Критерии оценки двигательной координации спортивных действий

А.Г. Карпеев

КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ ДВИГАТЕЛЬНОЙ КООРДИНАЦИИ СПОРТИВНЫХ ДЕЙСТВИЙ

Приводится краткий обзор критериев оценки координации спортивных и физических упражнений, используемых в ходе спортивно-технического совершенствования. На основе литературных данных и материалов собственных исследований показана продуктивность использования прямых методов регистрации характеристик согласованности движений толкателей ядра и определения вариативности параметров двигательных действий в процессе совершенствования двигательной координации.

Многообразие и сложность двигательных координаций, проявляющихся в спортивной деятельности, предопределяют необходимость разработки критериев, позволяющих осуществлять количественную оценку качественных параметров движения. Однако существующие методы оценки двигательной координации часто не могут быть использованы ввиду существенных различий действий, их специфичности. Чаще всего при изучении двигательной координации предлагается использовать следующие критерии оценки: устойчивость и скорость кинематического звена, количество и качество ошибок, способность к запоминанию, быстроту образования двигательных навыков, точность и согласованность двигательных действий [1, 4, 5, 7-11, 13, 16].

Для оценки координационных способностей существует множество различных критериев. Следует помнить, что каждое движение, имея свою структуру, обеспечивается комплексом способностей, которые проявляются непосредственно в данной деятельности.

Чаще всего используются тесты, отличающиеся координационной сложностью, по возможности не зависящие от развития физических качеств, в которых предусмотрено сочетание движений, редко встречающееся в повседневной двигательной деятельности. Некоторые из авторов указывают на невозможность какой-либо систематизации критериев оценки координационных способностей [20, 22, 28] вследствие чрезвычайного многообразия измерительных методик [2, 10, 17, 22]. Однако попытки классификации все-таки предпринимаются [9, 16, 27, 29].

Так, I. 8сЬпаЪе1 при оценке двигательной координации предлагает учитывать [28]:

1) сложность моторной задачи;

2) координационную трудность;

3) приспосабливаемость к изменяющимся условиям или задачам;

4) время или количество повторений, требуемых при моторном обучении.

2. Wazny различает три уровня двигательных координаций применительно к спортивным играм [29]:

1) оценка моторной способности к управлению пространственной точностью без учета скорости;

2) точное выполнение в заданное время;

3) быстрое и точное выполнение движения в изменяющихся условиях в соответствии с задачей перестройки моторных действий.

В беге показатели эффективности решения двигательной задачи (например, время и длина шага) могут быть использованы как критерии изменения механизмов, координирующих двигательную функцию.

Используются и показатели, отражающие качество регулирования (дисперсия или коэффициент вариа-

ции). Часто для оценки двигательной координации используют экспертную оценку [2]. Ю.В. Николаев и Ю.А. Гниенко учитывали число касаний щупом границ фигурных прорезей и время выполнения пробы, на этом основании они судили об уровне проявления двигательной координации [21].

В некоторых работах проявление двигательной координации изучалось после вестибулярной нагрузки с целью учета влияния функции этого аппарата [1, 14].

В некоторых исследованиях о проявлении двигательной координации в прыжках судят по разнице результатов вертикального прыжка с использованием маховых движений руками и без этих движений. Согласованность в движении рук и ног также рассматривается как критерий оценки проявления двигательной координации в различных упражнениях. В.К. Бальсе-вич двигательную координацию в спринтерском беге оценивал по степени консолидации (согласованности) элементов биомеханической системы [2].

Проявление двигательной координации с учетом роли анализаторных систем оценивается с помощью контрольных тестов по определению «чувства времени» (воспроизведение интервалов 3 и 5 с на миллисекундомере, с учетом среднего отклонения от заданного интервала) [18]. Кинестетическая чувствительность определяется по методике оценки способностей к отмериванию, воспроизведению и дифференцированию пространственных и силовых параметров движения. В локтевом суставе элементарная двигательная координация определяется с помощью кинематометра М. Жуковского, при этом учитывается отклонение от заданного угла поворота в 30 и 60° [18]. Дифференцировка мышечных усилий кисти 25 и 50% от максимума оценивается по средней сумме ошибок в трех попытках при воспроизведении без зрительного контроля [16, 18]. Таким образом, даже небольшой обзор существующих подходов к разработке критериев оценки двигательных координации показывает, что в их основе лежит разработка специфических тестов, включающая проверку надежности и валидности. При этом D.D. Blume подчеркивает сложность подбора тестов для определения «внутренней валидности, логической и внешней валидности» [27].

