5.2.5. Технические средства и тренажеры

Тренажером является средство материально-технического обеспечения учебно-тренировочного процесса, позволяющее организовать искусственные условия для эффективного формирования умений и навыков, развития и совершенствования качеств и способностей человека, соответствующих требованиям его будущей деятельности.

К тренажерам, применяемым в физической культуре, следует отнести те, которые позволяют в искусственных условиях эффективно формировать двигательные умения и навыки, развивать и совершенствовать качества и способности занимающегося, необходимые ему для деятельности, характерной для физической культуры (спортивной, образовательной, рекреационной, реабилитационной и др.).

Поскольку современные виды физической культуры сильно отличаются друг от друга по составу действия и способам деятельности, то понятие «тренажер» включает лишь самые общие и в то же время существенные отличительные признаки.

Важным этапом решения проблемы эффективного формирования упражнений с заданными свойствами с помощью тренажеров является построение их классификации. Правильно построенная классификация не только позволяет охватить все изучаемые объекты с учетом их развития и связей между ними, но и способствует обнаружению новых, неизвестных ранее объектов и выявлению их связей с существующими.

Для построения естественной классификации тренажеров, применяемых для формирования физических упражнений, вначале рассмотрим способы, обеспечивающие преимущественно энергосиловой аспект взаимодействия технических устройств с занимающимися и реализующие поток информации, поступающей к учащемуся по каналу прямой связи.

Объединение этих способов в единый классификационный признак отображает специфику рассматриваемых тренажеров. В их конструкциях процесс подачи занимающемуся информации по каналу прямой связи и процесс оказания физического воздействия часто сливаются воедино. Причем информация в этом случае поступает в центральную нервную систему не только через зрительный и слуховой анализаторы, но и через воспринимающие движения проприорецепторы.

Первый способ воздействия тренажеров на занимающихся сводится к подготовке тех или иных свойств среды к его возможностям с целью их максимальной реализации как при обучении, так и при развитии необходимых качеств. Вместе с тем он предоставляет человеку полную свободу в выборе способа выполнения движений, совершенно его не регламентируя.

Данный способ создания искусственных условий формирования двигательных действий предусматривает изменение: ширины, высоты, угла наклона, площади опорной поверхности и площади поперечного сечения снаряда, упругости, цвета, звука, запаха, температуры, шероховатости и колебаний, взаимодействующих с занимающимся предметов, снарядов и опоры; действия силы тяжести спортсмена и снаряда; сопротивления среды; скорости ее перемещения относительно занимающегося и т. п.

В адаптивной физической культуре этот способ широко используется в работе с незрячими и слабовидящими занимающимися (применяются озвученные мячи, предметы с усиленными запахами, ярко и необычно окрашенные предметы, нагревательные приборы, поверхности с различной шероховатостью); с лицами, имеющими ПОДА (применяются устройства, изменяющие перечисленные геометрические параметры опоры и снарядов, действие силы тяжести и др.); с занимающимися, страдающими нарушениями интеллектуальной сферы (применяются ярко окрашенная разметка пола; квадраты, круги, линии; мячи разного размера, веса и цвета, наклонные поверхности и др.).

Вторым способом воздействия на занимающихся является программирование с помощью тренажеров длительности, темпа, ритма и других характеристик движения и осуществления опосредованного (через зрительный, слуховой и другие анализаторы) стимулирующего влияния на занимающегося. Данный способ более активно воздействует на спортсмена, поскольку программирует временную компоненту движения и, в отличие от первого, активно использует информационный канал прямой связи.

Главная задача, которую решают устройства данной группы, сводится к объективизации сведений, поступающих к человеку по каналу прямой связи в процессе выполнения им задания. В отличие от так называемых технических средств срочной информации, сигнализирующих о качестве выполняемых спортсменом действий, тренажеры данной группы представляют занимающимся те или иные параметры эталонного (оптимального) варианта разучиваемого упражнения и могут применяться как самостоятельно, так и в комплексе со средствами информации о действиях учащихся.

В адаптивной физической культуре особенно при работе с лицами, имеющими нарушения сенсорных систем, наибольшее значение приобретают тренажеры, программирующие параметры, включающие временную компоненту движений и адресующие информацию к слуховому или зрительному анализатору.

Как правило, подобные тренажеры выступают в роли звуколидеров, информирующих о длительности, темпе, скорости и других характеристиках движений.

С помощью тренажеров второй группы могут быть запрограммированы оптимальные звуковые сигналы о правильном ритме соединения из нескольких элементов, например: бега, акробатических упражнений, разбега и опорного прыжка и т. п. Воспроизведение этих сигналов в процессе выполнения задания служит внешней подсказкой, которая как бы ведет за собой занимающегося, навязывает ему правильный ритм разучиваемого или совершенствуемого соединения элементов.

Интересные перспективы открывает использование звуковых сигналов о последовательности напряжения тех или иных мышц в процессе выполнения упражнения. Записанные на магнитофон с помощью полимиофонической установки сигналы от мышц квалифицированных спортсменов во время выполнения ими двигательных действий могут служить своеобразным ориентиром для правильного воспроизведения мышечных напряжений занимающимися, разучивающими эти двигательные действия.

Тренажеры, программирующие различные характеристики движений, могут адресовать свою информацию не только слуховому, но и зрительному анализатору. В частности, хорошо известные у бегунов, пловцов и других спортсменов тренажеры, задающие необходимую скорость перемещения занимающегося путем последовательного зажигания электрических лампочек или движения с необходимой скоростью тележки, флажка и т. п., находящихся в поле зрения учащихся, с успехом могут применяться и в адаптивной физической культуре при формировании и совершенствовании скорости бега, например, с глухими и плохослышащими спортсменами.

