Список рекомендуемой литературы
1. Гульчевская, В. Г. Современные педагогические технологии / В. Г. Гульчевская, Н. Е. Гульчевская. – Ростов н/Д.: Изд-во РИПК и ПРО, 1999.
2. Мухина, С. А. Нетрадиционные педагогические технологии в обучении / С. А. Мухина, А. А. Соловьева. – Ростов н/Д.: Изд-во "Феникс", 2004. – 384 с.
3. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: учебное пособие для студ. пед. вузов и системы повыш. квалиф. пед. кадров / Е. С. Полат [и др.]; под ред. Е. С. Полат. – М.: Издательский центр "Академия", 2002. – 272 с.
4. Педагогические технологии: учебное пособие для студентов педагогических специальностей / под общ. ред. В. С. Кукушина. – М.: ИКЦ "МарТ"; Ростов н/Д.: Издательский центр "МарТ", 2004. – 336 с.
5. Принцип преемственности в развитии познавательных способностей дошкольников и младших школьников: учеб. пособие / под общ. ред. Е. Н. Ращикулиной. – Магнитогорск: МаГУ, 2009. – 176 с.
6. Ращикулина, Е. Н. Развитие понятийно-образного мышления: методические рекомендации к спецкурсу / Е. Н. Ращикулина. – Магнитогорск: МаГУ, 1999. – 27 с.
7. Ращикулина, Е. Н. Подготовка педагогов к реализации преемственности дошкольного и начального школьного образования: учебно-методический комплекс / Е. Н. Ращикулина, Н. А. Степанова. – 2‑е изд., доп. и испр. – Магнитогорск: МаГУ, 2009. – 120 с.
8. Ращикулина, Е. Н. Профессиональная компетентность педагогов в аспекте преемственности дошкольного и начального школьного образования: учебно-методический комплекс / Е. Н. Ращикулина, Н. А. Степанова. – Магнитогорск: МаГУ, 2005. – 142 с.
9. Ращикулина, Е. Н. Развитие естественнонаучных понятий старших дошкольников и младших школьников: учебно-методическое пособие / Е. Н. Ращикулина, Н. А. Степанова. – Магнитогорск: МаГУ, 2004. – 36 с.
10. Степанова, Н. А. Подготовка педагогов к развитию эмоционально-познавательной готовности старших дошкольников к обучению в школе: дис. канд. пед. наук / Н. А. Степанова. – Магнитогорск, 2002. – 151 с.
11. Степанова, Н. А. Эмоционально-волевая готовность детей к школьному обучению: методические рекомендации / Н. А. Степанова. – Магнитогорск: МаГУ, 2002. – 24 с.
Перечень обучающих, контролирующих компьютерных программ, диафильмов, кино– и телефильмов, мультимедиа и т. п. (включая УМК)
1. В первый раз в первый класс (видеофильм).
2. Обучение детей чтению (компьютерная программа).
3. Степанова, Н. А. Пропедевтические основы подготовки ребенка к школьному обучению: электронный учебно-методический комплекс [Электронный ресурс] / Н. А. Степанова. – Магнитогорск: МаГУ, 2009.
Яковлева Л. А., к.п.н.
Естественно-научные основы физкультурной деятельности
доцент кафедры физической культуры дошкольников Магнитогорского государственного университета
Пояснительная записка
В курсе "Естественно-научные основы физкультурной деятельности" раскрываются биологические закономерности формирования и совершенствования новых двигательных навыков, механизмы управления движениями, влияние физических упражнений на организм человека. Рассмотрены психофизиологические основы развития физических качеств, физиологические механизмы динамики состояний различных органов и систем, возникающих в процессе выполнения мышечной работы у детей дошкольного возраста. Большое место занимает изложение причин возникновения и мер профилактики негативных эффектов (острое и хроническое перенапряжение, перетренированность и т. п.), которые могут возникнуть в процессе занятий физическими упражнениями.
Спецкурс предназначен для изучения студентами стационара в 6 семестре. Из 112 часов, отведенных на эту дисциплину 30 часа лекционные, 16 – семинарские и 10 – лабораторные. Кроме этого–56 часов отведено для самостоятельной работы.
Особое внимание уделено лабораторным занятиям, решающим задачу осмысления и углубления теоретических сведений, практическому освоению студентами методов педагогических наблюдений, исследований физиологических процессов и формированию умений анализа полученных результатов.
Программа учебной дисциплины
1. ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
1.1. Цель курса: теоретическая и практическая подготовка студентов по курсу "Естественнонаучные основы физкультурной деятельности".
