Методологические аспекты изучения двигательных действий и оценки технического мастерства в спортивной биомеханике

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма

Методологические аспекты изучения

двигательных действий и оценки технического мастерства в спортивной биомеханике

Шалманов А.А.,

доктор педагогических наук, профессор

Среди различных видов подготовки спортсменов техническая подготовка является одной из важнейших, особенно на начальных этапах спортивной подготовки. Однако и для спортсменов высокого класса ее роль весьма значительна. Практика подготовки этих спортсменов во многих видах спорта показывает, что повышение спортивных результатов за счет увеличения объемов и интенсивности тренировочных нагрузок практически исчерпало себя. Необходимы новые походы к построению спортивной тренировки с использованием биомеханического контроля технической подготовленности спортсменов, основанные на применении современных портативных и стационарных аппаратно-программных комплексов регистрации движений человека.

Сложность проблемы технической подготовки спортсменов заключается в том, что недостаточно решены многие задачи методологического порядка. В частности, недостаточно полно раскрыта сущность понятия «техническое мастерство» спортсмена и особенно способы изучения и оценки его технической подготовленности [2].

Понятие «спортивно-техническое мастерство», или «спортивная техника» является одним из наиболее трудных для однозначного определения. Это связано с тем, что оно отражает разные стороны технической подготовленности спортсменов, а значит не односложно и многозначно.

В биомеханике «спортивно-техническое мастерство» рассматривают в двух аспектах [1]. Прежде всего, это техника физического упражнения, посредством которого ведется спортивная борьба, т.е. способ выполнения спортивного двигательного действия, количество этих действий и их разнообразие. Для описания и оценки этой стороны технического мастерства спортсмена вводятся такие показатели, как объем, разносторонность и рациональность спортивной техники.

Вторым аспектом спортивно-технического мастерства является техническая подготовленность спортсмена, использующего тот или иной вариант выполнения физического упражнения. К показателям, определяющим эту сторону технической подготовленности спортсмена, относятся разносторонность, эффективность и освоенность спортивной техники.

На практике уровень технического мастерства часто оценивают показанным спортивным результатом: метнул дальше, прыгнул выше - значит и техника лучше. Такая оценка некорректна, поскольку спортивный результат определяется не только техническим мастерством спортсмена, но и рядом других факторов: тренированностью, двигательными способностями, внешними условиями, различиями в телосложении, выбранной тактикой и многими другими. Именно поэтому необходимы более объективные методы изучения и оценки технического мастерства спортсменов, т.е. выделить технику из большого числа факторов, определяющих спортивный результат, и по возможности дать ей количественную оценку.

В спортивной биомеханике изучение техники физических упражнений и технической подготовленности спортсменов в большинстве случаев осуществляется методом биомеханического анализа кинематических, динамических и энергетических характеристик движения с использованием различных методик исследования (оптико-электронных, механо-электрических, электрофизиологических и др.).

Однако существуют и другие методы исследования двигательных действий человека, такие как логико-статистические, механико-математические и системные. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и ограничения, знание которых необходимо не только для успешного решения исследовательских задач, но и для поиска новых подходов к решению этой проблемы.

В качестве одного из таких подходов предлагается интегративный подход к изучению техники спортивных двигательных действий и оценке технического мастерства спортсменов. Основная идея этого подхода состоит в том, чтобы объединить положительные возможности метода биомеханического обоснования строения двигательных действий, логико-статистического метода оценки реализационной эффективности техники и метода механико-математического моделирования движений человека и применить эти методы в определенной последовательности.

Прежде всего, необходимо раскрыть сущность строения двигательного действия, используя для этого предложенный нами метод биомеханического обоснования строения двигательных действий человека. В основу метода положена концепция биомеханизмов [3, 4].

Биомеханизм - это модель части или всего опорно-двигательного аппарата человека, обеспечивающая достижение цели двигательного действия за счет преобразования одного вида энергии в другой или передачи энергии между звеньями тела.

Биомеханизм как целостная подсистема состоит из совокупности элементов, входящих в ее состав. Каждый элемент обладает определенными свойствами, которые могут по-разному проявляться в движениях человека.

Мышцы, кости и суставы - это конструктивные элементы, из которых человек создает более или менее сложные подсистемы - биомеханизмы, с помощью которых достигается заранее поставленная цель движения.

Важно подчеркнуть, что биомеханизм объединяет в себе как некоторую конструкцию (подсистему), состоящую из совокупности звеньев тела, так и способ взаимодействия этих звеньев, который позволяет использовать свойства элементов, входящих в систему.

