Педагогическая психология | Мир педагогики и психологии №05 (118) Май 2026

Способы повышения работоспособности школьников при обучении математике

Клюкин Игорь Алексеевич
магистрант факультета физической культуры и спорта, Вятский государственный университет, РФ, г. Киров, Igorklykinkirov4343@gmail.com
Кошкина Наталья Александровна
канд. биол. наук, доцент кафедры медико-биологических дисциплин, Вятский государственный университет, РФ, г. Киров, natalya-koshkina03@mail.ru

Аннотация: В статье рассматривается проблема снижения умственной работоспособности обучающихся при обучении математике в условиях повышенных когнитивных нагрузок. Цель исследования заключается в выявлении и обосновании эффективных способов повышения работоспособности обучающихся. Представлены результаты сравнительного исследования очной и дистанционной форм обучения с применением комплекса методов. Установлено, что интеграция физкультурно-оздоровительных, психолого-педагогических и организационно-методических способов способствует снижению утомляемости, повышению точности выполнения заданий и стабилизации познавательной деятельности учащихся.
Ключевые слова: умственная работоспособность, обучение математике, утомляемость, физкультурно-оздоровительные технологии, когнитивные процессы, дистанционное обучение.

Klyukin Igor Alekseevich
Master’s student of the Faculty of Physical Culture and Sports, Vyatka State University, Russian, Kirov
Koshkina Natalya Aleksandrovna
Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Vyatka State University, Russian, Kirov

Abstract: The article examines the problem of decreased students’ mental performance in mathematics learning under conditions of increased cognitive load. The purpose of the study is to identify and justify effective ways to improve students’ performance. The paper presents the results of a comparative study of face-to-face and distance learning formats using a set of methods. It is established that the integration of physical, psychological-pedagogical, and organizational approaches contributes to reducing fatigue, improving task accuracy and stabilizing students’ cognitive activity.
Keywords: mental performance, mathematics education, fatigue, physical activity technologies, cognitive processes, distance learning

Введение. Современная система образования характеризуется устойчивой тенденцией к увеличению интенсивности учебной деятельности, что сопровождается ростом когнитивных нагрузок на обучающихся. Особенно остро данная проблема проявляется при обучении математике как учебного предмета, требующего высокой концентрации внимания, развитого логического мышления и значительных интеллектуальных усилий.

В условиях цифровизации образования и распространения дистанционных форм обучения проблема сохранения и повышения умственной работоспособности приобретает особую актуальность. Длительное пребывание в статичном положении, снижение двигательной активности, а также высокая плотность учебной информации способствуют ускоренному развитию утомления и снижению эффективности познавательной деятельности.С одной стороны, обучение математике ориентировано на достижение высоких образовательных результатов и развитие интеллектуального потенциала обучающихся. С другой стороны, интенсивная умственная деятельность в сочетании с неблагоприятными организационными условиями приводит к истощению психофизиологических ресурсов, снижению внимания и увеличению количества ошибок. Таким образом, возникает противоречие между высокими требованиями к когнитивной деятельности обучающихся и ограниченными возможностями их функционального состояния. В этой связи актуализируется проблема поиска эффективных способов повышения умственной работоспособности [5, с. 45].

Научная новизна исследования заключается в разработке и обосновании комплексного подхода к повышению работоспособности обучающихся при обучении математике, включающего интеграцию различных способов с учетом формы организации обучения (очной и дистанционной).

Целью исследования является выявление и обоснование эффективных способов повышения умственной работоспособности обучающихся при обучении математике.

Умственная работоспособность представляет собой комплексную характеристику, отражающую способность обучающегося к выполнению продуктивной познавательной деятельности в течение определенного времени без существенного снижения ее качества. В научной литературе выделяются различные уровни работоспособности: высокий, средний и низкий, что определяется степенью устойчивости внимания, темпом выполнения заданий и точностью результатов [6, с. 78].

