СПОСОБ СМЕТАНКИНЫХ ПОДАЧИ УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2011 года по МПК A61M21/00 

Изобретение относится к области образования и медицины, в частности к способам контроля внешней информации с целью подачи учебного материала и управления его усвоением, представляемого с помощью звуковых (речевых), светоцветовых (письменных и образных) сигналов с экрана монитора компьютера.

Известен способ подачи учебных текстов и управления их восприятием, который предназначен для использования в системе образования для компьютерного обучения и позволяет повысить эффективность восприятия и запоминания учебной информации с учетом текущих индивидуальных особенностей чувствительности зрительного и слухового анализаторов обучаемого. Дискретное поступление учебной информации осуществляют порциями синхронно в моменты совпадения систолы сердца и вдоха обучающегося. Осуществляют диагностику состояния обучающегося по отношению частоты пульса к частоте дыхания, которое считают оптимальным в диапазоне 3-5. При выходе из этого диапазона в течение времени, большего 20 дыхательных циклов, временно прекращают выдачу информации для обучения до нормализации этого отношения. Подачу учебной информации осуществляют с помощью аудио- и видеосигналов (патент РФ № 2205454, G09B 19/00, A61B 5/16, опубл. 2003.05.27).

Недостатком этого способа является то, что он не приводит к нормализации общего состояния организма и не создает долговременного воздействия на организм. Это снижает эффективность восприятия и запоминания обучающей информации.

Известен наиболее близкий к предлагаемому изобретению способ тренировки диафрагмального дыхания, включающий сеансы тренировки с использованием биологической обратной связи по частоте сердечных сокращений с достижением максимальной дыхательной аритмии сердца, в котором каждый сеанс включает чередование периодов тренировки и периодов отдыха длительностью от 1 до 10 мин каждый, причем во время отдыха пациент дышит диафрагмально без сигналов обратной связи, а соотношение длительностей периодов тренировки и отдыха устанавливают в течение первых 1-3 сеансов равным 1:1-2:1, в течение последующих 3-7 сеансов его увеличивают до 3:1-10:1, а на последних 5-10 сеансах это соотношение уменьшают до 1:5-1:10, при этом всего проводят 10-20 сеансов тренировки по 10-25 мин каждый. Показано, что выработанное таким образом дыхание улучшает функциональное состояние пациента, нормализует такие физиологические показатели, как средняя частота сердечных сокращений (ЧСС), давление крови, повышает периферическое кровообращение. Улучшается эмоциональное состояние пациента, повышается самооценка. При диафрагмальном дыхании с максимальной дыхательной аритмией сердца (ДАС) (величина ДАС - это разность между максимальным значением ЧСС на вдохе и минимальным значением ЧСС на выдохе) создается новый паттерн дыхания с глубоким вдохом и длинным выдохом, в 3-4 раза превышающим по длительности вдох, количество дыхательных движений снижается до 5-6 в минуту (патент РФ № 2224455, А61В 5/0205, опубл. 2004.02.27).

Выработка такого диафрагмального дыхания может служить основой для подачи учебного материала.

Известен способ подачи учебных текстов и управления их восприятием, который предназначен для использования в системе образования для компьютерного обучения и позволяет повысить эффективность восприятия и запоминания учебной информации с учетом текущих индивидуальных особенностей чувствительности зрительного и слухового анализаторов обучаемого. Дискретное поступление учебной информации осуществляют порциями синхронно в моменты совпадения систолы сердца и вдоха обучающегося. Осуществляют диагностику состояния обучающегося по отношению частоты пульса к частоте дыхания, которое считают оптимальным в диапазоне 3-5. При выходе из этого диапазона в течение времени, большего 20 дыхательных циклов, временно прекращают выдачу информации для обучения до нормализации этого отношения. Подачу учебной информации осуществляют с помощью аудио- и видеосигналов (патент РФ №2205454, G09B 19/00, А61В 5/16, опубл. 2003.05.27).

