Использование стереометрических изображений для тренировки глазных мышц

Едва ли кто-либо сомневается, что окружающий его мир трёхмерный. Длина, ширина и высота.

Одной из задач стереометрии является задача развития и формирования пространственных представлений и понятий. В основе развития пространственных представлений на уроках стереометрии лежит зрительное восприятие объёмного наглядного материала, обычно моделей геометрических тел, различных технических форм, графических наглядных пособий.

При решении стереометрических задач нужно, во-первых, мысленно представить пространственную фигуру, описанную в условиях задачи, и, во-вторых, начертить её наглядное изображение. Выполнение этих двух требований нередко оказывается весьма трудным. Если в распоряжении имеется модель, то первое ознакомление с этой фигурой нужно начинать с модели. Однако не все условия задачи или теоремы могут быть представлены в объёмной модели. Вообще, при дальнейшем формировании пространственных представлений на первое место следует выдвинуть чертёж, который в силу целого ряда преимуществ позволит каждому в течение произвольного, необходимого ему времени детально рассмотреть изучаемую фигуру. Такая методика обеспечивает формирование наиболее точного и яркого представления изучаемых в стереометрии пространственных фигур.

Рассматривая пространственные изображения, мы заставляем наш глаз, который природа создала шарообразным, двигаться вокруг трёх осей: вертикальной (слева направо), горизонтальной (вверх-вниз) и оси, совпадающей с оптической осью глаза.

Вокруг глаза расположены три пары глазодвигательных мышц, которые соответственно и поворачивают глаз. Сами мышцы управляются сигналами, поступающими из мозга. Глазодвигательные мышцы имеют еще одну двигательную функцию- они могут помогать хрусталику глаза фокусировать изображение на сетчатке, когда предметы находятся на разном от глаз расстоянии. Мышцы слегка «растягивают» или «сжимают» глазное яблоко. Преждевременное ослабление глазных мышц приводит к нарушению зрения.

Научно- технический прогресс, механизация, автоматизация и компьютеризация ведут, с одной стороны, к систематическому снижению удельного веса двигательной активности в жизни человека, а с другой - к значительным, иногда чрезмерным нагрузкам на центральную нервную систему, особенно на зрительный аппарат. Согласно данным медицинской статистики, во всём мире растёт количество близоруких людей. Медицина ищет и находит всё более совершенные средства борьбы с близорукостью и другими заболеваниями глаз. Главное внимание уделяется вопросу не лечения, а предупреждения болезни, бережному отношению к органу зрения.

Несомненный интерес в профилактике нарушений работы глаз представляют комплексы упражнений в виде разнообразных движений глазами. Они активизируют кровообращение в области глаз, тренируют мышцы, управляющие их движением, сохраняя эти мышцы от преждевременного ослабления. Зрение изучают физиологи, биохимики, оптики, специалисты в области биомеханики и многих других наук. Биомеханики создают специальные тренажёры, которые помогают противостоять гиподинамике, тренируют глазные мышцы и тем самым корректируют зрение. В книге Г. Г. Демирчоглян "Тренируйте зрение" можно увидеть описание различных методик по улучшению зрения, в том числе и тех, в которых находит применение математика. Это упражнения с использованием таблиц Шульте и числовых пирамид.

Автором была поставлена и решена задача разработки комплексов, состоящих из общеукрепляющих и специальных упражнений для глаз, в основу которых положены пространственные изображения фигур. Применение специальной зрительной гимнастики, комплексы которой предлагает в своей работе автор, способствует улучшению кровоснабжению глаз, снятию их утомления, укреплению глазных мышц, облегчает зрительную работу на близком расстоянии.

Эти упражнения могут быть рекомендованы для профилактики нарушений работы глаз, что особенно актуально в наш век, век большой зрительной нагрузки, недостаточной двигательной активности.

Школьный курс геометрии состоит из двух частей : планиметрии и стереометрии. В планиметрии изучаются свойства геометрических фигур на плоскости. Стереометрия – это раздел геометрии, в котором изучаются свойства фигур в пространстве.

Слово «стереометрия» происходит от греческих слов «стереос» - объемный, пространственный и «метрео» - измерять.

Большие трудности в усвоении теоретического материала и решении задач по стереометрии создает наразвитое пространственное воображение, чаще всего связанное с неумением видеть за геометрическим чертежом реальный объект, его положение в пространстве, взаимное расположение отдельных частей фигуры.

