Обучение учащихся ударным движениям на уроках труда

Насыщенность учебных программ по трудовому обучению и в то же время ограниченность времени обучения вызывают необходимость поиска таких форм организации учебного процесса, которые позволили бы учащимся более успешно осваивать трудовые навыки.

Среди многих факторов, от которых зависит успешное развитие у учащихся правильных трудовых навыков, важное место занимают условия и организация труда и отдыха.

В исследованиях последних лет значительное внимание уделено разработке рекомендаций к общей продолжительности выполнения учащимися различных трудовых операций, их рациональному чередованию на уроках труда и влиянию на работоспособность учащихся.

Не менее актуальной является проблема микрорежима трудовых операций, включающая в себя вопросы темпа и ритма (ритмичность) работы, непрерывной продолжительности операций, длительности пауз.

Если по изучению темпа и ритма в общефизиологическом плане и в отношении трудовых движений взрослого человека имеется многочисленная литература, то исследований по регламентации микрорежима труда школьников, особенно в начальный период трудового обучения, нам найти не удалось.

Имеющиеся в педагогической литературе эмпирические рекомендации по данному вопросу весьма неполны и разноречивы. Например, мнения о темпе рабочих движений школьников в начальный период трудового обучения носят следующий характер: одни педагоги считают, что таким операциям, как рубка, опиловка, резание металла, вначале нужно обучать в медленном темпе - 25-40 движений в минуту. Другие педагоги считают, что темп движений с самого начала должен быть более быстрым - 45-60 движений в минуту.

Наконец, высказываются мнения, что в начальный период обучения регламентировать темп и ритм трудовых движений нецелесообразно, ибо наиболее удобную для себя частоту движений ученики найдут самостоятельно в процессе работы.

Все изложенное выше еще раз подтверждает, что поиск оптимальных режимов обучения учащихся выполнению различных трудовых операций является актуальной задачей, нуждающейся в объективном физиологическом обосновании.

Особенно важно разработать гигиенические рекомендации к начальному и поэтому наиболее трудному периоду политехнического обучения, когда трудовые навыки у школьников только начинают формироваться и их работоспособность во многом зависит от организации режима, и в частности микрорежима, работы.

Изучению этого вопроса и посвящено настоящее исследование.

В данной статье приводятся результаты поисков более оптимального микрорежима обучения учащихся ударным движениям. Исследовались: темп движений, непрерывная продолжительность циклов движении и длительность микропауз между серией циклов.

Всего под наблюдением находились 50 учащихся 11 -12 лет, впервые осваивающих слесарное дело в объеме учебной программы.

Для изучения динамики показателей двигательных функций в процессе работы применялась разработанная нами установка для объективной регистрации меткости и усилий ударных движений, а также осуществлялась запись пульса и дыхания учеников с помощью пульсотахометра и пневмографической методики. Ученики работали молотком, который соответствовал по весу (300 г) и размерам их возрастным особенностям. Всего проведено около 600 исследований.

Материал подвергнут статистической обработке методом малой выборки. В частности, использовался разностный способ определения величины и достоверности сдвигов.

Частота ударных движений. Прежде всего мы попытались выяснить, какой же диапазон частоты является наиболее благоприятным для учащихся 11 -12 лет при выполнении ударных движений. Было проведено две серии исследований: в одной из них учащиеся работали в произвольном темпе, в другой - темп рабочих движений задавался.

Произвольный темп. Анализ данных первой серии исследований показал, что в большинстве случаев ученики 11 -12 лет избирали темп движений 80-100 и более в минуту.

К концу работы у учеников снижалась меткость движений. Количественные показатели дыхания и пульса отражали умеренные сдвиги. Вместе с тем качественный анализ пневмограмм свидетельствует, что у 1/3 исследованных с 1-й минуты нарушались ритмичность и глубина дыхания, появлялась задержка дыхания.