Недостатком этого способа является то, что он не приводит к нормализации общего состояния организма и не создает долговременного воздействия на организм. Это снижает эффективность восприятия и запоминания обучающей информации.

В основу изобретения положена задача создания способа подачи учебного материала, в котором за счет определения ритма диафрагмально-релаксационного дыхания, соответствующего детям данного возраста, и представления вместе с изучаемым материалом зрительных и/или звуковых образов, иллюстрирующих появление соответствующей фазы дыхания, значительно повышают эффективность обучения.

Технический результат достигается тем, что в способе подачи учебного материала проводят тренировку диафрагмально-релаксационного дыхания с использованием биологической обратной связи, затем определяют оптимальную частоту дыхания для каждого из группы учащихся по системе биологической обратной связи либо определяют среднюю частоту дыхания по группе учащихся, затем либо подают учебный материал для каждого из учащихся с частотой дыхания, соответствующей его оптимальной частоте в сопровождении системы биологической обратной связи или выключают систему биологической обратной связи и подают учебный материал на этой средней частоте, при этом зрительные и/или звуковые образы для поддержания дыхания, иллюстрирующие появление соответствующей фазы дыхания, представляют вместе с изучаемым материалом.

Фазы дыхания иллюстрируют на световой шкале и/или высотой звукового тона. При подаче звукового материала согласуют его с соответствующими фазами дыхания.

Предлагаемый способ за счет связи диафрагмально-релаксационного дыхания с процессом подачи материала приводит к созданию оптимального комфортного состояния для усвоения предъявляемого материала, а за счет тренировки диафрагмально-релаксационного дыхания имеет долговременное влияние на организм.

Сущность предлагаемого способа подачи учебного материала и управления его восприятием состоит в следующем.

При подготовке к проведению уроков следует учесть то обстоятельство, чтобы дети прошли сеансы тренировки с использованием биологической обратной связи по частоте сердечных сокращений с достижением максимальной дыхательной аритмии сердца (см. патенты РФ № 2224455 и 2233180). Урок начинается с определения частоты дыхания, соответствующего каждому учащемуся из подготовленной таким образом группы. Это производится с помощью системы биологической обратной связи. Затем система биологической обратной связи отключается и ставится программа с учебным материалом, в которую подают информация о частоте дыхания каждого из детей. Фазы дыхания иллюстрируются световой шкалой и/или высотой звукового тона, встроенными в изучаемый материал. Далее урок может проводиться по 2 сценариям. В 1 варианте урока каждому из детей представляется учебный материал в соответствии с частотой его дыхания. Во 2 варианте урока определяют среднюю по группе частоту дыхания и подают учебный материал на этой средней частоте дыхания. При этом окончание урока определяется концом просмотра изучаемого материала.

Сущность способа поясняется примерами.

Пример 1. Мальчик А., 6 лет, посещает подготовительную группу детского сада.

По словам родителей, мальчик часто болеет ОРЗ и гриппом (подтверждено частыми пропусками посещения детского сада в 2007-2008 гг.). Мальчик очень возбудим, не может долго усидеть на одном месте, плохо засыпает, отстает по изучению предметов по математике и азбуке, имеет дефекты речи, неправильно произносит большинство букв, имеет большие затруднения произношения отдельных слов и предложений.

Первое занятие прошло 08.09.2008 г. На первом теоретическом занятии воспитатель рассказал о дружбе дыхания и сердца, о пользе диафрагмально-релаксационного дыхания с максимальной ДАС (дыхательная аритмия сердца), о биологической обратной связи.