При определении координационных способностей наблюдается стремление использовать комплексные тесты, отражающие специфические для вида двигательной деятельности стороны. В этом случае решается и проблема экономии времени тестирования [4, 17, 20].

Кроме того, существует и другое направление поиска критериев оценки двигательной координации, основывающееся на использовании биомеханических подходов и позволяющее выявить степень согласованно-

сти в движениях звеньев тела и точности их движения во времени, пространстве и по усилиям [12].

Такой способ оценки можно назвать прямым, или непосредственным. Метод тестирования позволяет косвенно судить о проявлении двигательной координации.

Нами в ходе исследования двигательной координации осуществлялся поиск критериев, основанных на использовании как прямых (биомеханических) методов регистрации согласованности движений отдельных рабочих звеньев тела, так и косвенных специфических тестов при решении проблемы оценки двигательной координации (например, при массовых обследованиях и в случаях невозможности прямой регистрации согласованности в действиях спортсменов) [12]. Особо хотелось бы остановиться на продуктивности сочетания прямых методов регистрации биомеханических характеристик, отражающих согласованность в движении звеньев тела и определении вариативности этих параметров.

Исходя из общеизвестных представлений о том, что условия деятельности выступают своеобразными детерминантами процесса организации системы и любые изменения условий вызывают частичную реорганизацию на тех или иных уровнях, направленную на упорядочение составляющих ее компонентов, можно утверждать, что важнейшей особенностью сложной динамической системы, к которой относится двигательная, является гибкость отношений между ее элементами. Поэтому одна и та же двигательная задача может быть реализована целым рядом ее внутренних состояний, способных варьировать в некоторых границах.

Изучение как устойчивых, стабильных, так и подвижных, вариативных компонентов, определяющих координационную структуру движений, может стать основой для оценки и последующей разработки педагогических подходов с целью ее совершенствования. Кроме того, оценка двигательной координации с учетом вариативности «... обладает универсальной приложимостью к движениям всевозможных видов, не требуя при этом внесения каких-либо изменений или осложнений. Идеи критерия вариативности состоят в том, чтобы сравнивать движения между собой, а не с внешним контрольным знаком» [3. С. 15]. Следовательно, изучение вариативности компонентов движений может лечь в основу универсального подхода при разработке критериев оценки всего многообразия двигательных координаций.

Если рассматривать координационную структуру системы баллистических движений, то следует отметить гибкость отношений между ее элементами. Практически не бывает двух одинаковых попыток в бросках. Даже при одном и том же результате в разных бросках его достижение возможно при различных состояниях элементов системы движения. Эта особенность была подмечена как теоретиками, так и практиками, занимающимися непосредственно формированием и совершенствованием координационных структур различных движений. Рассматривая систему любого движения, можно выделить множество элементов, теснейшим образом взаимодействующих между собой. С одной стороны, элементы в результате взаимодействия порождают новые системные свойства и способствуют совершенствованию движения. С другой стороны, неизбежны и внутренние взаимные помехи.

С биомеханических позиций к числу таких помех относятся рассогласования тяги мышц [2]. Сложность заключается в межмышечной координации, предъявляющей высокие требования в отношении точного согласования времени начала и окончания мышечных усилий, их величины, быстроты нарастания и спада. В таких сложных по координации движениях, к которым относят метания, принимают участие сотни мышц, в работе каждой из них возможны отклонения.

На уровне силовых полей (внешнего и внутреннего) в ходе движения возникают силовые помехи (инерционные, упругие, реактивные), приводящие к отклонениям, вариантам движения. И, пожалуй, главное, что определяет возможность совершенствования, - это уровень функционирования аппарата управления с его системой передач информации. На пути функционирования этого важнейшего блока также возникают помехи, приводящие к отклонениям в решении двигательных задач, сформулированных на основе цели действия.

