Педагогическая интеграция научных представлений о физической работоспособности студентов

ВЕСТН. МОСК. УН-ТА. СЕР. 20. ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ. 2014. № 2

ПЕДАГОГИЧЕСКАЯ ИНТЕГРАЦИЯ

НАУЧНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ФИЗИЧЕСКОЙ

РАБОТОСПОСОБНОСТИ СТУДЕНТОВ

И.Ю. Пугачев

(кафедра физической подготовки ВУНЦ ВМФ

"Военно-морская академия"; e-mail:pugachyov.i@yandex.ru)

Рассматривается понятие "физическая работоспособность" обучаемых высшей школы на основе интегративного подхода к явлению, проводится теоретический анализ его сущности ведущими исследователями. Системным обобщением смежных отраслей наук обосновывается оптимальное содержание структуры физической работоспособности, включающей совокупность взаимосвязанных компонентов, сочетающих физическое развитие, функциональное состояние организма, физическую подготовленность.

Обоснованы требования к направленности физического воспитания студентов — преимущественному развитию координационных способностей и выносливости. Рекомендуется необходимость перспективного включения данного показателя в критерий рейтинга вузов.

Ключевые слова: высшая школа, обучаемые, физическая работоспособность, интеграция, структура, направленность, соотношение.

Направленность физической подготовки в образовательных учреждениях обусловлена необходимостью формирования требуемой структуры физических кондиций выпускников, обеспечивающей успешность выполнения их профессиональной деятельности на фоне утомления. В теории и методике физического воспитания это понятие преимущественно трактуется как "физическая работоспособность".

Тенденцией последних двух десятилетий стало отчетливое проявление закономерности онтогенетического снижения уровня физической работоспособности у обучающейся молодежи. Динамика показателей развития выносливости, силы, быстроты, соответствия данных антропометрии пределам нормы с 1990-х гг. по настоящее время регрессирует и еще не вышла на устойчивую стабилизацию [1]. Многочисленные исследования, проведенные уже в на-

шем тысячелетии, свидетельствуют, что около 50% российских студентов имеют отклонения в состоянии здоровья [2].

Объективными причинами, на наш взгляд, являются: ухудшение природного экологического климата; увеличение доли ги-подинамического режима жизнедеятельности человека; усложнение объема и анализа учебной информации; ряд негативных пристрастий молодежи, таких как табакокурение, наркозависимость; недооценка роли физической культуры в повседневной творческой работе обучаемых, недостаточность их мотиваций к необходимости личного самосовершенствования путем выполнения двигательных упражнений; некачественное проведение занятий по физическому воспитанию, а также слабый контроль руководства в начальных и средних школах; низкий должностной и социальный статус специалистов по физическому воспитанию и спорту.

Установлено, что дефицит уровня развития физических качеств, устойчивости к неблагоприятным факторам среды ведет к снижению профессиональной готовности специалистов, а порой — и к возникновению патологических изменений в организме [3].

В ходе дискуссии на VI международном конгрессе "Спорт, человек, здоровье", прошедшем в Санкт-Петербурге 18—20 октября 2013 г., было выявлено, что физическая работоспособность по-разному понимается представителями Московской, Санкт-Петербургской и Киевской (украинской) школ педагогики физического воспитания. Прежде всего это вызвано разногласиями в степени значимости структурных компонентов и свойств работоспособности выпускника вуза при реализации им профессиональных компетенций. Кроме того, В.Н. Селуянов — профессор Московского физико-технического института — отметил, что в стране отсутствует физическое воспитание как теория, поскольку ключевые позиции должны выглядеть как закон и не вызывать различных трактовок. Однако даже Пьер де Кубертен, историк, педагог, общественный деятель, который был инициатором современного олимпийского движения, в своем литературном произведении "Ода спорту" давал множество определений понятию "спорт". Очевидно, что студенты не готовятся к участию в Олимпийских играх и им не требуются титанические мышечные нагрузки. Отсутствие консенсуса сущности физической работоспособности обучаемых создает значительные трудности при моделировании процесса спортивной тренировки в высшей школе, поскольку научно незавершенным остается ряд концептуальных

положений, определяющих целевую установку образовательных программ.

