Тактическая подготовка в спортивной ходьбе посредством оптимизации времени преодоления отрезков дистанции

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ИНСТИТУТ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Тактическая подготовка в спортивной ходьбе посредством оптимизации времени преодоления отрезков дистанции

13.00.04 - теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической культуры

Капустина Надежда Анатольевна

Научный руководитель:

доктор педагогических наук, профессор Новиков А.А.

Москва - 2009



СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ПОВЫШЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ В СПОРТИВНЫХ УПРАЖНЕНИЯХ НА ОСНОВЕ ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ С ОПТИМАЛЬНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

1.1 Обзор методов совершенствования спортивных упражнений на основе их выполнения с оптимальными характеристиками

1.2 Трехкомпонентная система обучения спортивным упражнениям

1.3 Тактическая подготовка в спортивных упражнениях с преодолением дистанции

ГЛАВА 2. ЗАДАЧИ. МЕТОДЫ И ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВНИЙ

2.1 Задачи исследований

2.2 Методы исследования

2.3 Организация исследования

ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ ПРЕОДОЛЕНИЯ НАЧАЛЬНОГО ОТРЕЗКА ПУТИ В СПОРТИВНОЙ ХОДЬБЕ

3.1 Способы отбраковки попыток с недостаточным использованием двигательного потенциала спортсмена

3.2 Методика определения оптимальной продолжительности начального отрезка дистанции

ГЛАВА 4. АПРОБАЦИЯ В ПЕДАГОГИЧЕСКОМ ЭКСПЕРИМЕНТЕ МЕТОДОВ ТАКТИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ В СПОРТИВНОЙ ХОДЬБЕ

4.1 Условия проведения педагогического эксперимента

4.2 Результаты педагогического эксперимента

ВЫВОДЫ

ЛИТЕРАТУРА



ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. В настоящее время успешное выступление во многих видах спорта (в легкой атлетике, единоборствах и др.)проводится с использованием современных модернизированных методов тактической подготовки спортсменов. Применение на практике этих методов дает возможность по-новому взглянуть на процесс тактической подготовки в спорте.

Для современной науки характерно широкое внедрение механико-математических методов, среди которых можно выделить создание моделей, отражающих существенные черты движений спортсмена, например, в легкой атлетике [13, 14, 15, 16, 23, 34, 114, 136, 146, 157, 174, 176, 210, 213], а также можно отметить работы, имеющие прямое отношение к теме нашего исследования - по спортивной ходьбе [84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 121], и обобщенные двигательные действия спортсменов [1, 25, 39, 50, 56, 60, 67, 68, 76, 77, 81, 82, 83, 116, 119, 152, 168, 177, 207, 212, 216, 221];

Во многих спортивных упражнениях результат двигательных действий спортсмена зависит от: уровня развития физических качеств (Зациорский В.М., 66, Королев Г.И., 85); совершенства техники выполнения движений (Бальсевич В.К.,12, Годик М.А., 37, Донской Д.Д., 52);

умения спортсмена выполнять движения с использованием двигательного потенциала, близким к предельно возможному (Новиков А.А., 144, Платонов В.Н., 154). ходьба упражнение спортивный

Следует заметить, что анализ литературных источников показывает, что в научно-методических работах, посвященных этим проблемам, достаточно много публикаций:

по повышению уровня развития двигательных качеств спортсменов;

улучшению техники движений;

и очень мало - по умению спортсменов выполнять упражнения с использованием двигательных возможностей, близким к максимальному.

В то же время при анализе учебно-методического процесса совершенствования спортивных двигательных действий можно в ряде случаев наблюдать, как спортсмен с высоким уровнем развития физических качеств и с хорошей техникой движений показывает низкие результаты.

В большинстве случаев это объясняется тем, что спортсмен не умеет выполнять спортивные упражнения с близким к предельному использованием своих возможностей.

На основе вышеизложенного можно заключить, что разработка методов повышения результатов в спортивной ходьбе посредством оптимизации времени преодоления участков дистанции с оптимальным использованием двигательного потенциала спортсмена, близким к максимальному, является актуальной проблемой, имеющей большое значение для теории и практики спортивной педагогики.

Цель исследований - разработка и обоснование тактики соревновательной деятельности для повышения результатов в спортивной ходьбе посредством оптимизации времени преодоления отрезков дистанции.

Объект исследования - тактическая подготовка в спортивной ходьбе.

Предмет исследования - технология оптимизации времени преодоления отрезков соревновательной дистанции.

Гипотеза исследований. Предполагалось, что в спортивной ходьбе преодоление первой половины пути с оптимальной продолжительностью позволит улучшить результат на всей дистанции.

Научная новизна. Результаты исследований вносят ряд новых положений в методику тактической подготовки в спортивной ходьбе, обоснована методика исключения попыток с недостаточным использованием двигательного потенциала спортсмена; разработана методика определения на основе использования ЭВМ оптимального времени преодоления первой половины дистанции, детерминирующей наилучший результат на дистанции в целом с учетом индивидуальных особенностей спортсмена и уровня его подготовленности.

Практическая значимость. Заключается в возможности существенного повышения спортивного результата за счет рационального распределения сил по дистанции. Разработанная технология определения оптимального времени прохождения участков дистанции может быть использована в процессе тактической подготовки в циклических видах спорта в детско-юношеских спортивных школах, в секциях легкой атлетики вузов и техникумов и в других спортивных организациях.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Технология расчета оптимального времени преодоления щтрезков соревновательной дистанции в спортивной ходьбе с помощью ЭВМ.

2. Методика определения индивидуальных временных параметров преодоления отрезков соревновательной дистанции в спортивной ходьбе, обеспечивающая достижение более высокого результата на всей дистанции.

