Abstract N.A. BERNSHTEINAND DOMESTIC BIOMECHANICS'S DEVELOPMENT D.D. Donskoy, honorable worker in physical culture of Russia, professor Russian state academy of physical culture, Moscow S.V. Dmitriyev, professor Nizhni Novgorod pedagogical university Key words: living movement, functional organ, motor action's construction, motive problem, anthropocentric biomechanics, value-sense modelling. The aim of this paper was to analyze the main directions of domestic biomechanics's development in connection with N.A. Bernshtein's ideas or under their direct influence. The greatest methodological achievement of N.A. Bernshtein's biomechanical searches was the conception of movement as a living morphological object with its biodynamical tissue. The living movements reacts selectively and evolues and involves regularly. N.A. Bernshtein had revealed the regularities of micromovements which initiated the elaboration of the new problems: the individual patern of locomotions and other movements, the wave biomechanics, sports ergonomics, biomechanical diagnosis, artificial directing environment, synergetics of motions, psychological aspects of a man's motor actions. N.A. Bernshtein was the establisher of the labor and the sports biomechanics. His ideas had been realized in the new direction of domestic biomechanics which can be determined as anthropocentric one and proclaims the humanistically orientated ideas of motor training's adequacy to individual capacities of a person.
|
Н.А. БЕРНШТЕИН И РАЗВИТИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОЙ БИОМЕХАНИКИ Заслуженный работник
физической культуры РСФСР, доктор
педагогических наук, профессор Д.Д.
Донской Доктор
педагогических наук, профессор С.В. Дмитриев Ключевые слова: живое движение, функциональный орган, строение двигательного действия, двигательная задача, антропоцентрическая биомеханика, ценностно-смысловое моделирование. Научно-теоретическое наследие Н.А. Берн-штейна оказывало и оказывает определяющее влияние на развитие многоплановой отечественной науки - биомеханики. Это наследие необходимо изучать также в его развитии в последующее время, чтобы полнее использовать. Среди многогранных интересов Н.А. Бернштейна первое место, наверное, занимают проблемы двигательной активности человека. С бурным развитием биомеханики возник ряд проблем по определению ее предмета как новой научной области знаний. Формирование и постановка проблемы не исчерпываются ее решением, так как на основе этого решения вновь появляются проблемы, углубляющие наше познание действительности. Возникает новый этап развития знания, вновь ставятся и решаются следующие проблемы. Характерной особенностью отечественной биомеханики было развитие ее в качестве своеобразной, как бы междисциплинарной, науки и вместе с тем преподавание ее в форме определенного учебного курса. Предметная область науки стремится к расширению связей с другими науками, причем ученые не особенно заботятся об установлении строгих границ. Учебный же курс должен иметь достаточно строгие определения, четкое построение, способствуя выработке необходимой целостности научного мировоззрения. В отечественной науке о движениях человека курсу биомеханики, оформленному в 1930-е гг. Е.А. Котиковой, предшествовал раздел курса физического образования, созданного П.Ф. Лесгафтом, под названием "теория движений". Первое же отечественное руководство "Общая биомеханика" было издано Н.А. Бернштейном в 1926 г. на основе трехлетних исследований в биомеханической лаборатории Центрального института труда как первая часть "Основ учения о движениях человека". Она представлена в подзаголовке как учение о проявлении механических законов в движениях живых существ. Надо подчеркнуть, что на этом этапе под биомеханикой Н.А. Бернштейн все же подразумевал "не механику, а учение об одной определенной машине, описание ее свойств и сводку ее характеристик". Важно отметить, что в учебнике "Физиология человека", изданном в 1946 г. (под ред. М.Е. Маршака), уже полностью представлено учение Н.А. Бернштейна о координации движений, без которого невозможно и представить современную биомеханику. За 20 лет пройден путь огромного значения, заложивший основы решения и следующих проблем этого плана. В указанном учебнике уже заложен фундамент учебного материала в виде ряда понятий, получивших впоследствии более широкое развитие. Первая проблема - о соотношении механики и биологии в движениях - может быть охарактеризована как переход от механики живого к живому движению. Постепенно развивавшаяся идея о функциональных органах (в физиологии и психологии) у Н.