Б. И. Вершинин Л. Е. Попов С. Н. Постников
| Вид материала | Документы |
- Александр Попов, 2451.05kb.
- С. В. Попов Введение в методологию март 1992 года, Мытищи Попов , 622.83kb.
- Биография Александр Степанович Попов родился в на в посёлке, 294.81kb.
- Современные русские писатели евгений Попов Рассказы, 246.11kb.
- Методические указания по эксплуатации газового хозяйства тепловых электростанций, 1550.75kb.
- Александр Степанович Попов. Датой изобретения радио принято считать 7 мая 1895 г.,, 74.6kb.
- В попов Ведущий редактор а борин Научный редактор э эидеиилпер Редамор в попов Художник, 8286.23kb.
- Попов Александр Степанович, 20.54kb.
- Учебное пособие / В. Н. Попов В. С. Касьянов, И. П. Савченко, 36.66kb.
- Попов Б. В., Фадєєв В. Б., Носова Г. Ю., Багінський В. В., Нельга, 3710.22kb.
Нейробиологические
основы педагогики
– Честно сказать, после вашего рассказа у меня руки опускаются. Это сколько же нужно знать, чтобы разобраться, что и как мы делаем неправильно. И еще больше, чтобы понять, как делать верно.
Ну, руки у Вас опускаются совершенно напрасно: не так страшен черт, как его малюют. И глаза боятся, а руки делают. Это во-первых. Во-вторых, не нужно быть, как сейчас говорят, «крутым» специалистом по нейрофизиологии. Для правильной организации учебного процесса достаточно знать ее основы. В-третьих, для того мы с Вами и разговариваем, чтобы Вам было легче ориентироваться и в море литературы по этим вопросам, и в педагогических методиках, и в основных принципах процесса обучения.
– Кстати, об основных принципах. Если педагогика – наука, во всяком случае, должна быть ею, то как всякая наука, она должна базироваться на каких-то законах. Например, в основе механики лежит закон Ньютона, а в основе педагогики…
…лежат прежде всего знания о законах индивидуального развития живых систем (ведь преподаватель имеет дело именно с такими системами; более того, предполагается, что он в определенной мере управляет их развитием), о механизмах и закономерностях высшей нервной деятельности вообще и познавательной деятельности в особенности, о нейробиологических основах таких явлений, как восприятие, память, эмоции, мышление, творческое озарение, сознание, сверхсознание. Только на основе данных биофизики и психофизиологии познавательной деятельности возможна грамотная, природосообразная организация учебно-познавательного процесса.
– И мы сейчас будем их рассматривать, путаясь в специальных терминах и неопределенных понятиях?
Что же поделаешь, ведь педагог находится в том же положении, что и технолог, ему необходимы те фундаментальные знания, которые лежат в основе технологических процессов, с которыми он имеет дело. Во всяком случае, технолог тем свободнее в своих поисках оптимального управления технологическими процессами, чем полнее он владеет знаниями о явлениях природы, лежащих в основе этого процесса.
Вот когда я понял это, осознал, что стою перед необходимостью разобраться в том, что я делаю, как делаю и как нужно делать, когда понял, что в своем деле я не более, чем знахарь, понял, что не знаю ни как перерабатывается информация в головах учащихся, ни как идет процесс запоминания, ни физиологии мышления, ничего, я взялся за биологическую и медицинскую литературу. «А что, – подумал, – изучать, так изучать.» И первое, что мне попалось, – сборник научных трудов Института мозга. Боже мой! В каждом предложении два понятных слова и десяток непонятных. Китайская грамота русскими буквами. Пришлось обложиться учебниками, словарями, справочниками, популярной литературой – и дело пошло. Понять суть работ, излагаемые в них научные результаты, оказалось не так сложно. Проблема была в другом.
Нейробиология – сравнительно молодая и очень сложная наука. В силу этого разговор ученых часто ведется на языке предположений и гипотез, что приводит к противоречиям во взглядах и отсутствию критерия истинности. Одни и те же экспериментальные данные объясняются по-разному. На ранних этапах развития науки это неудивительно, вспомним классический пример – две взаимоисключающие «системы мира» в астрономии – Птолемея и Коперника. Но ведь нам от этого не легче. Что же делать?
Пришлось «экспериментировать» самому, проверять идеи, выдвигаемые учеными, непосредственно в аудитории. Да и нейробиология все эти годы на месте не стояла. Тем более, что последнее десятилетие XX века было даже объявлено ЮНЕСКО десятилетием мозга. Поэтому о многих результатах фундаментальных научных исследований, интересных и важных для педагогики, можно говорить вполне определенно. Сознавая, что для изложения всего необходимого преподавателям материала даже из того, что удалось осмыслить и применить, потребуется другая книга, и не одна, постараемся сообщить здесь лишь некоторые базовые знания, которые служили нам и могут послужить Вам стартовой ступенькой, создать предпосылки для дальнейшего самостоятельного развития по пути к той необходимой полноте биофизических, нейробиологических и психофизиологических знаний, которая обеспечит возможность такой организации учебного процесса, при которой неуклонно расширяются познавательные и деятельностные (жизнедеятельностные) возможности учащихся.
3.1 Закон индивидуального развития
Ядром педагогики является технология процесса обучения. Как мы с Вами говорили, обучение – это целенаправленное, регулируемое информационное воздействие на мозг с целью реализации его функциональных возможностей, то есть развитие, совершенствование мышления, памяти, речи и т.д. Выделим ключевые понятия: воздействие – мозг – развитие. Или, если обобщать дальше: внешнее воздействие – живая система – отклик. Следовательно, в основе педагогики в качестве фундаментальных должны лежать физиологические законы, описывающие реакцию живой материи на внешнее воздействие со стороны окружающей среды.