Пространственное воображение, на мой взгляд, трудно развить, если пользоваться только моделями математических объектов.

Обращение к модели в каждом случае, когда в теореме или задаче речь заходит о соответствующем объекте, тормозит развитие пространственного воображения. Основная нагрузка ложиться на изображения этих объектов.

Например, некоторые не могут правильно прочитать изображения геометрических тел, находящихся в различных положениях относительно наблюдателя. Им непонятно, какие части находятся дальше от наблюдателя, какие ближе. Разъяснить это можно на моделях.

Дополнительные изображения на этих рисунках – яблоко, лежащее на столе, лампочка, прикрепленная к потолку, - помогут осознать зависимость изображения от различных положений куба в пространстве. Им станет понятно, какие грани – видимые, какие – невидимые и т. д.

Это делать полезно, по-моему, еще и потому, что в дальнейшем можно мысленно прибегать к таким дополнительным изображениям.

На листе ватмана сплошной линией рисуется контур куба – шестиугольник ААВССD . Затем пунктиром проводим отрезки ВВ ; АВ ; ВС; АD; DС и DD. Лезвием вырезаем бумагу в местах разрывов пунктирной линии. На другом листе ватмана изображаем сплошной и пунктирной линиями отдельные ребра куба так, чтобы, поместив этот лист за первым листом в одном положении получить такое изображение куба, при котором ребро DD¹ было бы видимым, а в другом случае- невидимым. Для этого к первому листу ватмана с обратной стороны нужно приклеить другой лист так , чтобы вставка могла двигаться между ними.

Предлагаемый мною метод позволяет развивать пространственное воображение, что помогает оперировать на чертеже с изображением фигур почти так же, как если бы перед нами были сами фигуры. Не приходится говорить о практическом значении такой способности, она явится одним из ценнейших качеств будущих специалистов во многих отраслях.

Выполняя построение пространственных фигур, рассматривая альбомы стереочертежей, я отметила пользу данных чертежей в тренировке глазных мышц и задумалась над тем, как можно использовать это для корректировки зрения.

В настоящее время под влиянием многочисленных факторов социально-экономического и экологического характера ухудшается состояние функций зрительного аппарата. По данным Минздрава каждый третий выпускник к моменту окончания школы имеет близорукость

Исследования же по данному вопросу в нашей школе показали, что на самом деле процент учащихся с нарушением зрения гораздо выше, зрительными расстройствами разного рода страдают до 76%.

«В последнее время наметилась тенденция повышения частоты приобретенной близорукости, возникшей в дошкольном возрасте, что возможно связано с более ранним обучением детей грамоте» .

В вопросе приобретенной близорукости возраст от 6 до 11 лет считается наиболее критическим. В этом возрасте изменение зрения часто имеют неустойчивый характер, поэтому возможны и достаточно эффективны профилактические мероприятия. В возрасте 11-15 лет эти изменения становятся более устойчивыми, увеличивается число школьников с близорукой рефлакцией. В старших классах при сохранении действующих на зрение неблагоприятных факторов увеличивается не только число близоруких школьников, но и степень близорукости.

Зрение и движение неразрывны. И действительно, глаза - самый подвижный наш орган. Еще И. М. Сеченов, отец русской физиологии, тесно связал зрительное восприятие с деятельностью мышечного аппарата глаз. «Плохое зрение чаще всего зависит от ослабления аккомодационной (цилиарной) мышцы, регулирующей кривизну хрусталика для постоянной «наводки на резкость» нашего глаза.

Возникает вопрос, какие же конкретные упражнения могут быть рекомендованы для профилактики подобных нарушений работы глаза?

Еще в древние гимнастические системы входили упражнения в виде разнообразных движений глазами, активирующие кровообращение в области глаз и мозга.

Меня заинтересовали видеотренажеры, в которых нашло отражение применение математики.

Это таблицы Шульте и числовые пирамиды для развития периферического зрения. «Таблицы Шульте» - это квадраты размером 20смх20см, разделенные на 25 частей, в каждую их которых вписаны числа от 1 до 25 в произвольном порядке )

Упражнение состоит в том, чтобы показать карандашом или отметить про себя расположение в таблице чисел по порядку натурального ряда, не перемещая взгляда за пределы центральной клетки таблицы. Среднее время выполнения задания обычно около минуты.

