Физиологический и психофизический процесс построения движений.
(Эффективный подход к реализации учебной программы по физической культуре).
Составитель:
учитель физической культуры
МБОУ СОШ № 000,
«Отличник народного образования»,
«Ветеран труда».
Екатеринбург
2014г.
Введение.
Данная работа создавалась в поисках эффективных путей в усвоении учебной программы по физической культуре.
Изучались, анализировались работы , немецкого ученого Ф. Штейнгаузена, , учебные пособия по биомеханике, педагогике, психологии, физиологии, исследовательские работы научных центров по физической культуре и спору. Многолетний педагогический опыт помог выстроить алгоритм в работе, который ускорил процесс обучения техники двигательным действиям, минуя этап «проб и ошибок». Помог найти эффективные пути для полноценного развития организма школьника, учить детей сознательно управлять своими движениями, создавать модель оптимальной техники, самостоятельно логически, образно и чувственно контролировать свое здоровье, экономно и эффективно использовать свои энергетические ресурсы.
Работа знакомит с физиологическим и психофизическим процессом построения движений, с основными трудностями управления движениями, с общей структурой процесса обучения двигательным действиям.
Для получения максимальной пользы от данной работы необходимо вдумчиво изучить первый раздел о физиологическом и психофизическом процессе построения движений и использовать в практической деятельности. (Данные положения имели значительное место в моей педагогической деятельности).
Одним из требований ФГОС, предъявляемым к современной школе является разработка программы формирования культуры здорового и безопасного образа жизни. Она должна обеспечивать оптимальный двигательный режим для детей с учетом их возрастных, психологических и иных особенностей.
Понятие - оптимальный – может включать в себя 2 содержания: 1. Оптимальный двигательный режим (количество).
2. Модификация, усовершенствование методов, путей обучения двигательным действиям (качество), минуя этапы « проб и ошибок». - Выбор наилучшего варианта из множества возможных, процесс выработки оптимальных решений.
- Процесс приведения системы в наилучшее (оптимальное) состояние. Остановимся на выборе оптимальных решений при обучении новым двигательным навыкам с учетом физиологических и психофизических факторов построения движений, где необходимо помнить и учитывать:
1. Принцип обратной связи.
В соответствии с теорией сенсорных коррекций для выполнения какого-либо движения мозг не только посылает определенную команду мышцам, но и получает от периферийных органов чувств сигналы о достигнутых результатах и на их основании дает новые корректирующие команды. Происходит процесс построения движений, в котором между мозгом и исполнительными органами существует не только прямая, но и непрерывная обратная связь.
Для построения движений различной сложности команды отдаются на различных уровнях (иерархических этажах) нервной системы. В настоящее время у человека выделяют пять уровней построения движений, которые обозначаются буквами А, B, C, D и E и имеют следующие названия:
A – уровень тонуса и осанки;
B – уровень синергии (согласованных мышечных сокращений);
C – уровень пространственного поля;
D – уровень предметных действий (смысловых цепей);
E – группа высших кортикальных уровней символической координации. Каждому из этих уровней соответствуют определенные анатомические образования в ЦНС и характерные только для него сенсорные коррекции. Относительная степень развития отдельных координационных уровней у разных людей может быть различной. Поэтому та или иная степень развития и тренируемости свойственна не отдельным движениям, а целым контингентам движений, которыми управляет тот или иной уровень. Качество управления движениями обеспечивается согласованной, синхронной деятельностью ведущего и фоновых уровней и любое новое двигательное действие строится на основе фоновых, ведущих (приобретенных ранее). При этом ведущий уровень обеспечивает проявление таких характеристик, как переключаемостъ, маневренность, находчивость, а фоновые уровни – слаженность, пластичность, послушность, точность.
Увеличение запаса освоенных движений содействует значительному повышению возможностей человека без специального обучения успешнее и быстрее решать новые двигательные задачи, близкие к ранее решённым. Время, затраченное на приобретение новых двигательных умений, навыков сокращается почти в 2 раза. Двигательная деятельность человека характеризуется большой вариативностью. Значительная часть моторных актов новой структуры благодаря высокой пластичности ЦНС осуществляется путем экстраполяции. Она обеспечивает так называемый перенос навыков и возможность "с места" осуществлять новые движения. Экстраполяцией является способность нервной системы на основании имеющегося опыта адекватно решать вновь возникающие двигательные задачи.
