Адрес e-mail:

Методолгоия проектирования инновационных педагогических технологий физического воспитания

Селуянов В. Н.
РГУФК, Москва, Россия

Теория физического воспитания и спорта по Л. П. Матвееву (1997) есть комплексная отрасль культуроведческих, человековедческих и педагогических наук, являющаяся интегративной по отношению к частнопредметным научно-спортивным дисциплинам. Интегративной теорией — строящееся по методу от частного к общему, в соответствии с логикой эмпирического направления исследований.

Объектом исследования этой науки является спорт как общественное явление. Это общественное явление в своей основе образование искусственное — федерации, правила соревнований, организация соревновательной деятельности и т. п. Такие искусственные образования нельзя изучать научными методами, а строятся такие «конструкции» методами «инженерного проектирования».

Логика проектирования включает следующие действия:

Основным естественным образованием в физической культуре является — человек в условиях спортивной деятельности. Именно человека надо изучать научными методами. Для этого уже созданы научные направления — спортивная биохимия, спортивная физиология, спортивная морфология, спортивная анатомия, спортивная биомеханика, спортивная психология. Однако, целостная реакция организма изучается в рамках системного подхода, комплексного изучения спортивной деятельности с позиций различных наук. В рамках физиологии развивается кибернетическая физиология. Это направление сформулировал П. К. Анохин, а его ученик К. В. Судаков существенно ее развил. «Под функциональными системами понимают такие самоорганизующиеся и саморегулирующиеся динамические организации, деятельность всех составных компонентов которых взаимодействует достижению полезных для организма в целом приспособительных результатов» (П. К. Анохин, 1935). Системный, кибернетический подход для решения проблем спорта и физического воспитания предложен сотрудниками ПНИЛ РГУФК. Этот подход реализован в рамках новой научной дисциплины — «Спортивной адаптологии». Новое научное направление относится к междисциплинарным, объединяющим в себе в виде системы (модели) знания из различных областей биологии человека (биохимии, физиологии, биомеханики, анатомии и психологии). К основаниям спортивной адаптологии относятся системные модели организма человека позволяющие имитировать срочные и долговременные адаптационные процессы в основных органах организма человека.

В ПНИ лабратории разработаны основные концептуальные и математические компьютерные модели организма спортсменов

1. Математическая компьютерная модель, имитирующая срочные адаптационные процессы включает мышцу, сердечно-сосудистую и дыхательную системы. Мышца состоит из окислительных, промежуточных и гликолитических мышечных волокон. В каждом мышечном волокне моделируются биоэнергетические процессы с учетом метаболизма молекул АТФ, КрФ, глюкозы (гликогена) и жиров. Исследование этой модели позволили разработать теорию аэробного и анаэробных порогов, разработать рекомендации по организации комплексного тестирования спортсменов, с оценкой морфологических перестроек в мышечной и сердечной тканях организма спортсменов. Показать резкое отрицательное действие нагрузок анаэробного гликолиза на строение митохондрий и миофибрилл.

2. Математическая компьютерная модель, имитирующая долговременные адаптационные процессы состоит из мышцы, эндокринной, иммунной и центральной нервной систем. Мышца состоит из мышечных волокон, которые включают в себя миофибриллы и митохондрии, ферменты анаэробного гликолиза. Исследование этой модели показало, что она воспроизводит все основные принципы физической подготовки спортсменов, а именно, непрерывности, гетерохронности, цикличности. Воспроизводятся явления перетренировки, истощения адаптационных возможностей эндокринной системы, поэтому был предложен новый принцип планирования нагрузок — экономии гормонов. В ходе имитационного моделирования — игры с моделью было обнаружено, что наивысшим оздоровительным эффектом обладают силовые и скоростно-силовые упражнения, если они выполняются в оптимальном объеме. Эти упражнения наиболее стрессогенные, поэтому вызывают значительное повышение концентрации гормонов в крови и накопление стероидных гормонов в активных тканях, поэтому обладают высоким анаболическим и оздоровительным эффектом.

3. Концептуальная модель опорно-двигательного аппарата, включающая скелет и мышцы с указанием мест крепления на нем, позволяет объяснять происхождение основных биомеханизмов, которые используют спортсмены при выполнении технических действий.

4. Концептуальная модель строения мозга и математические модели в виде нейронных сетей позволили дать объяснение основным принципам формирования двигательных умений и навыков.

Тренерская деятельность предполагает использование как устоявшихся схем (планов) подготовки спортсменов низших разрядов, так и разработки инновационных педагогических технологий для выдающихся атлетов, иначе трудно опередить соперников на международной арене. Инновационные педагогические технологии предполагают создание таких методов и применение таких средств, которые позволяют преодолевать критические состояния в развитии спортивной формы. В последнее время инновации находились в области фармакологических достижений, применении разрешенных и запрещенных препаратов или в разработке инвентаря (костюмы в плавании, коньки с «отрывающейся пяткой», плоские велосипеды, упругие акробатические дорожки и т. п.).

