Список компьютерных программ по оценке физической работоспособности для образовательных организаций
Обновлено: 07.07.2024
1. Под физической работоспособностью принято понимать такое количество механической работы, которую спортсмен способен выполнять длительно и с достаточно высокой интенсивностью.
Поскольку длительная работа мышц лимитируется доставкой к ним кислорода, общая физическая работоспособность в значительной мере зависит от производительности сердечно- сосудистой и дыхательной систем.
Тесты физической работоспособности по уровню нагрузки разделяются на максимальные и субмаксимальные тесты. Выбор теста на практике представляет собой компромисс между точностью измерения и внутренней стоимостью работы. Для этапных наблюдений предпочтительна высокая точность измерения физической работоспособности, с относительно высокой нагрузкой приходится мириться. Для текущего контроля предпочтительны субмаксимальные тесты.
Организация тестирования физической работоспособности должна отвечать ряду требований для того, чтобы полученные результаты было корректно интерпретировать.
Во- первых, нагрузка должна воздействовать на организм достаточно долго, чтобы вызвать стационарное состояние системы кислородного транспорта.
Во- вторых, мощность нагрузки должна быть такой, чтобы организм полностью использовал функциональные резервы кислородтранспортной системы (аэробная производительность), но не происходила активация анаэробных систем обеспечения энергией (анаэробная производительность). Уровень порога анаэробного обмена (ПАНО) часто вызывает с ЧСС и возрастом:
AF(age frequencu) = (220- возраст)х 0,87
В- третьих, мощность нагрузки должна оставаться постоянной. В противном случае продолжаются переходные процессы, а при ускорении вероятно смешанное обеспечение энергией.
Методологические подходы к изменению физической работоспособности основываются на измерении параметров либо в фазе нагрузки, либо в фазе восстановления после нагрузки. К тестам первой разновидности можно причислить тест МПК, Купера, Новакки, PWC. К тестам второй разновидности можно отнести тесты Руфье- Диксона и Гарвардский степ-тест.
2. Тест Руфье- Диксона
Тест Руфье- Диксона оценивает скорость восстановительных процессов после дозированной физической нагрузки. По скорости восстановления после нагрузки делают вывод об общей физической работоспособности. Тест Руфье- Диксона применяется во врачебном контроле над различным контингентом лиц, занимающихся физической культурой и спортом. Вывод о физической работоспособности может основываться на качественных критериях или на индексе Руфье- Диксона (ИРД)
В положении сидя (лёжа) в покое у испытуемого подсчитывается пульс в течении 15с и подсчитываются данные за одну минуту (Po). Затем выполняется 30 глубоких приседаний за 45сек. После нагрузки у обследуемого в том же положении (сидя или лежа) за первые 15 и последние 15сек первой минуты отдыха подсчитывают пульс и подсчитывают данные за одну минуту (P1,P2 соответственно).
По результатам тестирования можно дать качественную оценку, заключение «атлетическое сердце», если выполняются три условия. Во- первых, P0 60; во- вторых, P1 2P0; в- третьих, P2 P0.
Расчёт индекса Руфье- Диксона проводится по формуле:
где P0 – исходная ЧСС, мин
P1 – ЧССпосле нагрузки, мин
P2 – ЧСС в конце 1-й мин восстановления, мин
2.1 . Гарвардский степ- тест
С помощью Гарвардского степ- теста количественно оценивается скорость восстановительных процессов после дозированной физической нагрузки. По скорости восстановления после нагрузки делают вывод об общей физической работоспособности. Гарвардский степ- тест применяется во врачебном контроле над различным контингентом лиц, занимающихся физической культурой и спортом. Вывод о физической работоспособности делается на основе индекса Гарвардского степ- теста (ИГСТ).
Нагрузка различной продолжительности, в зависимости от пола и возраста, дается в виде восхождения на одинарную ступень различной высоты. Темп восхождения у всех обследуемых составляет 30 восхождений (120 шагов) в минуту. Время выполнения нагрузки в предписанном режиме фиксируется с точностью до 1 секунды. Значение длительности работы подставляется в формулу для расчета индекса.
Если испытуемый из-за усталости отстает от темпа в течении 20 секунд, обследование прекращается, фиксируется длительность выполнения нагрузки в секундах и полученное время подставляется в формулу для расчета индекса.
где t – время восхождения на ступень, с,
f1 – пульс за первые 30 секунд со второй минуты,
f2 – пульс за первые 30 секунд с третьей минуты,
f3 – пульс за первые 30 секунд с четвертой минуты восстановительного периода.
У спортсменов значение ИГСТ выше, чем у не тренированных людей. Особенно высокие величины индекса обнаруживается у представителей циклических видов спорта, развивающих выносливость. Эти данные указывают на то, что величина ИГСТ может использоваться для оценки общей физической работоспособности и выносливости спортсменов.
Тест PWC170 рекомендован Всемирной организацией здравоохранения для тестирования работоспособности человека в качестве эталона. Тест адекватен для определения физической работоспособности, как физкультурников, так и спортсменов.
Физическая работоспособность в тесте PWC170 выражается в величинах мощности физической работы, при которой ЧСС у обследуемого человека достигает 170 ударов в минуту. Выбор данной ЧСС основан на положении, согласно которому в молодом возрасте зона оптимального функционирования ССС находится в диапазоне около 170 ударов в минуту. Вторая физиологическая закономерность, лежащая в основе теста, заключается в наличии линейной зависимости между ЧСС и мощностью выполняемой нагрузки вплоть до ЧСС, равной 170 ударам в минуту. При более высокой ЧСС линейный характер этой взаимосвязи нарушается вследствие активизации анаэробных (гликолитических) механизмов энергетического обеспечения мышечной работы.