При автоматизации движений функции управления передаются на более низкий (неосознаваемый) уровень.
2. «Повторением без повторения».
Тренировка движения состоит не в стандартизации команд, не в «научении командам», а в научении каждый раз отыскивать и передавать такую команду, которая в условиях каждого конкретного повторения движения приведет к нужному двигательному результату.
Движение не хранится готовым в памяти, как это следует из условно-рефлекторной теории (и как, к сожалению, многие думают до сих пор), не извлекается в случае нужды из кладовых памяти, а каждый раз строится заново в процессе самого действия, чутко реагируя на изменяющуюся ситуацию. В памяти хранятся не штампы самих движений, а предписания (логарифмы) для их конструирования, которые строятся на основе механизма не стереотипного воспроизведения, а целесообразного приспособления. Этот принцип назван принципом сенсорных коррекций («сенсорный» в переводе с латинского – «опирающийся на чувствительность»).
Физиологический уровень построения движений – это совокупность взаимно обусловливающих друг друга явлений, таких как: а) особый класс двигательных задач; б) соответствующий им тип коррекций; в) определенный мозговой этаж и (как итог всего предыдущего); г) определенный класс (список) движений.
3. Произвольные движения человека - психомоторные, так как они обязательно связаны с таким психическим явлением, как мотив. Сначала появляется мысль о необходимости движения и только потом – само движение.
«Учиться движениям – значит приобретать новые мозговые процессы, уметь сделать движение – значит обладать нужным планом, нужной картиной мозгового возбуждения; такого обладания мы и достигаем с помощью упражнения. По существу, упражнение, следовательно, есть процесс психофизического характера» ( Ф. Штейнгаузен).
В количественном отношении небольшое изменение в мозгу имеет гораздо более важное значение, чем самое большое увеличение мышц».
«Кто не знает своего орудия, тот ни в коем случае не может сделать из него верного употребления и еще менее может научить такому употреблению».
«Вмешательство сознания может принести пользу не тогда, когда результатом его явится «ясное» представление о внутренней форме движения, а только тогда, когда приведет к ясному и целесообразно расчлененному представлению о цели движения.
4. Интеграция в центральной нервной системе афферентных и других факторов, предшествующих программированию движения. Двигательный акт на всех этапах подготовки и выполнения связан с интеграцией в ЦНС афферентных и других факторов. выделяет четыре основных фактора: 1) мотивацию, 2) память, 3) обстановочную информацию и 4) пусковую информацию.
Особенно большое значение имеют различного рода социально обусловленные виды мотивации. Благодаря следам в нервной системе (памяти) предшествующий опыт оказывает сильнейшее влияние на оценку любых событий и ситуаций. Большую роль в процессе интеграции играет обстановочная информация.
Информация об обстановке, поступающая из окружающей среды, и о состоянии различных функций организма является существенным компонентом правильного программирования в ЦНС различных действий. Нервные процессы, связанные с памятью, включают несколько компонентов, каждый из которых имеет самостоятельное значение: 1) восприятие информации, поступающей из разных сенсорных систем; 2) переработку и синтез этой информации; 3) фиксацию (хранение) результатов переработки информации; 4) извлечение из памяти нужной информации и 5) программирование ответных реакций. В некоторых случаях у спортсменов извлечение из памяти нужной информации временно затрудняется (в частности, при сбивающих факторах и отрицательных эмоциях, нарушающих нормальную деятельность нервной системы). Вследствие этого ухудшается выполнение физических упражнений.
Существенное значение имеет пусковая направляющая, т. е. сигналы, какими в спорте являются выстрел, звук свистка, движение флажка, команда и др. Однако многие пусковые раздражители" требующие ответных двигательных актов, весьма сложны; они представляют собой не единичный сигнал, а ситуацию определенного характера. Это всегда сильно затрудняет афферентный синтез. Например, в спортивных играх новые действия нужно начинать многократно. При этом начало и характер ответных движений определяются не каким-либо отдельным сигналом, а всей создавшейся ситуацией, т. е. совокупностью многих (в ряде случаев десятков и даже сотен) раздражителей. При выполнении разных физических упражнений использование информации, получаемой из внутренней и внешней среды путем обратных связей, имеет специфические особенности. При медленном выполнении двигательных актов обратные связи способствуют корригированию данного движения или какой-либо его фазы. При сложных многофазных движениях, которые выполняются быстро (например, гимнастических), обратные связи играют меньшую роль в текущей коррекции в результате недостатка времени. Наконец, при очень кратковременных движениях (в частности, баллистических - метаниях, бросках) обратные связи могут корригировать длительный акт только при его повторениях.