Один из наиболее общих законов развития всего живого был сформулирован русским физиологом И.А. Аршавским (1947, 1976, 1982 гг. [10-13]) и может быть назван законом индивидуального развития (имеется в виду индивидуальное развитие особи, все ее преобразования от зарождения до конца жизни, то есть то, что Э. Геккель в 1866 г. обозначил термином онтогенез). Этот закон можно выразить в виде двух утверждений. Первое из них может быть коротко сформулировано так: «Анаболизму всегда предшествует катаболизм». Не очень понятно? Обратимся за пояснениями к самому И.А. Аршавскому.
«С понятием катаболизма мы связываем освобождение свободной (структурной2) энергии, за счет которой осуществляется функция (работа) живой системы (клетки, ткани, органа, организма). С понятием анаболизма связывается последующее восстановление структуры и тем самым резерва свободной энергии… Оба процесса сукцессивно (последовательно – Авт.) сопряжены и обязательно следуют друг за другом…» [12].
Таким образом, все процессы обмена веществ (метаболизма) имеют циклический, колебательный характер. Каждый такой цикл метаболизма (цикл обмена веществ) состоит из двух строго последовательных фаз: катаболической и анаболической. Если клетка или иная живая система не функционировала, то не будет и процессов биосинтеза, образующих ее органических соединений и накопления ее свободной энергии. Попросту говоря, в неработающей клетке отсутствуют процессы питания; при длительном отсутствии активности она обречена на голодную смерть3.
Вторая часть закона индивидуального развития утверждает, что фаза катаболизма в живой системе сопровождается фазой избыточного анаболизма. «Живая система немыслима без… сопряжения катаболизма с избыточным анаболизмом». Живая структура может существовать только как «устойчиво поддерживаемая избыточным анаболизмом, индуцируемым первой (катаболической) фазой» [12].
Предположим, на живую клетку или ткань оказывается какое-либо внешнее воздействие, вызывающее реакцию системы, связанную с определенными затратами, которые мы обозначим
. Значение отрицательное, так как живая система не приобретает энергию при осуществлении функции, а теряет ее. Индекс «k» напоминает, что работа, функционирование системы (ее реакция на внешнее воздействие) есть катаболическая фаза метаболического цикла.Далее, согласно закону индивидуального развития, «катаболизм индуцирует избыточное восстановление» [12], в результате которого повышается структурно - энергетический потенциал живой системы, то есть свободная энергия или рабочие возможности. Это – вторая, анаболическая фаза цикла обмена веществ. В этой фазе потери энергии не просто восстанавливаются, они восстанавливаются с избытком: (
, рис. 3.1). В результате происходит развитие живой системы, ее адаптация к воздействию.
Рис. 3.1 К закону индивидуального развития
Очень важно, что закон индивидуального развития справедлив не только для клетки, но и для организма в целом, и для его частей [12]. В любом случае с понятием катаболизма мы связываем освобождение свободной энергии, за счет которой осуществляется работа живой системы, а с понятием анаболизма – последующее восстановление структуры и образование дополнительного резерва свободной энергии. Оба эти процесса существенно сопряжены и обязательно сопутствуют друг другу.
Таким образом, закон Аршавского можно сформулировать еще и так: «Развивается только то, что работает». Математически он может быть представлен следующими соотношениями:
(3.1)
(3.2)Простой пример. Допустим, Вы решили накачать мышцы. Понятно, что одного желания мало и, просто гипнотизируя турник, Вы вряд ли добьетесь своей цели (уравнение (3.1)). Однако, систематически занимаясь и постепенно увеличивая нагрузку, Вы разовьете такую мускулатуру, которой будет завидовать сам Сталлоне.
– Но если я в первый же день тренировки потружусь так, что «руки будут отваливаться», на следующий день я и раза не подтянусь.
Совершенно справедливо! Дело в том, что в зависимости от интенсивности воздействия, будь то физическая нагрузка, жара, холод, магнитное поле, фармацевтическое средство или же необходимость решать сложную проблему на уровне целостного организма, возможны четыре типа адаптационных реакций организма: ареактивность [14] (реакция адаптации [15]), реакция тренировки [14], реакция активации [14] и стресс [16-18]. Эти типы отклика организма на внешнее воздействие схематически иллюстрируют диаграммы, представленные на рис. 3.2.
Рис.3.2 Разновидности адаптационных реакций
В первом случае интенсивность раздражения настолько мала, что отклик живого организма отсутствует. Имеет место так называемая ареактивность.
– А ну его! – равнодушно машет рукой человек в таком случае. Действительно, если жена предлагает сходить в погреб, это еще не повод вставать с дивана.
Во втором случае, когда воздействие является ощутимым, но еще слабым, возникает адаптационная реакция, называемая реакцией тренировки. В этом случае человек в ответ на воздействие уже производит определенные «телодвижения», но для достижения цели старается затратить как можно меньше энергии. Причем действует он, как правило, без желания, под воздействием внешнего стимула: начальник приказал, товарищ попросил. Делать не хочется, но надо. «Надо – так надо», – так можно коротко охарактеризовать суть реакции тренировки. Забегая немного вперед, скажем, что в таком режиме живет большинство людей большую часть времени. Поэтому если Вас интересуют конкретные примеры, вспомните вчерашний день и проанализируйте, почему Вы занимались тем или иным делом – вот и будут Вам примеры4. Успешность повседневной трудовой и прочей деятельности человека определяется в значительной степени его способностью к адекватной реакции на раздражители слабой силы, то есть именно те, которые приводят к адаптационной реакции тренировки.
Эта реакция имеет то важное преимущество, что она осуществляется в условиях весьма далеких от предельного использования ресурсов организма. По мере адаптации все более сильные стимулы переходят в разряд слабых, поэтому интенсивность деятельности в условиях этой реакции может неуклонно нарастать.
Наибольшая работоспособность при реакции тренировки достигается непосредственно после сна. Люди, для которых эта адаптационная реакция является преобладающей, по структуре рабочего дня – «жаворонки», они регулярно и весьма эффективно работают в утренние часы, стараются по возможности организовать также дневной отдых.
