Костенюк Лариса Викторовна, учитель физической культуры МБОУ «Трудармейская средняя общеобразовательная школа» Прокопьевского муниципального района, Кемеровская область.
Применение информационно - коммуникативных технологий  на уроках физической культуры направленно на организацию и осуществление педагогического контроля за учебной деятельностью, состоянием функционального здоровья, изменением уровня физической подготовленности. Цифровая лаборатория «Архимед» - это способ педагогического наблюдения,  направленный на определение затрат времени на отдельные виды заданий, анализ распределения нагрузки на уроке, определение плотности урока, оценивание физической работоспособности. А самое главное - это способ осуществления исследовательской деятельности.  Материал, предлагаемый для рассмотрения составлен на основании результатов исследовательской деятельности в течение  трех лет и представляет методическую значимость  по применению  ИКТ, а именно цифровой лаборатории «Архимед» учителями физической культуры, тренерами, педагогами – организаторами, работающих в спортивно-оздоровительной направленности.

Дата публикации: 09.02.2017

Использование цифровой лаборатории «Архимед»

в практике учителя физической культуры

 Цифровые технологии все больше входят в нашу жизнь. На современном этапе учебные занятия проходят с применением ИКТ.

 На уроках  все шире применяют виртуальные экскурсии, на которых можно побывать на различных соревнованиях, оказаться в прошлом и понаблюдать за ходом интересующих нас событий.   Для эффективности проведения уроков и развития интереса в самопознании исследование является неотъемлемой частью. Исследование позволяет учащимся самим убедиться в справедливости существующих законов природы, а также в верности выдвинутой научной гипотезы или наоборот, в ее ошибочности.

Для того, чтобы повысить эффективность исследования, необходимо использовать информационные технологии, современные приборы, ведь именно они регистрируют данные, которые и являются основой вычислений. Вот к таким современным средствам измерения и относится цифровая лаборатория «Архимед».

Цели использования ИКТ и лаборатории «Архимед» в практике учителя физической культуры:

• осуществлять новые подходы в обучении;
• контролировать состояние здоровья и его изменение при выполнении физической нагрузки;
• проводить индивидуальные функциональные тесты и пробы;
• отслеживать подготовленность организма обучающихся к сдачи нормативов ГТО; проводить тестовый контроль по разделам программы;
• способствовать формированию у учеников навыка самостоятельного поиска, обработки и анализа информации, раскрытию творческого потенциала учащихся;
• создать электронную базу результатов, электронный ресурс, содержащий различные виды объектов (текстовые, анимированные модели, презентации).

Учителя физической культуры на теоретических  уроках очень широко используют информационные технологии: доступность в объяснении технического приема через просмотр видеосюжета, выступление спортсменов; проведение викторин, олимпиад, интегрированных уроков и т.д. Но нас заинтересовало использование информационных технологий, а именно цифровой лаборатории «Архимед» на уроках, после введения в учебную программу элементов фитнес-аэробики. Это вид спорта, собравший все лучшее из теории и практики оздоровительной и спортивной аэробики.

 С помощью внедрения данных упражнений можно решить сразу несколько задач:

- укрепление сердечно-сосудистой и дыхательной систем, улучшение обменных процессов в организме и формирование правильной осанки, укрепление силы мышц стопы и голени с целью предупреждения плоскостопия, так как комплексы упражнений фитнеса содействуют повышению функциональных возможностей вегетативных органов и систем;

 - поддержание организма в спортивной форме в течение всего учебного года.

 И, главное – это доступно каждому и вызывает интерес, как и все новое, что немало важно при работе с подростками.

Мы обратили внимание на то, что нагрузка, предлагаемая учителем для каждого не равномерна, и результаты проводимых нормативов изменяются в лучшую сторону. На основании анализа мы предположили, что внедрение фитнес – аэробики в практику  способствует повышению уровня физической подготовленности.

Для эффективности деятельности мы решили использовать цифровую лабораторию «Архимед» на уроках повышенной интенсивности, для отслеживания самочувствия, коррекции физиологического состояния испытуемых. 

