Интеграция теории и практики в области физической культуры

В статье приводятся результаты исследования выполненного 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, Н. Е. Введенский, А. А. Ухтомский, М. И. Виноградов, Е. К. Жуков, И. П. Павлов, А. С. Батуев, В. А. Дорошенко, В. Г. Каменская, П. Ф. Лесгафт, А. А. Красуская, А. Ц. Пни, Е. А. Ктикова, Е. Г. Ктельникова, И. М. Коряковский, Д. А. Семенов, В. А. Петров, И. П. Волков, Ю. А. Гагин, И. М. Козлов, Г. П. Иванова, А. В. Самсонова. Плодотворное использование взаимодействия фундаментальных положений анатомии, физиологии, биомеханики движений, психологии, а также механики, математики, социальных запросов практики позволило рассматривать двигательную деятельность человека как основу жизнедеятельности. Данная работа является продолжением традиций Петербургских научных школ. Основное методологическое направление исследования составило взаимовлияние теории и передовой практики — сочетание методов и положений биомеханики и результатов анализа творческого наследия выдающегося тренера и педагога Виктора Ильича Алексеева.

Развитие науки обусловлено накоплением фактов, их систематизацией и обобщением в форме терминов, определений и понятий, а также совершенствованием методов исследования. В этом плане специализация (дифференциация) вызывает углубление и появление новых областей знаний. Однако использовать только позиции дифференциации недостаточно. Двигательная деятельность человека — сложная многогранная реальность, представляющая собой единство, обусловленное социальными и природными факторами. Ее целостность нельзя изучить и описать посредством методов и понятийного аппарата какой-либо одной науки. Односторонний подход к изучению двигательной деятельности человека менее эффективен по сравнению с системным исследованием, позволяющим интегрировать средства и методы исследования смежных дисциплин.

Проблеме интеграции уделяли внимание многие видные ученые Ч. С. Шеррингтон, А. А. 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 связь со средой имеет не простую однозначную форму «стимул-реакция», а отличается более сложным взаимодействием, системное качество, в котором определена последовательность различных реакций; новая структура автономно реагирует, способна развиваться самостоятельно, и приобретает 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 взаимодействии двигательного образа и реального движения присутствуют в трудах И. М. Сеченова, Н. А. Бернштейна. Интеграция смежных научных дисциплин посредством исследования их отношений (взаимодействий и взаимосвязей) в последнее время признается наиболее активной областью, так называемой, точки роста научного знания.

«Интеграция», которая является ключевым понятием, системообразующим фактором в контексте исследования, трактуется как образование единого целого из элементов различной природы, так и приобретение новых системных свойств, расширяющих и повышающих функциональные (познавательные и моторные) возможности человека. При объединении частей или компонентов в целостное единство центр тяжести исследования переносится на связи и влияние между ними (существенные и необходимые). Связи преобразовывают активность частей в целое. Область приложения законов интеграции широка. Они реализуются на различных уровнях организации двигательного поведения человека — индивидуальном, биологическом и социальном. Интеграция включает взаимодействие и синтез различных наук, науки и образования, эмпирического и теоретического знания.

В сферу интеграции различных областей научного знания следует добавить взаимосвязь науки с передовой практикой. Разработка и совершенствование средств и методов спортивной тренировки ведется также тренерами-практиками, чей труд мало зависит от поиска ученых и в тоже 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. Эта особенность наиболее ярко выражена в таких видах спорта как легкая атлетика, гимнастика, фигурное катание, в которых доминирующее значение в подготовке спортсменов имеет совершенствование технического мастерства. Например, 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» — выдающийся советский тренер В. И. Алексеев и его ученик А. Барышников (Озолин Н.Г., Хоменко Л. С., 1989, Рудерман Г., 2002).

