CC BY
40
УДК 796.01
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОРТИВНОГО НАВЫКА С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОГЕННЫХ РЕГУЛЯТОРНЫХ СВЯЗЕЙ И УСЛОВИЙ УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯМИ ЧЕЛОВЕКА
И.В. Клешнев - кандидат педагогических наук, доцент ФГУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт физической культуры» Санкт-Петербург
IMPROVING OF ATHLETIC SKILLS USING TECHNOLOGICAL REGULATORY CONNECTIONS AND MANAGEMENT CONDITIONS
OF HUMAN MOTIONS
I.V. Kleshnev - Candidate of Pedagogical Sciences, associate professor FGU «St. Petersburg Scientific-Research Institute of Physical Culture»
St. Petersburg
e-mail: igor 12klvaramhler. ru
Ключевые слова: движение, навык, регуляторная связь.
Аннотация. В результате исследовательской работы, проведенной с высококвалифицированными спортсменами - членами олимпийских и паралимпийских сборных команд России по плаванию и академической гребле, были получены уникальные данные о процессе подготовки сильнейших спортсменов страны, сформированы критерии оценки специальной подготовленности и спортивно-технического мастерства, исследовано состояние и уровень подготовленности сильнейших спортсменов в связи с их особенностями, разработаны и апробированы инновационные средства и методы подготовки спортсменов.
Key words: motion, skill, regulatory connection.
Abstract. As a result of research conducted with highly skilled athletes - members of the Olympic and Paralympic all-Russian teams in swimming and rowing unique data of the preparation process of the strongest athletes of the country were obtained, the criteria for assessment of special preparedness and sport-technical skills were formed, the condition and level of preparedness of the strongest athletes in relation to their characteristics were investigated, innovative means and methods of athletes' training were developed and tested.
Формирование и развитие новых средств и методов физического воспитания в большей мере происходило в области спорта как вида деятельности с высоким уровнем конкуренции и экстремальными условиями. В этой связи, спорт высших достижений является областью для испытания и распространения прогрессивных инновационных технологий двигательной подготовки. В частности можно отметить распространение тренажерных средств в области спорта высших достижений. Однако такое распространение неэффективно и зачастую опасно без разработки методологических основ и базовых законов их использования. Этого требуют не только задачи трансформации новых средств и методов в другие области физического воспитания и профессионально-прикладную подготовку, но и задачи их дальнейшего развития в спорте.
Опыт применения моделирующих компьютеризованных стендов в практике подготовки высококвалифицированных спортсменов показал необходимость разработки теорети-
ческих основ для создания конкретных методик обучения и совершенствования двигательных действий на основе использования технических средств, включающих факторы биологической обратной связи, механической обратной связи, содержательно-смысловой обратной связи, «искусственной управляющей среды».
Понятие «обратная связь» возникло в кибернетике, основателем которой считается Н. Винер. Он выделил два основных принципа управления в сложных системах живой и неживой природы. Первый - принцип иерархии - соподчинение одних элементов системы другим, когда один орган управляет, другим управляют. Второй - принцип обратной связи, когда по соответствующим каналам, информация о результатах управления поступает на управляющее устройство. По прямым связям управляющее устройство обусловливает ту или иную форму активности.
Н.А. Бернштейн (1947) обратную связь, направленную от проприорецепторов в ЦНС при построении движения, назвал «сенсорными коррекциями», П.К. Анохин (1975) - «обратной афферентацией». Н.А. Бернштейн обозначил кольцевую рефлекторную связь, характерную для управления движениями человека.
В связи с развитием технических возможностей в 60-70-х годах прошлого века заложены основы метода биологической обратной связи (J. Kamiya, 1968; N.E. Miller, J.P. Rosenfeld, A.P. Ruddel, S.S. Fox, 1969).
Суть метода заключается в следующем: через различные сенсорные системы в ЦНС предъявляется информация о текущем состоянии управляемой функции, которая в обычных условиях, как правило, не осознается. В ходе биоуправления активно участвует сознание, т.е. управление функцией осуществляется произвольно.
В настоящее время принцип биологической обратной связи используется как методический прием в различных областях деятельности человека (медицине, профессиональной подготовке, спорте). В этом смысле, сфера методологических аспектов применения биологической обратной связи чрезвычайно многообразна, и вследствие этого, до конца не изучена. Кроме того, практически не изучены вопросы применения факторов механической обратной связи, содержательно-смысловой связи в аспекте управления двигательной деятельностью человека.
Результатом теоретических обобщений аналитических исследований биомеханической структуры спортивного навыка явилась концепция «искусственной управляющей среды» (И.П. Ратов, 1972, 1984; Г.И. Попов, 1992). Развитием данного направления стало создание концепций «императивных» тренажеров (С.П. Евсеев, 1995), «биомеханизмов» (В.Н. Си-луянов с соавт., 1995), моделирующих стендов (В.В. Клешнев, И.В. Клешнев, 1995-2009). Данные направления, которые разрабатывались в сфере отечественного спорта, имели значение для понимания механизмов и законов совершенствования двигательного аппарата человека. Однако, в настоящее время, эти направления требуют дальнейшего развития.
