Биомеханическая характеристика средств и методов физической и технической подготовки в легкоатлетической школе В.И. Алексеева тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.08 ВАК РФ

На правах рукописи

ОРЛОВА Наталья Анатольевна

БИОМЕХАНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СРЕДСТВ И МЕТОДОВ ФИЗИЧЕСКОЙ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ В ЛЕГКОАТЛЕТИЧЕСКОЙ ШКОЛЕ В.И.АЛЕКСЕЕВА

01.02.08 - Биомеханика

13.00.04 - Теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора педагогических наук

1 /;• ГС.Ц- ®

Майкоп - 2009

003477654

Работа выполнена на кафедре биомеханики государственного университета физической культуры им. П.Ф. Лесгафта

Научный консультант: доктор биологических наук, доктор педагогических наук, профессор И.М. Козлов

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор Ан.А. Шалманов доктор педагогических наук, доктор биологических наук, профессор К.Д. Чермит доктор педагогических наук, профессор Ю.К. Чернышенко

Ведущая организация: Российский государственный педагогический университет им. А.И. Герцена

Защита диссертации состоится OM-TJl'bpJl Л.ООЗ Г- в JO часов на заседании Диссертационного совета Д.212.001.01 при Адыгейском государственном университете по адресу: 385000, республика Адыгея, г. Майкоп, ул. Университетская, 208

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Адыгейского государственного университета.

Автореферат разослан МсвЯТЯЦл ¿003года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат педагогических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертационное исследование выполнено в русле сложившейся интеграции научных школ Петербургского (Ленинградского) университета и института физической культуры им. П.Ф. Лесгафта, методологическое направление исследований которых тесно связано с физиологией и биомеханикой двигательной активности человека. В плеяду ученых этих школ входят как основоположники русской науки, так и их последователи - И.М. Сеченов, П.Ф. Лес-гафт, И.П. Павлов, Н.Е. Введенский, A.A. Ухтомский, М.И. Виноградов, Е.К. Жуков, A.A. Красуская, А.Ц. Пуни, Е.А. Котикова, Е.Г. Котельникова, И.М. Коряковский, Д.А. Семенов, В.А. Петров, И.П. Волков, A.C. Батуев, Ю.А. Гагин, И.М. Козлов, С.П. Евсеев, Г.П. Иванова, A.B. Самсонова, В.А. Дорошенко, В.Г. Каменская. Данная работа посвящена изучению отношений теории и передовой практики, гуманитарных и естественно-научных знаний с целью анализа творческого наследия выдающегося тренера и педагога Виктора Ильича Алексеева.

Состояние разработанности научной проблемы. Двигательная деятельность человека - сложная многогранная реальность, представляющая собой единство явлений и процессов различной природы, обусловленная социальными и естественными факторами. Ее целостность нельзя изучить и описать посредством методов и понятийного аппарата какой-либо одной науки. На определенном этапе развития знаний возникает необходимость интегрировать средства, методы и теоретические положения смежных дисциплин.

Проблеме интеграции уделяли внимание многие видные ученые Ч.С. Шеррингтон, A.A. Ухтомский, П.К. Анохин, Б.Г. Ананьев и др. Их труды явились источниками нового научного направления. Так, в учении И.П. Павлова об условных рефлексах высказана мысль о том, что динамический стереотип (система условных рефлексов) в ходе своего становления приобретает самостоятельное значение. При этом отношение со средой имеет не простую однозначную форму «стимул-реакция», а приобретает более сложное выражение -системную связь, в которой определена последовательность различных реакций; автономно реагирующая новая структура способна развиваться самостоя-

тельно и получает признаки, характерные не столько для рефлекса, сколько для двигательной программы. Д.Д. Донской предложил для изучения проблем двигательной деятельности использовать системно-структурный подход. Идеи о взаимосвязи двигательного образа и реального движения являются основополагающими в трудах И.М. Сеченова, H.A. Бернштейна. Интеграция смежных научных дисциплин посредством исследования их отношений (взаимодействий, взаимосвязей) в последнее время признается наиболее активной областью развития, так называемой точкой роста научного знания.

Слово «интеграция» является ключевым понятием, системообразующим фактором в контексте диссертации и трактуется как образование единого целого из элементов различной природы, способствующее формированию новых, системных свойств, расширяющих и повышающих функциональные и познавательные возможности человека.

В сферу интеграции различных областей знания следует добавить взаимосвязь науки с передовой практикой. Разработка и совершенствование средств и методов спортивной тренировки осуществляется тренерами-практиками, чей труд мало связан с поиском ученых и в то же время основательно влияет на развитие научной мысли. В истории эволюции спортивной техники существует множество примеров, когда техника соревновательных упражнений изобреталась не учеными, а тренерами и спортсменами. Так, бег с низкого старта впервые продемонстрировал американский спортсмен Ч. Шеррил, метание диска с поворотом - венгерский спортсмен Р. Бауэр, прыжок в высоту с разбега способом «фосбюри-флоп» - американский атлет Р. Фосбюри. Автором техники толкания ядра с предварительным разгоном снаряда скачком стал американский спортсмен П. О'Брайен, а техники толкания ядра «круговым махом» - советский тренер В.И. Алексеев и его ученик А. Барышников (Озолин Н.Г., Хомен-ков Л.С., 1989; Рудерман Г., 2002). Это положение ярко представлено в таких видах спорта как легкая атлетика, гимнастика, фигурное катание. В них доминирующее значение в подготовке спортсменов имеет совершенствование технического мастерства.

На пути познания закономерностей формы и содержания двигательной деятельности человека, в частности, в области физической культуры, может

подстерегать опасность, заключающаяся в использовании средств, методов, методологических и теоретических положений нескольких научных дисциплин, но логически не связанных между собой. Методологическая задача сводится к тому, чтобы преодолеть противоречия между необходимостью многостороннего исследования этого сложного явления и определения необходимого количества связей между смежными научными дисциплинами для прогрессивного развития знания. Для решения диссертационных задач была использована научно-исследовательская программа «Интеграция науки и физкультурного образования», разработанная профессором И.М. Козловым для института физической культуры и дзюдо Адыгейского государственного университета (Козлов И.М., 2005). В этой программе изложен новый взгляд на предмет биомеханики. Вместо традиционного изучения «механических явлений и процессов в живых системах» предлагается следующее определение: «предмет биомеханики физических упражнений составляют закономерности взаимосвязи механических, морфологических, функциональных и психических процессов и явлений, обусловливающих двигательную деятельность человека, направленную на телесное, душевное и социальное благополучие».

В диссертационной работе необходимо было объединить знания, подходы и методы исследования, принадлежащие различным научным дисциплинам - гуманитарным и естественно-научным: историографическое исследование становления спортивной школы, психолого-педагогический анализ творческой деятельности ее руководителя (заслуженного мастера спорта, заслуженного тренера СССР) В.И. Алексеева и биомеханическое исследование средств, методов общефизической и специальной подготовки спортсменов различной квалификации.

Начиная с XV Олимпийских игр, когда советские спортсмены впервые вышли на Олимпийскую арену, воспитанники школы В.И. Алексеева завоевали 19 олимпийских медалей (в том числе 9 золотых), 47 медалей разного достоинства на чемпионатах Европы и других международных соревнованиях, 360 медалей на чемпионатах и первенствах СССР, установлено 49 мировых рекордов. Руководителем школы и его учениками подготовлено 11 заслуженных мастеров спорта, 31 мастер спорта международного класса, свыше 200 мастеров спорта,

11 тренеров удостоены званий «Заслуженный тренер РСФСР», «Заслуженный тренер СССР». Воспитанники и тренеры школы получили 18 правительственных наград (Борисов К., 1988).

Спортивная школа В.И. Алексеева, кроме тренирующей и образовательной функции, выполняла огромную воспитательную миссию. Значительное место в системе подготовки спортивного резерва наряду с достижениями высоких результатов занимало формирование личности спортсмена посредством воспитания волевых, нравственных черт характера, самостоятельности мышления, привития умений и навыков, необходимых в спортивной карьере и будущей профессии. Очень многие воспитанники Виктора Ильича впоследствии стали талантливыми работниками в выбранных областях деятельности: выдающимися педагогами и тренерами, докторами, профессорами, работниками высшей школы.

За плодотворную педагогическую деятельность - воспитание молодежи и подготовку героев олимпийских игр и рекордсменов мира В.И. Алексеев удостоен высоких правительственных наград: в 1957 году - ордена Ленина, в 1960 году - ордена «Знак Почета», в 1969 году - медали им. Н.К. Крупской, в 1972 году - ордена «Трудового красного знамени», в 1976 году - ордена «Дружбы народов». Кроме того, Виктор Ильич награжден почетным знаком ЦК ВЛКСМ, а также грамотой международного Олимпийского комитета.

Актуальность диссертационной работы обусловлена тем непроходящим значением для отечественного спорта и физического воспитания творческого наследия В.И. Алексеева и его школы (9 золотых олимпийских медалей ценились и будут цениться во все времена), с одной стороны, и недостаточной изученностью того вклада выдающегося педагога-тренера, который может быть использован для развития науки (теории физической культуры, биомеханики физических упражнений), с другой стороны. В этой связи эффективным способом исследования педагогических задач будет не обобщение практического опыта в общепринятом понимании, а его изучение посредством экспериментального исследования, биомеханического анализа физических упражнений школы В.И. Алексеева.

Для биомеханики физических упражнений важной проблемой является изучение компонентов двигательной деятельности различной природы, поскольку механические явления характеризуются не сами по себе, не изолированно, а в структуре - в их связи с психической, физиологической и морфологической сутью двигательного действия.

Для теории и методики физического воспитания, спортивной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры весьма актуальной задачей является внедрение идей и методов биомеханики для решения педагогических задач. С одной стороны, целесообразность использования методологических принципов механики (одной составляющей биомеханики) обусловлена их гносеологическими преимуществами благодаря открытию общеприродных законов развития материи, широким и глубоким использованием математики, электроники, в том числе компьютерной цифровой техники. Биомеханика является сосредоточением проверенных временем идей и технических достижений. С другой стороны, проявления второй составляющей биомеханики - жизни -многогранны, неограниченны. Их не всегда можно изучить посредством традиционного экспериментального метода. В то же время сильной стороной педагогики является ее стремление научно обосновать телесное, интеллектуальное, душевное и социальное благополучие человека. Объединение гуманитарного, естественно-научного направлений и техники способствует прогрессивному развитию науки, интеграции частных разработок, полученных в различных качественно отличающихся разделах науки, в единую систему знания, что является исторической ролью педагогики.

Объект исследования: педагогическая система воспитания и обучения в легкоатлетической школе заслуженного мастера спорта СССР, заслуженного тренера СССР В.И. Алексеева.

Предмет исследования: биомеханическая структура физических упражнений, применяемых в легкоатлетической школе В.И. Алексеева.

Теоретико-методологическая основа исследования: • Фундаментальные положения философии и педагогики о взаимодействии теории и практики в научном познании (В.И. Вернадский, В.П. Тугаринов,

К. Поппер, B.C. Степи;/, К.Д. Ушинский, Ю.К. Бабанский, Н.В. Кузьмина), о поэтапном формировании умственных действий (Г1.Я. Гальперин).

• Основополагающие психофизиологические идеи И.М. Сеченова о рефлекторной природе психики человека, о связи движения с чувствованием; исследования И.П. Павлова по формированию динамического стереотипа (системы временных связей), функционирующим как автономное образование и способного развиваться по собственной программе поведения; представления A.A. Ухтомского о двигательном аппарате как рабочей машине, которая преобразует химическую энергию в механическую в форме конкретного двигательного акта, а также об «оперативном покое» как особом виде организации процессов физиологической активности; учение Н.Е. Введенского об единой природе основных нервных процессов, регулирующих жизнедеятельность организма, приложимых к объяснению свойств и особенностей функционирования элементарного мышечного цикла (эти идеи были развиты Е.К. Жуковым в области физиологии спорта); работа М.И. Виноградова о «предупредительной иннервации» мышечной активности; теоретические положения Ч.С. Шерринг-тона о системной организации высшей нервной деятельности, П.К. Анохина о программировании движений как условного комплекса эфферентных возбуждений, H.A. Бернштейна об определяющей роли двигательной задачи («модели потребного будущего») в структуре двигательного действия, B.C. Гурфинкеля, Ю.С. Левика о «схеме тела».