3. Методика совершенствования тактической подготовки на основе использования оптимальных временных соотношений преодоления отрезков дистанции в спортивной ходьбе.

Внедрение и практическое использование результатов исследований

Результаты исследований внедрены в практику работы кафедры физического воспитания Московского авиационного технологического института, Московского горного института и Всероссийского научно-исследовательского института физической культуры и спорта.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из:

введения;

четырех глав;

практических рекомендаций;

выводов;

списка литературы;

приложений.

Работа изложена на 108 страницах текста компьютерной верстки, и содержит 17 таблиц. Список литературы включает 223 источника отечественных и зарубежных авторов.



ГЛАВА 1. ПОВЫШЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ В СПОРТИВНЫХ УПРАЖНЕНИЯХ НА ОСНОВЕ ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ С ОПТИМАЛЬНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ

Анализ научно-методических работ показали, что результат многих спортивных упражнений, при прочих равных условиях, может быть существенно улучшен посредством:

повышения уровня развития физических качеств спортсмена;

совершенствования техники двигательных действий

выполнения спортивных двигательных действий с оптимальными характеристиками;

выполнения движений с использованием двигательного потенциала спортсмена, близким к предельному.

В настоящее время проблема улучшения результатов спортивных упражнений посредством повышения уровня развития физических качеств спортсмена и совершенствования техники двигательных действий хорошо изучена:

имеется достаточно большое количество научно-методических работ по развитию скоростно-силовых качеств спортсменов;

по методам контроля за уровнем развития физических качеств;

по совершенствованию техники спортивных двигательных действий.

В то же время очень мало работ по улучшению результатов спортивных упражнений на основе их выполнения с оптимальными характеристиками; по использованию двигательного потенциала спортсмена, близкого к максимальному.

Применение этих методов на практике значительно расширяет резервные возможности спортсменов и существенно повышает результаты спортивных двигательных действий.

Анализ научно-исследовательских работ показал, что повышение результатов спортивных упражнений на основе их выполнения с оптимальными характеристиками возможно лишь при использовании спортсменом двигательных возможностей, близком к предельному.

На основе изложенного выше представляется необходимым провести анализ научно-исследовательских работ по следующим направлениям:

обзор методов совершенствования спортивных упражнений посредством их выполнения с оптимальными характеристиками;

тактическая подготовка в видах спорта с преодолением дистанции;

выявление характеристик двигательных действий, выполняемых с недостаточным использованием двигательного потенциала спортсмена.

1.1 Обзор методов совершенствования спортивных упражнений на основе их выполнения с оптимальными характеристиками

Анализ научно-методических работ [144, 145, 146, 147, 148] показали, что результат многих спортивных упражнений может быть значительно улучшен при выполнении двигательных действий с оптимальными характеристиками при условии что эти действия исполняются с использованием двигательного потенциала спортсмена, близким к предельному, а также при хорошем уровне развития физических качеств.

В настоящее время проблема улучшения результатов спортивных упражнений посредством повышения уровня развития физических качеств спортсмена хорошо изучена: имеется достаточно большое количество научно-методических работ по развитию скоростно-силовых качеств спортсменов, по методам контроля за уровнем развития физических качеств, по использованию тренажерных устройств и др.

В то же время очень мало работ по улучшению результатов спортивных упражнений на основе их выполнения с оптимальными характеристиками и с использованием двигательного потенциала спортсмена, близким к максимальному. Применение этих методов на практике значительно расширяет резервные возможности спортсменов и существенно повышает результаты спортивных двигательных действий.

Указанные выше исследования свидетельствуют о том, что повышение результатов спортивных упражнений на основе их выполнения с оптимальными характеристиками возможно лишь при использовании спортсменом двигательных возможностей, близком к предельному. Тактическая подготовка в различных локомоциях на основе регламентации преодоления участков дистанции является частным случаем совершенствования спортивных упражнений посредством их выполнения с оптимальными характеристиками.

Разработанная авторами [164] методика реализуется на практике следующим образом.

В начале обучения каждый спортсмен выполняет как можно лучше разучиваемое движение 8 раз в течении 3 недель. В каждой попытке регистрируются: результат упражнений и их основные характеристики. Далее, на основе статистического анализа, выявляется взаимосвязь результата упражнения с каждой из характеристик. Из этих характеристик выбирается одна с наиболее сильной взаимосвязью с результатом упражнения. Эта характеристика и будет использоваться в последующем учебно-тренировочном процессе.

Для этого необходимо найти ее оптимальное значение - такое значение, при котором достигается наилучший для данного спортсмена результат. Для этого из числа попыток отсеиваются попытки, в которых спортсмен выполнял разучиваемое двигательное действие с недостаточным использованием двигательных возможностей {сначала по методике, изложенной в работе [144], а затем с использованием программы Excel на ЭВМ по методикам, изложенным в работах [146, 147]}. После этого оставшиеся попытки аппроксимируются полиномом второй степени [204], математическая обработка которого дает возможность найти оптимальное значение анализируемой характеристики, при котором спортсмен может показать наилучший результат.

После выявления оптимального значения информативной характеристики спортсмен после каждой попытки получает информацию о фактическом значении характеристики, о результате упражнения и стремится выполнять все попытки с оптимальным значением характеристики.

Следует заметить, что разработанная авторами [164] методика может быть использована для совершенствования спортивных упражнений спортсменами различных разрядов - от новичка до мастера спорта международного класса.

Ниже рассматриваются особенности применения разработанной авторами методики в различных видах спорта.

