Математический тренажер-куб для занятий по восстановлению пространственного восприятия, счета и счетных операций у больных неврологической клиники

Математический тренажер-куб для занятий по восстановлению пространственного восприятия, счета и счетных операций у больных неврологической клиники
Настоящая полезная модель относится к медицине к разделу неврологии и нейропсихологии и может найти применение в отделениях нейрореабилитации неврологических и нейрохирургических клиник при проведении занятий по восстановлению  пространственного восприятия, счета и счетных операций у больных неврологической клиники.
Нарушение счета и счетных операций возникает при поражении третичных теменно-височно-затылочных отделов коры головного мозга, вызванных различными неврологическими заболеваниями.
Центральным механизмом  нарушения счета и счетных операций у больных неврологической клиники, является нарушение пространственного и квазипространственного восприятия, восприятия системы пространственных координат. (Цветкова Л.С. Нейропсихология счёта, письма и чтения: нарушение и восстановление. -  М., Юрист, 1997).
Поэтому, для эффективного восстановлении счета и счетных операций у больных неврологической клиники, необходимым условием является работа, направленная на преодоление механизма, лежащего в основе данного нарушения, то есть работа, направленная на восстановление нарушенного пространственного восприятия.
В настоящее время для занятий по восстановлению нарушенного пространственного восприятия используются печатные тренажеры, содержащие различные упражнения, среди которых, одним из наиболее распространенных является упражнение, основанное на использовании изображения развертки куба.
Так, известен печатный тренажер «Развивающие головоломки», содержащий изображение развертки куба, каждый квадрат которой разделен линиями на геометрические фигуры в виде квадратов и прямоугольников разного цвета, а рядом расположено пять изображений  кубов, на гранях которых содержатся аналогичные геометрические фигуры. Занимающемуся необходимо найти изображения кубов, которые соответствуют представленному изображению развертки (Сорокина Т.Б. Развивающие головоломки для детей от 7 до 10 лет. - СПб.: БХВ-Петербург, 2017 - стр. 52).
Недостатками данного печатного тренажера при его использовании  для занятий по восстановлению пространственного восприятия, счета и счетных операций у больных неврологической клиники являются:
а) задания данного тренажера предназначены для работы с пространственным восприятием, но не обеспечивают возможность работы со счетом и счетными операциями;
б) недостаточное количество содержащегося в данном печатном тренажере рабочего материала для проведения длительных курсов восстановительного обучения;
в) отсутствие возможности изменения степени сложности заданий;
г) содержащиеся в данном печатном тренажере изображения предназначены для занятий с детьми от 7 до 10 лет и поэтому могут вызывать негативную реакцию у взрослых больных;
д) низкий интерес к занятиям с материалами печатных тренажеров у ряда больных вследствие монотонности работы с ними.
Восстановления счета и счетных операций осуществляется посредством специальных методов и приемов, основывающихся на выполнении больными  различных арифметических действий, сначала в пределах первого десятка, затем второго (Цветкова Л.С. Нейропсихология счёта, письма и чтения: нарушение и восстановление. -  М., Юрист, 1997).
Для занятий по восстановлению счета и счетных операций также используются  печатные тренажеры.
Так, известен «Тренажер математический», на печатных страницах которого содержатся различные задания на счет и счетные операции ( Гаврина С.Е., Кутявина Н.Л., Топоркова И.Г., Щербинина С.В. Тренажер математический. Издание для развивающего обучения. Серия "Школа для дошколят", Москва, ООО «РОСМЭН», 2016 г, 96 стр.).
Содержащиеся в данном тренажере задания на счет (стр. 10) представляют собой, например,  шесть, состоящих из двух ячеек, таблиц, в левых ячейках которых расположено по одному числу, а в правые ячейки таблиц занимающемуся необходимо поставить точки, количество которых соответствует числам в левых ячейках.
Содержащиеся в данном тренажере задания на счетные операции (стр. 36-39) представляют собой, например, арифметические действия на сложение или вычитание двух цифр, рядом с которым расположены различные предметы, количество которых соответствует данным цифрам.
Недостатками данного печатного тренажера при его использовании  для занятий по восстановлению пространственного восприятия, счета и счетных операций у больных неврологической клиники являются:
а) задания данного тренажера предназначены для работы со счетом и счетными операциями, но не обеспечивают возможность работы с пространственным восприятием;
б) недостаточное количество содержащегося в данном печатном тренажере рабочего материала для проведения длительных курсов восстановительного обучения;
в) после выполнения графических действий, на бумажных листа тренажера остается след от пишущего инструмента;
г) содержащиеся в данном печатном тренажере изображения предназначены для занятий с детьми дошкольного возраста и поэтому могут вызывать негативную реакцию у взрослых больных;
д) низкий интерес к занятиям с материалами печатных тренажеров у ряда больных вследствие монотонности работы с ними.
