Вопросы, связанные со зрением, являются существенными по своему влиянию на результативность различных видов спортивной деятельности. Наиболее показательные из этих видов – стрелковые виды спорта, командные игровые виды спорта и некоторые технические виды спорта (Тамбовский А.Н., 2002; Иткис А.Я., 1975 и др.) [1]. В настоящей статье будут рассмотрены отдельные характеристики зрения, влияющие на принятие решений при производстве серии выстрелов с заданным темпом в практической стрельбе [2].

При прицеливании в стрельбе используется ряд механизмов, включающих следующие аспекты:

1) физиологический;

2) психологический;

3) биомеханический;

4) инструментальный.

Для реализации целей настоящей работы подробнее будут рассмотрены физиологический аспект зрения и его влияние на прицеливание. В связи с тем, что физиологический аспект включает в себя реакции органов зрения на внешние и внутренние раздражители при подготовке к выстрелу и сразу после него, то одним из факторов влияния на производство серии выстрелов является необходимость фокусировки взгляда на прицельных приспособлениях после каждого выстрела [3, 4, 5]. Причиной этого служит смещение взгляда с линии прицеливания после выстрела из-за сильной отдачи. Сложность восстановления готовности к следующему выстрелу связана с необходимостью быстрой настройки оптического аппарата глаза. Весь процесс прицеливания в условиях выполнения спортивного задания, связанный с механизмом настройки зрения и адаптации его к выстрелу, необходимо разделить на фазы [6], при которых выделяются следующие действия, длительность которых отражена в таблице 1 в секундах:

1) идентификация цели;

2) адаптация зрения к внешним условиям (подготовка к фокусировке на цели);

3) фокусировка на прицельных приспособлениях;

4) фиксация взгляда на прицеле до производства выстрела;

5) выстрел;

6) перевод взгляда для поиска новой цели (на прицельные приспособления, если цель не менялась).

В таблице 1 представлены 6 значений временных фаз и итоговый показатель длительности прицеливания, равный 1,4±0,5 сек от идентификации мишени как цели до повторного распознавания следующей цели (показатель T, состоящий из отдельных фаз, в секундах). Стоит отметить, что во время выстрела процесс прицеливания не прерывается, а только подвергается коррекции, связанной с дополнительной нагрузкой на зрительный аппарат и всю биомеханическую систему стрелка.

Таблица 1

Фазовый характер подготовительных действий при прицеливании

Перевод взгляда на новую мишень реализуется следующими движениями глаз: плавными, скачкообразными (саккарными), нистагмом (периодическим чередованием плавных и скачкообразных движений), конвергирующими (сведение зрительных осей навстречу друг другу при рассматривании объекта вблизи от наблюдателя), вестибулярными (регулирующим механизмом, появляющимся при возбуждении рецепторов полукружных каналов и поддерживающим фиксацию взора во время движений головы). При стрельбе в условиях выполнения спортивного задания реализуются все типы глазодвигательной активности. При прицеливании и постоянной смене внешних условий стрелок принимает решение производства выстрела сообразно своей уверенности в его результативности. Однако часть времени, необходимого для подготовки к выстрелу, может потребоваться для нахождения оптимального взаимного расположения прицельных приспособлений и глаза стрелка на линии прицеливания [7]. Расфокусировка прицельных приспособлений происходит после каждого выстрела и обусловлена внешними факторами воздействия на стрелка после отдачи оружия, ответной реакцией опорно-двигательного аппарата стрелка и физиологическим механизмом адаптации и коррекции системы «стрелок – оружие», связанной с его проприоцептивными и сенсомоторными способностями восстановления измененной структуры биомеханической системы. Оптимальные временные границы прицеливания определяются готовностью зрительного аппарата стрелка контролировать прицельные приспособления. Повышение темпа стрельбы без сохранения визуального контроля за прицельными приспособлениями ведет к увеличению количества ошибок в технических действиях стрелка, хотя и сохраняет желаемое время выполнения стрелкового задания. На основании этих сведений была сформирована гипотеза о том, что время подготовки оптического аппарата стрелка при прицеливании разделено на фазы, которые включают фиксированный режим, зависящий от физиологических возможностей спортсмена, и динамический режим, зависящий не только от его природной предрасположенности к определенному виду деятельности, но и от техники выполнения прицеливания, а также инструментальный фактор в виде использования разных видов оружия и прицельных приспособлений (табл. 2).

Таблица 2

Уровни влияния факторов прицеливания

На основании этого предметом исследования будут аспекты прицеливания, связанные с техническими способностями спортсмена, а субъектом исследования – фазовый характер прицеливания при разном темпе стрельбы.