• Психологические теории опережающего отражения предстоящей деятельности (Д.Н. Узнадзе, И.Т. Бжалава, Б.Ф. Ломов, E.H. Сурков, А.Ц. Пуни,

A.A. Белкин, И.М. Фейгенберг).

• В области биомеханики и педагогики работы П.Ф. Лесгафта о взаимосвязи умственного и физического развития ребенка; Д.Д. Донского о системно-структурном подходе при изучении двигательных действий; В.К. Бальсевича о значении врожденных и приобретенных координации при обучении движениям; И.М. Козлова о прогрессирующей биомеханической структуре двигательного действия, о предметной области биомеханики физических упражнений;

B.В. Коренберга о качественном биомеханическом анализе; C.B. Дмитриева, Ю.А. Гагина об антропоцентрической биомеханике; В.М. Зациорского,

Б.И. Прилуцкого о биомеханике двигательных качеств; И.П. Ратова, Г.И. Попова, Ю.Т. Черкесова, С.П. Евсеева об искусственной управляющей среде, позволяющей формировать программу двигательного действия без переучивания;

A.B. Самсоновой об единстве сенсорного и моторного компонентов формирования биомеханической структуры движений; B.C. Фарфеля о механизмах управления движениями на основе биологической обратной связи; С.Ю. Алешинского, В.М. Зациорского, A.B. Зинковского о моделировании двигательной деятельности человека; представления Ан.А. Шалманова о двигательном аппарате как совокупности биокниематических механизмов, функционирующих самостоятельно согласно частной двигательной задаче и в то же время работа которых объединена единой целью; Л.П. Матвеева, Н.Г. Озолина,

B.П. Филина, В.И. Платонова, К.Д. Чермита, Ю.Ф. Курамшина, Ю.В. Верхо-шанского об определяющей роли общеподготовительных и специальных упражнений в подготовке спортсменов; М.М. Богена об обучении двигательным действиям в физическом воспитании и спорте.

В методологическое обеспечение исследования, наряду с теоретическими положениями перечисленных ученых, вводился как предпосылка научного знания передовой педагогический опыт спортивной школы В.И. Алексеева.

Гипотеза исследования:

Анализ современного состояния науки, а также высказывания известных ученых (Тугаринов В.П., 1954; Донской Д.Д., 1968; Ананьев Б.Г., 1977; Рид Э.С., 1990; Ратов И.П., Бальсевич В.К., 1995; Чернышенко Ю.К., 1998; Чер-митК.Д., 2001; Гагин Ю.А., Горелов A.A., 2003; Степин B.C., 2003; Воронов A.B., 2004) позволили определить основное перспективное направление педагогических исследований - это интеграция различных областей знания, необходимая для изучения двигательной деятельности человека. В этом плане, разрабатывая гипотезу исследования, было выдвинуто предположение о том, что интеграция практического опыта выдающейся легкоатлетической школы и методологического, категорийного, методического арсенала биомеханики послужит продуктивной движущей силой развития педагогической науки - теории и методики спортивной тренировки.

Цель исследования:

Обосновать педагогические и биомеханические условия использования эффективных средств и методов физической и технической подготовки спортсменов школы В.И. Алексеева.

Задачи исследования:

1. Доказать эффективность развития теории спортивной тренировки за счет изучения и внедрения результатов практического творчества ведущих тренеров;

2. Обосновать систему взглядов В.И. Алексеева на процесс физического воспитания и спортивной тренировки и выделить ее основные педагогические идеи направленного совершенствования физической и технической подготовленности спортсменов;

3. Обосновать состав средств, методов, педагогических и биомеханических условий физической и технической подготовки спортсменов, использующихся в школе В.И. Алексеева для достижения спортивных результатов мирового уровня;

4. Определить биомеханическую цель применения В.И. Алексеевым физических упражнений, выявить биомеханическую сущность отношений и связей между двигательной программой, сенсорными коррекциями и организацией двигательных действий на периферии двигательного аппарата;

5. Определить особенности отношений между педагогической задачей и элементарным мышечным циклом «сокращение-расслабление» при выполнении физического упражнения скоростно-силового характера.

Методы и организация исследования. В работе использовались историографические, педагогические, биомеханические, физиологические методы исследования. Среди них: анализ научной литературы, архивных и методических материалов по проблемам исследования, анкетирование тренеров и спортсменов, хронометрия, тензодинамометрия, электромиография, методы статистической обработки результатов исследования.

Основной базой проведения экспериментов явились легкоатлетический манеж клуба им. В.И. Алексеева, Зимний стадион Санкт-Петербурга, стадионы

и спортивные залы СПбГУФК им. П.Ф. Лесгафта, Шуйского ГПУ, а также научная лаборатория биомеханики ИФК и дзюдо АГУ.

Научная новизна результатов исследования:

- Предложен новый методологический подход к исследованию двигательных действий человека, основанный на объединенной единой целью совокупности знаний различной природы - гуманитарного и естественно-научного. В диссертационной работе впервые достаточно полно проанализированы общеподготовительные и специальные упражнения, а также методы спортивной подготовки, используемые в школе В.И. Алексеева. Историографический и педагогический анализ был продолжен экспериментом, предметом которого стало изучение биомеханической структуры физических упражнений, апробированных результатами выступлений учеников школы на соревнованиях различного уровня.

- Определена основная предметная область изучения практического наследия ведущих спортивных тренеров, включающая принципы обучения двигательным действиям и организацию тренировочных занятий, состав и характеристику применявшихся средств, методы обучения и тренировки, новаторские подходы к организации учебно-тренировочного процесса.

- Выявлена и оценена система педагогических взглядов В.И. Алексеева на процесс обучения и совершенствования двигательных действий (использование большого количества разнообразных физических упражнений, доминирование обучения двигательным действиям над другими компонентами подготовки, высокая интеллектуализация и вариативное их освоение, использование активного отдыха, активное привлечение сигналов различной модальности для создания интегрального двигательного образа), позволившая обеспечить достижение высоких спортивных результатов и изобрести технику соревновательных упражнений и отдельных ее элементов.

- Определены методические особенности применения общеподготовительных и специальных упражнений для формирования техники движения и высокого уровня подготовленности спортсменов в легкоатлетической школе В.И. Алексеева (изменчивость направления перемещения тела и его частей в пространстве, применение необычных исходных и промежуточных положений,

одновременное решение нескольких двигательных задач, чередование периодов напряжения и расслабления при выполнении упражнения).

- На основании анализа представлений В.И. Алексеева о спортивной тренировке, определено, что биомеханической целью применения физических упражнений являлось формирование центральной нервно-нервной психической модели предстоящего движения и обеспечение ее эффективного программирования.

- Предложен критерий оценки координационной сложности физического упражнения, включающий как определение роли периферического уровня двигательной активности (механические связи и зависимости между внешней физической средой и мышечкой тягой), так и центрального (нервно-психические механизмы формирования обратных связей на основе интеграции двигательной памяти, двигательной задачи). Таким показателем является отношение времени формирования двигательной программы и реального движения.

- Расширены представления о программном и корригирующем механизмах биомеханической структуры физического упражнения. Сформулировано определение двигательной программы как центрально-нервного механизма, регламентирующего состав мышц, последовательность, длительность и уровень их активности. Выявлены соотношения между центральной двигательной программой и характером двигательных задач, требующих одновременного решения в скоростно-силовых спортивных упражнениях. Уточнены роль и место механизма сенсорных коррекций при управлении двигательным действием (происходит коррекция программы, а не движения). Показано, что наиболее ответственной частью двигательного действия является не само движение, а предшествующая фаза, когда происходит его программирование.

- Дана биомеханическая характеристика элементарного двигательного цикла «сокращение-расслабление» мышцы, составляющего периферическую основу целостного движения и неоднозначно связанного с центральным уровнем организации двигательного действия: сознательно регулируется только возбуждение двигательных единиц и прекращение их активности, тогда как расслабление - пассивный процесс.

- Дополнены знания об условиях организации физических упражнений с биологической обратной связью, позволяющей расширить сенсорное поле раздражений, что способствует более эффективному управлению двигательным действием.

Положения, выносимые на защиту:

1. Эмпирические знания тренеров-новаторов вносят основной вклад в достижение спортивных результатов и обеспечивают прогресс методики спортивной тренировки. В связи с этим одним из плодотворных путей развития науки в области теории спорта, биомеханики физических упражнений является подход, основанный на интеграции науки и передовой практики. Роль науки заключается в преобразовании эмпирических знаний, добытых в спортивной практике, в теоретические знания с целью дальнейшего их применения и развития в качестве элементов логической структуры учебного материала.

2. Основные педагогические идеи направленного совершенствования физической и технической подготовленности спортсменов в легкоатлетической школе В.И. Алексеева заключались в использовании большого разнообразия общеподгоговительных и специальных упражнений, в доминировании совершенствования технического мастерства над остальными компонентами спортивной подготовки, в высокой интеллектуализации процесса обучения, в активном привлечении сигналов различных модальностей (зрительных, слуховых, тактильных, проприоцептивных) для понимания движения, создания интегрального двигательного образа.

3. В состав средств, применявшихся в школе В.И. Алексеева для достижения спортивных результатов мирового уровня, входили упражнения для формирования базы двигательных действий, соревновательные и подготовительные упражнения, общеразвивающие вариативные упражнения, упражнения, обеспечивающие активный отдых. Методическими особенностями их применения являлись частая смена направления перемещения тела в пространстве, применение необычных исходных и промежуточных положений, одновременное решение нескольких двигательных задач, обеспечение многократного чередования напряжения и расслабления мышц при выполнении физических упражнений. Педагогическими условиями физической и технической подго-

товки спортсменов являлись непрерывность и круглогодичность тренировок, создание мотивации и положительного эмоционального фона при обучении двигательным действиям, индивидуализация тренировочного процесса. Основным биомеханическим условием подготовки спортсменов является вариативное применение физического упражнения, направленное на комплексное освоение мира движений, развитие мышечного чувства, построение нервно-психической модели (программы) предстоящего движения и способов ее реализации посредством кинематических механизмов.

4. На основе изучения опыта В,И. Алексеева выделено два уровня управления движением: центральный и периферический. Биомеханической целью вариативного применения В.И. Алексеевым физических упражнений является обеспечение построения центральной нервно-психической модели предстоящего движения и ее программирование за счет выделения состава мышц, последовательности и уровня их активности на периферии двигательного аппарата. Основным центральным механизмом управления физическими упражнениями является программирование. Длительность программирования зависит от координационной сложности физических упражнений: она возрастает в результате увеличения числа сенсорных и двигательных компонентов, вовлекаемых в интеграционную структуру управления двигательным действием.

5. Одним из механизмов периферической организации двигательного аппарата, обусловливающий центральный уровень организации движений, является элементарный двигательный цикл «сокращение-расслабление» мышцы. Одна составляющая этого цикла («сокращение») может управляться сознательно, другая составляющая («расслабление») является следствием прекращения поступления импульсов возбуждения из центральной нервной системы и зависит главным образом от упруго-вязких свойств мышц. В спортивных скорост-но-силовых ациклических двигательных действиях умение расслаблять мышцы (снижать возбуждение) перед ключевой фазой движения повышает их результативность.

Теоретическая значимость результатов исследования.

Работа определяет новое направление в изучении и обобщении передового опыта спортивных тренеров, в развитии представлений о процессах и поло-

жениях спортивной тренировки, биомеханических основ спортивной техники, способах повышения спортивного мастерства, заключающаяся в преобразовании эмпирических знаний в теоретические с целью их развития и применения.

