Влияние физического развития на успеваемость учащихся

В Научно-исследовательском институте возрастной физиологии и физического воспитания в течение ряда лет с помощью индивидуализирующего метода проводилось наблюдение за динамикой физического развития учащихся восьмилетних общеобразовательных школ (I, II, III, IV, VII и VIII классы различных школ г. Ярославля). Одновременно с обследованием физического развития у части учащихся были определены различные показатели работоспособности организма. От учителей на каждого школьника была получена характеристика успеваемости.

Известно, что величина одного функционального показателя не отражает еще уровня работоспособности организма в целом. Величина же нескольких показателей, причем относящихся к функциям различных физиологических систем организма, в совокупности дает более полную характеристику состояния работоспособности человека, и в частности ребенка. С помощью методики дозирования работы во времени по корректурным таблицам Анфимова, состоящим из отдельных зрительных раздражителей - букв, были получены показатели так называемой «общей», умственной, работоспособности учащихся.

Дозированное задание было для учащихся всех классов единым по времени (4 минуты), содержанию - вычеркивалась одна буква в первой части задания - и словесной инструкции - вводился одинаковый тормозной агент (дифференцировочное торможение) во второй части задания.

По корректурным таблицам определялись: количественный показатель (число просмотренных букв) и три качественных показателя - общее число ошибок на каждые 500 просмотренных знаков, число ошибок, связанных с введением дифференцировочного торможения на 200 просмотренных знаков, коэффициент К - отношение всего числа просмотренных букв к числу букв, просмотренных в первой части работы.

Физиологи, применявшие эту методику в своих исследованиях, считают, что корректурная методика и коэффициент К, характеризующий протекание тормозных процессов, позволяют, таким образом, получить относительное представление о функциональных изменениях высшей нервной деятельности детей.

Многолетнее использование в работах сектора гигиены Института физического воспитания и школьной гигиены методики дозирования работы во времени параллельно с условно-рефлекторными методиками (зрительно-моторной), убеждают, что она позволяет получать показатели работоспособности, наиболее адекватно отражающие в каждый отрезок времени (учебного дня, учебной недели, года) функциональное состояние центральной нервной системы организма учащихся.

Уровень физического развития каждого учащегося был установлен по совокупности трех показателей: длины тела, веса тела и окружности грудной клетки в точном соответствии с принятыми правилами. Для этой цели были использованы оценочные таблицы - шкалы регрессии по росту, разработанные НИИ физического воспитания и школьной гигиены для оценки физического развития мальчиков и девочек 7-15 лет - учащихся школ гг. Ярославля, Рязани и Иванова.

В итоге комплексного исследования удалось получить показатели, характеризующие уровни физического развития, степень работоспособности и успеваемости учащихся младшего и среднего школьного возраста.

Индивидуальные показатели работоспособности после необходимых вычислений были подвергнуты вариационно-статистической обработке: вычислены средняя величина каждого показателя, сигмальные отклонения, ошибки средних для каждой возрастно-половой группы учащихся или школьников класса.

На основании исчисленных параметров вариационных рядов индивидуальные показатели как «общей», умственной, так и мышечной работоспособности, в зависимости от их конкретных величин, были отнесены в ту или иную группу: низкие, ниже средних, средние, выше средних, высокие.

Таким образом, на основании количественного выражения показателей физического развития и работоспособности были получены распределения индивидуальных данных по качественным градациям.

В дальнейшей обработке были использованы способы математической статистики - способ х2, уравнение прямой и др. Это позволило непосредственно подойти к анализу результатов исследования и проследить, в какой взаимосвязи находятся у учащихся уровни их физического развития, успеваемости и, степени работоспособности организма.

Наши многолетние наблюдения в ходе экспериментальных исследований по изучению динамики работоспособности учащихся в процессе учебных занятий, общественно полезного и производительного труда свидетельствуют о том, что, при прочих равных условиях (возраст, режим дня, учебная нагрузка), «общая» работоспособность девочек не отличается от работоспособности мальчиков.

В. А. Правдолюбов также пришел к выводу, что в отношении «общей» работоспособности «между мальчиками и девочками существенной разницы не наблюдается».
 
Полученные нами показатели «общей», умственной, работоспособности мальчиков и девочек в пределах одного класса (1-2-я возрастно-половые группы) существенно не разнятся между собой (различия не выходят за пределы ошибок сравниваемых средних величин).

