Комплекс показателей педагогического контроля функционального состояния школьников 9-10 лет

КОМПЛЕКС ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЕДАГОГИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ШКОЛЬНИКОВ 9-10 ЛЕТ

М.Б. Чернова*1, С.А. Баранцев*, А.А. Герасимова*, В.В. Мышъяков**, Е.В. Савушкина**

*Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Институт

возрастной физиологии РАО», Россия, Москва **Учреждение образования «Гродненский государственный университет

имени Янки Купалы», Беларусь, Гродно

На основе данных о факторной информативности различных показателей функционального состояния (ФС) детей 9-10 лет и их экспертной оценки сформирован гетерогенный комплекс критериев, пригодный для применения в условиях школы. Полученные материалы свидетельствуют, что предлагаемый диагностический комплекс, может быть использован для реализации оперативного, текущего и этапного контроля ФС школьников рассматриваемой возрастной группы.

Ключевые слова: функциональное состояние, факторная информативность, экспертная оценка, комплекс показателей оперативного, текущего и этапного контроля.

Pedagogical control set of schollchildren's functional state at the age of 9-10 years old. On the data ground about factorial information of different indexes of 9-10 aged children's functional state (FS) and their expert mark, it has been worked out the heterogeneous set of criteria suitable to apply at school conditions. The received materials give the evidence the mean diagnostic set can be used to realize operational, current and staged control of schoolchildren's FS of the observed age group.

Key words: functional state, factorial information, expert mark, indexes set of operational, current and staged control.

В сфере физической культуры и смежных с ней областях научного знания по степени продолжительности различают три типа функциональных состояний (ФС): устойчивое, текущее и оперативное [1, 12, 15, 17, 18]. В соответствии с рассмотренными типами состояний выделяют три формы контроля: 1) этапный контроль, цель которого - оценить долговременные изменения ФС; 2) текущий контроль, по результатам которого определяют повседневные колебания ФС; 3) оперативный контроль, который позволяет определить ФС непосредственно в момент выполнения упражнений [3, 12, 15, 17]. Во всех случаях контроля для диагностики ФС проводятся измерения или используют тесты. Обоснование и выбор их должны удовлетворять определенным требованиям, которые рассматриваются теорией тестирования. Основными критериями, определяющими возможность включения тех или иных показателей в программу контроля ФС, являются их информативность и надежность [14, 12, 10]. Наряду с этим показатели, используемые в процессе этапного, текущего и оперативного контроля, должны обеспечи-

Контакты:1 Чернова М.Б. - E-mail: <mashacernova@mail.ru>

вать всестороннюю оценку ФС с учетом возрастных и индивидуальных особенностей обследуемых, целей и задач конкретного вида контроля [9].

Необходимо констатировать, что многие вопросы комплексного контроля ФС детей, по-прежнему, остаются малоисследованными. Анализ современного состояния рассматриваемой научной проблемы, основных направлений и тенденций ее изучения в отечественной и мировой науке показал, что специальные исследования в области комплексного педагогического контроля ФС школьников препубер-татного возраста в условиях образовательного учреждения не проводились.

Цель исследования - обосновать комплекс показателей оперативного, текущего и этапного контроля ФС школьников 9-10 лет.

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В исследовании приняли участие дети 9-10 лет (n=168), отнесенные по состоянию здоровья к основной медицинской группе. Исследование проходило с соблюдением этических норм, изложенных в Хельсинской декларации.

Функциональное состояние ЦНС оценивали на основе измерения омега-потенциала (ОП) [5]. Регистрация осуществлялась с поверхности кожи головы с использованием портативной установки для исследования сверхмедленных электрических процессов головного мозга.

Состояние системы регуляции физиологических функций оценивали на основе математического анализа сердечного ритма [16]. Определяли частоту сердечных сокращений (ЧСС), среднюю продолжительность RR-интервала (RRNN), моду (Мо), амплитуду моды (АМо), разброс кардиоинтервалов (MxDMn), стресс-индекс (SI).

Систолическое (СД) и диастолическое (ДД) артериальное давление крови регистрировали в соответствие с рекомендациями ВОЗ. Применяли адекватную возрасту детскую манжету. Рассчитывали среднее давление (САД), двойное произведение (ДП), вегетативный индекс Кердо (ВИК).

Рассчитывали показатели острой заболеваемости [2]: количество заболеваний (КЗ); количество дней временной нетрудоспособности по болезни (КДБ); показатель средней продолжительности одного случая заболеваемости (ПОЗ).