Формирование и поддержание работоспособности обусловлено рядом факторов, среди которых особое значение имеют физиологические, психологические и педагогические условия. К физиологическим факторам относятся уровень двигательной активности, состояние нервной системы и общее функциональное состояние организма. Психологические факторы включают мотивацию, уровень тревожности и эмоциональное состояние. Педагогические факторы связаны с организацией учебного процесса, структурой занятия и методами обучения.

Специфика обучения математике заключается в высокой степени абстрактности учебного материала, необходимости выполнения сложных логических операций и длительного удержания внимания. Это приводит к быстрому развитию утомления, особенно при однообразной деятельности и отсутствии смены видов активности [7]. Особую роль обучение математике играет в формировании математической грамотности учащихся, что подтверждается результатами международных исследований [1, с. 307].

Современные исследования подтверждают, что включение двигательной активности и психорегуляционных элементов в образовательный процесс способствует активации когнитивных процессов, улучшению мозгового кровообращения и снижению утомляемости. В этой связи особое значение приобретает комплексный подход к повышению работоспособности школьника [5].

Методика и результаты исследования. На основе анализа литературных источников и педагогической практики были выделены три основные группы способов повышения умственной работоспособности.

К первой группе относятся физкультурно-оздоровительные способы, включающие динамические паузы, физкультминутки, нейрогимнастику и дыхательные упражнения. Их применение способствует улучшению кровоснабжения головного мозга, снижению мышечного напряжения и восстановлению внимания.

Ко второй группе относятся психолого-педагогические способы, направленные на оптимизацию эмоционального состояния обучающихся. К ним относятся смена видов деятельности, использование игровых и проблемных методов обучения, а также создание благоприятного психологического климата.

Третью группу составляют организационно-методические способы, включающие рациональное распределение учебной нагрузки, учет динамики работоспособности и оптимизацию структуры занятия. Особое значение имеет своевременное включение восстановительных элементов в момент снижения продуктивности.

Представляется целесообразным рассматривать данные способы не изолированно, а в их взаимосвязи, поскольку именно их комплексное применение обеспечивает максимальный эффект.

С целью проверки эффективности предложенного подхода было проведено исследование с участием 30 обучающихся 7, 8 и 9-х классов,разделенных на две группы: очную (n=18) и дистанционную (n=12).

Исследование проводилось в два этапа. На первом этапе оценивался исходный уровень умственной работоспособности обучающихся в условиях стандартного учебного занятия по математике без применения специальных методов. На втором этапе в структуру занятия внедрялся комплекс способов повышения работоспособности, включающий физкультурно-оздоровительные упражнения, элементы нейрогимнастики и кратковременные психорегуляционные техники.

Занятия строились с учетом динамики работоспособности обучающихся: после 15-20 минут интенсивной умственной деятельности вводились восстановительные элементы продолжительностью 2-3 минуты.

Для диагностики использовались методика Э. Крепелина, позволяющая оценить темп и устойчивость умственной деятельности, а также теппинг-тест Е.П. Ильина, направленный на определение уровня утомляемости [5; 8].

Анализ исходных данных показал, что наиболее высокие показатели работоспособности наблюдаются у обучающихся очной формы обучения в утреннее время (коэффициент работоспособности 0,96). В вечерних группах отмечается снижение показателей (коэффициент работоспособности 0,88). В дистанционной форме обучения показатели ниже: коэффициент работоспособности (0,91) в утреннее время и коэффициент работоспособности (0,81) в вечернее, что свидетельствует о более выраженном утомлении. Полученные результаты свидетельствуют о зависимости уровня умственной работоспособности от условий организации образовательного процесса. Более высокие показатели в очных группах могут быть обусловлены меньшим количеством отвлекающих факторов, более устойчивой концентрацией внимания и возможностью непосредственного педагогического взаимодействия с обучающимися. При обучении в дистанционном формате возрастает влияние внешних раздражителей, а также увеличивается продолжительность непрерывной зрительной нагрузки, что способствует более быстрому развитию утомления.