Это позволило нам в дальнейшем анализе все результаты исследования «общей» работоспособности объединить, соблюдая лишь качественную однородность по возрасту, успеваемости (успевает, не успевает), физическому развитию (среднее, выше среднего, ниже среднего, низкое).

Качественные и количественные показатели общей работоспособности учащихся. В большинстве случаев внутри возрастной группы (класса) по абсолютным числовым величинам показатели интенсивности работы и качества работы не коррелируют между собой. На это указывает весьма низкая величина коэффициента корреляции - 0,120-0,475.

С возрастом, по мере повседневной тренировки и совершенствования высшей нервной деятельности организма в процессе обучения, «общая» работоспособность учащихся повышается.

Об этом с достаточной убедительностью свидетельствуют результаты дозирования заданий: повышение от класса к классу интенсивности работы (количества работы, выполненной за единицу времени) при улучшении ее качества (снижение ошибок на 500 просмотренных знаков и особенно ошибок на дифференцировку).

Так, показатель интенсивности работы учащихся первых классов (от таковой старшеклассников) составляет 39%, а качество при этом почти в два раза худшее. В возрастном разрезе (между классами) проявляется довольно отчетливая обратная связь между абсолютными величинами количественных и качественных показателей, «общей» работоспособности учащихся.

Темп прироста количественных показателей «общей» работоспособности учащихся от класса к классу протекает волнообразно, подобно нарастанию других количественных и качественных признаков, характеризующих рост и развитие детей.

Так, наиболее значительный темп прироста показателя интенсивности работы учащихся приходится на первый (7-8 лет), четвертый и пятый годы обучения: соответственно 37 и 50% (за 100% - исходную относительную величину - принят количественный показатель, полученный при обследовании детей I класса). Менее выражены темпы прироста интенсивности работы у учащихся от III к IV (21 %), от V к VI и от VII к VIII классам (9,8%). Ничтожно мал темп прироста интенсивности работы на шестом году обучения (1,9%). Распределение учащихся на основании абсолютных величин показателей их «общей» работоспособности по качественным градациям позволило выявить довольно тесную связь между градациями по интенсивности работы и градациям по ее качеству. При прочих равных условиях, высоким показателям интенсивности чаще соответствуют и более высокие показатели качества работы. Наоборот, низким показателям интенсивности работы более часто соответствуют и низкие показатели качества работы. Такая закономерная зависимость между отдельными показателями «общей» работоспособности проявляется как у учащихся первых, так и других классов. Это подтверждается большой величиной коэффициента согласия и достаточной величиной коэффициента ассоциации.

Рассмотрим теперь, согласуются ли в какой-либо мере уровни показателей работоспособности учащихся с их успеваемостью.

Распределение обследованных учащихся по группам в зависимости от их успеваемости и уровня показателей «общей» работоспособности показывает, что такая зависимость существует.

Высокий показатель - «К», свидетельствующий о хорошей подвижности основных нервных процессов в коре головного мозга, малое число ошибок (общих и на дифференцировку) чаще встречаются среди успевающих учеников и реже среди неуспевающих. Опять-таки подобная зависимость проявляется во всех возрастных группах. В пользу того, что это явление закономерно, а не случайно, говорят значительные величины коэффициента согласия и достаточные величины коэффициента ассоциации.

Меньшая частота распространенности низких показателей работоспособности среди успевающих учащихся всех классов (22%) и, наоборот, большая частота распространенности таких показателей среди неуспевающих учащихся (35%) подтверждается высокой достоверностью разности этих сравниваемых частот. Если бы в основе исчисления каждого из сравниваемых относительных частот лежало равное число наблюдений - 200, а не 1019 и 147, то, руководствуясь таблицами А. Я. Боярского и величиной меньшего из обоих показателей, вполне достоверным можно считать расхождение в 8,6%. В нашем же случае расхождение между сравниваемыми относительными частотами составляет 13%. Такое расхождение, следовательно, является существенным, не случайным.

О более низком уровне работоспособности неуспевающих по сравнению с успевающими говорят также и абсолютные величины всех показателей «общей» работоспособности. Разность сравниваемых средних каждого из показателей в высокой степени достоверна.