В практике врачебного контроля применяют 3 варианта теста PWC170: велоэргометрический, шаговый, тест PWC170 со специфическими нагрузками.
В тесте PWC170 определяется мощность физической работы, при которой ЧСС у обследуемого человека достигает 170 ударов в минуту. Эта мощность представляет собой абсолютный показатель физической работоспособности. Затем рассчитывают относительный показатель физической работоспособности - частное от деление абсолютного показателя физической работоспособности на массу тела обследуемого человека.
Шаговый вариант теста PWC170
Испытуемому предлагают выполнить путем восхождения на одинарную ступень две нагрузки разной мощности. Мощность работы регулируется изменением высоты ступени. Продолжительность каждой из нагрузок составляет 4-5 минут с периодом отдыха между нагрузками 3 минуты. Темп восхождения на ступень составляет 30 подъемов в минуту. ЧСС определяется в первые 10 секунд после каждой нагрузки, пересчитывается за одну минуту и обозначается соответственно f1,f2.
Мощность нагрузки в шаговом варианте теста PWC170 рассчитывается по формуле:
где W – мощность работы (кгм/мин),
P – масса тела (кг),
h – высота ступени (м),
n – темп восхождения (кол-во раз в мин., мин.)
Абсолютную величину PWC170 можно найти либо путем графической экстраполяции, либо аналитическим путем по формуле, предложенной В.Л. Карпманом:
PWC170 = W1+ (W2-W1) *
где W1 – мощность первой нагрузки,
W2 - мощность второй нагрузки,
f1 – ЧСС при первой нагрузки,
f2 – ЧСС при второй нагрузки.
Тест PWC170 по методике Л.И. Абросимовой
Модификация теста была предложина Л.И.Абросимовой, И.А.Корниенко и соавторами (1978г.) в целях сокращения времени на исследования.
В условиях относительного покоя определяется ЧСС. Затем выполняется однократное восхождение на ступеньку в течении 5 минут (для детей 3-х мин.). высота ступеньки для женщин 40см, для мужчин 45см. интенсивность работы должна быть такой, чтобы ЧСС повысилось до 150-160 ударов в минуту. Для спортсменов темп восхождения 30 подъемов в минуту.
ЧСС регистрируют сразу после нагрузки за первые 10 секунд восстановительного периода. Для расчета работоспособности используется следующая формула:
PWC170 = * (170 – f0)
где W – мощность нагрузки,
f0 – ЧСС в покое,
f2 – ЧСС после нагрузки.
Поскольку абсолютная величина PWC170 зависит от массы тела, следует инвилировать индивидуальное различие в весе у разных спортсменов. С этой целью рассчитывают относительную величину PWC170 , для чего следует абсолютную величину PWC170 разделить на массу тела.
У здоровых молодых не тренированных мужчин абсолютная величина PWC170 колеблется в пределах 700-1100 кг/мин., а у здоровых молодых не тренированных женщин – 450-750 кг/мин. Относительная величина PWC170 у не тренированных мужчин составляет в среднем 15,5 кгм/мин/кг, а у не тренированных женщин – 10,5 кгм/мин/кг.
У спортсменов этот показатель зависит от специализации. Средняя величина абсолютного и относительного показателя PWC170 составляет для мужчин 1520 кгм/мин и 20-24 кгм/мин/кг, а для женщин – 780 кгм/мин и 17-19 кгм/мин/кг. Более высокие значения PWC170 имеют представители циклических видов спорта, тренирующих выносливость.
Велоэргометрический вариант теста PWC17.0
Испытуемому предлагают последовательно выполнить 2 нагрузки (W1, W2) возрастающей мощности с поддерживаемой на постоянном уровне частотой педалирования 60-70 оборотов в минуту. Продолжительность каждой из нагрузок составляет 5минут. В конце первой и второй нагрузки в течении 30 секунд определяется ЧСС, которая обозначается соответственно f1, f2. Между нагрузками предусмотрен период восстановления 3 минуты.
При выборе величины первой нагрузки для здоровых не тренированных взрослых мужчин ее мощность определяется как 1Вт/кг массы тела (6кгм/мин), а для женщин – 0,5 Вт/кг (3 кгм/мин).
Критерием того, что первая нагрузка выбрана правильно, может служить величина ЧСС в конце нагрузки (f1), которая должна составлять 110-130 ударов в минуту.
Мощность второй нагрузки подбирается с учетом мощности первой нагрузки (W1) и ЧСС после первой нагрузки (f1).
Критерием правильности выбора мощности второй работы служит величина ЧСС в конце нагрузки (f2), которая должна достигать 145-160 ударов в минуту.
Величина абсолютного показателя PWC170 рассчитывается по формуле В.Л.Картмана, приведенной ниже:
PWC170 = W1+ (W2-W1) *
Затем рассчитывается относительная величина PWC170
отн. PWC170 = PWC170/P, кгм/мин/кг.
Тест PWC170 со специфическими нагрузками
Этот вариант теста PWC170 основан на той же физиологической закономерности, что и велоэргометрический вариант теста, а именно линейной зависимости ЧСС от скорости легкоатлетического бега, плавания, бега на лыжах или коньках и других локомоций до пульса 170 ударов в минуту. Таким образом, учитывая результаты двух ступенчато возрастающих специфических нагрузок, выполняемых с умеренной скоростью, тест PWC170 со специфическими нагрузками позволяет определить аналитическим путём скорость локомоций, при которой ЧСС достигнет значения 170 ударов в минуту.
Нагрузка представлена спортивной специфической деятельностью, связанной с перемещением тела спортсмена в пространстве. Первая нагрузка длительностью примерно 5 мин проводится с такой скоростью движения, чтобы пульс стабилизировался на уровне 110- 130 ударов в минуту. Затем следует период восстановления 5 мин. Вторая нагрузка длительностью примерно 5 мин проводится с -такой скоростью движения, чтобы пульс стабилизировался на уровне 145- 160 ударов в минуту.