1.2. Задачи курса:
1) Углубить знания сферы физкультурной деятельности посредством обоснования ее закономерностями биологических дисциплин.
2) Формирование умений и навыков применять естественнонаучные знания в процессе организации физкультурной деятельности будущих инструкторов физической культуры ДОУ.
1.3. Требования к уровню освоения содержания курса:
Студент должен:
• знать анатомо-физиологические особенности двигательного аппарата, основы управления произвольными движениями детей, возрастные аспекты развития физических качеств, адаптивные изменения различных систем организма в процессе физической нагрузки;
• уметь определять признаки утомления у детей в процессе занятий физическими упражнениями.
2. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА
2.1. Разделы курса
1) Анатомия и физиология двигательного аппарата.
2) Психофизиологические основы обучения произвольным движениям.
3) Психофизиологические основы управления произвольными движениями.
4) Психофизиологические основы проявления и развития физических качеств.
5) Адаптация различных систем организма к физическим нагрузкам.
6) Тренированность как специфическая форма адаптации к физическим нагрузкам.
7) Утомление и восстановление при мышечной работе.
2.2. Темы и краткое содержание:
Основное содержание разделов
Раздел 1. Анатомия и физиология двигательного аппарата
Тема 1.1. Строение двигательного аппарата. Двигательная единица. Типы ДЕ. Сократительная деятельность скелетных мышц обеспечивает поддержание позы человека, перемещение частей тела относительно друг друга, передвижение человека в пространстве. У человека двигательный аппарат состоит из: 1) двигательных нервных клеток, или мотонейронов, длинные отростки (аксоны) которых идут к мышцам; 2) поперечно-полосатых скелетных мышц; 3) костей скелета с их суставами и связками.
Морфофункциональным элементом нервно-мышечного аппарата является двигательная единица, которая включает в себя мотонейрон и иннервируемые им мышечные волокна.
В моторную единицу входят однотипные волокна – медленные и быстрые. Медленные мышечные волокна иннервируются высоковозбудимыми нейронами (с низкими порогами возбуждения). Быстрые мышечные волокна иннервируются высокопороговыми нейронами. Низкопороговые двигательные единицы включаются в работу первыми, вслед за ними включаются быстрые волокна, поддерживая высокий темп сокращения в уже начавшей сокращаться мышце. Медленные волокна адаптируются к малоинтенсивной работе, с адекватным для нее потреблением кислорода. Они отличаются высокой активностью окислительных и низкой активностью гликолитических ферментов и АТФ-азы. В быстрых волокнах, напротив, понижена активность окислительных ферментов, а активность гликолитических ферментов и АТФ-азы миозина очень высока. Они хорошо адаптируются к работе скоростного и скоростно-силового характера, но быстро утомляются.
Скелетные мышцы человека состоят из ДЕ всех трех типов, но в разном соотношении. Их соотношение у разных людей в одной и той же мышце определяется генотипом.
Тема 1.2. Анатомо-физиологические особенности мотонейрона. Мотонейрон состоит из клеточного тела и отростков этого тела. Внутри тела находится нейроплазма. От тела клетки отходят дендриты и один аксон, идущий к мышце. Характерной особенностью нервной клетки является наличие гранулярного ретикулума с большим количеством рибосом и нейрофибрилл.
Размер мотонейрона определяет важное его свойство – порог возбуждения. Чем меньше размер мотонейрона, тем легче он возбуждается. Различие в возбудимости (порогах) обусловлено тем, что действие возбуждающих синапсов на малый мотонейрон более эффективно, чем на большой мотонейрон. Малые мотонейроны являются низкопороговыми, а большие – высокопороговыми мотонейронами.
Тема 1.3. Строение и функции скелетных мышц. Скелетная мышца, непосредственный исполнитель двигательного акта, представляет собой орган, построенный из мышечной ткани. Структурным элементом мышцы является мышечная клетка – мышечного волокна (диаметр 10-100 мк, длина 10–12 см). Таких волокон в мышце насчитывается много тысяч. Между ними находится связывающая их соединительная ткань.
Мышца снабжена двигательными, чувствительными и симпатическими нервными волокнами. Большое количество кровеносных капилляров расположены вдоль мышечных волокон и образуют вокруг них петлистую сеть. Во время работы число открытых капилляров значительно возрастает.
Мышечное волокно имеет тонкую эластическую оболочку – сарколемму, многочисленные ядра, митохондрии и другие органоиды, а также сложную систему тончайших канальцев и полостей – саркоплазматическую сеть. Сократительным образованием в мышечном волокне являются миофибриллы, они очень тонки и отделены одна от другой тончайшим слоем саркоплазмы.