В 2013-2014 учебном году мы предложили обучающимся 8,10 классов принять участие в исследовании: способствует ли внедрение элементов фитнес – аэробики повышению уровня физической подготовленности.

Для осуществления исследовательской деятельности была получена консультация специалистов. Медицинский работник и педиатр детского отделения поликлиники проконсультировали о физиологических,  возрастных  особенностях сердечно – сосудистой и кровеносной системы.

На первом из уроков учащиеся были ознакомлены с информационно - коммуникативными технологиями, которые мы будем использовать в исследовании, с основными задачами и содержанием учебной работы на предстоящий год,  системой работы с цифровой лабораторией «Архимед», с методами отслеживания своего самочувствия в процессе занятия и после него. Также провели тесты по определению максимальной, пороговой и целевой частоты сердечных сокращений.

Для контроля самочувствия обучающихся перед уроком и в течение занятия мы использовали датчики частоты сердечных сокращений. Для этого, подключив лабораторию «Архимед», каждый обучающийся самостоятельно с помощью датчика частоты сердечных сокращений замеряет пульс на начало занятий, определив свой личный график, и может контролировать изменения в течение урока.

 В исследовании приняло участие 46 обучающихся восьмых классов и 13 обучающихся десятого класса. За основу для сравнения изменения уровня физической подготовленности, мы взяли нормативы комплекса «Готов к труду и защите Отечества» и «Президентских состязаний». Но надо обратить внимание и на то, что целью занятий фитнес - аэробикой является не достижение высоких спортивных результатов, а стремление помочь и научить вести здоровый образ жизни.

Сравнивая результаты исследования, мы заметили разницу между результатами на начало и конец учебного года.  Результаты изменились по всем нормативам.  Более заметно изменение результатов в наклоне, отжимании и подъеме туловища из положения лежа – это виды требующие силовых затрат, они более эффективно отрабатываются на занятиях по разделу «Функциональная тренировка». Уровень подготовки к концу года выше на 28%. Если рассматривать результат в сентябре и в конце мая индивидуально по каждому, то на лицо явный личностный прирост у 96 процентов учащихся.  

Следовательно, данные результаты можно считать положительными и подтверждающими, что внедрение фитнес – аэробики на уроках физкультуры способствует повышению уровня физической подготовленности. Во время проведения занятия не было рецидива, интерес не пропал благодаря применению информационно – коммуникативных технологий.

В следующем 2014-2015 учебном году, изучая материал разделов: «Способы двигательной (физкультурной) деятельности» и «Способы самостоятельной деятельности», учащимся 9-11 классов было предложено исследование по выявлению индивидуального индекса здоровья.

Индекс – относительная величина, показывающая во сколько раз уровень изучаемого явления в данных условиях отличается от уровня того же явления в других условиях.  Индекс здоровья – это  количественный показатель физического состояния здоровья, отражающий уровень физического развития и функциональных возможностей организма, качество образа жизни, состояние иммунитета.

Цель исследования заключалась для обучающихся в освоении методики проведения тестов по изучению функционального состояния органов и систем, умение анализировать полученные данные, используя информационно – коммуникативные технологии. А для педагогического состава – оценка физической работоспособности обучающихся и изучение эффективности предлагаемых комплексов упражнений для функционального развития организма.

Для проведения тестов по определению максимальной, пороговой, целевой ЧСС, Индекс Кердо, Гарвардский степ - тест, проба Руфье – 11 класс и методики оценки функционального состояния организма по данным модифицированной ортостатической пробы - 9 класс, индивидуально для каждого мы использовали цифровую лабораторию «Архимед» и следующие датчики:

• дыхания - в этом датчике  рассчитывается объем воздуха, поглощаемого легкими человека в единицу времени. В качестве единицы измерения принят литр в минуту.
• частоты сердечных сокращений - датчик частоты сердечных сокращений  контролирует интенсивность   потока крови в сосудах.  
• ЭКГ - используется для записи электрической активности сердца. Типичные эксперименты включают в себя мониторинг личного ЭКГ, ЭКГ, которые сравнивают графики в покое и после деятельности или исследования ЭКГ при различных положениях тела.
• Кислорода - датчик  можно применять в исследованиях и наблюдениях за дыханием человека.

