Научно исследовательская работа "Влияние двигательной активности на организм учащихся"

«Дайте ребенку немного подвигаться, и он одарит вас опять десятью минутами внимания, а десять минут живого внимания, если вы сумели ими воспользоваться, дадут вам в результате больше целой недели полусонных занятий»

                                                                      К.Д.Ушинский.

Введение

           Здоровье людей зависит не только от медицины и здравоохранения, а от всего комплекса природных и социально-экономических условий жизни. Наибольший прогресс в сфере сохранения здоровья достигается не путем прямого медицинского воздействия, а опосредованно, благодаря улучшению условий жизни и труда.

Общее ухудшение экологической обстановки в стране, связанное, в частности с увеличением числа автомобилей, уменьшением рекреационных зон привело к росту  числа  заболеваний дыхательных путей, сердечно-сосудистой системы, эндокринных заболеваний.

Активные занятия спортом часто вызывают раздражение учителей, которые видят в них покушение на время, отведенное для самого святого - учебы. Очень часто учащихся, активно занимающихся спортом и по этой причине, пропускающих занятия, изначально записывают в число неуспевающих.

 Родители или отдают детей в спортивные секции и растят из них супер-звезд, или оберегают от любых, даже необходимых занятий на уроках физкультуры и все время такой ребенок посвящает учебникам.

В обществе при обсуждении занятий спортом высказываются разные точки зрения, крайними мнениями можно считать следующие: всесторонне развитая личность должна регулярно заниматься спортом и занятия спортом мешают учебе.

Поэтому, целью нашего исследования было оценить с помощью тестов показатели физического и умственного развития учащихся 11 класса МБОУ Увельской СОШ №2 и сравнить показатели учащихся, активно занимающихся спортом и регулярно незанимающихся  спортом.

Задачи:

1. Проанализировать литературные источники и информацию из Интернет-ресурсов по теме;
2. Провести социологический опрос учащихся об отношении к физическим нагрузкам и спорту;
3. Научиться оценивать показатели физического развития с помощью измерений и расчетных формул;
4. Освоить практические  методики изучения физиологических особенностей организма человека;
5. Оценить высшую нервную деятельность у учащихся  по состоянию кратковременной памяти, внимательности и сосредоточенности, объема восприятия.

Предметом изучения является влияние двигательной активности на развитие учащихся.  

Объектом изучения являются аспекты физического здоровья и умственного развития.

Гипотеза исследования: учащиеся, ведущие подвижный образ жизни и занимающиеся спортом, обладают преимуществом в физическом и умственном развитии среди других школьников.

Глава 1. Теоретические основы изучения влияния двигательной активности на развитие школьников

1.1. Влияние двигательной активности на физиологические особенности развития учащихся

Научные исследования показали, что под влиянием физических упражнений дети быстрее растут. Это легко объяснимо. Благодаря усилению обмена веществ, кровью доставляется больше «строительного материала» и кости быстрее увеличиваются как в длину, так и в ширину. Еще заметнее увеличивается объем мышц. Соразмерно увеличиваются  и все внутренние органы.

Сердце ребенка нуждается в постоянной нагрузке, иначе его мышечная система порастает жиром, становится вялой, рыхлой, неспособной к сильным сокращениям, плохо обеспечивает ткани, особенно периферических органов, кислородом. Регулярные занятия физической культурой укрепляют мышцы человека, в том числе и сердечную мышцу. Сердечная мышца тренированного человека с каждым ударом посылает в кровеносные сосуды значительно больше крови, чем у лиц, не занимающихся спортом. Кровь омывает ткани всего тела и хорошо снабжает их кислородом. В промежутке между двумя сильными сокращениями тренированное сердце дольше отдыхает. Таким образом, оно работает более экономно, меньше устает, становится выносливым. Чем лучше тренировано сердце, тем относительно реже пульс. Тренированное сердце хорошо справляется с длительной тяжелой работой, и, наоборот, сердце человека, ведущего малоподвижный образ жизни, плохо обеспечивает периферические органы, особенно ткани конечностей, кровью. Мышцы не получают необходимого количества  кислорода и  быстро утомляются. Человек, с детских лет, ведущий малоподвижный образ жизни, ослабляет свою сердечно-сосудистую систему.

