Формирование физического здоровья учащихся учреждений общего среднего и высшего образования с использованием компьютерных технологий

Размещено на http://www.allbest.ru/

Формирование физического здоровья учащихся учреждений общего среднего и высшего образования с использованием компьютерных технологий

Евгений Владиславович Осипенко

Аннотации

Исследования проводились в рамках выполнения инновационного проекта Министерства образования Республики Беларусь "Внедрение модели формирования физического здоровья учащихся учреждений общего среднего образования средствами оздоровительной физической культуры". Разработана теоретическая модель управления физическим воспитанием школьников и студентов, основанная на применении авторских компьютерных программ и способствующая повышению его оздоровительного эффекта, организации мониторинга психофизического состояния занимающихся. В статье рассмотрены авторские программные продукты диагностики и оценки психофизического состояния школьников и студентов, зарегистрированные в Национальном центре интеллектуальной собственности Республики Беларусь: "Mental Working Capacity", "Health correction", "Monitoring Studio", автоматизированный комплекс "Спортес", "Тесты". Их применение позволяет своевременно корректировать учебные задания и повышать уровень психофизического состояния занимающихся.

Ключевые слова: психофизическое состояние, учащиеся и студенты, состояние здоровья, компьютерная программа, физическое воспитание.

Євгеній Владиславович Осіпенко,

кандидат педагогічних наук, старший викладач кафедри фізичного виховання і спорту, Гомельський державний університет ім. Ф. Скорини, вул. Радянська, 104, м. Гомель, Республіка Білорусь

Формування фізичного здоров'я учнів в закладах загальної середньої і вищої освіти з використанням комп'ютерних технологій

Дослідження проводилися в рамках виконання інноваційного проекту Міністерства освіти Республіки Білорусь "Впровадження моделі формування фізичного здоров'я учнів установ загальної середньої освіти засобами оздоровчої фізичної культури". Зміцнення, підтримання і збереження фізичного здоров'я дітей та учнівської молоді є одним із пріоритетів держави. Застосування комп'ютерних технологій забезпечує тісний зв'язок процесу фізичного виховання підростаючого покоління з організаторами освітньої, фізкультурно-оздоровчої та спортивно-масової діяльності. Розроблено теоретичну модель управління фізичним вихованням школярів і студентів, засновану на застосуванні авторських комп'ютерних програм, що сприяє підвищенню його оздоровчого ефекту, рівня організації моніторингу психофізичного стану. В статті розглянуті авторські програмні продукти діагностики та оцінки психофізичного стану школярів і студентів, зареєстровані в Національному центрі інтелектуальної власності Республіки Білорусь: "Mental Working Capacity", "Health correction", "Monitoring Studio", автоматизований комплекс "Спортес", "Тести". Їх застосування дозволяє своєчасно коригувати навчальні завдання і підвищувати рівень психофізичного стану. Комп'ютерні програми впроваджені у фізкультурно - оздоровчу діяльність ТОВ "Спорт-Сіті" - фітнес клуб "World Class УФА", практичну діяльність Могильовського обласного диспансеру спортивної медицини (Республіка Білорусь), освітній процес ДУО "СШ № 7 м Гомеля", ДУО "СШ № 28 м Гомеля ", ДУО "СШ № 43 м Гомеля", ДУО "СШ № 31 м Гомеля", ДУО "Козенська середня школа Мозирського району ", УО "ГГУ ім. Ф. Скорини", а також фізкультурно-оздоровчу та спортивно- масову роботу дитячих оздоровчих таборів "Ченковской бор", "Юний хімік ","ДОТ ім. М. Казе", УСО РУП ПО Білорусьнафта Гомельської області. Таким чином, розроблені та апробовані програмні продукти є основним засобом інформаційного забезпечення фізичного виховання в закладах освіти та можуть бути рекомендовані студентам, педагогам та іншим зацікавленим спеціалістам для цілеспрямованого використання у навчальній або практичній діяльності. Матеріал статті буде корисним для прийняття обґрунтованих управлінських рішень у формуванні фізичного здоров'я учнів і студентів.

Ключові слова: психофізичний стан, учні та студенти, стан здоров'я, комп'ютерна програма, фізичне виховання.