Теоретическая значимость для биомеханики определяется тем, что уточнены представления о центральных и периферических уровнях регуляции двигательных действий, показаны роль и функционирование центральных программ в целостном двигательном действии, отличающимся сложной моторной организацией, определены особенности управления элементарным двигательным циклом «сокращение-расслабление» мышцы. Дополнены знания о сенсорных влияниях на эффективность обучения скоростно-силовым упражнениям, расширено содержание предметной области биомеханики физических упражнений за счет изучения компонентов различной природы, подтверждена обоснованность нетрадиционного определения биомеханики как науки, предложенное И.М. Козловым.

Теоретическая значимость для истории, теории и методики физического воспитания, спортивной тренировки заключается в том, что:

- определены приоритетные задачи исследования передового опыта спортивных тренеров;

- дано теоретико-логическое обоснование предмету, содержанию и направлениям исследования передового опыта;

- сформулированы теоретические основы целесообразного применения эффективных средств и методов технического и физического совершенствования спортсменов вообще и в скоростно-силовых видах легкой атлетики, в частности, обоснованы направления и целесообразные случаи интеллектуализации процесса обучения двигательным действиям.

Практическая значимость работы определяется тем, что разработаны теоретические положения, научно-обоснованные рекомендации относительно путей и условий физической и технической подготовки спортсменов, апробированных в легкоатлетической школе «Зенит» г. Ленинграда под руководством В.И. Алексеева. Разработанная методика их современного применения может быть использована в системе физического воспитания для формирования двигательной культуры человека, для повышения спортивных результатов и в про-

цессе вузовского образования для совершенствования процесса подготовки будущих тренеров. Результаты исследования внедрены в учебный процесс в нескольких вузах России - в физкультурных вузах г. Санкт-Петербурга, г. Майкопа, на факультетах физической культуры университетов г. Шуи, г. Курска, г. Белгорода.

Новые знания расширяют возможности научного объяснения круга вопросов, связанных с отбором средств и методов физической и технической подготовки спортсменов, процессом и этапами обучения двигательным действиям, способами совершенствования и изобретения техники соревновательных спортивных упражнений. Полученные материалы могут быть также применены в дальнейших разработках по проблеме управления движениями. Результаты исследования отражены в монографиях, научных публикациях и докладах на конференциях.

Достоверность и достаточность полученных результатов исследования и выводов основывается на методологии системного исследования, позволившего интегрировать экспериментальные результаты и теоретические обобщения различной природы с использованием метрологически проверенных методов исследования и статистической обработке фактических данных, на тесной связи теории и практики, определившее содержание диссертации.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены и обсуждены в период 1995-2008 гг. на международных научных конференциях (г. Санкт-Петербург, 1996, 2003; г. Москва, 1998; г. Майкоп,1999, 2007; г. Шуя, 2002, 2004, 2005; г. Йоэсуу, Финляндия, 2005); на всероссийских и региональных конференциях (г. Нижний Новгород, 1998; г. Шуя, 2000); на ежегодных научных конференциях СПбГУФК им. П.Ф. Лесгафта, СПбНИИФК, Шуйского ПГУ, а также в ряде других конференций и семинаров.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы, включающей 381 наименование отечественных и зарубежных авторов, приложений. Работа изложена на 303 страницах, включает в себя 20 рисунков и 16 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Предпосылки диссертационного исследования

В первой главе диссертации излагаются историографические и методологические взгляды на проблему взаимоотношения практического (эмпирического) и теоретического подходов в научном познании, проведен анализ соответствующей литературы для определения актуальных проблем биомеханики и теории спортивной тренировки.

Несмотря на то, что в методологии различных наук большое внимание уделяется изучению отношений между теорией и практической деятельностью людей, сложность проблемы заключается в объединении знаний различной природы, в частности, гуманитарного (историографического, педагогического) и естественно-научного. Кроме того, исследователи отмечают противоречивость отношений между экспериментом, с включенным в него человеком, и теоретическим познанием. В области спортивной тренировки обеспечить единство двух форм познания (эмпирического и теоретического) в необходимой мере так, чтобы сделать его продуктивным в условиях только педагогического эксперимента или только в условиях тренерской практической деятельности, слабо удается. Одним из путей решения этой проблемы является интеграция передового педагогического опыта (историографического знания) с естественно-научным знанием. Природа этих наук разная, тем не менее изучение связей между далеко отстоящими друг от друга областями знания может оказаться более эффективным, чем между близкими, друг на друга похожими дисциплинами.

В диссертационной работе исходной позицией выступает практическая деятельность выдающегося тренера и педагога В.И. Алексеева и его учеников. Объективная значимость их работы была доказана высокими спортивными результатами - рекордами мира, многочисленными медалями высшего достоинства, завоеванными на Олимпийских играх, Чемпионатах мира и Европы. Организационные и информационные обстоятельства, сопровождающие труд специалистов-практиков (высокая мотивация для поиска и совершенствования техники движений, повседневное взаимодействие тренера и воспитанников,

выполнение движений в естественных условиях, отсутствие задержки между возникшей идеей по совершенствованию подготовки и реализацией замысла), свидетельствуют о том, что недооценивать роль их эмпирических знаний нельзя. Вместе с тем они не являются научными и не могут без преобразования использоваться в дальнейших исследованиях и в системе высшего образования. В связи с этим анализ и обобщение творческого наследия школы Алексеева рассматривается в работе как непременное условие для теоретической разработки актуальных проблем спортивной тренировки, биомеханики физических упражнений и последующего экспериментального исследования.

Областью экспериментального исследования была выбрана биомеханика спортивных упражнений скоростно-силового характера, для которой необходимо привлечение знаний многих смежных дисциплин - механики, математики, кибернетики, анатомии, физиологии, психологии. Биомеханика физических упражнений является естественно-научной основой изучения спортивной техники. Она широко использует для решения педагогических задач точные, количественные методы исследования. Предполагалось, что совместное использование экспериментальных количественных данных о биомеханической структуре спортивных двигательных действий и анализа реальных событий, наполнявших творческую лабораторию В.И. Алексеева, может повысить приращение и качество нового теоретического знания.

Физическая и техническая подготовка в спортивной школе В.И. Алексеева

Для повышения всесторонней и специальной подготовки в школе Алексеева существовал большой арсенал физических упражнений, выполняемых всеми спортсменами - новичками и мастерами, юными и маститыми. Они составляют основу всех специализаций легкой атлетики и своеобразную «азбуку» двигательной деятельности учеников В.И. Алексеева как на начальном, так и на последующих этапах подготовки к высшим достижениям. Все применяемые в спортивной школе упражнения условно были разделены на группы:

• упражнения с малыми отягощениями (набивные мячи, гантели, диски от штанги);

• акробатика (партерная и прыжковая), парные упражнения;

• упражнения с использованием гимнастических снарядов (гимнастическая стенка, скамейка, перекладина, гимнастический стол, козел, кольца, канат) и различных предметов (скакалка, резиновые бинты);

• упражнения из арсенала легкой атлетики (метания, беговые и прыжковые упражнения, кроссы);

• упражнения из других видов спорта (передвижение на лыжах, коньках, баскетбол, волейбол, борьба), подвижные (силовые) игры;

• упражнения для отдыха: эстафеты, «веселые» упражнения (Алексеев В.И., 1953, 1955, 1956, 1957, 1959, 1963, 1964, 1965, 1970, 1975; Непомнящий К., 1947; Лукин М.С., 1950; Лутковский Е., 1957; Зыбина Г., 1958; ФельдИ., 1967; Попов Г., 1973; ЧижоваН., 1973; Розенфельд В., 1986).

В зависимости от условий применения физические упражнения по разному способствовали достижению цели. Они не были сложными; подобные средства использовали другие тренеры. Однако в школе Алексеева особенность общеподготовительных упражнений заключалась в том, что они были направлены на совершенствование технического исполнения как самого подготовительного упражнения, так и соревновательного. Совершенствование техники физических упражнений доминировало над всеми остальными компонентами спортивной подготовки. Это своеобразие во многом определяло организацию педагогического процесса.

При подготовке спортсменов широко использовались неформальные теоретические занятия (словесный отчет о выполнении движений, проговаривание основных акцентов в ходе их выполнения, изучение движений по кинограммам, полученных в результате съемки собственным аппаратом В.И. Алексеева). Процесс освоения двигательных действий усиливался благодаря формированию творческого потенциала целого коллектива. В школе осуществлялся совместный поиск рациональных движений для достижения спортивного результата, устраивались конкурсы, демонстрации нового общеподготовительного

или специального упражнения (ученики состязались между собой и учителем в изобретении упражнений). Кроме того, среди воспитанников школы выделялись групповоды - старшие ученики, которые лучше других могли объяснить назначение физических упражнений и помогали Виктору Ильичу тренировать и обучать менее подготовленных спортсменов. Благодаря такому сотрудничеству они, с одной стороны, совершенствовались (лучше понимали движение), стремились к высокому спортивному мастерству, с другой - улучшали, передавали знания, умения и навыки своего учителя младшим ученикам школы. Все эти компоненты подготовки были насыщены потребностью обдумывать движение. Таким образом, в ходе тренировки наряду с физической нагрузкой вовлекались многие сферы психической деятельности человека (познавательная, эмоциональная, волевая), достигалась высокая интеллектуализация процесса освоения двигательного действия.

Для понимания движения, создания его четкого мысленного образа в школе использовались общепринятые в педагогике методы (объяснение, показ, разбор упражнения), которые при применении их тренером приобретали своеобразную форму. Так, при объяснении Виктор Ильич образно сравнивал движения человека с движениями животных. Иногда, когда требовалось сопоставить ошибочное и правильное исполнение упражнения, Алексеев делал это посредством контрастного (шаржированного) показа, т.е. имитации исполнения движений тех спортсменов, у которых они получались особенно хорошо и особенно плохо.

Значительную роль при изучении двигательного действия оказывали жесты, позы, телодвижения, мимика, т.е. невербальные способы обмена информацией между тренером и учениками. Виктор Ильич умело управлял своим телом и мог эффективно использовать свой двигательный потенциал для демонстрации физического упражнения, выражения различных чувств и состояний (красоты, ловкости движений), а также применять двигательные навыки для «клоунады» в связи с тем, чтобы убедить учеников в неправильном, неверном выполнении задания.

Освоение спортсменами школы широкого круга базовых, общеподготовительных упражнений повышало диапазон чувственного восприятия, усили-

вавшееся специально созданными условиями их выполнения. При обучении Виктор Ильич старался обнаруживать по ходу совершенствования действия удобные и неудобные позы и положения (чувствительные точки построения движения). Его ученики делали упражнения из необычных положений или со специально увеличенной амплитудой. Например, имитация техники движений с более низкого, чем обычно приседа, «бег» в положении лежа на лопатках. Часто в тренировку включались, так называемые, упражнения на «взрыв»: по сигналу - мгновенная концентрация усилия в определенной части движения, которое сменялось затем движением на расслабление мышц. Особенно это касалось крупных мышц тела (медленных, менее «ловких»), требующих специальной тренировки. На занятиях включались также упражнения с частой сменой направления движения (например, упражнения с гантелями), с решением нескольких двигательных задач (прыжки со скакалкой на одной ноге в глубоком приседе). При проведении комплекса средств проглядывался определенный рисунок: более сложные по координации, проявлению физических качеств упражнения сменялись легкими, отвлекающими упражнениями. К последним относились упражнения на внимание, различные виды состязаний (например, состязание в ходьбе на руках по преодолению ямы с песком), «веселые» упражнения (например, перепрыгнуть через карандаш, взявшись за носки). Вспомогательные средства разгружали работающие мышцы в перерывах между интенсивными упражнениями, снимали нервное напряжение, быстрее восстанавливали организм.

