Умственная работоспособность младших школьников

Учебные возможности и академические успехи детей младшего школьного возраста в значительной мере зависят от их умственной работоспособности. Младшие школьники, имеющие высокий уровень работоспособности, хорошо учатся, меньше болеют и реже пропускают занятия. Кроме того, высокая умственная работоспособность позволяет детям без напряжения овладевать различными умениями и навыками, а также обеспечивает их нравственно-волевое развитие. При достижении высокого уровня работоспособности ребенку удается добиться значительных успехов в развитии познавательных способностей, внимания, памяти, воображения и волевых качеств.

На сегодняшний день в мире существуют противоречия между медиками и психологами с одной стороны и педагогами с другой о том, какое время оптимально для начала уроков у детей младшего школьного возраста. Первые уверены, что оптимальное время для начала уроков в младшей школе приходится на 10−12 часов утра, так как именно в это время наблюдается пик активности умственной работоспособности младших школьников. Вторые говорят о том, что различия в колебаниях умственной работоспособности младших школьников не существенны, поэтому нет острой необходимости для того, чтобы начинать занятия на несколько часов позже.

В самом общем смысле слова под умственной работоспособностью понимается способность человека воспринимать информацию и перерабатывать ее. Умственная работоспособность может рассматриваться как потенциальная возможность человека на протяжении заданного времени и с определенной эффективностью выполнять максимальное количество задач. Умственная работоспособность также может пониматься как способность мышления человека работать в заданном режиме.

Более подробно умственная работоспособность рассматривается как состояние человека, определяемое возможностями его психических функций, которое характеризует его способность выполнять некоторое количество мыслительных задач за конкретный промежуток времени. Таким образом, умственная работоспособность — это способность мышления к эффективному выполнению задач в заданной ситуации.

Умственная работоспособность имеет особенности динамики — изменения способности мышления к эффективности выполнения задач в течение какого-либо временного промежутка (суток, недели, месяца, года и др.).

Впервые термин «умственная работоспособность» был введен в психологию Э. Крепелином в 1898 г. Э. Крепелин не только описал понятие «умственная работоспособность», но и выделил ее основные стадии. Под умственной работоспособностью он понимал способность индивида выполнять целесообразную деятельность на заданном уровне эффективности в течение определенного времени. К основным стадиям умственной работоспособности он относил:

• 1) врабатывание — ориентировка человека в ситуации;
• 2) оптимальная работоспособность — максимальная умственная активность индивида для выполнения заданной работы;
• 3) утомление — резкое снижение умственной работоспособности индивида;
• 4) конечный порыв — минимальные возможности индивида в выполнении деятельности.

В 30-е гг. XX в. возникает модель психологии как науки о поведении. Э. Л. Торндайк и Дж. Б. Уотсон начинают рассматривать мышление как совокупность навыков и двигательных реакций организма в ответ на внешние раздражители. Мышление формируется путем научения. Под умственной работоспособностью понимаются способность человека контролировать свое поведение и овладение новыми навыками^[1].

В середине XX в. когнитивная психология начинает развиваться как самостоятельная наука. Проблема умственной работоспособности человека рассматривается в контексте психологии мышления. Так, Т. Келли относил к основным факторам, определяющим способность человека продуктивно мыслить, пространственное мышление, вычислительные способности и вербальные способности, а также память, концентрацию и устойчивость внимания.

В отечественной психологии умственная работоспособность человека рассматривалась как проблема умственной активности, т. е. как способность к эффективному умственному труду. Представители данного подхода опирались на то, что умственная работоспособность человека является важнейшим показателем функционального состояния психики. Этот показатель отражает способность человека успешно адаптироваться к конкретным условиям среды. В конечном счете, умственная работоспособность человека определяет степень его внутреннего комфорта и жизненный статус.

В. М. Бехтерев писал о том, что «труд (его условия, содержание) является существенным социальным фактором развития человека. Умственный труд выступает как условие общественного прогресса»^[2]. Учеником В. М. Бехтерева А. Ф. Лазурским был выполнен ряд исследований, посвященных изучению умственной работоспособности и утомления человека^[3]. Им экспериментально был установлен феномен снижения оригинальности ассоциаций при умственном утомлении. Умственное утомление исследовалось также под руководством И. М. Сеченова, что описано в его статье «К вопросу о влиянии раздражителя чувствующих нервов на мышечную работу человека»^[4]. Было выявлено, что важным в умственной и физической работе является соотношение времени умственной активности и времени отдыха.