Yevgeniy Osipenko,

Students' physical health formation at second ary-and higher-level institutions by means of computer technologies

The research "Application of the pattern of forming students' physical health at secondary schools by means of Physical Education" is carried out on the basis of the innovation project of the Ministry of education of the Republic of Belarus. Strengthening, maintaining and preservation of physical health of children and young people is one of the main tasks of the government. Computer technologies application provides a close interconnection of physical education process of young generation and "providers" of health-improvement, education and general fitness activities. The theoretical model of managing schoolchildren's and students' physical education has been developed. It is based on using computer programs which contributes increasing its recreational effect, the level of monitoring organizatio n of students' psychophysical state. The article deals with program material for the diagnostics and estimation of the level of students' psychophysical state, registered in National Intellectual Property Centre of the Republic of Belarus: "Mental Working Capacity", "Health correction", "Monitoring Studio", "Sportes", "Tests". Application of these techniques allows to co r- rect tasks and improve psychophysical state of students by means of physical education. The computer programs are implemented into health-improvement activity of Limited Liability Company "Sport-City" - fitness club "World Class Ufa", practical activity in Mogilev Regional Sport Center (Republic of Belarus), educational process of Gomel Educational Institution "Gomel Secondary School №7", Gomel Educational Institution "Gomel Secondary School №28", Gomel Educational Institution "Gomel Secondary School №43", Gomel Educational Institution "Gomel Secondary School №31", Educational Institution "Francisk Skorina Gomel State University", "Educational Institution "Kozensk Secondary School Mozyr Region" and also fitness health-improvement and general fitness activities in health camps for children "Chenkovskiy bof', "Uniy chimik", "M. Kazey health camp for children" Belarusneft of Gomel Region. The methods proposed by the author are the main means of information support of Physical Education at educational institutions and can be suggested to students and teachers for their purposeful usage in the professional activity.

Keywords: psychophysical state, students, physical fitness, computer program, physical education. физический воспитание компьютерный

Постановка проблемы в общем виде и ее связь с важными научными и практическими задачами. На протяжении последних 20-ти лет сохраняется тенденция к росту заболеваемости по обращаемости на 2-4% в год, увеличивается распространенность хронической патологии, снижается количество практически здоровых детей во всех возрастно-половых группах, что подтверждается данными официальной статистики и результатами выборочных научных исследований. Ухудшение здоровья детей и учащейся молодёжи приводит к таким негативным социальным последствиям, как неготовность к школьному обучению, ограничения профессиональной пригодности и к службе в армии, нарушения формирования и реализации репродуктивного потенциала, рождение нездорового потомства и другое [1,7].

Причин такого состояния достаточно много, но одной из немаловажных, на наш взгляд, является то, что образовательная функция физического воспитания в учреждениях образования превалирует над оздоровительной. Мы считаем, что педагог, не дожидаясь очередного медицинского обследования, должен получать информацию о психофизическом состоянии организма занимающихся в нужное время и в объеме, необходимом для управления оздоровительной двигательной активностью. Без информации о состоянии основных и жизненно важных органов и систем организма, возможных границах их отклонений, уровне физического развития, подготовленности и состоянии здоровья, рассматривать эффективность физкультурных занятий некорректно.

Вышеизложенное дает основание считать, что разработка программных продуктов мониторинга психофизического состояния школьников и студентов является своевременной и актуальной научно-практической задачей теории и методики физического воспитания и оздоровительной физической культуры.

Анализ последних исследований и публикаций, в которых заложено решение данной проблемы и на которые опирается автор. Теоретико-методологическую основу мониторинга составляют труды отечественных учёных в области системного исследования процессов адаптации и здоровья индивида (П.К. Анохин, В.П. Казначеев, Р.М. Баевский, К.В. Судаков, Л.Г. Апанасенко, А.Г. Щедрина, Л.Х. Гаркави, О.Н. Московченко); положений спортивной метрологии (В.М. Зациорский, М.А. Годик; В.Н. Старченко); положений теории управления (Н. Винер, Дж. К. Максвелл, А. Ляпунов, А.И. Берг, А.И. Китов); методологии внедрения здоровьесберегающих технологий (Г.А. Кураев, Э.М. Казин, О.Г. Чароян, Р.И. Айзман, О.Н. Московченко) и индивидуально - оздоровительных программ по коррекции состояний (В.Д. Сонькин, С.И. Петухов, В.В. Зайцева); использование компьютерных технологий в работе специалиста физической культуры (В.Ю. Волков, С.В. Клименко, В.Д. Сонькин, В.М. Колос, Н. Старченко).