При разработке метода биомеханического обоснования строения двигательных действий человека мы исходили из следующих предположений.

1. Поскольку тело человека представляет собой сложную многозвенную систему, то для управления ее движением мозг объединяет часть звеньев в соответствующие подсистемы (биомеханизмы), которые могут действовать независимо друг от друга, но при этом их функционирование направлено на достижение общей цели действия.

2. Каждый из биомеханизмов может формироваться как из разных, так и из одних и тех же звеньев тела, имеет принципиальное отличие в своем функционировании, но при этом может реализовываться по-разному, в зависимости от выполняемого двигательного задания.

3. Реализация каждого биомеханизма обусловлена строением двигательного аппарата человека и биомеханическими свойствами мышц, участвующих в выполнении двигательного действия.

4. Относительно независимые биомеханизмы зависят друг от друга в процессе выполнения двигательного действия, т.е. реализация одного из них может положительно или отрицательно влиять на реализацию других.

Таким образом, при использовании данного метода изучения тех или иных двигательных действий необходимо, прежде всего, на основе содержательного анализа выделить биомеханизмы, затем, основываясь на экспериментальных данных, изучить закономерности их реализации и, наконец, используя знания об особенностях строения и функции двигательного аппарата человека, объяснить способ их функционирования.

Метод биомеханического обоснования строения двигательных действий включает в себя поэтапное решение следующих задач:

I этап. Логико-содержательный анализ изучаемого двигательного действия с описанием кинематики и динамики движений звеньев и всего тела в целом;

IIэтап. Объяснение физического механизма движений;

IIIэтап. Установление строения двигательного действия, основанное на выделении биомеханизмов его организации и их функционирования.

На первом этапе основная задача исследователя состоит в анализе внешней картины движения и сил, действующих на тело человека. В процессе этого анализа необходимо установить источник возникновения и природу действующих сил и их роль в достижении цели действия.

Основная задача второго этапа биомеханического обоснования двигательного действия состоит в раскрытии физического механизма движений. Под механизмом движений понимается процесс изменения движений в результате приложенных сил, в том числе и мышечных сил,обусловленный действием законов механики. По существу, речь идет о том, чтобы по факту изменения движений установить причины этих изменений, найти соответствующие силы и закон их приложения.

Третий этап включает установление способа организации всего действия. При этом исходят из следующих основных положений:

1. Множество суставных движений объединяется в блоки, которые рассматриваются как биомеханизмы.

2. Каждый из биомеханизмов имеет свою особую организацию и функцию, направленную на достижение конечной цели действия.

3. Управление блоками строится на основе многоуровневой системы управления движениями, с учетом особенностей строения и свойств двигательного аппарата человека.

Таким образом, установление строения двигательного действия сводится к определению биомеханизмов, способов их реализации и взаимной связи в целостном действии, а также вклада в его конечный результат.

Успешность применения метода предполагает изучение выделенных биомеханизмов в упражнениях, имеющих общую цель (например, добиться наибольшей высоты или дальности в прыжках), но выполняемых с разными двигательными заданиями (например, прыжок вверх с места без маха руками, прыжок в глубину, прыжок в длину с разбега и т.п.). Основная цель этого методического приема состоит в том, что варьирование двигательного задания изменяет значимость того или иного биомеханизма или полностью исключает возможность его использования, что позволяет глубже изучить закономерности функционирования других биомеханизмов и способы их реализации. Кроме того, такой методический прием в некоторых случаях дает возможность косвенно оценить количественный вклад того или иного биомеханизма в целостное действие.

Метод биомеханического обоснования строения двигательных действий позволяет глубже проникнуть в сущность организации множества суставных движений в целостные двигательные акты. Однако использование только этого метода для изучения техники спортивных упражнений и оценки уровня технического мастерства спортсменов не позволяет полностью решить поставленную задачу. Знание того, как реализуется тот или иной биомеханизм, не дает ответа на вопрос о том, какой способ реализации является наилучшим.

В связи с этим следующим шагом в реализации интегративного подхода будет использование логико-статистического метода, получившего название метод регрессионных остатков. Этот метод был разработан для оценки уровня технического мастерства спортсменов. Он возник на основе идеи об использовании спортсменом своего двигательного потенциала в соревновательном упражнении.

Основная идея метода сводится к тому, что спортсмену предлагается выполнить два задания.