В упражнениях, связанных с преодолением дистанции (бег, спортивная ходьба, бег на коньках, лыжные и велосипедные гонки, плавание, гребля и др.) выявлено, что результат на всей дистанции тесно связан со временем преодоления части дистанции (например, первой половины). При слишком быстром выполнении первой части дистанции результат будет плохим - слишком много затрачено сил на этой части и оставшийся отрезок пути удается преодолеть слишком медленно, что ухудшает результат на всей дистанции. При уменьшении скорости на первой части пути результат на всей дистанции будет сначала улучшаться, затем, при оптимальном значении времени первой половины дистанции, достигнет наилучшего значения, а при дальнейшем увеличении - будет ухудшаться. Эта закономерность прослеживается в тех случаях, когда спортсмен не изменяет скорость преодоления дистанции из тактических соображений и выполняет попытку с достаточно полным использованием двигательных возможностей. Выявление оптимальной продолжительности преодоления первой части дистанции дает также возможность при фактическом времени первой части дистанции, отличающейся от оптимальной, дать спортсмену информацию об оптимальном времени второй половины дистанции, при которой будет в этом случае показан наилучший результат.

В прыжках в длину (с места или с разбега) длина прыжка зависит от продолжительности фазы полета. При чрезмерно большом времени фазы полета угол вылета при отталкивании будет слишком велик, поэтому длина полета будет небольшой. При оптимальном времени фазы полета длина прыжка будет максимальной, а при дальнейшем уменьшении времени фазы полета длина полета будет уменьшаться. Коррекция времени полетной фазы в тренировке производится следующим образом - при малой фазе полета рекомендуется прыгать больше вверх, при слишком большой фазе полета - больше в длину. Проведение учебно-тренировочного процесса с акцентом на выполнение прыжков с оптимальной продолжительностью фазы полета может значительно улучшить длину прыжков.

Совершенствование прыжков с места в длину и в высоту имеет большое прикладное значение для учебно-тренировочного процесса - это наиболее распространенные тестовые упражнения во многих видах спорта, используемые для выявления уровня подготовленности спортсменов.

Совершенствование прыжков в длину и в высоту производится на основе использования оптимизации различных биомеханических характеристик:

в прыжках в длину - это продолжительность полетной фазы прыжка;

в прыжках в высоту - это глубина приседания перед выполнением выпрыгивания.

Кроме того, исследования прыжков дополняются педагогическими экспериментами, позволяющими судить об эффективности предлагаемых методов совершенствования прыжков.

Исследования закономерностей выполнения прыжков в длину с позиций теоретической механики [14] показывает, что их важнейшие биомеханические характеристики: угол вылета (угол между горизонталью и вектором скорости центра масс прыгуна в начале фазы полета), оптимальный угол вылета (при котором наблюдается наибольшая длина прыжка), максимальное значение длины прыжка при оптимальном угле вылета могут быть определены только при регистрации большого количества параметров: координат общего центра масс прыгуна при отталкивании и приземлении, вектора скорости центра масс прыгуна в момент начала полетной фазы и др.

Эти параметры могут быть найдены только при анализе кинограмм или видеозаписей - то есть путем кропотливых, требующих больших затрат времени процедур. Поэтому при проведении учебно-тренировочного процесса подготовки прыгунов они практически не используются.

Исследования [14] показали, что взаимосвязь длины прыжков с места и с разбега с продолжительностью фазы полета подчиняется следующей закономерности - при небольшом времени фазы полета длина прыжка мала. При увеличении продолжительности фазы полета длина прыжка сначала растет, затем, при оптимальном времени полета, она достигает предельного значения, а при дальнейшем увеличении полетной фазы - уменьшается.

Такая зависимость по мнению автора работы [204] может быть представлена полиномом второй степени вида

R=a(0) + a(1)t + a(2) t² (1)

где R - длина прыжка, t - время фазы полета, a_i - коэффициенты полинома, определяемые по методике, изложенной в работе [204].

Для выявления корректности применения уравнения (1) для характеристики взаимосвязи «длина прыжка - время полета» авторами были проведены экспериментальные исследования.

Студенты Московского государственного областного университета выполняли прыжки в длину с места. При этом длина прыжка измерялась рулеткой, а время полета - определялась одним из приведенных ниже способов.

В первом способе использовались два миллисекундомера Ф-209, соединенными проводами с контактными площадками на месте отталкивания и месте приземления.

Миллисекундомеры были включены таким образом, что они запускались при замыкании контактной площадки на месте отталкивания и останавливались - один при размыкании контактной площадки на месте отталкивания, регистрируя продолжительность фазы опоры, другой - при замыкании площадки на месте приземления, регистрируя продолжительность опорной и полетной фаз прыжка.

Во втором способе прыжок снимался цифровой видеокамерой с частотой съемки 100 кадров в секунду с отметкой времени на каждом кадре. При анализе видеосъемки подсчитывается число кадров между началом фазы опоры в прыжке и моментом приземления и умножается на 0.01 с. В виде примера ниже в табл.1 приведены результаты прыжков трех спортсменов.

Таблица 1. Результаты прыжков в длину с места

Испыт	Показатели	Попытки
		1	2	3	4	5	6
В-в А.	t, мс	575	524	567	586	561
	R,см	186	200	200	200	210
К-ая Е.	t, мс	355	305	312	294	310
	R,см	152	130	140	125	130
Г-ч Т.	t, мс	413	404	424	419	386	413
	R,см	150	154	160	156	149	158

Как показала обработка результатов исследований представление зависимости «Результат прыжка - время полета» полиномом второй степени корректно только в том случае, когда испытуемые выполняют прыжки в полную силу, с использованием своих двигательных возможностей, близким к предельному. Если испытуемые выполняют прыжки в полсилы, избранная авторами закономерность не прослеживается.