С целью преодоления вышеперечисленных недостатков разработан «Математический тренажер-куб для занятий по восстановлению пространственного восприятия, счета и счетных операций у больных неврологической клиники» (далее по тексту  «математический тренажер-куб»).
Задачами, на решение которых направлено заявляемое техническое решение  являются:
а) обеспечение возможности проведения занятий по восстановлению математических способностей: счета и счетных операций с одновременной работой по восстановлению пространственного восприятия, нарушение которого являются причиной нарушения счета и счетных операций;
б) обеспечение возможности проведения долгосрочных курсов восстановительных занятий;
в) удобство вписывания цифр и значков в углубления корпуса «математического тренажера-куба», за счет того, что они не позволяют пишущему инструменту выходить за их пределы;
г) предотвращение случайного стирания цифр и значков, вписанных в углубления корпуса, за счет того что «математический тренажер-куб» удерживается больным за ручку, позволяющую не касаться граней его корпуса в ходе выполнения заданий;
д) обеспечение возможности проведение занятий с «математическим тренажером-кубом» для больных с нарушением мелкой моторики и наличием тремора рук;
е) простота конструкции «математического тренажера-куба», способствующая его широкому внедрению в клиническую практику.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является расширение функциональных возможностей печатных тренажеров пространственного восприятия, счета и счетных операций, обеспечиваемое за счет конструктивных элементов заявляемого «математического тренажера-куба», позволяющих проводить с больными неврологической клиники долгосрочные курсы занятий по одновременному восстановлению пространственно восприятия, счета и счетных операций с использованием упражнений разной степени сложности.
Данный технический результат обеспечивается за счет того, что «математический тренажер-куб» содержит выполненный из пластика пустотелый корпус, имеющий форму куба, одна из вершин которого плавно переходит в пустотелую ручку, а на каждой из граней корпуса выполнены прямоугольные и круглые углубления, при этом прямоугольные углубления  расположены в центральной части каждой грани корпуса в один ряд, состоящий из 3-5 прямоугольных углублений  одинакового размера и глубины, а над и под каждым рядом из прямоугольных углублений  расположены области, в которых выполнены по два ряда расположенных в шахматном порядке круглых углублений  одинакового диаметра и глубины, количество которых в каждой области  составляет по 9-19 шт.
В предпочтительном варианте «математического тренажера-куба» длина ребра корпуса составляет  70-110 мм, а толщина стенок равна 3-5 мм.
В предпочтительном варианте «математического тренажера-куба» ручка имеет коническую форму длиной 80-120 мм, диаметр на конце ручки  составляет 25-30 мм, а толщина стенки равна 2-4 мм.
В предпочтительном варианте «математического тренажера-куба» высота прямоугольных углублений  составляет 25-50 мм, а их  глубина  равна 1-2 мм.
В предпочтительном варианте «математического тренажера-куба»  толщина перемычек между соседними прямоугольными углублениями, а также между крайними прямоугольными углублениями и краями грани одинакова и составляет 2-4 мм.
В предпочтительном варианте «математического тренажера-куба» диаметр  круглых углублений составляет 6-12 мм, а их глубина аналогична глубине прямоугольных углублений.
В предпочтительном варианте «математического тренажера-куба» прямоугольные и круглые углубления выделены  цветом, отличающимся от цвета корпуса.
Сущность полезной модели «Математический тренажер-куб для занятий по восстановлению пространственного восприятия, счета и счетных операций у больных неврологической клиники» поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг. 1 -  общий вид «математического тренажера-куба» (в представленном примере на каждой грани корпуса выполнено по 3 прямоугольных и по 18 круглых углублений);
На фиг. 2 -  вид  «математического тренажера-куба» со стороны ручки;
На фиг. 3, 4 - примеры рабочих карточек для занятий по восстановлению пространственного восприятия и счета;
На фиг. 5, 6 - примеры рабочих карточек для занятий по восстановлению пространственного восприятия и счетных операций.
Заявляемый «математический тренажер-куб» представляет собой выполненный из пластика пустотелый корпус (1), имеющий форму куба, длина ребра которого составляет  70-110 мм, а толщина стенок 3-5 мм (см. фиг. 1, 2).
Одна из вершин корпуса (1) плавно переходит в пустотелую ручку (2) длиной 80-120 мм, которая имеет коническую форму, диаметр которой на конце ручки (2) составляет 25-30 мм, а толщина стенки равна 2-4 мм.
На каждой из граней корпуса (1) «математического тренажера-куба» выполнены:
а) прямоугольные углубления (3) со скругленными краями, предназначенные для вписывания в них легко стирающимся водным маркером изображений цифр или арифметических знаков в ходе проводимых занятий;
б) круглые углубления (4), предназначенные для вписывания в них результатов счета или счетных операций в виде изображений значков, например, галочек, количество которых соответствует определенному числу.
