Комп"ютерні системи контролю моторики школярів 7-10 років з вадами слуху в програмуванні фізкультурних занять - Автореферат

За даними Всесвітньої організації охорони здоровя у 2005 р. у світі нараховувалося 250 млн. осіб з обмеженими можливостями, з яких 42 млн. мають вади слуху. Кількість дітей з вадами слуху, на жаль, подвоюється кожні 15-20 років як в Україні, так і за кордоном. Створення умов для їх навчання і виховання є одним з актуальних завдань нашого суспільства, про що говориться в затвердженій Указом Президента України Національній доктрині розвитку фізичної культури і спорту (2004-2016 рр.). Байкіна, 2003), є, по суті, “спрощеним варіантом” загальноосвітніх, тоді як проблема фізичного розвитку за умов порушень слуху полягає в численних можливих проявах рухових порушень, зумовлених первинними і вторинними факторами порушення органа слуху. Аналіз літератури з проблем організації занять фізичною культурою в адаптивному фізичному вихованні (АФВ) дітей з вадами слуху показав, що науково-методичне забезпечення навчального процесу все ще є недостатнім (L.J.У першому розділі “Актуальні проблеми програмування фізкультурних занять дітей молодшого шкільного віку з вадами слуху” представлено основні принципи, засоби і методи АФВ дітей з цією нозологією. Аналіз науково-методичної літератури свідчить про те, що нині існує обєктивна необхідність у компютерному моніторингу моторики школярів зі слуховою депривацією у процесі АФВ. Незважаючи на тенденцію інформатизації процесу АФВ, серед наукових досліджень вітчизняних та іноземних авторів ми не знайшли робіт, присвячених проблемі розробки програм фізкультурних занять для школярів з вадами слуху на підґрунті компютерної діагностики їхньої моторики. На другому етапі (2003-2004 рр.) визначено показники морфологічного статусу і фізичної підготовленості молодших школярів з вадами слуху, розроблено прикладне програмне забезпечення (ППЗ) компютерних систем контролю моторики для подальшої апробації у процесі АФВ школярів з вадами слуху. У третьому розділі “Характеристика моторики дітей 7-10 років зі слуховою депривацією” представлено показники морфологічного статусу і фізичної підготовленості дітей 7-10 років зі слуховою депривацією.Експериментальними дослідженнями вітчизняних та зарубіжних авторів показано, що у дітей зі слуховою депривацією спостерігаються відхилення у розвитку рухової функції, які мають індивідуальний характер. Експериментально підтверджено, що діти 7-10 років зі слуховою депривацією відстають від однолітків з нормальним слухом за показниками фізичного розвитку і фізичної підготовленості. У результаті досліджень розроблено прикладне програмне забезпечення автоматизованих систем: вимірювання та аналізу рухів людини “БІОВІДЕО”, що вміщує чотири модулі: модуль конструювання моделей ОРА людини (як модель ОРА використовувався 14-сегментний розгалужений біокінематичний ланцюг, координати ланок якого за геометричними характеристиками відповідають координатам положення у просторі біоланок тіла людини, а точки відліку - координатам центрів основних суглобів); модуль визначення координат точок соматичної системи відліку; модуль розрахунку кінематичних та динамічних характеристик рухової дії за координатами моделі ОРА людини; модуль побудови біокінематичної схеми тіла людини за відеограмою рухових дій; оцінювання психомоторних характеристик дітей 7-10 років з вадами слуху “Індивід”, що складається з таких модулів: “Таблиця”, “Маятник”, “Трикутник”, “Квадрат”, “Складна сенсомоторна реакція: фігури трикутник-круг”, “Складна сенсомоторна реакція: фігури квадрат-круг”, “Урівноваженість нервових процесів”, “Зорова память”, “Переключення уваги”, “Сприймання часу”. Біомеханічний аналіз моторики молодших школярів зі слуховою депривацією за допомогою системи “БІОВІДЕО” дозволив виявити, що помилка у відтворенні темпо-ритмової структури рівноритмічної вправи становить від 8 до 67 %; відхилення кута між плечем і передпліччям від регламентованої величини 180 єдорівнює у середньому 29,6 ± 18,5 є, кут між вертикаллю і біоланкою “плече” складає у середньому 20,5 ± 8,9 є.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Узагальнення даних спеціальної літератури і досвіду провідних фахівців дозволяють зробити висновок про те, що питання використання компютерних технологій моніторингу моторики школярів з вадами слуху в програмуванні фізкультурних занять донині, на жаль, не знаходять потрібного відображення у теорії та методиці АФВ. Експериментальними дослідженнями вітчизняних та зарубіжних авторів показано, що у дітей зі слуховою депривацією спостерігаються відхилення у розвитку рухової функції, які мають індивідуальний характер. Розробка ж коригуючих програм фізкультурних занять на підставі принципу диференційованого та індивідуального підходу повязана з проблемою визначення та кількісної оцінки особливостей розвитку моторики школярів, яку можна розвязати за допомогою компютерних систем контролю їхньої моторики.