А. Бернштейна проявилась в определении движения как "живого морфологического объекта с его биодинамической тканью", живое движение избирательно реагирует, закономерно эволюционирует и инволюционирует. В физиологии А.А. Ухтомским рассматривается хронотоп как "всякое временное сочетание сил, способное осуществить определенное достижение". Здесь не столько описывается перемещение тела в пространстве и времени, сколько представляется "овладение" временем и пространством. Понятия "живое движение" и "хронотоп" по сути - функциональные органы, очень близкие друг к другу. В исследованиях ходьбы в 1935 г. Н.А. Бернштейн доказывает, что "в акте ходьбы интереснее всего не то, что в ней содержится от механики.., а как раз то, что в ней содержится вне механики, сверх механики: ее физиологическая иннервационная структура". Здесь были выделены спонтанно-иннервационные волны силовых кривых, откликающиеся на них реактивно-иннервационные, а также механо-реактивные (не обусловленные биологическими процессами). Приоритет биологии над механикой в живых движениях ясен, но тем не менее характерен тем, что именно механические факторы опорно-двигательного аппарата вызывают необходимость биологического управления. Принципиальная неоднозначность нервного импульса и механического движения определяется огромным количеством степеней свободы движений в суставах, большим количеством звеньев тела в биокинематических цепях, обилием внутренних и внешних сил, переменной упругостью мышечных тяг и многим другим. Это в целом как раз и требует сенсорных коррекций, управления в переменных условиях по ходу движения. Коррекции - это дозирование в каждый момент движения доли "мышечной добавки" относительно совокупности всех сил, необходимой для достижения поставленной цели. Кроме изучения макродвижений звеньев тела Н.А. Бернштейн впервые открыл закономерности микродвижений. Одни из них, определяющиеся механической динамикой и сенсорно-мышечным управлением, раскрыли совершенно постоянный топологически и абсолюте неповторимый метрически индивидуальный характер движений не только каждого человека, но и каждого повторения движения. Эти факты легли также в основу решения следующих проблем. Кроме того многими широко изучались микродвижения типа механических вибраций, колебаний, волн, перенос энергии и информации и, стало быть, волновая биомеханика. Разработаны явления биомеханического резонанса; возникла спортивная эргономика (Ф.К. Агашин, В.К. Назаров, Г.П. Иванова); широко развернута биомеханическая клиническая диагностика. Возникли школы искусственной управляющей среды (И.П. Ратов, Г.И. Попов), которая в соответствии с индивидуальными особенностями исполнителя обеспечивает совершенствование его исполнительного и управляющего аппаратов движения. Начата разработка самоорганизации (синергетики) движений (Г.И. Попов). Соотношение механики и биологии в движениях человека оказывалось все более сложным и тонко дифференцированным. На этом же этапе решения данной проблемы свою роль сыграл системно-структурный подход к строению систем движений (Д.Д. Донской), к разработке которого призывали утверждения Н.А. Бернштейна о целостной структуре, высокой дифференциации элементов и разнообразно избирательных формах отношений между ними в живом движении. В разрабатываемой теории структурности движений для построения учебного курса нашли свое место как многоиерархические группирования двигательного состава, так и многоструктурные двигательные и информационные связи между подсистемами целостной системы движений. Вместо расплывчатого и недостаточно точного понятия "движения человека" получили признание "системы движений". Двигательный состав и смысловая структура движения, изложенные в довольно общем виде в учебнике Н.А. Бернштейна еще в 1946 г., приобрели углубленное содержание, вошедшее в последующие учебники для физкультурных вузов. С более интенсивной разработкой идей Н.А. Бернштейна о соотношении активности и реактивности в действиях человека к естественнонаучным методам механики и биологии присоединяется гуманистически ориентированное изучение психической стороны двигательных действий человека. Речь идет об участии сознания в двигательных актах человека. Назревает вторая проблема: о соотношении механики, биологии и психологии в биомеханике человека. Осуществляется переход от живого движения к двигательным действиям человека. Это не только переводит биомеханику из механических в биологические науки, но и сближает ее с психологией ("психобиомеханика", Д.