На втором занятии проводится тренировка для постановки диафрагмально-релаксационного дыхания, для чего воспитатель сажает ребенка в удобное кресло, под ноги ставится подставка. На грудную клетку устанавливают датчики для регистрации частоты сердечных сокращений (ЧСС). Информации о ЧСС непрерывно поступает в компьютер. После этого ребенку объясняют, что дышать он должен животом. На вдохе живот надувается, на выдохе втягивается. Воспитатель предлагал дышать мальчику без усилий, релаксационно, вдох рекомендовано делать через нос, а равномерный плавный выдох - через рот. Через 2 минуты ребенок освоил дыхание животом, и воспитатель включил на компьютере программу биологической обратной связи (БОС), которая с помощью звуковых и световых сигналов информировала ребенка об изменениях текущей ЧСС на вдохе и выдохе (разница ЧСС на вдохе и выдохе называется дыхательной аритмией сердца - ДАС). Задача ребенка заключалась в том, чтобы дышать животом, на вдохе увеличивая величину ЧСС, а на выдохе максимально уменьшая величину ЧСС. Периоды тренировки с БОС длительностью 2 минуты чередовались с периодами отдыха длительностью 1 минута. Во время отдыха мальчик продолжал дышать животом, а на экране компьютера выводились слайды с изображением явлений природы, животных и звучала спокойная музыка. Уже на втором периоде обучения с БОС на 5-й минуте занятия ребенок без видимых усилий воспроизводил диафрагмально-релаксационное дыхание с максимальной ДАС.

На 3 и 4 занятиях продолжали проводить формирование диафрагмально-релаксационного дыхания с максимальной ДАС. В конце 4 занятия компьютер вычислил среднюю частоту дыхания мальчика, которая составила 10 дых./мин, а ДАС, равной 28 уд./мин (до начала занятий частота дыхания была равна 19 дых./мин, а ДАС равнялась 15 уд./мин). Следует подчеркнуть, что дыхание мальчика мало отличалось при включенной БОС и без нее.

Затем с мальчиком в течение 2 месяцев было проведено 15 занятий продолжительностью по 7 минут каждое в ритме дыхания мальчика, а именно в ритме 10 дых./мин (длительность дыхательного цикла 6 секунд: вдох 1,5 секунд, выдох 4,5 секунды).

Программа с учебным материалом «Здоровая азбука» информировала ребенка, когда нужно сделать вдох, а когда выдох, и осуществляла подачу материала в ритме дыхания. После проведенного курса обучения по программе «Здоровая азбука» мальчик в течение 8 месяцев ни разу не более ОРЗ и гриппом, у него нормализовался сон. Мальчик освоил азбуку на отлично, а логопед отметил, что мальчик стал иметь отличное речевое дыхание и существенно улучшил качество речи.

Пример 2. Девочка, В., 5 лет, посещает старшую группу детского сада. Первое занятие прошло 08.09.2009 г.

По словам родителей и наблюдениям воспитателей, девочка гиперактивна и с дефицитом внимания. Девочка реагирует резким возбуждением на любые внешние звуковые и зрительные сигналы, не может усидеть на одном месте более одной минуты, период засыпания очень продолжительный. Поведение в коллективе детей агрессивное, часто дерется. На замечания воспитателей реагирует бурно, пререкается. По всем предметам, изучаемым в детском саду, отстает от сверстников. Особенно плохо девочке дается изучение программы «Окружающий мир» и, кроме того, девочка имеет большие речевые дефекты. Занятия 1-4 аналогичны занятиям в предыдущем примере.

В конце 4 занятия компьютер вычислил частоту дыхания девочки, которая равнялась 12 дых./мин, с ДАС, равной 26 уд./мин (до начала занятий частота дыхания была равна 22 дых./мин, а ДАС равнялась 13 уд./мин). Девочка воспроизводила данное дыхание легко, без усилий, как в циклах обучения с БОС, так и без БОС.

Затем с девочкой было проведено в течение 2 месяцев 15 занятий продолжительностью по 7 минут каждое по изучению предметов и явлений окружающего мира. Подача изучаемого материала осуществлялась в ритме дыхания девочки, а именно в ритме 12 дых./мин (длительность дыхательного цикла 5 секунд: вдох 1,5 с, выдох 3,5 с).