Результат в первом задании должен в существенной мере зависеть от развития у спортсмена той или иной двигательной способности (например, быстроты, силы или выносливости), а техника его исполнения должна быть предельно простой. Тем самым в задании оценивается двигательный потенциал спортсмена.

Результат во втором задании должен определяться технической подготовленностью спортсмена и той же самой двигательной способностью. Если корреляция между результатами заданий достаточно высока, то рассчитывают уравнение регрессии, в котором аргументом является результат в задании, оценивающем потенциал спортсмена, а функцией - результат в задании, технику которого нужно оценить. По уравнению регрессии можно определить теоретический результат спортсмена, который он должен показать, исходя из своих двигательных возможностей. Разница между теоретическим результатом и действительно показанным результатом, называемая регрессионным остатком, используется для оценки реализационной эффективности техники.

В дальнейшем исследователи расширили область применения метода регрессионных остатков. Первоначальная идея использования двигательного потенциала спортсмена дополнилась идеей оценки степени использования тех или иных компонентов целостного действия или свойств его двигательного аппарата в соревновательном упражнении (например, маховых движений звеньев тела, биомеханических свойств мышц и т.п.). Например, сравнение результатов выполнения легкоатлетических метаний с места и с разбега позволяет оценить степень реализации последнего в данном упражнении, а сравнение результатов в прыжках вверх с места с махом и без маха руками позволяет оценить технику выполнения маховых движений и их вклад в высоту прыжка.

Преимущество метода регрессионных остатков состоит в том, что критерием оценки технического мастерства спортсменов является не спортивный результат, который зависит от большого числа факторов, а умение спортсмена реализовать свои двигательные возможности. Предполагается, что это зависит от уровня технического мастерства спортсмена. Кроме того, этот метод позволяет избирательно или комплексно (в случае использования множественного регрессионного анализа) оценивать реализационную эффективность техники данного спортсмена.

Однако в рассматриваемом методе есть существенный недостаток. С его помощью можно сделать лишь вывод о том, что техника данного спортсмена лучше или хуже среднего уровня, но нельзя ответить - почему? Ответ на этот вопрос следует искать с помощью других биомеханических методов исследования, в частности методов механико-математического моделирования движений человека. Поэтому на заключительной стадии применения интегративного подхода, когда удалось разделить спортсменов на «техничных» и «не техничных», следует методами механико-математического моделирования выяснить причины различий в технике и наилучшие способы реализации биомеханизмов, которые лежат в основе их выполнения.

В теоретической механике, одной из наиболее развитых областей научного знания, разработаны многочисленные методы решения задач о механическом движении материальных объектов. Отличительной особенностью современного этапа развития этой науки является то, что объектом ее исследования являются не реальные материальные объекты, а их идеальные образы, что соответствует теоретическому этапу развития науки.

При изучении двигательных действий человека, когда используют идеи теоретической механики, часто применяют аналогичный подход. В зависимости от цели исследования тело человека представляют моделями разной степени сложности - от материальной точки до многозвенной системы.

Методы механико-математического моделирования дают возможность получить количественную информацию о внешней картине движений, а также изучить движения человека на уровне динамики, т.е. определить силы и моменты сил в суставах, работу, мощность и механическую энергию всего тела и отдельных звеньев, механические характеристики мышечного сокращения и многое другое. Анализ такой информации у спортсменов с разным уровнем технического мастерства даст возможность более точно оценить и саму технику.

Литература

Донской, Д.Д. Биомеханика: учеб.для ин-тов физ. культуры / Д.Д. Донской, В.М. Зациорский. - М.: ФиС, 1979. - 264 с.

Ланка, Я. Соотношение общего и индивидуального в изучении и оценке спортивной техники / Я. Ланка, А. Конрадс, А. Шалманов // Наука в олимпийском спорте. - 2006. - № 2. - С. 103-113.

Селуянов, В.Н. Биомеханизмы как основа развития биомеханики движений человека (спорта) / В.Н. Селуянов, Ал.А. Шалманов, АйедБерхаием, К.А. Анненков, А.В. Григоренко // Теория и практика физической культуры. - 1995. - № 7. - С. 6-10. спортивный биомеханика технический мастерство

Шалманов, Ал.А. Основные механизмы взаимодействия с опорой в прыжковых упражнениях: метод. рекомендации для слушателей Высш. шк. тренеров, фак. усовершенствования и повышения квалификации / Ал.А. Шалманов, Ан.А. Шалманов. - М., 1990. - 48 с.

Размещено на Allbest.ru