Експериментально підтверджено, що діти 7-10 років зі слуховою депривацією відстають від однолітків з нормальним слухом за показниками фізичного розвитку і фізичної підготовленості. Соматометричні показники довжини і маси тіла дітей 7-10 років зі слуховою депривацією нижчі за аналогічні у здорових дітей. Найбільш виражене статистично достовірне відставання (P<0,05) показників довжини тіла 8-річних хлопчиків на 4,40 % і 7-річних дівчаток на 4,93 %; маси тіла 9-річних хлопчиків - на 10,54 % і маси тіла 8-річних дівчаток - на 10,75 %. Встановлено, що діти 7-10 років зі слуховою депривацією відстають від здорових однолітків у розвитку рухових якостей. Найбільше статистично достовірне відставання (P<0,05) спостерігається у показниках координаційних здібностей.

У результаті досліджень розроблено прикладне програмне забезпечення автоматизованих систем: вимірювання та аналізу рухів людини “БІОВІДЕО”, що вміщує чотири модулі: модуль конструювання моделей ОРА людини (як модель ОРА використовувався 14-сегментний розгалужений біокінематичний ланцюг, координати ланок якого за геометричними характеристиками відповідають координатам положення у просторі біоланок тіла людини, а точки відліку - координатам центрів основних суглобів); модуль визначення координат точок соматичної системи відліку; модуль розрахунку кінематичних та динамічних характеристик рухової дії за координатами моделі ОРА людини; модуль побудови біокінематичної схеми тіла людини за відеограмою рухових дій;

оцінювання психомоторних характеристик дітей 7-10 років з вадами слуху “Індивід”, що складається з таких модулів: “Таблиця”, “Маятник”, “Трикутник”, “Квадрат”, “Складна сенсомоторна реакція: фігури трикутник-круг”, “Складна сенсомоторна реакція: фігури квадрат-круг”, “Урівноваженість нервових процесів”, “Зорова память”, “Переключення уваги”, “Сприймання часу”.

Біомеханічний аналіз моторики молодших школярів зі слуховою депривацією за допомогою системи “БІОВІДЕО” дозволив виявити, що помилка у відтворенні темпо-ритмової структури рівноритмічної вправи становить від 8 до 67 %; відхилення кута між плечем і передпліччям від регламентованої величини 180 єдорівнює у середньому 29,6 ± 18,5 є, кут між вертикаллю і біоланкою “плече” складає у середньому 20,5 ± 8,9 є. Значний діапазон коливань біомеханічних показників вказує на необхідність диференційованого підходу до програмування фізкультурних занять молодших школярів зі слуховою депривацією.

Встановлено, що показники здатностей до збереження стійкості пози дітей зі слуховою депривацією статистично достовірно гірші, ніж показники їхніх однолітків з нормальним слухом у всіх вікових групах 7-10 років (P<0,001).

Експериментальні дані свідчать про те, що період, який найбільшою мірою вимагає корекції і розвитку координаційних здібностей молодших школярів зі слуховою депривацією засобами фізичної культури, припадає на вік 9 років, оскільки у цьому віці спостерігаються значні зміни показників їхньої моторики.

