FORMATION OF PHYSICAL PRE- PAREDNESS OF CHILDREN OF AVERAGE SCHOOL AGE ON BASIS OF APPLICATION OF COMPUTER GAME TRAINING COMPLEX OF ADAPTIVE INFLUENCE

The purpose of the research was to prove the efficiency of the influence and laws of change of physical preparedness of children of middle school age in conditions of using a computer game training complex of adaptive influence.

ФОРМИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ДЕТЕЙ СРЕДНЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА НА ОСНОВЕ ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО ИГРОВОГО ТРЕНАЖЕРНОГО КОМПЛЕКСА АДАПТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ

Кандидат педагогических наук Е.А. Тимофеева
Российский государственный университет физической культуры, спорта и туризма, Москва

Ключевые слова: физическая подготовленность, двигательная активность, компьютерная игра, тренажерный комплекс адаптивного воздействия.

 В настоящее время происходит процесс критического осмысления многих теоретических и практических положений в области физического воспитания подрастающего поколения в рамках образовательной программы. Резкое ухудшение здоровья детей, отмечаемое многими авторами, связано именно со школой и является следствием существующей системы образования, сегодняшних стандартов обучения и воспитания [1, 2].

Универсальным средством сохранения и укрепления здоровья является двигательная активность. Анализ двигательной активности детей школьного возраста показал, что ее объем составляет лишь 35-40% возрастной потребности в движениях. Таким образом, гиподинамия и гипокинезия в сочетании с высокими темпами интенсификации учебного процесса, ухудшением бытовых и социальных условий, сопутствующим нервно-психическим и эмоциональным стрессами, несбалансированностью питания, снижением интереса и способности к обучению и другие причины ведут к сокращению продолжительности жизни современного человека [3].

Как же заинтересовать детей физическими упражнениями, как повысить их работоспособность, как открыть для них мир физической культуры?

Ответы на данные вопросы следует искать в реализации межпредметных связей физической культуры с другими предметами, входящими в программу школьного обучения.

Детей в настоящее время увлекают компьютерные игры. Использование игровых элементов при проведении занятий помогает удовлетворять индивидуальные запросы каждого ребенка в учебной деятельности на высоком эмоциональном уровне.

Между тем повсеместное распространение компьютерных игр, интерес к которым не ослабевает вследствие поступления к потребителям все более новых и совершенных компьютерных программ, явилось побудительным мотивом поиска таких условий участия в компьютерных играх, при которых игровые взаимодействия с программой могли бы осуществляться не через нажатие кнопок на клавиатуре и джойстике, а посредством выполнения различных двигательных действий на тренажерных устройствах, преобразующих движения в управляющие сигналы взаимодействия с компьютером.

Цель данного исследования - обосновать эффективность влияния и закономерности изменения физической подготовленности детей среднего школьного возраста в условиях использования компьютерного игрового тренажерного комплекса адаптивного воздействия.

Педагогическое исследование проводилось на базе компьютерного класса гимназии № 22 г. Майкопа. Всего в исследовании приняли участие 30 мальчиков из 6 классов.

По результатам входного диагностического исследования испытуемые были разделены на две группы: контрольную (КГ - 14 человек) и экспериментальную (ЭГ - 16 человек).

Занятия по физической культуре в обеих группах проводились традиционным способом 2 раза в неделю.

Для ЭГ была разработана специальная индивидуальная программа посещения: занятия на разработанном нами комплексе два раза в неделю в определенное время. Перед занятием с ребятами проводилась мини-разминка на все группы мышц. Работа осуществлялась в течение 20 мин в соответствии с санитарно-гигиеническими требованиями к занятиям на компьютере для школьников. Соблюдая общегигиенические и эргономические требования, мы регулировали высоту рукоятки руля в зависимости от роста каждого ребенка. Рукоятки руля располагались на уровне солнечного сплетения детей, что явилось наиболее удобным для работы на данном тренажере.

Исходя из положения о том, что одним из стимулирующих факторов физического самосовершенствования человека является организация обучения и воспитания в условиях игровой соревновательной деятельности, при которой происходит максимальная мобилизация его физических способностей, игра должна использоваться как стимул для развития физических качеств детей. Компьютеризация, предполагающая многоцелевое использование компьютера в учебном процессе, изменила взгляды на существующие средства обучения.

Поэтому, реализуя возможности современных информационных технологий, мы разработали компьютерный игровой тренажерный комплекс адаптивного воздействия.

Разработанный нами комплекс адаптивного воздействия включает в себя (см. рисунок): платформу, на которой закреплен блок регуляции нагрузки с реверсивным электроприводом, позволяющий изменять величину тренировочной нагрузки; силовой манипулятор, имеющий ход в продольном и поперечном направлениях, сопряженный с персональным компьютером и позволяющий управлять сюжетом игры [4].

Компьютер, посылая сигналы, управляет подачей напряжения на электродвигатель, который в зависимости от полярности равномерно перемещает толкатель вверх, сжимая пружину, и приближает тормозную прокладку к шарниру в основании джойстика. При движении вниз пружина разжимается и нагрузка уменьшается. Для определения крайних положений электродвигателя используются концевые датчики.

Внешний вид компьютерного игрового тренажерного комплекса адаптивного воздействия

Для вывода игровой сцены использовалась трехмерная графика, где в качестве объекта управления выбрана бабочка. Виртуальный объект управления летит вперед. Направление полета изменяется движением силового манипулятора. Оно может быть абсолютно произвольным. В зависимости от уровня сложности игры бабочка меняет внешний вид, поддерживая интерес школьников к игре. Уровень сложности напрямую связан с физической нагрузкой и меняется по результатам игры с учетом физической подготовленности и двигательного опыта учащихся на основе ответной реакции организма.