ЧСС измеряется в первые 10 с после окончания нагрузки либо с помощью радиотелеметрии в последние 30 с работы.
Расчёты скорости циклического движения при пульсе 170 ударов в минуту PWC170 производится по видоизменённой формуле В.Л. Карпмана:
PWC170 = V1+ (V2-V1) *
где V1 – скорость циклического движения во время первой нагрузки, (м/с);
V2 - – скорость циклического движения во время второй нагрузки, (м/с);
f1- ЧСС после первой нагрузки;
f2- ЧСС после второй нагрузки;
Скорость циклического движения во время нагрузок рассчитывается по формуле:
где S - длина дистанции в метрах;
t- время прохождения дистанции в секундах.
При выполнении теста PWC170 со специфическими нагрузками требуется выполнение следующих условий:
- длительность каждой из нагрузок должна составлять 4- 5 мин, чтобы ЧСС достигла устойчивого состояния;
- разминка перед тестом не проводится;
- дистанцию следует проходить в равномерном темпе, без ускорений, на местности, имеющей ровную поверхность;
- интервал отдыха между нагрузками равен 5 мин;
- в конце первой нагрузки ЧСС должна достигать 110130 ударов в минуту, в конце второй нагрузки- 145- 160 ударов в минуту.
Оценка физической работоспособности
Величина PWC170 зависит от вида спорта и достоверно увеличивается с ростом спортивной квалификации. Данный показатель позволяет оценивать не только общую физическую работоспособность, но и специальную подготовленность спортсменов.
В настоящее время в нашей стране увеличивается заболеваемость среди детского и взрослого населения, сокращается продолжительность жизни, что во многом обусловлено сложными экономическими и экологическими условиями. Влияние данных факторов на развитие человека привело к серьезным последствиям, и прежде всего к резкому возрастанию количества детей с аномалиями в физическом и психическом развитии. По данным ряда авторов [3, 4, 10], среди школьников России такие дети составляют 70-80 %. По нашим данным, школьников, имеющих отклонения только в состоянии опорно-двигательного аппарата, в Ульяновске и области насчитывается 61,6 % [11] . Сегодня лишь 4 -10 % выпускников общеобразовательных школ могут считаться абсолютно здоровыми [8].
В связи с этим возникает необходимость своевременной диагностики отдельных компонентов здоровья и проведения различного рода профилактических мероприятий. Современный уровень развития вычислительной техники создает благоприятные условия для решения данной проблемы.
Просмотр содержимого документа
«Оценка физического состояния школьников с использованием компьютерных технологий.»
ОЦЕНКА ФИЗИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ШКОЛЬНИКОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
В настоящее время в нашей стране увеличивается заболеваемость среди детского и взрослого населения, сокращается продолжительность жизни, что во многом обусловлено сложными экономическими и экологическими условиями. Влияние данных факторов на развитие человека привело к серьезным последствиям, и прежде всего к резкому возрастанию количества детей с аномалиями в физическом и психическом развитии. По данным ряда авторов [3, 4, 10], среди школьников России такие дети составляют 70-80 %. По нашим данным, школьников, имеющих отклонения только в состоянии опорно-двигательного аппарата, в Ульяновске и области насчитывается 61,6 % [11] . Сегодня лишь 4 -10 % выпускников общеобразовательных школ могут считаться абсолютно здоровыми [8].
В связи с этим возникает необходимость своевременной диагностики отдельных компонентов здоровья и проведения различного рода профилактических мероприятий. Современный уровень развития вычислительной техники создает благоприятные условия для решения данной проблемы.
Нами разработаны и внедрены компьютерные программы, обеспечивающие оценку и коррекцию физического состояния и функциональных возможностей организма. К ним относятся следующие:
1) программа по оценке и коррекции морфофункционального развития школьников;
2) компьютерная программа по оценке физической работоспособности;
3) программа по оценке и коррекции физического здоровья школьников;
4) компьютерная программа по оценке и коррекции физической подготовленности школьников.
Первая программа позволяет выполнять центильную оценку отдельных показателей физического развития (длины, массы тела, окружности грудной клетки, кистевой динамометрии, жизненной емкости легких) и сердечно-сосудистой системы (частоты сердечных сокращений, артериального давления) школьников. Кроме того, разработанная программа позволяет рассчитывать и давать качественную оценку двойного произведения, весо-ростового и жизненного индексов. На основе введенных данных программа выполняет интегральную оценку физического развития, оценивает степень его гармоничности, определяет состояние физиометрических функций и гемодинамических показателей. Для каждого обследуемого школьника компьютерная программа предлагает индивидуальные рекомендации по организации самостоятельных занятий физическими упражнениями с учетом возраста, пола, уровня физического развития. В программе двигательной активности, рассчитанной на восемь недель, учитываются следующие условия: количество физкультурных занятий в неделю; продолжительность одного занятия; оптимальный пульсовой режим; метод выполнения упражнений; средства физического воспитания. Кроме того, программа позволяет сохранять полученные результаты в специальной компьютерной базе данных; проводить их статистическую обработку (с определением средней арифметической, среднего квадратического отклонения и других статистических параметров); выводить на монитор список всех школьников, участвовавших в исследованиях; осуществлять оперативный поиск обследуемого по его фамилии; систематизировать исследуемых школьников в зависимости от возраста, пола, уровня физического развития, наличия отклонений в состоянии сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата, степени развития гемодинамических, физиометрических функций и многих других признаков; осуществлять отчеты по всем имеющимся в базе данных показателям в виде количественных и процентных величин; выполнять печать промежуточных и конечных результатов исследования.