Упражнение с таблицами Шульте обеспечивают выработку навыков расширения периферического поля зрения, что особенно важно для улучшения ориентировки в пространстве.

Упражнения с использованием числовых пирамид. Числовая пирамида состоит из двух равномерно расходящихся сверху вниз рядов случайных двухзначных чисел, расположенного посередине. Каждое из них нумерует пару равноудаленных чисел расходящихся рядов.

Упражнение заключается в том, чтобы фиксируя взгляд на числах среднего ряда, распознавать числа ,расположенные по краям.

Предлагаемые мною комплексы отличаются от существующих тем, как было отмечено ранее, что в них использованы пространственные изображения геометрических тел.

Кроме того, взяв за основу таблицы Шульте и используя детские кубики, я разработала пособия, которые используются в ходе проведения гимнастики для глаз. На каждую из граней куба помещены числовые квадраты, разделенные на 9 частей в каждую из которых вписаны в произвольном порядке числа 1 до 54. Вращая квадрат, нужно найти числа в порядке возрастания или в порядке убывания. Это вырабатывает внимание и способствует тренировке глазных мышц, служит своего рода фитнесом для глаз. «Фитнес для глаз позволяет вам задействовать ранее не использованный потенциал мозга, чтобы лучше видеть как в очках, так и без них. Великий бейсболист Йоги Бера однажды заметил: «Девяносто процентов усилий, которые вы вкладываете в удар, приходятся на долю мозга, и лишь 10 процентов – на действие мышц». То же самое справедливо и для действия глаз. Иметь отличные глаза или очки- это лишь 10 процентов зрения; а пользоваться этими глазами- 90 процентов. »

Они очень короткие по длительности выполнения, могут быть включены в упражнения для проведения физминуток в детских садах, школах.

Помогают в течении нескольких минут восстановить работоспособность и создать хорошее настроение.

Комплексы:

Комплекс №1.

Комплекс- способствует снятию утомления, улучшению кровообращения, расслаблению мышц глаза.

1. И. п. сидя. Быстро моргать в течение минуты.

2. И. п. стоя.

1). Посмотрите на бабочку в течение 5 сек.

2). Представьте себе, что бабочка перепорхнула к Вам на кончик носа, посмотрите на нее.

3). Бабочка вернулась на цветок, вновь посмотрите на бабочку.

Повторять 5 раз.

3. И. п. стоя.

1). Посмотрите на бабочку в течение 3 сек.

2). Не поворачивая головы проследите глазами за полетом бабочки по красному указателю.

3). По зеленому указателю.

4). По синему указателю.

5). По желтому указателю.

4. И. п. сидя. Крепко зажмурить глаза на 3-5 сек. Затем открыть их на 3-5 сек. Повторить 5 раз.

Комплекс № 2.

Способствует снятию статистического напряжения с мышц глаза, улучшению кровообращения, облегчает зрительную работу на близком расстоянии.

1. И. п. сидя: Крепко зажмурить глаза на 3-5 сек. Затем открывать глаза на 3-5 сек. Повторить 5 раз подряд.

2. И. п. сидя: найти числа от 1 до 24.

3. И. п. сидя: Последи путь слоненка в указанном направлении и назад. Повторить 5 раз.

4. И. п. стоя:

1). Смотри на щенка 2-3 сек.

2). Переведи взгляд на божью коровку и смотри на нее 3-5 сек. Повторить 10-12 раз.

5. И. п. сидя:

1). Закрыть веки.

2). Массировать их круговыми движениями пальца в течение минуты.

Комплекс № 3.

Комплекс способствует тренировке мышц глаза, совершенствует их координацию в вертикальной и горизонтальной плоскостях, развивает способность глазных мышц к статистическому напряжению, развивает координацию сложных движений глаз.

1. И. п. сидя: Глаза закрыты. Голова неподвижна.

1). Поднять глаза.

2). Опустить глаза.

3). Повернуть глаза вправо.

4). Повернуть глаза влево.

Повторить 7 раз.

2. И. п. стоя:

1). Посмотреть на моржа.

2). Медленно передвигая глаза, проследи движение моржа по красному направлению.

3). То же в обратную сторону.

