Развитие представлений о движении

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тульский государственный педагогический университет им. Л. Н. Толстого»

(ФГБОУ ВПО  «ТГПУ им. Л. Н. Толстого»)

 

 

СООБЩЕНИЕ

по дисциплине элективного модульного блока

«Психология двигательной активности»

на тему:

«Развитие научного знания о движении человека»

 

Выполнила:

студентка 2 курса группы «К» (521231)

факультета психологии

 направления подготовки  «Специальное (дефектологическое) образование»

профиль «Дошкольная дефектология»

Пожарская Светлана Владимировна

 

Проверил:

профессор, доктор психологических наук, доцент Родин Юрий Иванович

 

 

 

 

Тула 2015.

 

 

Оглавление

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Развитие представлений об общем понятии движения  

 

Развитие понятия «движение человека» тесно связано с развитием понятия «движение» в естественнонаучном смысле.

Движение (в широком плане) понимается как всякое изменение вообще. Представления о движении исторически развивались. В античной натурфилософии сложилась идея безостановочной изменчивости вещей (Гераклит). Аристотель рассматривал движение как атрибут материи и указывал на разнообразие форм движения.

В классической механике признавалась единственная форма движения механическое движение. Механическое движение описывалось с помощью координат, скорости и траектории.

В Электромагнитной картине мира движение рассматривалось не только как перемещение электрических зарядов, но и как изменение поля (распространение волн).

Здесь уже исследуется химическая форма движения и биологическая форма движения. В химии это третий концептуальный уровень и четвертый концептуальный уровень (эволюционная химия).

В современной научной картине мира универсальной формой движения рассматривается эволюция.

1 этап Гераклит (VI век до н.э.) разработал концепцию непрерывного изменения, становления. В рамках этой концепции движение необратимо, невозможно вернуться в однажды пройденное состояние (у него возникает знаменитый образ реки, в которую нельзя войти дважды, поскольку в каждый момент она все новая)

Аристотель (IV век до н.э.):

 

- мир в целом приведен  в движение перводвигателем (богом)

 

- материи чуждо движение: сама по себе она может пребывать  только в покое; она начинает  движение лишь под действием  внешних, независимых от нее, сил

 

Аристотель разделил движение на два типа:

 

Естественные движения:

 

а) в надлунном мире, где все вечно, совершенно и неизменно – естественное движение небесных тел (планет) – равномерное круговое (это движение от бога необъяснимо)

 

б) в подлунном мире (где четыре элемента имеют свои естественные места: Земля в центре, над ней сфера воды, над которой сфера воздуха и над всем этим сфера огня) все тела имеют врожденное свойство стремиться к своему естественному месту (т.е. к покою).

В рамках этой концепции:

 

- «естественное» движение  в земных условиях, где все  имеет начало и конец, должно  быть прямолинейным

 

- воздух из под воды  стремиться вверх; огонь – вверх; камень – вниз и т.д.

 

- сила стремления тела  к естественному месту пропорциональна  его массе, т.е. тяжелые тела падают  быстрее, чем легкие.

Насильственные движения (на Земле):

 

-источник «насильственного  движения» тел это всегда внешняя  причина, т.е. независимая от движущегося  тела, контактная сила от другого  тела

 

- примеры насильственного  движения: движение телеги обусловлено, прилагаемой лошадью, силой; камень  летит потому, что к нему приложил  силу человек и т.п.

2 этап Механистическая картина мира (механика Ньютона) – XVIII-XIX века.

 

В механике Ньютона тела рассматриваются как материальные точки, т.е. абстрактные тела нулевых размеров, наделенных массой реального тела.

Движение в классической механике определяется тремя законами Ньютона:

 

I закон Ньютона (закон  инерции): если на тело (материальную  точку) не действует сила, то оно  либо находится в покое, либо  движется прямолинейно и равномерно. Не подверженные внешнему воздействию, тела называются свободными. Первый  закон фактически постулирует, что  существуют системы отсчета, в  которых свободное тело или  покоится или движется прямолинейно  и равномерно. Такие системы называются инерциальными системами отсчета.

II закон Ньютона: ускорение  движущегося тела прямо пропорционально  действующей на него силе и  обратно пропорционально массе  тела и направлено по прямой, по которой эта сила направлена, т.е.

 

III закон Ньютона (закон  действия и противодействия): силы  взаимодействия двух тел (материальных  точек) равны по величине, противоположно  направлены и действуют вдоль  прямой, соединяющей эти материальные точки, т.е.

В механике Ньютона:

 

- второй и третий законы  Ньютона выполняются только в  инерциальных системах отсчета

 

- согласно второму закону  Ньютона, масса тела есть мера  его инертности

 

- движение – механическое  перемещение тел может происходить  со сколь угодно большой скоростью

 

- время – параметр  движения; уравнения механики безразличны  к знаку времени

 

- любое сложное движение  можно представить как сумму  пространственных перемещений (принцип  суперпозиции).