Вместе с тем интеграция явлений позволяет ассимилировать главное и второстепенное, контролировать и вносить аутентичные коррективы в процесс воздействия потенциала вуза на развитие способностей и двигательных навыков студентов [4]. При этом система физической подготовки должна не мешать, а, наоборот, способствовать главной задаче — готовить интеллектуальную творческую элиту государства, используя свои возможности.

Таким образом, проблема заключается, с одной стороны, в необходимости обеспечения благоприятных физических кондиций выпускников образовательных учреждений, а с другой — в недостаточной эффективности функционирования педагогической системы физического воспитания. Цель данной работы — обобщить и систематизировать отдельные сведения относительно понятия "физическая работоспособность" человека вообще и обучаемых высшей школы в частности; на этой основе уточнить оптимальный ее критерий и сформулировать перспективные практические рекомендации специалистам для полноценной реализации учебного процесса средствами спортивной тренировки.

В контексте работы следует отметить, что понятие "физическая работоспособность" в отечественной научно-методической литературе и практике спорта используется давно. В огромном количестве учебников и учебных пособий содержание этого термина раскрывается в отдельных параграфах. Информация несет в себе практически однотипные характеристики и, на первый взгляд, отражает общеизвестный объем знаний. В абстрактном большинстве случаев авторы включают в смысл этого понятия и определенный уровень теоретических знаний, и совокупность физических качеств (особенно выносливости), двигательных навыков, и медико-биологические компоненты. Другой ряд исследователей о работоспособности судят лишь по одному из отмеченных элементов.

Однако специальным педагогическим исследованиям, касающимся изучения глубинных внутренних механизмов физической работоспособности человека, конкретизации наиболее значимых ее показателей, посвящено незначительное количество работ.

Рассмотрим, что же необходимо понимать под прилагательным "физическая".

Прилагательное "физическая" есть производное от корня "физик". Существительное от этого корня — "физика". Это слово впервые встречается в сочинениях древнего философа Аристотеля (384—322 гг. до н.э.) и в переводе с греческого ta physi-ka (отphysic) означает "природа". В русский язык это слово ввел в XVIII в. М.В. Ломоносов, когда издал в переводе с немецкого языка первый учебник физики. Следовательно, физика — это наука о природе, изучающая простейшие формы и вместе с тем наиболее общие свойства материального мира. Вследствие этой общности физика и ее законы лежат в основе всего естествознания. На стыке физики и других естественных наук возникли биофизика (от греч. bios — часть сложных слов, соответствующие по значению слову "жизнь") — наука, изучающая физические и физико-химические явления в живых организмах, и физиология (от греч. physic — природа и логия) — наука о жизнедеятельности целостного организма и отдельных его частей. Таким образом, физика включает исследование как неживой природы, так и живой, а соответственно в живой природе, где не помешала бы добавка "био", — исследование человека (homo sapiens — человек разумный) и остального живого мира, т.е. биофизическую подготовку человека.

Обоснование И.М. Сеченовым механизмов мозговой деятельности определило возможность рассмотрения работоспособности с системных позиций [5]. На последующих этапах развития научной мысли была всесторонне, с позиции различных отраслей знаний, подтверждена прагматичность выводов. Так, по мнению В.Е. Борилкевича, физическая работоспособность представляет собой часть общей ее структуры и не может быть рассмотрена вне связи с интеллектуальной или психической деятельностью [6]. Не случайно приоритетным направлением фундаментальных научных исследований кафедры физического воспитания и спорта МГУ имени М.В. Ломоносова является комплексное исследование динамики мозговых процессов для выявления сочетаний моле-кулярно-генетических и психофизиологических признаков, связанных с повышением функционального резерва организма и улучшением здоровья человека [7].

Обращают на себя внимание авторы, которые рассматривают работоспособность опосредованно, через оценку надежности осуществляемой деятельности. В этом случае данное понятие определяется уровнем текущей работоспособности. Принятие же отдельных показателей в качестве интегральной оценки иссле-

дуемого объекта приводит к подмене смысла. Согласно взглядам Р.М. Кадырова, работоспособность следует рассматривать как интегральное образование, обусловленное двигательным, информационным и функциональным компонентами [8].