Педагогические инновационные технологии стали развиваться лишь в последнее время. Г. И. Хозяинов (2003) выделяет пять этапов в методологии разработки педагогической инновационной технологии:

Новые технологии разрабатываются при соблюдении дедуктивного метода и новейших достижений психолого-педагогических наук.

Недостаток предложенной методологии разработки инновационных педагогических технологий заключается в том, что она не учитывает особенности объекта исследования (воздействия) педагогического процесса в физическом воспитании а также недостаточно полно характеризует логику проектирования, представленную выше. Очевидно, что объектом воздействия физического воспитания является человек, но не только в аспекте формирования его личности или умственных способностей, а главным образом в изменении строении скелетных мышц, сердечно-сосудистой системы, эндокринной и других систем организма с целью достижения высших спортивных результатов и сохранения здоровья. Поэтому в основе проектирования инновационных педагогических технологий должна быть положена модель организма человека во всем многообразии биохимически, физиологических, биомеханических, анатомических и психологических знаний. Системная модель человека должна складываться у специалиста физического воспитания в результате прохождения курса биологических наук и психологии (спортивной адаптологии), однако в практической деятельности большинство тренеров этими знаниями не пользуются, поскольку в курсе теории и методики физического воспитания этими знаниями не пользуются. Методология теории спорта строится на логике эмпирического направления исследований. В основу ее закладывается анализ реальной действительности, т. е. деятельности спортсменов и тренеров в тренировочной и соревновательной деятельности, с последующим анализом, систематизацией, классификацией, поиском эмпирических закономерностей в обнаруженных явлениях. В соответствии с этой методологией наука будет идти всегда позади практики, а это значит, что в рамках эмпирической методологии (индуктивного подхода) невозможно в принципе разрабатывать инновационные педагогические технологии. Тренеры фантазируют и на уровне интуиции находят новые педагогические идеи, проверяют их на спортсменах, как медики на собаках свои гипотезы.

Трудовая деятельность тренера сводится к решению управленческих проблем. Средствами труда выступают различные методы, техника принятия решений. Предметом и продуктом управленческого труда является информация, то есть решения, определяющие величину управляющих воздействий на объект управления. Особенность этой продукции состоит в том, что возможный брак можно обнаружить только после ее «потребелния» спортсменом. Очевидно, что применение в тренировочном процессе «бракованных» управленческих решений граничит с преступлением, поэтому актуально применение в учебном процессе институтов физической культуры и даже в тренировке спортсменов высшей квалификации имитационных моделей — тренажеров. При проектировании технологий управления на основе концептуального или математического моделирования можно сформулировать четкие логические посылки для выработки управленческих решений.

В общем случае процесс принятия решений подразделяют на следующие этапы:

Применение в проектировании инновационных педагогических технологий или при подготовке тренеров концептуальных или имитационных моделей позволяет многократно проверять результаты генерированных решений, то есть играть. Игрой называют вид человеческой деятельности, отражающий и воссоздающий другие ее виды. В случае использования в качестве модели спортсмена программы в ЭВМ организация имитационной игры требует выполнения следующих условий:

Этапы имитационной игры:

Таким образом, педагогические технологии разрабатываются на основе моделей спортивной адаптологии в виде последовательности управляющий воздействий на модель и с последующей проверкой эффективности изученных на моделях вариантов технологий на спортсменах. Поэтому средства, методы, программы и планы подготовки спортсменов, разработанные на основе дедукции (от модели к конкретной практической деятельности) должны объединяться в рамках прикладной науки, которую мы назвали спортивно-педагогическай адаптологией.

Спортивно-педагогическая адаптология разрабатывает инновационные педагогические технологии на основе дедукции. Перед исследователем ставится задача, определяется условия решения задачи, подбирается адекватная модель, производятся умозрительные или математические расчеты вариантов решения задачи, отбираются наиболее эффективные, в педагогическом эксперименте обосновывается практическая значимость инновационной педагогической технологии.

Основными проблемами спортивно-педагогической адапталогии являются следующие:

I. Контроль подготовленности:

II. Средства и методы физического воспитания:

III. Планирование физической подготовки:

IV. Планирование технической подготовки:

V. Планирование технической подготовки:

В аспекте физической подготовки было показано, что применение в тренировочном процессе нагрузок анаэробной гликолитической направленности вредит развитию миофибрилл и митохондрий, а нагрузки силовой и скоростно-силовой направленности стимулирую анаболические процессы. Разработана методика увеличения силы окислительных мышечных волокон. Проверка этих педагогических инновации в подготовке бегунов на средние дистанции, футболистов, борцов самбистов положения показала ее высокую эффективность.