Программа по оценке и коррекции морфофунк ционального развития использовалась при исследовании физического развития свыше 15 000 школьников г. Ульяновска, проведенном Областным врачебно-физкультурным диспансером (ОВФД). Полученные показатели сравнивались с аналогичными данными обследований, проведенных ОВФД в 1992 --1993 гг. [9]. Сравнительный анализ проводился с учетом возраста и пола.
Средние показатели длины тела, отражающие особенности пластических процессов, которые протекают в организме человека [2, 12], по сравнению со всеми остальными рассматриваемыми показателями физического развития претерпели изменения в наименьшей степени. Так, наиболее заметное снижение данного показателя выявлено у юношей в 17 лет (на 3,7 см) и у девочек в возрасте 7 лет (на 1,1 см). По сравнению с показателями 1992 - 1993 гг. в 1996 - 1998 гг. у мальчиков и девочек в возрасте 7 - 11 лет происходит незначительное снижение длины тела (у мальчиков от 0,14 до 0,7 см, у девочек от 0,36 до 1,1 см). Затем в подростковом возрасте (от 12 до 14 лет) выявлено очень небольшое увеличение длины тела (не больше, чем на 1 см). В старшем школьном возрасте эта величина вновь уменьшается.
Такой показатель, как окружность грудной клетки (ОГК), каждый год оставался практически на одном уровне. Изменения в 1996 - 1998 гг. по сравнению с 1992 - 1993 гг. очень незначительны. У школьниц этот показатель в среднем вырос на 0,53 %, у школьников мужского пола выявлено снижение примерно на такую же величину - на 0,52 %. Один из наиболее важных показателей физического развития - масса тела. Сравнительный анализ показал, что данный антропометрический показатель за последние годы имеет незначительную тенденцию к снижению у школьников как мужского, так и женского пола. В любом школьном возрасте вес снижался не более чем на 1 кг. В среднем снижение массы тела у школьниц составило 2,96 %, у школьников - 3,11 %.
Вызывают тревогу снижение показателей ЖЕЛ, силы правой и левой кисти. Так, величина ЖЕЛ, характеризующая функцию внешнего дыхания, по сравнению с аналогичными результатами 1992 - 1993 гг. значительно снизилась: у школьников мужского пола минимальное снижение данного показателя наблюдалось в 8 лет (11,4 %), максимальное - в 17 лет (20,9 %); у школьниц минимальное снижение - в 7 лет (7,3 %), максимальное - в 17 лет (19,4 %). Причем у школьниц выявлено нарастающее снижение данного показателя с возрастом.
Показатели мышечной силы свидетельствуют о максимальном проявлении произвольного усилия, которое может развить группа мышц при определенных условиях, и служат существенным дополнением при оценке физического развития. При изучении сравнительных данных кистевой динамометрии, характеризующих силу мышц - сгибателей правой кисти, было отмечено еще более резкое снижение показателей (по сравнению с ЖЕЛ). По каждому возрасту оно составило в среднем: у школьников - на 22,3 %, у школьниц - на 19,5 %. Аналогичные данные были получены и при анализе силы мышц левой кисти: у школьников по каждому возрасту снижение в среднем на 21,7 %, у школьниц - на 20,1 %.
Сравнительный анализ отдельных показателей физического развития школьников нашего региона свидетельствует о том, что процесс акселерации, хорошо заметный в середине текущего столетия, в 90-е годы прекратился. Основные показатели физического развития (длина и масса тела, ОГК) имеют тенденцию к незначительному снижению. Особую тревогу вызывает резкое снижение таких показателей, как ЖЕЛ и сила кистей рук, которое, на наш взгляд, связано со снижением двигательной активности школьников и неблагоприятными социально-эконо мическими изменениями, происходящими в нашей стране. Тяжелое состояние нашей экономики привело к падению материального благосостояния населения, к снижению качества питания, к ухудшению материальной базы медицинских учреждений.
Вторая компьютерная программа предназначена для исследования такого важного компонента "динамического здоровья", как физическая работоспособ ность. В основу данной программы положена общепринятая функциональная проба PWC170 [5], действующая по принципу Сьёстранда [13]. Для реализации предложенной программы необходимы показатели велоэргометрии или степэргометрии и реакции ЧСС на две нагрузки - в зонах умеренной и большой мощности. Программа позволяет определить относительную и абсолютную величины PWC170; прогнозировать величину максимального потребления кислорода, объем сердца, максимальный ударный объем крови; сохранять в памяти ЭВМ результаты проведенных исследований; систематизировать полученные данные по возрастным, половым, спортивным признакам; распечатывать результаты проведенных исследований.
В основу компьютерной программы по оценке и коррекции физического здоровья школьников была положена методика Г.Л.Апанасенко и соавт. [1], суть которой заключается в создании формализованной (в баллах) экспресс-оценки уровня здоровья индивида по простейшим антропометрическим и функциональным показателям: весо-ростовому, силовому, жизненному индексам, двойному произведению, времени восстановления ЧСС после 20 приседаний за 30 с, имеющим выраженные корреляционные связи с уровнем энергопотенциала индивида.
В результате применения этой компьютерной программы школьники получают качественную оценку своего уровня физического здоровья и два блока рекомендаций по оптимальной организации своей двигательной деятельности. Первый блок состоит из индивидуальных (в зависимости от возраста, пола, уровня здоровья и сенситивных периодов в развитии двигательных качеств) рекомендаций, рассчитанных на самостоятельные занятия. Второй блок рекомендаций включает в общей сложности 176 комплексов физических упражнений, расписанных в соответствии с общепринятой формой учительского конспекта урока, рассчитанного на 45 мин и предусматривающего использование круговой тренировки. Программа включает в себя несколько подпрограмм, позволяющих наряду с интегральной оценкой уровня здоровья и выдачей блока рекомендаций осуществлять хранение, систематизацию (в зависимости от различных признаков), статистическую обработку получаемых данных, мониторинг индивидуальных и групповых показателей на протяжении практически неограниченного времени; представлять изучаемые параметры в форме таблиц и диаграмм; выводить результаты исследований на печать.