Понятию "физическая работоспособность" присущи черты многомерности и конкретности, поэтому является ошибочной абсолютизация какого-либо показателя в качестве ее универсальной характеристики [9]. Так, В.Л. Карпман с соавторами под физической работоспособностью понимает величину механической работы, которую человек способен выполнять с высокой эффективностью [10], а А.В. Астахов — способность человека проявлять максимум усилий при физической нагрузке [11].

Указанные определения физической работоспособности в недостаточной степени учитывают многомерность рассматриваемого понятия. Опора на единичные показатели в научных исследованиях целесообразна либо в целях унификации процедуры обследований людей различного пола, возраста, уровня и специфики физической подготовленности, либо в целях определения величины лишь одной (или нескольких) наиболее информативной искомой уязвимой характеристики [12].

Наиболее полную структуру физической работоспособности предложил И.В. Аулик [13]. В ней он выделяет концептуальные компоненты: состояние здоровья, телосложение и антропометрические показатели; мощность, емкость и эффективность механизмов энергопродукции аэробным и анаэробным путем; силу и выносливость мышц; нервно-мышечную координацию; состояние опорно-двигательного аппарата.

Конкретность понятия физической работоспособности заключается в том, что ее недостаточно квалифицировать как высокую или низкую, требуется более определенная характеристика. На отсутствие универсального понятия физической работоспособности указывает Е.П. Ильин, который отмечает, что неправомерно использовать термин "общая выносливость", поскольку под этим понимается работа умеренной интенсивности, что само по себе не требует применения слова "общая". Поскольку работоспособность всегда специфична, то пропадает необходимость использовать понятие "специальная" [14].

Величина прямых показателей физической работоспособности определяется степенью эффективности выполнения конкретных двигательных задач в заданных рамках внешних условий. В качестве косвенных ее показателей используются различные физио-

логические, биомеханические и другие компоненты, характеризующие состояние несущей наибольшую нагрузку при данном роде деятельности определенной морфологической системы.

Таким образом, анализ научной литературы позволил установить, что в интегративном смысле структуру физической работоспособности целесообразно представлять тремя основными компонентами: телесным, функциональным и двигательным. Под телесным показателем понимается требуемый уровень развития морфологических признаков человека, под функциональным — состояние его организма, под двигательным — уровень развития физических качеств и степень сформированности моторных навыков. Данный подход, на наш взгляд, приемлем для уточнения оптимального составного критерия физической работоспособности обучаемых высшей школы в современных условиях.

Для выявления информативных показателей физической работоспособности нами к исследованиям привлекалось 725 обучаемых (Санкт-Петербургский государственный морской технический университет, Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина, Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, Военно-морская академия имени Н.Г. Кузнецова) в возрасте 20—26 лет, которые в 2006—2012 гг. обследовались по указанным выше компонентам. Морфологические признаки характеризовали длиннотные, парциальные, поперечные и индексационные размеры, а также пропорции массы тела и силы отдельных мышечных групп (62 показателя). Физическая подготовленность оценивалась по параметрам развития общей, силовой, скоростной выносливости, силы, быстроты, скоростно-силовых качеств, ловкости, а также степени сформированности навыков рукопашного боя, плавания, лыжной подготовки. Всего было включено 30 упражнений. Функциональное состояние организма регистрировалось как в покое, так и после нагрузок (120 тестов). Определяли показатели метаболизма, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, нейромоторного аппарата, психофизиологических функций. Все показатели тестирования сопоставлялись с уровнем подготовленности студентов и курсантов по степени развития их компетенций. При этом обучаемые в пропорции 33,3%:33,3%:33,3% распределялись на группы "лучших", "средних" и "худших". Достоверность различий определялась по критерию Стьюдента ф.