Особенно наглядно такое различие проявляется при сопоставлении относительных величин показателей «общей» работоспособности. Примем показатель интенсивности работы хорошо и отлично успевающих учеников за 100% и выразим по отношению к нему интенсивность работы средне успевающих и неуспевающих. К примеру возьмем IV класс: оказывается, что интенсивность работы учащихся средне успевающих составляет здесь 94%, а неуспевающих - 65%. При меньшей интенсивности качество работы у неуспевающих учеников оказывается более низким. Так, количество ошибок на дифференцировку, допускаемых отлично и хорошо успевающими учащимися того же IV класса, составляет 45% от абсолютного числа ошибок у учащихся неуспевающих.

Подобное различие, отмеченное также В. А. Правдолюбовым, проявляется по всем классам.

Далее оказывается, что среди неуспевающих учащихся более часто, нежели среди успевающих, встречаются мальчики и девочки с физическим развитием ниже среднего и низким, при отсутствии, как уже указывалось выше, каких-либо существенных отклонений в состоянии здоровья.

В градациях выше среднего и среднего физического развития, по всем классам вместе, неуспевающие учащиеся встречаются лишь в 8% случаев, в градациях же ниже среднего физического развития - в 40% случаев.

Взаимозависимость рассматриваемых явлений закономерно проявляется во всех классах. Это подтверждают опять-таки большие коэффициенты согласия и достаточно высокие коэффициенты ассоциации.

Итак, анализ результатов исследования «общей» работоспособности учащихся в зависимости от их успеваемости и физического развития позволяет прийти к заключению, что все три рассматриваемых явления находятся между собой в довольно тесной взаимосвязи.

Неуспевающие учащиеся, как правило, обладают, при прочих равных условиях (сон, питание, пребывание на воздухе), более низкими уровнями «общей» работоспособности и ниже среднего и низким физическим развитием. Наоборот, отлично, хорошо и средне успевающие учащиеся обладают относительно более высоким уровнем «общей» работоспособности организма, а также высоким, выше среднего и средним физическим развитием. Очевидно, дети, имеющие ниже среднего и низкое физическое развитие, обладают не только более низкой «общей» работоспособностью организма. Чтобы убедиться в этом или, наоборот, отвергнуть возникшее предположение, обратимся к результатам изучения показателей мышечной работоспособности тех же учащихся, у которых изучалось состояние «общей» работоспособности.

Показатели мышечной работоспособности мальчиков и девочек в пределах одного класса существенно различаются. Поэтому вычисление параметров вариационных рядов показателей производилось раздельно не только по классу (году обучения), но и по полу. У девочек и у мальчиков одного года обучения все показатели мышечной работоспособности сильно варьируют. Больше всего варьирует количество работы (коэффициент вариации - 54-57%) и выносливость (30-44%). Это отмечают и другие исследователи в отношении статической выносливости школьников. Коэффициенты вариации этих показателей выше у учащихся младшего школьного возраста и ниже у мальчиков и девочек VII и VIII классов. Видимо, абсолютная величина всех показателей мышечной работоспособности в большей мере, особенно в младшем школьном возрасте, зависит от индивидуального развития и тренированности организма к физическим нагрузкам. По мере же роста и развития диапазон индивидуальных различий как у девочек, так и у мальчиков в средних и старших классах становится менее выраженным.

Степень утомления у девочек примерно такая же, как и у мальчиков, различия редко выходят за пределы ошибок средних. Все же остальные показатели мышечной работоспособности девочек по всем классам ниже, чем у мальчиков.

Так, объем работы девочек I, VII и VIII классов составлял 66-68% от объема мышечной работы, выполняемой до отказа мальчиками того же класса, а выносливость - сопротивляемость утомлению - при выполнении мышечной работы соответственно 81-84%.

В III и IV классах показатели объема работы и выносливости девочек составляют относительно большую величину от соответственных показателей мальчиков (82-88%), чем в I, II и старших классах. Мощность работы и максимальная сила у девочек с возрастом составляют все меньшие относительные величины от средних абсолютных величин соответственных показателей мальчиков тех же классов.

Величины всех показателей работоспособности девочек и мальчиков младших классов, как уже указывалось, существенно отличаются от соответственных показателей учащихся старших, восьмых классов.