По определению Р. М. Баевского, умственная работоспособность — это определенный объем работы, выполняемый без снижения оптимального для данного индивидуума уровня функционирования организма^[5]. Предполагается возможность колебания объема выполняемой каждым субъектом умственной работы, т. е. наличие у него в разные отрезки времени высокой, средней или низкой работоспособности.

Структура умственных действий, с позиции П. К. Анохина, включает принятие решения, постановку цели и достижение конечного полезного результата^[6].

По мнению А. А. Ухтомского, взаимосвязанные процессы — мотивация и память — вызывают предрабочее состояние^[7]. С физиологических позиций предрабочее состояние соответствует доминанте, в основе которой лежит возбуждение определенных нервных центров. Свойственный умственной работоспособности принцип саморегуляции осуществляется благодаря постоянному получению информации о конечном результате через поток афферентной информации.

В педагогической психологии умственная работоспособность рассматривалась как способность учащегося к эффективному выполнению учебных задач в течение заданного времени. Так, П. Каптерев изучал проблему умственной работоспособности учащихся через направленное формирование у них основ трудоспособности^[8]. Он выявил дефекты, приводящие к нарушению умственной работоспособности. К таким дефектам он относил лень.

В рамках концепции субъектно-деятельностной психологии С. Л. Рубинштейн характеризовал умственную работоспособность как сложный показатель, от которого зависит успешность человека в учебной деятельности и умственном труде^[9].

В контексте психологии возрастной одаренности Н. С. Лейтес под умственной работоспособностью понимал умственные способности, характеризующие возможности теоретического познания и практической деятельности ребенка^[10].

В современной российской психологии умственная работоспособность школьников рассматривается в двух аспектах:

• 1) умственная работоспособность как показатель функционального состояния и дееспособности младших школьников;
• 2) умственная работоспособность — один из критериев адаптации к школьной нагрузке и показатель сопротивляемости организма утомлению.

Сторонники первого (физиологического) подхода под работоспособностью понимают потенциальную возможность человека на протяжении заданного времени и с определенной эффективностью выполнять максимальное количество задач. Умственная работоспособность зависит от биологических сезонных ритмов и определяется физиологическими особенностями ребенка. Исследования Р. Г. Сапожниковой показывают, что утомление к концу учебного дня, учебной недели и учебного года нарастает^[11]. Она обнаружила негативные изменения показателей высшей нервной деятельности, ухудшение функций зрительного и слухового анализаторов, снижение уровня насыщения крови кислородом, увеличение отвлеченности от работы, снижение работоспособности и других физиологических показателей. П. Д. Белоус под умственной работоспособностью понимает такую разрешающую способность психофизиологических процессов, при которой возможно достижение высоких количественных и качественных показателей умственной деятельности при максимальных физиологических затратах^[12]. И. С. Кондор и В. С. Ротенберг предлагают объединить физиологические и психоэмоциональные показатели организма для определения умственной работоспособности^[13]. Под умственной работоспособностью они понимают силу мотивации субъекта, его уровень бодрствования, направленность и устойчивость внимания.

Сторонники второго (психолого-педагогического) подхода под умственной работоспособностью понимают характеристику наличных или потенциальных возможностей ребенка осуществлять умственную деятельность на заданном уровне в течение определенного времени. Умственная работоспособность интегрирует основные состояния психики ребенка: восприятие, внимание, память, мышление. Высокий уровень умственной работоспособности является одним из показателей психологического здоровья ребенка. Чаще всего авторы данного подхода занимаются изучением какого-либо одного фактора, характеризующего умственную работоспособность, и используют при этом различные методы. Так, Г. А. Берулава отмечает, что при оценке умственного развития ребенка следует принимать во внимание как уровень актуального развития ребенка, так и уровень его возможного развития^[14]. М. В. Антропова рассматривает внимание как наиболее значимый показатель умственной работоспособности детей младшего школьного возраста. В своих исследованиях она выявила, что устойчивость внимания учащихся 1−3 классов повышается в первые два учебных дня. А в пятницу, напротив, фиксируется самая низкая устойчивость внимания^[15]. Т. В. Воробьева отмечает, что умственная работоспособность младших школьников меняется в течение учебного года — к его окончанию уровень умственного развития учащихся возрастает на 25,5% по сравнению с началом учебного года^[16]. Н. К. Корсакова предлагает исследовать умственную работоспособность учащихся начальных классов, опираясь на анализ особенностей слуховой, зрительной и речевой памяти и наглядно-образного мышления ребенка^[17]. В исследовании Е. Н. Дзятковской умственная работоспособность детей 7−9 лет также рассматривается через интеграцию нескольких показателей. Для комплексной оценки умственной работоспособности детей младшего школьного возраста автор предлагает исследовать показатели памяти, внимания и мышления^[18].