Основные трудности управления движениями.
Для того чтобы понять необходимость всей той сложной, многоуровневой системы управления, которая представлена выше, необходимо иметь ясное представление о тех трудностях, которые приходится преодолевать нервной системе в процессе управления движениями. Трудности обусловлены следующими причинами
- необычайное богатство подвижности двигательного аппарата человеческого тела, требующее распределения внимания между десятками и сотнями видов подвижности, с целью стройного согласования их между собой;
- необходимость ограничения огромного избытка степеней свободы, которыми насыщено человеческое тело;
- упругая податливость мышечных тяг, которые не могут так же точно и строго передавать движение, как твердые рычаги машин или жесткий буксир;
- множество внешних сил (инерции, трения, реактивных и др.)
Располагая неограниченными возможностями в плане подвижности, человеческое тело может быть управляемым только в том случае, если каждая из степеней свободы будет «обуздана» определенным видом чувствительности, который будет вести за ней непрерывный контроль и корректировок ( принцип сенсорных коррекций).
Формирование двигательного навыка у школьников.
Необходимо помнить, что естественные двигательные возможности растущего организма определяются процессом созревания и совершенствования функций двигательных структур центральной нервной системы. Формирование всех отделов мозга, отвечающих за движение, и проводящих их нервных путей заканчивается к 2-летнему возрасту. Дальше уже начинается длительная работа по совершенствованию их функций, по прилаживанию друг к другу всех уровней построения движений, наиболее существенные изменения происходят между 2 и 14 годами – возрастом окончательного созревания. В 10–11 лет наступает сложный период «ломки», охватывающей все стороны жизнедеятельности растущего организма, вплоть до 14–15-летнего возраста. Гармония и согласие, достигнутые к этому времени между отдельными уровнями построения движений нарушаются.
Необходимо спокойно продолжать работу по наполнению уровней стараться в этот период стараться расширять двигательный опыт путем освоения все новых разнообразных движений. Такая систематическая работа очень скоро окажет благотворные результаты. Правильное и результативное выполнение любого движения возможно только благодаря стройному взаимодействию нескольких уровней построения движений. Такое взаимодействие не возникает сразу, само собой. Для его формирования требуется большая работа.
1. Формирование двигательных умений.
Характерной чертой двигательного умения является то, что управление движениями происходит при ведущей роли сознания
Другими характерными чертами двигательного умения являются:
- отсутствие стабильности, постоянный поиск способов наилучшего решения двигательной задачи; невысокая скорость; малая прочность, неустойчивость к сбивающим факторам; отсутствие возможности для переключения внимания на объекты окружающей обстановки.
Первоначальное умение выполнять двигательное действие необходимо на основе следующих факторов:
- уже имеющегося двигательного опыта, ранее выработанных координаций, ощущений и восприятий; состояния общей физической подготовленности; знания техники действия и особенностей его выполнения; сознательных попыток построить некоторую новую для себя систему движений.
Несмотря на перечисленные недостатки, двигательные умения имеют большое значение в процессе овладения движениями, которое заключается в следующем:
- основой двигательного умения является творческий поиск способов выполнения движений, что несет в себе большие образовательные возможности; двигательные умения имеют большую познавательную ценность, поскольку приучают анализировать сущность двигательных задач, условия их решения, управлять собственной умственной и двигательной деятельностью; двигательные умения являются тем уровнем владения двигательным действием, который характерен для всех подводящих упражнений; двигательное умение представляет собой первый уровень владения двигательным действием, являющийся переходной стадией к формированию двигательного навыка, которую миновать невозможно.
Основными характерными чертами двигательного навыка являются:
- автоматизированный характер управления действием; высокая быстрота действия; стабильность результата действия; чрезвычайная прочность и надежность.
Навык активно формируется нервной системой, и в этом процессе последовательно сменяют друг друга различные между собой и расположенные в строгой последовательности фазы или этапы.
Такими фазами являются:
1. Определение ведущего уровня.