Несомненные заслуги спортсменов и тренеров в поисках новых, более совершенных средств и методов технической и физической подготовки очевидны. Вся накопленная ими колоссальная информация приносит реальный результат. Однако эти знания научными не являются и не могут без преобразования использоваться в научных разработках и в системе высшего образования. Обобщение передового профессионального опыта в общепринятом понимании этого слова, когда для доказательства совершенства методик обучения, воспитания и тренировок привлекаются уже имеющиеся данные наук (биомеханики, физиологии, психологии), также полностью не решает эту проблему. В подобных исследованиях, на наш взгляд, не наблюдается такого тесного взаимодействия между гуманитарными, педагогическими и естественно-научным областями знания, которое могло бы привести к дальнейшему приближению к истине.

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 (двигательной активности — основного средства физического воспитания и спортивной тренировки) и определения необходимого количества связей между смежными научными дисциплинами для прогрессивного развития знания.

Для преодоления этих противоречий в ходе решения поставленных задач была использована научно-исследовательская программа «Интеграция науки (биомеханики физических упражнений) 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 определения, изучения «механических явлений и процессов в живых системах» (при выполнении физических упражнений) предлагается следующее определение. Предмет биомеханики физических упражнений составляют закономерности взаимосвязи механических, морфологических, функциональных и психических явлений и процессов, обусловливающих двигательную деятельность человека, направленную на его телесное, душевное и социальное благополучие.

Обоснование предмета биомеханики как взаимосвязи морфологических, функциональных и психических процессов с их механическими проявлениями является определением, которое в большей степени соответствует сути биомеханики как науки, особенно той ее ветви, которая относится к педагогическому знанию. Вместе с тем для решения проблемы, касающейся количества и модальности научных дисциплин, взаимодействие которых необходимо изучать для развития биомеханики физических упражнений, в границах исследования использовалась связь науки с практикой физического воспитания, что позволило определить оптимальное сочетание исследования различных сторон двигательной активности человека, отличающихся модальностью форм развития материи.

В исследовании необходимо было объединить знания, подходы и методы, принадлежащие различным научным дисциплинам — гуманитарным и естественно-научным: историкографическое исследование становления спортивной школы, обобщение и психолого-педагогический анализ творческой деятельности ее руководителя заслуженного мастера спорта, заслуженного тренера СССР В. И. Алексеева и биомеханическое исследование средств и методов общефизической и специальной подготовки спортсменов высокой 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 работу. 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 в последствии 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 грамотой международного Олимпийского комитета.

Актуальность выбранного биомеханического направления исследования подтверждается уже тем, что истоки этой науки возникли в античные времена: работы Аристотеля и Галена посвящены анализу движений животных и человека. Гением эпохи Возрождения Леонардо да Винчи были продолжены исследования по механике поз и перемещений человеческого тела. Развивая идеи зарождавшейся в то время науки биомеханики. Леонардо отмечал, что наука механика потому столь благородна и полезна более всех прочих наук, что, как оказывается, все живые существа, имеющие способность к движению, действуют по ее законам. Галилео Галилей явился отцом экспериментальной науки, плодотворность и жизненность которой подтверждена всем ходом развития человечества.

В наше время эта область биофизики приобрела достойное признание и широко используется в науке и образовании. Расширялась ее предметная область: кроме опорно-двигательного аппарата, стали изучать кинематику и динамику дыхательных движений и кровообращений. Биомеханика вышла на одно из первых мест по количеству международных конференций и симпозиумов. Важным обстоятельством является и то, что биомеханика используется в качестве естественно-научной основы многих смежных областей знания. Ее положения, определения, термины и методы применяются для развития биологии и медицины, включая диагностику, создание заменителей тканей и органов, а также разработку способов коррекции естественных, трудовых и спортивных достижений. В паспорте специальности 01.02.08 «Биомеханика» упоминаются следующие отрасли наук, в которые она включена: технические науки, медицинские науки, педагогические науки.

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 гноселогическими преимуществами благодаря открытию общеприродных закономерностей (законы И. Ньютона), широким и глубоким использованием математики, электроники, в том числе компьютерной и цифровой техники. Биомеханика является сосредоточением проверенных временем идей и технических достижений. С другой стороны, проявление второй составляющей биомеханики (жизни) многогранны, неограниченны. Их не всегда можно изучить посредством экспериментального метода. В то же время сильная сторона педагогики заключается в том, что она служит гуманитарной цели — направлена на обеспечение телесного, интеллектуального, душевного и социального благополучия человека. Все это обеспечивает прогрессивное развитие науки, возможность интеграции частных разработок, полученных в различных качественно отличающихся разделах науки, в единую систему знаний.