Перед игроком ставится задача за заданный промежуток времени провести бабочку через как можно большее число колец, возникающих в случайных местах игрового пространства. Скорость прохождения колец является критерием, по которому оценивается психофизическое состояние игрока.

При проведении педагогического исследования на каждом занятии программой фиксировалось изменение момента силы. У каждого школьника построился свой индивидуальный график, характеризующий изменение нагрузки по уровню прохождения колец в зависимости от его психофизического состояния в этот день. Была выявлена общая тенденция: с 8-й до 12-й мин занятия на комплексе происходит снижение нагрузки. По нашему мнению, это возникает в результате дискоординации двигательных функций вследствие утомления, поскольку при интенсивных движениях и замедленной перестройке вегетативных процессов работоспособность падает, после чего происходит мобилизация всех систем организма на более высокий рабочий уровень и наблюдается плавное повышение нагрузки.

Упражнения, выполняемые на нашем тренажере, относятся к умеренной зоне относительной мощности, так как ЧСС при данной нагрузке находилась в диапазоне 140 - 160 уд/мин, иногда в эмоциональные моменты возрастая до 170 уд/мин.

Рассматривая работу опорно-двигательного аппарата, можно также более подробно проследить за попеременным вовлечением в работу разных групп мышц. В начале занятия ребята активно использовали мышцы рук и плечевого пояса, утомляясь же подключали мышцы ног и энергичнее действовали туловищем.

Результаты педагогического исследования позволили установить, что дети из ЭГ в начале (3-е занятие) и в конце исследования проявляли следующие биомеханические характеристики:

- мера вращающего действия силы на джойстик в начале исследования составила у детей 15,47 ± 0,600 Нм, а в конце - 22,9 ± 2,25 Нм, что указывает на увеличение силовых качеств ребенка;

- работа силы, проявленная учащимися на начало исследования, была равна 3449 ± 30,8 Дж, а после исследования составила 4036 ± 55,1 Дж, что свидетельствует об увеличении работоспособности (силовой выносливости) детей;

- средняя мощность нагрузки у ребят на 3-м занятии составила 2,87 ± 0,025 Вт, а в конце исследования повысилась до 3,36 ± 0,030 Вт, что говорит об увеличении интенсивности выполнения движений (скоростно-силовых характеристик).

Достоверность различий обнаружена по всем биомеханическим характеристикам.

Изучив динамику нагрузки на всех занятиях, мы выявили, что сопротивление изменялось в зависимости от индивидуальной адаптации организма школьника к физической нагрузке, в которой от занятия к занятию просматривается волнообразность с тенденцией к постепенному увеличению.

Основными факторами, подтверждающими эффективность применения компьютерного игрового тренажерного комплекса адаптивного воздействия на физическую подготовленность детей среднего школьного возраста, являются результаты педагогического исследования.

Сравнение абсолютных значений результатов тестирования физической подготовленности выявило достоверное преимущество детей из ЭГ в тестах, характеризующих силу мышц и скоростно-силовые качества. Учащиеся ЭГ показали более высокие результаты в сгибании и разгибании рук в упоре лежа, приседаниях, прыжке в длину с места, броске медицинского мяча, измерениях быстроты реакции и ловкости движений. Различия в тестах "Кистевая динамометрия (правая рука)" и "Бросок баскетбольного мяча двумя руками в стенку" на точность за 1 мин у детей из КГ и ЭГ были статистически недостоверны.

В процессе исследования анализировали также медико-биологические показатели: пробу Штанге и измерение омега-потенциала.

Результаты в пробе Штанге в обеих группах до эксперимента были хорошими и существенно не различались. После завершения педагогического исследования в ЭГ произошло достоверное улучшение общего состояния кислородобеспечивающих систем (разница прироста составила 5,8%), чего не наблюдалось в КГ.

Показатели омега-потенциала у детей из КГ позволили выявить:

- увеличение психоэмоционального напряжения;

- снижение уровня метаболических процессов;

- усиление общего истощения в условиях физических и психических нагрузок, что говорит о снижении работоспособности к концу учебного года и ухудшении уровня здоровья.

Показатели омега-потенциала в ЭГ позволили выявить:

- уменьшение психоэмоционального напряжения и меньшие возможности для развития нервно-психических дисфункций;

- возросшее количество детей с достаточным уровнем метаболических процессов, находящихся в оптимальном состоянии, способных адекватно реагировать на различные воздействия и переносить длительные психические и физические нагрузки с сохранением высокой работоспособности;

- уменьшение общего истощения в условиях физических и психических нагрузок, повышение лабильности нервных нагрузок.

Все это сопровождается улучшением работоспособности и устойчивостью адаптивных реакций на психические и физические нагрузки в конце учебного года.

Использованные нами методики психодиагностики внимания, такие как измерение объема внимания и тест на измерение концентрации внимания, позволили обнаружить, что у детей из ЭГ средний балл за задания оказалась выше, чем у детей из КГ (т.е. произошло улучшение).

Сравнительный анализ результатов диагностики показывает, что в ЭГ, в которой занятия проводились в условиях применения компьютерного игрового тренажерного комплекса адаптивного воздействия, произошло статистически достоверное улучшение почти всех показателей по сравнению с КГ.

С учетом вышесказанного можно утверждать, что рекомендуемый нами способ адаптивного управления нагрузкой с использованием компьютерного игрового тренажерного комплекса эффективен для повышения физической подготовленности, улучшения свойств внимания и укрепления здоровья.