Моделью когнитивной нагрузки служила работы с буквенными таблицами Анфимова. Обследование осуществлялось в состоянии покоя и в двух режимах работы: 1) автотемп; 2) максимальный темп при наличии «угрозы наказания» [8]. По результатам выполнения тестового задания определяли объём работы (А) и коэффициент продуктивности (Q). На этой основе рассчитывали показатели эффективности деятельности (Q/ЧСС, Q/SI, Q/ДП, A/ЧСС, A/SI, A/ДП) [7]. Продуктивность деятельности оценивали также в условиях образовательного учреждения до (А , Q ) и после (А , Q ) занятий в среду по традиционной методике [11]. до до после после

Для определения физической работоспособности регистрировали предельное время работы (12Вт/кг, 14Вт/кг) при выполнении «до отказа» нагрузок большой (2 Вт/кг) и субмаксимальной (4 Вт/кг) мощности. По результатам тестирования на основе эргометрической модели Muller рассчитывали величины мощности нагрузок, максимальное время реализации которых составляло 1

^1), 40 ^40), 240 (W240), 900 с ^900), коэффициенты, отражающие емкость аэробного (Ь) и соотношение возможностей аэробного и анаэробно-гликолитического источников (а) [13]. Определяли также функциональные показатели: интенсивность накопления пульсового долга (ИНПД), максимальное потребление кислорода (МПК), мощность нагрузки при пульсе 170 уд/мин (PWC170), ватт-пульс (ВтП), максимальную силу (МС) [6, 13].

Батарея тестов двигательной подготовленности включала: прыжок в длину с места; бег 20 метров с хода; челночный бег 4х9 м; шестиминутный бег; поднимание туловища из положения «лёжа на спине» за 1 минуту; наклон вперёд. По результатам тестирования рассчитывали общую оценку физической подготовленности (ОФП).

Для определения показателей ФС, пригодных для использования в условиях школы, проводился опрос опытных учителей, психологов, социальных педагогов, преподавателей вузов и научных работников. Всего в опросе приняли участие 35 респондентов.

Математическая обработка полученных данных осуществлялась с использованием стандартной программы в пакете Statistica.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Структура ФС детей изучалась на основе применения факторного анализа -метода главных компонент [4]. По данным, полученным в результате статистической обработки показателей, характеризующих разные аспекты ФС детей 9-10 лет, определены следующие факторы: вегетативная регуляция физиологических функций; эффективность когнитивной деятельности; физическая работоспособность; гемодинамическое обеспечение напряженной когнитивной деятельности; неспецифическая устойчивость организма к простудным заболеваниям; общая работоспособность (табл. 1).

Полученные результаты позволили установить, что наиболее информативными показателями ФС детей 9-10 лет, являются: по фактору «вегетативная регуляция ФС» - ДПЬ ДП0, ДП2, Мо0, Моь по фактору «эффективность когнитивной деятельности» - А/ЧС^, А, А, А/ДЦ, Q/ЧСС1; по фактору «физическая работоспособность» - W240, коэффициент Ь уравнения Ми11ег, ИНПД2Вт/кг, ЪВт/кг; по фактору «гемодинамическое обеспечение когнитивной деятельности» - ДД1, ДДо, САД!, ДД2, САД2; по фактору «неспецифическая устойчивость организма к простудным заболеваниям» - количество дней болезни, количество заболеваний, продолжительность одного случая заболевания; по фактору «общая работоспособность» - МПК, 01/81!, АМоь

Таблица 1

Содержание и критерии контроля ФС детей 9-10 лет_

Фактор Показатель Информативность Форма контроля

г уровень оперативный текущий этапный

Вегетативная регуляция физиологических функций ДПЬ отн.ед. 0,86 высокий +++ +++ +++

ДПо, отн.ед. 0,85 высокий +++ +++ +++

ДП2, отн.ед. 0,84 высокий +++ +++ +++

Мо0, мс 0,81 высокий - - +++

Мо^ мс 0,81 высокий - - +++

Эффективность когнитивной деятельности А/ЧСЦ, отн. ед. 0,83 высокий + + +++

Аь знаков 0,81 высокий +++ +++ +++

А2, знаков 0,77 высокий + + +++

А/ДП , отн. ед. 0,77 высокий + + +++

Q/ЧСС1, отн. ед. 0,77 высокий + + +++

Физическая работоспособность ^240, Вт 0,91 высокий - - +++

"№здо, Вт 0,87 высокий - - +++

Коэффициент Ь, отн.ед. 0,84 высокий - - +++

ИНПД2Вт/кг, уд/с -0,80 высокий - - +++

t2Вт/кг, с 0,77 высокий - + +++

Гемодинамическое обеспечение когнитивной деятельности ДД1, мм. рт. ст. 0,89 высокий +++ ++ +