В механистической картине мира признавался только один вид движения – механическое перемещение в пространстве и времени. На основании этого считалось:

 

- атомы движутся по  законам классической механики, и это движение позволяет объяснить  все, происходящие в мире, явления

 

- химические процессы  – механические перемещения частиц, механическая форма движения

 

- живой организм –  механизм, и все процессы, протекающие  в организме, можно описать с  помощью законов механики и  т.п.

Электромагнитная картина мира (XIX век). В этой картине мира движение – не только перемещение зарядов, но и изменение электромагнитного поля. Таким образом, взаимодействие заряженных частиц представляет собой электромагнитную форму движения. Изменение электромагнитного поля сопровождается распространением электромагнитных волн.

 

Волновые процессы:

 

- дифракция волн –  огибание волнами препятствий; имеет  место, если размеры препятствий  порядка длины волны

 

- интерференция волн –  наложение волн, при котором происходит  их взаимное усиление в одних  точках пространства и ослабление  в других; возникает при воздействии  двух и более волн одинаковой  частоты в случае, если разность  фаз постоянна во времени (т.е. волны когерентны).

3 этап (XX век) Любое изменение материи называется движением. Так, например, движение – это возникновение и уничтожение тел, их рост и уменьшение, изменение качества, перемена мест.

 

Соответственно существуют и различные виды движения материи: механическое, тепловое, полевое (электромагнитные волны), химическое, биологическое и т.п.

Например:

 

-превращение веществ  – химическая форма движения

 

-обмен веществ, процессы, происходящие на клеточном уровне, наследственность, изменчивость –  биологическая форма движения.

Движение тел со скоростями, сравнимыми со скоростью света, описывается специальной теорией относительности. Движение мельчайших частиц подчиняется законам квантовой механики.

Примеры: расположите представления о движении в порядке их возникновения.

 

Пример 1. - атомы движутся по законам классической механики, и это движение позволяет объяснить все происходящие в мире явления (2)

 

- материи чуждо движение  само по себе: она может пребывать  лишь в покое (1)

 

- движение мельчайших  частиц подчиняется закону квантовой  механики (3)

 

Пример 2. - все движущееся движимо другими телами, а мир в целом приведен в движение перводвигателем (1)

 

- химические процессы  – механическое перемещение частиц, механическая форма движения (2)

 

- превращение веществ  – химическая форма движения  материи, более сложная, чем механическая (3).

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Развитие понятия «движение человека».

 

Изучение проблемы движения человека берет свое начало со времен античности. Философы времен античности впервые стали задумываться о механизмах человеческого движения. Так Платон (428- 348 г до н.э.) писал, что самая совершенная и божественная его часть – голова - подражает округлостям Вселенной. Голову и туловище несут надежные «колесницы» — руки и ноги. И хотя тело человека — неодушевленное, без ума, но кем выполнены, спрашивает Пла­тон, «столь удивительно точно все расчеты» (Законы XII967 Ь)1 Кроме того, тело человека повторяет движения Вселенной, а ум — «круговращения ума в небе». Конечно, тело человека, в понимании Платона, — вовсе не чистое бытие, а только смесь бытия и небытия, от которой «тысячи хлопот», желаний и помех. К тому же оно сложно, изменчиво, смертно.

В классическом труде «О частях человеческого тела» знаменитый древнеримский врач Гален дал первое в истории медицины целостное описание анатомии и физиологии человека. Эта книга прослужила учебником и настольной книгой по медицине в течение почти полутора тысяч лет. Гален положил начало физиологии, делая первые наблюдения и эксперименты на живых животных и изучая их скелеты. В своем труде «Demotumusculorum» он описал различие между моторными и сенсорными нейронами, мышцами-агонистами и антагонистами, впервые описал тонус мышц. Причиной мышечного сокращения он считал «животные духи», поступающие из мозга в мышцу по нервным волокнам. Исследуя организм, Гален пришел к убеждению, что в природе ничто не излишне и сформулировал философский принцип о том, что, исследуя природу, можно прийти к пониманию замысла бога. В эпоху средневековья, даже при всевластии инквизиции, было сделано очень многое, особенно в анатомии, что впоследствии послужило основой дальнейшего развития биомеханики.

В дальнейшем развитию научных знаний о движении человека послужило развитие знаний в области физики и биомеханики.