Тема 1.4. Концевая пластинка. Механизм нервно-мышечной передачи. В концевой пластинке окончание афферентного волокна, лишенное миелиновой оболочки, очень тонкое и погружено в углубление мышечного волокна. Пресинаптическая и постсинаптическая мембраны концевой пластинки шире и толще, чем в синапсе ЦНС. Каждая мембрана состоит из трех слоев. Наружный слой постсинаптической мембраны, обращенный в постсинаптическую щель, имеет складчатое строение, что увеличивает его поверхность. В аксоплазме пресинаптической части содержится много митохондрий и синаптических пузырьков, содержащих ацетилхолин.
Проведение возбуждения через нервно-мышечные синапс имеет особенности: 1) скорость проведения в нервно-мышечном синапсе в тысячи раз меньше, чем в нервном волокне; 2) нервно-мышечный синапс может передавать возбуждение только в одном направлении – от нервного волокна к мышечному; 3) передача возбуждения через нервно-мышечный синапс происходит посредством химических процессов.
При передаче возбуждения с нерва на мышечное волокно выделяют три процесса: 1) электрический – достижение нервным импульсом концевой веточки аксона, деполяризацию и повышение проницаемости ее мембраны, выделение ацетилхолина в синаптическую щель; 2) химический – диффузия ацетилхолина к постсинаптической мембране и образование на ней комплекса с холинорецептором; 3) электрический – увеличение ионной проницаемости постсинаптической мембраны и возникновение локального электрического потенциала, развитие потенциала действия мышечного волокна.
Тема 1.5. Механизм и химизм мышечных сокращений. Сократимость обеспечивается наличием саркоплазматического ретикулума. В мембране ретикулума находятся две транспортные системы, которые обеспечивают освобождение Са от ретикулума при возбуждении и их возврат из миоплазмы обратно в ретикулум при расслаблении мышцы.
Механизм взаимодействия между этими белками во время элементарного акта мышечного сокращения объясняет теория скользящих нитей (Хаксли и Хансон). Мышца укорачивается в результате сокращения множества саркомеров, соединенных последовательно в миофибриллах. Скольжение актиновых нитей осуществляется в момент тесного контакта поперечных мостиков миозиновой нити с актиновой.
Ведущую роль в мышечном сокращении принадлежит АТФ, активируемой мышечным белком миозином. Миозин является для АТФ ферментом, вступающим в действие при взаимном сближении сократительных элементов мышцы. Запасы АТФ в человеческом организме сравнительно невелики. Поэтому расходование ее при мышечной работе должно сопровождаться постоянным ресинтезом. Ресинтез АТФ в мышце осуществляется анаэробным и аэробным путями. В связи с этим в мышце работают три энергетические системы: фосфагенная (АТФ-КрФ) система, гликолитическая и окислительная.
Тема 1.6. Одиночное и тетаническое сокращение мышечных волокон. Механический ответ мышечного волокна на однократное раздражение называется одиночным сокращением, в котором различают фазу развития напряжения, или укорочения, и фазу расслабления, или удлинения.
При высокой частоте импульсации мотонейронов каждый последующий импульс приходится на фазу предшествующего напряжения волокна. В этом случае механические эффекты каждого предыдущего сокращения суммируются с последующим. Причем величина механического ответа последующего импульса меньше, чем предыдущего. Такой режим сокращения называется гладким тетанусом. При гладком тетанусе развиваемое напряжение в 2–4 раза больше, чем при одиночных сокращениях. В случае, когда промежутки между последовательными импульсами мотонейрона меньше времени полного цикла одиночного сокращения, но больше длительности фазы напряжения, сила сокращения ДЕ колеблется и приобретает режим зубчатого тетануса.
Раздел 2. Психофизиологические основы обучения произвольным движениям
Тема 2.1. Многоуровневая система управления движениями. Руководящая роль в управлении произвольными движениями принадлежит корковому уровню. Передняя центральная извилина лобной доли является первичной двигательной зоной с определенной проекцией участков тела.
В глубине коры центральной извилины начинается пирамидный, или кортико-спинальный путь. Периферические отростки двигательных нейронов выходят из коры, проходят белое вещество полушарий и через внутреннюю капсулу входят в ствол мозга; в конце ствола мозга они частично перекрещиваются и затем спускаются в спинной мозг. Эти отростки заканчиваются в сером веществе спинного мозга.
Черное вещество вместе с красными ядрами (средний мозг) и ретикулярной формацией ствола мозга принимают участие в регуляции мышечного тонуса, в выполнении требующих большой точности и плавности мелких движений пальцев рук. Двигательные функции мозжечка состоят в регуляции мышечного тонуса, позы и равновесия, координации выполняемого целенаправленного движения, программировании целенаправленных движений.
