис. 2.1).

Фаза входження охоплює функціональну підготовку нервових і гуморальних механізмів управління майбутнім видом діяльності, поступове налаштування на потрібний динамічний стереотип, досягнення необхідного рівня вегетативних функцій організму. її тривалість залежить від характеру діяльності. Вважають, чим енергетично напруженіша робота, тим коротшою є ця фаза. Так, за важкої фізичної роботи вона триває 20-25 хвилин, а за розумової роботи 1,5-2,5 години. В учнів порівняно із дорослими ця фаза набагато коротша, що пояснюють більшою збудливістю та функціональною рухливістю нервової системи дітей.

Фаза оптимальної стійкої працездатності за фізіологічними характеристиками принципово відрізняється від фази входження. У цей період здійснюється необхідний робочий динамічний стереотип, ефективна рухова або розумова діяльність, що супроводжується стійким достатнім рівнем вегетативних функцій та оптимальними результатами діяльності. Тривалість цього періоду також залежить від віку, стану здоров'я, характеру та інтенсивності роботи. За сприятливих умов період оптимальної стійкої працездатності може тривати 70-75% робочого часу.

У міру виконання певної діяльності працездатність організму починає поступово знижуватися. Починається фаза стомлення (зниження працездатності), що характеризується зменшенням показників ефективності виконуваної роботи, погіршенням функціонального стану організму і розвитком утоми (останні 5-10 хвилин уроку у початковій школі).

За деяких видів діяльності, крім названих фаз, виявляється ще т. зв. фаза кінцевого пориву.

Фаза кінцевого пориву виникає тоді, коли робота закінчується у фазі оптимальної працездатності або під час її завершення. Вона характеризується терміновою мобілізацією через мотиваційну сферу додаткових сил організму, емоційним підйомом, гамуванням відчуття втоми та підвищенням працездатності. Чим сильніші заохочувальні стимули діяльності, тим вираженішою є фаза кінцевого пориву. У цьому випадку характер природної динаміки працездатності суттєво змінюється.

Отже, крива динаміки працездатності учнів протягом уроку має певні особливості. Фаза входження триває 5-10 хвилин і потребує відносно невеликого напруження. У період оптимальної стійкої працездатності, який продовжується 20-30 хвилин, навантаження має бути максимальним (подача нового матеріалу, його закріплення, виконання самостійної роботи тощо). Останні 5-10 хвилин уроку належать до фази стомлювання, тому навантаження треба зменшувати (рис. 2.1).

Працездатність учнів змінюється також протягом дня. Так, у більшості молодших школярів у першій половині навчального дня працездатність зберігається на відносно високому рівні. Підйом працездатності спостерігається після першого уроку і триває до третього. Наприкінці третього уроку показники працездатності зменшуються, а на четвертому і п'ятому уроках стають зовсім низькими. Отже, на першому уроці варто вивчати порівняно легкі предмети, на другому-третьо-му - найскладніші, а потім знову легкі.

Регулювання навчального навантаження тісно пов'язане із питанням про ступінь складності предмета для сприйняття школярем. Цей показник залежить від змісту конкретного уроку, методики викладання, схильності, здібностей та рівня знань учнів, їх емоційного сприйняття предмета, віку, майстерності та особистості учителя та ін. На основі численних досліджень гігієністів предмети було класифіковано за складністю; критерієм класифікації стала наявність об'єктивних ознак стомлення, які з'являлися після певного уроку. Для практичного використання запропоновано такий розподіл навчальних предметів за ступенем складності у порядку її зниження: математика, іноземна мова, фізика, хімія, історія, рідна мова, література, природознавство, географія, фізкультура, трудове навчання, креслення, малювання, співи. Стомлюючими є навчальні предмети, з якими діти зустрічаються вперше (наприклад, для учнів 2 класу - природознавство). У молодшому шкільному віці стомливим є урок читання, оскільки процес формування навичок читання складний і виснажливий. Однак, при проведенні читання на другому уроці (період оптимальних можливостей організму) денна динаміка працездатності краща і результативніша (54,1%), ніж за інших умов (18,3%).

За особливостями динаміки добової працездатності розрізняють т. зв. "голубів", "жайворонків" та "сов". "Голубам" властива двовершинна крива динаміки працездатності: перший пік настає приблизно о 10-11 год., о 14-15 год. працездатність зменшується, о 17-18 год. знову зростає, понижуючись увечері. "Сови" найпродуктивніше працюють у вечірні години, а "жайворонки" - у ранкові.

Працездатність учнів змінюється і протягом тижня. У понеділок вона дещо знижена через початок тижневої фази входження в навчальну діяльність. У молодших школярів максимуми працездатності припадають на вівторок і четвер. У п'ятницю цей показник поступово знижується внаслідок стомлення. Деякі дослідження свідчать, що у п'ятницю у молодших школярів спостерігається підвищення працездатності, зумовлене емоційним очікуванням днів відпочинку. За такими принципами змінюється працездатність дітей і протягом навчального року.

Розглянута динаміка працездатності характерна для більшості здорових учнів, які є встигаючими у навчальній діяльності. Однак, типологічні та вікові особливості організму дітей певною мірою можуть змінювати динаміку працездатності. Крім того, чим молодший школяр, тим нижчий рівень його працездатності та коротший період оптимальної стійкої працездатності.