Прямоугольные углубления (3)  расположены в центральной части каждой грани корпуса (1) в один ряд, состоящий из 3-5 прямоугольных углублений (3) одинакового размера и глубины, равной 1-2 мм.
Над и под каждым рядом из прямоугольных углублений (3) расположены области, в которых выполнены по два ряда расположенных в шахматном порядке круглых углублений (4), количество которых в каждой области (верхней и нижней) составляет по 9-19 шт.
Толщина перемычек между соседними прямоугольными углублениями (3), а также между крайними прямоугольными углублениями (3) и краями грани одинакова и составляет 2-4 мм.
Высота прямоугольного углубления (3) составляет 25-50 мм, а  ширина зависит от их количества в ряду и от размера грани корпуса (1).
Круглые углубления (4) имеют одинаковый диаметр, который составляет 6-12 мм, и одинаковую глубину, аналогичную глубине прямоугольных углублений (3).
При этом должно соблюдаться условие, чтобы расстояние между соседними круглыми углублениями (4), между круглыми углублениями (4) и краями грани, а также между круглыми и прямоугольными углублениями (3, 4) было не менее 2 мм.
Для лучшего восприятия прямоугольных и круглых углублений (3, 4) больными неврологической клиники, они  выделены  цветом (например, посредством краски), отличающимся от цвета корпуса (1) «математического тренажера-куба».
Таким образом, конструктивные особенности прямоугольных и круглых углублений (3, 4), которые выполнены ниже основной поверхности каждой грани корпуса (1), облегчают процесс вписывания в них маркером изображений, за счет того, что вписывание происходит строго в границах прямоугольных и круглых углублений (3, 4).
Благодаря этому проведение занятий с «математическим тренажером-кубом» становится доступным  для больных с нарушением мелкой моторики и наличием тремора рук.
При этом глубина расположенных на гранях корпуса (1) прямоугольных и круглых углублений (3, 4) не препятствует удалению вписанных в них маркером изображений посредством губки, предназначенной для стирания водных маркеров.
В ходе занятий с «математическим тренажером-кубом» используется комплект рабочих карточек (5), каждая из которых содержит с обоих сторон плоское изображение развертки (6) куба в виде шести квадратов, в каждом из которых содержится изображение расположенных в двух областях кругов,  аналогичных по количеству и расположению круглым углублениями (4) на гранях корпуса (1) «математического тренажера-куба», при этом часть изображений кругов в квадратах развертки (6) может быть выделена темным цветом.
Часть используемых в работе с «математическим тренажером-кубом» рабочих карточек (5) предназначена для занятий по восстановлению пространственного восприятия и счета (см. фиг. 3, 4), а другая часть - для занятий по восстановлению  пространственного восприятия и счетных операций (см. фиг. 5, 6).
Рабочие карточки (5), предназначенные для занятий по восстановлению пространственного восприятия и счета содержат в квадрата развертки (6) числа (см. фиг. 3) или различное количество выделенных темным цветом кругов (см. фиг. 4).
Рабочие карточки (5), предназначенные для занятий по восстановлению пространственного восприятия и счетных операций содержат в квадрата развертки (6) задания, состоящие из чисел и арифметических знаков  (см. фиг. 5) или из выделенных темным цветом кругов и арифметических знаков  (см. фиг. 6).
Для обеспечения разнообразия заданий, предназначенных для восстановления пространственное восприятие, счета и счетных операции, изображения разверток (6)  представлены на рабочих карточках (5) в различных вариантах (Развертки куба, найдено 20.11.2018 г. в сети интернет по адресу http://uslide.ru/images/12/18852/960/img15.jpg).
Для хранения и переноски «математического тренажера-куба» с комплектом из 30-40 рабочих карточек (5) используется чехол, выполненный их пластика или тканевого  материала (на фигурах не показан).
Работа с «Математическим тренажером-кубом для занятий по восстановлению пространственного восприятия, счета и счетных операций у больных неврологической клиники» осуществляется следующим образом:
Перед началом занятия по восстановлению пространственного восприятия и счета, специалист выбирает рабочую карточку (5), степень сложности которой соответствует выраженности нарушения счета больного.
Степень сложности данной рабочей карточки (5) зависит от:
а) общего количества выделенных темным цветом кругов в квадратах изображения развертки (6);
б) разрядности чисел в квадратах развертки (6) куба (работа с числами первого десятка является более простой, чем с числами второго и последующих десятков).