Произвольный темп движений отражался и на силе ударов. На фоне аритмичности движений, отмечаемой в 80% случаев, наблюдались значительные колебания величины и усилий.

Таким образом, анализ материала показал, что при произвольно выбираемом темпе работы у учащихся отмечается тенденция к повышенной, как будет показано ниже, частоте выполнения трудовых движений. При этом существенно нарушается ритмичность, величина усилий, меткость ударов.

Задаваемый темп. В серии исследований с задаваемым темпом движений изучались режимы работы с частотой 50, 60, 70, 80 и 90 движений в минуту. Задавался темп при помощи сигналов электрометронома, подаваемых на портативный наушник.

Учебной программой в начальный период политехнического обучения предусмотрено освоение учащимися трудовых операций с применением как кистевого, так и локтевого ударов. Биомеханические условия исполнения этих ударов различны. Учитывая это обстоятельство, в нашем исследовании наблюдались две группы учащихся: одни ученики выполняли ударные движения преимущественно кистевым, а другие - преимущественно локтевым ударом.

Переходя к анализу результатов исследований, рассмотрим данные по усвоению и воспроизведению учащимися задаваемых темпов.
 
Наибольшее число случаев (71% и 57%) усвоения и воспроизведения движений при кистевом ударе отмечалось тогда, когда задаваемый темп равнялся 60 и затем 70 движениям в минуту.

Темп 80 движений в минуту усваивался значительно хуже и в подавляющем числе случаев (70%) трансформировался в сторону урежения движений.

Данные, полученные при задаваемом темпе 90 движений в минуту, свидетельствуют, что более чем в половине случаев (62%) этот темп трансформировался или в сторону урежения (38%), или, наоборот, учащения движений (24%).

Интересные данные выявились при задаваемом темпе 50 движений в минуту. Оказалось, что этот темп почти в 50% случаев трансформировался в сторону учащения движений.

Сходные результаты были получены и в том случае, когда учащиеся осуществляли движения локтевым ударом. При этом также лучше всего усваивались и воспроизводились темпы 60 и 70 движений в минуту.

Для объяснения этого факта, нам думается, следует привлечь учение А. А. Ухтомского об усвоении ритма. Анализ временных интервалов событий происходит, по мнению А. А. Ухтомского, на основе их сопоставления с собственными ритмами деятельности нервных центров, ритмами деятельности мышц, периодики в деятельности сердечно-сосудистой системы и дыхания.

Меткость удара. Прежде всего обращает на себя внимание более низкая меткость ударных движений при локтевом ударе, что, очевидно, объясняется различной структурой локтевого и кистевого ударов и, в частности, более длинной траекторией движения молотка при локтевом ударе. Следует также отметить, что при частоте движений 90 и более локтевой удар по структуре превращался в кистевой.

Меткость ударных движений при различных темпах во всех случаях снижается к концу работы. Более высокие показатели меткости отмечены при темпах движений 60 и 70. Так, в первую минуту работы меткость ударов в темпе 60 оказалась более высокой, чем в темпе 80 при кистевом ударе и темпе 50 при локтевом ударе.

На 2-й минуте по сравнению с меткостью при темпах 60 и 70 более низкие показатели меткости кистевого удара имели место при темпах движений 50 и 90.

При выполнении локтевого удара меткость движений на 2-й минуте оказалась наиболее высокой при темпе 60.

Вегетативные сдвиги. Как уже отмечалось, у учащихся в процессе работы регистрировались показатели вегетативных функций - пульс и дыхание.

Обращает на себя внимание во всех вариантах исследовании, что частота пульса у учащихся 11-12 лет, равная в состоянии покоя 70-90 ударам в минуту, возрастает уже на первой минуте работы. Эти сдвиги, очевидно, отражают возрастные особенности сердечно-сосудистой системы учащихся, ее высокую реактивность при физической нагрузке.

Менее выраженное учащение пульса отмечено при темпе движений 50 ударов, и более выраженное при темпе движений 90 ударов в минуту.