Прежде чем двигаться дальше, сделаем одно существенное замечание. Для лучшего уяснения ситуации мы намеренно были неточны, когда говорили только о внешних воздействиях. На самом деле это необязательно. Внутренние побудительные мотивы тоже должны рассматриваться как воздействие на организм. Интересно, что в третьем случае – реакции активации – преобладают именно внутренние стимулы. Реакция активации возникает при достаточно сильном воздействии: (далее, следуя [14], будем называть их воздействиями средней силы).
Рассматривая рис.3.2, можно подумать, что случаи 2 и 3 качественно похожи. Ничего подобного! Физиология, функционирование центральной нервной системы в целом и ее составляющих отличается принципиально! Анаболизм в условиях реакции активации значительно превышает катаболизм! «Мне это нужно! Я этого хочу! Это моя цель!» – процесс происходит под воздействием основной потребности жизни человека на данном этапе, называемой физиологами и психологами доминантой. Проще говоря, человек живет в режиме реакции активации, когда его деятельность направлена на достижение его мечты, главной цели определенного периода его жизни.
Скажите, разве Вы не готовы тренироваться целыми днями, чтобы Ваше сокровенное желание – стать классным спортсменом – исполнилось?! Разве Вы не будете проводить дни и ночи за рабочим столом при написании научной работы, тема которой Вас полностью захватывает?! Разве не будете работать, позабыв все на свете, если, будучи актером, получите роль, о которой мечтали всю жизнь?! Вдохновение – именно так мы называем состояние, сопутствующее реакции активации.
А если что-то мешает? Если между нами и нашей мечтой появляется непреодолимое препятствие? Если кто-то позволил себе оскорбительные выпады в наш адрес, причем в условиях, когда мы лишены возможности дать достойный ответ? Если наваливается столько неприятностей и забот, что «руки опускаются»? Это уже четвертый случай – стресс. Конечно, мы что-то делаем, пытаемся выбраться из создавшейся ситуации, исправить положение, но… Затраты организма настолько большие, что наши силы восстанавливаются лишь частично, не в полном объеме.
Таким образом, существует только 4 отклика живого организма на воздействие. В первом и последнем случае, когда катаболизм больше анаболизма, мы имеем дело с патологией. Второй и третий являются прямыми следствиями основного закона развития.
Следует сказать, что первые три реакции были подробно исследованы в 60-70-х годах прошлого века в результате комплексных исследований, выполненных ростовскими физиологами Л.Х. Гаркави, Е.Б. Квакиной, М.А. Уколовой [14] на основе огромного экспериментального материала, полученного на животных и человеке, а также обширной медицинской практики, включающей длительные клинические наблюдения. Реакция «стресс» впервые была описана Селье еще в 1936 году. Таким образом, учение об адаптационных реакциях в настоящее время приобрело характер целостной теории.
На этом можно было бы и закончить ее обзор,…
– Позвольте, позвольте!
…если бы не Ваша любознательность. Что еще?
– А почему ничего не сказано о пользе стресса?
Да нет у стресса никакой пользы! И никогда не было! И не будет! Ведь не случайно в переводе с английского стресс – напряжение, давление, нажим. При стрессе не работает сверхсознание, резко увеличивается свертываемость крови, ее вязкость. В первый день стресса буквально в течение нескольких часов на 2 кг увеличивается вес тела, на четвертый начинаются болезни (чаще всего, ангина). Запомните: стресс вреден! Стресс – это плохо!
– А как же многочисленные публикации в средствах массовой информации? А научно-популярные книги и журналы?
Все-таки приятно иметь дело с грамотным человеком! Хорошо, давайте разбираться.
Как мы уже говорили, понятие «стресс» было введено Г. Селье в 1936 году. Под стрессом Селье понимал открытую им общую адаптационную реакцию организма на чрезмерные воздействия любой природы [14,16,17]. Оказалось, что на любые воздействия чрезмерной силы (то есть превышающие физиологические возможности организма) организм отвечает, наряду с конкретной реакцией, соответствующей природе воздействия, также общим изменением состояния организма (включающим сдвиги в функционировании всех его систем) универсальным для всего качественного многообразия возможных сильных воздействий. Потребовалось весьма длительное время (несколько десятилетий), чтобы медицина вполне приняла существование однотипной реакции на действие различных, практически любых раздражителей. Термин «стресс» вошел в широкое употребление.
Ухватившись за теорию стресса, многие исследователи, тем более журналисты, «перестали придавать значение тому, что стресс – это реакция на стрессор, чрезвычайный раздражитель, а не любой раздражитель вообще, что сам Г. Селье пришел к мысли о стрессе отчасти и потому, что заметил определенную совокупность общих признаков при самых различных заболеваниях, то есть при чрезвычайных обстоятельствах для организма» [14].
Между тем, исследования в области возрастной физиологии животных и человека (от физиологии внутриутробного развития до геронтологии), предпринятые И.А. Аршавским и его сотрудниками еще в 1935 году, привели к открытию общей адаптационной реакции организма на слабые и средние воздействия [11,12]. Эта реакция не является патологическим состоянием, она сопровождает всю жизнедеятельность организма и является основой ее развития. Эту нормальную физиологическую реакцию организма на внешние воздействия любой природы, кроме чрезвычайных, И.А.Аршавский выделил как «физиологический стресс» [12], в отличие от «патологического» стресса Селье.
Открытие физиологического стресса, то есть общего адаптационного ответа организма на воздействия различной природы, не выходящие за рамки физиологических возможностей организма, вело к естественному выводу, что вся жизнедеятельность может рассматриваться как совокупность ответов на внешние воздействия. Именно это утверждает закон индивидуального развития. Все развитие, включая антенатальное (до рождения), происходит «по информационным поводам» [12].
Ростовские ученые М.А. Уколова, М.Х. Гаркави и Е.Б. Квакина в 60-х годах установили, что на воздействия физиологически приемлемой, но различной силы организм может ответить двумя четко различающимися реакциями, которые были ими названы реакцией тренировки и реакцией активации [14]. Обе реакции не выводят организм за пределы гомеостаза (нормы), но по составу крови, ее свертываемости (и, следовательно, вязкости, которая является одним из факторов, определяющих динамику кровообращения) различаются настолько, что можно говорить о существовании двух норм, в каждой из которых организм может устойчиво функционировать неограниченно долго.
Таким образом, две физиологически нормальные адаптационные реакции, описанные ростовскими учеными, – реакция тренировки и реакция активации, – приблизительно соответствуют физиологическому стрессу Аршавского. В дальнейшем изложении, во избежание путаницы, термин «стресс» будем применять только для обозначения патологического стресса Селье.
Заметим, что сам Селье спустя более, чем три десятилетия (в 1970 году), когда термин «стресс» получил широкое распространение, сделал попытку изменить его, и назвал патологический стресс дистрессом. Новый термин был встречен довольно прохладно, но определенную путаницу в литературу по физиологии и психологии стресса и других адаптационных реакций все-таки внес. Мы этим термином пользоваться не будем.
– Хорошо, с вашей аргументацией я готов согласиться. Но даже в рамках принятой вами терминологии возникают вопросы. В начале обсуждения представлений об адаптационных реакциях речь шла о живых клетках и тканях. А каковы адаптационные реакции всего организма в целом? Такие же?
Да, такие же, причем периодически повторяющиеся с увеличением силы стимула. Обратимся к графику (рис. 3.3), иллюстрирующему зависимость суточного расхода энергии
от интенсивности воздействия I. На этом рисунке 
– пороговое значение интенсивности воздействия, уже воспринимаемого организмом , а основание логарифма зависит от возраста человека и колеблется в пределах a=1,5 для молодых людей и a=1,2 для пожилых [14].
Рис3.3 Периодичность адаптационных реакций
Из рисунка видно, что последовательность адаптационных реакций организма такая же, как и у отдельной клетки: при малых воздействиях – ареактивность, при слабых наблюдается реакция тренировки, при сильных – активации и, наконец, при чрезмерных – стресс.
– А что же произойдет при дальнейшем нарастании нагрузки?
Как ни странно, но человек выйдет из стрессового состояния, скажет: «Наплевать!» и перестанет переживать по поводу свалившихся на него проблем. Ареактивность! Дальнейшее увеличение воздействия приводит к реакции тренировки, затем – к реакции активации, и затем снова стресс.
Как показывают экспериментальные данные, такая повторяемость наблюдается в течение 10 циклов, охватывая весь возможный диапазон воздействий, который по силам выдерживать человеческому организму [14,15].
– Тогда напрашивается еще один вопрос. Обратите внимание, на рис. 3.1 и 3.2 горизонтальная ось обозначения не имеет. Создается впечатление, что катаболизм и анаболизм происходят скачкообразно. То есть клетка сначала теряет энергию, потом ее запасает. В то же время известно, что все процессы, происходящие в природе, непрерывны. И уж тем более, они должны быть непрерывны для человеческого организма. Из ваших схем это никак не следует. Как же развивается реакция организма с течением времени? Допустим, есть какое-то воздействие…
Да, есть какое-то воздействие, обусловленное внешними или внутренними мотивами. Если это воздействие очень мало, человек на него не реагирует (ареактивность). В этом случае затраты энергии, связанные с ответом на стимул – отсутствием реакции – все-таки есть. Человек делает некоторые, ощутимые, или нет, усилия. Он не обращает внимания на воздействие, хотя и знает о нем. На уровне центральной нервной системы имеют место тормозные процессы, тем более интенсивные, чем сильнее стимул, которым мы пренебрегаем. Но эти затраты невелики по сравнению с теми, которые связаны с обеспечением естественных процессов жизнедеятельности: обмена веществ, циркуляции крови, переваривания пищи. Последние составляют приблизительно 1600 ккал/сут. Графически состояние ареактивности можно представить следующим образом – рис.3.4.
Рис. 3.4 Ареактивность
– А что это за пунктирная прямая?
О, это интересно! Есть люди, которые в процессе такого ничегонеделанья тратят не 1600, а всего 400 ккал в сутки. Это люди, питание которых правильно организовано.
– Что значит правильно организовано?
Это довольно сложный вопрос. На него нелегко дать исчерпывающий и точный ответ, а в двух словах – невозможно. Для нас сейчас важен сам факт: у большинства людей (а это сплошная линия) организм затрачивает более 1000 ккал в сутки на ликвидацию последствий неправильного питания.
– Хорошо, с этим понятно. Теперь: если воздействие слабое, будет иметь место реакция тренировки. Как отображается ее динамика?
Пожалуйста, рис. 3.5.
Рис. 3.5 Реакция тренировки
Кривые, приведенные на этом рисунке, а также на рис. 3.6 –3.8, построены на основе: 1) кривых, отображающих динамику имунного ответа организма при реакциях тренировки, активации и стресса [14,15]; 2) данных о предельных величинах энергетических затрат, связанных с длительными спортивными состязаниями (велогонка Тур де Франс), а также с выполнением сезонных сельскохозяйственных работ [19]; 3) многолетних наблюдений авторов за временной структурой научно- и учебно-познавательной деятельности при решении задач, требующих длительных (дни, недели, месяцы) непрерывных усилий [20].
– А что это за вогнутость в самом начале?
Снижение активности на начальной стадии формирования реакции тренировки связано с сонастройкой всех систем организма на целенаправленную деятельность, определяемую внешним стимулом. На уровне центральной нервной системы для этой стадии характерно охранительное торможение, которое проявляется некоторой сонливостью, иногда даже легким головокружением, пошатыванием (вспомним походку «вразвалочку», которая обычна для коридоров учебного заведения). При попытке вникнуть в проблему, которая не имеет для человека высокой значимости (или ему даже не ясно, имеет ли она какую-либо значимость вообще), его начинает мучить зевота, клонит ко сну. Такая реакция на слабый стимул биологически целесообразна: полноценный ответ на каждый из множества сигналов внешнего мира, воспринимаемых субъектом как слабый раздражитель, физически невозможен, поэтому в ходе эволюции выработалось охранительное торможение в качестве первоначального ответа на слабый стимул. Организм как бы действует здесь в соответствии с пословицей «Утро вечера мудренее».
И лишь когда действия, необходимые для решения проблемы, наметятся (сформируется материальная основа управления этими действиями – рабочая доминанта [21]) Вы всерьез принимаетесь за дело, энергозатраты начнут возрастать. Реакция тренировки имеет то важное преимущество, что она осуществляется в условиях весьма далеких от предельного использования ресурсов организма. Повышая в последующие дни интенсивность раздражителя, можно постепенно (волнообразно, рис. 3.5) поднять уровень адекватности довольно высоко. Верхняя граница энергетических затрат организма, функционирующего в условиях реакции тренировки, оценивается в 4400 ккал/сут. Это соответствует суточному расходу энергии при обучении новобранцев в армии [19].
Рассмотрим теперь адаптационную реакцию активации. График для этого случая представлен на рис. 3.6. Видите отличия от предыдущего случая?
Рис. 3.6 Реакция активации
Во-первых, потребление энергии возрастает значительно быстрее, а во-вторых, верхний предел энергозатрат, согласно [19], значительно выше – 7000 ккал/сут. Причем, в таком состоянии интенсивной работы организм может находиться долгое время.
– А не противоречит ли это концепции минимальных принципов, так широко используемых физикой? Если с реакцией тренировки в этом плане все ясно --- организм пытается затратить на решение задачи минимум энергии, то здесь…
…то здесь организм стремится затратить минимум времени.
Знаете, один мой знакомый (еще в студенчестве) говорил: «В принципе ученым может быть каждый психически нормальный человек. Но только настоящий ученый сможет решить задачу в ограниченное время, а случайный в науке человек будет пытаться сделать это всю жизнь, но так и не добьется результата». Точка зрения, конечно, в чем-то спорная, но она верно отражает суть. Можно очень долго биться над проблемой в режиме тренировки, затрачивая при этом небольшую энергию, а можно, что называется, «выложиться» и справиться с задачей за короткое время в реакции активации.
– Хорошо, вернемся к графику. Впадина в самом начале и здесь существует?
Конечно. Ведь человек берется за решение очень серьезной проблемы. И решения не видно. Есть только уверенность, неизвестно на чем основанная, в своих силах, в своей способности справиться с этой проблемой. Требуется время на поиски подхода, на попытки охватить все существенные аспекты проблемы, увидеть ее как целое, нащупать если не алгоритм, то хотя бы приблизительное направление действий.
Словом, формируется доминанта, способная стать «доминантой жизни» [21]. А затем – внезапный «взлет», и… вдохновенный труд, вплоть до решения проблемы, возможно, многие годы.
– А при стрессе, наверное, наоборот, резкое падение?
Не совсем так. Здесь ситуация развивается следующим образом (см. рис. 3.7). Воздействие настолько сильно, что человек пытается сразу взять ситуацию под контроль, не успев еще понять, в чем же она, собственно, состоит и развивает интенсивную, как правило, слишком прямолинейную и не очень эффективную деятельность.
Рис. 3.7 Реакция стресса
Физиологические процессы, обеспечивающие эту деятельность, протекают в мобилизационном режиме: восполнение затраченной энергии и восстановление структур происходит не полностью (в организме господствуют катаболические процессы), поэтому интенсивность усилий со временем снижается.
И хорошо еще, если это состояние прекратится за время менее 4 суток от момента начала стрессорного воздействия. Потому что иммунная система реагирует на стресс тем, что она полностью «отключается», выделив все имеющиеся в ее распоряжении защитные средства. Этого хватает приблизительно на четверо суток, после чего наступают болезни. Чаще всего – ангина; эта болезнь обычно является одним из симптомов перехода стресса в стадию истощения.
Заметим еще, что в условиях стресса даже максимальный расход энергии гораздо ниже 4400 ккал/сут – порогового значения в реакции тренировки.
– Из графика видно, что кривая состоит из трех участков. Это не случайно?
Нет. Каждый из них отвечает за свою стадию стресса: стадия тревоги, стадия резистентности (устойчивости), стадия истощения [14]. Подробно останавливаться на них сейчас не будем.
Давайте подведем некоторые итоги нашему обсуждению. Если все вычерченные графики объединить в один, получим следующее (рис. 3.8).
Рис. 3.8 Итоговый график: 1 – ареактивность; 2 – реакция тренировки; 3–реакция активации; 4–реакция стресса
Еще раз подчеркнем принципиальную разницу между реакцией тренировки и реакцией активации. Реакция тренировки, напоминаем, является откликом организма, как правило, на внешнее воздействие, внешний стимул (чье-то задание, приказ, просьба), а реакция активации обусловлена внутренними мотивами. В связи с этим человеку в реакции тренировки не следует давать нагрузку, превышающую 4400 ккал/сут. Он все равно с ней не справится, а психологическое напряжение может привести к стрессу. Это обязательно следует учитывать при планировании работы подчиненных. Например, армейским командирам, начальникам строительных участков, цехов, директорам малых предприятий. Поэтому в литературе по организации бизнеса большое значение придается так называемому моральному стимулу и постоянно подчеркивается его огромная роль. С нашей точки зрения, в принятой выше терминологии разговор идет о желательности такой организации труда, чтобы как можно больше сотрудников работало в состоянии реакции активации.
Кстати, в 1980 году мир был удивлен успехами германских спортсменов на Олимпиаде в Москве. Как оказалось, и на самих соревнованиях, и на этапе тренировки немецкие тренеры учитывали теорию адаптационных реакций, изложенную в книге [14]. Это позволило им так организовать работу своих подопечных, что к ответственным выступлениям они подошли, как говорится, «на пике», то есть в режиме реакции активации.
– Что-то не пойму, как эти графики связаны с приведенными схемами? Где здесь катаболизм или анаболизм?
Вы же сами говорили, что все процессы в природе непрерывны. Нельзя сказать: «Вот на этом промежутке времени весь организм работает в условиях катаболизма, а на этом – в условиях анаболизма». Оба эти процесса идут одновременно, и в сумме мы получаем то, что видим на рис. 3.8. А связь со схемами самая прямая. Если, например, в реакции тренировки анаболизм ограничен величиной 4400 ккал/сут, энергозатраты при этом не могут превышать эту величину, организм не справится. Аналогично, предельный уровень анаболизма определяет и «потолок» в реакции активации – 7000 ккал/сут.
– А можно ли самостоятельно вызвать ту или иную реакцию? Например, хочу – работаю в режиме тренировки, хочу – в реакции активации.
Конечно, можно. В определенной степени. Ведь внутренние мотивы могут не только усилить воздействие, но и ослабить его. А регулируя интенсивность, Вы, в соответствии с рис. 3.3, можете регулировать и адаптационную реакцию.
– А как это сделать? Регулировать интенсивность, я имею ввиду. Есть ли по этому поводу какие-то конкретные методики, упражнения…
Эка Вас разобрало! Простите, но Вы мне напоминаете даму, желающую похудеть. Рассказываешь ей о причинах ожирения, о необходимости переосмысливания жизненных принципов и ценностей, а она: «Что Вы тут болтаете? Дайте мне таблетки для похудания, порекомендуйте упражнения. Но чтобы их можно было делать лежа, смотря телевизор и кушая булочки!» Нет, дорогой мой. Мы только-только начали приоткрывать занавес над загадками человеческого мышления и в образовавшуюся щелочку еще мало что видно. Вот когда откроется вся сцена, Вы, вероятно, сможете сами ответить на свой последний вопрос.
– Хорошо, интуитивно я понимаю, что теория адаптационных реакций, о которой шел разговор, важна для организации обучения. Но почему, вряд ли смогу сформулировать.
Школьный и вузовский учебный процесс постоянно сталкивает студентов и школьников с новыми для них ситуациями, они осваивают новые знания, навыки и умения, новые виды деятельности. Без тени преувеличения можно сказать, что учебный процесс есть непрерывная адаптация учащихся к информационно высокоподвижной среде. Поэтому вся стратегия организации учебного процесса должна обеспечивать благоприятные условия функционирования адаптационных систем организма.
Очевидно, наибольшая результативность учебно-познавательной деятельности студентов и школьников, как и любой человеческой деятельности вообще, достигается, если в ее основе лежат реакции тренировки или активации. Организация стимулов в учебном процессе должна быть такой, чтобы стресс был из него, по возможности, исключен. Стресс развивается в результате воздействия раздражителей большой силы: понимание невозможности выполнить то или иное задание в указанные сроки; неудавшаяся попытка ликвидировать накопившиеся задолженности; систематическое непонимание содержания той или иной дисциплины; конфликт с преподавателем и т.п. Кроме того, стрессором почти всегда является наложение двух или нескольких умеренных воздействий. Поэтому в процессе организации учебно-познавательной деятельности необходимо согласование сроков выдачи и приема заданий, сроков коллоквиумов и контрольных работ по всем предметам5. Понятно, что такое согласование обязаны обеспечить преподавательский состав совместно с деканатом. Например, в начале каждого семестра деканат должен выдавать студентам график учебного процесса, в котором перечислены все изучаемые в данном семестре дисциплины с указанием сроков выдачи и приема расчетно-графических заданий, проектов, других контрольных мероприятий. Хорошо, что сейчас в большинстве вузов так и делается, однако несоблюдение этих графиков, зачастую самими студентами, а иногда преподавателями, сводят эту работу на нет.
– Понятно: обучение следует строить так, чтобы учащиеся работали либо в режиме тренировки, либо, что еще лучше, в режиме реакции активации. Ареактивность и стресс недопустимы. И если я добьюсь этого на своих занятиях, никаких проблем на будет?
Да, если работа каждого Вашего ученика на каждом Вашем уроке каждую минуту будет проводиться в реакции тренировки – не будет. Если в реакции активации… Да они от Вас гениями выйдут! Однако, это тот самый случай, когда легче сказать, чем сделать. Говорят, сердцу не прикажешь. Мозгу тем более. Вот было бы здорово: зашел в аудиторию: «Так, ребятки, работаем в реакции тренировки» – и вперед! Ан нет! Не получится!
Во-первых, очень разные начальные условия: состояние, настрой учеников. Кто-то будет сам по себе работать в режиме тренировки, ему и говорить не надо, кто-то – в режиме активации, таких, как правило, единицы. У кого-то налицо ареактивность, у кого-то – стресс.
– Ладно, допустим, ученика с ареактивностью я как-нибудь расшевелю, но вывести человека из стресса, заставить работать, да еще за 40-45 минут урока…
…Вы не сможете. И не надейтесь. И заставлять или увлекать его бесполезно, мы уже об этом говорили. Здесь Ваша задача-минимум: не загнать его еще дальше в негативное эмоциональное состояние. А максимум: попытаться снизить напряженность. И чем больше, тем лучше. Надо постараться перевести его в состояние реакции тренировки. Это единственный возможный благоприятный выход из стресса. Надо для таких случаев иметь специальные задания, содержащие большое количество легких задач6.
Задача эта достаточно сложна. Нужно быть довольно тонким психологом, чтобы понять, какая деятельность может вывести человека из стресса. И подход здесь требуется сугубо индивидуальный.
На уроке все гораздо сложнее. У Вас не один ученик, а целый класс, и работать приходится со всеми. Причем, в рамках вполне определенной темы – это же плановое занятие, а не вольные психологические беседы.
С ребятишками в ареактивном состоянии тоже не так просто, как Вы думаете. Что значит «расшевелю»?
– Ну, расскажу что-нибудь интересное. Или задачку какую-нибудь дам.
Не на ушко же Вы ему будете рассказывать, а всему классу. И получится, что даже те, кто хотел и мог работать, это желание утратят. А зачем работать, если «препод так интересно треплется»? И чего Вы добьетесь?
И задачку нужно давать не какую-нибудь, а вполне определенную. И лучше не давать, а чтобы он сам взял. Непросто все это, а Вы говорите «расшевелю»…
Но мы отвлеклись.
– Итак, во-первых, разные «начальные условия». А во-вторых?
Во-вторых, если учащиеся пришли к Вам в реакции тренировки или активации, это не значит, что они так и будут работать. Если занятие построить неверно, адаптационная реакция может существенно измениться. В-третьих, обязателен индивидуальный подход. Мы не можем дать одну задачу на всех и надеяться, что тем самым кого-то выведем из стресса, кого-то поддержим в реакции тренировки, а кого-то, как Вы говорите, «расшевелим». Правда, есть и такие задачи, но они и используются достаточно редко, и не систематизированы. А в большинстве дисциплин их так ало, что сначала их нужно придумать. Но об этом разговор впереди. Наконец, в-четвертых, следует помнить, что адаптационная реакция развивается не только на занятиях, но и дома. Поэтому очень важно верно спланировать самостоятельную работу учащихся.
– А из чего при этом следует исходить?
Из временной структуры адаптационных реакций. Время развития и поддержания реакции активации – трое-четверо суток – может рассматриваться как своего рода физиологическая единица времени на выполнение учебных заданий. Время от выдачи студенту крупного задания до ближайшей проверки хода его выполнения должно составлять 3-4 суток при условии, что студент не получил других заданий с теми же или перекрывающимися сроками их выполнения. Слишком сжатые сроки проверки, например, на следующий день, не обеспечивают полноценной работы студентов, так как даже время формирования реакции активации, период «раскачки», занимает около 6 часов. А этот период необходим, его невозможно миновать никакими усилиями воли.
Итак, оптимальный режим работы студента видится таким: помимо мелких, текущих заданий каждые 3-4 дня учащиеся должны выполнять некоторый значительный, желательно целостный по содержанию объем части учебного задания. Успешное выполнение каждой такой части позволит студенту на том же или более высоком уровне работоспособности перейти к выполнению последующих частей. И так от задания к заданию.
При существующей системе обучения, особенно в школе и на младших курсах, когда учащиеся каждый день вынуждены заниматься различными дисциплинами в условиях весьма ограниченного времени для самостоятельной работы, вызвать и поддержать реакцию активации довольно сложно. Если студент занимается систематически и ритмично, то его учебно-познавательная деятельность сопровождается формированием в его важнейших системах и органах адаптационной реакции тренировки. По эффективности деятельности реакция тренировки значительно уступает реакции активации. Но при малой начальной интенсивности работы в состоянии реакции тренировки постепенно достигается и устойчиво поддерживается уровень эффективности деятельности, превосходящий максимально достигаемый в условиях стресса. Реакция тренировки естественным образом поддерживается и развивается усилиями самого студента, с одной стороны, и соответствующей этой реакции организацией учебного процесса его преподавателями, с другой. В значительной степени поддержанию и развитию реакции тренировки способствует регулярный и правильно организованный контроль за усвоением материала. Постепенное усложнение заданий, то есть постепенное повышение интенсивности раздражителей может привести к переходу организма из реакции тренировки к реакции активации. Эффективность учебно-познавательной деятельности студента при этом, естественно, значительно повысится.
– Во-первых, во-вторых, в-третьих… Все-таки умеете Вы успокоить! То говорите, что все не так сложно, теперь получается, что я должен не только понять, что с каждым учеником происходит, но и работать с ним по индивидуальному плану. Да это даже психологам не под силу. Они-то в отдельном кабинете работают, да с каждым учеником персонально, и то не всегда могут разобраться!
А почему Вы говорите «даже»? Учитель и должен быть настоящим психологом. Я бы даже сказал: профессиональным. Чтобы без всяких дилетантских тестов мог определить, что происходит с учащимися. А психологи...
Сейчас популярным стало в школы психологов принимать. Как правило, бывших учителей после двухмесячных курсов. И ходят они, прошу прощения, задравши нос и кичась своим званием. Мол, вы все так… учителя, а мы… мы специалисты, психологи… элита, так сказать.
Был у меня однажды разговор с одним из них. Работала в школе учительница литературы. И то ли она свой предмет не любила, то ли не получалось у нее ничего, пошла она на упомянутые курсы и вернулась уже школьным психологом. «Вот, – говорю я, – ты стала специалистом. Разбираться стала в людях, наверно, профессионально. Теперь можешь с полным правом ковыряться в тайниках человеческой души… Видишь, ученик идет. Хулиган. Ты же его учила, знаешь. На занятия не ходит, уроки не учит. Безобразничает в школе. Этому же причины есть! Это же его реакция на окружающее! Вот ты возьми его, хотя бы одного, успокой, приведи в норму, в человеческий вид. Чтобы он бузить перестал, нервы учителям трепать, и учился хотя бы на тройки. Вот тогда ты действительно психолог. Тогда ты действительно специалист и зарплату свою отрабатываешь». И знаете, что она ответила? «Да некогда мне! Еще сводку нужно составить, результаты тестирования подвести, на школьном радио выступить о вреде курения. А скоро курсы начинаются, я на психотерапевта учиться иду». «Ну что ж, валяй!» – мне осталось только руками развести.
Вот так они и работают. Придут на урок, раздадут бумажки, соберут, посмотрят, посчитают, выбросят в урну. И в кассу, за зарплатой. Небольшой, но не меньше учительской. Зато без нервотрепки.
Так что зря Вы на них равняетесь. Я сильно сомневаюсь, что они, если и знают теорию адаптационных реакций, смогут быстро и точно (как это требуется учителю) определить, в каком состоянии находится ученик.
– А действительно, как это сделать?
Да Вы просто поставьте перед собой такую цель, понаблюдайте за ребятами и со временем сможете безошибочно определять не только адаптационную реакцию в данный момент, но и, так сказать, динамику состояния учащегося в зависимости от предлагаемого ему задания. Хотя некоторые внешние и поведенческие признаки можно перечислить.
Стресс. Лихорадочно-возбужденное в стадии тревоги или подавленное в стадии истощения настроение, бледность, обедненность мимики, напряженное, неподвижное выражение лица. Иногда ненужные движения: частое моргание, сжатые губы, играющие желваки, непроизвольные гримасы, нервный тик. Напряженность позы, скованность движений. Утрата чувства юмора и вообще интереса к окружающему, губы преимущественно уголками вниз. Беспокойный сон, человек долго не может заснуть, просыпается среди ночи с мыслью о своих проблемах и обидах, иногда с ощущением безысходности. Язык, как правило, обложен. Потливость без существенной физической активности и даже в ее отсутствие на ладонях и ступнях. Речь неровная, неуверенная, сильнее, чем обычно, проявляются дефекты речи, свойственные данному человеку. Жестикуляция избыточна при остром стрессе или ослаблена при хроническом. Нервозность, беспокойство, болтливость, желание сделать что-то еще и еще прежде, чем взяться окончательно за работу, непосредственно связанную с преодолением стрессовой ситуации. Стремление как-нибудь «столкнуть» работу, явившуюся стрессором, избавиться от нее, «выкрутиться» любым способом. В случае учебного задания в ход идут шпаргалки, списывание и прочее. Желание никогда больше не возвращаться к этому виду работы.
Для общего состояния человека в условиях реакции тренировки характерны спокойствие, неспешные, как бы ленивые (вальяжные) движения, покачивающаяся походка, хорошее самочувствие, сон, аппетит. При попытке человека вникнуть в проблемную ситуацию, которая не имеет для него высокой значимости или даже ему не ясно, имеет ли она значимость вообще, его начинает мучить зевота, клонит ко сну. Напомним, что дремота, которая одолевает иной раз студента на лекции, не обязательно свидетельствует о его пассивности. Напротив, она может являться следствием его усилий внимательно следить за изложением материала.
Реакция активации. Хорошее настроение, умеренное возбуждение, легкая эйфория, хороший аппетит, язык – чистый, цвет лица – розовый, мимика живая, соответствующая ситуации, непринужденная осанка, свободные движения. Адекватная реакция на юмор, готовность к улыбке, уголки губ – преимущественно вверх. Крепкий полноценный сон. Человек может проснуться раньше обычного, однако совершенно отдохнувшим с желанием немедленно продолжать начатую вчера работу. Речь живая, выразительная, интонация соответствующая ситуации. Жестикуляция спокойная, умеренно оживленная. Человек работает исключительно эффективно в течение многих часов и суток без малейшего ощущения усталости.
– Так, допустим, я вижу, какая из реакций наблюдается у учеников. Предположим даже, что у меня есть время и возможность работать с каждым из них в отдельности. Что дальше-то делать? Подобрать вопросы для того или иного случая?
Вот-вот, давайте. Нарежьте карточек, напишите на них задачи, да пометьте: «тр» – для реакции тренировки, «ак» – активации…
Не вздумайте этого делать! Это мартышкин труд! Такая классификация задач ли, вопросов, вообще невозможна! Один и тот же вид учебной деятельности одному ученику можно предложить в реакции тренировки, другому он подойдет при активации, а третьему не подойдет никогда!
– Так что делать-то?
Вы опять за старое: вынь да положь Вам упражнения и рекомендации. Кстати, тем самым Вы прекрасно иллюстрируете итоги нашего обучения. Судите сами, более 15 лет Вы занимались однотипной деятельностью. В школе: слушали и заучивали, потом в вузе, а теперь уже – будучи преподавателем. Дай Вам четкие алгоритмы, чтобы Вы могли их вызубрить, один в один перенести на урок и начать штамповать талантов и гениев. Так не получится, потому что преподавание – процесс творческий и не приемлет какие бы то ни было штампы. Думать нужно, размышлять. Ведь что такое обучать?
– Об этом мы говорили: развивать способности. Фундаментальные, потом на их основе специальные.
А какие именно из фундаментальных в первую очередь?
– Мыслительные. И творческие.
А что должен делать учащийся на занятии, чтобы эти способности развивались?
– Очевидно, мыслить и творить.
Хорошо сказано. И по сути верно. Чтобы научиться плавать, нужно плавать – это бесспорно. Но вот Вы, как учитель, когда будете довольны работой своего подопечного? Или наоборот, вспомните себя, когда Вы были довольны работой своего педагога?
– Идеальный вариант, это когда учащийся, работая на занятиях, думает и получает от этого удовлетворение и даже удовольствие.
Все верно. Значит, преподаватель должен предложить ученику такую учебную деятельность или, иначе говоря, учебную информацию, чтобы она в условиях наблюдаемой в данный момент реакции активации была для него жизненно-значимой, а следовательно, вызывала мыслительную деятельность и эмоциональную реакцию. Именно в этом случае можно будет сказать, что мы учим человека думать, развивая тем самым его мыслительные и творческие способности. Но чтобы знать, как и какая информация стимулирует развитие фундаментальных способностей, необходимо рассмотреть основные функции головного мозга. Как мы говорили, наш мозг, воспринимая внешнюю или внутреннюю информацию «перерабатывает» ее (оценивает, сравнивает, анализирует, синтезирует), на основе чего выстраивает программу поведения (реагирования) и хранит весь этот процесс в памяти в виде так называемого опыта. Все эти действия протекают на разных, взаимно связанных уровнях нервной организации нашей психики.