Для исключения попыток с недостаточным использованием двигательных возможностей прыгунов авторами была разработана методика, изложенная в работе [144].

Результаты аппроксимации экспериментальных данных полиномом после исключения некорректных попыток представлены в табл.2. Здесь же приведено отклонение между расчетными и экспериментальными данными. Анализ таблиц 1 и 2 показывает, что выбранное авторами математическое выражение корректно аппроксимирует экспериментальные данные -отклонение между расчетными и экспериментальными данными не превышает 3% от значения аргумента.

Представление экспериментальных данных полиномом второй степени позволяет найти оптимальную продолжительность фазы полета, при которой будет наблюдаться наибольшая длина прыжка, возможная при данном уровне подготовленности спортсмена.

Таблица 2. Аппроксимация экспериментальных данных теоретической кривой

Испыт.	Коэффициенты полинома	Средненеквадратичное отклонение, см
	а(0)	а(1)	а (2)
В-в А. К-ая Е. Г-ч Т.	-0.255 -3.848 -1.644	7.793 27.777 12.916	-6.631 -35.924 -12.484	4.8 1.6 1.4

Для этого необходимо дифференцировать уравнение (1) по t, приравнять полученное выражение нулю и, решив его, найти оптимальную продолжительность фазы полета, при которой достигается максимальный результат прыжка t_opt = a(1)/2a(2).

Максимальный результат прыжка вычисляется подстановкой в уравнение (1) значения t_opt.

Оптимальная продолжительность фазы полета и максимально возможный результат прыжков представлен в табл.3.

Таблица 3. Расчетные характеристики прыжков в длину с места

Испыт.	topt, мс	Rmax, cм
В-в А.	588	203
К-ая Е.	388	156
Г-ч Т.	517	170

Так как время фазы полета в прыжках зависит только от высоты прыжка, то варьировать продолжительность полетной фазы можно изменением направления угла вылета - при большем угле вылета больше и время полета, при меньшем угле вылета продолжительность фазы полета уменьшается. Следовательно, появляется возможность обучать испытуемых оптимальной, индивидуальной для каждого спортсмена, продолжительности фазы полета, при которой он может показать наибольшую длину прыжка.

Авторы предположили, что проведение тренировочных занятий с акцентом на выполнение прыжков с оптимальным временем фазы полета будет способствовать повышению длины прыжков.

Для реализации этого предположения на практике из студентов Московского государственного областного университета были сформированы две группы - экспериментальная и контрольная, которые на уроках по физическому воспитанию в течении 6 недель совершенствовали выполнение прыжков в длину с места. Контрольная группа использовала традиционную методику, а экспериментальная - разработанную авторами программу.

Согласно этой программе в экспериментальной группе на первом занятии студенты выполняли прыжки в длину в привычном для них ритме и темпе с заданием - прыгнуть как можно дальше.

В каждом прыжке измерялись время фазы полета и длина прыжка. На основе результатов, показанных на этом занятии, для каждого участника рассчитывалась оптимальная продолжительность фазы полета.

На последующих занятиях выполнение каждого прыжка сопровождалось сообщением каждому испытуемому информации об оптимальной и фактической продолжительности фазы полета.

Если он выполнял прыжок с фазой полета, меньшей оптимальной, то ему предлагалось выполнить следующий прыжок с более крутой траекторией (то есть более высокий прыжок).

При продолжительности фазы полета, больше оптимальной, ему рекомендовали выполнить прыжок с более пологой траекторией.

Для примера ниже в табл. 4 представлены результаты контрольных испытаний участницы О.Д-рь.

Первое контрольное испытание проводилось в начале педагогического эксперимента, остальные - в конце каждой недели эксперимента.

Анализ результатов, представленных в табл.4, показывает, что уже на втором контрольном испытании (проведенном через неделю после начала эксперимента) результаты прыжка незначительно увеличиваются, однако это увеличение статистически недостоверно.

Таблица 4. Результаты контрольных испытаний прыжков студентки экспериментальной группы О.Д-рь, см

Попытки	Контрольные испытания
	1	2	3	4
1 2 3 4 5	172 163 170 171 181	166 169 180 172 171	178 187 184 190 194	183 189 192 198 196
Среднее значение	171.4	171.6	186.6	191.6
Достоверность различий	P>0.05	P<0.05	P<0.01

Анализ результатов, представленных в табл.4, показывает, что уже на втором контрольном испытании (проведенном через неделю после начала эксперимента) результаты прыжка незначительно увеличиваются, однако это увеличение статистически недостоверно.

Для определения различий использовался непараметрический критерий Ван дер Вардена [130].

На третьем контрольном испытании (через две недели после начала эксперимента) результаты прыжков значительно увеличиваются (на 15.2 см или на 11.79% по сравнению с первым контрольным испытанием). Различия статистически достоверны (P<0.05). На четвертом контрольном испытании длина прыжков увеличивается еще больше (на 20.2 см или на 11.79%) причем достоверность различий улучшается с P<0.05 до P<0.01.

Результаты контрольной группы, занимавшейся совершенствованием прыжков в те же сроки и с тем же объемом нагрузки на тренировках, показали, что длина прыжка или не увеличилась, или ее увеличение весьма незначительно и статистически недостоверно.

Исследования показывают, что разработанная авторами методика может быть использована как для совершенствования тестового упражнения - прыжка в длину с места, так и для улучшения прыжков в длину с разбега - типичного спортивного упражнения, выполняемого на соревнованиях крупного масштаба, включая первенства мира и Олимпийские игры.

