Інформаційна система VR-тренувань на уроках фізкультури

Abstract

Керуючись описаними критеріями, які містяться в сучасних дослідженнях та практиках, термін «інформаційна система VR тренувань на уроках фізкультури» визначається як інноваційна технологічна платформа, що інтегрує віртуальну реальність (VR) для покращення навчального процесу з фізичного виховання. Ця система спрямована на підвищення ефективності та мотивації учнів через інтерактивні та занурюючі тренування, які імітують реальні фізичні активності та спортивні ситуації. Інформаційна система VR тренувань на уроках фізкультури може значно допомогти у вирішенні проблем, що виникають у дітей з різними особливими потребами. Зокрема, такі категорії дітей, як діти з вадами зору, вербальними труднощами, розладами аутистичного спектру, сенсорними чи неврологічними труднощами, гіперактивністю або надмірною тривожністю, можуть значно виграти від використання VR технологій. Дослідження закордонних та українських фахівців продемонстрували, що використання VR-технологій є ефективним інструментом для дітей з особливими освітніми потребами [1]. Зокрема, віртуальні середовища дозволяють створювати індивідуально адаптовані програми тренувань, які враховують специфічні потреби кожної дитини. Це може включати віртуальні симуляції, що сприяють розвитку моторики, координації та фізичної витривалості через ігрові та інтерактивні завдання [2]. Щодо фізичних вправ, то використання віртуальної реальності пропонується для сеансів інтерактивних тренувань для дітей з інклюзією [3]. Така терапія позитивно зарекомендувала себе, що дозволило підтвердити позитивний вплив віртуальної реальності на дітей з особливостями психічного здоров’я, відсутності проявів зацікавленості та небажанням приймати участь у традиційних фізичних вправах [4]. Здійснено системний аналіз інформаційної системи для віртуальних тренувань на уроках фізкультури для дітей з особливими освітніми потребами. Це дозволило провести комплексний аналіз об'єкту дослідження та предметної області. Створено дерево цілей, яке допомогло визначити 6 основних критеріїв якості інформаційної системи. Застосовано метод аналізу ієрархій (МАІ) для оцінки та визначення типу інформаційної системи, що дозволило ухвалити рішення щодо підтримки прийняття рішень. Описано постановку проблеми та обґрунтування необхідності розробки такої системи. В результаті досліджень та розробки дипломної роботи була створена інформаційна система для віртуальних тренувань на уроках фізкультури для дітей з інклюзією та тих, хто навчається на дистанційному режимі. Ця система пропонує ефективний метод здійснення фізичних вправ та підтримки фізичної активності дітей з різними освітніми потребами. У роботі наведено опис використання системи з підтримкою віртуальної реальності. Розглянуті рекомендації для поєднання традиційного процесу тренувань з використанням VR-технологій. Описано послідовність підключення необхідного обладнання та програмного забезпечення для забезпечення оптимального використання системи. Об'єкт дослідження – процес створення елементів віртуальних тренувань на уроках фізкультури для дітей з інклюзією та тих, хто навчається на дистанційному навчанні. Предмет дослідження – методи і засоби створення та вдосконалення інформаційних технологій для впровадження віртуальних тренувань на уроках фізкультури для дітей з інклюзією та з врахуванням особливостей дистанційного навчання. Мета дослідження: розроблення та реалізація інформаційної системи віртуальних тренувань на уроках фізкультури для дітей з інклюзією та тих, хто навчається на дистанційному навчанні. Результатом цього дослідження є створений програмний застосунок, який надає можливість проведення віртуальних тренувань з фізкультури для дітей з інклюзією, а також для тих, хто навчається на дистанційному навчанні. Цей застосунок дозволяє тренерам та педагогам визначати потреби та можливості кожного учня, а також проводити тренування з врахуванням їхніх індивідуальних особливостей.

Guided by the described criteria contained in modern research and practice, the term "VR training information system in physical education lessons" is defined as an innovative technological platform that integrates virtual reality (VR) to improve the educational process in physical education. This system aims to increase students' efficiency and motivation through interactive and immersive training that simulates real physical activities and sports situations. The information system of VR training in physical education classes can significantly help in solving problems that arise in children with various special needs. In particular, such categories of children as children with visual impairments, verbal difficulties, autism spectrum disorders, sensory or neurological difficulties, hyperactivity, or excessive anxiety can greatly benefit from the use of VR technologies. Studies by foreign and Ukrainian experts have shown that the use of VR technologies is an effective tool for children with special educational needs [1]. In particular, virtual environments allow creating individually adapted training programs that take into account the specific needs of each child. This may include virtual simulations that promote the development of motor skills, coordination, and physical endurance through gaming and interactive tasks [2]. In terms of exercise, the use of virtual reality is proposed for interactive training sessions for children with inclusion [3]. Such therapy has proven to be effective, which allowed us to confirm the positive impact of virtual reality on children with mental health problems, lack of interest and unwillingness to participate in traditional physical exercises [4]. A systematic analysis of the information system for virtual training in physical education classes for children with special educational needs was carried out. This allowed for a comprehensive analysis of the research object and subject area. A goal tree was created, which helped to identify 6 main criteria for the quality of the information system. The method of hierarchy analysis (MAI) was applied to evaluate and determine the type of information system, which allowed to make a decision on decision support. The problem statement and justification of the need to develop such a system are described. As a result of the research and development of the thesis, an information system for virtual training in physical education classes for children with inclusion and those who study remotely was created. This system offers an effective method of exercising and maintaining physical activity for children with different educational needs. The paper describes the use of the system with the support of virtual reality. Recommendations for combining the traditional training process with the use of VR technologies are considered. The sequence of connecting the necessary equipment and software to ensure optimal use of the system is described. The object of research is the process of creating elements of virtual training in physical education lessons for children with inclusion and those who study at distance learning. The subject of the research is methods and means of creating and improving information technologies for the implementation of virtual training in physical education lessons for children with inclusion and taking into account the peculiarities of distance learning. The purpose of the study: to develop and implement an information system for virtual training in physical education classes for children with inclusion and those studying at distance learning. The result of this research is a software application that provides the possibility of conducting virtual physical education training for children with inclusion, as well as for those who study at a distance learning. This application allows coaches and teachers to determine the needs and capabilities of each student, as well as to conduct training based on their individual characteristics.