Существует ряд работ, посвященных проблемам совершенствования двигательной координации на основе изучения и учета вариативности их элементов [2, 6]. В большинстве из них было доказано, что по мере повышения спортивного мастерства уточняются характеристики рабочих точек, уменьшается их разброс. Это отчетливо наблюдается в ответственных фазах движения. Допустимые же границы приспособительных изменений несколько расширяются. На начальных этапах овладения движением, построением его координационной структуры вариативность несколько увеличивается - идет поиск оптимального решения. В дальнейшем диапазон отклонений сужается (уточняются координационные связи, устраняются лишние движения), т.е. происходит «уменьшение степеней свободы движения». По мере роста мастерства приспособительная вариативность вновь расширяется [14, 15, 19].

По-видимому, оптимальная вариативность элементов системы обеспечивает снижение действия помех и способствует повышению надежности, а значит, стабильности решения двигательной задачи. В этом случае можно сделать заключение, что вариативность элементов стабилизирует целостную систему движений. Исследования вариативности биомеханических параметров в толкании ядра позволили выявить наиболее стабильные и вариативные характеристики [26]. Так, сопоставление удачных и менее удачных попыток в серии бросков квалифицированных толкателей ядра показало, что к неудаче ведет большое число путей, тогда как двигательная тактика, приводящая к удачной попытке, практически не имеет вариаций.

Изучение материалов регистрации опорных реакций у толкателей ядра с использованием трехкомпонентных тензометрических платформ и датчиков ускорения показало, что к неудачным попыткам чаще всего приводит потеря натяжения основных рабочих групп мышц, отражающаяся на тензограмме в типе снижения величины усилий.

Уменьшение усилий является следствием изменения активности, несвоевременности действий, посредством которых спортсмен стремится улучшить результат. При этом фактически наблюдаются необоснованные силовые

акценты, приводящие к снижению результатов. Стремление быстрее начать активный разгон снаряда, как правило, укорачивает размах при перемещении звеньев тела, не позволяет создать предварительное натяжение основных рабочих групп мышц [23-25].

Наибольшей вариативностью характеризуется фаза одноопорного разгона. Наиболее стабильна безопорная фаза при выполнении предварительного разгона системы «метатель - снаряд». Время финального разгона снаряда варьирует несколько меньше, чем база одноопорного разгона.

Ведущими параметрами временной организации движений толкателей ядра являются временные характеристики работы правой ноги. Однако, как показывает опыт, учет общих закономерностей не всегда бывает эффективным. Необходимо индивидуальное изучение координационной структуры движений с учетом вариативности ее компонентов.

С целью разработки критериев оценки двигательной координации на основе построения вариативной модели нами был проведен эксперимент с группой толкателей ядра высокой квалификации. Для регистрации биомеханических характеристик использовались тензометрические стельки, преобразующие механический сигнал, возникающий при взаимодействии с опорой, в электрический аналог. При этом регистрировались временные характеристики взаимодействия ног метателя с опорой.

Для регистрации временных характеристик движения руки со снарядом использовался датчик ускорения, включающий в себя упругую пластинку с наклеенными на нее тензорезисторами и укрепленной на свободном конце инерционной массой. Этот упругий элемент помещался в металлический цилиндр массой 15-20 кг, заполненный вязкой жидкостью (типа глицерина).

При движении кисти пластинка деформируется пропорционально величине ускорения, вызывая изменение электрического сопротивления тензорезисторов. Сигнал регистрируется, пройдя через систему тензо-усилителя на самописец, одновременно с записью опорных реакций спортсмена.

В итоге на тензодинамограмме и акселерограмме мы имели возможность определить ряд временных и ритмических характеристик у каждого испытуемого в серии из 20 попыток.