В результате исследования творческого наследия В. И. Алексеева и экспериментального изучения биомеханической структуры некоторых упражнений из арсенала средств и методов его школы получены следующие результаты:

• 1. Для того, чтобы наметить перспективные пути развития биомеханики в качестве естественно-научной основы теории и методики физического воспитания, проанализированы содержание и организация учебно-тренировочного процесса в спортивной школе В. И. Алексеева. Среди всей совокупности положений, определяющих спортивную и педагогическую деятельность, наиболее существенными оказались: доминирующая роль обучения над использованием остальных компонентов физической и технической подготовки спортсменов разного уровня квалификации; интеллектуализация процесса обучения благодаря активизации познавательной деятельности воспитанников спортивной школы при передаче знаний, умений и навыков, полученных от учителя (юный спортсмен выступал в роли учителя); система базовых физических упражнений; использование личного опыта и собственных способностей тренера в оценке эффективности спортивных движений.
• 2. Предмет биомеханики спорта, обычно определяемый как изучение механических явлений и процессов в организме, в данном исследовании составляют взаимосвязи механических, морфологических, функциональных и психических явлений и процессов, обусловливающих закономерности теории и практики физического воспитания (Коблев Я.К., Козлов И. М., 2007).
• 3. Регуляция физических упражнений как целенаправленных двигательных действий осуществляется многоуровневой системой управления, в которой можно выделить, два принципиально качественно различных отдела: центральный и периферический. На центральном уровне происходит построение нервно-психической модели предстоящего движения, а на периферическом ее механическая реализация и регуляция. Основным механизмом центрального уровня является программирование двигательного действия: определение состава, длительности, уровня активности и последовательности работы мышц. Построение двигательного действия на центральном уровне происходит в условиях компрессии времени; периферические механизмы регулируют движение в реальных условиях внешней и внутренней среды, в реальном масштабе времени.
• 4. Длительность программирования спортивных упражнений зависит от их координационной сложности, определяемой составов и объемом движений двигательной программы, степенью взаимодействия параллельно работающих программ движений, количеством изменений направления суставных движений (количеством переходных процессов), величиной внешнего отягощения, степенью устойчивости и мышечными моментами в исходных положениях тела. Чем выше координационная сложность физического упражнения, тем больше времени требуется на управление им.
• 5. 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 из центральной нервной системы, тогда как расслабление — пассивный процесс, наступающий в результате прекращения центральных влияний и зависит от механических свойств мускулатуры.
• 6. В системе базовых физических упражнений в скоростно-силовых ациклических видах спорта значительная роль принадлежит воспитанию умения чередовать напряжение мышц с их расслаблением, что совершенствует процесс управления движением — непосредственно сокращение (возбуждение) и опосредованно расслабление мышц. Умение расслаблять мышцы необходимо не только после окончания двигательного действия, но и по ходу его выполнения. Эти свойства опорно-двигательного аппарата обусловливают качественное финальное усилие в скоростно-силовом ациклическом упражнении, когда спортсмену нужно максимально использовать весь свой потенциал мышц, обеспечивающих движение.
• 7. Повысить продуктивность методики обучения физическим упражнениям возможно за счет введения биологической обратной связи, которая основывается на активности сенсорных систем различной модальности, в том числе зрительной, слуховой, кинестетической, тактильной. При этом наибольший эффект в обучении достигается при интеграции чувственного воспитания с мыслительной деятельностью.

Примечания:

• 1. Козлов, И. М. Лаборатория биомеханики: сегодня и завтра / И. М. Козлов // Проблемы биологической механики двигательных действий человека: сб. науч. ст. — Майкоп: Изд-во АГУ, 2005. — С. 3−8.
• 2. Коблев Я. К., Козлов И. М. Проблемы и перспективы биомеханики спорта / Я. К. Коблев, И. М. Козлов // Теория и практика физической культуры — 2007. — № 1. — С. 61−62.