Программа Культура России
 Скачать 6.95 Mb.
|
|
3.2.5. Теория и методика формирования двигательных действий с заданным результатом Данная теоретическая концепция является базовой для реализации процесса обучения двигательным действиям в адаптивной физической культуре. Она включает в себя важнейшие положения рассмотренных теорий и концепций. Первым установочным положением теории и методики формирова-ния двигательных действий с заданным результатом является требова-ние применения тренажеров, управляющих суставными движениями (ТУСД) человека, других устройств в сочетании с физической помо-щью тренера-преподавателя для выполнения аналогичных функций. ТУСД человека, названные позже императивными, обеспечивают целостное выполнение упражнения (или относительно самостоятельных его частей) с заранее запланированными показателями за счет принудительного удержания или изменения позы (взаимного расположения звеньев тела) занимающегося. ТУСД во многом сходны с активными экзоскелетонами и антропоморфными механизмами, применяющимися, в частности, в медицине при замене или восстановлении утраченных функций тех или иных органов движения человека. В отличие от известных в физической культуре комплексных трена-жерных стендов, включающих в себя большее или меньшее число ком-понентов искусственной управляющей среды, ТУСД человека реализу-ют ее функции в полном обьеме и гарантируют выполнение заданного кинематического рисунка упражнения, ритмоскоростной основы фор-мируемого навыка не только при отсутствии так называемого внутрен-него управления со стороны обучаемого, но и при неправильных по-пытках последнего осуществить это управление (С.П. Евсеев, 1985). Это объясняется тем, что императивные тренажеры воспроизводят сустав-ные движения, являющиеся первопричиной любых произвольных дви-гательных действий человека. Императивные тренажеры, обеспечивая предпосылки для практического осуществления этапа «чистого» сенсорно-перцептивного обучения за счет воспроизведения исполнительной части действия, создают благоприятные возможности для формирования его полноценной ориентировочной основы, адекватных ощущений, восприятий, двигательных представлений и вообще когнитивной сферы будущего двигательного действия. И, наконец, крайне важно то, что тренажеры, управляющие суставными движениями, позволяют избежать ошибок и искажений техники. Вторым установочным положением описываемой теории и методики является требование количественного определения эталонной (оптималь-ной) программы положения тела человека во времени, обеспечивающей воспроизведение планируемого результата, а также допустимых от нее от-клонений. В программе положения тела, выражаемой в виде частных про-грамм – места, ориентации и позы, – проявляется конечная цель дви-гательного действия, а следовательно, и процесса его формирования. Исходя из этого, количественное определение оптимального варианта этой программы для конкретного человека (или их группы) следует признать обязательным. Определение программы положения тела занимающегося во времени, а также допустимых отклонений от нее может быть осуществлено по данным биомеханического анализа техники лучших исполнителей упражнения. Для этого необходима большая статистика биомеханических характеристик, чтобы выявить общие черты рационального выполнения упражнения и исключить влияние второстепенных деталей, обусловленных индивидуальными особенностями исполнителей. Однако такой подход к определению программы положения тела недостаточен, когда ставится задача обучить новому, не выполнявше-муся ранее упражнению или упражнению, обладающему новыми (на-пример, рекордными) свойствами. В этом случае возможно использова-ние механико-математического моделирования движений с помощью ЭВМ. Для этого необходимо привлечение методов биомеханического анализа, моделирования, численных методов решения прямой и об-ратной задач динамики движений человека, задач оптимального управ-ления с обоснованием критериев оптимальности двигательных действий и ограничений кинематических и динамических характеристик сустав-ных движений, метода экспертных оценок и др. По существу, данная проблема сводится к выбору из огромного количества вариантов решения двигательной задачи единственного ва-рианта техники, а также к определению допустимых отклонений от этого варианта, не приводящих к ошибкам. Учитывая огромную слож-ность проблемы определения оптимальной программы положения тела человека, представляется целесообразным использовать в комплексе методы моделирования и экспертной оценки, проводимой опытными педагогами, т.