2.Определение двигательного состава навыка.
3. Выявление и роспись коррекций.
4. Автоматизация, стандартизация и стабилизация двигательного навыка.
Границы перечисленных фаз формирования навыка в значительной мере условны и могут частично налагаться друг на друга.
На основании всего изложенного в данном разделе материала можно сделать следующие очень важные заключения:
- навык – это координационная структура, представляющая собой освоенное умение решать тот или иной вид двигательной задачи; построение двигательного навыка есть активный процесс, а не пассивное следование потоку внешних воздействий, как это следует из теории условных рефлексов; построение двигательного навыка есть смысловое цепное действие, состоящее из целого ряда качественно различных фаз, логически переходящих одна в другую; двигательный навык не является раз и навсегда закрепленным шаблоном или стереотипом и является вариативным и пластичным в полную меру того уровня, на котором осуществляется управление им.
Фазы процесса формирования двигательного навыка могут быть объединены в три стадии, в течение которых происходит преодоление избыточных степеней свободы движущихся органов и превращение их в управляемые системы.
Первая стадия характеризуется невысокой скоростью, напряженностью, неточностью движений.
Вторая стадия характеризуется постепенным исчезновением напряженности, становлением мышечной координации, повышением скорости и точности двигательного акта
Третья стадия формирования навыка характеризуется снижением доли участия активных мышечных усилий в осуществлении движения за счет использования реактивных сил, что обеспечивает динамическую устойчивость движений и экономичность энергозатрат. В течение этой стадии реализуются фазы стандартизации и стабилизации двигательного навыка.
3. Автоматизация движений
Совершенствование техники спортивных движений теснейшим образом связано с автоматизацией многих компонентов двигательного акта т. е. с выполнением их без осознавания.
Рассматривая автоматизацию навыка, следует разграничивать осознавание общих сторон двигательного акта, связанных с перемещением крупных звеньев тела, и частных, касающихся положения мелких структурных элементов, работы отдельных мышц и их двигательных единиц, участвующих в движении. Деятельность мелких мышечных структур, как и отдельных функциональных моторных единиц или их небольших групп, обычно не осознается человеком. Без специальной тренировки не отражается в сфере сознания и деятельность многих отдельных мышц. Хорошо осознаются движения только крупных звеньев и тела в целом. Весьма слабо отражаются в сознании вегетативные компоненты навыков.
В нервной системе процессы управления автоматизированными и неавтоматизированными компонентами движения тесно связаны друг с другом. При обучении и тренировке сознательный контроль за общим характером осуществления движений имеет весьма важное значение. Сознательное формирование стоящих перед спортсменом задач, в частности связанных с общей структурой движений, положительно воздействует и на многие из тех автоматизированных процессов в нервных центрах, мышцах и вегетативных органах, которые совершенно не осознаются человеком. На доведении до сознания особенностей выполнения физических упражнений (например, характера совершенных спортсменом ошибок), основано значение срочной информации, получаемой, в процессе или сразу после окончания упражнения.
Следует указать, что детали двигательного акта, выполненного автоматизированно, после завершения движения могут частично и далее полностью осознаваться (например, действия вратаря).
Поле осознания у человека относительно узкое, оно не может одновременно воспринимать большое количество различных по своему характеру компонентов двигательного акта. Когда поле сознания занимают одни компоненты моторного акта, одновременно из него вытесняются другие. Поэтому при обучении технике движения нужно возможно большее число этих компонентов доводить до автоматизированного выполнения. Тогда можно будет включать в поле сознания спортсмена только самое главное, связанное с основными задачами выполнения упражнения. Детали же должны осуществляться автоматизированно.
Общая структура и основные задачи процесса освоения двигательных действий.
Этапы и стадии формирования двигательного навыка, изложенные в соответствии с теорией о построении движений , находятся в полном соответствии с представлениями об общей структуре процесса обучения двигательным действиям, в котором выделяют три этапа усвоения учебного материала.
Первый этап - формирование целостного представления о двигательном действии и его первоначальное разучивание. На этом этапе формируются предпосылки для усвоения двигательного действия и возникает первоначальное двигательное умение, позволяющее выполнять двигательное действие в общих чертах. Большую пользу принесут знания биомеханики.