Обследование метателей осуществлялось в условиях легкоатлетического манежа. Каждый спортсмен выполнял 20 попыток в толкании ядра. Предварительно ставилась задача: показать в каждой попытке максимально возможный результат. Полученные тензограммы и акселерограммы обрабатывались (составлялись таблицы вре-

менных и ритмических параметров движений метателей). Рассчитывались статистические характеристики: среднее арифметическое (х), среднеквадратическое отклонение (а), ошибка среднего арифметического (тх), ошибка среднеквадратического отклонения (тс), коэффициент вариативности (V, %), ошибка коэффициента вариативности (т„, %), коэффициент асимметрии (А).

Предварительные эксперименты позволили получить исходные материалы по временным, ритмическим, силовым параметрам движения толкателей ядра, использующих традиционный способ толкания - «прямолинейный мах», а также менее распространенный способ «кругового маха».

Были определены характеристики, имеющие небольшие значения вариативности: безопорная фаза; время отталкивания правой ногой в предварительном разгоне; время опоры правой, левой ногой; общее время разгона системы «метатель - снаряд» до момента выпуска ядра; время от начала отталкивания правой до постановки левой ноги. Эти кинематические характеристики фактически определяют динамическую структуру движений метателя, отражают «школу» движения, его основу.

Характеристики, отражающие согласованность, координированность движений, более вариативны, к ним относят следующие: время от момента постановки правой ноги до начала финального разгона; время от начала активного отталкивания до финального разгона; время от окончания активной части толчка до постановки левой ноги; время от максимума силы левой ноги до момента максимума ускорения ядра; двухопорный период. Эти элементы в большой степени варьируют в сериях тренировочных попыток, отражая адаптационные возможности спортсмена в процессе совершенствования координационной структуры. Общие тенденции вариативности в тренировочных сериях бросков представляли интерес как исходный материал для практической коррекции движений с учетом информации о временных, ритмических параметрах движения и особенностях их взаимосвязи с результативностью.

Таким образом, показатели вариативности компонентов системы движений отражают ее координационную структуру и могут быть использованы как критерии оценки эффективности. Учет общих тенденций изменений вариативности с ростом мастерства метателей необходим. Однако, как показывает опыт, требуются индивидуальное изучение координационной структуры с учетом вариативности ее элементов и разработка индивидуальных перспективных моделей движений спортсменов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бакаринов Ю.М. Особенности ориентации во времени в условиях воздействия вестибулярных нагрузок: Автореф. дис. ... канд. пед. наук

/ Ю.М. Бакаринов. - Калинин, 1971. - 17 с.

2. Бальсевич В.К. Онтокинезиология человека / В.К. Бальсевич. - М.: Теория и практика физической культуры, 2000. - 275 с.

3. Бернштейн Н.А. О построении движений / Н.А. Бернштейн. - М.: Медицина, 1947. - 258 с.

4. Бойченко С. Особенности проявления комплексных (гибридных) координационных способностей у представителей спортивных игр

/ С. Бойченко, Ю. Войнар, А. Смотрицкий // Физическое образование и спорт. - 2002. - Т. 46. - С. 313-314.

5. Булкин В.А. Тест для оценки баллистической координации двигательной деятельности / В.А. Булкин, Е.В. Попова, Е.В. Сабурова // Теория и

практика физической культуры. - 1997. - № 3. - С. 44-46.

6. Григалка О.Я. Ритм толкания ядра / О.Я. Григалка, Л.С. Иванова, И.Н. Филиппов, В.М. Чирков // Теория и практика физической культуры. -

1977. - № 3.- С. 15-17.

7. Дорохов Р.Н. Взаимосвязи силы мышц кисти и точности ее воспроизведения с результатами выполнения технических приемов игры в бас-

кетбол (броски по кольцу) / Р.Н. Дорохов, Г.С. Фомин // Материалы 18-й науч. конф. - Смоленск, 1971. - С. 87-71.

8. Жуковский М.И. О памяти пассивных движений / М.И. Жуковский // Обозрение психиатрии, неврологии и психологии. - М., 1989. -

Вып. 5. - С. 362-386.

9. Ильин Е.П. Психомоторная организация человека / Е.П. Ильин. - СПб.: Питер, 2003. - 384 с.

10. Искусство подготовки высококлассных футболистов: Науч.-метод. пособие / Под ред. Н.М. Люкшинова. - М.: Советский спорт, 2003. -415 с.