Хотели бы обратить внимание, на то, что только здоровые и физически подготовленные обучающиеся, допущенные к занятиям физической культуры, участвуют в исследовании.

Динамика  показателей индивидуального индекса здоровья 

 за период исследования

Для определения эффективности деятельности в данном направлении рассмотрели более показательную информацию проведенных проб и тестов.

Рассматривая результаты исследования можно заметить положительную динамику в функциональном состоянии организма у всех участников. Особо заметны изменения у учеников, которые не занимаются индивидуально спортивно - оздоровительной деятельностью – 67 %.  Если обратить внимание на изменения работы сердечно - сосудистой системы (результаты по пробе Руфье) на начало исследования у 78 % испытуемых индекс  составлял от 15 и выше, что соответствует «удовлетворительной» работе сердца. А в конце исследования у 45 % - состояние реакции сердечной деятельности увеличилось до следующего показателя и у остальных заметны положительные результаты.

Результаты оценки деятельности вегетативной нервной системы неоднозначны. У 2-х испытуемых к концу исследования повысился порог возбуждения. Из наблюдения за девушками можно сделать вывод, что для индивидуальной нагрузки ими были выбраны упражнения высокой интенсивности. Сами испытуемые определяют такой результат тем, что возбуждение присутствует постоянно, так как работа с информационно - коммуникативными технологиями вызывает интерес и желание добиться большего. Для других испытуемых порог возбудимости постепенно уменьшается, у 33 %  участников исследования он находиться в конце работы в равновесии. Объясняется это тем, что происходит привыкание к нагрузке, могут самостоятельно регулировать ее, отслеживать состояние.

Очень показательны результаты Гарвардского степ-теста. По данной величине индекса, основанной на скорости восстановления ЧСС после восхождения на ступеньку, четко видны не только изменения физической работоспособности, но и функциональное состояние учащихся после перенесенных заболеваний, в период восстановления, в начальный период занятиями спортом и т.д. На начало исследования сразу выделилось 3 группы- 45 % с показателями уровня физической подготовленности ниже среднего, 33 % - среднего уровня и  22% с более высоким показателем. На конец исследования – уровень физической подготовленности увеличился у 100% испытуемых. Можно сделать вывод. Что у тех учащихся, которые уделяют внимание самостоятельной работе – уровень физической подготовленности стабилен, имеет небольшие изменения в лучшую сторону, а у тех, кто работает на начальном этапе с интересом – скачок в результатах более заметен.

Используя в работе цифровую лабораторию «Архимед» в определении индекса здоровья и отдельные тесты, пробы в соответствии с поставленными задачами, учителю физической культуры легче поддерживать интерес к изучению предмета, дозировать нагрузку в зависимости от функционального состояния организма, перенесенного заболевания. Доступен контроль за изменениями в организме в подростковый период.

Оценка функционального состояния организма по данным модифицированной ортостатической пробы

 Оценка функционального состояния организма в 9 классе проводилась   индивидуально для каждого при прохождении программы раздела  «Классическая аэробика» – 7 уроков. В исследовании приняли участие девушки с высоким и средним уровнем физической подготовленности, занимающиеся спортивно-оздоровительной деятельностью в свободное время.

Оценка функционального состояния организма испытуемых проводится именно на этом разделе, так как классическая аэробика - это  наиболее распространенный вид аэробики и представляет собой сочетание аэробной нагрузки (20 – 30 минут) и силовых упражнений, предназначенных для проработки основных мышечных групп. Большая нагрузка ложится на сердечно - сосудистую систему, которая обеспечивает кислородом все органы и ткани организма. Поэтому мы решили проводить исследования, используя информационно – коммуникативные технологии.