е. работу с ЭВМ в диалоговом режиме. Применяя математическую теорию оптимизации движений, отсеи-вая с помощью количественных способов анализа и синтеза их нераци-ональные, неэффективные, а в ряде случаев, и опасные для здоровья варианты, мы тем самым выполняем за учащегося ту огромную, кропот-ливую работу по осуществлению обоснованного выбора и проектирования своих пресыщенных степенями свободы кинематических цепей. Или, дру-гими словами, работу по определению оптимальных управляющих дви-жений в суставах, которая обычно проводится путем проб и ошибок и необходимость которой, по крайней мере в объемах, имеющих место в сегодняшней практике адаптивной физической культуры, вряд ли мож-но считать вполне оправданной. Возвращаясь к требованию количественного определения допусти-мых отклонений от эталонной программы положения тела человека во времени, подчеркнем, что оно предусматривает определение допусти-мого «коридора» отклонений по конечному результату действия и по его текущим (промежуточным) характеристикам. Человек управляет перемещением общего центра масс, ориентацией своего тела только за счет осуществления тех или иных суставных движений. Поэтому для занимающегося и педагога в первую очередь необходимо знание и оптимального варианта, и допустимого «коридора» отклонений от программы позы. Следующим, третьим положением, выполнение которого обязательно для осуществления методики освоения двигательных действий с заданным результатом, является требование определения содержания эталонного образа системы условий, которые необходимы занимающимся в про цессе выполнения действия, а также определения изменений этого со-держания, происходящих по мере автоматизации действия, выработ-ки двигательного навыка. При этом крайне важно не только предста-вить учащемуся полную систему ориентиров, но и обеспечить его объективной информацией о выполняемых им управляющих движе-ниях в суставах. Выполнение этого требования необходимо для того, чтобы минимизировать возможные неверные мышечные напряжения спортсмена при его работе внутри тренажера. А также для того, чтобы не допустить формирования неосознанного, а следовательно, негибкого навыка путем «натаскивания» занимающегося на конкретное действие. Данное требование предполагает, что поиск индивидуальных вариантов образа системы условий, необходимых учащемуся для выполнения упражнения, следует вести не на начальных этапах освоения действия, как это обычно делается, а на этапе его совершенствования в естественных условиях. На первых же этапах освоения действия целесообразней использовать единый, универсальный для всех исполнителей образ условий выполнения упражнения или, другими словами, «эталонную ориентировочную основу действия» (ЭООД), использование которой обеспечивало бы занимающемуся успешную реализацию эталонной техники. И лишь после этого занимающемуся предоставляется возможность уточнения, конкретизации эталонной ООД, поиска индивидуальных вариантов образа условий выполнения действия. При таком подходе у учащегося всегда будет возможность вернуться к «эталонной ООД», сопоставить ее с индивидуальными находками и оценить эффективность последних. Перечислим наиболее важные требования к методике составления эталонной ориентировочной основы действия. Во-первых, определению ООД должно предшествовать выявление кинематических и динамических характеристик эталонной (оптималь-ной) программы изменения позы человека, приводящей к реализации цели упражнения. Во-вторых, в качестве единиц (элементов) анализа и синтеза техни-ки упражнений, «азбуки» описания двигательных действий необходимо использовать: 1) однонаправленное изменение угла в тех или иных сус-тавах (элемент управляющего движения) и 2) удержание неизменным взаимного расположения двух смежных звеньев или суставного угла (эле-мент динамической осанки). Поэтому при описании техники двигатель-ного действия следует давать не только кинематическую характеристи-ку программы позы, но и ее динамическую (силовую) трактовку: 1) указать, активно (за счет мышечных сил) или пассивно (за счет внешних сил) осуществляется удержание неизменным или изменение суставного угла; 2) в каком направлении – совпадающем с направле-нием изменения угла в суставе или противоположном – должны быть направлены усилия занимающегося в анализируемом суставе. В-третьих, при составлении словесных формул ООД необходимо наметить стратегическую