Использование программы по оценке и коррекции физического здоровья позволило создать компьютерную базу данных, состоящую из результатов обследования 1177 учащихся 1 -11-х классов школы-гимназии № 1 г. Ульяновска и Ишеевской средней общеобразо вательной школы. В ходе проведенного исследования школьники получили индивидуальную оценку уровня физического здоровья по пятибалльной системе: 1 - низкий уровень; 2 - ниже среднего; 3 - средний; 4 - выше среднего; 5 - высокий. Анализ полученных данных позволил распределить всех обследуемых следующим образом: низкий уровень физического здоровья - 43 человека (3,7 %), ниже среднего - 206 (17,5 %), средний - 447 (38 %), выше среднего - 351 (29,8 %), высокий 130 (11 %). Кроме того, результаты проведенных исследований, полученные с использованием данной программы экспресс-оценки, позволили предварительно распределить всех обследуемых на три массива: здоровые - 481 школьник (40,8 %) (уровень физического здоровья - высокий и выше среднего), группа "риска" - 447 учащихся (38 %) (уровень здоровья - средний) и потенциально больные - 249 школьников 21,2 %) (уровень здоровья - ниже среднего и низкий). Представители второго и третьего массивов были рекомендо ваны для углубленного медицинского обследования в отделениях профилактики.
Во многих работах, посвященных созданию и использованию компьютерной техники в педагогической сфере, особо отмечается, что одним из основных в технологической цепочке совершенствования образования на основе применения ЭВМ является педагогический контроль, позволяющий в большей степени реализовать творческий потенциал педагогов и обучаемых, индивидуализировать процесс обучения, совершенствовать традиционные и внедрять новые формы и методы воспитания. И если вышеперечисленные программы рассчитаны на использование их как в медицинской, так и в педагогической сфере, то программа по оценке и коррекции физической подготовленности школьников находит свое применение главным образом в деятельности учителя физической культуры, где может быть использова на как средство педагогического контроля.
Компьютерная программа по оценке и коррекции физического здоровья школьников основана на рекомендованной в 1993 г. Министерством образования Российской Федерации программе физического воспитания [7] и позволяет оценивать уровень развития таких двигательных качеств, как скоростные, координационные, скоростно-силовые, силовые, гибкость, выносливость. Кроме того, программа позволяет получать интегральную оценку уровня физической подготовленности; сохранять данные исследования в памяти ЭВМ; проводить их статистическую обработку; выводить на монитор список всех школьников, участвовавших в тестировании; осуществлять оперативный поиск школьника по фамилии; систематизировать учащихся по различным критериям; прослеживать изменение результатов контрольных упражнений на протяжении одного учебного года и всех лет обучения в школе. На основе использования данной программы каждый школьник получает рекомендации по двигательной активности, в которых учитываются индивидуальные особенности (возраст, пол, структуру моторики, уровень физической подготовленности ) и предусматриваются физиологические режимы при выполнении физических упражнений.
Использование программы позволило создать компьютерную базу данных, включающую в себя результаты обследования 1621 учащегося средней общеобразовательной школы № 83 г. Ульяновска.
В результате исследования все школьники были распределены на три группы: с низким (263 чел.), средним (29 чел.) и высоким (882 чел.) уровнями ФП. Проведенное тестирование показало, что наиболее отстающими двигательными качествами у школьников являются силовые. Так, процент учащихся, имеющих уровень развития ниже среднего и низкий по таким показателям, как сила мышц - разгибателей спины, правой и левой кисти, соответственно составил 60,9; 62,6 и 63,6%. К разряду наиболее развитых физических качеств относятся координационные способности и аэробная выносливость. В данном случае процент школьников, имеющих уровень развития выше среднего и высокий, соответственно составил 55,1 и 40 %.
Использование компьютерной программы по оценке и коррекции физической подготовленности позволяет оперативно ставить оценки по предмету "физическая культура", выявлять группу наиболее подготовленных школьников, формировать сборную команду школы для участия в спортивных соревнованиях, следить за индивидуальной и групповой динамикой развития двигательных качеств, вносить коррективы в учебный процесс по физическому воспитанию.
Описанные нами компьютерные программы получили широкое распространение в деятельности областного врачебно-физкультурного диспансера, ряда школ г. Ульяновска и области. Использование программ позволяет осуществлять оперативный и объективный контроль физического состояния учащихся, корректировать образовательный и оздоровительный процессы, индивидуализировать физическое воспитание школьников, автоматизировать операции анализа и оценки полученных результатов. Внедрение данных программ в практику позволило нам создать компьютерные базы данных, включающие результаты обследований около 20 000 школьников. На основе этих данных нами были разработаны стандарты морфофункционального развития школьников г. Ульяновска [6].
Список литературы
1. Апанасенко Г.Л., Науменко Р.Г., Морозов Н.В. и др. Методические рекомендации. - Киев: мед. институт им. академика А. Богомольца, 1988. - 12 с.
2. Башкиров Л.И. Учение о физическом развитии человека. - М.: МГУ, 1962. - 206 с.
3. Громбах С.М. Актуальные вопросы изучения состояния здоровья детей и подростков. - В кн.: Проблемы охраны здоровья детей дошкольного и школьного возраста. М, 1981, с. 9 - 19.