Рассмотрим совершенствование прыжков в высоту посредством оптимизации их биомеханических характеристик. Анализ работ по этой теме будет полезен для данной диссертационной работы также потому, что в них достаточно подробно рассматривается проблема исключения экспериментальных данных, выполняемых с недостаточным использованием двигательных возможностей спортсмена, являющаяся необходимым условием определения корректных оптимальных характеристик.

Обзор научно-методических источников, посвященных исследованию параметров двигательных действий, выполняемых с недостаточным использованием двигательного потенциала спортсмена, показал, что подобных работ очень мало, в основном, в анализированных публикациях констатируется важность и значительность таких исследований, их необходимость для теории и практики спортивной педагогики. И лишь в работе Новикова А.А., Ипполитова

Ю.А. и Ишкова В.С. [144] приводятся конкретные практические рекомендации по определению искомых параметров.

Авторы исследовали взаимосвязь высоты вылета в прыжках с места вверх с квалификацией спортсменов. Исследования показали, что между диапазоном вариаций результатов прыжка и квалификацией спортсменов нет связи - у некоторых испытуемых-новичков этот диапазон был очень узок, в то же время часть спортсменов выполняли прыжки с большим разбросом результатов. Очевидно, при проведении исследовании не учитывался фактор, оказывающий большое влияние на результат прыжка. Авторы предположили, что таким фактором является выполнение прыжков с неполным напряжением сил, с недостаточным использованием двигательного потенциала спортсмена. Кроме того предполагалось, что спортсмены часто выполняли прыжки, используя не самый лучший вариант движений в подготовительной части прыжков - при приседании перед выпрыгиванием.

Исследования авторов публикации [144] показали, что наибольшая высота выпрыгивания достигается при оптимальной глубине приседания. Для доказательства этого положения каждый испытуемый выполнил несколько прыжков с различной глубиной приседания. Исследования показали, что при небольшой глубине приседания высота вылета невелика. При увеличении глубины приседа высота прыжка сначала растет, затем, при оптимальной глубине приседа, достигает максимума, а при дальнейшем увеличении приседа - уменьшается.

Следовательно, для увеличения высоты вылета в прыжках в места вверх с места необходимо воздействовать на два фактора:

на выбор оптимального варианта выполнения прыжка (на оптимальную глубину приседа)

на выполнение прыжков с близким к пределу напряжением сил, с полным использованием двигательного потенциала спортсмена.

При этом необходимо заметить, что, как показали исследования [144] , оптимальная глубина приседания может быть корректно определена лишь на основе анализа выполнения прыжков с близким к пределу напряжением сил.

Для выявления параметров двигательных действий, выполняемых с близким к пределу напряжением сил, авторами разработана методика, излагаемая ниже.

Выполнение спортивных двигательных действий на пределе возможностей данного спортсмена, с полным использованием его двигательного потенциала, с близким к пределу напряжением сил - одно из важнейших условий высокой результативности спортивных упражнений.

Известно, что результат спортивного двигательного действия, при прочих равных условиях, зависит в основном от трех факторов: от уровня развития физических качеств, обусловливающих возможность выполнения анализируемого движения, от выбора оптимального варианта движения и от умения выполнять спортивные упражнения с полным использованием двигательного потенциала спортсмена.

Результат двигательного действия при стабильном и достаточном уровне развития скоростно-силовых качеств, необходимых для выполнения анализируемых двигательных действий, зависит от выбора оптимального варианта движений и от выполнения упражнений с близким к пределу напряжением сил.

Авторов публикации [144] обоснованно доказали, что результат движения тесно связан с выбором оптимального варианта выполнения двигательного действия (в данном случае в прыжках вверх с места - с оптимальной глубиной приседания в подготовительной части движения), обусловливающего выполнение прыжков с максимальной высотой. Поэтому, даже при предельном напряжении сил, но при выборе варианта движения, далекого от максимального, результат будет невелик. Следовательно, для объективного выявления параметров спортивных упражнений при полном использовании двигательного потенциала спортсмена нужно учесть влияние на результат двигательного действия выбор оптимального варианта двигательных действий в подготовительной части прыжка - при приседании перед выпрыгивании. Для этого предлагается применить приемы отбраковки некорректных данных, изложение которых приводится в публикации [144].

Анализ большого количества взаимосвязей результата спортивных двигательных действий с биомеханическими параметрами изучаемых движений показал, что при прочих равных условиях, эта взаимосвязь выражается плавной одногорбой кривой, экстремум которой соответствует оптимальной биомеханической характеристике, при которой наблюдается наивысшее значение результата движения. В связи с этим предлагается следующая методика исключения некорректных данных. Прежде всего, отсеиваются функции, измеренные при одном и том же значении аргумента - из нескольких таких функций оставляется только одна, имеющая наивысший результат. С оставшимися точками производится следующая процедура - предполагается, что взаимосвязь результата с анализируемым параметром в процессе проведения эксперимента изменяется плавно: в восходящей ветви значения функции при росте аргумента постепенно увеличиваются, в наивысшей точке кривой функция максимальна (в этой точке имеет место оптимальное значение аргумента, при котором, при прочих равных условиях, функция достигает наибольшего значения). Затем, при дальнейшем увеличении аргумента, функция плавно, постепенно уменьшается. Точки, в которых указанная выше закономерность не осуществляется, исключаются из дальнейших расчетов.

Далее авторы [144] рассматривают применение разработанной ими методики на практике.