К числу объективных причин, способствующих прогрессу техники физических упражнений и методов спортивной тренировки, принадлежат условия природной среды, благоприятная естественная обстановка, которые тоже входили в сферу интересов руководителя школы и его воспитанников. «Как только я замечаю, что ребята устали, сейчас же выезжаем за город, и на другой день они уже чувствуют себя по-другому. Чем больше сможем менять условия тренировки, тем лучше усваивается техника. Однообразие условий тренировок в одном зале, в одной комнате, на одной дорожке не приводит к хорошим результатам» (В.И. Алексеев, 1955, с. 11). Занятия на природе воспитывали не только тело, но и общую культуру, общие навыки поведения (самостоятельность, тру-

долюбие, бережное отношение к природе, способность переносить тренировочные и бытовые нагрузки). Приобретаемые спортсменами личностные качества становились важным фактором освоения подготовительных и соревновательных упражнений, роста спортивного мастерства.

Разнообразие средств, постоянное их обновление, понимание целесообразности упражнения поддерживали интерес детей и подростков к занятиям, а также высокую работоспособность в условиях значительных физических нагрузок.

Анализ научно-методической литературы и обобщение опыта работы спортивной школы В.И. Алексеева привели к убеждению в том, что актуальными вопросами в теории и методике спортивной тренировки и в биомеханике физических упражнений являются сенсомоторная организация движений на последовательных возрастных этапах развития организма, формирование двигательного образа, двигательной программы, уточнение взаимосвязи этих компонентов с реальным движением в структуре двигательного действия. Выявленные особенности общеподготовительных и специальных упражнений были подвергнуты экспериментальному исследованию и биомеханическому анализу с привлечением теоретических положений смежных дисциплин.

Биомеханическая характеристика подготовительных упражнений

С точки зрения биомеханики физическое упражнение представляет собой двигательное действие, состоящее из трех неразрывно связанных частей. Первая часть формируется до начала движения и не проявляется в виде механических характеристик. При этом «конструируется» нервная модель (двигательный образ) предстоящего действия и создается план его реализации. Критерием оценки этой скрытой фазы двигательного действия часто служит латентное время двигательной реакции (Дорошенко В.А., 1989; Ветошева В.И., 1992; Каменская В.Г. 1992; Гордеева Н.Д.1995; Правдов М.А., 2003). Во второй части реализуется центрально-нервная двигательная программа в виде периферических кинематических механизмов, взаимосвязанных элементов (мышц и костных рычагов), обеспечивающих решение двигательной задачи и регулируемых

за счет механических свойств двигательного аппарата в реальном масштабе времени. Это собственно «механическая» часть двигательного действия. Третья часть - последействие, запоминание фаз двигательного акта. В памяти остаются «копии» центральных команд, которые сравниваются с афферентной информацией о результатах выполнения движения. Явления, протекающие на первом и третьем этапах двигательного действия, представляют преимущественно психические и физиологические процессы. Накопление двигательного опыта в результате освоения и коррекции моторных программ является сугыо формирования двигательных навыков, что составляет предмет изучения педагогической науки, в частности, теории и методики физической культуры.

Время реакции в структуре двигательных действий

Основными методами исследования центральных и периферических механизмов физических упражнений были: хронометрия (измерение латентного и моторного времени двигательной реакции), электромиография. Время двигательной реакции как показатель особенностей формирования двигательных программ изучалось в двух сериях экспериментов. Регистрация осуществлялась электронным хронометром (минимальный интервал 1 мс) по звуковому сигналу (щелчок хлопушки).

В первой серии экспериментов испытуемому необходимо было среагировать на звуковой сигнал отрывом большого пальца от кнопки, расположенной в руке. Измерение производилось в положениях «основная стойка», «лежа», в статических положениях с минимальной устойчивостью на ограниченной опоре (табл. 1), а также в различные моменты двигательного действия (в любой его фазе) (табл. 2). Обычно по длительности двигательной реакции определяют функциональное состояние спортсмена, интенсивность и модальность сигналов, особенности психической установки. В данной работе по этому показателю оценивалась главным образом сложность физического упражнения, определяемая значениями моментов мышечных сил в исходном положении, количеством изменений направления движений звеньев тела и др.

Таблица 1

Время реакции при поддержании поз тела, отличающихся углами устойчивости

Кол-во человек п Поза X±S,mc Риг Р,- 3 Рг-з

1 положение лежа 135 ±8

14 126 2 положение стоя (основная стойка) 136 + 9 >0,05 <0,05

3 положение стоя в наклоне вперед 167 ± 17 <0,05

Примечание: /V2 - уровень значимости при сравнении результатов в 1-м и 2-м положениях; Р|.3 - уровень значимости при сравнении результатов в 1-м и 3-м положениях; Ргл - уровень значимости при сравнении результатов во 2-м и 3-м положениях

На первом этапе решалась задача: изучить время реакции (ВР) при статических позах, отличающихся степенью устойчивости тела (табл. 1). В широком диапазоне привычных поз (положения «лежа» и «стоя») ВР меняется незначительно (135 и 136 мс). Регуляция этих положений не вызывает особых трудностей. Причиной, по-видимому, является то, что устойчивая поза и мануальное движение регулируются различными не конкурирующими уровнями построения движений. Поза тела при устойчивом равновесии обеспечивается низшими отделами центральной нервной системы (по H.A. Бернштейну самый низший уровень регуляции движений - уровень А), а осознанное движение - реакция пальцем руки - вышележащими. Таким образом, управление устойчивой позой и движением высшего уровня осуществляется независимо: устойчивая поза тела не влияет на ВР и, наоборот, организация движения высшего уровня не нарушает равновесие тела.

В положении «стоя в наклоне вперед», когда устойчивость тела значительно уменьшается (тело спортсмена находится в зоне вероятной потери равновесия), ВР увеличивается (167 мс). В этой двигательной системе конкурируют три программы движений: первая программа обеспечивает поддержание позы, вторая - направлена на движение, в случае потери равновесия, третья -обеспечивает реакцию пальцем по звуковому сигналу. Одновременное взаимо-

действие компонентов двигательной системы, с одной стороны, повышает нагрузку на центральную нервную систему, а, с другой - является фактором ее совершенствования. По мнению М.Б. Беркинблита, И.М. Гельфанда, А.Г. Фельдмана (1991) программа, которая тесно взаимодействует с другими программами, относится к адаптивной, а программа, работающая автономно от всех других, - к жесткой.

Одной из особенностей подготовки детей и подростков в школе Алексеева является выбор тренировочных упражнений с одновременным решением нескольких двигательных задач. Например, сидя на плечах у партнера с зафиксированными на гимнастической стенке ногами (руки за головой) опускание и поднимание туловища с одновременным его поворотом при каждом опускании в ту или другую сторону (одна программа решает задачу поднимания и опускания туловища, другая - его поворот). Выполнение упражнений по нескольким двигательным программам одновременно совершенствует координационные способности спортсменов. Такие двигательные действия являются базой для повышения технического мастерства.

На следующем этапе исследования была поставлена другая задача: определить время реакции в различных фазах двигательных действий, отличающихся количеством составляющих их элементов (фаз). Изучались два двигательных действия: первое - в основной стойке движение рук «вверх (вперед) - вниз», второе - в основной стойке движение рук «вверх (вперед) - в стороны - вверх -вниз». В первом упражнении направление движения рук менялось два раза, во втором - четыре. Методика проведения эксперимента выглядела необычным образом. По ходу двигательного действия, в одной из его фаз подавался звуковой сигнал, по которому испытуемому необходимо было как можно быстрее среагировать отрывом большого пальца от кнопки, распложенной в руке (т.е. параллельно одной из фаз целостного двигательного действия нужно было выполнить дополнительное действие). Основное двигательное действие выполнялось с приемлемой для спортсмена скоростью. При повторении двигательного задания интервалы подачи сигналов не сохранялись; они следовали неравномерно, неожиданно.

Таблица 2

Время реакции (х±8,мс) в различных фазах двухфазного и четырехфазного двигательных действий

Кол. чел. га № В основной стойке движения рук

вверх (вперед) вниз

21 504 1 257 ± 46 186 ± 27

2 314 ± 46 251+37 249 ±37 218 ± 37

вверх (вперед) в стороны вверх вниз

Примечание: достоверность различий не существует только между двумя значениями времени реакции 251 и 249 мс (Р > 0,05)

В таблице 2 представлены показатели ВР в различных фазах двухфазного и четырехфазного двигательных действий. В двухфазном действии значения скрытого периода двигательной реакции заметно меньше (Р < 0,05), чем в аналогичные фазы (первую и вторую) четырехфазного действия. Был сделан вывод о том, что чем чаще меняется направление движения звеньев тела, тем выше требования к управлению двигательным действием, тем дольше формируется его программа.

Важной стороной организации тренировочных занятий в спортивной школе В.И. Алексеева было использование общеподготовительных упражнений с частой сменой направления перемещения тела и его частей. Например, работая с гантелями можно изменить траекторию движения рук: руки движутся вперед до горизонтального положения, в стороны, вверх, а затем в обратной последовательности. При этом шесть раз меняется направление движения, шесть раз меняется сочетание работы мышц, шесть раз происходит смена центральных двигательных программ. В подобных упражнениях решается более трудная задача. Известно, что многие упражнения в легкой атлетике (прыжок в длину, прыжок в высоту, метания копья и др.) отличаются многочисленной сменой направления движений и большим количеством элементов. В.И. Алексеев реапизовывал особенности освоения соревновательных упражнений в об-

щей подготовке спортсменов, что создавало предпосылки для совершенствования техники двигательных действий.

Данные, представленные в таблице 2, дополняют представление о программном и корригирующем механизмах двигательного действия. В двигательных действиях с большим количеством элементов, а, следовательно, с большим количеством переходных процессов (изменений направления суставных движений), требуется больше времени как на формирование центральной программы, так и на реализацию коррекционной основы действия. Кроме того, длительность сенсорной коррекции программы основного действия (движений руками) зависит от момента возникновения помехи относительно его начала: чем меньше интервал времени между началом движения и моментом появления сигнала (помехи), тем больше время двигательной реакции (дольше длиться сенсорная коррекция). По-видимому, период, когда зарождается и возникает программа целостного двигательного действия, является особо важным. Как указывают некоторые исследователи, движение в начале своего пути осуществляется по отработанной программе и управляется без участия механизмов обратной связи; оно корректируется только в последующие фазы (Гордеева Н.Д., 1995; Woodworth R.S., 1899). Очевидно, по этой причине испытуемый в редких случаях не справлялся с заданием: он не мог выполнить основное упражнение тогда, когда помеха возникала до или в первый момент реального движения (в момент программирования).

Поскольку сложность управления движением в различные фазы двигательного действия неодинакова и закономерно уменьшается к концу его выполнения, то можно предположить, что копия центральной двигательной программы отправляется в «кладовую памяти» не целиком до или в момент возникновения реального движения, а постепенно, частями, сразу после выполнения соответствующих фаз действия. Возможно, освобождение оперативной памяти увеличивает скорость обработки информации, в том числе сопутствующей информации, идущей по каналам обратной связи.

Из анализа экспериментальных данных следует еще одно важное положение, касающееся роли и места механизма сенсорных коррекций при управлении двигательным действием. H.A. Бернштейн из двух основных сторон орга-

низации движений - моторной и сенсорной, последнюю считал важной, решающей и называл ее «сенсорной коррекцией движения». «Сенсорная коррекция», как понимал ее ученый, - это реакция на помеху. Реакция, как известно, длится 100-150 мс, а фаза опоры при беге или прыжке тоже составляет 100-150 мс; следовательно, механизм сенсорной коррекции не успеет сработать за такой малый промежуток времени. Поправка движений не может осуществляться по ходу слитно выполняемого двигательного действия, так как, пока сигнал поступает в центральную нервную систему и обрабатывается, движение заканчивается. Поправка может осуществиться только в следующем двигательном цикле или в следующей попытке выполнить упражнение (если упражнение ациклическое). И становится очевидным, что корректируется не движение, а его программа, т.е. сама коррекция является не одномоментным, а длительным процессом.