Повторить 7 раз.

4). Медленно передвигая глаза, проследи за движением моржа по зеленому направлению.

5). То же в обратную сторону.

Повторить 7 раз.

3. И. п. стоя:

1). Посмотреть на цифру 1.

2). Медленно передвигать глаза снизу вверх до цифры 4, задерживаясь по 5 сек. На каждой цифре.

3). Медленно передвигать глаза от цифры 4 до 5, от 5 до 6, от 6 к 4.

4). То же в обратную сторону.

4. И. п. стоя:

1). Сделать круговые движения глазами от слона к верблюду, от верблюда к слону в желтом направлении.

2). То же в обратную сторону.

5. И. п. сидя:

1). Тремя пальцами каждой руки легко нажать на верхнее веко.

2). Спустя 1-2 сек. Снять пальцы с века.

Повторить 3-4 раза.

Комплекс № 4.

Совершенствует сложные движения глаз, способствует объединенной работе обоих глаз, повышает устойчивость вестибулярных реакций.

1. И. п. сидя:

1). Закрыть веки.

2). Массировать их с помощью круговых движений пальца (верхнее веко- от носа к наружному краю глаза, нижнее- от наружного края к носу, затем наоборот) в течение 1 минуты.

2. И. п. сидя: голова неподвижна.

1). Поднять глаза кверху.

2). Сделать ими круговые движения по часовой стрелке.

3). Посмотреть на зеленую точку в течение 5 сек.

4). Сделать круговое движение против часовой стрелки от точки по зеленому полю.

Повторить 5 раз.

3. И. п. сидя: Голова неподвижна

1). Опустить глаза вниз.

2). Сделать ими круговые движения по часовой стрелке.

3). Посмотреть на красную точку в течение 5 сек.

4). Сделать круговые движения против часовой стрелки от точки по красному полю.

Повторить 5 раз.

4. И. п. стоя:

1). Посмотреть на бабочку в течение 5 сек.

2). Прикрыть ладонью левой руки левый глаз на 5 сек.

3). Убрать ладонь сделать круговые движения глазами от бабочки по оранжевому контуру по часовой стрелке.

4). Прикрыть ладонью правой руки правый глаз на 5 сек. , продолжая смотреть на бабочку.

5). Убрать ладонь, сделать круговые движения от бабочки по оранжевому контуру против часовой стрелки.

Повторить 5 раз.

5. И. п. сидя.

1). Посмотреть на голубую точку в течение 5 сек.

2). Сделать круговые движения по голубому полю по часовой стрелке от точки.

3). Сделать круговые движения по голубому полю против часовой стрелки.

Повторить 5 раз.

6. И. п. сидя. Быстрое моргание в течение 1 минуты.

Каждый комплекс сопровождается специальными таблицами

Данные комплексы упражнений прошли апробирование в МОУ СОШ №2 г. Геленджика во время проведения физминуток на уроках математики в шестых классах.

После выполнения специальных упражнений, в ходе которых проводятся движения глазами в разных направлениях, у большинства учащихся отмечалось увеличение остроты зрения, исчезало чувство утомления глаз, так как удается воздействовать вибрацией на различные мышцы глазного яблока и стимулировать их работу. Это помогает в течение короткого времени восстановить работоспособность.

В настоящее время апробация проходит в специализированном детском саду «Сказка» для детей с проблемным зрением.

Предлагаемый подход значительно отличается от ранее существующих тем, что он использует изображения, помогающие еще и в развитии пространственного воображения. Умение правильно читать изображения пространственных фигур, а также выполнять построения – важный элемент математической культуры. Упражнения можно выполнять, не выходя из дома, из школы, не приобретая специальных медикаментов или средств коррекции зрения. Это экономит время и затраты на лечение. Профилактика нарушений работы глаз особенно актуальна сейчас, в наш век, век большой зрительной нагрузки, недостаточной двигательной активности.

Следует отметить, что быстрого положительного эффекта в предупреждении заболеваний глаз можно добиться, если вместе с выполнением предложенного комплекса упражнений будет соблюдаться световой режим, распорядок дня, режим питания. Внимательно относитесь к организации и условиям своей работы. Чем раньше Вы это сделаете, тем больше возможностей у Вас будет для сохранения зрения. Дорог к здоровью много, было бы желание выбирать.