линию (или линии) их сокращения и обяза-тельно выделить те формулы, которые соразмерны по времени с реальной скоростью выполнения упражнения. В-четвертых, при определении словесного содержания ЭООД не-обходимо использовать результаты опроса не только высококвалифи-цированных, но и юных спортсменов, разучивающих интересующее двигательное действие. При опросе опытных занимающихся необходи-мо выяснить не только те компоненты ориентировки, которые ими используются в настоящее время, но и те, которые они применяли на более ранних этапах формирования движений. В-пятых, необходимо стремиться к созданию тренажеров, управ-ляющих суставными движениями человека и позволяющих выделить спе-циальный этап перцептивного обучения, который важен не только для формирования двигательного действия, но и для объективизации со-держания его ориентировочной основы. Следующее, четвертое положение, которое должно быть выполнено для осуществления методики формирования действий с заданным результатом, сводится к требованию объединения процессов обучения двигательным дей-ствиям и развития и совершенствования качеств и способностей занимаю-щихся в единый процесс – формирования действий с заданным результа-том, а также к требованию определения готовности учащихся к освоениюдвигательных действий с помощью ТУСД человека. Учитывая, что по своим главным характеристикам проявления дви-гательные качества не должны отличаться от динамической структуры двигательного навыка или, другими словами, должны проявляться в неразрывной связи с техникой выполнения упражнений, логично для развития качеств использовать само осваиваемое двигательное действие, выполняя его в тренажере. Тренажеры, управляющие суставными движе-ниями человека, позволяют наиболее полно реализовать идею метода сопряженных воздействий (В.М. Дьячков и др.) Возможность проявлять максимальные напряжения без опасности падения, получения травм, искажения оптимальной программы позы, которая контролируется ус-тройством, информирующим и поправляющим спортсмена каждый раз, когда его действия идут вразрез с эталонными, позволяет эффективно развивать необходимые для данного упражнения двигательные качества и способности. Для создания у человека «запаса прочности» по отноше-нию к тому или иному классу задач целесообразно внутри тренажера, воспроизводящего движения в суставах, создать дополнительные сред-ства, стимулирующие повышенные по сравнению с программными нервно-мышечные напряжения занимающегося. Если имеется тренажер, управляющий суставными движениями, то готовность занимающихся к освоению того или иного действия це-лесообразнее всего определять с его помощью. В этом случае удается избежать необходимости освоения большого количества подводящих и подготовительных упражнений, в процессе обучения которым возмож-но появление и закрепление ошибок. Если разучиваемое действие имеет очень сложную структуру и требует для выполнения высокого уровня развития двигательных способностей, то целесообразно разделение этого действия на отдельные компоненты (части, фазы, блоки или главные и корректирующие управляющие движения) и проведение оценки готовности человека к выполнению выделенных компонентов эталонной программы положения его тела. Критерием реализации занимающимся заданных параметров суставных движений является отсутствие в процессе суставного движения (или их серии) взаимодействий звена с частями тренажера и соответствие воспроизводимого занимающимся суставного момента мышечных сил тому суставному моменту, который приводит к запрограммированным параметрам вращения звена. В этом случае части тренажера перемещаются вместе со звеном (параллельно с ним) и без взаимодействия с ним. Если же занимающийся превышает эти значения суставного мо-мента мышечных сил, или, напротив, не в состоянии их воспроизвес-ти, он непременно вступит в вынужденный контакт (во взаимодействие) либо с одной, либо с другой частями императивного тренажера, т.