Моделювання індивідуальних траєкторій фізичного розвитку учнів на основі типу нервової системи та стану соматичного здоров'я

Мета дослідження – розробити та теоретико-емпірично обґрунтувати модель індивідуальних траєкторій фізичного розвитку школярів на основі психофізіологічних особливостей різних типів нервової системи.
У дослідженні взяли участь 42 учні старшої школи. Для діагностики типу нервової системи застосовувались опитувальник Я. Стреляу (STI, 134 твердження) та теппінг-тест Є. П. Ільїна. Соматичне здоров'я оцінювалось за п'ятьма функціональними індексами методики Г. Л. Апанасенка. Статистична обробка здійснювалась методами описової статистики, критерію χ² Пірсона, рангової кореляції Спірмена та кластерного аналізу (k-середніх). Встановлено домінування учнів із помірно сильним типом нервової системи (38,1%). Середній сумарний бал соматичного здоров'я по вибірці склав 8,1 ± 3,9, що відповідає нижній межі «середнього» рівня; 40,5% учнів мають рівень нижче середнього або низький. Виявлено значущий кореляційний зв'язок між силою процесів збудження та рівнем соматичного здоров'я (rs=0,61, p<0,01). Кластерний аналіз виокремив чотири типологічні групи учнів, для кожної з яких запропоновані диференційовані параметри навантаження.

This study addresses a critical gap between declarative policy and actual pedagogical practice by developing and empirically validating a model of individual physical development trajectories (IPDT) for senior school students, grounded in the integrated assessment of nervous system typology and somatic health level.
The empirical study was conducted at Gymnasium № 154 in Kyiv during the 2025-2026 academic year. The sample comprised 42 students in grades 10-11 (22 males, 20 females). Nervous system type was assessed using the Strelau Temperament Inventory (STI), supplemented by the tapping test as an objective psychomotor verification method (concordance coefficient W = 0.74, p<0.01). Somatic health was evaluated using Apanasenko's functional index methodology, which calculates a composite score from five physiological indices. The distribution of nervous system types revealed that the moderately strong balanced type was the most prevalent (38.1%), followed by the sanguine type (19.0%), the melancholic type (16.7%), the phlegmatic type (14.3%), and the choleric type (11.9%). The mean somatic health score across the sample was 8.±3.9, corresponding to the lower boundary of the average level. Notably, only 26.2% of students demonstrated above-average or high health levels, and 52.4% showed critically reduced cardiovascular functional reserve as indicated by the Robinson Index and heart rate recovery time. Spearman rank correlation analysis revealed a significant positive association between excitation process strength and overall somatic health level (rs=0.61, p<0.01), with additional significant correlations involving inhibition strength (rs=0.47, p<0.01) and nervous process mobility (rs=0.33, p<0.05). The vital capacity index demonstrated the strongest correlation with overall health (rs=0.68, p<0.01), underscoring the central role of respiratory reserves in the physical health profile of adolescents. K-means cluster analysis (k=4, 100 iterations; F(3,38=47.2, p< 0.001) identified four pedagogically meaningful student typologies: "Adaptively Strong" (K1, 21.4%), "Moderately Adaptive" (K2, 38.1%), "Somatically Vulnerable" (K3, 23.8%), and "Neurodynamically Vulnerable" (K4, 16.7%). For each cluster, differentiated training parameters were developed, specifying workload volume, intensity, exercise type, recovery intervals, weekly session frequency, and monitoring strategy. The proposed four-component IPDT model is a practically applicable tool for individualizing physical education without requiring additional material resources. Implementation recommendations include initial psychophysiological screening in September, a station-based lesson format enabling parallel differentiated tasks, per-lesson heart rate and RPE monitoring for K3 and K4 students, and semester-based cluster reassessment. Future research should focus on a full-year pedagogical experiment to verify the model's effectiveness.