Влияние физических нагрузок на легкие также чрезвычайно благотворно, особенно если занятия проводятся на свежем воздухе. Организм при этом требует повышенного количества кислорода, ребенок полной грудью вдыхает воздух и так же глубоко выдыхает, чувствуя потребность  освободится от углекислоты, обильно вырабатываемой клетками, и пополнить легкие свежим воздухом.

Это особенно важно. Когда человек находится без движения, он не дышит полной грудью, воздух успевает наполнить только среднюю часть легких и сразу же выдыхается. Верхушки легких работают недостаточно. Усиливая дыхание, оно хорошо вентилирует легкие и предохраняют ребенка от легочных болезней. Кроме того, под влиянием физических нагрузок изменяется объем грудной клетки. Грудь становится шире, ребра приобретают большую подвижность, укрепляются дыхательные мышцы.  Это ведет к увеличению жизненной емкости легких. Улучается также состав крови.  Благодаря обильному притоку живительного кислорода и питательных веществ увеличивается количество красных кровяных телец, что предупреждает развитие малокровия.

Двигательная активность  воздействует и на пищеварительную систему.  Из желудка и кишечника всасывается только то количество питательных веществ, которое необходимо организму. Благодаря физическим упражнениям развиваются мышцы живота. Эти мышцы имеют большое значение для здоровья.  Они участвуют в дыхании, способствуя более глубокому вдоху и выдоху. Кроме того,  напряжение мышц живота способствует опорожнению кишечника.

Физические нагрузки хорошо действуют и на нервную систему. Нервные клетки получают   больше питательных  веществ,  кислорода, лучше  развиваются и энергичнее работают.

  Если присмотреться к движениям ребёнка, только что начинающего ходить: они беспомощны и неуклюжи, он делает много лишних взмахов  руками, его шаги  неодинаковы по величине. У подростка, впервые вставшего на лыжи, опять та же неуклюжесть, падения, судорожные повороты и наклоны туловища в попытках сохранить равновесие. Нервные двигательные центры ещё не научились справляться со своей задачей и посылают команды не тем мышцам, которые целесообразно в данный момент включить в работу, заставляют их сокращаться с избыточной силой, тогда как нужные мышцы в работу не вовлекаются. В результате движения получаются неточными и неуклюжими, всё тело напрягается, ребёнок бесполезно тратит много сил и энергии.

Постепенно нервная система приобретает навык точного упражнения движениями. Команды поступают именно тем мышцам, которые  наиболее ловко производят данное движение, а все остальные мышцы остаются расслабленными. Благодаря этому движения ребёнка становятся свободными, грациозными и экономичными.

Путём физических упражнений развивается также быстрота реакции. Это способность нервной системы в кратчайший срок передать импульсы мышце и тем самым заставить её молниеносно сократиться. Это качество имеет в современном труде немаловажное значение. Если быстрота реакции достаточна, то работа идёт без напряжения; если реакция недостаточно быстрая, то нервная система, торопливо отсылая приказания мышцам, перенапрягается. В результате наступает нервное утомление.

Занятия спортом вырабатывают чувство ритма, то есть  умение производить ряд движений в одинаковые промежутки времени, развивают выносливость, столь необходимую в процессе  трудовой  деятельности, повышают  уровень  физического  развития, укрепляют  здоровье  и  обеспечивают рост  физической   работоспособности.

1.2. Влияние физических нагрузок на умственную работоспособность школьников

 И.М. Сеченов указывал на то, что мышечные движения имеют огромное значение для развития деятельности мозга. В этом процессе двигательному анализатору принадлежит особая роль.

Двигательный анализатор обеспечивает восприятие и анализ информации о перемещении и положении тела в пространстве.

 При сокращении мышц в кору головного мозга поступает поток нервных импульсов, повышается их тонус. Двигательный анализатор является связующим звеном в  межанализаторных отношениях и рассматривается современной наукой как механизм сенсомоторной интеграции наряду с лобными долями.

Сенсомоторика – (лат. sensus – чувство, ощущение и motor – приводящий в движение) взаимодействие сенсорных и двигательных компонентов психической деятельности, а также область изучения такого взаимодействия.