Уровень умственной работоспособности младшего школьника является определяющим для его психолого-педагогического статуса. Умственная работоспособность включает:

• 1) основные характеристики внимания (активность, направленность, устойчивость);
• 2) восприятие как основу психических функций;
• 3) память (различные виды памяти, скорость консолидации, сохранение способности к восприятию);
• 4) мышление как опосредованную форму процессов отражения;
• 5) специальные способности;
• 6) свойства личности, влияющие на поведение ребенка и определяющие эффективность его деятельности.

Умственная работоспособность — это некоторое интегральное свойство познавательной деятельности ребенка, состоящее из трех основных компонентов:

• — когнитивный (особенности процессов восприятия, памяти и мышления ребенка);
• — творческий (общие и специальные способности ребенка — оригинальность и гибкость мышления);
• — личностный (особенности характера, влияющие па поведение ребенка и определяющие эффективность его деятельности).

В возрастном аспекте данные, описывающие динамику умственной работоспособности школьников, весьма противоречивы. Большинство ученых отмечают закономерное увеличение умственной работоспособности детей в связи с их ростом и развитием. Это объясняется усовершенствованием высшей нервной деятельности, повышением лабильности нервных процессов, качественным и количественным формированием новых временных связей, что указывает на зависимость умственной работоспособности и ее устойчивость от уровня физического развития. Было выявлено, что школьники с более высоким уровнем роста и развития обладают наиболее высокой умственной работоспособностью.

Умственная работоспособность школьника изменяется в течение дня, недели и года. В течение учебного года динамику умственной работоспособности школьников рассматривают по четвертям. Работоспособность, как правило, снижается к концу второй четверти, это связано со снижением функциональных возможностей организма. Отдых во время зимних каникул способствует восстановлению работоспособности учащихся. На протяжении второго полугодия умственная работоспособность остается достаточно устойчивой, но снижается к четвертой четверти. Считается, что благоприятные часы для умственной деятельности человека приходятся на 10−12 часов утра и 18−20 часов вечера. К 14−16 часам умственная работоспособность, как правило, сильно снижается.

Проблему нарушения динамики умственной активности отмечал еще Л. С. Выготский в своем учении об утомлении, говоря о том, что причиной нарушения динамики умственной активности учащихся является систематическое утомление, которое может привести к стойкой школьной неуспешности ребенка^[19]. Учебная деятельность требует одновременной совместной деятельности ряда органов. В результате чего может возникнуть общее нервное утомление. «При этом следует различать три основных понятия: усталость, утомление и переутомление. Усталостью мы будем называть то нервное состояние, которое может возникать и тогда, когда нет никаких физиологических оснований для наступления утомления. Усталость может быть и после хорошего сна, и внушенная, и вследствие неинтересности и скуки от протекающих перед нами процессов. В нормальных случаях усталость является для нас сигналом наступления утомления. Утомление — чисто физиологический фактор…»^[20]. Таким образом, усталость — это субъективная реакция, а утомление — объективное состояние организма. «Переутомление означает такую ненормальную утрату сил, когда полное их восстановление уже невозможно. Тогда возникает некоторый минус, невосполнимая затрата энергии, которая грозит болезненными последствиями для организма»^[21].

Нарушение умственной работоспособности младших школьников можно отнести к одной из основных групп причин, вызывающих синдром стойкой школьной дезадаптации. Основными проявлениями нарушения умственной работоспособности детей младшего школьного возраста являются:

• 1) частые головные боли в течение учебного дня;
• 2) двигательная расторможенность — некоторая гиперактивность;
• 3) общая утомляемость;
• 4) недостаточная для обучения концентрация внимания;
• 5) невыносливость к сенсорным раздражителям, в том числе к сильному шуму или разговорам других детей;
• 6) неспособность к длительному умственному напряжению;
• 7) замедление темпа усвоения учебного материала;
• 8) слабое переключение с одного учебного задания на другое;
• 9) трудности при запоминании учебного материала.