Их предварительные исследования показали, что высота вылета в прыжках вверх с места тесно связана с глубиной приседания перед прыжками. Однако, эта связь четко прослеживается только при выполнении прыжков в полную силу, с предельно возможным использованием двигательного потенциала спортсмена. В табл. 5 показаны результаты 15 прыжков вверх студентки, занимающейся аэробикой, в которых регистрировались высота вылета и глубина приседания.

Анализ результатов табл.5 показывает, что высота вылета в попытках 1 и 2 зарегистрирована при одинаковой глубине приседа - при 8 см. Поэтому попытку 1 исключаем из дальнейших расчетов и оставляем попытку 2, в которой показан более высокий результат.

Аналогично, из попыток 4, 5, 6 и 7 исключаем попытки 4, 5 и 6 и оставляем попытку 7, в которой показан лучший результат. Таким же образом поступаем с попытками 11, 12 и 13, из которых оставляем попытку 13 с более высоким результатом.

Таблица 5. Исходные экспериментальные данные прыжков вверх с места. Испыт. М.Е-ва.

№№	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Высота вылета, см	22	28	30	28	31	38	46	41	42	46	33	35	41	40	35
Глубина приседа, см	8	8	13	14	14	14	14	15	16	17	21	21	21	23	24

Оставшиеся после отбраковки результаты приведены в табл.6.

В этой же таблице приведены данные по обработке экспериментальных показателей.

Далее, используя данные, представленные в табл.6, рассмотрим углы наклона к горизонтали отрезков прямых, соединяющих точку 1 с точками 2 и 3. Так как при анализе восходящей ветви кривой отбраковываются точки, у которых угол наклона будет меньше (в рассматриваемом случае это будет точка 2), то из дальнейших расчетов эта точка исключается. Аналогично поступаем с другими точками.

При анализе точек, находящихся на нисходящей ветви кривой, отбраковываются точки, большие по абсолютному значению угла.



Таблица 6. Экспериментальные данные прыжков вверх с места после отбраковки и их дальнейшая обработка

№№	1	2	3	4	5	6	7	8	9
h, см	28	30	46	41	42	46	41	40	35
g, см	8	13	14	15	16	17	21	23	24
?h1, см	2	16	-5	1	4	-5	-1	-5
tgб1	0.4	16	-5	1	4	-1.25	-0.5	-5
б1, град	22	86	-79	45	76	-51	27	-79
?h2, см	18	11	-4	5	-1	-6	-6
?g2, см	6	2	2	2	5	6	3
tgб2	3	5.5	-2	2.5	-0.2	-1	-2
б2, град	72	80	-63	68	-11	-45	-63

В табл.6 приняты следующие обозначения: h - высота вылета в прыжке; g - глубина приседа перед прыжком; ?h1= hn+1 - hn - изменение высоты вылета между последующей точкой (n + 1) и данной точкой (n); ?g1 = gn+1 - gn - изменение глубины приседания между последующей точкой (n + 1) и данной точкой (n); tgб1= ?h1/?g1 - тангенс угла между отрезком прямой, соединяющей точки (n) и (n + 1) и осью абсцисс; arctg б1 - угол между отрезком прямой, соединяющей точки (n) и (n + 1) и осью абсцисс; ?h2 = hn+2 - hn - изменение высоты вылета между точкой, следующей через одну (n + 2) и данной точкой (n); ?g2 = gn+2 - gn - изменение глубины приседания между точкой, следующей через одну (n + 2) и данной точкой (n); tgб2 = ?h2 /?g2 - тангенс угла между отрезком прямой, соединяющей точки (n +2) и (n) и осью абсцисс; б2 - угол между отрезком прямой, соединяющей точки (n +2) и (n) и осью абсцисс.

Отбраковка экспериментальных данных может производиться также не аналитическим, а графическим путем.

Этот путь не содержит кропотливых определений углов наклона отрезков прямых к горизонтали, он нагляднее и проще. Рассмотрим его.

На рис.1 представлена взаимосвязь высоты вылета h с глубиной приседа g (данные взяты из табл.6). Соединяем точку 1 с точкой 2 отрезком прямой 1-2 и с точкой 3 отрезком прямой 1-3. На рис.1 видно, что угол наклона отрезка прямой 1-3 к горизонтали больше соответствующего угла наклона отрезка 1-2. Так как точки 2 и 3 расположены на восходящей ветви кривой, то точку 2 исключаем из дальнейших расчетов.

Далее точку 3 соединяем отрезками прямых с точками 4, 5 и 6. Так как эти точки находятся на восходящей ветви кривой, то точки 4 и 5 исключаем из дальнейших расчетов. Затем точку 6 соединяем отрезками прямой с точками 7 и 8. Так как эти точки расположены на нисходящей ветви кривой, то точка 7 отбрасывается. Таким образом из всех экспериментальных точек в табл.6 после отбраковки остаются только точки 1, 3, 6, 8 и 9. Следовательно, можно заключить, что в попытках 1, 3, 6, 8 и 9 спортсменка выполнила прыжки вверх с близким к пределу напряжением сил.

Рис.1. Взаимосвязь высоты прыжка (h) с глубиной подседа (g).

Далее эти данные аппроксимируем полиномом второй степени по методике, изложенной в работе [П.Ф.Фильчаков, 204], находим оптимальное значение глубины приседания, при котором имеет место наивысшая, при данном уровне подготовленности испытуемой, высота вылета и проводим целенаправленный учебно-тренировочный процесс с акцентом на выполнение прыжков с оптимальной глубиной приседания.