Д. Донской, 1967). Деятельностный подход в психологии ознаменовался признанием предметного двигательного действия управляемым сознанием человека. В то же время действие стало признанной единицей формирования самого сознания. Существенным основанием для постановки и разрешения этой проблемы было выдвинутое Н.А. Бернштейном в общем виде понятие о двигательной задаче. Говоря в своей монографии "О построении движений" о "возникающих перед организмом двигательных задачах", Н.А. Бернштейн имел в виду возникновение ситуаций в живом мире, требующих для особи конкретного разрешения. Далее уже речь шла о смысловой структуре, двигательном составе и сенсорном контроле как раз у все еще "живой особи". Но при переходе к разбору автоматизации движений теперь уже у человека речь ведется об осознавании верховного - уровня построения движений - предметного действия (D). Двигательная задача в действиях человека представляется здесь уже как смысловая задача, как мысленно-образное представление сознательно действующего человека. Двигательная задача становится для человека не просто объективной ситуацией, а его собственным представлением о ней. Установление Н.А. Бернштейном сенсорных коррекций также означало, что в сознании имеется собственная мысленная модель, отклонения от которой преодолеваются механизмом, делающим органы движения управляемыми, это "модель потребного будущего". Осуществление этой модели как достижение цели (потребного результата) стало рассматриваться как формирование и решание (именно многократное решание) двигательной задачи посредством разработки построения хорошо организованной системы движений. Сообщения по этой проблеме, сделанные на Международных семинарах и конгрессах по биомеханике (Д.Д. Донской с соавт.; И.П. Ратов, В.Т. Назаров, Х.Х. Гросс 1967-1975), хотя и бывали специально отмеченными на итоговых заседаниях, все же не были достаточно широко приняты биомеханиками иных направлений. Развитие точной аппаратуры, регистрирующей характеристики, и компьютеризация процесса исследований двигательных актов захватили исследователей построением механико-математических моделей, очень сложных и эффективных в раскрытии тончайших деталей движений. Особенно это касается инженерной и медицинской биомеханики, которая в нашей стране оформилась на специализированных общегосударственных конференциях СССР и потом России. В этих разделах биомеханики, которые не так четко сформировались за рубежом, как в отечественной биомеханике, названные пути вполне себя оправдали. Третье же направление нашей биомеханики, заложенное НА. Бернштейном как трудовая и спортивная биомеханика (иное наименование - педагогическая), все же еще остановилось на техноцентрическом и технологоцентрическом уровнях, не используя в полной мере богатства идей Н.А. Бернштейна. Здесь речь шла в основном о задачах, требованиях и средствах, предназначенных в общем виде для каждого человека. Однако спортивная педагогика, в основном используя такие модели, в известной мере способствовала достижению высоких спортивных результатов (на одиннадцати олимпийских играх, прошедших с 1952 года, 8 раз побеждала команда СССР). Практика спортивной тренировки все больше требовала индивидуализации как физической, так и психической подготовки. Понятие Н.А. Бернштейна о двигательной задаче как психической основе действий человека открыло пути изучения высших уровней сознания в двигательной деятельности человека. Подверглись подробной разработке вопросы формирования, строения и решения двигательной задачи (С.В. Дмитриев, В.Б. Корен-берг). Эти вопросы стали рассматриваться в тесной связи со строением двигательного состава действия как системы движений (Д.Д. Донской). В работах В.К. Бальсевича двигательные действия исследовались с позиций генетико-эволюционной концепции, в которой интегрирована идея структурности с идеей развития системы движений. Кроме ранее выдвинутой НА. Бернштейном совместно с А.Р. Лурия смысловой структуры более широко разрабатывается учение о много-структурности систем движений и ведущей роли информационных структур (Ф.