4. Казин Э.М., Блинова Н.Г., Литвинова Н.А. Основы индивидуального здоровья человека. - М.: Владос, 2000. - 192 с.
5. Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Любина В.Г. PWC170 - проба для определения физической работоспособности //Теор. и практ. физ. культ. 1969, № 10, с. 37 - 40.
6. Лёвушкин С.П., Балябин В.К., Смыковская Р.М. и др. Стандарты морфофункционального развития школьников г. Ульяновска. - Ульяновск: ИПК ПРО, 2000. - 28 с.
7. Лях В.И., Мейксон Г.Б. Программа физического воспитания учащихся 1-11 классов с направленным развитием двигательных способностей. М., 1993. - 64 с.
9. Сауров Н.А., Балябин В.К., Тиселько А.Д. Стандарты физического развития школьников г. Ульяновска: Пособие для медицинских работников, преподавателей физической культуры, тренеров. Ульяновск, 1994. - 73 с.
10. Сердюковская Г.Н. Организация медицинского контроля за развитием и здоровьем дошкольников и школьников. М., 1995.
11. Смыковская Р.М., Малых А.Л., Лёвушкин С.П. Состояние здоровья школьников г. Ульяновска и Ульяновской области: Тез. докл. XXXII науч.-практ. конф. врачей Ульяновской области "Современные тенденции развития здравоохранения". - Ульяновск: Центр медицинской профилактики, 1997, с. 407 - 409.
12. Цейтлин А.Г. Физическое здоровье детей и подростков. - М.: Медицина, 1963. - 204 с.
13. Sjostrand T. Changes in the Respiratory organs of workmen at one oresmelding work // Acta Med. Scand. - 1947. - Suppl. 196. - P. 687 - 699.
14. С.П. Лёвушкин, кндидат биологических наук, доцент. Оценка физического состояния школьников с использованием компьютерных технологий.
Преподавателями кафедры физической культуры Амурского государственного университета разработана компьютерная программа по оценке физического состояния студентов, организации оздоровительной тренировки. В статье представлена характеристика данной программы, рассмотрены особенности работы с программой, показаны результаты ее внедрения в процесс физического воспитания студентов.
Ключевые слова: компьютерная программа, физическое состояние, оздоровительная тренировка, процесс физического воспитания.
Software Program "The Evaluation of Physical State of Students. Recommendations about Organization of the Health-Improving Training": Characteristics, Peculiarities of Work with the Software, the Results of Its Implementation
Annotation
The teachers of physical culture department of the Amur State University have developed a software program on the evaluation of physical state of students and organization of health-improving training. The article deals with the characteristics of the software, working peculiarities of the software and the results of its implementation into a process of physical education of students.
Keywords: software program, physical state, health-improving training, process of physical education.
Значительный регресс в уровне физического развития и подготовленности студенческой молодежи, снижение мотивации к занятиям физической культурой свидетельствуют о том, что организация и содержание физического воспитания в вузе не соответствуют в достаточной мере требованиям сегодняшнего дня. Необходим поиск эффективных средств и методов физического воспитания студентов, организации занятий на новом, более совершенном уровне, с учетом региональных особенностей, специфики вуза, интересов студентов.
Внедрение компьютерных технологий в процесс физического воспитания студентов в настоящее время рассматривается как важнейшее направление научно-технического прогресса в области интенсификации и индивидуализации обучения, повышения эффективности двигательной деятельности учащихся. В связи с этим нами разработана компьютерная программа по оценке физического состояния студентов, организации оздоровительной тренировки. Основные характеристики данной компьютерной программы представлены в таблице 1.
Структура программы представлена контрольным блоком, включающим комплекс специальных показателей для компьютерного контроля и анализа; экспертным, включающим нормативные региональные модели; блоком управляющих воздействий с индивидуальными тренировочными программами, направленными на коррекцию антропометрических, функциональных показателей и двигательных качеств занимающихся (рис. 1).
Контрольный блок. Управление рационально в том случае, если система имеет информацию о состоянии объекта управления. Поэтому, в данном блоке компьютерной программы осуществляется ввод показателей тестирования. Эта информация является исходной для формирования критериев, на основе которых в дальнейшем строится процесс оздоровительной тренировки.
Таблица 1
Характеристики компьютерной программы
| Наименование программы | Оценка физического состояния студентов. Рекомендации по организации оздоровительной тренировки |
| Назначение | Диагностика физического состояния |
| Среда разработки | Borland Delphi 7 |
| Объем | 130 Мб |
| База данных | Запись, хранение, сортировка, статистика |
| Контингент | Юноши 17-22 года |
| Программа занятий | Рекомендации по организации оздоровительной тренировки, упражнения, направленные на коррекцию фигуры |
| Оцениваемые характеристики | Оценка показателей физического развития, уровня физического состояния |
| Пользователи | ВУЗы |
Экспертный блок. Происходит математический расчет показателей тестирования по избранным методикам, сравниваются результаты с модельными характеристиками (аппарат сличения), а затем производится оценка физического состояния обследуемого. Каждый прошедший тестирование получает «Паспорт здоровья», содержащий результаты тестирования и заключение о физическом состоянии.
Блок управляющих воздействий. Осуществляется формирование индивидуальных рекомендаций и тренировочных программ по коррекции физического состояния. Далее происходит передача информации, содержащей команды, исполнительным органам (занимающимся).
Каждый получает рекомендации по методике организации занятий, программы тренировок, комплексы физических упражнений в виде компьютерных распечаток. Занимающиеся (объект управления) осуществляют соответствующие действия по выполнению рекомендаций, тренируются по предложенной программе.