В аспекте технической подготовки было показано, что применение в обучении технике идей развивающего обучения, основанных на понимании основных биомеханизмов исполнения соревновательных двигательных действий способствует повышению точности и надежности соревновательной техники. Формирование техники с учетом закономерностей образования шипиковых связей между дендритами нейронов коры головного мозга позволяет существенно повысить точность выполнения ударов в футболе.

В аспекте оздоровительной физической культуры было показано, что локальные силовые упражнения, выполняемые без полного расслабления мышц приводят к их закислению, боли, стрессу, а значит к повышению концентрации гормонов в крови и тканях, разворачиванию в клетках анаболических, оздоровительных процессов. Педагогическая инновационная оздоровительная технология, которая получила название «ИЗОТОН» показала высокую эффективность, позволяет управлять общим и локальным распределением в теле жира и гипертрофией мышечной ткани.

В аспекте оздоровительного туризма было показано, что длительное использование низкоинтенсивных упражнений (более 4 часов) повышает концентрацию гормонов в крови выше нормы. Такая повышенная концентрация в течение нескольких часов, на протяжении нескольких дней или недель и создает условия для оздоровления тканей тела человека. Совмещение длительных аэробных упражнений с закаливающими процедурами и локальными силовыми упражнениями усиливает оздоровительных эффект туристического пешего похода.

VI. Разработка инновационных педагогических технологий физического воспитания требует применения педагогики развивающего обучения. В эмпирической педагогике процесс обучения представляется как познание учеником учебного материала под руководством учителя. Этот процесс включает этапы — восприятия материала, осмысления (усвоение понятий), закрепления знаний и применения их на практике. Критический анализ эмпирической педагогики был сделан В. В. Давыдовым. Суть этой критики можно увидеть в словах Э. В. Ильенкова: «Если идеальный образ усвоен индивидом лишь формально, как жесткая схема и порядок операций, без понимания его происхождения и связи с реальной (идеализированной) действительностью, индивид оказывается неспособным относиться к такому образу критически, т. е. как к особому, отличному от себя предмету (лучше объекту, как части материи, автор). И тогда он как бы сливается с ним, не может поставить его перед собой как предмет (модель), сопоставимый с действительностью (материей — объектом исследования), изменить его в согласии с ней. В данном случае, собственно говоря, не индивид действует с идеальным образом, а скорее, догматизированный образ (не модель, автор) оказывается функцией индивида, а, наоборот, индивид — функцией образа (формальной схемы — знания, автор), господствующего над его сознанием как извне заданная формальная схема... как система (совокупность, автор) непререкаемых правил, неизвестно откуда взятых» [Э. В. Ильенков, 1974]. В связи с этим в педагогике развивающего обучения В. В. Давыдова, в отличие от объяснительно-иллюстративного, проблемного или программного обучения, организация обучения строится по следующей принципиальной схеме:

Развивающая роль такой учебной деятельности выражается в формировании самостоятельных умений — учиться и мыслить. В целостной мыслительной деятельности сущность объективно существующих вещей (объектов познания) открывается в самом акте творения их идеальных образов (моделей). В анализе принципов конструирования модели, предпосылок и условий ее происхождения, способа функционирования в различных условиях. Появление идеальных представлений в мышлении (моделей) коренным образом изменяет процесс обучения. Идеализированные объекты начинают выполнять функцию познания объективной реальности. Оснащенное таким средством познания реальности, мышление индивида становится подлинно рефлексивным. Под рефлексией понимается обращенность субъекта на свой способ действия.

В теории учебной деятельности В. В. Давыдова структура мыслительного акта состоит из трех последовательных действий: анализа, разработки внутреннего плана действия и рефлексии [В. Х. Магкаев, 1995 стр. 19]. Анализ — создание смыслового образа ситуации. Внутренний план действия — перевод количественных и пространственных отношений объекта во временную последовательность субъективный (умственных) действий. Действие, ставшее мыслью, начинает выполнять функцию «проектирования» возможных «потом», предполагаемых в будущем изменений объекта. Рефлексия — состоит в критическом анализе своих действий, изменении своих планов, изучении результатов деятельности, оценке деятельности в целом, как результата решения поставленной задачи.

Экспериментальная проверка умения специалистами физического воспитания проектировать эффективные педагогические технологии показала, что все они, независимо от стажа, квалификации и уровня образованности не способны заниматься тренировочной деятельностью. Применение педагогики развивающего обучения с использованием математических моделей имитирующих срочные и долговременные адаптационные процессы позволила существенно перестроить стиль мышления и привить навыки теоретического планирования тренировочных нагрузок с достижением наперед заданных целевых требований к адаптационным перестройкам в организме спортсменов.