Обращаем внимание на то, что с помощью лаборатории «Архимед» можно определить не только результаты исследования, но важно и определить индивидуальную нагрузку на данный урок, опираясь на полученные данные о функциональном состоянии организма. Можно сделать вывод, что на начало цикла работы у 78 % испытуемых после урока наблюдалось ярко выраженное напряжение в работе функциональных систем, у 11% - выявлено недовосстановление организма,  и у 11 % - состояние стресса. Постепенное снятие напряжения в организме после проведения занятия наблюдается в течение всего периода исследования. У 23% испытуемых уже к 3 уроку наблюдается стабильность в организме к предлагаемой нагрузке, у 56% - к пятому тренировочному занятию, и 21 % испытуемых, которые на начало занятий ограничили нагрузку при выполнении комплексов упражнений, адаптировались к концу исследования.

Делая вывод, хотели бы заметить, что деятельность, направленная на определение функционального состояния организма, с применением информационно-коммуникативных технологий позволяет педагогу на уроке работать индивидуально с учащимися; учитывать возрастные и половые особенности; определять нагрузки и подбирать упражнения; отслеживать процессы восстановления и утомления; строить уроки в соответствии с режимом нагрузки и отдыха.

За период работы с цифровой лабораторией «Архимед» (2013-2015 учебные года) в школе были организованы и проведены практические работы по  изучению влияния физических упражнений на температуру тела человека и частоту его пульса, повышение артериального давления, реакция сердечно-сосудистой системы на дозированную нагрузку, выявление нарушений кровообращения при наложении жгута.

Совместно были проведены исследования с учителем физики по теме «Исследование зависимости времени восстановления сердечного ритма  спортсменов и школьников, не занимающихся спортом». На данный момент проводится исследовательская работа с обучающимися 10-11 классов по выявлению взаимосвязи увеличения нагрузки и количества потраченных калорий.

Заметны результаты деятельности с использованием  информационно-коммуникативных технологий. Обучающиеся умеют проводить индивидуальные функциональные тесты, определять минимальный и максимальный порог нагрузки, самостоятельно контролировать свою нагрузку.

Работа с отслеживанием собственных результатов приводит к исследованию, желанию изучить свой организм, познать принципы функциональных изменений, а также эффективность тренировочного процесса.

Для поддержания интереса, обучающимся 10 класса (2015-2016 учебный год) была предложена работа по индивидуальному плану, используя изученные раннее информационно-коммуникативные технологии. Работа по индивидуальному плану – это способ получения результатов деятельности в зависимости от поставленных задач.

Что включает индивидуальный план обучающегося? Какие результаты мы хотим отследить? Чтобы спрогнозировать итоговые результаты, педагогу необходимо ориентировать обучающегося на имеющиеся результаты.

В индивидуальном плане  планируется отслеживание изменений в дыхательной и сердечно - сосудистой системах, уровень физической подготовленности, а также подбор упражнений на коррекцию или формирование определенных групп мышц. По окончании урока учитель совместно с учениками использует графические данные, проводит анализ, составляет план работы на следующий период.

В результате работы по индивидуальному плану мы планируем увидеть личностный прирост в уровне физической подготовленности, в успешности сдачи нормативов комплекса ГТО  и функционального состояния организма, а также осознанное применение в своей учебной деятельности ИКТ.

  Делая вывод можно сказать, что применение ИКТ, а именно цифровой лаборатории «Архимед»  на уроках физической культуры направленно на организацию и осуществление педагогического контроля за учебной деятельностью, состоянием здоровья, изменением уровня физической подготовленности. Такой контроль дает возможность оценки не только результатов деятельности учащихся, но и эффективности выбора средств, методов, форм работы в осмыслении учебно-воспитательной работы.   

Работа с применением информационно-коммуникативных технологий позволяет поддерживать интерес к урокам физической культуры, к самостоятельной организации спортивно - оздоровительной деятельности и организации досуга.