Рис 1. Блок-схема автоматизированной системы управления физическим состоянием занимающихся
Принципиальное отличие компьютерных технологий от любой другой системы обучения состоит в том, что сама по себе программа не обеспечивает эффективного достижения результата, необходима активность управляемого субъекта [1]. Совершенно очевидно, что такая система управления может быть создана и эффективно функционирует только на базе комплексного контроля. Поэтому в программе предусмотрено осуществление контроля физического состояния с последующим анализом результатов воздействия и выработкой нового решения, основанного на использовании прямых и обратных связей (внесение текущих коррекций в процесс занятий, с учетом результатов объективных количественных показателей, а также субъективных ощущений и возможностей занимающихся). Встроенный в программу АРХИВ позволяет не только сохранять результаты каждого тестирования, но и анализировать динамику развития. Вся информация предъявляется студентам в доступной для понимания и удобной для восприятия форме. С помощью такой информации преподаватель получает возможность пробудить интерес занимающегося к собственному здоровью, поставить перед ним проблему управления им. В таком случае эта информация становится мотивирующим фактором, побуждающим студентов к целенаправленному действию. Конечная цель такого управления -стойкое улучшение здоровья студентов.
В результате экспериментальных исследований нами доказано положительное воздействие занятий атлетической гимнастикой, с использованием данной компьютерной программы, на мотивационную сферу, психическое и физическое состояние студентов. Это позволяет применять ее для стимуляции двигательной активности учащихся, формирования у них потребности в систематических занятиях физическими упражнениями, что является в настоящее время одной из главных задач в системе физического воспитания высших учебных заведений.
Компьютерная программа создана совместно со студентами факультета математики и информатики Амурского государственного университета А. Красновид и Д. Иванкиным. Скриншоты компьютерной программы представлены на рис. 2-5.
Рис 2 Скриншот КП «Ввод данных»
Рис 3 Скриншот КП «Оценка показателей физического развития»
Рис. 4 Скриншот КП «Оценка уровня физического состояния»
Рис. 5 Скриншот КП «Рекомендации по организации оздоровительной тренировки
Литература
- Волков, В.Ю. Компьютерные технологии в образовательном процессе по физической культуре в вузе : автореф. дис. . д-ра пед. наук : 13.00.04 / Волков Владимир Юрьевич. - СПб., 1997. - 34 с.
Помимо статей, в нашей спортивной библиотеке вы можете найти много других полезных материалов: спортивную периодику (газеты и журналы), книги о спорте, биографию интересующего вас спортсмена или тренера, словарь спортивных терминов, а также многое другое.
Развитие общества на современном этапе время связано с процессом цифровизации и информатизации всех сторон жизнедеятельности.
Одной из задач национального проекта «Цифровая экономика» является преобразование социальной сферы, включая образование, сферу физической культуры и спорта, посредством внедрения цифровых технологий и платформенных решений [1].
Образование, физическая культура и спорт предполагают свои особенности внедрения информационных технологий, но они пересекаются, решая общие задачи, в частности задачу подготовки кадров для отрасли «Физическая культура и спорт», реализации государственной политики в сфере физического воспитания подрастающего поколения и др.
Цель исследования: модернизация физического воспитания школьников на основе внедрения компьютерных технологий.
Задачи исследования:
1. Провести анализ использования информационных технологий в процессе управления физическим воспитанием в образовательных организациях.
2. Выявить возможности компьютерных программ по использованию в образовательных организациях с целью управления физическим воспитанием и принятия решений по его совершенствованию.
Методы, применяемые в исследовании
1. Анализ научно-методических данных по исследуемой проблеме.
2. Исследование опыта использования информационных технологий в физическом воспитании школьников.
Результаты исследования и их обсуждение
В качестве примера управления процессом физического воспитания школьников приведем проект «Автоматизированное рабочее место учителя физической культуры», который был реализован в ряде общеобразовательных учреждений Ульяновской области, представленный на рис. 1.
Рис. 1. Модель автоматизированного рабочего места учителя физической культуры
Данный проект направлен на повышение эффективности информационного обеспечения и управления физическим воспитанием, спортивно-оздоровительной работой школы на основе внедрения компьютерных технологий.
Основными функциями автоматизированного рабочего места учителя физической культуры являются:
- создание информационных баз данных;
- работа с нормативно-правовыми документами, касающимися физического воспитания и оздоровительной деятельности;
- формирование разноплановых отчетов;
- оценка и анализ динамики физического состояния учащихся;
- создание аналитических справок и отчетов;
– контроль за процессом физического воспитания и оздоровительной работы образовательной организации [2].
Основой автоматизированного рабочего места учителя физической культуры являются компьютерные программы. Данные программы обеспечивают оценку и на основе полученных данных – коррекцию морфофункционального состояния школьников.
Программы разработаны под руководством доктора биологических наук, профессора С.П. Левушкина: оценка физического развития школьников; оценка физической работоспособности; оценка здоровья обучающихся; оценка степени развития физических качеств школьников; программа «Мониторинг здоровья» [3].
Также в состав автоматизированного рабочего места входит программа «Мониторинг здоровьесберегающей деятельности общеобразовательных учреждений» [4].
На рис. 2 представлены функциональные возможности компьютерной программы по оценке морфофункционального развития школьников.
Рис. 2. Программа по оценке физического развития школьников
Рис. 3. Программа оценки физической работоспособности школьников
Рис. 4. Программа оценки физического здоровья школьников
Компьютерная программа номер 2 позволяет исследовать физическую работоспособность на основе функциональной пробы PWC170 путем проведения велоэргометрического тестирования или степ-эргометрии.
На рис. 3 представлена компьютерная программа оценки физической работоспособности школьников.
На рис. 4 представлена компьютерная программа по оценке физического здоровья школьников.
В основе третьей компьютерной программы «Программа по оценке физического здоровья школьников» лежит методика Г.Л. Апанасенко.