Тема 2.2. Безусловные тонические рефлексы в произвольных движениях.Установочные рефлексы – рефлексы положения, которые координируют деятельность рефлекторных механизмов, обеспечивая такое перераспределение в напряжении мышц туловища и конечностей, которое предохраняет тело от падения и восстанавливает равновесие в случае его нарушения.
Рефлексы позы возникают при изменении положения головы в пространстве и по отношению к туловищу. В этих случаях в связи с перемещением центра тяжести тела возникает угроза на рушения его равновесия. Рефлексы позы осуществляются с рецепторов вестибулярного аппарата, с проприорецепторов мышц и сухожилии шеи, а также с рецепторов кожи в области шеи: лабиринтные и шейно-сухожильные рефлексы позы.
Выпрямительные рефлексы возникают при нарушениях нормальной позы тела. У человека выпрямительные рефлексы играют главным образом защитную роль, помогая повернуться к земле ногами при падении с высоты. Осуществляются за счет работы ствола мозга, мозжечка, экстрапирамидальной системы и коры больших полушарий.
Рефлексы вращения характеризуются медленным отклонением головы в сторону, противоположную движению, а затем быстрым возвращением в нормальное по отношению к туловищу положение. Глаза совершают подобные же движения – быстрый поворот в сторону вращения и медленный – в сторону, противоположную вращению.
Вертикальные перемещения туловища сопровождаются лифтными рефлексами. При резком опускании вниз появляется рефлекс готовности к прыжку, приземление сопровождается сгибанием ног. "Дозревание" лифтного рефлекса у детей должно происходить под контролем преподавателя.
Рефлекс на растяжение. Если к сухожилию скелетной мышцы приложить растягивающее усилие, то наблюдается активное противодействие мышцы растяжению. Это противодействие происходит благодаря рефлекторному увеличению напряжения мышечных волокон.
Сгибательный рефлекс возникает, во-первых, в ответ на болевое раздражение кожи, выполняя при этом защитную роль (удаление от раздражения). Во-вторых, он возникает при раздражении определенной группы проприорецепторов, принимая участие в осуществлении ходьбы, бега и других фазных движений.
Рефлекс отталкивания возникает при раздражении кожи стопы опорой и приводит к сближению конечности с раздражителем. Этот рефлекс лежит в основе сложных локомоций – ходьбы, бега, прыжков в длину или высоту.
Ритмические рефлексы выражены при выполнении сложных циклических локомоций: ходьба, плавание и др. Выполнение физических упражнений сопряжено с постоянной коррекцией врожденных двигательных рефлексов.
Ритмический рефлекс проявляется в двух формах: рефлекс отдачи и шагательный рефлекс. Ритмические движения одной конечности осуществляются при одностороннем изменении функционального состояния спинальных нервных центров.
Раздел 3. Психофизиологические основы управления произвольными движениями
Тема 3.1. Принцип сенсорных коррекций в управлении движениями. Физиологическая сущность координации.Принцип сенсорных коррекций в управлении движениями – срочная корректировка движений на основе постоянного обмена информацией между мышцами и пусковыми аппаратами нервной системы.
Физиологическая сущность координации заключается в согласовании деятельности отдельных органов и систем в целостном физиологическом акте. При известной условности можно выделить три вида координации: нервную, мышечную и двигательную.
Механизмы координации:
1) И. П. Павлов – кинестезические клетки двигательного анализатора обладают способностью ассоциироваться со всеми клетками коры, воспроизводя сигналы от внешних и внутренних рецепторов.
2) Принцип "конечного общего пути" Ч. Шеррингтона: количество чувствительных волокон, приносящих сигналы возбуждения в спинной мозг, во много раз меньше двигательных. На множество пусковых раздражителей может быть выполнено сравнительно небольшое число движений. Выбор их отвечает в наибольшей мере текущей двигательной ситуации.
3) Учение А. А. Ухтомского о доминанте – доминирующие нервные центры в ЦНС играют координирующую роль в целенаправленной двигательной деятельности. Устойчивость доминанты позволяет организму избирательно реагировать на внешние раздражители, которые в данный момент определяют целесообразные двигательные действия.
Тема 3.2. Роль вестибулярного, слухового и зрительного анализаторов в управлении движениями.Вестибулярный контроль мышечного тонуса – часть системы управления тонусом, включающей кору полушарий большого мозга, мозжечок, красное ядро и, наконец, сами вестибулярные ядра.