Психомоторні показники (сенсомоторні реакції; швидкість переключення уваги; реакція на обєкт, що рухається; сприймання часу; урівноваженість нервових процесів), отримані за допомогою системи “Індивід”, свідчать, що у дітей 7-10 років зі слуховою депривацією вони статистично достовірно нижчі (P0,05), що можна пояснити компенсуючим розвитком зорового аналізатора.

Визначені взаємозвязки окремих координаційних здібностей дітей 7-10 років з вадами слуху з їхніми психомоторними характеристиками, а саме: відчуття ритму - з показниками обсягу уваги, швидкості переключення уваги, зорової памяті, сприймання часу, урівноваженості нервових процесів (|r|=0,42-0,77, P<0,05); орієнтації у просторі - з показниками стійкості до стомлення і урівноваженості нервових процесів (|r|=0,42-0,79, P<0,05); здатності до зберігання стійкості пози - з урівноваженістю нервових процесів (|r|=0,43-0,59, P<0,05).

В результаті педагогічного експерименту підтверджена ефективність компютерного моніторингу моторики молодших школярів зі слуховою депривацією за допомогою систем “БІОВІДЕО” та “Індивід” в алгоритмі програмування коригуючих фізкультурно-оздоровчих занять на основі диференційованого та індивідуального підходів.

Впровадження авторської коригуючої програми фізкультурно-оздоровчих занять для молодших школярів зі слуховою депривацією статистично достовірно поліпшує (P<0,05) показники моторики школярів. Так, у школярів основної групи поліпшилися: відчуття ритму у середньому на 27 %; кут між плечем і передпліччям - на 47,8 є; кут між вертикаллю і біоланкою “ліве плече” - на 3,4 є; кут між вертикаллю і біоланкою “праве плече” - на 3,1 є; час збереження стійкості статичної пози тіла з розплющеними очима збільшився на 3,2 с, із заплющеними - на 1,7 с; швидкість переключення уваги збільшилася у середньому на 9 балів; сприймання часу - на 11 балів; урівноваженість нервових процесів - на 7 балів Т-шкали. Водночас у школярів контрольної групи статистично достовірні поліпшення показників моторики відмічені лише у збільшенні часу збереження стійкості статичної пози тіла із розплющеними очима на правій нозі у середньому на 1,3 с і у зменшенні кута між вертикаллю і біоланкою “ліве плече” в середньому на 2,8 є (P<0,05).

Результати проведених досліджень підтвердили переваги алгоритму програмування фізкультурних занять за допомогою компютерного моніторингу моторики молодших школярів з вадами слуху. Використання компютерних систем контролю моторики школярів зі слуховою депривацією у процесі АФВ відкриває нові перспективи ефективного програмування фізкультурних занять з метою корекції порушень їхньої рухової функції.

Перспективи наступних досліджень повязані з програмуванням корекційно-оздоровчих занять на підґрунті урахування силових та мас-інерційних характеристик моторики людини.

1. Хмельницька І.В. Програмний комплекс біомеханічного відеокомпютерного аналізу рухів людини // Теорія і методика фізичного виховання і спорту. - 2004. - № 2. - С. 150-156.

2. Хмельницька І.В. Програмний комплекс психофізіологічного тестування // Спортивний вісник Придніпровя. - 2004. - №7. - С. 48 - 50.

3. Хмельницька І.В. Діагностика психомоторних характеристик слабочуючих дітей молодшого шкільного віку // Молода спортивна наука України. - Львів, 2005.- Вип. 9. - Том 2. - С. 114-119.

4. Хмельницька І.В. Технологія біомеханічного моніторингу моторики дітей молодшого шкільного віку з вадами слуху // Спортивний вісник Придніпровя. - 2005. - № 3. - С. 155-157.

5. Кашуба В., Хмельницкая И. Современные оптико-электронные методы измерения и анализа двигательных действий спортсменов высокой квалификации // Наука в олимпийском спорте. - 2005.- № 2. - С. 137-146.