В завершении своих исследований авторы [144] констатируют, что аналогично можно проводить тренировочные занятия, направленные на повышение результата многих спортивных упражнений на основе их выполнения с близким к пределу напряжением сил и с выбором оптимального варианта выполнения двигательных действий. В прыжках с разбега в длину, в тройном прыжке, в прыжках в высоту и с шестом выявлено, что при слишком медленном разбеге результат будет невелик. При увеличении скорости разбега результат будет сначала улучшаться, затем, при оптимальной скорости разбега, результат достигнет максимума, а при дальнейшем увеличении скорости разбега результат будет уменьшаться, так как спортсмен не сможет при такой скорости эффективно оттолкнуться.

Выявлено также, что результат в тройном прыжке тесно связана с длиной первого прыжка - при слишком большом первом прыжке результат будет невелик; при оптимальной длине первого прыжка результат будет максимальным, при дальнейшем уменьшении длины первого прыжка результат будет ухудшаться. После того, как выявлена оптимальная длина первого прыжка, спортсмен в процессе тренировки после каждого прыжка получает информацию о длине первого прыжка и о результате тройного прыжка и в дальнейших прыжках стремится выполнить их с оптимальной длиной первого прыжка.

В различных метаниях: гранаты, диска, копья, молота, толкании ядра и др. результат, при прочих равных условиях, тесно связан с продолжительностью фазы полета снаряда - при оптимальной продолжительности длина полета снаряда будет максимальной. Выполнение метаний с оптимальной продолжительностью фазы полета может существенно улучшить результат.

В атакующих приемах в единоборствах [145] большое значение имеет продолжительность выполнения как всего приема, так и его частей. Слишком медленное выполнение приема позволит сопернику подготовиться к защитным действиям и успешно противостоять атаке. Слишком быстрое выполнение атакующих двигательных действий не даст возможности борцу качественно выполнить прием (технично, уверенно, стабильно, надежно). Следовательно, оценка качества выполнения приема при большой продолжительности выполнения приема будет невелика. При уменьшении времени приема оценка качества выполнения будет сначала увеличиваться, затем, при оптимальной продолжительности приема, она достигнет максимума, а при дальнейшем увеличении времени выполнения приема - станет уменьшаться. Оптимальная продолжительность приема определяется на основе анализа взаимосвязи двух показателей: продолжительности выполнения приема (определяемой на основе видеозаписей схваток) и педагогической оценки качества выполнения приема [145].

При выполнении стрельбы из лука было выявлено [188, 189], что результат стрельбы тесно связан с продолжительностью фазы прицеливания - при малой продолжительности фазы прицеливания результат невелик, при увеличении времени прицеливания результат сначала увеличивается, затем, при оптимальном времени прицеливания, достигает наилучшего значения, а при дальнейшем увеличении времени прицеливания результат уменьшается. Тренировка лучников с ориентацией на выполнение выстрелов с оптимальной продолжительностью фазы прицеливания, при прочих равных условиях, значительно улучшает результаты стрельбы.

Проведение учебно-тренировочного процесса с акцентом на выполнение двигательных действий с оптимальными параметрами дает возможность широко использовать резервные возможности спортсменов - повысить результаты спортивных упражнений.

1.2 Трехкомпонентная система обучения спортивным упражнениям

Опубликованная А.А.Новиковым c соавторами [143, 144, 145] концепция трехуровневой системы управления подготовкой высоко квалифицированных спортсменов включает структуру соревновательной деятельности, мастерство спортсмена, системы организма, средства и методы воздействия на этих уровнях и содержательную сторону этой структуры:

1)управление, то есть вывод системы на новый функциональный уровень посредством прогнозирования соревновательной деятельности, мастерства спортсмена, функционирования систем организма, средств и методов воздействия на эти уровни. Сопоставление прогноза с исходным уровнем (рассогласование ) и являлось установкой для планирования тренировочных средств;

2) оценка около предельных показателей по каждому уровню структуры управления, позволяющая выявить резервные возможности спортсмена;

3) методы исследования - анализ соревновательной деятельности с учетом особенностей каждого уровня на специальном стенде, моделирующем соревновательную деятельность, то есть специфическую работу, которую спортсмен выполняет на соревнованиях (не на тредбане, не на велоэргометре и даже не при броске чучела по определенной программе);

4) трехуровневая система учитывает также такие особенности управления подготовкой спортсмена, как компенсаторные механизмы, то есть замещение недостатков в какой-либо системе за счет резервов в другой системе; взаимосвязь элементов системы (до определенного уровня эта взаимосвязь может быть положительной, а затем - отрицательной); её устойчивость на возникающие помехи (чем ближе к реализации цели, тем выше должна быть устойчивость).

Основываясь на ведущих положениях управления сложными системами необходимо продолжать исследования, связанные с выявлением внутрисистемных закономерностей и связей её элементов. Одним из таких аспектов исследований является изучение взаимосвязи физических качеств, проявляемых в соревновательных условиях, с техническим мастерством, системами организма, средствами и методами реализации конкретного технического действия с учётом достигнутого уровня физической подготовленности.

Реализация на практике приведенных выше теоретических положений и является разработанная авторами трехкомпонентная система обучения спортивным упражнениям.

Анализ литературных источников и исследования авторов показали, что обучение спортивным упражнениям производится при обязательном выполнении следующих трех компонентов:

1. Достаточном уровне развития физических качеств спортсмена.

2. Совершенной технике движений.

3. Рациональном использовании двигательного потенциала спортсмена.

Эти компоненты индивидуальны для каждого спортсмена и тесно связаны друг с другом. Рассмотрим более подробно каждый из этих компонентов.