Время реакции и двигательная программа

В другой серии экспериментов время реакции являлось неотъемлемым компонентом структуры физического упражнения. По звуковому сигналу производилось двигательное действие; регистрировался его латентный период (миллисекундомер запускался контактным датчиком, вмонтированным в хлопушку; его остановка также осуществлялась контактным датчиком, размещенным на поясе спортсмена). Предварительно давалась установка на правильное и быстрое выполнение упражнения. В данном разделе работы латентный период двигательной реакции рассматривается преимущественно как критерий, отражающий длительность формирования центральной двигательной программы.

В таблице 3 приводятся данные времени реакции при прыжке (выпрыгивании) вверх толчком двумя ногами, выполняемого из различных исходных положений - «приседа» и «полуприседа». При выпрыгивании из полного приседа ВР меньше (216 мс), чем при выпрыгивании из полуприседа (272 мс). Различие этих данных были объяснены разницей мышечных моментов для поддержания исходных поз. По субъективной оценке спортсменов присед является удобной позой, полуприсед - неудобной, «тяжелой» позой. По данным Л.М. Райцина

(1972) в трудных положениях значения мышечных моментов приближаются к предельным значениям.

Таблица 3

Время реакции при прыжках, отличающихся мышечными моментами в исходных положениях

Кол. человек п Упражнение х ± S, мс Р

25 150 выпрыгивание из приседа (удобной прозы) 216 ± 42 <0,001

выпрыгивание из полуприседа (неудобной позы) 272 ± 70

Для объяснения полученных результатов были использованы также представления A.A. Ухтомского и H.A. Бернштейна о механизмах координации движений как исключении избыточных степеней свободы. Поскольку реализация программ осуществляется посредством упругих связей (сократительных и соединительно-тканных элементов), то наряду со степенями свободы в механическом понимании дополнительное влияние оказывают упруго-вязкие свойства двигательного аппарата. H.A. Бернштейн наряду с механическими степенями свободы рассматривал упруго-вязкие свойства мышц как дополнительную степень свободы, которую можно регулировать. В этом плане исходная поза «полуприсед» представляет более сложную координационную задачу; мышечные связи находятся в состоянии, в котором можно как увеличивать, так и уменьшать межзвенные углы. При полном приседе подвижность тела ограничивается в основном жесткими костно-суставными связями, уменьшающих количество избыточных степеней свободы.

При анализе данных последней серии экспериментов был сделан следующий вывод. Когда к построению движения подключаются механизмы, основанные на кинестетических свойствах двигательного аппарата, т.е. когда в организации движений участвует большой информационно насыщенный сенсорный поток (следовательно, предъявляются более высокие требования к программированию двигательного действия), то тем самым тренируется и совершенствуется двигательная память - связь между движением и его моделью.

Еще одной особенностью средств и методов подготовки в спортивной школе Алексеева было то, что упражнения выполнялись из субъективно неудобных промежуточных и исходных положений. Непривычные, «тяжелые» позы, очевидно, увеличивали тренирующие воздействия.

Школа базовых физических упражнений, применяемых В.И. Алексеевым в подготовке учеников, позволяла разнообразить внешнюю картину движений, их кинематические и динамические проявления. Однако при обучении и тренировке внимание привлекалось не столько к заключительной (моторной) части физического упражнения, сколько к его сенсомоторной организации, чувственному двигательному образу. Значительные мышечные напряжения увеличивают сенсорный поток в центральную нервную систему, что совершенствует механизмы двигательной памяти, программирования движений, сенсорных коррекций, составляющих основу координации движений.

Электромиографическая характеристика скоростно-силовых ациклических упражнений

Одна из задач экспериментальной части исследования заключалась в анализе и систематизации данных, касающихся биомеханики физических упражнений, используемых в спортивной школе В.И. Алексеева. В основном все соревновательные упражнения (метание копья, диска, толкание ядра, барьерный бег, прыжки в высоту и длину), в которых совершенствовались ученики, были скоростно-силовыми. Поэтому задача была сужена до биомеханического анализа скоростно-силовой подготовки, необходимой как в легкой атлетике, так и в других видах спорта.

В экспериментах посредством электромиографической методики (ЭМГ) изучались отношения работы мышц и центрального программирования. Примером послужили прыжки вверх с места различной сложности. С механической точки зрения соединение звеньев двигательного аппарата человека представляет собой шарниры, а сами движения являются вращательными, т.е. осуществляются относительно суставных осей. При этом, как правило, оси располагаются поперек длинника тела и его звеньев. Этому же плану соответствуют морфо-

логические соотношения мышц-двигателей и костных рычагов, передающих силу и движение. Разнообразие биомеханической структуры вращательных движений определила выбор прыжков вверх без поворота и с поворотом тела в качестве объекта исследования особенностей взаимодействия центральных двигательных программ. По ходу физических упражнений одновременно с электрической активностью трех мышц ноги (передней большеберцовой м., икроножной м., ягодичной м.) регистрировались кинематические и динамические характеристики движений: определялись начало перемещения тела спортсмена, достижение максимального значения силы при отталкивании, отрыв и постановка ног на опоре, достижение максимальной высоты полета и скорость перемещения общего центра масс тела (ОЦМТ), импульс силы.

Испытуемый выполнял две серии прыжков. Первая серия включала прыжок вверх толчком двумя ногами, прыжок вверх толчком двумя ногами с поворотом тела вокруг продольной оси на 90° и 180°; вторая серия - прыжок вверх толчком одной ногой, прыжок вверх толчком одной ногой с поворотом тела вокруг продольной оси на 90° и 180°. Предполагалось, что эти двигательные действия осуществляются по нескольким параллельным центральным программам. В прыжке вверх толчком двумя ногами двигательные программы обеспечивают 1) удержание вертикального положения тела с опорой на две ноги, 2) максимально возможное перемещение тела вверх. Прыжок вверх толчком двумя ногами с поворотом тела на 90° и 180°, очевидно, осуществляется по трем двигательным программам: первая регулирует позу при двуногой опоре; вторая способствует движению тела вверх, третья осуществляет поворот тела вокруг продольной оси. В прыжках вверх толчком одной ногой без поворота и с поворотом тела количество двигательных программ соответственно сохраняется, однако затрудняется их выполнение из-за участия одних и тех же мышц в реализации двух или трех различных задач.

Прыжки вверх толчком одной и двумя ногами обеспечиваются главным образом работой антигравитационных мышц в согласовании с антагонистами. Активность передней большеберцовой мышцы начинается в фазу амортизации и, постепенно увеличиваясь, продолжается при отталкивании. Пик ее активности предшествует пику активности антигравитационных мышц (икроножной м.,

ягодичной м.); большую нагрузку передняя болыиеберцовая мышца испытывает при движении ног в голеностопном суставе. Немного позднее включаются в работу антигравитационные мышцы. Начало их активности совпадает с периодом перехода от фазы разгона ОЦМТ к фазе торможения при амортизации, когда ускорение ОЦМТ спортсмена меняет знак. Огибающие ЭМГ икроножной и ягодичной мышц характеризуются постепенным нарастанием и резким спадом (рис. 1). Наивысшие значения электрической активности антигравитационных мышц несколько предшествуют или совпадают с моментом максимальной силы отталкивания. В целом изменения огибающих ЭМГ похожи на кривую тензо-динамограммы. Характерным при выполнении скоростно-силовых упражнений является снижение активности мышц еще до окончания отталкивания. Это свидетельствует о том, что заключительные фазы прыжка происходят по инерции (баллистический тип организации движений).

Сравнение двух видов прыжка (без поворота и с поворотом тела) показало, что в прыжках с поворотом в фазу полета перед постановкой ног на опору наблюдается большее возбуждение мышц. Очевидно, это связано со сложностью решаемых задач. В прыжках с поворотом тела исследуемые мышцы кроме поступательного движения вверх дополнительно обеспечивают вращательное движение вокруг вертикальной оси, что затрудняет приземление. Иными словами, дополнительная двигательная задача (дополнительное задание, дополнительная двигательная программа) непосредственно определяет координационную активность мышц, увеличивая требования к ее распределению в пространстве и времени.

При приземлении вновь происходит всплеск мышечной активности, особенно мышц дистальных звеньев ног (передняя болыиеберцовая м., икроножная м.), в результате чего увеличивается жесткость кинематических цепей, необходимая для обеспечения ударного взаимодействия в наиболее нагрузочную фазу прыжка. Особенностью работы мышц в этот период движения является их значительное возбуждение еще до контакта ног с опорой. Подобные факты были обнаружены ранее при изучении спортивных упражнений (Козлов И.М., 1966; Самсонова A.B., 1983; Серов C.B., 1988; Муравьев В.П., 1991; Ци-пинЛ.В., 1991; Кадыркаев P.A., 2003). Появление электрической активности

у. е.

у.е. 1

--ГО- № № № А' ■гг 1

гг щ § щ Л- .'1-я У-- Ф щ т --ь -1л

а / ф ¿а-

1 ■■■ 4"' VI., '■: 11 Д -р. :г ф ■Фг

■Ут Л Ф "г"

£ 'V Н^г 4;

-1- ГГ" ф ■ 1 --

У \ 4" -г -Ч: , ■4 -Ь ....

т: -г}'-: -11: V 4 г ГТ~ 1 Щ ; 1-г щ .!: —Ч •г

- '.Г'" 4 "Г 4

ТРП Щ : [- Цу Л]:,; й- Фи

Ш т ф ¡Т '¡1 ||| 1 №

нГ № % * - Иг- И - щ -Г? Л] н 1

II

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 Г(с)

Рис. 1. Схема электрической активности мышц при прыжках вверх толчком двумя ногами без поворота (I) и с поворотом тела на 180° (II): 1) передняя болыпеберцовая м.; 2) икроножная м.; 3) ягодичная м.; 4) тензодинамограмма и фазовый состав прыжка г2 - ф-ы разгона и торможения ОЦМТ при амортизации, Ь - ф. отталкивания, и - ф. полета, ?5-ф. приземления

антигравитационных мышц и их антагонистов еще до того, как возникло реальное видимое движение, подтверждает гипотезу о том, что центральная программа опережает будущее событие. Этот пример наглядно показывает преимущества программирования как основного механизма управления спортивными движениями. Преимущество программирующих механизмов заключается в возможности прогнозировать, предсказывать будущее событие, в частности, подготовить двигательный аппарат к динамическому взаимодействию с внешней средой.

В прыжках с поворотом тела и в прыжке вверх толчком одной ногой (более сложных двигательных действиях по сравнению с прыжком вверх толчком двумя ногами) активность мышц при приземлении продолжается еще некоторое время, что, вероятно, связано с необходимостью запоминания и анализа результатов реализации двигательной программы, обусловленной ограничением опоры и действием инерционных сил при вращении. При движениях, одновременно осуществляемых по двум или трем центральным программам, требуется более высокая концентрация мышечной активности, что подтверждает целесообразность подготовительных физических упражнений в школе В.И. Алексеева, основанных на одновременном решении нескольких двигательных задач.

При сравнении прыжков вверх с места, отличающихся степенью сложности исполнения, была отмечена некоторая вариативность отдельных характеристик электромиограмм - длительности активности мышц в отдельные периоды движения, высоты огибающих электрическую активность мышц. Полученные данные подтверждают мнение B.C. Гурфинкеля, Ю.С. Левика (1990) о том, что одна и та же программа движений может адаптироваться к новым условиям -изменяться по временным и пространственным показателям. Однако, несмотря на некоторые отличия, в целом не нарушается согласование (координация) работы мышц. Так, в период взаимодействия спортсмена с опорой при амортизации и отталкивании передняя большеберцовая мышца начинает работу первой и первой ее заканчивает. Спустя некоторое время после начала активности этой мышцы в работу включаются антигравитационные мышцы - икроножная и ягодичная. Их активность прекращается также после окончания активности антагониста. На основе этого наблюдения было сформулировано положение о

центральной двигательной программе, которая представляет собой нервный механизм, определяющий состав мышц, последовательность, длительность и уровень их активности. В целостном скоростно-силовом ациклическом двигательном действии центральная программа (подпрограмма) предназначена для системы суставных движений, объединенных единой задачей (например, оттолкнуться от опоры или приземлиться на опору). Она регулируется автоматически, самостоятельно и сохраняется при значительном изменении условий ее реализации.