к. тренажер обеспечивает воспроизведение необходимых кинематических характеристик вращения звена независимо от действия занимающегося. Данные контакты (взаимодействия) приведут к возникновению силы вынужденного взаимодействия звена либо с одной, либо с другой час-тями тренажера. Причем величина силы вынужденного взаимодействия звена с ними будет тем больше, чем больше реализуемые занимаю-щимся значения суставного момента мышечных сил отличаются от тех, которые обеспечивают задаваемое вращение звена без взаимодей-ствия с частями устройства. И, наконец, пятым важным положением рассматриваемой теории и методики является требование применения особой структуры процесса фор-мирования двигательного действия, введение в этот процесс новых этапов. Разработка, изготовление и проверка тренажеров, управляющих сустав-ными движениями человека, создали реальные предпосылки для этого. В частности, с помощью ТУСД стало возможным введение в структуру процесса формирования двигательных действий новых этапов, говорить о которых при использовании традиционных средств и методов не пред-ставлялось возможным (С.П. Евсеев, 1987). К ним относятся этапы: 1) формирования ориентировочной основы двигательного действия и сенсорно-перцептивного обучения при принудительном воспроизведении исполнительной части действия; 2) формирования нервно-мышечных координаций и соответствующих им мышечных ощущений с использованием ориентировочной части действия; 3) развития специальных качеств и способностей, необходимых для осуществления действия; 4) формирования умений и навыков самоконтроля, предупреждения и коррекции ошибок; 5) перехода к самостоятельному выполнению двигательного действия и демонстрации планируемого результата в естественных условиях. Выделенные этапы соответствуют этапам начального и углубленного разучивания двигательных действий в общепринятой структуре процесса обучения. При разучивании двигательного действия этап формирования его ори-ентировочной основы и сенсорно-перцептивного обучения при принудитель-ном воспроизведении исполнительной части действия позволяет разгру-зить сознание занимающегося от необходимости управления органами, реализующими исполнительную часть действия, и полностью сосредото-чить его на формировании зрительных, вестибулярных, стато-динамических, слуховых, суставных ощущений и целостного восприятия реальных движений и условий, в которых они осуществляются. Именно этот этап позволяет преодолеть главную трудность процесса формирова-ния двигательного действия – перекинуть мост от образно-логического представления о том, как его следует выполнять, к образованию двига-тельно-чувственного образа входящих в действие операций и предметно-интеллектуальному их осмыслению, т.е. к образованию психической мо-дели (образа) действия, с помощью которой впоследствии будет регули-роваться и контролироваться его выполнение. Причем, подчеркнем еще раз, исключив из этого процесса ошибочные, пробные исполнительные компоненты действия, неизбежные при традиционном обучении. Для лучшего прочувствования и осознания главных управляющих движений в суставах или их частного случая – удержания взаимного расположения звеньев – целесообразно использовать активацию или, напротив, выключение некоторых анализаторных систем. В частности, для представления информации об управляющих движениях в виде вне-шних ориентиров могут быть использованы средства световой или зву-ковой индикации начала и окончания управляющих движений, время достижения максимальной амплитуды сгибания и других показателей. Значение такой информации трудно переоценить, если вспомнить, что большинство управляющих движений при выполнении упражнений, ис-пользуемых в физической культуре, выпадают из зоны зрительного кон-троля человека. В некоторых случаях, когда необходимо сконцентрировать внимание занимающихся на мышечной ритмике, полезно, например, выполнять упражнения с закрытыми глазами. Второй этап – формирования нервно-мышечных координаций и соответствующих им мышечных ощущений с опорой на ориентировоч-ную часть действия – является основным в рассматриваемой методике. Здесь занимающийся, опираясь на сформированную на первом этапе ЭООД, осваивает необходимые управляющие движения в суставах. Основная задача занимающегося на этом этапе заключается в такой организации движений в суставах, которая бы вначале уменьшила, а затем и совсем исключила его взаимодействия с частями тренажера или звеньями тела преподавателя. Другими словами, с самых первых попыток работы на втором этапе занимающийся начинает активно искать необходимые комбинации нервно-мышечных напряжений, приводящих к воспроизведению осваиваемых управляющих суставных движений. Поскольку оптимальная программа движения воспроизводится независимо от его действий, последний лишен возможности ошибаться. Однако если это все-таки произойдет и занимающийся допустит ту или иную неточность в приложении усилий, он тут же вступит во взаимодействие с частями тренажера или звеньями тела преподавателя. Причем чем больше учащийся