 Анатомическое расположение двигательного анализатора в непосредственной близости с речевой моторной зоной, видимо, прямо сказывается на развитии речи, мышления детей. На всех этапах развития речевой функции двигательная активность ребенка играет исключительную роль. Так, импульсы от пальцев рук вызывают активацию ассоциативных зон коры головного мозга, и это сказывается на развитии речевой функции.

 Наряду с большим влиянием двигательных действий на интеллектуальное развитие детей формирование двигательных навыков, совершенствование их моторики находятся в прямой зависимости от характера умственной деятельности школьников.

 Проблема взаимосвязи умственной и физической деятельности особенно актуальна в настоящее время, исходя из задач воспитания творчески мыслящего подрастающего поколения. Благодаря широкому использованию различных приемов интеллектуализации обучения,  двигательным действиям, процесс овладения ими из подражательного, пассивно-исполнительного превращается в процесс насыщенной умственной активности школьников. На умственное развитие современных школьников прямое воздействие оказывает изучение основ теоретических знаний по биомеханике и физиологии двигательной деятельности, методике тренировки, гигиене физических упражнений, предусмотренных комплексной программой физического воспитания учащихся.

 Для нормальной умственной работоспособности организма необходимо оптимальное соотношение процессов возбуждения и торможения в коре головного мозга. От мало работающей мышечной системы в головной мозг поступает ограниченный поток информации, а это приводит к снижению возбудительного процесса и торможению в коре больших полушарий. Возникают условия для повышенной утомляемости, снижение работоспособности, ухудшение самочувствия.

 Учебная нагрузка в условиях сниженной физической активности и переработки большого объема информации нередко приводит к умственным перенапряжениям. Ежедневный дефицит движения и умственные перегрузки нередко приводят к нарушению сна и аппетита, раздражительности, головным болям и другим нарушениям, таким как неврозы, застойные явления в легких и полости живота, нижних конечностях, атония кишечника, снижение или повышение артериального давления.

 У школьников I–III классов уже со второго урока начинается снижение работоспособности головного мозга, которая резко падает к четвертому уроку. Особенно это заметно у первоклассников. Вследствие того, что возбудимые процессы в коре головного мозга преобладают над тормозными, 6- и 7-летним детям трудно длительно сосредоточивать внимание, напрягать память, сохранять относительное неподвижное положение тела при работе. На четвертом уроке у первоклассников наблюдается выраженное утомление.

В среднем и старшем школьном возрасте также работоспособность учащихся значительно снижается на четвертом уроке. При продолжении работы на пятом уроке благодаря включению компенсаторных механизмов работоспособность школьников несколько повышается и затем, к шестому уроку, падает еще значительней.

 Изучение недельной динамики работоспособности показало, что уже со среды постепенно начинает накапливаться утомление, значительно уменьшается длительность сохранения постоянства позы.

 Заметно снижается работоспособность в течение учебного года. Внимание и память уже в январе – марте начинают постепенно снижаться и в мае и летние месяцы находятся на низком уровне. Наиболее значительное снижение работоспособности обнаруживается в третьей четверти.

 Двигательная активность стимулирует деятельность дыхательной и сердечно-сосудистой систем, снижает чрезмерный тонус мозговых сосудов, улучшает мозговой кровоток, способствует снабжению нервных клеток кислородом, выводу из них «шлаков».

 При организации физического воспитания необходимо помнить, что непосредственное влияние физических упражнений на умственную работоспособность неоднозначно. Установлено, что при начальных стадиях снижения умственной работоспособности эффективны кратковременные физкультпаузы. При значительном утомлении они не в состоянии стимулировать умственную активность. В данном случае эффективными формами профилактики переутомления учащихся, сохранения у них высокого уровня работоспособности на протяжении всего учебного дня являются удлиненные динамические перемены, ежедневный спортивный час в группах продленного дня. Переключение на активные формы деятельности должно приурочиваться к началу спада работоспособности.

 Изучение продуктивности умственной работоспособности показало, что наиболее благоприятное влияние оказывают упражнения средней интенсивности. Для тренировки мозговых сосудов и стимуляции работы мозга очень полезны упражнения головой вниз – позы осанки (березка, стойка на голове, движения головой и движения рук – «рубка дров»), упражнения для глаз и век с закрытыми глазами, самомассаж затылка, головы, постукивание пальцами по голове, интенсивное дыхание через нос, упражнения с задержкой дыхания (ходьба, наклоны, приседания).