Третьим способом создания искусственных условий является ограничение нерациональных траекторий и положений звеньев тела занимающегося и снаряда, приводящих к энергетическим потерям, рассеиванию энергии и т. п. Этот способ, в отличие от двух первых, предоставляя информацию в виде оптимальных копиров отдельных точек, еще в большей степени регламентирует действия занимающегося, организуя пространственные ориентиры и направляя развертывание движений по нужному руслу.

В адаптивной физической культуре тренажеры этой группы имеют огромное значение для незрячих и слабовидящих занимающихся, инвалидов с ПОДА.

Четвертый способ воздействия тренажеров на занимающегося – оказание обобщенного физического воздействия в виде тяги, приложенной к его телу, как правило, в области общего центра массы (ОЦМ) тела, по направлению вверх, вперед, вперед-вверх, по кругу, назад, вниз; толчка или броска; вращения тела спортсмена вокруг оси, проходящей в области ОЦМ, и др.

Нетрудно видеть, что данный способ создает искусственные условия, которые могут активно влиять на технику выполнения упражнения и реализовывать программы перемещения ОЦМ тела спортсмена (программу места), его вращения (программу ориентации), а также обе эти программы одновременно.

Данный способ можно рассматривать как наиболее доступный и эффективный путь применения тренажеров в адаптивной физической культуре.

Оказывая на занимающихся обобщенное физическое воздействие, такие тренажеры позволяют компенсировать недостающие компоненты их физической подготовленности и ограничения, обусловленные дефектом или заболеванием, или, напротив, мобилизовать имеющиеся резервы, создают безопасные условия выполнения упражнения, что обеспечивает благоприятный эмоциональный фон занятий, помогают освоить наиболее совершенную сложную координационную структуру двигательных действий. Возможность воспроизведения за учащегося программы места и ориентации, обеих этих программ одновременно позволяет организовать недоступный при традиционном обучении поток объективной информации к занимающемуся в период выполнения им упражнения. Причем информации, адресованной не только зрительному анализатору, но и непосредственно воспринимающим движение проприорецепторам. Данная особенность тренажеров имеет большое значение для формирования необходимых ощущений и восприятий самого действия и условий, в которых оно осуществляется.

Пятым способом воздействия тренажеров на человека является управление его суставными движениями (в одном, двух или нескольких суставах). Данный способ, обеспечивая с помощью искусственных условий выполнение той или иной части программы позы, позволяет занимающемуся с самых первых попыток осваивать оптимальный вариант двигательного действия.

Шестой способ воздействия тренажеров на занимающегося заключается в осуществлении электростимуляции напряжения тех или иных мышечных групп. В отличие от пятого способа, в котором тренажеры воспроизводят кинематику суставных движений человека извне, в данном способе технические средства самым активным образом вмешиваются в процесс управления двигательным действием путем моделирования командных (эфферентных) сигналов к мышцам занимающегося.

Таковы основные способы оптимизации процесса формирования двигательных действий с помощью тренажеров, способы оптимизации энергосилового взаимодействия учащегося с внешней средой и предъявления ему информации по каналу прямой связи.

В соответствии с выделенными способами воздействия искусственных условий на человека разделим тренажеры, применяемые в адаптивной физической культуре, на шесть групп. Подчеркнем, что с увеличением порядкового номера группы тренажеров активность их стимулирующего, информационного и энергетического воздействия на занимающегося в процессе выполнения задания увеличивается: от «подгонки» к возможностям занимающегося до воспроизведения за него отдельных суставных движений. Поэтому целесообразно присвоить выделенным группам, а точнее способам воздействия на человека, в соответствии с которыми образованы эти группы, название «уровень»: от первого до шестого, подчеркивая тем самым их возрастающее влияние на занимающегося в процессе выполнения упражнения. Можно сказать, что при первом способе тренажеры «облегчают» действия человека, при втором – «стимулируют», при третьем – «направляют» их, при четвертом – «помогают» занимающемуся, при пятом – «управляют» перемещением звеньев, а при шестом – «посылают команды» к его мышцам.

Второй важной задачей, стоящей перед тренажерами, используемыми для формирования двигательных действий, является объективизация сторонней (дополнительной) информации, поступающей по каналу обратной связи.

Первым способом такого взаимодействия является обеспечение занимающегося и преподавателя срочной или текущей информацией о тех или иных характеристиках движений. Обычно средства, реализующие данный способ, дополнительно подразделяются по основным параметрам движений (Фарфель В. С., 1975).

Вторым способом взаимодействия тренажеров с занимающимся является обеспечение его (и тренера) срочной или текущей информацией о допущенных ошибках.

Третий и четвертый способы взаимодействия тренажеров с учащимися обеспечивают срочную или текущую адаптацию искусственных условий к действиям занимающегося за счет управления с помощью быстродействующих ЭВМ-блоками собственных устройств, звуко-, светолидерами и т. п. (третий способ) или блоками, программирующими электростимуляционные сигналы к мышцам спортсмена (четвертый способ).

С помощью данной классификации могут быть рассмотрены тренажеры, применяющиеся при формировании конкретного двигательного действия, группы упражнений и, наконец, все тренажеры, используемые в адаптивной физической культуре. Она показывает имеющиеся резервы в виде интенсификации процесса формирования двигательных действий с заданным результатом, уменьшения вероятности образования и закрепления двигательных ошибок.