В итоге дети с нарушениями умственной работоспособности усваивают учебный материал не в полном объеме, при этом у них существенно нарушается процесс овладения учебными навыками, быстро нарастает острая школьная неуверенность.

Как правило, у детей с нарушением умственной работоспособности отмечаются колебания настроения от капризности, неустойчивости, беспорядочной активности к вялости, заторможенности и пассивности.

Педагогам и психологам, работающим с детьми младшего школьного возраста, необходимо помнить о том, что утомление — это необходимый физиологический процесс, сохраняющий целостность работы организма ребенка. Но особенно сильное утомление может привести к нарушению умственной работоспособности младших школьников. При организации учебных и коррекционно-развивающих занятий нужно использовать различные формы деятельности, стараться переключать внимание детей с одного объекта на другой. Важно оставлять время на отдых детей. В том числе, при возможности, необходима небольшая физическая активность ребенка во время урока.

При изучении недельной динамики умственной работоспособности младших школьников, проведенного Ю. В. Баскаковой под руководством А. С. Обухова, было выявлено, что среднее значение умственной работоспособности имеет тенденцию к увеличению в начале недели, в среду она достигает своего максимального значения и к концу недели падает. В пятницу уровень умственной работоспособности младших школьников ниже, чем в понедельник. Пик умственной активности учащихся начальных классов приходится на середину — вторую треть учебной недели (среда — четверг).

При составлении учебного расписания для детей младшего школьного возраста и планировании классных и общешкольных мероприятий необходимо учитывать особенности их умственной работоспособности, в том числе и ее динамику па протяжении всей учебной недели. Готовность ребенка к участию в классных и общешкольных мероприятиях достигает своего максимума только к середине учебной недели. Именно в это время ребенок является наиболее активным и восприимчивым к получению новых знаний и овладению новыми формами деятельности.

В отношении дневной динамики умственной работоспособности младших школьников выявлено, что большинство детей наиболее активны и способны к умственной работе и наилучшему восприятию учебного материала именно в середине учебного дня. В течение 1−2-го уроков наблюдается повышение уровня умственной работоспособности. На 3 и 4-м уроках происходит стабилизация уровня умственной работоспособности. На 5-м уроке происходит резкий скачок уровня умственной работоспособности (умственная активность учащихся заметно снижается). После 6-го урока начинается резкий спад уровня умственной работоспособности младших школьников. Как правило, к концу учебного дня умственная работоспособность учащихся начальной школы становится даже ниже того уровня, на котором она находилась в начале 1-го урока. Необходимо помнить, что после окончания уроков младшему школьнику необходим отдых от умственной работы.

Максимальная активность, способность к восприятию материала и овладению новыми формами деятельности наступает у ребенка младшего школьного возраста на 3−4-м уроках в среду и четверг, резкое снижение уровня умственной работоспособности приходится на 4, 5 и 6-й уроки в пятницу.

Были также выявлены индивидуальные особенности недельной динамики умственной работоспособности учащихся начальной школы. Выделено семь типов недельной динамики умственной работоспособности детей младшего школьного возраста — один основной (доминирующий) и шесть индивидуально-типических.