Выводы

Развитие теории и методики физического воспитания возможно на пути создания нового направления проектирования инновационных педагогических технологий. Инновационные педагогические технологии создаются с помощью комплексных моделей систем организма. Эти модели создаются в рамках нового научного направления — спортивной адапталогии — фундаментальной науки, объединяющей в себе знания спортивной биохимии, физиологии, биомеханики, анатомии и психологии. Применение моделей спортивной адаптологии для проектирования новых средств, методов, программ и планов подготовки спортсменов проводится в рамках другой научной дисциплины — спортивно-педагогической адаптологии. Эта прикладная наука, в основе которой лежит методология проектирования инновационных педагогических технологий физического воспитания. Эффективность методологии спортивно-педагогической науки показана при решении задач физической и технической подготовки спортсменов, оздоровительной и рекреативной физической культуры.

Литература

  • Развитие основ рефлексивного мышления школьников в процессе учебной деятельности. Под. ред. В. В. Давыдова, В. В. Рубцова. — М.: Психологический институт, РАО, 1995. — 227 с.
  • Метод определения порога анаэробного обмена по динамике легочной вентиляции при беге в естественных условиях . Е. Б. Мякинченко, И. З. Бикбаев, В. Н. Селуянов, Р. К. Козьмин. Теория и практика физ. культуры. 1984. N 9. с. 912.
  • В. Н. Селуянов, А. В. Зубкова, И. П. Космина, В. Т. Тураев. Теоретическая подготовка специалистов по физическому воспитанию. — Теор. и практ. физ. культ., 1994. — 12. С. 9—12.
  • В. Н. Селуянов, Е. Д. Максимова. Исследование рационального сочетания объема и интенсивности выполнения физических упражнений в микроцикле методом математического имитационного моделирования. Сб. научных трудов РГАФК. — М.: Физкультура, образование наука, 1997. — Том 1. — 81 — 94.
  • В. Н. Селуянов, Е. Б. Мякинченко. Теория аэробного и анаэробного порогов и полевой неинвазивный метод их определения. Тезисы Всесоюзной научной конф. по проб. олимпийского спорта. Челябинск, 26 мая 1991 г. М.: ГК СССР по ФК и &C.nbsp;1991. С. 8082.
  • В. Н. Селуянов, С. К. Сарсания, А. Н. Конрад, Е. Б. Мякинченко. Классификация физических нагрузок в теории физической подготовки. Теория и практика физической культуры, 1990, 12. С. 28.
  • В. Н. Селуянов, Б. А. Яковлев. Биомеханические основы совершенствования эффективности техники педалирования. Учебное пособие. М.: ГЦОЛИФК, 1985. 55 с.
  • Теория и практика применения дидактики развивающего обучения в подготовке специалистов по физическому воспитанию: Труды сотрудников проблемной научно-исследовательской лаборатории. Научный руководитель В. Н. Селуянов. — М.: Физкультура, образование наука, 1996. — 106 с.
  • М. П. Шестаков, К. В. Анненков, Е. Т. Антохина, А. В. Зубкова, В. Т. Тураев, В. Н. Селуянов. Современные компьютерные технологии в развитии спортивной науки. Теория и практика физической культуры, 1996, № 8. — С. 43 — 46.
  • Эффективность последовательного применения силовых и аэробных средств подготовки на показатели физических способностей молодых бегунов. Е. Б. Мякинченко, Д. Г. Холодняк, В. Н. Селуянов, В. И. Паленый, С. М. Обухов. Научный атлетический вестник, 1999. — № 1. — С.1 — 7.
  • Е. Е. Аракелян, В. А. Збарский, Т. Н. Шевченко, В. Н. Селуянов. Формирование техники спринтерского бега посредством направленного развития силы отдельных мышечных групп у юных атлетов. Физическая культура: воспитание, образование, тренировка, 1997. — № 3. С. 41 — 43
  • В. Н. Селуянов, Е. Г. Антохина. Моделирование изометрического напряжения мышцы как способ доказательства неинвазивного метода определения мышечной композиции. Тенденции развития спорта высших достижений и стратегия подготовки высококвалифицированных спортсменов в 1997—2000 г.г.: Материалы Всерос. Научно-практ. конфер. — М.: ГКФТ, 1997. — С. 322.
  • В. Н. Селуянов, Аиед Берхаим. Биомеханизм как основа развития теоретической биомеханики двигательной деятельности человека: Учебное пособие. — М.: РГАФК, 1997. — 82 с.

  • Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

    МФТИ в социальных сетях

    soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li soc-yt
    Яндекс.Метрика