Результаты пневмографии выявили увеличение частоты дыхания под влиянием работы. Вместе с тем величина сдвигов при разных темпах движений была примерно одинаковой. Частота дыхания у учеников достигала в среднем 23-26 в минуту.

При качественном анализе пневмограмм обнаружилось, что начиная со 2-й минуты, особенно с ее середины, и на 3-4-й минутах нарушается глубина дыхания, появляется одышка и периодическая задержка дыхания. И все же следует отметить, что частота этих нарушений дыхания была при разных темпах работы примерно одинаковой.

Таким образом, анализ экспериментальных данных показывает, что лучшее усвоение и воспроизведение задаваемых темпов, а также более высокая меткость ударных движений были у учащихся при кистевом ударе с темпом 60-70 и при локтевом ударе с темпом 60 ударов. Очевидно, эти темпы в начальный период трудового обучения являются для школьников 11 -12 лет более оптимальными.
 
Но имеет ли преимущество работа в темпе 60-70 ударов в минуту по сравнению с выполнением ударных движений в произвольном ритме?

Полученные данные, как нам думается, позволяют дать утвердительный ответ и на этот вопрос, ибо при выполнении ударных движений в произвольном темпе, колеблющемся у учащихся 11 - 12 лет от 80 до 100 и более движений в минуту, ритмичность и глубина дыхания, равномерность и усилия ударных движений нарушались в большей степени и, что очень важно, была более низкая меткость ударов.

Прежде всего сопоставление полученных данных показывает, что в начальный период обучения ударным движениям следует предотвращать свойственную учащимся торопливость рабочих движений, ограничивать темп работы. Частые темпы движений 80-90 и более в минуту, обычно наблюдаемые, когда учащиеся работают в «собственном ритме», приводят к снижению качественных показателей работы - меткости ударов, нарушению равномерности, силы и ритмичности движений, ритмичности и глубины дыхания.

Вместе с тем следует критически отнестись к имеющимся в литературе по трудовому обучению рекомендациям отдельных авторов - начинать обучение с более медленных темпов - 40-50 ударов в минуту. При обучении учащихся ударным операциям в таком темпе эти рекомендации не подтвердились.

Несмотря на наличие индивидуальных особенностей в быстроте совершаемых движений, исследования показывают, что при обучении учащихся ударным операциям целесообразно подсказывать им темп в 60-70 движений в минуту.

В связи с этим возникают вопросы: какой вид информации об оптимальном темпе будет для учащихся более эффективным: до начала выполнения операции или во время работы, зрительная или слуховая сигнализация, постоянная или кратковременная - лишь при нарушении темпа? Ответ на эти вопросы может быть дан после проведения соответствующих исследований.

Продолжительность циклов движений и длительность микропауз. Для выяснения этих вопросов чаще всего пользуются определением моментов ухудшения физиологических показателей в процессе работы или сравнением по эффективности различных экспериментальных режимов.

В настоящем исследовании были применены оба приема.

Прежде всего была сделана попытка определить моменты ухудшения наблюдаемых показателей. В этом плане следует обратиться к результатам исследований меткости ударных движений учащихся. При темпе 60 движений меткость как кистевого, так и локтевого удара снижалась на 3-й минуте, и при темпе 70 - уже на 2-й минуте - локтевой удар.

Представляет интерес и то обстоятельство, что начиная со 2-й минуты, особенно с ее второй половины, нарастали случаи нарушения дыхания (аритмичность изменения глубины вдоха и выдоха, задержка дыхания).

Из литературы по физиологии дыхания известно, что у нетренированных людей во время мышечной деятельности наблюдаются нарушение дыхательных движений и периодическая задержка дыхания. Это расценивается как показатель дискоординации между внешним дыханием и кровоснабжением легких, в результате чего возникает гипоксемия. Появляющаяся при работе одышка в свою очередь вызывает значительные энергетические затраты дыхательной мускулатуры). Следовательно, нарушение дыхания, а также ухудшение координации движений рук через 1,5-2 минуты после начала работы можно расценивать как показатели, сигнализирующие нецелесообразность дальнейшего продолжения работы.