При использовании рабочей карточки (5), содержащей в квадратах развертки (6) числа (см. фиг. 3), больной, удерживая «математический тренажер-куб» одной рукой за ручку (2), глядя на числа рабочей карточки (5), выделяет маркером на каждой грани корпуса (1) соответствующее данным числам количество круглых углублений (4) посредством вписывания в них какого-либо значка, например, галочки.
При использовании рабочей карточки (5), содержащей в квадратах развертки (6) выделенные темным цветом круги (см. фиг. 4), больной подсчитывает количество выделенных темным цветом кругов и вписывает получаемые числа в прямоугольные углубления (3) каждой грани корпуса (1).
После завершения задания больным, специалист осуществляет проверку правильности его выполнения, после чего все числа и значки, вписанные больным в прямоугольные и круглые углубления (3, 4) корпуса (1) удаляются губкой для стирания водных маркеров.
Далее вышеописанная последовательность действий повторяется с другой рабочей карточкой (5).
Работа с «математическим тренажером-кубом» по восстановлению пространственного восприятия и счета может осуществляться и без применения рабочих карточек (5), другим способом, заключающемся в том, что специалист выделяет маркером различное количество круглых углублений (4) на гранях корпуса (1), а больной на листе рабочей тетради рисует состоящую из квадратов развертку куба и вписывает в данные квадраты числа в соответствии с количеством выделенных специалистом круглых углублений (4) на гранях корпуса (1) «математического тренажера-куба».
При работе над восстановлением пространственного восприятия и счетных операций используются рабочие карточки (5), содержащие в квадрата развертки (6) задания, состоящие из цифр и арифметических знаков  (см. фиг. 5) или из выделенных темным цветом кругов и арифметических знаков  (см. фиг. 6).
При использовании рабочей карточки (5), содержащей в квадратах развертки (6) арифметические действия (см. фиг. 5), больной, удерживая «математический тренажер-куб» одной рукой за ручку (2), осуществляет последовательное выполнение данных действий, после чего вписывает маркером получаемые результаты  в прямоугольные углубления (3) каждой грани корпуса (1) или выделяет, в соответствии с полученным результатом вычислений, круглые углубления (4) каждой грани корпуса (1).
При использовании рабочей карточки (5), содержащей в квадратах развертки (6) выделенные темным цветом круги и арифметические знаки  (см. фиг. 6), больной подсчитывает количество выделенных темным цветом кругов в верхней и нижней области, после чего выполняет с полученными числами арифметические действия в соответствии с расположенным в квадрате развертки (6) арифметическим знаком,  после чего вписывает полученные результаты в прямоугольные углубления (3) каждой грани корпуса (1).
После завершения задания больным, специалист осуществляет проверку правильности его выполнения, после чего все цифры или значки, вписанные больным в прямоугольные и круглые углубления (3, 4) удаляются губкой для стирания водных маркеров.
Далее вышеописанная последовательность действий повторяется с другой рабочей карточкой (5).
Работа с «математическим тренажером-кубом» по восстановлению пространственного восприятия и счетных операций может осуществляться и без применения рабочих карточек (5), другим способом, заключающемся в том, что специалист вписывает в прямоугольные углубления (3) числа и арифметические знаки,   а больной на листе рабочей тетради рисует состоящую из квадратов развертку куба и вписывает в данные квадраты числа,  получаемые в результате выполнения заданных специалистом арифметических действий.
Таким образом, занятия больных неврологической клиники с  «математическим тренажером-кубом» способствуют восстановлению:
а) пространственного восприятия за счет того, больной осуществляет копирование изображений, содержащихся в квадратах плоской развертки (6), на грани объемного корпуса (1) «математического тренажера-куба»;
б) счета и счетных операций, за счет того, что  в ходе выполнения задания на восстановление пространственного восприятия, больной выполняет упражнения на счет и счетные операции.
Наряду с использованием «математического тренажера-куба» для занятий по восстановлению пространственного восприятия счета и счетных операций у больных неврологической клиники, он может найти широкое применение в следующих случаях:
а) при проведении коррекционно-развивающих занятий с детьми, имеющими нарушения формирования пространственного восприятия, счета и счетных операций;
б) при проведении нейрокогнитивных тренингов с людьми пожилого и старческого возраста;
в) в качестве развивающего игрового тренажера, предназначенного для развития и тренировки пространственного восприятия, счета и счетных операций у здоровых детей.
Таким образом, «Математический тренажер-куб для занятий по восстановлению пространственного восприятия, счета и счетных операций у больных неврологической клиники» за счет своих конструктивных особенностей позволяет проводить с больными неврологической клиники долгосрочные курсы занятий по одновременному восстановлению пространственно восприятия, счета и счетных операций с использованием упражнений разной степени сложности.
Заявляемый «математический тренажер-куб» вносит в процесс восстановительных занятий с больными элемент новизны, превращая их в интересный и привлекательный для больных психологический тренинг.