 В повышении общей умственной работоспособности, сопротивляемости организма утомлению на протяжении недели, четверти, года наибольшее содействие оказывают регулярные занятия в спортивных секциях и кружках. Качественные и количественные показатели умственной работоспособности у занимающихся спортом выше, чем у тех, кто посещает только уроки физической культуры.

 После кратковременных интенсивных нагрузок память и внимание в наибольшей степени улучшаются примерно через два часа, мышление – сразу после нагрузки и спустя три-четыре часа. Вредны для последующей умственной работы непривычно большие физические нагрузки: они слишком утомительны и требуют длительного (не менее трех-четырех часов) периода восстановления сил.

 Незаменимым средством умственного воспитания детей младшего и среднего школьного возраста являются подвижные игры. В процессе игры активизируется память, развивается мышление, пополняется словарный запас, т.е. обогащается речь детей.

Глава 2. Экспериментальные исследования физических и умственных способностей школьников

2.1. Мониторинг результатов социологического опроса учащихся

МБОУ Увельской СОШ №2 об отношении к физическим нагрузкам и спорту

В целях изучения мнения школьников о необходимости двигательной активности и занятий спортом в учебно-воспитательном процессе, среди учащихся среднего и старшего звена было проведено анкетирование, включающее следующие вопросы:

1. Как часто вы посещаете уроки физической культуры?

2. Ведешь ли ты здоровый образ жизни?
3. Посещаешь ли ты спортивные секции?
4. Считаешь ли ты, что физические нагрузки положительно влияют на здоровье человека?

Всего было опрошено 48 учащихся. Результаты исследования мы отразили в таблице №1 и диаграммах 1-3 (приложение 6)

Таблица 1

В соответствии с полученными данными, нами был сделан вывод, что большая часть испытуемых понимает необходимость двигательной активности и физических нагрузок для своего здоровья и придерживается норм здорового образа жизни.

2.2. Результаты  практических методик определения показателей физического развития и физиологических особенностей учащихся

В соответствии с целью нашего исследования для изучения показателей физического развития и физиологических особенностей испытуемыми были избраны учащиеся 11 класса, занимающиеся  и не занимающиеся спортом. В связи с тем, что показатели юношей и девушек довольно отличимы, сравнение показателей изучаемых категорий проводилось между двумя девушками и двумя юношами.

Инструктивные карты используемых методик представлены в приложениях 1-2. Эксперимент проводился по развитию и работе разных систем органов человека.

Для исследования особенностей развития опорно-двигательной системы были выбраны следующие методики:

• Определение гибкости позвоночника;
• Определение наличия плоскостопия.

По результатам первого эксперимента были получены следующие результаты:

Таблица 2

В соответствии с установленными нормами результаты считаются отличными, если у мальчиков они равны +6 : +9, а у девочек +7 : +10. Все остальные положительные результаты следует оценить как хорошие.

При проведении исследования по определению наличия плоскостопия у испытуемых результаты оказались неутешительными для  многих учащихся, участвующих в эксперименте:

Таблица 3

Если при расчетах получается число больше 0,33, то имеет место плоскостопие, если меньше, то все в порядке.

Для определения физиологических особенностей кровеносной системы школьников, был проведен тест Рюффье. 

Методика проведения теста Рюффье:  в покое измеряют пульс в положении сидя в течение 1 минуты – получают значение Р1.Затем выполняют 30 глубоких приседаний в течение 30 сек, сразу после нагрузки измеряют пульс стоя в течение 1 минуты - получают значение Р2,. Через 1 мин отдыха в третий раз измеряют пульс в течение 1 минуты – получают значение Р3.