Развитию физических качеств спортсменов посвящено большое количество научно-методических работ [66,70, 75, 80, 107 и др.]. Ученые исследовали условия эффективного развития скоростно-силовых качеств [12, 64, 123, 206], методы улучшения экономичности выполнения двигательных действий [8, 53, 54, 175] и рациональные способы развития различных других физических качеств. Изучая особенности совершенствования спортивных локомоций, исследователи особое внимание уделяли развитию выносливости [41, 43, 69, 71, 72, 79, 96, 108, 109,112, 126, 127, 135, 139, 150, 165, 178, 196, 197, 202] и методам восстановления [27, 28, 29, 30, 38, 42, 55, 129, 142].

При недостаточном уровне развития физических качеств спортсмен часто не в состоянии даже начать разучивать упражнение. Так при слабой физической подготовленности, например, при выполнении броска прогибом в греко-римской борьбе, спортсмен должен при отрыве соперника от ковра прогибаясь падать назад, затратив при этом значительные усилия. Если спортсмен не в состоянии это сделать, то разучивать этот прием ему рано, он должен повысить уровень скоростно-силовой подготовленности и только после этого приступить к разучиванию данного броска. Аналогично, при выполнении сальто назад с места в группировке, гимнаст должен выпрыгивать вверх с места не ниже, например сорока сантиметров. В противном случае он не сможет сделать сальто.

Приведенные выше примеры показывают, что при разучивании спортивных упражнений спортсмен должен иметь достаточный уровень физической подготовленности, позволяющий выполнить ему данное упражнение. Этот уровень характеризуется пороговым значением степени развития физического качества, наиболее тесно связанного с результатом разучиваемого двигательного действия.

Степень развития физических качеств спортсмена обычно определяется на основе результатов тестов и методов контроля упражнений [10, 18, 37, 65, 105, 169, 181, 203]. Рекомендуется следующая последовательность применения тестовых упражнений в учебно-тренировочном процессе.

Вначале выявляются тестовые упражнения, наиболее тесно связанные с результатом разучиваемого движения.

Далее анализируется упражнение, которому будет обучаться спортсмен, и регистрируются его характеристики, тесно связанные с результатом тестовых упражнений. Затем выявляются пороговые значения этих характеристик, ниже значений которых спортивное упражнение выполнено быть не может.

Если у спортсмена значения этих характеристик выше порогового, то можно приступать к обучению данному движению.

Если же эти характеристики имеют значение ниже порогового, то разрабатывается и применяется в учебно-тренировочном процессе комплекс упражнений для повышения значения уровня этих характеристик и к освоению разучиваемого упражнения можно приступать только после достижения спортсменом их порогового значения.

Особое значение при регистрации таких характеристик имеет достоверность результатов тестовых упражнений. Так тесты, выполненные с плохой техникой и(или) с недостаточным использованием двигательных возможностей спортсмена недостоверно отражают уровень развития анализируемых двигательных качеств и не могут быть эффективно использованы в учебно-тренировочном процессе обучения спортивным упражнениям.

Обучать спортивным упражнениям [7, 19, 95, 97, 98, 99, 101, 122, 132, 161, 167, 191, 192, 196] необходимо с использованием совершенной техники [106, 111, 113, 118, 120, 138, 179, 190, 193], обусловливающей их выполнение с хорошим результатом. Спортсмен, даже с высоким уровнем развития физических качеств, но с плохой техникой, выполнит разучиваемое движение с низким результатом. Под совершенной техникой в данном случае понимается выполнение разучиваемого движения с характеристиками (тесно связанными с результатом упражнения), имеющими оптимальное значение, обусловливающее его выполнение с высоким результатом.

Обучение спортивным упражнениям с совершенной техникой движений производится следующим образом.

Сначала регистрируется характеристики нескольких вариантов изучаемого спортивного упражнения. Далее, из числа этих характеристик отбираются те, которые имеют наибольшую связь с результатом упражнения. Из этих характеристик отбрасываются попытки выполнения упражнений с недостаточным использованием двигательных возможностей спортсмена. Оставшиеся характеристики аппроксимируются полиномом второй степени, математическая обработка которого дает возможность найти оптимальное значение характеристики, при которой спортивное упражнение выполняется с наивысшим результатом. После этого учебно-тренировочный процесс обучения спортивному упражнению производится с сообщением спортсмену после каждой попытки фактического и оптимального значения характеристики и он стремится выполнить упражнение с оптимальными параметрами. Методика определения оптимальных параметров спортивных упражнений приведена в работе [144].

Выполнение соревновательных упражнений с близким к максимальному использованием двигательного потенциала спортсмена имеет свои особенности. Прежде всего авторы считают, что высоко результативные спортивные двигательные действия должны выполняться в большинстве случаев не с максимальным, а с оптимальным использованием двигательных возможностей, причем в решающей фазе движения, от которой зависит результат упражнения в целом, степень использования двигательного потенциала спортсменок выше, чем в других частях двигательного действия. Под оптимальным использованием здесь понимается наилучшее, обеспечивающее без вреда для здоровья, напряжение сил. Так при выполнении прыжка вверх оптимальным будет предельное напряжение сил, детерминирующее наибольшую высоту прыжка. В то же время в марафонском беге, лыжных гонках на большое расстояние и при выполнении других упражнений, требующих от спортсменов большой выносливости, иногда можно видеть как участники на финише дистанции от усталости падают на землю, а в некоторых случаях финиш завершается обморочным состоянием. Очевидно, что в этих случаях двигательные действия выполняются с предельным напряжением сил, при котором здоровью спортсмена может быть нанесен значительный урон. При таких вариантах окончания упражнения оптимальным будет напряжение сил, при котором будет показан высокий результат, но состоянию здоровья при этом не будет нанесено никакого ущерба - то есть в этих случаях оптимальное напряжение сил должно быть ниже предельно возможного.

...