Наметив, таким образом, момент для микропауз, мы попытались определить их оптимальную продолжительность. С этой целью были изучены несколько режимов с длительностью пауз в 10-15 секунд, 25-30 секунд, 1 минута, 2 минуты.

Наиболее отчетливым индикатором при изучении этого вопроса была меткость ударных движений.

При длительности пауз от 25-30 секунд до 2 минут меткость ударов в большинстве случаев сохранялась или даже повышалась (в 70% случаев). При длительности пауз 10-15 секунд меткость ударных движений сохранялась только в 33% случаев. Минимальная продолжительность микропауз, достаточная для процессов восстановления, оказалась равной 25-30 секундам. Следовательно, для рассматриваемого нами периода обучения оптимальная непрерывная продолжительность ударных операций составляет 1 минуту 30 секунд-2 минуты, а минимальная длительность микропауз - 25-30 секунд.
 
В связи с изложенным выше может возникнуть вопрос, не является ли задание учащимся определенных параметров трудовой деятельности фактором, лишающим их самостоятельности. Мы полагаем, что это не так, ибо задание извне определенных параметров (в рассматриваемой нами проблеме таковыми являются ритм, продолжительность периодов непрерывной работы и периодов отдыха) будет способствовать более быстрой выработке у учащихся трудовых навыков.

Использование срочной информации. Заключительная серия исследований показывает, как нам думается, насколько целесообразен поиск в направлении более полного управления развитием навыка в начальный период его формирования.

Ударные движения относятся к виду движений, контролировать которые работающий может в основном по конечному результату (попадание или непопадание). С целью облегчения самоконтроля при выполнении ударных движений мы ввели срочную информацию о результатах работы. Срочная информация о меткости каждого ударного движения подавалась прибором в виде световой сигнализации. Таким образом, прибор приобретал свойства обучающего устройства, ибо он выполнял функцию обратного воздействия на ученика.

Для оценки эффективности приема обучения с помощью срочной информации одновременно наблюдались две группы учащихся - контрольная и экспериментальная. В первом случае навык развивался с применением инструкции и периодического контроля; во втором - дополнительно вводилась срочная информация о меткости каждого удара,

Прежде всего обращает на себя внимание тот факт, что меткость ударов при наличии срочной информации была у учащихся экспериментальной группы более высокой по сравнению с контрольной. Это различие выявилось уже с первых тренировочных занятий. Следовательно, информация о меткости каждого движения давала возможность более четко сличать характер выполнения предыдущих движений с последующими и программировать движения, внося необходимые коррективы.

Представляет интерес и то обстоятельство, что меткость ударов в контрольной группе достигала исходных показателей меткости в экспериментальной группе значительно позже (через 5 уроков). Таким образом, использование срочной информации о меткости удара в значительной степени сокращает время выработки точности ударных движений у школьников.

Вместе с тем наблюдавшееся в более поздних опытах ослабление воздействия срочной информации свидетельствует о том, что определение наиболее эффективного периода ее использования нуждается в дальнейшем изучении.

Выводы:

1. В начальный период обучения учащихся ударным операциям трудовой процесс должен строиться на основе физиологически целесообразного режима, ограничивающего торопливость и аритмичность движений и нормирующего непрерывную продолжительность операций и длительность внутри операционных пауз. Таким режимом при обучении ударным движениям, по нашим данным, является: темп работы - 60-70 ударов в минуту; продолжительность непрерывной работы - не более 1,5-2 минут; продолжительность микропауз - не менее 25-30 секунд.

2. Применение при обучении ударным движениям срочной информации (способствует более ускоренному формированию у учащихся точности рабочих движений.