Новый подход к определению центральной дзигательной программы основан на изучении передового опыта тренера и спортсменов, на анализе структуры спортивных многосуставных двигательных действий, обеспечиваемых крупными мышечными группами, выполняемых с большой амплитудой и в различных направлениях, значительно отличающихся степенью устойчивости тела. Полученные данные дополняют сведения других авторов и позволяют заключить, что программирование является, во-первых, общим центральным механизмом регуляции движений и, во-вторых, позволяет оценить эффективность движений как фактор формирования двигательных способностей человека.

Изменения условий взаимодействия с опорой при прыжках на одной ноге и с поворотом тела по-разному сказывается на внешних показателях движения и на их соответствии внутренней структуре. Несмотря на то, что в прыжках, реализующихся по сложным центральным программам, наблюдается общее увеличение электрической активности мышц, значения их кинематических и динамических характеристик уменьшаются. С повышением трудности задания заметно снижается импульс силы при отталкивании, вертикальное перемещение ОЦМТ, вертикальная скорость ОЦМТ спортсмена. Например, по сравнению с прыжком вверх толчком двумя ногами в прыжке вверх толчком одной ногой с поворотом тела на 180° высота прыжка уменьшается с 0,6 до 0,34 м, вертикальная скорость ОЦМТ спортсмена - с 2 до 1,6 м/с, а импульс силы изменяется не столько за счет величины силы, сколько за счет длительности приложения усилий.

В прыжке вверх толчком двумя ногами вертикальное перемещение ОЦМТ - наибольшее (0,6 м) по сравнению с другими прыжками. В этом двига-

тельном действии работа одной программы не мешает реализации другой программы: удержание устойчивого равновесия не снижает эффективность перемещения тела вверх.

Прыжки вверх с места толчком одной и двумя ногами с поворотом тела, когда необходимо совмещать поступательное и вращательное движения, реализуются по разным взаимоисключающим программам, что снижает эффективность исполнения каждой. Установка на одновременное выполнение прыжка вверх и вращения тела приводит, например, к уменьшению вертикальной составляющей реакции опоры при прыжках с поворотом.

Еще одна особенность физических упражнений, используемых В.И. Алексеевым в тренировке детей и подростков, состояла в том, что упражнения с усложнением и дополнением задания (дополнительной двигательной программой) стимулировали проявление силового потенциала мышц, обеспечивающих движения, и их антагонистов, т.е. совершенствовали периферический процесс движения, а также способствовали установлению оптимальных условий взаимосвязи между центральными и периферическими уровнями организации движений.

Элементарный двигательный цикл «сокращение-расслабление» мышцы как компонент структуры центральной двигательной программы

Значительная функциональная роль в формировании структуры двигательных действий человека принадлежит элементарному мышечному циклу «сокращение-расслабление». В этом взаимодействии сознательно управляется только одна его часть - сокращение; волевые стимулы определяют длительность и последовательность активной работы мышц. Расслабление есть следствие прекращения импульсов возбуждения, оно протекает пассивно и во многом зависит от вязко-упругих свойств мышечной ткани.

Основанием для сформулированного теоретического положения послужили данные эволюционной физиологии, разрабатываемой Санкт-Петербургской университетской школой физиологии. Основоположником этого направления исследования явился Н.Е. Введенский. Суть его взглядов за-

ключается в том, что процессы возбуждения и торможения в центральной нервной системе представляют собой целостный механизм. Такое соединение есть результат длительного развития двигательной функции. В ходе эволюции на начальных этапах сначала совершенствовались движения отдельных частей тела, которые обеспечивались работающими автономно (не подчиняющимися общей задаче) позвоночными сегментами. Затем появились нервные центры, координирующие сегментарные изменения. Эти нервные центры позднее разделились на два вида: одни «отвечали» за сокращение мышц, другие - за их расслабление. На определенном этапе, начиная от позвоночных животных, природа отказалась от разделения. Итогом явилось то, что высшими отделами центральной нервной системы в качестве регулятора используются только процессы возбуждения мышцы, а расслабление есть следствие прекращения возбуждения (Жуков Е.К., 1974).

-5.000Е+2 —

о.адо о.еоо о.еоо 1.000 1.200 1.юо 1,еоо 1.800 2,000 г.200 2,000

2,000 Е+3 1.000Е+3-

•5,ОООЕт2-

0,«!0 0.1

| I I I | III {1 I 1 I I И 0,830 1,000 1,200 1.407 1

I шК I ^ ~ гяЯ ш

III I а I м

■ I I I

1.800 2.000 2.200 2.400

2,000 Е+3 1.000Ё+3-

III III II

-эдооЕ+г-1

0,400 0,600 0.800 1,000 1,200 1.400 1,600 1,800 2,000 2,200 2,300

(V

I II I I I

Рис. 2. Огибающие электрическую активность антигравитационных мышц при прыжке вверх толчком одной ногой:

I) икроножная м.; 2) ягодичная м. (черным цветом ограничены области активности мышц); 3) тензодинамограмма

Мысль о том, что мышца получает один вид эфферентной иннервации -возбуждающий, подтверждается следующими экспериментальными данными. На рисунке 2 изображена огибающая электрическую активность мышц при прыжке вверх толчком одной ногой. Прыжок является типичным скоростно-силовым упражнением (см. также рис. 1). Антигравитационные мышцы (икроножная м., большая ягодичная м.) в период отталкивания работают синхронно. Их максимальное возбуждение совпадает или почти совпадает с максимальной силой отталкивания (силой реакции опоры) по тензодинамограмме. В тот период, когда эфферентная сигнализация поступает к мышце, огибающая ЭМГ значительно увеличивается (становится длиннее), имеет сложные изгибы. После прекращения импульсов возбуждения, движение продолжается по инерции, а огибающая ЭМГ резко снижается. Это свидетельствует о том, что управление движением происходит тогда, когда мышца возбуждена, а расслабление происходит пассивно.

Несмотря на то, что изучаемые двигательные действия или отдельные их фазы регулируются на разных уровнях построения движения (по H.A. Бернштейну), необходимо помнить, что основу двигательного действия составляет элементарный мышечный цикл «сокращение (возбуждение) - расслабление». Оценка принадлежности двигательного действия к тому или иному уровню построения движения может быть осуществлена по одной половине этого цикла - «сокращению», так как только эта часть может регулироваться самыми высшими отделами центральной нервной системы. Расслабление является пассивными процессом, зависящим во многом от вязко-упругих свойств мышц, а также от утомления. Это положение имеет весьма принципиальное значение при обучении и тренировке в скоростно-силовых видах спорта, имея в виду то обстоятельство, что координированные двигательные действия представляют собой систему согласования элементарных циклов активности мышц различного назначения.

В теории спортивной тренировки среди всех скоростно-силовых упражнений принято выделять группу упражнений, движения которых осуществляются по баллистическому типу. К ним относятся толкание ядра, метание диска или копья в легкой атлетике, прыжки в воду, прыжки с трамплина, многообо-

ротные прыжки в фигурном катании. В баллистических двигательных действиях часть траектории движения осуществляется за счет приложения мышечных усилий, а последующая часть - преодолевается по инерции без активного участия мышечных сил. Периоды высокой, максимально возможной активности мышц приходятся на ответственные фазы движения - толчка, броска, отталкивания (Лебедев В.М., 1963; Анокина Л.Г., 1974; Богданов О.В., Яковлев Н.М., Сметанкин A.A., Химии O.K., 1981; Ланка Я.Е., Шалманов Ан.А., 1982; Кулез-нев В.Н., 1989; Путников А.Н., 1995; Кадыркаев Р., 2003 и др.). В связи с этим организация соревновательных упражнений должна быть направлена на то, чтобы силовой потенциал мышцы использовался преимущественно для преодоления внешнего сопротивления (массы спортивного снаряда или веса собственного тела) в наиболее сложные или ответственные фазы двигательного действия. Снижение мышечного напряжения перед основным ведущим моментом движения, хотя бы на короткий промежуток времени, позволит максимально использовать силу мышечной тяги в финальном усилии. Если мышца перед ключевой фазой двигательного действия напряжена, то приложение силы в цикле сокращения будет меньше, так как ее работа уже начинается с определенного уровня напряжения. Кроме того, когда мышцы предварительно, перед движением расслаблены, то эффективнее будет осуществлять переход от расслабления к движению, от одной двигательной программы к другой (Орлова H.A., 2005). При этих условиях достигается как высокая продуктивность отдельных фаз движений (толчка, броска, отталкивания), так и высокий результат спортивного упражнения (прыжка, метания, бега с низкого старта).

Теоретические положения о закономерностях и особенностях организации скоростно-силовых упражнений подтверждаются практикой спорта. Спортивная подготовка в школе В.И. Алексеева отличалась большим разнообразием тренировочных средств и способов их применения. Для решения задач, касающихся распределения усилий в пространстве и во времени, Виктор Ильич включал в тренировку своих учеников упражнения, направленные на чередование напряжения мышц с их расслаблением, на осуществление быстрого перехода от напряжения мышц к расслаблению и, наоборот, от расслабления мышц к их напряжению в ходе выполнения упражнения. Среди них были общеподго-

товительные и специальные упражнения в положении «стоя», «сидя» и особенно «лежа», когда легко расслабляться и не надо одновременно обеспечивать равновесие и точность движений. Например,

1) из основной стойки с вытянутыми вверх руками осуществлялось последовательное расслабление звеньев тела «сверху вниз» - кисть, предплечье, плечо, корпус тела - до положения «приседа»;

2) в положении «лежа на спине» выталкивание партнера ногами, который упирается грудью на согнутые ноги исполнителя;

3) в положении «стоя» один спортсмен бросает мяч в зону, доступную для лежащего напротив партнера (сверху над головой, справа или слева от продольной линии тела), т.е. в зону, в которой партнер может поймать мяч и сразу же перебросить его обратно.

В этих и других подобных упражнениях были задействованы крупные мышцы тела, требующие специальной тренировки, так как они отличались высоким силовым потенциалом и меньшим уровнем развития быстроты и координации. Физическая нагрузка регулировалась посредством изменения веса набивного мяча, скорости движений, количества упражнений. Предусматривалось многократное (иногда предельное) и непрерывное исполнение упражнений. Повторяемость одного и того же цикла движений приводила к тому, что умение расслаблять мышцы достигалось не только по окончании двигательного действия, но и по его ходу, т.е. в ситуации, когда периоды расслабления предшествуют высокой концентрации мышечной активности. Наступающее утомление из-за частого повторения движений формировало у воспитанников школы Алексеева осмысленное отношение к тренировочному заданию - целесообразное расходование силового потенциала мышц и их достаточное расслабление.

С точки зрения физиологии чередование двух противоположных состояний мышцы («напряжения» и «расслабления») представляет собой дифферен-цировку - выработку торможения (развитие усилия в определенное время и в соответствующем направлении), а также переход от возбуждения к торможению и, наоборот, от торможения к возбуждению в очень малые интервалы времени, т.е. формирование важной для координации движений определенного свойства нервной системы - лабильности.

С точки зрения биомеханики умение расслаблять и напрягать мышцы осуществлялось посредством сочетания положения и движений противоположного характера. Так, упражнение, выполняемое из положения «лежа», характеризуется высокой устойчивостью - низким положением центра тяжести и большой площадью опоры. Требования к поддержанию данной позы сведены до минимума, что, с одной стороны, способствует большим возможностям расслаблять мышцы, а, с другой стороны, необычное исходное положение затрудняет решение двигательной задачи, так как по-новому необходимо согласовать действие силы тяжести и активных мышечных сил. Расширение координационных возможностей двигательного аппарата достигалось также соблюдением необходимой точности движений (метание в цель - в руки партнеру; выталкивание партнера с необходимым усилием и в соответствующем направлении). Разнообразие, новизна, вариативность упражнения увеличивали сенсорную активность двигательного аппарата, оставляя больший след в памяти. Это главным образом обеспечивало базу (накопление опыта) для эффективного освоения (построения) новых упражнений, в том числе соревновательных.