ошибается в приложении усилий, тем большее воздействие он испытывает на себе. Исходя из этого было определено важное правило работы занимаю-щихся на данном этапе. Это правило предписывает ученику первые по-пытки осуществления управляющих движений в суставах производить с минимальной интенсивностью усилий, чутко «прислушиваясь» к воз-действиям со стороны. При малейших рассогласованиях действий учаще-гося с заданными занимающийся должен тут же прекратить свою актив-ность. Если же таких рассогласований нет, то допускается постепенное увеличение интенсивности мышечных усилий до программных величин. Воспринимая воздействия извне с помощью двигательного, тактильного анализаторов, занимающийся может сразу по ходу движения вносить в свою деятельность соответствующие коррективы. Нетрудно видеть, что деятельность занимающегося на втором этапе принципиально отличается от традиционного освоения двигательных действий. Напомним, что первая стадия формирования действий в тради-ционной методике характеризуется невысокой скоростью, напряженно-стью, неточностью движений. Это объясняется необходимостью блоки-ровать излишние степени свободы биокинематических цепей, без чего в естественных (обычных) условиях необходимая организация двигатель-ного акта не может быть достигнута и двигательная задача не может быть решена. Мышцы-антагонисты активно вмешиваются в движения, тор-мозя их, что позволяет вносить коррективы по ходу их осуществления. Внешне это выглядит как «излишнее закрепощение» и истолковывается многими физиологами как результат иррадиации возбуждения в коре боль-ших полушарий. И лишь на второй стадии в результате длительной трени-ровки постепенно исчезает напряженность, становится четкой мышеч-ная координация, повышается скорость и точность двигательного акта. Императивные тренажеры или преподаватель, беря на себя функ-цию организации двигательного действия и решения двигательной зада-чи, освобождают человека от необходимости вмешательства в движе-ния мышц-антагонистов, от необходимости какого бы то ни было зак-репощения и неизбежности иррадиации возбуждения в коре больших полушарий головного мозга. Они обеспечивают выполнение двигатель-ной задачи и при пассивном состоянии занимающегося, и при различ-ной активности (от минимальной до необходимой), и даже при непра-вильных попытках решить задачу. Все это позволяет занимающемуся осмысленно искать необходимые управляющие движения и вносить коррективы по ходу их осуществления. Продолжительность данного этапа обусловлена сложностью двигательного действия и подготовленностью занимающегося. Работа на втором этапе завершается тогда, когда учащемуся удается сознательно выполнить программные управляющие движения в суставах независимо от воздействий извне. Если после овладения необходимыми механизмами межмышечной координации учащемуся не удается выполнить изучаемое действие или осуществлять его необходимое время, то тренажер, регламентирующий кинематические характеристики суставных движений, может быть использован для «наполнения» движения «силовым содержанием», повышения функциональных возможностей различных органов и систем. Для повышения моторного потенциала занимающихся в структуру процесса формирования двигательных действий с заданным результатом вводится третий этап – развития специальных качеств и способностей, необходимых человеку для осуществления действия. Необходимость работы на данном этапе возникает также при разви-тии двигательных качеств и способностей человека с целью создания у него запаса «прочности» по отношению к тому или иному классу двига-тельных действий. Так, например, на данном этапе с помощью ТУСД це-лесообразно выполнять упражнения с дополнительными отягощениями (утяжеленными поясами, жилетами, манжетами и т.п.), амортизатора-ми, ограничивающими амплитуду тех или иных движений в суставах и зак-репленными на теле учащегося, который находится внутри тренажера, и другие усложненные варианты движений. Возможность проявлять макси-мальные напряжения без опасности искажения оптимальной программы позы, которая контролируется устройством, позволяет исключать мно-гие отрицательные явления, характерные для традиционного процесса развития качеств, и прежде всего образование и закрепление ошибок. Для формирования гибкого навыка, способного реализовываться в изменяющихся внешних условиях, вводится четвертый новый этап – формирования умений и навыков самоконтроля, предупреждения и коррекции ошибок с помощью тренажера. В отличие