Гениальным итальянским живописцем, скульптором, архитектором, инженером Леонардо да Винчи были выполнены первые исследования по биологической механике. Он сформулировал подход, согласно которому опыт имеет решающее значение в познании природы. По мнению создателя термина «биомеханика» известного актера и режиссера В.Э.Мейерхольда, Леонардо да Винчи поставил «изучение книги о началах механики как работу, необходимо предшествующую исследованиям законов перемещения тел или иных подвижных частей человека и животных…». Леонардо исследовал движения человека, полет птиц, работу сердечных клапанов, движение растительного сока. В полете птиц он выделил машущий полет и парение и пытался объяснить появление сил, поддерживающих полет птиц при взмахе крыльев через уплотнение воздуха. Птицу он рассматривает как «действующий по математическим законам инструмент». Леонардо считал, что наука о движении птиц в воздухе должна быть основана на науке «о ветрах, которую докажем посредством движений воды» и отмечает, что «Плавание показывает способ летания и показывает, что тяжесть, имеющая более широкую поверхность, большее оказывает сопротивление воздуху». Он проводил многочисленные исследования на тушках птиц с целью определения центра тяжести тела при различных положениях крыльев и хвоста, пытаясь понять, какие движения тела в полете могут быть вызваны изменением положения хвоста и крыла. Он также подробно описал влияние направления и силы ветра на тактику полета различных птиц и проводил анализ движений с точки зрения расположения центра тяжести и действующих сил. Он описал механику тела при положении стоя и подъеме из положения сидя, ходьбе в гору и под гору, технику прыжка, впервые описал разнообразие походок людей с разным телосложением, выполнил сравнительный анализ походки человека, обезьяны и ряда животных, способных к двуногой ходьбе (медведя). Во всех случаях особое внимание уделялось положению центров тяжести и сопротивления. В механике Леонардо да Винчи впервые ввел понятие сопротивления, которое оказывают жидкости и газы движущимся в них телам и первый понял важность нового понятия - момента силы относительно точки – для анализа движения тел. Анализируя силы, развиваемые мышцами и имея превосходные познания в анатомии, Леонардо вводил линии действия сил вдоль направления соответствующей мышцы и тем самым предвосхитил представление о векторном характере сил.

При описании действия мышц и взаимодействия систем мышц при выполнении движения Леонардо рассматривал шнуры, натянутые между точками крепления мышц. Для обозначения отдельных мышц и нервов он использовал буквенные обозначения. В его работах можно найти основы будущего учения о рефлексах. Наблюдая сокращения мышц, он отметил, что сокращения могут происходить непроизвольно, автоматически, без сознательного контроля. Все наблюдения и идея Леонардо старался воплотить в технических приложениях, оставил многочисленные чертежи устройств, предназначенных для разного рода перемещений, от водных лыж и планеров до протезов и прообразов современных колясок для инвалидов (всего более 7 тысяч листов рукописей). Леонардо да Винчи проводил исследования звука, генерируемого при движении крыльев насекомых, описал возможность изменения высоты звука при надрезании крыла или смазывании его медом. Проводя анатомические исследования, он обратил внимание на особенности ветвления трахеи, артерий и вен в легких, а также указал, что эрекция является следствием притока крови к половым органам. Он выполнил пионерские исследования филлотаксиса, описав закономерности листорасположения ряда растений, изготовлял отпечатки сосудисто-волокнистых пучков листьев и исследовал особенности их строения.

Рене Декарт попытался объяснить происхождение непроизвольного движения с позиций разработки основ рефлекторной теории, а также как результат воздействия внешних факторов на органы чувств. Каждую частицу материи Декарт рассматривал как инертную и пассивную массу. Движение, которое Декарт сводил к перемещению тел, возникает всегда только в результате толчка, сообщаемого данному телу др. телом. Общей же причиной движения в дуалистической концепции Декарта является бог, который сотворил материю вместе с движением и покоем и сохраняет их.

Джованни Альфонсо Борелли считается основоположником биомеханики. Его двухтомный труд «О движении животных» (лат. De Motu Animalium) рассматривает организм животного с точки зрения математической теории механизмов. Особенно подробно он исследовал работу мускулов. Например, сердце он рассматривал как насос с клапанами, легкие — как два меха, а процесс ходьбы — как целенаправленное перемещение центра тяжести, сопровождаемое мерами по восстановлению равновесия. Борелли исследовал как статику, так и динамику тела, оценил силу, развиваемую мускулами при разных видах активности (ходьба, бег, прыжки, поднятие тяжестей). Он рассмотрел также полёт птиц, плавание рыб и скольжение червей. Эта работа неоднократно переиздавалась и оказала большое влияние на теоретическую медицину. Наиболее известный труд ученого «Движение животных» («Dе Motu Animalium»). Его учение основано на твердых биомеханических принципах, в своей работе он описал принципы мускульного сокращения и впервые представил математические схемы движения. Он впервые использует биомеханическую модель для объяснения движения в биомеханической системе.