Суть методики – балльная оценка здоровья обучающихся на основе расчетов весоростового, силового, жизненного индексов, индекса Робинсона, индекс толерантности к стандартной физической нагрузке Руфье.
Программа оценки физических качеств школьников позволяет оценить степень развития основных физических качеств.
На рис. 5 представлена программа по оценке физической подготовленности школьников.
Рис. 5. Программа оценки уровня развития физических качеств школьников
Данная программа позволяет оценивать обучающихся по предмету «Физическая культура», выявлять группы детей с различными уровнями физической подготовленности, что дает возможность планировать физкультурную работу с учетом индивидуальных особенностей подготовленности детей, отслеживать динамику развития физических качеств, корректировать процесс физического воспитания.
В состав автоматизированного рабочего места учителя физической культуры входит программный автоматизированный комплекс «Мониторинг здоровья» [5], позволяющий анализировать весь спектр морфофункционального состояния обучающихся.
Ниже приведено содержание основных разделов программного автоматизированного комплекса.
1. Раздел ввода основных данных об обследуемом.
Вводятся такие данные, как фамилия, имя, отчество, пол, класс, а также результаты обследования – данные физического развития, двигательной подготовленности, работоспособности, состояния основных систем организма.
2. Раздел инструкций.
Предусматривает: описание инструкции для пользователя компьютерной программой; протоколов обследований; описание методов исследования, алгоритмов распределения обучающихся по уровням здоровья, физического развития, физической подготовленности, работоспособности и т.д.
3. Раздел определения индексов, а также интегральных показателей.
Позволяет рассчитать: индекс здоровья по Г.Л. Апанасенко; индексы физического развития как отношение отдельных антропометрических показателей; процент учащихся, отнесенных к разным группам здоровья; состояние отдельных гемодинамических показателей; гармоничность физического развития; соотношение различных сторон физической подготовленности.
4. Раздел формирования рейтингов.
Этот раздел позволяет представить как отдельного школьника, так и группу обучающихся в определенной последовательности в зависимости от уровня здоровья, физического развития, двигательной подготовленности, работоспособности и от других исследуемых показателей.
5. Раздел статистической информации.
В раздел выполняется статистическая обработка исследуемых данных.
В результате обработки определяются среднее арифметическое значение исследуемого показателя (М), стандартное отклонение (ơ).
Также определяются и другие статистические параметры, которые необходимы для анализа полученных результатов.
6. Раздел корректировки нормативов.
Раздел позволяет корректировать нормативы показателей, которые изучаются.
7. Раздел отчетов.
Дает возможность создавать отчеты о проведенных исследованиях, систематизировать полученные данные, готовить отчеты для вышестоящих организаций, руководителей школ, родительской общественности, всех заинтересованных органов.
8. Раздел заключений и рекомендаций.
Раздел позволяет давать рекомендации обучающимся по режимам двигательной активности на основе возраста, пола, состояния здоровья, уровня физического развития и физической подготовленности.
Таким образом, данная компьютерная программа может применяться для решения широкого круга задач по сохранению и укреплению здоровья школьников, оценки и коррекции морфофункционального состояния обучающихся, принятия обоснованных управленческих решений по управлению физическим воспитанием обучающихся.
Программа позволяет выполнять статистическую обработку полученных данных и представлять полученные данные в цифровых выражениях и графическом изображении.
Программа не только может являться основой для проведения мониторинга здоровья, физического развития, физической подготовленности, функционального состояния школьников одной образовательной организации, но и способна обрабатывать данные, связанные с популяционными исследованиями в региональном и федеральном масштабе.
В основе программы ««Мониторинг здоровьесберегающей деятельности общеобразовательных учреждений» лежат исследования специалистов Института возрастной физиологии Российской академии образования М.М. Безруких, В.Д. Сонькина, В.Н. Безобразовой, которые определили, что проблема сохранения и укрепления здоровья школьников является проблемой не только медицинской, но и педагогической.
По данным специалистов, образовательное учреждение должно нивелировать так называемые школьные факторы риска, такие как: стрессовая педагогическая тактика, интенсификация учебного процесса, несоответствие методик и технологий обучения возрастным и функциональным возможностям школьников, нерациональная организация учебной деятельности, низкий уровень профессиональной компетентности учителей по вопросам здоровьесберегающего образования, несоответствие санитарно-гигиенических условий обучения, присущих образовательным учреждениям. Эти факторы риска действуют в течение всего периода обучения и приводят в итоге к высоким показателям заболеваемости школьников.
Программа «Мониторинг здоровьесберегающей деятельности общеобразовательных учреждений» позволяет оценить: условия организации здоровьесберегающей деятельности; организацию здоровьесберегающей деятельности; ресурсное обеспечение здоровьесберегающей деятельности; состояние здоровья субъектов образовательного процесса; дает интегральную оценку состояния здоровьесберегающей деятельности в образовательном учреждении.
Представленные выше информационные технологии и компьютерные программы получили широкое распространение в деятельности ряда общеобразовательных организаций Российской Федерации.
Заключение
Использование информационных технологий и компьютерных программ позволяет:
– проводить широкомасштабный мониторинг физического развития, физической подготовленности обучающихся образовательных организаций;
– разрабатывать стандарты физического развития и физической подготовленности школьников;
– формировать базы данных морфофункционального развития обучающихся в общеобразовательных организациях;
– осуществлять контроль за физическим развитием учащихся, планировать образовательный процесс по физической культуре;
– разрабатывать индивидуальные программы по физическому воспитанию школьников;
– формировать отчеты о состоянии здоровья и морфофункциональном развитии обучающихся;
– готовить материалы для родителей школьников о физическом состоянии учеников;
– оценивать деятельность общеобразовательной организации по формированию здоровьесберегающей среды обучения.
Читайте также: