学习作业能力是指学生在教育过程中从事脑力劳动的能力，它主要取决于高级神经中枢(即大脑皮质)的功能活动状态，也与其他有关器官的功能有联系。为了提高学生的学习效率和预防疲劳发展，必须根据高级神经活动的特点与规律来安排学习，充分利用一切有利因素，消除不良因素，以提高学生作业能力; 同时，通过测定学习过程中作业能力的变化，对学生的学习负担进行卫生监督。

学习作业能力变化的一般规律 正常情况下，学生在学习过程中的作业能力呈现一定的变化规律，按照它来安排学习，就能提高学习效率。

在学习日开始时，神经系统要克服本身的惰性和调节有关系统器官的功能，因此作业能力是逐渐升高的，约在第二个学时才达到高峰，以后又逐渐下降，午间休息后回升，然后又逐渐下降，到学习日末时下降至稍低于学习日开始前的水平(图Ⅰ型); 或由于即将从事另一种休息性活动的前驱性兴奋而略有回升(图Ⅱ型)。

学习日中作业能力变化两种类型示意图

在学周中，学生经过星期日休息后，疲劳有所恢复，但由于始动调节需要一个过程，所以一般是星期一的作业能力并非最高，星期二才升高，高峰维持到星期三或星期四，以后下降。

在一学年中，学生在第一学期的后半段中作业能力比前半段高，而第二学期的作业能力在一个充分休息的寒假后较之第一学期后半段又有提高，以后逐渐呈下降趋势，到暑假前达最低水平。

影响因素 目前已知学习活动与大脑的许多部位有关，如海马与注意和记忆有关，丘脑和脑干网状结构与思维和注意有关。神经细胞内的RNA和蛋白质起着贮存记忆信息的作用。中枢神经递质如5-羟色胺、乙酰胆碱、肾上腺素和去甲肾上腺素等，也参与注意和记忆的神经机制。

作业能力随年龄而不同。年龄愈小，兴奋过程愈占优势，兴奋和抑制容易扩散，有意注意力不能持久，疲劳愈早出现。同年龄儿童中，神经类型属兴奋型和弱型者作业能力较低，患脑功能轻微失调的儿童，对任何事物都只能关注片刻，被某些学者认为是缺乏某种中枢神经介质所致。凡中枢神经和肌肉系统的功能、形态发育水平及行为抑制能力未达到“入学成熟(School Maturity)”的一年级学生，其作业能力和学习成绩明显较低，但年长以后这种影响即逐渐减小。

学习负担过重和睡眠不足，往往是影响作业能力下降的主要原因。此外，休息时间和方式，教学内容和方法，课程表安排，学习地点的采光照明，微小气候，噪声，课桌椅和各种学习用品的卫生质量，营养和疾病等，都可影响学习作业能力。

体育锻炼能提高脑干网状结构的兴奋性，使肾上腺素、去甲肾上腺素、乙酰胆碱和肾上腺皮质激素释放入血。因此当学习疲劳时，进行适量的体育活动(一般1/2～1小时为宜)可有效地恢复作业能力。

学习负担的生理学评价 学习负担，包括学习的难度和分量，综合反映在学习时间上。持续学习一定时间后会出现疲劳，这是由于皮质细胞已达到功能损耗大于恢复的程度，超出其工作能力的限度而产生了超限抑制。这时细胞的功能活性暂时降低，以便皮质细胞充分休息，避免进一步的损耗，并加速恢复。因此，疲劳是一种具有保护性作用的生理机制。学生在学习过程中出现的疲劳，若经短时休息可以恢复，就不是学习负担过重。学习所致的疲劳，首先表现在第二信号系统内抑制过程的发展，可分两个时相： 第一时相，即早期疲劳阶段，此时原来优势兴奋灶的兴奋性降低，对其周围皮质区的抑制解除，因而兴奋过程扩散而内抑制过程减弱。学生在行为上表现为不安于位，交头接耳或做小动作。条件反射实验可见分化障碍，脑力作业中显示速度增加而准确性降低。第二时相，即显著疲劳阶段，此时可见皮质的抑制过程加深和扩散，出现呵欠和瞌睡; 脑力作业的速度与准确性同时降低。此外，其他有关器官系统，尤其是视、听分析器，也会出现各种功能减弱的现象。

疲劳时常伴有疲倦感，这是身体对疲劳时各种功能变化的一种综合反应。但也有例外，如由于情绪兴奋引起下丘脑中枢积极活动，脑干网状结构和垂体一肾上腺系统的功能活性提高，使大脑皮质兴奋过程占优势，此时虽作业能力下降但无疲倦感，小年龄儿童和青春期少年尤其如此; 相反，当情绪低落时，虽作业能力尚未下降也会有疲倦感。学习所致疲倦感的表现是头昏或胀痛，全身乏力，嗜睡或失眠，易激动，头热足冷等。

研究学习负担的卫生标准，必须在排除其他有关因素影响的条件下，观察学习过程中机能的变动情况，以早期疲劳的出现作为判定学习负担标准的生理学依据。将出现早期疲劳变化所经历的学习时间确定为学习负担标准。若学习后出现显著疲劳，或学习过程中的作业能力动态不符合一般规律，都说明学习负担过重，长期下去可能发展为过度疲劳而成为一种病理状况。其表现为面色苍白、无力，有时手颤，萎靡不振，迟钝、冷漠、情绪不稳定，作业能力和学习成绩下降，易疲倦，睡眠紊乱，甚至发生神经衰弱症，对疾病的抵抗力也降低。

学习作业能力测定方法详见“学习作业能力测定”条。