К. Агашин). Они охватывают не только механические и физиологические, но и психологические закономерности взаимосвязей как в самих подсистемах, так и в их взаимодействиях в целостной системе движений. Особенно существенны центральные информационные структуры, связанные с понятиями "мотив", "цель", "оценка", "решение", "контроль" и многими другими. Данные структуры представляют собою свернутую и интериоризированную предметную деятельность. Они отражают двигательный опыт человека на самых разных уровнях, включая невербальный (несловесный) и экстралингвистический (внеязыковый). Существовавшие издавна два направления духовной культуры (естественнонаучное и гуманитарное) в ходе своеобразной "интеллектуальной революции" (Е.И. Фейнберг) стали все больше проникать друг в друга. Естественнонаучный формально-логический, аналитический подходы обусловливают прежде всего индикацию, диагностику и оценку биомеханической реальности. Подходы же гуманитарного мышления, внелогический, синтетический способствуют пониманию подлинного единства физического и психического в двигательных действиях человека. Ведущим при взаимопроникновении обоих направлений становится человеческий фактор в форме "моделей потребного будущего" и "двигательной задачи" (по НА. Бернштейну) в организации достижения цели. При всем этом было все яснее, что в изучении еще не хватает более полного отображения реальной действительности с возможно большей полнотой и разносторонностью конкретного индивидуума как личности с его конкретной физической и психической организацией двигательного акта. В отечественной биомеханике возникает и разрабатывается следующая проблема о соотношении общих основ "классической" биомеханики человека вообще и личностных свойств и возможностей конкретного индивидуума. Намечается переход от бессубъектной биомеханики действия к целеустремленным действиям личности, к антропоцентрической, так сказать "личностной", биомеханике. В гениально простой формулировке Н.А. Бернштейна - "повторение без повторения" заложено понимание сочетания предварительно выработанной программы (экфория энграмм -
Рис. 1. Виды мышления человека при освоении предметной области знаний 1. Дологическое (допонятийное) мышление. 2. "Чисто машинный" интеллект. 3. "Чисто чувственное" отображение реальности. 4. Неявное знание (краевое сознание, интуиция и т.п.). 5. Эмпирическое обобщение в понятиях чувственно не воспринимаемых свойств предметной деятельности. 6. Эмпирическое обобщение чувственно воспринимаемых свойств предметного мира. 7. Категориальное восприятие предметного мира. 8. Лингвокреативное (языкотворческое) мышление. 9. Дериваты логики предметных действий. 10. Знаково-символическое обобщение предметной деятельности. 11. Научно-теоретическое мышление. 12. Знаково-символическое обобщение предметного мира. 13. Концептуально-творческое мышление и рефлексивный анализ.
извлечение из памяти закрепленного в ней) с текущим кольцевым управлением по информации о ходе процесса (сенсорные коррекции). Исследования экспериментальной психологии исполнительного действия (В.П. Зинченко, Н.Д. Гордеева) подтвердили то, что в любом акте используются и программы, созданные ранее, и текущее кольцевое управление, теснейшим образом зависящее от психики. Доказано, что только самые кратковременные стадии действия, до 200-250 мс, могут идти по готовой программе. Далее включаются весьма подвижные переменные поисковые формы контроля и коррекции, имеющие творческий характер. Это значит, что они происходят не по предварительным правилам (алгоритмам), а создают не повторимый никогда вариант, каждый раз заново, в зависимости от хода событий. В весьма давние времена у Ньютона остался без ответа вопрос: "каким образом движутся тела, следующие воле?" Н.А. Бернштейн наметил путь ответа на него, поставив, в свою очередь, вопрос: "как выглядит движение изнутри?" и установил, что действие совершается как решение двигательной задачи, формирующейся в сознании ее решателя, творчески действующего человека. Технико-технологический подход "классической" биомеханики раскрывал то, как видится как бы извне, как система движений достигает цели ("созерцательная" биомеханика). Теперь же в антропоцентрической биомеханике (С.В. Дмитриев, Д.Д. Донской) через биодинамическую ткань действия, исходя из учета личностной установки решателя задачи, а не исполнителя внешнего задания раскрывается как бы "внутреннее зрение". В двигательной задаче происходят изменения, рассматривается процесс с новой стороны, с новой точки зрения; появляется новая последовательность в развертывании элементов самой задачи; изменяются ценностные соотношения (оценка, предпочтения, интерпретация и др.); происходит смена частных задач действия и т.