При организации скоростно-силовых физических упражнений, когда требуется мгновенная концентрация мышечных усилий, важно отрегулировать механизмы начала возбуждения (механизм сокращения) и прекращения возбуждения (механизм расслабления), т.е. научить мгновенному «включению» и «выключению» мышц при работе. Трудность решения этих педагогических задач связана с низкой осознаваемостью процесса сокращения мышцы (Сеченов И.М., 1952, Бернштейн H.A., 1947; Фарфель B.C., 1973). При освоении новых сложных элементов двигательных действий требуется понимание смыслового значения даже тех компонентов, которые не воспринимаются сознанием человека (например, расслабление мышц). Это противоречие многие исследователи разрешают за счет приборов биологической обратной связи (аппаратурных средств), позволяющих произвольно воздействовать на бессознательные физиологические процессы, вывести информацию из уровня бессознательного на уровень сознательного (Кучкин С.Н., 1997).

Виктор Ильич Алексеев при обучении своих учеников использовал педагогические приемы с активным включением сигналов различных модальностей

- звуковых, световых, тактильных, проприоцептивных. Занятия проводились без применения и с применением доступных в то время технических средств. Например, магнитофон он использовал при освоении ритма движений. Необходимый звуковой рисунок («ритм движения») подбирался для отдельного спортсмена, записывался на магнитофонную ленту и при выполнении спортивного упражнения сопровождал его движения. Таким образом, информация о временной структуре движений быстрее осознавалась спортсменом, что способствовало качественному и быстрому освоению упражнения.

В повседневной учебно-тренировочной деятельности не всегда предоставляется возможность использовать технические средства. Между тем метод биологической обратной связи требует не столько материальных затрат, сколько соответствующего знания преподавателями, тренерами и спортсменами.

В спортивной школе другие педагогические приемы, помогающие осознавать отдельные элементы движений при обучении и тренировке, не требовали специальных технических устройств. Выполнение физических упражнений с включением различных сигналов выглядели, например, следующим образом. По хлопку ладонями из положения «лежа» резко начать и продолжить движение (одновременно поднять туловище и ноги) до положения «сидя»; затем также по сигналу вернуться в исходное положение и расслабиться. В данном случае получение дополнительных афферентаций по звуковому сигналу, информирующих о своевременном выполнении задания (сократить и расслабить мышцы в нужный момент), повышает эффективность управления движением в ходе обучения. Подобные упражнения вырабатывают навыки быстрого переключения мышц из расслабленного состояния в рабочее и, наоборот, из состояния напряжения в расслабленное. При этом осуществляется непосредственное воздействие на процесс сокращения мышц и опосредованное на процесс их расслабления.

Особенностью упражнений, выполняемых на полу, было и то, что они вовлекали в организацию движений кожную (тактильную) чувствительность благодаря большой площади соприкосновения тела с опорой. Кожа снабжена многочисленными рецепторами-датчиками; давления, ускорения, перемещения тела. Тактильный анализатор обеспечивает многомерное восприятие внешней

среды различными участками поверхности тела. Благодаря кожной чувствительности, ощупыванию предметов, мы узнаем о внешнем силовом поле гораздо больше, чем посредством остальных органов чувств: вес, конфигурацию, свойства поверхности (гладкость, шероховатость). На основе этой информации человек успешно взаимодействует с предметами внешнего мира. В случае, когда спортсмен выполняет упражнения на полу, он «ощупывает» сам себя, но не пальцами рук, а всей поверхностью своего тела. В результате из многочисленных сигналов, поступающих по каналам обратной связи от многих видов рецепций нашего тела, в мозгу строится нервная модель (образ) собственного тела - «схема тела», которая является необходимым условием для «построения» новых и коррекции освоенных поз и движений (Гурфинкель B.C., Левик Ю.С., 1991). И чем богаче и точнее сама модель, тем шире возможности формирования движений и тем надежнее их воспроизведение. Приприоцептивная, кожная, тактильная чувствительность особенно важна, если упражнение выполняется с гантелями или другими отягощениями, т.е. с привлечением большого потока проприоцептивной информации в центральную нервную систему. Активное привлечение сенсорных систем (зрительных, слуховых, тактильных, проприо-цептивных) создавало предпосылки для понимания движения, формирования его четкого интегрального мысленного образа и качественного управления двигательным действием.

ВЫВОДЫ

1. Взаимодействие в научном познании чувственного опыта и теоретических знаний позволяет относиться к практике ведущих тренеров и спортсменов как к основе, обеспечивающей развитие эффективных направлений теории и методики спортивной тренировки. Изучение творчества тренеров, спортсменов и органическое его развитие посредством современных методик исследований открывает широкие перспективы развития спортивной науки.

2. Образцом передового педагогического и тренерского мастерства является ленинградская легкоатлетическая школа заслуженного тренера СССР В.И. Алексеева, что подтверждается высокими результатами выступлений ее

воспитанниками на крупных международных соревнованиях (олимпийских играх, чемпионатах мира и Европы), накоплением богатого опыта в области технической и физической подготовки спортсменов, следствием чего явилось изобретение техники соревновательных упражнений или отдельных его фаз, которые используются элитными спортсменами до настоящего времени (способ толкания ядра «круговым махом», разбег прыжковоообразными шагами в метании копья).

3. Предметом исследования при изучении практического наследия выдающихся тренеров должны являться принципы организации спортивной тренировки, состав и направления воздействия применявшихся средств, новаторские подходы к развитию компонентов тренировки и их взаимоотношение в интерпретации с точки зрения современных достижений спортивной науки.

4. Система педагогических взглядов В.И. Алексеева на процесс физического воспитания и спортивной тренировки была основана:

-на интеграции знаний по анатомии, физиологии, психологии, теории

обучения движениям; -на комплексном формировании технической, физической и психологической видов подготовок спортсменов; -на доминировании роли обучения физическим упражнениям и развитии всех компонентов спортивной подготовки в процессе обучения; -на применении разнообразных, вариативных тренировочных средств в ходе обучения и совершенствования двигательных действий, что позволяло формировать на более высоком уровне представление о физическом упражнении в определенных условиях его выполнения; -на создании положительного эмоционального фона за счет разнообразия условий проведения тренировок; -на высокой интеллектуализации процесса освоения физического упражнения благодаря активизации познавательной деятельности воспитанников школы; -на интеграции чувственного восприятия с мыслительной деятельностью;

-на использовании сигналов различной модальности (звуковых, световых, тактильных, проприоцептивных) в ходе освоения движений;

-на принципах непрерывности и круглогодичное™, индивидуализации тренировочного процесса.

5. В состав средств, применявшихся в легкоатлетической школе В.И. Алексеева, вводились:

- упражнения, направленные на формирование фундаментальной базы двигательных действий («азбука» или «школа движений»);

- упражнения, оказывавших воздействия на реализацию соревновательных упражнений по типу положительного переноса навыка и уровня подготовленности;

- соревновательные физические упражнения из арсенала видов легкой атлетики;

-упражнения из других видов спорта, имеющих схожую структуру с соревновательным упражнением и оказывающих сходное воздействие на физическое состояние спортсмена;

- подвижные игры, эстафеты и другие физические упражнения, обеспечивающие эффект активного отдыха (по В.И. Алексееву «веселые упражнения»);

- упражнения из основной гимнастики с предметами и без них;

-упражнения из спортивной гимнастики, в том числе и парные упражнения;

-упражнения с отягощениями, воздействия которых дифференцировались в зависимости от самочувствия спортсмена, уровня его подготовленности, решаемых задач на тренировке, регулирующихся по воздействию за счет скорости выполнения, пространственной направленности, величины отягощения.

6. В процессе спортивной подготовки В.И. Алексеевым выделялись этапы общей подготовки, широкой специализированной подготовки и специализированной подготовки, внутри которых дифференцировались состав средств, направление подготовки, целевые установки, задачи, методы развития физиче-

ских качеств, методические приемы обучения двигательным действиям. Его воззрения определили создание системы цикла многолетней тренировки.

7. Основными методическими приемами при освоении физических упражнений в легкоатлетической школе В.И. Алексеева были:

-переключение внимания с одних двигательных действий на другие; -частая смена направления перемещения тела и его частей; -использование неудобных, необычных исходных и промежуточных положений и движений (мало устойчивые позы, позы и движения со значительным напряжением мышц); -одновременное решение нескольких двигательных задач; - однократное и многоразовое сочетание напряжения и расслабления мышц по ходу выполнения упражнения.

8. Основным биомеханическим условием подготовки спортсменов в школе В.И. Алексеева, обеспечивающее достижение спортивных результатов мирового уровня, является большое разнообразие и вариативное применение физических упражнений, позволяющее формировать у спортсменов творческое освоение мира движений, развитое мышечное чувство, определять эффективный способ построения нервно-психической модели (программы) предстоящего движения и способы ее реализации посредством кинематических механизмов. В этой связи эффективным способом оценки педагогического наследия В.И. Алексеева является изучение биомеханики сенсорной организации движения, формирования двигательного образа, двигательной программы в структуре двигательных действий, составлявших основу физических упражнений в школе В.И. Алексеева.

9. Анализ передового опыта В.И. Алексеева позволяет утверждать наличие непрерывной связи между формированием образа двигательного действия и качественным его выполнением, т.е. наличие возможности повышения уровня механической реализации двигательного действия на основе эффективного построения нервно-психической модели движения. В этой связи предмет исследования биомеханики физических упражнений должны составлять взаимосвязи морфологических, функциональных и психических явлений и процессов, обусловливающих эффективность выполнения двигательного действия, что под-

тверждает определение биомеханики как науки, предложенное И.М. Козловым, которое существенно расширяет содержание науки «биомеханика» относительно устоявшихся представлений.

10. Универсальными для большинства двигательных действий свойствами являются программирование движения, т.е. формирование центральной нервной модели перед его осуществлением, а также чередование сокращения и расслабления мышц на периферии двигательного аппарата. Таким образом актуальными вопросами теории и методики спортивной тренировки являются изучение сенсомоторной организации движения, формирование двигательного образа, двигательной программы, уточнение взаимосвязи этих компонентов с реальным движением в структуре двигательного действия. Эти положения обеспечивают связь между изучением творческого опыта спортивной школы В.И. Алексеева и экспериментальным исследованием биомеханической структуры применявшихся в ней средств.

11. В системе управления движением выделяются два качественно различных уровня: центральный и периферический. На центральном уровне происходит «построение» нервно-психической модели (программы) предстоящего движения, а на периферическом - ее «механическая» реализация посредством кинематических механизмов. Управление на различных уровнях характеризуется как общими, так и специфическими свойствами и показателями. Общим является состав фаз и их последовательность. Своеобразие проявляется в том, что программирование происходит в условиях недостатка времени, тогда как периферические механизмы регулируют движение в реальном масштабе времени на основе механических свойств двигательного аппарата. В.И. Алексеев не обладая подобными знаниями подходил к формированию двигательных действий с учетом этих качественных различных условий.

12. Длительность программирования спортивных упражнений обусловлена их координационной сложностью, определяемой фазовым составом и быстротой движений, степенью взаимодействия параллельно работающих элементарных программ, количеством изменений направления суставных перемещений, величиной внешнего отягощения, степенью устойчивости тела. Чем выше информационная насыщенность раздражителей внешней и внутренней среды

организма человека, тем больше времени требуется на формирование программы.