Особую актуальность, по мнению авторов [5], приобретают исследования, направленные на обоснование содержания и изучения организационных аспектов проведения мониторинга физического и психофизиологического состояния школьников и студентов.

Выделение нерешенных ранее частей общей проблемы, которым посвящается данная статья. Потребность практики в совершенствовании системы управления физическим воспитанием школьников и учащейся молодёжи реально противопоставлена отсутствию научно-теоретических и практически обоснованных рекомендаций, направленных на решение данной проблемы.

Современными авторами предложены системы оценки физического состояния: "Фитнес", система, которая позволяет на базе знаний специалистов-экспертов получать объективные данные по состоянию здоровья, физическому развитию, подготовленности и функционированию основных систем жизнеобеспечения за короткий промежуток времени с выдачей формализованного заключения и научно обоснованных рекомендаций; "Мини-шейпинг", во втором разделе которой предложена система по определению индивидуального диапазона норм по проводимым измерениям (вес, окружности, диаметры, показатели состава тела, физической подготовленности и др.), компьютерная программа Оксаны Фаныгиной "Aqua student", в которой в первом разделе "Здоровье" предложены методы оценки и контроля физического состояния и т. п.

Согласно методике С.П. Лёвушкина [6], измерив все антропологические и физиологические показатели, можно оценить физическое состояние на основе пяти морфологических и функциональных показателей: индекса Кетле (уровень развития массы тела и роста); индекса Робинсона (качество регуляции сердечно-сосудистой системы); индекса Скибинского (функциональные возможности органов дыхания и кровообращения); индекса Шаповаловой (уровень развития двигательных качеств: силы, быстроты, выносливости; а также функциональные возможности кардио-респираторной системы); индекса Руфье (уровень адаптационных резервов кардио-респираторной системы).

Однако, в современной научной литературе отсутствуют данные о мониторинговой системе оценки физического и психофизиологического состояния. Проблема мониторинга доныне не получила надлежащего решения из-за сложности унификации и объективизации тестов для оценки физического состояния [3].

Цель исследования: разработать, апробировать и внедрить в образовательный процесс учреждений образования информационно-диагностическую технологию реализации комплексного педагогического мониторинга показателей физического здоровья учащихся и студентов.

Задачи исследования: 1. Разработать теоретическую модель управления физическим воспитанием школьников и студентов.

Разработать и апробировать компьютерные программы диагностики морфофункционального профиля и уровня физической подготовленности учащихся и студентов.

Методы исследования: анализ научно-методической литературы и нормативной правовой документации, контрольно-педагогические испытания (тесты), физиологические методы, методы математической статистики, метод теоретического моделирования [8].

Изложение основного материала исследования с полным обоснованием полученных научных результатов. Мониторинг - это процесс наблюдения за объектом, оценивание его состояния, осуществление контроля над характером происходящих событий, предупреждение нежелательных тенденций развития [2].

Мониторинг имеет адресность и предметную направленность, то есть применяется к конкретным объектам и процессам для решения конкретно поставленных задач. Мониторинг представляет собой непрерывный процесс, организующийся на достаточно продолжительном отрезке времени, что позволяет фиксировать состояние объекта в определённые моменты и оценивать тенденции процессов, осуществлять прогноз развития этих тенденций [4].

Основная сфера практического применения мониторинга - информационное обслуживание управления в различных областях деятельности. Анализ литературных данных и возможностей математических методов исследования позволяет прийти к выводу о двух основных путях формирования комплексной оценки - физического и психофизиологического состояния школьников и учащейся молодежи.

Нами была разработана информационно-диагностическая технология реализации комплексного педагогического мониторинга показателей физического здоровья учащихся и студенческой молодёжи, основанная на модели управления физическим воспитанием школьников и студентов с применением авторских компьютерных программ мониторинга.