п. Двигательная задача живет, углубляется, расширяется, закономерно проходит этапы превращения, развития. Н.А. Бернштейн, по-видимому, первым обратил внимание на то, что в построении двигательных действий осуществляется сближение всех познавательных процессов и видов мышления (см. рисунок, разработанный С. В. Дмитриевым). Сознание действующего человека необходимо рассматривать и как его отношение к миру, и как целеполагание, и как целеобразова-ние, и как, что особенно глубоко разрабатывал Н.А. Бернштейн, управление движениями в действиях. Несколько меньшим было у него тогда внимание к той устремленности сознания к достижению цели, которая вытекает из ценностно-смысловой стороны осознавания задачи. Ценностно-смысловая сторона обязательно включает именно позиционность действующего человека. Осознавание контроля, анализа-синтеза, оценки ситуации задачи, результата действия да и самого действия в целом может быть двух видов. Это перцептивный (воспринимающий) аспект (что происходит в системе движений) и смысловой (что и как делать). Последнее осуществляется на основе смыслового образа, входящего в состав двигательной задачи и смысловой структуры (программы), выполняющей конструктивно-созидательную функцию. При технократическом мышлении упускается из виду творческая активность, устремленность личности, решающей задачу. При необходимости же овладения новым действием, при разработке технологических программ безличностная биомеханика практически не имеет для этого своих средств. Поэтому и стало разрабатываться направление гуманизации как основы формирования двигательной задачи (психологической части действия) в виде ценностно-смыслового проектирования и построения дидактических (обучающих) моделей. В основе их не столько вопросы строения чисто двигательной стороны, сколько актуализация порождающих функций сознания человека, строящего программу, решающего двигательную задачу, проектирующего ее решение. Деятелю, творящему свое действие, приходится выходить из объективного пространства среды в свой предметный мир личности. Этот мир представляется как ценностно-смысловое, операционное отношение личности к нему. От оценки, своего собственного понимания смыслов и принятия их зависит успешность текущего кольцевого управления ходом действия. Способность сознания порождать предметный мир в его ценностном значении в значительной мере определяет успешность текущего кольцевого управления ходом действия. Смысловая сторона при контакте с внешним миром более существенна для нормального человеческого мозга, чем количественное возбуждение рецепторов. Человек начинает видеть мир более полно и находит для себя больше вариантов самореализации посредством двигательных действий. Антропоцентрическое направление в отечественной биомеханике представляет собою своего рода гуманизацию научного знания. Гуманистически ориентированные программы построения действий ставят на очередь выдвигаемый в эволюционной биомеханике (В.К. Бальсевич) поиск построения в физкультурном образовании путей использования не только общих возрастных ритмов развития, но и личных особенностей человека. При программах "общих для всех" значительно теряется эффективность физкультурного воспитания (Л. И. Лубышева). Такой подход особенно требует выработки в сознании человека способности к двигательному мышлению. Последнее осуществляется с помощью так называемого "гибридного языка", представленного на рисунке в виде взаимнопересекающихся блоков, связанных с практическим, теоретическим, чувственно-образным и знаковым видами мышления. Известно, что множество ориентированных целей подготовки как степеней овладения действием опирается на создание в двигательной задаче собственных образов, как ситуации, так и самого действия, они-то в значительной мере и определяют эффективность модели действия. Таким образом, в антропоцентрической биомеханике ценности и цели трактуются не как ориентиры действия, внешние по отношению к нему, но как компоненты самого действия, всецело характеризуемые через позицию личности. Надо полагать, что в будущем антропоцентрическая биомеханика может стать единой наукой с объектом в виде "деятельности человека в мире", метод которой - анализ и синтез движений, а предмет - организация функциональных систем индивида в соответствии с системами внешнего и внутреннего мира. Основанием для этого являются идеи, заложенные в работах Н.А. Бернштейна. Поступила в редакцию 16.09.96
При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна! |
На главную
В библиотеку
Обсудить в форуме