от традиционного процесса обучения здесь формирование умений самоконтроля и предупреждения ошибок осуществляется более целенаправленно, причем после освоения действия. Для этого применяется специальный прием – контрастное воспроизведение эталонной программы изменения позы и искаженной (ошибочной). Последняя определяется из анализа типичных для разучиваемого упражнения ошибок. Кроме того, на этом этапе отрабатываются действия занимающегося по предупреждению и коррекции ошибок. С этой целью с помощью ТУСД или воздействий преподавателя звенья тела учащегося выводятся из зоны допустимых отклонений, а он отрабатывает действия, вначале препят-ствующие выводу его звеньев из зоны допустимых отклонений, а затем возвращающие их из «зоны ошибок» в зону допустимых отклонений. Таким образом, четвертый этап позволяет заранее подготовить человека к критическим ситуациям, которые могут возникать при использовании действия в естественных условиях. На последнем, пятом этапе – перехода к самостоятельному выполнению двигательного действия и демонстрации планируемого результата в естественных условиях – осуществляется либо постепенное уменьшение величины физической помощи, прикладываемой педагогом к занимающемуся, либо увеличение зазора между звеньями тела человека и частями тренажера, либо «снятие» отдельных частей устройства. Основное назначение пятого этапа заключается в снижении отрицательных эмоциональных реакций занимающихся при переходе к самостоятельному выполнению двигательного действия и демонстрации планируемого результата в естественных условиях, а также в выработ-ке у учащихся навыков самостраховки. В случае необходимости этот этап может проводиться с применением традиционных страховочных при-способлений (лонж, поролоновых ям и т.п.). Завершая описание структуры процесса формирования двигательных действий с заданным результатом, необходимо подчеркнуть, что предложенную схему следует рассматривать как примерную, ориентировочную. Реальный учебно-тренировочный процесс всегда более сложен и многообразен, а поэтому предложенная схема может изменяться и корректироваться. В частности, в ряде случаев, когда учащиеся достаточно хорошо подготовлены и владеют сходными с разучиваемым двигательными дей-ствиями, возможно исключение первого и третьего этапов, значитель-ное сокращение четвертого и пятого. В то же время даже для высококва-лифицированных спортсменов, давно освоивших те или иные действия, оказывается полезным кратковременное возвращение к повторению полной ориентировочной основы действия и к сенсорно-перцептивной тренировке без проявления активных мышечных усилий, а также к тре-нировке по алгоритму четвертого этапа. Как показали педагогические эксперименты, проведенные Г.В. Барминым (1989), в некоторых случаях целесообразно сочетать работу на выделенных этапах с попытками выполнения разучиваемого действия в естественных условиях, но с обязательной надежной страховкой. Это особенно полезно для занимающихся, быстро привыкающих к тренажерным условиям. Весьма эффективен прием, заключающийся в выполнении осваиваемого действия в естественных условиях сразу после кратковременной работы в тренажере с отягощением. Иногда целесообразно изменять очередность выделенных этапов. На-пример, при освоении сложных по координации двигательных действий, требующих от занимающихся высокого уровня развития физических ка-честв, более оправданным будет первоначальное развитие специаль-ных качеств и способностей занимающихся. Это, разумеется, желательно делать с помощью ТУСД, воспроизводящих одно-, двухсуставные дви-жения или отдельные фазы разучиваемого упражнения. Рассмотренные в данной главе установочные положения теории и методики формирования двигательных действий с заданным результатом, внедрение в практику адаптивной физической культуры тренажеров императивного типа позволяют по-новому подойти к проблеме развития и совершенствования его двигательной функции. Чтобы систематизировать существующие в теории и методике физической культуры и рассмотренные в учебнике теоретические концепции и технологии обучения двигательным действиям, воспользуемся схемой, представленной на рис. 2. Эта схема графически изображает типичную ситуацию обучения двигательным действиям через пробы и ошибки: по мере увеличения количества повторений количество и величина ошибок постепенно уменьшаются, а способ выполнения действия приближается к оптимальной (эталонной) технике (изображенной на схеме жирной горизонтальной линией). |