• 1. Умственная работоспособность возрастает к середине недели и снижается к ее концу — к данному типу динамики умственной работоспособности относится большая часть младших школьников (около 80%). Эти дети наиболее активно ведут себя ближе к середине учебной недели. К концу недели их умственная работоспособность заметно падает.
• 2. Умственная работоспособность возрастает к середине недели и остается неизменной до ее окончания — к этому типу недельной динамики умственной работоспособности относится незначительная часть младших школьников (примерно 5%). Такие дети часто ведут себя тихо примерно до середины недели. Затем их активность возрастает и остается на том же уровне до конца учебной недели.
• 3. Умственная работоспособность неизменна до середины учебной недели и резко снижается к ее окончанию — такой тип недельной динамики умственной работоспособности имеют единицы младших школьников (около 1,5−2%). Эти дети отличаются хорошим настроением и высоким уровнем умственной активности с начала до середины учебной недели, но к ее концу настроение ребенка резко падает, снижается уровень активности, пропадает желание заниматься умственным трудом, снижается время концентрации внимания.
• 4. Умственная работоспособность непрерывно возрастает к концу учебной недели — данный тип недельной динамики умственной работоспособности свойственен примерно 6−7% младших школьников. Уровень умственной активности таких детей резко повышается к концу учебной недели.
• 5. Умственная работоспособность снижается к середине учебной недели и возрастает к ее окончанию — к такому типу недельной динамики умственной работоспособности относятся примерно 3% младших школьников. Детям свойственно резкое утомление к середине недели. Как правило, этому сопутствует снижение настроения и уровня умственной активности ребенка. Но к концу недели активность и настроение ребенка восстанавливаются.
• 6. Умственная работоспособность снижается к середине учебной недели и не изменяется до ее окончания — к этому типу относятся примерно 1,5−2% младших школьников. Таким детям свойственно некоторое утомление к середине учебной недели. Это связано со снижением настроения и уровня умственной активности. Но тенденций к дальнейшему снижению уровня умственной работоспособности не наблюдается.
• 7. Умственная работоспособность неизменна в течение недели — к данному типу недельной динамики умственной работоспособности относятся также примерно 1,5−2% учащихся. Видимых изменений настроения и умственной активности в течение учебной недели у них не наблюдается.

Младшие школьники, имеющие высокий уровень работоспособности, хорошо учатся, меньше болеют и пропускают занятия. Кроме того, высокая умственная работоспособность позволяет указанной категории детей без напряжения овладевать различными умениями и навыками, а также обеспечивает их нравственно-волевое развитие.

• [1] Торндайк Э. Л. Психология как наука о поведении. М.: АСТ-ЛТД, 1998.
• [2] Бехтерев В. М. Избранные труды по психологии личности: в 2 т. Т. 1: Психика и жизнь. СПб.: Алетейя, 1999.
• [3] Лазурский А. Ф. Психология общая и экспериментальная. 2-е испр, изд. Петроград, 1915.
• [4] Сеченов И. М. Психологические этюды. СПб.: тип. Ф. С. Сущинского, 1873.
• [5] Баевский Р. М., Кириллов О. И., Клецкин С. 3. Математический анализ изменений сердечного ритма при стрессе. М.: Наука, 1984.
• [6] Анохин П. К. Избранные труды. Кибернетика функциональных систем. М.: Медицина, 1998.
• [7] Ухтомский А. А. Доминанта. СПб.: Питер, 2002.
• [8] Каптерев П. Ф. Дидактические очерки: теория образования. 2-е изд. Петроград: тип. «Виктория», 1915.
• [9] Рубинштейн С. Л. Основы общей психологии. СПб.: Питер, 2012.
• [10] Лейтес Н. С. Возрастная одаренность и индивидуальные различия. М.: Институт практической психологии; Воронеж: МОДЭК, 1997.
• [11] Сапожникова Р. Г. Гигиена обучения в школе. М.: Педагогика, 1974.
• [12] Белоус II. Д. Динамика умственной работоспособности учащихся 3−4 классов: автореф, дис… канд. психол, наук. Киев, 1977.
• [13] Кондор И. С., Ротенберг В. С. Сон и умственная работоспособность // Физиология человека. 1980. Т. 6. № 6. С. 1094−1101.
• [14] Берулава Г. А. Диагностика и развитие мышления подростков. Бийск: Научно-издательский цен тр Бийского педагогического института, 1993.
• [15] Антропова М. В., Кузнецова Л. М., Параничева Т. М. Режим дня младшего школьника. М.: Вентана-Граф, 2003.
• [16] Воробьева Т. В. Изменение форм познавательной деятельности младших школьников на учебных занятиях. Рязань: Изд-во Ряз. обл. ин-та развития образования, 2001.
• [17] Балашова Е. Ю., Корсакова II. К., Микадзе Ю. В. Неуспевающие дети: нейропсихологическая диагностика трудностей в обучении младших школьников: учеб, пособие. 2-е изд., доп. М.: Педагогическое общество России, 2002.
• [18] Дзятковская Е. Н. Коррекция организации ментальных структур ребенка как принцип профилактики и реабилитации: дис. … д-ра биол. наук. Иркутск, 1998.
• [19] Выготский Л. С. Педагогическая психология. М.: ACT, 2008.
• [20] Там же. С. 327.
• [21] Выготский Л. С. Педагогическая психология. С. 329.