Программа с учебным материалом «Здоровый окружающий мир» информировала ребенка, когда нужно сделать вдох, а когда выдох, и осуществляла подачу материала в ритме дыхания. После окончания проведенного курса обучения по программе «Здоровый окружающий мир» девочка, по мнению родителей и воспитателей, изменилась. Девочка стала намного менее возбудимой, стала адекватно реагировать на замечания воспитателей. В коллективе со своими сверстниками девочка стала вести себя хорошо и даже у нее появились друзья. Программу «Окружающий мир» девочка усвоила на отлично. Логопед наблюдал существенные положительные сдвиги в улучшении речи ребенка.

Предлагаемый способ разработан в ЗАО «Биосвязь» и прошел апробацию в течение 2008-2009 гг. у 42 воспитанников детских садов в возрасте 4-6 лет. С каждым воспитанником было проведено по 16 уроков продолжительностью по 7 минут каждый. На первом уроке дети обучались навыку диафрагмально-релаксационного дыхания с максимальной ДАС. Со второго по шестнадцатый урок продолжительностью по 7 минут каждый дети проходили обучение по программе «Здоровый окружающий мир», которая обеспечивала подачу обучающего материала в среднем ритме дыхания, присущем детям этой возрастной группы, а именно 12 дых./мин (длительность дыхательного цикла 5 секунд: вдох 1,5 с, выдох 3,5 с).

В результате проведенного курса обучения дети в среднем в 2,4 раза меньше по сравнению с контрольной группой болели ОРЗ и гриппом, а также быстрее более чем в 2 раза и значительно более качественно усвоили учебный материал по программе «Окружающий мир». Логопеды у всех детей отметили улучшение речи. Кроме того, все воспитатели и родители детей отметили существенное улучшение поведения детей как в детском саду, так и дома. У всех детей обнаружено уменьшение гиперактивности, они стали более послушны, лучше управляемы и лучше усваивали обучающие материалы по всем предметам, проходимым в детском саду.

Изобретение относится к области образования и медицины, в частности к способам контроля внешней информации с целью подачи учебного материала и управления его усвоением, представляемого с помощью звуковых (речевых), светоцветовых (письменных и образных) сигналов с экрана монитора компьютера. Проводят тренировку диафрагмально-релаксационного дыхания с использованием биологической обратной связи. Затем определяют оптимальную частоту дыхания для каждого из группы учащихся по системе биологической обратной связи либо определяют среднюю частоту дыхания по группе учащихся. После чего, либо подают учебный материал для каждого из учащихся с частотой дыхания, соответствующей его оптимальной частоте в сопровождении системы биологической обратной связи, или выключают систему биологической обратной связи и подают учебный материал на этой средней частоте. Зрительные и/или звуковые образы для поддержания дыхания, иллюстрирующие появление соответствующей фазы дыхания, представляют вместе с изучаемым материалом. При этом фазы дыхания иллюстрируют на световой шкале и/или высотой звукового тона, а при подаче звукового материала согласуют его с соответствующими фазами дыхания. Способ позволяет повысить эффективность обучения. 2 з.п. ф.-лы.

1. Способ подачи учебного материала, отличающийся тем, что проводят тренировку диафрагмально-релаксационного дыхания с использованием биологической обратной связи, затем определяют оптимальную частоту дыхания для каждого из группы учащихся по системе биологической обратной связи либо определяют среднюю частоту дыхания по группе учащихся, затем либо подают учебный материал для каждого из учащихся с частотой дыхания, соответствующей его оптимальной частоте в сопровождении системы биологической обратной связи, или выключают систему биологической обратной связи и подают учебный материал на этой средней частоте, при этом зрительные и/или звуковые образы для поддержания дыхания, иллюстрирующие появление соответствующей фазы дыхания, представляют вместе с изучаемым материалом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что фазы дыхания иллюстрируют на световой шкале и/или высотой звукового тона.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при подаче звукового материала согласуют его с соответствующими фазами дыхания.