Теоретическая модель управления физическим воспитанием школьников и студентов функционирует следующим образом. Учитель физической культуры и здоровья (управляющий элемент), управляя параметрами и условиями учебной ситуации, по каналу прямой связи оказывает на школьника (управляемый элемент) управляющее воздействие посредством дачи учебных заданий, выполнение которых приводит к трансформации и изменению его параметров. Информация о новом состоянии управляемого элемента, получаемая с использованием соответствующей авторской компьютерной программы, по каналу обратной связи поступает к управляющему элементу, который сравнивает его реальные параметры с целевыми и, исходя из алгоритма принятия решений, вырабатывает новое (скорректированное) управленческое решение по организации и проведению физкультурных занятий. Цикл управления повторяется до тех пор, пока реальные параметры управляемого элемента не совпадут с целевыми.

Реализуя данную модель на практике, мы полагали, что не только динамика показателей физического развития и развития физических качеств, но и динамика функционального состояния, состояния здоровья и умственной работоспособности школьников и студентов в течение учебного года будет характеризоваться положительным приростом. При этом физическая и психическая нагрузка будут нести характер тренировки адекватной возможностям каждой личности (рисунок).

В ходе исследования были разработаны и внедрены в физкультурно-оздоровительную деятельность ООО "Спорт-Сити" - фитнес клуб "WorldClass УФА", практическую деятельность Могилёвского областного диспансера спортивной медицины (Республика Беларусь), образовательный процесс ГУО "СШ № 7 г. Гомеля", ГУО "СШ № 28 г. Гомеля", ГУО "СШ № 43 г. Гомеля", ГУО "СШ № 31 г. Гомеля", ГУО "Козенская средняя школа Мозырского района", УО "ГГУ им. Ф. Скорины", а также физкультурно-оздоровительную и спортивно-массовую работу детских оздоровительных лагерей "Ченков- ский бор", "Юный химик", "ДОЛ им. М. Казея" УСО РУП ПО Белоруснефть Гомельской области компьютерные программы, обеспечивающие оценку и анализ психофизического состояния школьников и студентов: 1) автоматизированный комплекс "Спортес"; 2) компьютерная программа "Health correction"; 3) компьютерная программа по оценке и анализу умственной работоспособности школьников и студентов "MWC"; 4) компьютерная программа "Monitoring Studio"; 5) компьютерная программа "Тесты".

Компьютерная программа - автоматизированный комплекс "Спортес" [11] позволяет решать три основные задачи:

- контроль и управление физическим воспитанием школьников и учащейся молодёжи;

- создание и ведение методических и информационных документов в виде базы данных;

- поиск и чтение информации.

Автоматизированный комплекс "Спортес" и

компьютерная программа "Health correction" [10] позволяют выполнять оценку отдельных показателей физического развития (длины и массы тела, окружности грудной клетки, кистевой динамометрии, жизненной емкости легких). Кроме того, они рассчитывают и дают качественную оценку весо-ростового, жизненного и силового индексов, индекса Габса, индекса мышечного развития и другое. Компьютерные программы выполняют автоматизированный расчет и сравнение имеющихся антропометрических показателей у каждого ребенка с должными показателями с учетом поло-возрастных характеристик исследуемого контингента.

При оценке функционального состояния организма испытуемых выполняется анализ показателей артериального давления, частоты сердечных сокращений, пробы Штанге и Генчи. На основе введенных данных в автоматическом режиме выполняется расчет пульсового давления, индекса Скибински, Кердо и Робинсона, уровня функционального состояния, адаптационного потенциала системы кровообращения, определяются должные показатели артериального давления и другое.

Анализ уровня физической подготовленности исследуемого контингента в автоматизированном комплексе "Спортес" позволяет выявлять группу наиболее подготовленных школьников, следить за индивидуальной и групповой динамикой развития двигательных качеств.

Вкладка "Физическая подготовленность" в компьютерной программе "Health correction" имеет возможность редактирования комплекса тестов, используемых для контроля за динамикой развития основных физических качеств учащихся и студенческой молодежи.