 После теста производят следующие вычисления, позволяющие определить реакцию сердечно-сосудистой системы на нагрузку:

Индекс Рюффье = (Р1 + Р2 + Р3) - 200

                                                                               10

Полученные результаты оценивают следующим образом:

Индекс Рюффье < 0 – отлично

Индекс Рюффье = 1 – 5 – хорошо

Индекс Рюффье = 6 – 10 – удовлетворительно

Индекс Рюффье = 11 – 15 - слабо

Индекс Рюффье > 15 – неудовлетворительно

В нашем исследовании мы получили следующие показатели:

Таблица 4

Для максимальной работы дыхательной системы необходима хорошо развитая грудная клетка. В связи с этим мы провели практическую работу по измерению обхвата грудной клетки и получили следующие данные:  

Таблица 5

В таблице указана экскурсия грудной клетки. При тренировке этот показатель возрастает, поэтому по полученным данным можно судить о необходимости двигательной активности и физических нагрузок на организм подростка.

2.3. Результаты  методик определения показателей умственного развития учащихся

Для исследования показателей умственного развития учащихся нами были выбраны психологические методики на определение уровня таких познавательных процессов, как  память и внимание, так необходимых во время учебной деятельности школьников.

Методики, используемые в эксперименте, включающие суть, инструкцию и интерпретацию результатов, отражены в приложениях 3-5.

Для определения уровня концентрации и устойчивости внимания использовалась корректурная проба Бурдона.

Концентрация внимания оценивается по формуле:

К = С2 / П, где

 • С – число строк таблицы, просмотренных испытуемым,

 • П – количество ошибок (пропусков или ошибочных зачеркиваний лишних знаков).

 Ошибкой считается пропуск тех букв, которые должны быть зачеркнуты, а также неправильное зачеркивание.

Таблица 6

Устойчивость внимания оценивается по изменению скорости просмотра на протяжении всего задания.

 Результаты подсчитываются для каждых 60 секунд по формуле:

A = S / t, где

 • А – темп выполнения,

 • S – количество букв в просмотренной части корректурной таблицы,

 • t – время выполнения.

 По результатам выполнения методики за каждый интервал может быть построена «кривая истощаемости» (графики 1-2, приложение 7), отражающая, устойчивость внимания и работоспособность в динамике.

Таблица 7

Для исследования непосредственного и опосредованного запоминания, целью которого является установление роли системы вспомогательных пиктографических знаков в расширении объема памяти, использовалась методика пиктограмм.

В эксперимент входила постановка двух опытов, позволяющих сравнить результаты непосредственного и опосредованного запоминания. Результаты отражены в таблице:

Таблица 8

По данным таблицы можно сделать вывод, что  уровень непосредственного и опосредованного запоминания у исследуемых категорий учащихся очень близок по своим значениям.

Соответственно, мы можем опротестовать мнение некоторых взрослых о том, что дети, активно и профессионально занимающиеся спортом, обладают более низким интеллектуальным уровнем развития, чем дети, которые занимаются только учебной деятельностью.

Заключение

Опираясь на анализ материала представленного в исследовательской работе, мы можем сделать следующие выводы: проблема соотношений психического и физического, умственного и моторного развития человека на протяжении длительного периода ее изучения не получила однозначного решения. В одних случаях утверждалось благотворное влияние физической, двигательной активности на психическое развитие, в других оно даже отрицалось, в третьих отмечалась независимость их развития. На современном уровне знаний с позиций теории функциональных систем и принципа единства сознания и деятельности нельзя отрицать взаимную связь психического и моторного развития.

Уроки физической культуры в режиме учебного дня, гимнастика до уроков, подвижные игры на перемене и физкультпаузы способствуют поддержанию и повышению умственной работоспособности в течение всего учебного дня.

Под влиянием занятий физическими упражнениями происходят положительные изменения в умственной работоспособности у учащихся в течение учебной недели и года. Ежедневные часовые занятия гимнастикой, легкой атлетикой, спортивными играми, особенно на свежем воздухе, способствуют поддержанию высокой умственной работоспособности.

Список использованных источников

1. Леман Г. Практическая физиология труда. - М., 1967,-124с.
2. Немов Р.С. Экспериментальная педагогическая психология и психодиагностика. – М.: ВЛАДОС, 1995. – 512 с. С. 289.
3. Нечаев А.П. Современная экспериментальная психология и ее отношение к школьному обучению. - Спб., 1908. - 234с.
4. Кулак И.А. Физиология утомления при умственной и физической работе человека. - Мн.,1968.-164с.
5. Харламов И.Ф. Педагогика: Учебник. - 5-е изд., перераб. и доп. - Мн.: университетское , 1998. - 560с.