Цель исследования заключается в сравнении длительности фаз подготовительных действий при прицеливании при выполнении контрольных и тестовых стрельб как критерия повышения темпа стрельбы. Задачи исследования: 1) анализ и обобщение научно-практических и теоретических данных; 2) проведение исследования на основе использования тренажерного устройства; 3) проведение практического исследования на основе применения разного темпа при выполнении стрелковых заданий; 4) анализ и обобщение статистического материала полученных данных.

Материал и методы исследования

В работе применен инструментальный метод исследования. В качестве инструментов исследования выступили тренажерный комплекс MantisX (включающий в себя аппаратное оборудование и программный комплекс) и стрелковый таймер CED 7000 для фиксации результатов, полученных от контрольных и тестовых стрельб, привнесших в работу ряд методических особенностей, связанных с тем, что технические устройства самостоятельно подавали команды для начала, прохождения и завершения в условиях применения огнестрельного спортивного оружия. Проведение эксперимента отражено в таблице 3, где tX – время сплита (показатели времени между выстрелами в секундах), которое записывается в ячейках таблицы от 1 до 14, показатели А и В – сумма значений временных показателей t0 и t1. Расстояние стрелка до мишеней указано в первой колонке и равняется 5, 10 и 20 м.

Таблица 3

Пример записи результатов проведения эксперимента

Результаты исследования и их обсуждение

В настоящей статье отражены результаты измерений, полученных спортсменами-стрелками с помощью тренажерного комплекса MantisX на контрольных и тестовых стрелковых стрельбах с разным темпом стрельбы (2 сек, 1 сек и 0,5 сек между выстрелами) (табл. 4 и 5). Все результаты были приведены ко времени выполнения стрелковых упражнений и оценке технических действий стрелка TS (TS – сокращенное от англ. sports technical actions и Score – счет), которая в рамках настоящей статьи будет представлена оценкой тренажерного комплекса MantisX (в условных единицах измерения) для возможного увеличения темпа стрельбы за счет сокращения длительности динамических фаз подготовительных действий при прицеливании и состоит из следующих действий.

1. Оценки техники выполнения стрельбы, состоящей из 5 выстрелов по стандартным картонным мишеням IPSC (8-угольным мишеням сложной формы, используемым в спортивной практике вида спорта «практическая стрельба»), расположенным на разной дистанции от стрелка (5, 10 и 20 м), и темпа выполнения стрельбы – 2,0, 1,0 и 0,5 секунд между выстрелами, который задается командами тренажерного комплекса.

2. Учета времени выполнения спортивного задания, где t0 – время с заданными характеристиками выполнения стрельбы, т.е. контрольные стрельбы, и t1 – время, которое измеряется при выполнении стрелкового задания от первого до последнего выстрела (измеряется таймером CED 7000), т.е. тестовой стрельбы (табл. 4).

3. Учета времени подготовительных действий при прицеливании Т (коррелирует со временем между выстрелами, т.е. сплитами), разделенного на фазы (табл. 1 и 5).

Исходя из сведений о свойствах зрения человека, которые раскрывают механизм фиксированных и динамических качеств, были рассмотрены изменения в подготовительных действиях спортсмена-стрелка при прицеливании. К фиксированным качествам зрения можно отнести способность стрелка к адаптации зрения к внешним условиям, т.е. к расстоянию до мишени, четкости его контуров, освещенности и т.д. [8-10]. Также к таким качествам можно отнести способность фиксации взгляда стрелка на прицельных приспособлениях или точную настройка, юстировку и т.д.

Проведенное исследование особенностей влияния прицеливания на темп стрельбы имеет непосредственное отношение к технике производства серии выстрелов, но затрагивает только некоторые аспекты контроля за техническим состоянием стрелка, влияющим на темп стрельбы [11-13]. Данные аспекты имеют отношение к следующим техническим действиям:

1) удержанию оружия (хват, хватка), т.е. оптимальному мышечному тонусу при фиксировании оружия на линии прицеливания;

2) управлению спуском, т.е. выжиманию спускового крючка до и после выстрела;

3) компенсации импульса отдачи, т.е. реакции биомеханической системы «стрелок – оружие» на отдачу оружия после выстрела.

Таблица 4

Оценочные показатели техники TS на разной дистанции и темпа стрельбы

В таблице 4 отражена тенденция повышения оценки технических действий стрелка при снижении темпа стрельбы. Она сохраняется и при стрельбе на разных дистанциях до мишеней и выражается значительным снижением уровня техники только при стрельбе на 20 м при темпе 120 выстрелов в минуту. Тем не менее показатели времени и техники стрельбы при ритме 60 выстрелов в минуту говорят о плато (рисунок), поэтому они станут основой для дальнейших расчетов достоверности выдвинутой гипотезы.