ДДо, мм. рт. ст. 0,86 высокий +++ ++ +

САДЬ мм. рт. ст. 0,84 высокий +++ ++ +

ДД2, мм. рт. ст. 0,83 высокий +++ ++ +

САД2, мм. рт. ст. 0,78 высокий +++ ++ +

Неспецифическая устойчивость организма Количество дней болезни -0,83 высокий - - +++

Количество заболеваний -0,82 высокий - - +++

Продолжительность одного заболевания -0,75 высокий - - +++

Общая работоспособность МПК, л/мин 0,59 средний - - +++

р1/811, отн. ед. 0,59 средний - - +++

АМоь -0,59 средний - - +++

Примечание: Индексы 0, ъ 2 - показатели ФС в покое, при информационной нагрузке в авто- и максимальном темпе, соответственно.

В ходе дальнейшей работы с целью формирования комплекса методик, удобных для использования в условиях образовательного учреждения, проводился опрос опытных учителей, научных работников, психологов и социальных педагогов. Участникам опроса сообщалась информация о каждом из рассматриваемых показателей ФС, а затем им предлагалось из числа выделенных параметров, характеризующихся высокой факторной информативностью, выбрать критерии, пригодные для реализации оперативного, текущего и этапного контроля ФС. Необходимость выделения этих форм контроля определяется тем, что в каждой из них могут использоваться различные средства диагностики ФС [15, 18]. Респонденты отметили возможность применения рассматриваемых показателей в качестве критериев комплексного контроля ФС детей в условиях образовательного учреждения.

В состав комплекса показателей оперативного контроля вошли: ДПЬ ДП0, ДП2, ДД1, ДД0, САДЬ ДД2, САД2, А/ЧСС1, А1, А2, А/ДП1, Q/ЧСС1 (см. табл.).

В состав комплекса показателей текущего контроля вошли: ДПЬ ДП0, ДП2, ДД1, ДД0, САД1, ДД2, САД2, А/ЧСС1, А1, А2, А/ДП1, Q/ЧСС1, ИНИД^/кг (см. табл.).

В состав комплекса показателей этапного контроля вошли: МПК, W240, W900, коэффициент Ь уравнения Ми11ег, ИНПД2Вт/кг, t2Вт/кг, ДП1, ДП0, ДП2, ДД1, ДД0, САД1, ДД2, САД2, Мо0, Мо1, АМо1, А/ЧС^, А, А, А/ДП, Q/ЧСС1, д1/Б11, количество дней болезни, количество заболеваний, продолжительность одного случая заболевания (см. табл. 1).

Материалы исследования свидетельствую о том, что отобранные в комплекс для диагностики ФС детей показатели, обладают высокой факторной и содержательной информативностью. Исключение составляет средняя информативность параметров общей работоспособности. Данный комплекс может быть использован для оперативного, текущего и этапного контроля ФС учащихся 9-10 лет непосредственно в ходе учебного процесса в школе.

Анализ исследований, проведенных в России, странах ближнего и дальнего зарубежья, показывает, что сегодня из методов комплексного контроля наиболее полно разработан собственно педагогический контроль ФС в спорте, ему посвящено большинство работ, тогда как особенности психологического и медико-биологического контроля изучены недостаточно полно [1, 12, 15, 17, 18]. Работы, в которых обосновывались бы методы комплексного контроля ФС здоровых школьников, крайне немногочисленны. В одной из таких работ анализ показателей ФС детей 7-8 лет позволил выявить наиболее значимые факторы, определяющие его структуру. На основе данных о факторной информативности отдельных критериев ФС детей был сформирован гетерогенный комплекс показателей, пригодный для педагогической диагностики в условиях образовательного учреждения [9]. Применение данного комплекса в ходе педагогического контроля ФС в начальный период адаптации к образовательной среде, показало его высокую эф-