13. Основу единства центральных и периферических механизмов регуляции двигательных действий составляет мышечный цикл «сокращение-расслабление», представляющий собой два противоположных альтернативных состояния по механическим и функциональным показателям. Сокращение -есть следствие возбуждения мышцы, инициируемое импульсами центральной нервной системы, тогда как расслабление - пассивный процесс, наступающий в результате прекращения центральных влияний и зависящий от механических свойств мускулатуры.

14. В системе базовых физических упражнений значительная роль отводилась воспитанию умения чередовать напряжение мышц с их расслаблением. Умение расслаблять мышцы необходимо не только по окончании двигательного действия, но и по ходу его выполнения, что обусловливает качество финального усилия в скоростно-силовом ациклическом упражнении, Повысить продуктивность решения этой методической задачи возможно за счет введения биологической обратной связи, которая основывается на активности сенсорных систем различной модальности.

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Время реакции и устойчивость тела при беге со старта // Научные исследования и разработки в спорте: сб. науч. тр. ГАФК им. П.Ф. Лесгафта. -СПб., 1996. - Вып. 1. — С. 51-52 (объем-0,1 п.л.).

2. Время реакции и биомеханическая структура движений // Физическая культура, спорт и здоровье нации: матер, межд. науч. конгресса. - СПб., 1996. -С. 225 (объем - 0,04 п.л.).

3. Особенности сенсорной коррекции движений человека // Научные исследования и разработки в спорте: сб. науч тр. ГАФК им. П.Ф.Лесгафта. - СПб., 1996. - Вып.2. - С. 55-58 (в соавторстве с И.М. Козловым; объем - 0,15 п.л., авторских - 0,07 п.л.).

4. Особенности совершенствования биомеханической структуры бега с низкого старта в ходе обучения // Научные исследования и разработки в спорте: сб. науч. тр. ГАФК им. П.Ф. Лесгафта. - СПб., 1997. - Вып.З. - С. 68-72 (объем

- 0,2 п.л.).

5. Формирование структуры движений в ходе обучения // Актуальные проблемы физической культуры в профессиональной подготовке студентов высшей школы: матер. 46 науч.-мет. конференции по физическому воспитанию студентов вузов С-Петербурга. - СПб., 1997. - С. 35-36 (в соавторстве с И.М. Козловым; объем - 0,05 п.л., авторских - 0,025 п.л.).

6. Биомеханическая структура бега с низкого старта как результат обучения // Вестник Балтийской академии: сб. науч. тр. - СПб., 1997. - Вып. 11. - С. 97-103 (в соавторстве с И.М. Козловым; объем - 0,25 п.л., авторских - 0,12 п.л.).

7. Особенности координации спортивных движений // Инновации в непрерывной системе физического воспитания учащихся: матер, общероссийской науч.-практ. конференции. - Шуя, 1998. - С. 25-26 (в соавторстве с A.A. Антоновым; объем - 0,1 п.л., авторских - 0,05 п.л.).

8. Программирование движений и сенсорные коррекции // Совершенствование процесса подготовки специалистов по физической культуре: сб. науч. тр.

- Шуя, 1998. - С. 96-98 (в соавторстве с И М. Козловым; объем - 0,12 п.л., авторских-0,06 п.л.).

9. Переходные процессы в структуре двигательного действия спортсмена // Совершенствование процесса подготовки специалистов по физической культуре: сб. науч. тр. - Шуя, 1998. - С. 143-146 (в соавторстве с A.A. Антоновым; объем-0,15 п.л., авторских-0,1 п.л.).

10. Совершенствование биомеханической структуры движений в ходе обучения // Совершенствование процесса подготовки специалистов по физической культуре: сб. науч. тр. - Шуя, 1998. - С. 146-149 (в соавторстве с М.А. Правдовым; объем-0,15 п.л., авторских-0,1 п.л.).

11. Биомеханическая структура движений в процессе роста спортивного мастерства // Человек в мире спорта. Новые идеи, технологии, перспективы: те-

зисы докл. межд. конгресса. - М., 1998. - С. 58-59 (в соавторстве с М.А. Правдовым; объем-0,05 п.л., авторских - 0,03 п.л.).

12. Программирование и время реакции в биомеханической структуре двигательного действия // Человек в мире спорта: тезисы докл. межд. конгресса.

- М., 1998. - С. 26-27 (в соавторстве с И.М. Козловым; объем - 0,05 п.л., авторских- 0,02 п.л.).

13. Биомеханическая структура бега с низкого старта как результат обучения // Биомеханика-98: тезисы докл. IV Всероссийской конф. по биомеханике. - Н.Новгород, 1998. - С. 264 (в соавторстве с И.М. Козловым, М.А. Правдовым; объем - 0,05 п.л., авторских - 0,015 п.л.).

14. Биомеханическая структура как механизм интеграции двигательной и познавательной деятельности ребенка // Проблемы подготовки педагогических кадров к профессиональной деятельности в области физической культуры: межвуз. сб. науч. тр. - Шуя, 1999. - С. 168-173 (в соавторстве с И.М. Козловым, М.А. Правдовым; объем - 0,2 п.л., авторских - 0,06 п.л.).

15. Возрастные особенности формирования биомеханической структуры движений в ходе обучения // Проблемы подготовки педагогических кадров к профессиональной деятельности в области физической культуры: межвуз. сб. науч. тр. - Шуя, 1999. - С. 174-179 (в соавторстве с И.М. Козловым, В.И. Кла-вишевым; объем - 0,25 п.л., авторских - 0,07 п.л.).

16. Врожденные и приобретенные координации в биомеханической структуре бега с низкого старта // Проблемы профессиональной подготовки специалистов по физической культуре и спорту: сб. науч. тр. - Чебоксары, 1999

- С. 22-24 (в соавторстве с Л.П. Говорковым, М.Х. Коджешау, В.И. Клавише-вым; объем - 0,12 п.л., авторских - 0,03 п.л.).

17. Время двигательной реакции и биомеханическая структура движений // Современные проблемы развития физической культуры и биомеханики спорта: материалы межд. науч. конференции. - Майкоп, 1999. - С. 429-431 (в соавторстве с М.А. Правдовым; объем - 0,12 п.л., авторских - 0,6 п.л.).

18. Алексеев о детях как о факторе становления педагогического мастерства тренера // Проблемы физкультурного образования детей и учащейся моло-

дежи: материалы межд. науч.-практ. конференции, посвященной 50-летию ШГПУ. - Шуя, 2002. - С. 99-100 (объем - 0,05 п.л.).

19. Особенности подготовки спортсменов в легкоатлетической школе

B.И. Алексеева // Материалы науч.-практ. конференции СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта. - СПб., 2002. - Ч. I. - С. 76 (объем - 0,05 п.л.).

20. Обучение движениям в спортивной школе В.И. Алексеева // Легкая атлетика: современное состояние и пути развития в сфере образования и спортивной тренировки: сб. науч. тр. СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта,- СПб., 2004. -

C. 65-73 (объем-0,3 п.л.).

21. Круговая тренировка в спортивной школе заслуженного тренера СССР В.И. Алексеева // Актуальные вопросы подготовки спортсменов в коньковых видах спорта: сб. науч. тр. СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта. - СПб., 2004. -С. 22-30 (объем - 0,35 п.л.).

22. Педагогическая деятельность В.И. Алексеева в период становления советского спортивного движения // Актуальные вопросы подготовки спортсменов в коньковых видах спорта: сб. науч. тр. СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта. -СПб., 2004. - С. 42-50 (объем - 0,4 п.л.).

23. Переходные процессы как критерий сложности двигательного действия и их оптимизация в ходе обучения I! Физкультурное образование детей и учащейся молодежи: материалы межд. научно-практ. конф. - Шуя, 2004. - С. 164-168 (объем - 0,2 п.л.).

24. Школа упражнений заслуженного тренера СССР В.И. Алексеева // Физкультурное образование детей и учащейся молодежи: материалы межд. на-уч.-практ. конф. - Шуя, 2004. - С. 168-173 (объем - 0,25 п.л.).

25. Время реакции как показатель координационной сложности физического упражнения // Теория и практика физической культуры. - 2005. - № 3. -С. 54-58 (объем-0,7 п.л.).

26. Электромиографическая характеристика прыжковых упражнений, реализуемых по нескольким центральным двигательным программам // Совершенствование подготовки спортсменов различной спортивной квалификации на современном этапе: сб. науч. тр. СПбГАФК им. П.Ф. Лесгафта. - СПб., 2005.

- С. 44-57 (в соавторстве с О.В. Павлиновой; объем - 0,4 п.л., авторских - 0,3 п.л.).

27. Великий спортсмен, педагог, тренер: монография. - СПб.: НИИФК, 2005. - 168 с. (в соавторстве с И.М. Козловым; объем - 10,5 п.л., авторских -5,2 п.л.).

28. Использование биологической обратной связи при обучении и тренировке в спортивной школе В.И. Алексеева // Физкультурное образование детей и учащейся молодежи: материалы межд. науч.-практ. конф. - Шуя, 2005. - С. 116-120 (объем-0,2 п.л.).

29. Представления о центральной организации двигательного поведения // Проблемы биологической механики двигательных действий человека: сб. науч. тр. ИФК и дзюдо АГУ.-Майкоп, 2005.-С. 136- 157 (0,9 п.л.).

30. Использование метода биологической обратной связи при совершенствовании техники спортивных упражнений: сб. науч. тр. СПбНИИФК. - СПб, 2005. - С. 99-102 (в соавторстве с И.М. Козловым; объем - 0,2 п.л., авторских -0,1 п.п.).

31. Применение биологической обратной связи в скоростно-силовой подготовке спортсменов // Материалы итоговой научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава СПбГУФК им. П.Ф. Лесгафта за 2005 год. - СПб., 2006. - С. 138-139 (в соавторстве с И.М. Козловым; объем -0,05 п.л., авторских - 0,025 п.л.).

32. Особенности управления скоростно-силовыми баллистическими двигательными действиями // Проблемы подготовки спортсменов в коньковых видах спорта: сб. науч. тр. СПбГУФК им. П.Ф. Лесгафта. - СПб., 2006. - С. 22-28 (объем-0,3 п.л.).

33. Значение творческого наследия В.И. Алексеева для АФК // Адаптивная физическая культура. - 2007. - № 1. - С. 20-23 (0,4 п.л.).

34. Программирование спортивных двигательных действий // Физическая культура, спорт, биомеханика: тезисы междун. науч. конференции. - Майкоп, 2007.-С. 102-104(0,12 п.л.).

35. Методологические особенности интеграции теории и практики в физическом воспитании и спорте // Ученые записки университета им. П.Ф. Лес-гафта. - 2007. - № 7 (29). - С. 69-72 (0,3 п.л.).

36. Особенности программирования скоростно-силовых ациклических спортивных двигательных действий // Адаптивная физическая культура. - 2007. -№ 3 (31) - С. 31-35 (0,6 п.л.).

37. Особенности физической и технической подготовки в спортивной школе В.И. Алексеева // Теория и практика физической культуры. - № 11. -

2007. - С. 66-67 (0,2 п.л.).

38. Биомеханическая характеристика физической и технической подготовки в легкоатлетической школе В.И. Алексеева: монография. — СПб.: «Олимп-СПб», 2007. - 167 с. (10,5 п.л.).

39. Интеграция теории и практики в области физической культуры // Вестник Адыгейского государственного университета. - Майкоп, 2007. - Вып. 3 (27). - С.87-91.

40. Программирование как основа управления двигательными действиями // Материалы итоговой научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава СПбГУФК им. П.Ф. Лесгафта за 2007 г. - СПб.,

2008.-С. 91-92. (0,01 п.л.)

Подписано в печать 29.07.2009 г. Формат издания 60х84'/16. Печ. л. 3,25. Усл. печ. л. 3,03. Тираж 100 экз. Заказ 759.

Типография ГОУСПО Ивановского энергоколледжа, 153025, г. Иваново, ул. Ермака, 41. Тел.: 37-52-44, 32-50-89 E-mail: tip-l@mail.ru, www.tipl.ru