После внедрения комплекса методов наблюдаются положительные изменения во всех группах. Так, при проведении занятий очной формы обучения утренние показатели по коэффициенту работоспособности (безразмерная величина) увеличились на 0,05, а вечерние – на 0,07. При проведении занятий в дистанционной форме обучения показатели коэффициента работоспособности также возросли: в утренних группах прирост составил 0,06, в вечерних – прирост 0,09, при этом наибольший прирост работоспособности зафиксирован в вечерних и дистанционных группах и составил около 11%. Полученные данные позволяют предположить, что применение комплекса здоровьесберегающих методов эффективно в условиях повышенной утомляемости обучающихся. Включение кратковременных двигательных и психорегуляционных элементов способствовало восстановлению концентрации внимания и повышению устойчивости познавательной деятельности. Полученные результаты согласуются с данными Э.М. Федосовой и Е.Б. Стычинской [2, с. 59], указывающих на положительное влияние двигательной активности на когнитивные процессы, а также согласуются с современными исследованиями в области организации внеурочной деятельности и дифференцированного обучения [3; 4]. Вместе с тем выявленные различия между очной и дистанционной формами обучения свидетельствуют о необходимости адаптации методов повышения работоспособности к условиям образовательной среды.

Проведенное исследование подтвердило, что обучение математике сопровождается значительными когнитивными нагрузками, приводящими к снижению умственной работоспособности обучающихся.Установлено, что уровень утомляемости выше в условиях дистанционного обучения, что требует более внимательного подхода к организации учебного процесса. Показано, что комплексное применение физкультурно-оздоровительных, психолого-педагогических и организационно-методических способов способствует снижению утомляемости, повышению точности выполнения заданий и стабилизации умственной деятельности. Наибольшая эффективность достигается при их включении в момент снижения работоспособности обучающихся.

Полученные данные подтверждают необходимость учета психофизиологических закономерностей работоспособности при организации обучения математике. Рациональное распределение нагрузки и своевременное включение восстановительных элементов позволяют повысить эффективность усвоения учебного материала без увеличения общего объема учебной деятельности.

Практическая значимость исследования заключается в возможности использования предложенного подхода в образовательной практике для повышения эффективности обучения математике и сохранения здоровья обучающихся.

Заключение.Таким образом, проведённое исследование показало, что умственная работоспособность обучающихся варьируется в зависимости от формы обучения и времени проведения занятий. Наиболее благоприятные условия наблюдаются при очном обучении в утреннее время, тогда как дистанционное обучение и вечерние занятия сопровождаются снижением работоспособности. Включение комплекса методов повышения работоспособности способствует улучшению показателей умственной деятельности, снижению утомляемости и повышению эффективности обучения.

1. Каюбалиева Г.Т. Навыки развития математической грамотности учащихся в рамках исследования PISA // Молодой ученый. 2022. № 17 (412). С. 307-309.
2. Федосова Э.М., Стычинская Е.Б. Изучение умственной работоспособности обучающихся // Юный ученый. 2022. № 4 (56). С. 59-60.
3. Осипов Р.А. Курсы внеурочной деятельности по математике как средство повышения познавательного интереса и качества знаний обучающихся // Международный научно-исследовательский журнал. 2024. № 7 (145). Режим доступа: https://research-journal.org/media/articles/13671.pdf (дата обращения: 17.03.2026).
4. Савина И.А. Дифференцированное обучение математике в школе // Международный научно-исследовательский журнал. 2024. № 7 (145). Режим доступа: https://research-journal.org/archive/7-145-2024-july/10.60797/IRJ.2024.145.73 (дата обращения: 17.03.2026).
Список источников
5. Ильин Е.П. Психофизиология состояний человека. СПб.: Питер, 2003. 544 с.
6. Безруких М.М. Школьные трудности: причины, диагностика, коррекция. М.: Вентана-Граф, 2001. 320 с.
7. СелевкоГ.К. Современные образовательные технологии. М.: Народное образование, 1998. 256 с.
8. Горская Г.Б., Пархоменко Е.А., Дубовова. А.А. Психолого-педагогическая диагностика: учебно-методическое пособие. Краснодар: КГУФКСТ, 2019. 251 с.