фективность. Необходимо отметить, что результаты, полученные на контингенте детей 7-8 лет, имеют принципиальное сходство с данными, полученными в настоящей работе в отношении детей 9-10 лет.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ информативности физиологических, психологических, поведенческих и педагогических показателей позволил сформировать комплекс критериев, пригодный для оперативного, текущего и этапного контроля ФС школьников 9-10 лет. Этот диагностический комплекс включает параметры вегетативной регуляции физиологических функций, общей и физической работоспособности, эффективности и гемодинамического обеспечения когнитивной деятельности, неспецифической устойчивости организма к простудным заболеваниям. Полученные результаты дают основание считать, что предлагаемый комплекс может быть использован в процессе педагогической диагностики ФС детей в условиях общеобразовательной школы. Работа поддержана грантом РФФИ (№17-06-00159а).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Волков Н.И., Олейников В.И. Биоэнергетика спорта: Монография. - М.: Советский спорт, 2011. - 160 с.

2. Гигиена детей и подростков / Под ред. Г.Н. Сердюковской, А.Г. Сухарева. - М.: Медицина, 1986. - 496 с.

3. Запорожанов В. А. Основы управления в спортивной тренировке // Современная система спортивной подготовки. - М.: СААМ, 1995. - С. 213-225.

4. Иберла К. Факторный анализ: Пер. с нем. - М.: Статистика, 1980. - 398 с.

5. Илюхина В.А. Психофизиология функциональных состояний и познавательной деятельности здорового и больного человека. - СПб.: Изд-во Н-Л, 2010. -368 с.

6. Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И.А. Тестирование в спортивной медицине. - М.: Физкультура и спорт, 1988. - 208

7. Криволапчук И.А., Сухецкий В.К. Психофизиологическая характеристика функционального состояния подростков на разных стадиях полового созревания в условиях информационной нагрузки // Физиология человека. -2005.- Т.31, №6. - С.13-25.

8. Криволапчук И.А., Чернова М.Б Разработка модели тестовых нагрузок для изучения стрессовой реактивности подростков // Новые исследования, 2010. - № 3 (24). - С.25-37.

9. Криволапчук И.А., Чернова М.Б., Герасимова А.А., Баранцев С.А., Мыщъяков В.В. Обоснование комплекса показателей диагностики функцио-

нального состояния учащихся в начальный период адаптации к образовательной среде // Новые исследования, 2016. - №3. - С. 10-18.

10. Леонова А. Б. Психическая надежность профессионала и современные технологии управления стрессом // Вестник МГУ. Сер. 14. Психология. 2007. -№ 3. - С. 69-81.

11. Методические рекомендации по физиолого-гигиеническому изучению учебной нагрузки / Под ред. М.В.Антроповой. - М.: Изд-во АПН ССР, 1984. - 67 с.

12. Платонов В.Н. Основы управления в системе подготовки спортсменов //Система подготовки спортсменов в олимпийском спорте: Общая теория и ее практическое приложения. - М.: Советский спорт, 2005. - 820 с.

13. Сонькин В.Д., Тамбовцева Р.В. Развитие мышечной энергетики и работоспособности в онтогенезе. - М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2011. - 368 с.

14. Спортивная метрология / Под ред. В.М. Зациорский. - М.: Физическая культура и спорт, 1982. - 256 с.

15. Швеллнус М. Олимпийское руководство по спортивной медицине. - М.: Практика, 2011. - С. 393-414.

16. Шлык Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов. - Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», 2009. - 259 с.

17. Kenney W.L., Wilmore J., Costill D. Physiology of Sport and Exercise. - Published by Champaign, IL; Human Kinetics, 2015. - 640 p.

18. Zaporozhanov V.A, Borachinski T. Empiric reliability of diagnostic and prognostic assessments of physical condition of children, practicing spoors // Pedagogics, psychology, medical-biological problems of physical training and sports. 2012. - 11. -pp. 38-42.

REFERENCES

1. Volkov N.I., Oleynikov V.I. Bioenergetika sporta: Monografiya (Bioenergetics of sports: Monograph). - Moscow: Sovetskiy sport, 2011.- 160 s.

2. Gigiena detey i podrostkov (Hygiene of children and adolescents)/ Pod red. G.N. Serdyukovskoy, A.G. Sukhareva. - Moscow: Meditsina, 1986. - 496 s. in Russian

3. Zaporozhanov V. A. Osnovy upravleniya v sportivnoy trenirovke (Fundamentals of management in sports training) // Sovremennaya sistema sportivnoy podgotovki.