Второй этап характеризуется углубленным детализированным разучиванием. В результате на этом этапе происходит уточнение двигательного умения, и оно частично переходит в навык. Большую пользу принесут знания «психобиомеханики».
Третий этап – это процесс достижения мастерства в овладении техникой осваиваемого двигательного действия. Ему соответствуют закрепление и дальнейшее совершенствование двигательного действия, в результате чего и формируется прочный навык. Происходит приспособление навыка к различным условиям его выполнения.
Эта общая структура процесса освоения двигательного действия не должна рассматриваться как совершенно неизменная стандартная схема. В определенной мере она может быть конкретизирована и модифицирована в зависимости от конкретных целей, задач освоения двигательных действий, их особенностей и т. п. Так, в условиях массового образования основное внимание уделяется первому и частично второму этапам, а дальнейшее совершенствование навыков происходит в процессе самостоятельных занятий. В то же время в спортивной тренировке имеют место все три этапа, причем последний рассматривается как главный предмет деятельности и представляет собой многолетний процесс.
Двигательные ошибки: их предупреждение и исправление. Выполнить движение сразу правильно, без ошибок в обычных условиях, как правило, оказывается невозможно. Данное обстоятельство очень осложняет процесс освоения движений. Некоторые ошибки обусловлены закономерностями формирования двигательного навыка, другие связаны с отсутствием необходимых представлений, третьи – с несоблюдением определенных условий и т. п.
Успех в освоении движений во многом зависит от того, насколько правильно определены причины происхождения двигательных ошибок и насколько методы их исправления соответствуют истинным причинам их возникновения.
Наиболее типичными являются следующие группы ошибок:
- внесение в двигательный акт дополнительных ненужных движений; закрепощенность движений, несоразмерность мышечных усилий, ненужное привлечение дополнительных групп мышц; отклонения в направлении и амплитуде движений; искаженность общего ритма двигательного действия; выполнение движения на недостаточно высокой скорости. Основными причинами этих ошибок являются:
- неправильное или недостаточно полное представление о структуре и двигательном составе осваиваемого двигательного действия; неправильное или недостаточно полное понимание двигательной задачи; недостаточность двигательного опыта занимающегося; недостаточная физическая подготовленность занимающегося; неуверенность, боязнь, чувство утомления и т. п.; неправильная организация процесса освоения двигательного действия.
Для повышения эффективности освоения двигательных действий и профилактики ошибок большое значение имеет правильный регламент их выполнения. Основными параметрами такого регламента являются число повторений и интервалы отдыха между ними. Их конкретные характеристики могут быть самыми различными, так как определяются многими факторами (сложностью движений, этапом освоения, индивидуальными возможностями занимающегося и т. п.). Вместе с тем во всех случаях следует помнить и соблюдать следующие общие правила:
- число повторений нового действия определяется возможностями занимающегося улучшать движение при каждой новой попытке; повторное выполнение с одними и теми же ошибками является сигналом к перерыву для отдыха и обдумыванию своих действий; интервалы отдыха должны обеспечивать оптимальную готовность к выполнению очередной попытки – как физическую, так и психическую; продолжать освоение движений при сильном утомлении нецелесообразно и даже вредно; перерывы между занятиями должны быть как можно короче, чтобы не потерять уже приобретенные умения и навыки.
Физиологические основы формирования двигательных навыков и обучения спортивной технике.
Тренируемость, передаваемая по наследству, у разных лиц выражена неодинаково. Более того, у одного и того же человека в отношении различных проявлений деятельности она также сильно варьирует. Поэтому при спортивном отборе наряду с морфологическими особенностями и состоянием вегетативных функций необходимо также учитывать специфическую тренируемость в отношении определенных двигательных координации, свойственных тому или иному виду физических упражнений.
В различные периоды жизни тренируемость выражена неодинаково. Есть возрастные периоды, когда тренируемость особенно высока и обучение, в том числе двигательным актам, происходит особенно успешно. Для различных видов умственной и мышечной деятельности эти периоды различны. Новые сложные спортивные движения также осваиваются в определенные периоды жизни человека.
Физиологическое обоснование принципов обучения спортивной технике
Эффективность обучения спортивной технике тесно связана с Целым рядом педагогических принципов обучения:
1. Принцип постепенного усложнения техники движений.
2. Принцип разносторонней технической подготовки.
3. Принцип индивидуализации обучения.