В таблице 5 время между выстрелами (сплитами) контрольных и тестовых стрельб записано в виде разделения прицеливания на фазы, которые будут являться признаками исследования. В таблице выделены колонки 1, 3, 5 и 6, т.е. те динамические фазы производства выстрела, в которых функционирование глаза как оптического аппарата и рук, удерживающих оружие, как части биомеханической системы «стрелок – оружие» является зависимым.

Таблица 5

Сравнительная таблица фаз подготовительных действий при прицеливании

Такая зависимость выражается в необходимости удержания оружия на линии прицеливания достаточное время для совмещения прицельных приспособлений на условной линии «глаз – целик – мушка – мишень» до производства выстрела и сразу после него.

Диаграмма зависимости техники от темпа стрельбы

При сравнении характера влияния темпа на технику стрельбы на основе результатов оценочных показателей техники стрельбы контрольных и тестовых упражнений (рисунок) видно, что графики техники и темпа стрельбы имеют обратную зависимость в своих значениях, т.е. увеличение темпа стрельбы ведет к ухудшению выполнения технических действий. Результаты измерений, полученных в ходе проведения эксперимента, отражены в таблице 5 и на рисунке. Получение этих данных было необходимо для обоснования гипотезы о зависимости времени прицеливания от темпа стрельбы на основании следующих критериев:

1) выделения фаз в подготовительных действиях при прицеливании;

2) выявления динамического характера некоторых фаз при прицеливании;

3) определения влияния технических действий стрелка на динамический характер в фазах прицеливания;

4) получения оценочных показателей техники (TS) при стрельбе на разных расстояниях до мишеней и при разном темпе стрельбы;

5) выявления тенденций изменения темпа стрельбы от выполнения различных стрелковых упражнений;

6) оценки влияния некоторых аспектов темпа стрельбы на подготовительные действия при прицеливании, а именно на их динамический аспект в фазах прицеливания как взаимосвязанный аспект технических действий;

7) расчета достоверности различий между полученными результатами контрольных и тестовых стрельб при принятом в педагогических исследованиях 5%-ном уровне значимости.

Доказательство гипотезы об улучшении характеристики стрельбы за счет динамических фаз подготовительных действий при прицеливании основано на предположении, что длительности динамических фаз контрольных и тестовых стрельб значительно различаются при сохранении оценочных значений техники стрельбы тренажера MantisX. Данное предположение базируется на том, что значительные различия в показателях среднего арифметического длительности фаз прицеливания зависят только от динамических фаз, поскольку длительность фиксированных фаз в ходе исследования не меняется.

Доказательство строится на сравнении статистического t-критерия Стьюдента с граничным (табличным) значением при уровне значимости 5% и условии, что t-критерий больше или равен граничному (табл. 5).

1. Показатель средней арифметической 0=0,17 (для 6 фаз контрольных стрельб), 1=0,06 (для 6 фаз тестовых стрельб).

2. Дисперсия δ0= 0,04 и дисперсия δ1=0,004, при K=2,53.

3. Стандартная ошибка среднего квадратического отклонения m0=0,02, для m1=0,002.

4. Расчет степеней свободы f=n0+n1-2=6+6 – 2=10.

5. Средняя ошибка разности t=0,11/0,02=5,5, т.е. значение будет соответствовать критерию доказательства гипотезы, если оно больше или равно граничному значению tгр=2,23, или граничному значению t-критерия Стьюдента при значимости 5%.

6. Определение достоверности различий среднеарифметических значений определяется сравнением t=5,5 и граничного значения tгр=2,23, т.е. полученное в ходе эксперимента значение t> tгр, поэтому различия между среднеарифметическими показателями контрольных и тестовых стрельб являются достоверными при 5%-ном уровне значимости (Р).

Выводы

На основании результатов исследования нами были сделаны следующие выводы о ряде аспектов влияния прицеливания на темп стрельбы.

1. Подготовительные действия при прицеливании включают в себя реализацию ряда функций оптического аппарата стрелка, разделены на фазы и характеризуются тем, что две фазы из шести относятся к фиксированным, а четыре фазы – к динамическим, т.е. спортсмен может улучшить характеристики прицеливания за счет тренировок, которые могут содержать:

– специальные упражнения для получения или совершенствования навыков удержания оружия и компенсации импульса отдачи;

– упражнения для достижения оптимального мышечного тонуса при стрельбе, в том числе тренировку движения пальца при выжимании спускового крючка до выстрела и после него.

2. При повышении темпа стрельбы длительность динамических фаз подготовительных действий при прицеливании уменьшается, что было подтверждено статистическим анализом данных, включающим расчет их достоверности по t-критерию Стьюдента.

Таким образом, повышение темпа стрельбы, т.е. увеличение количества выстрелов в единицу времени, зависит от сокращения длительности динамических фаз подготовительных действий при прицеливании.