- Moscow: SAAM, 1995. - S. 213-225. in Russian

4. Iberla K. Faktornyy analiz (Factor analysis): Per. s nem. - Moscow: Statistika, 1980. - 398 s. in Russian

5. Ilyukhina V.A. Psikhofiziologiya funktsional'nykh sostoyaniy i poznavatel'noy deyatel'nosti zdorovogo i bol'nogo cheloveka (Psychophysiology of functional states and cognitive activity of a healthy and sick person). - St. Petersburg: Izd-vo N-L, 2010.

- 368 s. in Russian

6. Karpman V.L., Belotserkovskiy Z.B., Gudkov I.A. Testirovanie v sportivnoy meditsine (Testing in sports medicine). - Moscow: Fizkul'tura i sport, 1988. - 208 s. in Russian

7. Krivolapchuk I.A., Sukhetskiy V.K. Psikhofiziologicheskaya kharakteristika funktsional'nogo sostoyaniya podrostkov na raznykh stadiyakh polovogo sozrevaniya v usloviyakh informatsionnoy nagruzki (Psychophysiological characteristics of the functional state of adolescents at different stages of puberty under conditions of information load)// Fiziologiya cheloveka. - 2005.- T.31, №6. - S.13-25. in Russian

8. Krivolapchuk I.A., Chernova M.B. Razrabotka modeli testovykh nagruzok dlya izucheniya stressovoy reaktivnosti podrostkov (Development of a model of test loads for studying the stress reactivity of adolescents)// Novye issledovaniya, 2010. - № 3 (24). - S.25-37. in Russian

9. Krivolapchuk I.A., Chernova M.B., Gerasimova A.A., Barantsev S.A., Myshch"yakov V.V. Obosnovanie kompleksa pokazateley diagnostiki funktsional'nogo sostoyaniya uchashchikhsya v nachal'nyy period adaptatsii k obrazovatel'noy srede (Substantiation of a set of indicators for diagnosing the functional state of students in the initial period of adaptation to the educational environment)// Novye issledovaniya, 2016. - №3. - S. 10-18. in Russian

10. Leonova A. B. Psikhicheskaya nadezhnost' professionala i sovremennye tekhnologii upravleniya stressom (Psychical Reliability of a Professional and Modern Technologies of Stress Management)// Vestnik MGU. Ser. 14. Psikhologiya. 2007. - № 3. - S. 69-81. in Russian

11. Metodicheskie rekomendatsii po fiziologo-gigienicheskomu izucheniyu uchebnoy nagruzki (Methodological recommendations on the physiological and hygienic study of the teaching load) / Pod red. M.V.Antropovoy. - Moscow: Izd-vo APN SSSR, 1984. - 67 s. in Russian

12. Platonov V.N. Osnovy upravleniya v sisteme podgotovki sportsmenov (Fundamentals of management in the system of training athletes) //Sistema podgotovki sportsmenov v olimpiyskom sporte: Obshchaya teoriya i ee prakticheskoe prilozheniya. - Moscow: Sovetskiy sport, 2005. - 820 s. in Russian

13. Son'kin V.D., Tambovtseva R.V. Razvitie myshechnoy energetiki i rabotosposobnosti v ontogeneze (Development of muscular energy and working capacity in ontogenesis). - Moscow: Knizhnyy dom «LIBROKOM», 2011. - 368 s. in Russian

14. Sportivnaya metrologiya (Sports Metrology) / Pod red. V.M. Zatsiorskiy. -Moscow: Fizicheskaya kul'tura i sport, 1982. - 256 s. in Russian

15. Shvellnus M. Olimpiyskoe rukovodstvo po sportivnoy meditsine (Olympic guide to sports medicine). - Moscow: Praktika, 2011. - S. 393-414.

16. Shlyk N.I. Serdechnyy ritm i tip regulyatsii u detey, podrostkov i sportsmenov (Heart rhythm and type of regulation in children, adolescents and athletes). - Izhevsk: Izd-vo «Udmurtskiy universitet», 2009. - 259 s. in Russian

17. Kenney W.L., Wilmore J., Costill D. Physiology of Sport and Exercise. - Published by Champaign, IL; Human Kinetics, 2015. - 640 p.

18. Zaporozhanov V.A, Borachinski T. Empiric reliability of diagnostic and prognostic assessments of physical condition of children, practicing spoors // Pedagogics, psychology, medical-biological problems of physical training and sports. 2012. - 11. -pp. 38-42.