Ученые и медики еще в прошлом веке называли урбанизацию и гиподинамию в числе ведущих причин высокой смертности, ухудшающегося здоровья населения, возрастающего числа инвалидов от рождения.

Страдает от плодов цивилизации прежде всего подрастающее поколение. Ограничение жизненного пространства лишает большое количество детей подвижных развивающих игр, а телевидение и набирающая темпы компьютеризация усугубляют это положение. Но, как известно, мышечная активность ребенка влияет на формирование и совершенствование всех органов и систем организма, типологических особенностей нервной системы и состояние здоровья, поэтому ограничение мышечной деятельности в этом возрасте крайне нежелательно.

Практика показала, что проблемы, вызванные гиподинамией, не удается решить в рамках традиционных подходов к образованию и оздоровлению. Нужна новая концепция, опирающаяся на комплексное использование достижений человеческого разума, новые принципы, способы, технические средства, методы их реализации и технологии применения.

Нами разработана концепция, получившая название "Искусственная мотиво-управляемая воздействующая среда" (ИМУВС) для сопряженного взаимозависимого развития физических и интеллектуальных способностей на мотивационной и оздоровительной основах и получены патенты РФ на способ и устройства для ее реализации (№ 2238765 и № 2283619). Основные положения этой концепции состоят в следующем.

1. Создание условий, стимулирующих мотивационную сферу занимающегося, позволяющую сопряженно и интегрированно получать знания, развивая свои интеллектуальные способности, и выполнять двигательные действия, совершенствуя физические способности, с помощью искусственной управляющей среды.

2. Оптимальное физическое воздействие на большинство мышц и внутренних органов (в идеале - на все мышцы и все внутренние органы) или хотя бы на мышцы опорно-двигательного аппарата (ОДА).

3. Интегрированное и сопряженное физическое и интеллектуальное воздействия, т. е. физическое воздействие должно сопровождаться выполнением интеллектуального задания и, наоборот, интеллектуальное воздействие целесообразно проводить с одновременным преодолением физических нагрузок, воздействующих на определенные группы мышц, а через них - на внутренние органы и отделы головного мозга.

4. Обязательные дозированные и индивидуально подобранные физические и интеллектуальные нагрузки.

5. Соблюдение главного принципа медиков - не навреди! при непрерывном контроле за физическим и психическим состоянием занимающегося по ответным реакциям его организма на получаемую физическую и интеллектуальную нагрузки благодаря введению биологической отрицательной обратной связи.

Основы концепции ИМУВС - психолого-педагогическая, физическая (двигательная), интеллектуально-развивающая и медико-биологическая, контролирующая способ и частично средства для ее реализации, ранее рассматривались в наших работах. Ниже мы остановимся на особенностях технической составляющей этой системы применительно к возрастному периоду 4-7 лет, т. к., по мнению многих исследователей, именно в этом возрастном периоде закладывается и закрепляется фундамент здоровья и развития физических качеств, что, в свою очередь, создает условия для активного и направленного формирования и развития психических функций и интеллектуальных способностей ребенка.

Так, у детей 4-5 лет (в том числе и по результатам проведенного нами обследования) относительно слабо развиты мышцы плечевого пояса. Для этого возраста разработан гребковый комплекс, включающий тренажер и персональный компьютер (ПК) с соответствующим программным обеспечением. Тренажер состоит из рамы из двух изогнутых по дуге труб с сиденьем, регулируемым по высоте, рычаг, насаженный на ось, с упорами для рук и ног, с помощью которого выполняются гребковые движения.

Нагрузка создается с помощью силового элемента (амортизатора) и регулируется узлом натяжения по показаниям предусмотренного детектора частоты сердечных сокращений (ЧСС). Оптическая мышь компьютера установлена на раме вблизи рычага, на котором предусмотрена площадка для сканирования оптической мышью. Программное обеспечение размещено на диске или дискете и кроме процедур управления комплексом содержит сценарий "водного путешествия", в процессе которого занимающийся должен поочередно выполнять физические упражнения и интеллектуальные задания.

На гребковом тренажере можно выполнять различные вариации сгибаний и разгибаний ног, рук и туловища, которые способствуют развитию сухожилий, фасций и связок, мышц спины и брюшного пресса.

Дети 4-6 лет обладают низким уровнем координации, нестабильной координацией симметричных движений. Двигательные навыки формируются у них на фоне избытка ориентировочных, лишних двигательных реакций и низкой дифференцировки усилий. Поэтому на следующем этапе (5-6 лет) рекомендуется применение комплекса "Координация", который предназначен как для развития силовых и координационных способностей, так и для совершенствования психических процессов, в частности объема и концентрации внимания.

Данный комплекс включает силовой блок и ПК с программным обеспечением. Силовой блок состоит из платформы (на нее становится занимающийся) с прикрепленным к ней четырехугольным стаканом, в который встроен игровой стержень со съемной рукояткой. Дисплей, системный блок ПК и соответствующая часть программного обеспечения образуют видеоканал устройства, а звуковая карта в системном блоке и звуковые колонки - звуковой канал для сопровождения видеоизображения. Детектор (датчик) пульса подключен ко входу усилителя-преобразователя с выходом к LPT-порту, запитанного от источника питания. Оптическая мышь, встроенная в стакан, подсоединена к USB-порту ПК.

Задача занимающегося - в заданный промежуток времени провести бабочку через как можно большее число колец, возникающих в случайных местах дисплея ПК. По скорости прохождения колец оценивают психофизиологическое состояние ребенка.

Детям 6-7 лет свойственны определенные особенности сердечно-сосудистой системы, деятельность которой характеризуется неустойчивыми реакциями на умственные, статические, динамические и эмоциональные нагрузки. Претерпевают значительную перестройку органы дыхания. Мозг 6-7-летнего ребенка еще не готов к полной загрузке, особенно кора левого полушария, которое созревает к 10-12 годам, поэтому важно контролировать не только физические, но и умственные нагрузки детей.

С учетом этих особенностей разработан комплекс "Мотив-3", который содержит велотренажер (нагрузка на мышцы ног), средство для нагружения мышц плечевого пояса, регулируемое ручкой и применяемое для выполнения интеллектуальных заданий, переключатель для задания и изменения нагрузки на мышцы ног, фотодатчик и детектор пульса (ЧСС), находящийся в миниатюрном пульте, ПК, оптическая мышь которого находится в средстве для нагружения мышц плечевого пояса, и программное обеспечение.

Физические нагрузки в виде специально подобранных упражнений на мышцы плечевого пояса, ног и туловища дополнены интеллектуальными заданиями, которые выполняются одновременно с двигательными действиями. Состояние занимающегося контролируется через ЧСС.

Предлагаемый нами системный подход к образованию и оздоровлению детей предполагает сопряженное развитие физических и интеллектуальных способностей, которые, по мнению многих специалистов, не проявляются в действии изолированно друг от друга и должны рассматриваться во взаимосвязи как система. Очередность применения предлагаемых комплексов способствует реализации дидактического принципа "от простого - к сложному" благодаря постепенному расширению круга задействованных мышц, наращиванию физических нагрузок, усложнению интеллектуальных заданий, что, в свою очередь, повышает мотивацию к занятиям в условиях искусственной воздействующей среды.

Занятия на комплексах целесообразно проводить три раза в неделю (через день), в течение 3-6 месяцев, продолжительность одного занятия - от 5 до 10 мин. Комплексы "Координация" и "Мотив3" можно применять и для занятий детей младшего и старшего школьного возраста. Эффективность применения возрастет (предположительно) при условии их чередования (через день). Продолжительность занятий - от 10 до 25 мин.