Представление о человеке как о единой, целостной сущности, личности позволяет говорить о необходимости разработки особого методологического подхода к использованию технических средств, которые создают принципиально новые условия двигательной деятельности человека. При этом необходимо отметить, что создание новых условий и регулятор-ных связей управления двигательной деятельностью человека, на основе применения технических средств, создает качественно новую, целостную, управляемую и развивающуюся систему. Исходя из этого, можно определить особые свойства и содержание этой системы, как дополнительные техногенные связи и условия деятельности человека, которые обусловлены новым качеством саморегуляции и реализации физического, психического, интеллектуального потенциала человека, новым качеством деятельности, совершенствования и развития организма.
В последнее время в СПбНИИФК созданы компьютерные моделирующие тренажерные комплексы, в которых реализованы принципы биологической обратной связи, механической обратной связи, содержательно-смысловой обратной связи и «искусственной управляющей среды». В этих комплексах реализованы технологии, позволяющие устанавливать
аудио и визуальную биологическую обратную связь по биомеханическим параметрам движений спортсмена, физиологическим реакциям организма на задаваемую нагрузку и производным характеристикам. Технология формирования «искусственной управляющей среды» реализована в моделировании широкого спектра биомеханических условий деятельности по параметрам усилие - скорость, инерционности тела спортсмена, спортивного снаряда, внешнего сопротивления, ускорений и др. (В.В. Клешнев, И.В. Клешнев, 1988-2009).
ЦНС
ЭФ.И.
Анализаторы (зрительный, слуховой)
РЦ.И
А V
Мышечно -движущаяся система
Ш
Ш
ш
Искусственные внешние силы
Искусственные
реактивные
силы
t
В
Техногенный контроль движений и реакций организма
И
Информационная база
Модель движения
J
4
6
7
Рис. 1. Методологическая схема управления движениями человека с использованием дополнительных техногенныхрегуляторных связей и условий управления движениями
спортсмена
Обозначения:
^^^ - внутренние, рефлекторные связи организма;
— - контуры управляющих влияний «искусственной среды»;
— ► - направления биологической и содержательно- смысловой обратной связи; ЭФ.И. - эффекторный импульс;
РЦ.И. - рецепторный импульс;
КМТК - компьютерный моделирующий тренажерный комплекс. Обозначения управляющих связей:
1 - управляющее влияние «искусственных внешних сил»;
2 - управляющее влияние «искусственных реактивных сил»;
3 - исходящий канал биологической обратной связи;
4 - входящий канал биологической обратной связи;
5 - входящий канал содержательно- смысловой обратной связи;
6 - входящий информационно- аналитический канал связи;
7 - исходящий информационно- аналитический канал связи;
8 - содержательно- смысловой канал «искусственной управляющей среды».
Данные устройства позволяют в широких диапазонах моделировать выполнение спортивных упражнений, а также реализовать различные регулирующие воздействия на спортсмена в рамках концепции применения техногенных связей и условий управления движениями человека.
Анализ применения данных средств, в подготовке высококвалифицированных спортсменов, членов 12 национальных сборных команд, позволили сформировать методологическую схему управления движениями спортсмена при использовании технических средств (рис. 1).
Данный подход применялся в эксперименте при подготовке группы высококвалифицированных спортсменов-пловцов в сезоне 2009 года. В эксперименте приняли участие 26 высококвалифицированных спортсменов: 12 женщин в возрасте 20,8+4,1 лет, рост 167,9+6,2 см, вес 54,1+6,09 кг и 14 мужчин в возрасте 23,3+4,9 лет, рост 177,1+5,9 см, вес 68,8+7,65 кг.
Используемый в эксперименте гидродинамический моделирующий стенд включал в себя фактор «искусственной управляющей среды», который позволял моделировать скорость, тяговые усилия, соотношения усилие - скорость. Фактор содержательно-смысловой обратной связи обеспечивал канал видеозаписи, на основании которого определялось время прохождения отдельных отрезков тестовой дистанции, скорость, расчетный результат компонента соревновательной дистанции, гидродинамическое положение тела спортсмена.
В процессе проведения настоящего исследования был проведен педагогический эксперимент для выявления степени изменения гидродинамических характеристик спортсмена-пловца при комплексном воздействии методологических факторов механической обратной связи и содержательно-смысловой обратной связи. Эти факторы были реализованы при использовании разработанного гидродинамического стенда. Суть эксперимента состояла в совершенствовании гидродинамических характеристик спортсмена при его продвижении в водной среде, при использовании дополнительной, регулируемой гидродинамической тяги. При этом фиксировалась скорость плавания на стандартной дистанции.
Результаты эксперимента показали существенное повышение скорости спортсменов после выполнения экспериментальной программы (4-7 занятий). На рисунке 2 представлена динамика средней скорости «скольжения» спортсмена в эксперименте.
Рис. 2. Динамика средней скорости скольжения спортсмена при включении техногенных регуляторных факторов за семь экспериментальных занятий
В результате проведенного эксперимента спортсмены повысили скорость стандартного (20м) отрезка на величину от 0,08 до 0,34 м/с. Данный результат можно оценить как очень высокий, учитывая высокую квалификацию экспериментальной группы (от МС до ЗМС).
Такое положение можно объяснить следующим образом: в результате сочетанного включения факторов «искусственной управляющей среды», механической обратной связи и содержательно-смысловой обратной связи у спортсменов существенно улучшились гидродинамические характеристики; повысились регуляторные способности, «чувство воды»; снизилось сопротивление в водной среде. Анализ технического мастерства высококвалифицированных спортсменов, участников эксперимента, показал значительное позитивное изменение гидродинамических характеристик плавания, которое обусловило улучшение спортивного результата.
Статья поступила в редакцию 27.05.2010 г.