Высокие темпы прироста отдельных показателей мышечной работоспособности мальчиков и девочек приходятся на разные возрастные периоды. Так, наибольший темп прироста максимальной силы как у мальчиков, так и у девочек приходится на период от 9 до 10 лет, а затем на период 13-14 лет. Замедление темпов прироста этого показателя отмечается у девочек в период 10-11 и 14-15 лет. У мальчиков темп прироста максимальной силы также несколько снижается в период 11 -13 лет по сравнению с периодом 9-10 лет, однако он выше, чем у девочек этих же возрастов.

Темп прироста выносливости у мальчиков и девочек в возрасте 9-10 лет одинаков; в возрасте 10-11 лет он нарастает у тех и других, однако у первых более значительно, чем у вторых. В период 11-14 лет темп прироста выносливости у девочек снижается, у мальчиков же хотя и замедляется, но остается на более высоком уровне, чем у девочек. Второе значительное усиление темпов прироста мышечной выносливости как у мальчиков, так и у девочек наблюдается в период 14-15 лет.

Таким образом, наибольшие темпы прироста силы и выносливости приходятся на разные возрастные периоды. Между величинами показателей силы и выносливости у мальчиков и девочек отсутствует по всем классам сколько-нибудь выраженная корреляция (коэффициенты корреляции +0,11 и +0,03). То же отмечается другими авторами в отношении максимальной силы и выносливости к статическим напряжениям. В то же время между объемом мышечной работы и выносливостью во всех возрастных периодах у них проявляется прямая и довольно тесная зависимость - коэффициент корреляции от +0,715 до + 0,900.

Все показатели мышечной работоспособности находятся у учащихся в связи с уровнями их физического развития.

Более высокие величины показателей количества работы, выносливости, мощности свойственны учащимся высокого, выше среднего и среднего физического развития. Наоборот, низкие величины этих же показателей чаще встречаются в группах учащихся среднего и низкого физического развития. Указанная зависимость степеней мышечной работоспособности от уровня физического развития закономерно проявляется во все возрастные периоды как у девочек, так и у мальчиков. Подтверждениями этого служат большие величины коэффициентов согласия и достаточная величина коэффициентов ассоциации. Несколько менее эта связь выражена по показателю максимальной силы.

Зависимость степени мышечной работоспособности от уровня физического развития подтверждается и сопоставлением абсолютных средних величин отдельных показателей этого вида работоспособности мальчиков и девочек 11 и 15 лет высокого, среднего, ниже среднего и низкого физического развития.

При физическом развитии ниже среднего средние величины мощности, объема работы, выносливости (в сек) и сопротивляемости утомлению меньше, чем при среднем и особенно выше среднего физическом развитии. Эти различия существенны, так как разность сопоставляемых средних в высокой степени достоверна во всех случаях.

Несущественными при разном уровне физического развития оказываются лишь расхождения средних величин максимальной силы у мальчиков и девочек 11 и 15 лет.

Итак, у учащихся ниже среднего и низкого физического развития, как правило, наблюдаются не только низкие показатели «общей» работоспособности, но и меньшие показатели мышечной работоспособности.
 
Отметим, что сопоставление качественных градаций по показателям «общей» и мышечной работоспособности в отдельных возрастных группах указывает на отчетливую связь менаду ними.

В сопоставляемых градациях показателей «общей» работоспособности: высокие, средние, ниже средних и низкие - с соответственными градациями по показателям мышечной работоспособности коэффициент согласия х2 колеблется от 6,71 до 25,8 (при двух и одной степенях свободы), вероятность состоятельности «нуль-гипотезы» очень мала, коэффициент ассоциаций +0,615 до +0,920.

Подобное согласование, видимо, распространяется и на другие функциональные показатели. Так, по данным длительных наблюдений за динамикой работоспособности учащихся пятых классов, было установлено, что сопоставляемые качественные градации «общей» и мышечной работоспособности согласуются не только между собой, но и с соответственными градациями зрительно-моторных реакций.

Высоким и средним уровням «общей» и мышечной работоспособности учащихся в большей мере соответствуют быстрые и умеренные латентные периоды зрительно-моторной реакции, меньшая частота срывов дифференцировочной реакции и последовательного торможения.
 
Таким образом, бесспорно, что, при прочих равных условиях (одинаковый режим дня, отсутствие утомления), уровни различных физиологических функций, в совокупности обусловливающие работоспособность организма, находятся между собой в тесной взаимосвязи.

Читать далее Взаимосвязь физического развития учащихся и их успеваемости