При одномерном анализе дискриминантных групп по параметрам физической подготовленности первоначально было уста-

новлено, что наиболее подготовленные студенты и курсанты показали лучшие результаты по бегу на 3 км, рывку гири 24 кг, гимнастическим упражнениям. Применение парной корреляции Бра-вэ—Пирсона позволило определить, что наиболее значимыми элементами структуры физической работоспособности преимущественно являются показатели: сердечно-сосудистой системы (субмаксимальный тест РШСцо, степ-тест, проба Руфье, минутный объем крови, среднединамическое давление, длительность интервала Я—Я, индекс напряжения регуляторных систем, периферическое сосудистое сопротивление, вегетативный показатель ритма), тонких физиологических механизмов двигательной деятельности (коэффициент точности управления двигательной единицы, время поиска двигательной единицы), психофизиологических функций (свойства внимания, скорость переработки мыслительной информации, непосредственное воспроизведение в памяти), общей (бег на 3 км, бег на 1 км) и силовой (подъем переворотом на перекладине, рывок гири 24 кг) выносливости, ловкости (качественно-гимнастические упражнения, комплексное упражнение на ловкость), степени сформированности навыков рукопашного боя, а также морфологические показатели "мышечно-весового баланса тела" (абсолютная масса мышечной ткани, содержание обезжиренной массы тела, максимально нормальный вес по Л.А. Кустову, плотность тела). Данные сведения подчеркивают значимость "невидимых" внутренних компонентов здоровья, обеспечивающих положительный результат творческой деятельности студентов, и дают перспективный материал для научного обоснования требований к нормативам по физической подготовке, к модели физических кондиций выпускника.

Улучшение результативности данных показателей определяло цель модернизированной программы. Представлялось необходимым их сгруппировать по валидности признака и выявить универсальный интегральный компонент, который имеет наибольшую взаимосвязь с тенденцией развития гомогенной структуры.

Дальнейшие исследования предполагали использование многомерного анализа множественной корреляции интегрального показателя компетенций (ИПК) обучаемых с совокупностью показателей структуры их физической работоспособности. Результаты анализа, представленные на рисунке, свидетельствуют о наибольшей степени значимости в структуре физической работоспособности студентов показателей силовой и общей выносливости, а также координационных способностей. Эти данные

Плеяды множественной корреляции интегрального показателя компетенций (ИПК) обучаемых высшей школы с совокупностью показателей структуры их физической работоспособности. Размеры отрезков пропорциональны величине 1—Я между соответствующими признаками

конкретизируют положение о степени значимости отдельных элементов в структуре физической работоспособности обучаемых высшей школы.

В целях определения оптимального соотношения составных компонентов работоспособности студентов нами применялся метод канонической корреляции [15]. Сущность применяемого нами метода состоит в том, что геометрическая интерпретация канонической корреляции эквивалентна нахождению пары векторов в пространствах, соответствующих выбранным множествам (каждый вектор данной пары характеризует свое пространство и свое множество), угол между которыми был бы наименьшим. Косинус данного угла и является максимальным коэффициентом канонической корреляции (Я).

Анализом канонической корреляции определялся удельный вес показателей структуры работоспособности в соотношении: 51,2% — функциональное состояние организма; 42,7% — физическая подготовленность; 6,1% — физическое развитие. Так, корреляционная плеяда структурных компонентов физических кондиций выпускников образовательных учреждений с их профессиональными компетенциями выглядит следующим образом: физическое развитие — Я = 0,304; функциональное состояние организма — Я = 0,823; физическая подготовленность — Я = 0,711.

По величине суммарного вклада в общую корреляцию информативными интегральными компонентами уточнялись координационные способности, а также параметры сердечно-сосудистой системы на фоне утомления. В аспекте теории физического воспитания наиболее взаимосвязанным показателем со вторым критерием является выносливость. Последний вывод, с одной стороны, выглядит абсурдно: в начале работы автор анализировал ретроспективные взгляды ученых, краеугольным камнем при изучении которых как раз и являлась выносливость [6, 10, 11, 13]. Но в данном случае результаты нашего исследования не просто оказались констатацией достоверности заключений ряда научных работ, а выявили гармоничное соотношение внутренних информативных компонентов, которые лежат в основе обеспечения физической работоспособности (в том числе и выносливости) у лучших по рейтингу обучаемых высшей школы в наше время.

В этой связи экспериментальная программа была разработана нами с акцентом на совершенствование координационных способностей и выносливости. При этом применялись традиционные методы спортивной тренировки: варьирование волнообразного способа повышения интенсивности нагрузки в зонах работы субмаксимальной и умеренной мощности; объем нагрузки повышался методом строго регламентированных упражнений ступенчатого характера, при низком же уровне работоспособности использовался интервальный метод для максимального потребления кислорода; учебно-тренировочный макроцикл реализовы-вался в виде двух последовательных этапов: ударного (нечетный семестр) с преимущественным применением однонаправленных концентрированных нагрузок и поддерживающего (четный семестр) комплексным методом; основной организационной формой был индивидуально-групповой подход при разработке тренировочных заданий, учитывающих высокий, средний и низкий уровни физической подготовленности. Проверка эффективности разработанной программы осуществлялась в процессе педагогического эксперимента, который проводился в период с 2012 по 2013 г. По данной программе реализован процесс обучения двух выпусков студентов экспериментальных групп (236 человек). Динамика результатов исследований сопоставлялась с результатами тех, кто обучался по регламентированному учебному плану.

Процедура педагогического формирующего эксперимента заключалась в том, что все студенты контрольной (КГ) и экспери-

ментальной (ЭГ) групп были обследованы два раза. Обследования проводились в начале и в конце эксперимента. После сравнения результатов тестирования установлено, что количество испытуемых, выполняющих норматив на оценки "хорошо" и "отлично" в ЭГ больше, чем в КГ. Сравнивая полученное в соответствии с выражением расчета коэффициента ранговой корреляции эмпирическое значение (^*мп = 1,731) с критическим значением, можно сделать вывод, что различия в интегральном уровне развития выносливости и координационных способностей в КГ и ЭГ достоверны при уровне значимости р < 0,05. Программа позволила обеспечить также значительное преимущество по ¿-кри-терию (р < 0,05) ЭГ по основным изучаемым показателям профессиональных компетенций. У испытуемых ЭГ несколько выше, чем у КГ, оказались и оценки за защиту диплома (4,12 ± 0,2 и 3,77 ± 0,2 баллов).

На основании результатов исследования можно заключить: во-первых, тенденцией развития научных взглядов на понятие "физическая работоспособность" обучаемых высшей школы с точки зрения педагогики является трансформация термина в интег-ративное понятие "текущее психофизическое состояние студента"; во-вторых, критерием оценки физической работоспособности обучаемых является оптимальность гармоничного сочетания ее структурных компонентов (физического развития, функционального состояния организма, физической подготовленности) в соотношении 6,1% :51,2% :42,7%, что позволяет дифференцировать степень значимости акцентов направленности процесса физической подготовки в образовательных учреждениях; в-третьих, практическая реализация учебных занятий по физическому воспитанию в высшей школе должна базироваться на интег-ративном подходе к преимущественному развитию и поддержанию координационных способностей и выносливости; в-четвертых, перспективным направлением разработки научных проектов, на наш взгляд, является обоснование необходимости учета данного критерия в отечественном и мировом рейтинге университетов.

Вышеуказанные выводы, сформированные на основании пролонгированных исследований, нашли отражение во внедрении в практику образовательного процесса в высшем Военно-морском инженерном училище имени Ф.Э. Дзержинского (1998 г.), Военно-морском институте (2005 г.), Военно-морском институте радиоэлектроники имени А.С. Попова (2005 г.), Военном

инженерно-техническом университете (2006 г.), Военной академии ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого (2006 г.), Тамбовском высшем военном авиационном инженерном училище радиоэлектроники (2006 г.), Военно-космической академии имени А.Ф. Можайского (2006 г.), Военно-морском инженерном институте (2006 г.), Нижегородском высшем военном инженерном командном училище (2006 г.), Воронежском высшем военном авиационном инженерном училище (2007 г.), Челябинском высшем военном автомобильном командно-инженерном училище (2007 г.), Военном институте физической культуры (2008 г.), Ейском высшем военном авиационном училище (2008 г.), Военно-транспортном университете железнодорожных войск (2008 г.), Иркутском высшем военном авиационном инженерном училище (2008 г.), Военно-воздушной инженерной академии имени проф. Н.Е. Жуковского (2008 г.), Военно-воздушной академии имени Ю.А. Гагарина (2008 г.), Орловском юридическом институте МВД России (2009 г.), Военном учебно-научном центре "Военно-морская академия имени Н.Г. Кузнецова" (2011 г.). При этом результаты реализации повысили качество профессиональных компетенций обучаемых, что подтверждается представленными автором в редакцию соответствующими "Актами внедрения".