11. Карпеев А.Г. Тест для определения уровня развития координационных способностей в упражнениях баллистического типа у школьниц 7-

10 лет с различным типом телосложения / А.Г. Карпеев, И.Ю. Горская // Тез. докл. 41-й науч. конф. по итогам работы за 1989 г. - Омск: ОГИФК, 1990. - С. 56-57.

12. Карпеев А.Г. Двигательная координация человека в спортивных упражнениях баллистического типа / А.Г. Карпеев. - Омск: СибГАФК, 1998. - 324 с.

13. КоренбергВ.Б. Основы спортивной кинезиологии: Учеб. пособие / В.Б. Коренберг. - М.: Советский спорт, 2005. - 232 с.

14. Кабанов Ю.М. Контрольные нормативы для оценки статического и динамического равновесия у детей школьного возраста / Ю.М. Кабанов // Проблемы отбора перспективных юных спортсменов и подготовки спортивного резерва: Тез. докл. республ. науч. конф. - Минск, 1995. -С. 27-29.

15. ЛанкаЯ.Е. Биомеханика толкания ядра / Я.Е. Ланка, А.А. Шалманов. - М., 1982. - С. 28.

16. Лях В.И. Координационные способности школьников: основы тестирования и методика развития / В.И. Лях // Физическая культура в школе. - 2000. - № 5. - С. 3-10.

17. Лях В.И. Специфические координационные способности как критерий прогнозирования спортивных достижений футболистов / В. И. Лях,

З. Витковски, В. Жмуда // Теория и практика физической культуры и спорта. - № 4. - 2002. - С. 21-25.

18. К вопросу о природе межиндивидуальной вариативности некоторых координационных способностей детей 7-9 лет / В.И. Лях,

B. А. Соколкина // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. - 1997. - № 2. - С. 2-7.

19. Назаренко Л.Д. Развитие двигательно-координационных качеств как фактор оздоровления детей и подростков / Л.Д. Назаренко. - М.: Теория и практика физической культуры, 2001. - 332 с.

20. Назаренко Л.Д. Средства и методы развития двигательных координаций / Л.Д. Назаренко. - М.: Теория и практика физической культуры, 2003. - 259 с.

21. Николаев Ю.В. Координатор-тремометр / Ю.В. Николаев, Ю.А. Гниенко // Физиология двигательного аппарата и физиология труда: Сб. ст. - Казань: Казан. ун-т, 1978. - С. 165-171.

22. Озеров В.П. Психомоторные способности человека / В.П. Озеров. - Дубна: Феникс-Плюс, 2002. - 320 с.

23. Панов В.М. Методика развития координационных способностей детей 7 лет на основе применения стандартной тренировочной программы: Автореф. дис. ... канд. пед. наук / В.М. Панов. - М., 1996. - 23 с.

24. Прус Г. Тренируемость равновесия у женщин разного возраста / Г. Прус // Теория и практика физической культуры. - 1999. - № 12. -

C. 48-50.

25. Сучилин Н.Г. Оптимальный диапазон вариаций в ведущих элементах координации как основа надежности спортивного двигательного акта / Н.Г. Сучилин // Спорт в современном обществе: Тез. докл. Всемирного науч. конгресса. - М., 1974. - С. 297.

26. Шалманов А.А. Исследование вариативности спортивной техники (на примере толкания ядра): Автореф. дис. ... канд. пед. наук / А.А. Шалманов. - М., 1978. - 19 с.

27. Blume D.D. Jrundsitze and rnethodiske Masnamen Zur Schuiund koordinatiwer Fegigkeiten / D.D. Blume // Therie und Praxis der Korherkultyr. -

1978. - № 2. - 35 s.

28. Schnabel J. Die Koordinativen Fahigkeiten und das Problem der Yewandheit / J. Schnabel / Teorie und Praxis der Korperkyltur. - 1973. - № 3. -

S. 263-269.

29. Wazny Z. Zur Entwicklung koordinativer Fagigkeuten Kinderalter / Z. Wazny // Medizina und sport. - 1976. - № 4-6. - S. 181-185.

Статья представлена научной редакцией «Психология и педагогика» 21 апреля 2008 г.