Разработанная нами компьютерная программа "MWC" ("Mental working capacity") [9] позволяет в автоматическом режиме выполнять расчет и оценку количественных и качественных показателей умственной работоспособности школьников и студентов, определять сумму просмотренных символов и ошибок, кол-во работ без ошибок, среднее количество ошибок на 500 букв, рассчитывать интегральный показатель - коэффициент продуктивности корректурной работы.

При оценке умственной работоспособности коллектива (класса, группы) каждая индивидуальная проба оценивается комплексно (по совокупности степени скорости и точности ее выполнения). При этом программой автоматически определяется принадлежность каждой выполненной корректурной работы к одному из трех уровней умственной работоспособности - высокому, среднему, низкому; осуществляется интегральная оценка утомления каждого учащегося, рассчитываются долевые коэффициенты преобладания работ ("Пр), "П 2", "П 3", "П 4", "П 5"). При учёте результатов тестирования школьников до и после уроков, программа характеризует сдвиги показателей проб учащихся в течение учебного дня.

В программе реализована возможность расчета достоверности различий показателей просмотренных символов и допущенных ошибок до и после уроков (для лиц мужского пола, женского пола, обоих полов) при помощи t-критерия Стъюдента для связанных выборок. Однако для его применения необходимо заранее дополнительно проверить статистические ряды на нормальность распределения.

Компьютерная программа "Monitoring Studio" [12] состоит из 3 основных блоков: физического развития, функционального состояния, физической подготовленности. В программе реализован ряд функций: ввод анкетных данных и результатов обследований, статистическая обработка введённых данных, вычисление индексов и интегральных показателей, построение индивидуального и группового рейтинга, формирование отчётов, заключений и рекомендаций.

В блоке показателей физического развития исследуемых осуществляется статистическая обработка полученных результатов с вычислением соответствующих индексов и интегральных показателей: индекса Кетле (уровень развития массы и роста), силового индекса, жизненного индекса, индекса Эрисмана, Пелидизи, Бедузи, Пинье, Габса, индекса мышечного развития, экскурсии грудной клетки, расчета должных показателей физического развития, коэффициента пропорциональности тела и других.

Блок показателей функционального состояния исследуемых осуществляет статистическую обработку введенных фактических данных результатов исследования и автоматизированный расчет индексов и должных показателей (антропометрических, морфофункциональных, кардиологических и функциональных проб), а также характеризует функциональные возможности кардио-респираторной системы организма, вегетативной нервной системы, состояния резервных возможностей сердечно-сосудистой системы.

Блок показателей физической подготовленности исследуемых включает оценку и анализ батареи тестов, характеризующих развитие основных двигательных качеств и рекомендованных учебными программами по физической культуре. В данном разделе реализована возможность сравнения индивидуальных и групповых показателей уровня физической подготовленности школьников и студентов в различные периоды учебного года и даты тестирования с последующим построением наглядного отчёта в виде графиков.

Блочный принцип построения компьютерной программы "Monitoring Studio" позволяет независимое использование каждого из блоков программы.

Компьютерная программа "Тесты 1.0" [13], направленная на автоматизацию результатов исследований во время проведения различных тестов и функциональных проб со школьниками или студентами, может применяться в образовательных целях на практических занятиях со студентами специализирующих факультетов по дисциплине "Спортивная медицина".

В данной версии компьютерной программы "Тесты 1.0" реализованы следующие тесты: Гарвардский степ-тест, проба Серкина, проба Руфье, ортостатическая проба, тест САН, опросники, шкала самооценки уровня тревожности Ч.Д. Спилберга, Ю.Л. Ханина.

Выводы из данного исследования и перспективы дальнейших исследований в данном направлении. В настоящее время завершается апробация вышеизложенных компьютерных программ с учащимися средних школ г. Гомеля и студентами факультета физической культуры УО "ГГУ им. Ф. Скорины". В ближайшее время планируется выполнить модерацию компьютерных программ с учётом рекомендаций пользователей.

Предварительные результаты апробации компьютерных программ показали, что они являются хорошим средством мониторинга психофизического состояния школьников и студенческой молодежи, так как позволяют интерпретировать полученные данные, обеспечивают обратную связь, позволяют принимать обоснованные управленческие решения.

Литература