Список литературы

1. Обвинцев А.А. и др. Совершенствование системы физической подготовки курсантов военно-учебных заведений Вооруженных сил Российской Федерации на современном этапе: Отчет о НИР. Шифр "Курсант". СПб.: ВИФК, 2012. 209 с.

2. Горелов А.А., Кондаков В.Л., Румба О.Г. Физкультурно-оздоровительные технологии как средство кинезиотерапии в образовательном пространстве вуза // Физическое воспитание студентов. 2012. № 6. С. 47—51.

3. Марищук В.Л. Психологические основы формирования профессионально значимых качеств: Дис. ... докт. психол. наук. Л.: ЛГУ, 1982. 427 с.

4. Пугачев И.Ю. Определение интегративной направленности физической подготовки в военно-инженерных вузах на основе принципа "сжатия информации" // Интеграция образования. 2013. № 2(71). С. 35—41.

5. Сеченов И.М. Избранные труды. М.: Изд-во АН СССР, 1935. 162 с.

6. Борилкевич В.Е. Физическая работоспособность в экстремальных условиях мышечной деятельности. Л.: ЛГУ, 1982. 96 с.

7. Официальный сайт МГУ имени М.В. Ломоносова, раздел научная работа (URL: htt://www.msu.ru/science/sci-dir-2.html#sport 28.10.2013).

8. Кадыров Р.М. Критерии проверки и оценки физической подготовленности военнослужащих: Дис. ... докт. пед. наук. Л.: ВИФК, 1991. С. 37, 67, 89, 94.

9. Пугачев И.Ю. "Физическая работоспособность специалиста" и методика ее определения // Термины и понятия в сфере физической культуры: Сб. мат-лов докл. I междунар. конгр. СПб.: ГУФК им. П.Ф. Лес-гафта, 2007. С. 329—331.

10. Карпман В.Л., Белоцерковский З.Б., Гудков И. А. Исследование физической работоспособности у спортсменов. М.: Ф и С, 1974. 94 с.

11. Астахов А.В. Физическая работоспособность и методика ее определения // Теория и практика физ. культ. 2007. № 8. С. 20.

12. Пугачев И.Ю, Габов М.В. Концепция обеспечения работоспособности выпускников инженерных специальностей вузов МОРФ средствами физической подготовки. СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2012.248 с.

13. АуликИ.В. Определение физической работоспособности в клинике и спорте. М.: Медицина, 1990. 191 с.

14. Ильин Е.П. Психофизиология физического воспитания (деятельность и состояния). М.: Просвещение, 1980. 199 с.

15. Пугачев И.Ю. Модернизация биометрических технологий в системе физической подготовки военно-образовательного учреждения // Изв. Рос. гос. пед. ун-та им. А.И. Герцена. 2012. № 152. С. 185—195.

PEDAGOGICAL INTEGRATION OF SCIENTIFIC

KNOWLEDGE ON THE PHYSICAL WORKING

CAPACITY OF STUDENTS

I.Ju. Pugachev

Examines the scientific views on the notion of "Physical Working capacity" trained high school based on the integrative approach to the phenomenon, a theoretical analysis of its essence by leading researchers. The system is based on a generalization of the Allied Sciences of optimum suitable content structure of Physical Working capacity, which includes a set of interrelated components that combine physical development, functional status of an organism, physical training.

Requirements for the directivity of the physical training of the students are substantiated — to priority development of coordination abilities and endurance. It is recommended that prospective inclusion of the target criterion of ranking of higher education institutions.

Key words: high school, trainees, physical working capacity, integration, structure, directivity, relationship.

Сведения об авторе

Пугачев Игорь Юрьевич — кандидат педагогических наук, доцент кафедры физической подготовки Военного учебно-научного центра Военно-морского флота "Военно-морская академия имени адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова", Санкт-Петербург. Тел.: (812) 431-92-02; e-mail: puga-chyov.i@yandex.ru