6. Хмельницкая И.В., Фандикова Л.А., Шульга И.О. Корригирующие программы физкультурных занятий для слабослышащих детей младшего школьного возраста с учетом их психомоторных характеристик // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фіз. виховання і спорту / За ред. С.С. Єрмакова. - Харків: ХДАДМ, 2005. - № 13. - С. 89-95.

7. Фандикова Л.А., Хмельницкая И.В., Ящук Т.А. Научно-практические проблемы тестирования физических качеств детей младшего школьного возраста с нарушениями слуха // Слобожанський науковий вісник. - 2005. -Вип. 8. - С. 254-256.

8. Хмельницька І.В. Біомеханічний відеокомпютерний аналіз спортивних рухів: Метод. посібник. - К.: Науковий світ, 2000. - 56 с.

9. Хмельницкая И.В. Автоматизированная видеокомпьютерная система “BIOVIDEO” биомеханического анализа движений человека // VIII междунар. науч. конгресс “Современный олимпийский спорт и спорт для всех”. - Алматы, 2004. - C. 328-331.

10. Хмельницкая И.В., Шульга И.О. Программирование физкультурных занятий детей 7-10 лет со слуховой депривацией // IX междунар. науч. конгресс “Олимпийский спорт и спорт для всех”. - Киев, 2005. - C. 331.

11. Організація проведення професійного психофізіологічного відбору: Метод. реком. / Єна А.І., Кальниш В.В., Баженов О.К., Хмельницька Г.В., Кравчук В.В., Лещук Н.М., Хмельницька І.В., Єна Т.А., Єна О.А.- К.: Поліграф Центр, 2003. - 27 с.

12. Організація роботи зі створення професіограм: Метод. реком. / Єна А.І., Кальниш В.В., Баженов О.К., Хмельницька І.В., Кравчук В.В., Єна О.А., Єна Т.А., Хмельницька Г.В.- К.: Поліграф Центр, 2003.- 56 с.

13. Навчальна програма підготовки магістрів зі спеціальності 8.010203 “Олімпійський та професійний спорт” спеціалізація “Біомеханіка спорту” / Укл. В.О. Кашуба, А.М. Лапутін, Т.О. Хабінець, В.В. Гамалій, К.М. Сергієнко, І.В. Хмельницька, Н.Л. Носова, О.М. Бондар / НУФВСУ. - К.: Наук. світ, 2005. - 20 с.

14. Kashuba V.A., Khmelnitska I.V. Software for the Biomechanical Analysis of High Skilled Athletes Motor Actions // 4th Intern. Scient. Conference on Kinesiology “Science and Profession - Challenge for the Future”. - Opatija, Croatia. - Sept. 7-11, 2005. - Р. 855-857.

15. Смирнов В.М., Хмельницька І.В. Компютерне забезпечення керування змістом та формою рухової діяльності // Матеріали першої респ. конф. “Концепція підготовки спеціалістів фізичної культури та спорту в Україні”.- Луцьк: Надстиря, 1994. - С. 397-398.

16. Khmelnitska I.V. Technology of biomechanical video analysis / Первый международный научный конгресс “Спорт и здоровье”. - Россия, Санкт-Петербург, 9-11 сентября 2003 г. - Том ІІ. - С. 45-46.

17. Laputin A.N., Gruzin Yu.D., Khmelnitska I.V. Regulation of Human Bodys Pose and Position under Conditions of Directional Modification of His Masses" Geometry / XIII Intern. Symp. on Biomech. in Sports. - Lakehead University, School of Kinesiology. - Thunder Bay, Ontario. Canada. - July 18-22, 1995.

18. Laputin A.N., Sinigovets V.I., Khmelnitska I.V. Biomechanical means of kinesiotherapy for rehabilitation of motional function with cerebral paralysed children / XIII Intern. Symp. on Biomech. in Sports. - Lakehead University, School of Kinesiology. - Thunder Bay, Ontario. Canada.- July 18-22, 1995.