Содержание к диссертации
Введение 7
Глава I. Литературный обзор 16
1.1. Основные направления совершенствования процесса физической подготовки школьников 16
1.2. Индивидуально-типологический подход в физическом воспитании 22
1.2.1. Взаимосвязь морфофункциональных и психофизиологических свойств организма 22
1.2.2. Индивидуальный подход и проблема типологизации в физическом воспитании 25
1.3. Основные методические подходы к развитию физических качеств 30
1.3.1. Учет сенситивных периодов при развитии физических качеств 31
1.3.2. Комплексное развитие физических качеств 34
1.3.3. Преимущественное развитие «отстающих» физических качеств 36
1.3.4. Приоритетное развитие «ведущих» физических качеств .37
Глава И. Объект, организация и методы исследования 43
II. 1. Объект и общая организация исследования 43
ІІ.2. Организация воздействия двигательных режимов различной направленности 43
П.З. Методы исследования 47
П.3.1. Методы исследования физического развития 47
П.3.2. Определение типов телосложения 48
П.З .3. Методы исследования сердечно-сосудистой системы 50
П.3.3.1. Определение частоты сердечных сокращений и артериального давления 51
IL3.3.2. Кардиоинтервалография 51
П.3.3.3. Метод ультразвуковой диагностики 52
П.3.4. Методы исследования физической работоспособности 53
П.3.4.1. Велоэргометрия 53
П.3.4.2. Определение общей физической работоспособности по тесту PWCno ..54
П.3.4.3. Определение интенсивности накопления пульсового • долга 54
П.3.5. Тестирование двигательной подготовленности 56
П.3.6. Педагогические наблюдения 57
П.3.7. Оценка заболеваемости 58
П.3.8. Математико-статистические методы обработки данных 59
П.3.9. Компьютерное программирование 59
Глава III. Особенности морфо-функциональных признаков, состояния здоровья и образа жизни школьников с разными типами телосложения 61
III. 1. Антропометрические и физиометрические признаки 61
Ш.2. Развитие двигательных качеств 67
Ш.З. Показатели центральной гемодинамики 77
Ш.4. Состояние здоровья 79
Ш.5. Образ жизни 82
Глава IV. Возрастная динамика физического развития и двигательной подготовленности школьников 7-17 лет с разными типами . телосложения 88
IV. 1. Динамика физического развития школьников г. Ульяновска в периоде 1993 по 2003 годы 88
IV.2. Возрастная динамика показателей физического развития школьников разных типов телосложения 97
IV.3. Возрастная динамика физической подготовленности учащихся с разными типами телосложения 107
Глава V. Поиск оптимальных двигательных режимов для создания рациональной системы физической подготовки школьников разных соматотипов 126
V. 1. Влияние мышечных нагрузок различной направленности на физическую подготовленность школьников 128
V.2. Эффективность воздействия различных двигательных режимов на физическую работоспособность в разных зонах мощности 140
V.3. Влияние различных двигательных режимов на состояние регуляции вегетативных функций организма 151
V.4. Эффективность влияния различных двигательных режимов на заболеваемость школьников 155
V.5. Комплексное влияние двигательных режимов различной направленности на физическое состояние 159
Глава VI. Система физической подготовки, основанная на учете особенностей морфофункционального развития школьников с разными типами телосложения, и реализация ее в практике школы 172
VI. 1. Содержание системы физической подготовки школьников 173
VI.2. Подготовка учителей физической культуры к освоению системы физической подготовки и результаты ее внедрения в учебный процесс по физическому воспитанию 183
Глава VII. Использование компьютерных технологий для организации физической подготовки школьников 201
VII. 1. Методы интегральной оценки физического состояния школьников с разными типами телосложения 202
VII.2. Компьютерные программы, способствующие рациональной организации физической подготовки школьников и оптимизации их физического состояния 211
Заключение 226
Выводы 235
Список литературы 239
Приложения 297
Введение к работе
Актуальность
Повышение функциональных возможностей организма школьников, сохранение и укрепление их здоровья является важнейшей задачей общества. Однако в последние годы наметилась устойчивая тенденция снижения уровня физической подготовленности современных детей и подростков [212, 250, 266, 317, 396, 397, 412 и др.], сопровождающаяся значительным ухудшением состояния их здоровья [8, 48, 58, 78, 184, 206, 255, 261, 314, 337, 402, 413, 414, 423, 519 и др.].
Такая тревожная тенденция стимулирует поиск новых путей охраны и укрепления здоровья подрастающего поколения, среди которых физическому воспитанию отводится очень важная роль [9, 15, 17, 19, 20, 40, 42-44, 56, 57, 80, 82, 90, 95, 123, 149, 163, 165, 177, 179, 180, 189, 203, 210, 223, 229, 240, 251, 269-273, 282, 288, 302, 303, 310, 319, 320, 324, 336, 338, 346, 358, 364, 366, 382, 394, 399, 404, 410, 418, 421, 422, 434, 437, 443, 452, 453, 476, 477, 495, 500 и др.].
Российская система физического воспитания всегда базировалась на достижениях ученых, изучавших физиологические механизмы и закономерности мышечной деятельности, особенности развития детей и подростков [59-62, 190-192, 234, 235, 243, 244, 283, 284, 446-449, 451 и др.]. Однако в период становления и начального развития физического воспитания учеными практически не ставился вопрос об учете индивидуально-типологических особенностей школьников в процессе их двигательной активности.
В последнее время ни у кого не вызывает сомнение тезис о том, что для оптимизации физического состояния и укрепления здоровья человека средствами физического воспитания необходимо использование индивидуального подхода [1, 29, 45, 47, 49, 68, 69, 89, 133, 137, 138, 158, 159, 162, 177-179, 181, 182, 202, 225, 238, 239, 248, 323, 328, 332, 334, 351, 380, 384, 395, 407, 428, 445, 473, 481, 490, 491, 496]. При этом до 90-х годов прошлого столетия практически не изучался вопрос о возможности использования в процессе физического воспитания индивидуально-типологического подхода, основанного на учете особенностей телосложения школьников.
В последние годы встречается немало работ [13, 70, 83, 84, 173, 176, 177, 181, 183, 196, 197, 259, 267, 311, 331, 339, 353, 376-379, 425-427 и др.], в которых представлены результаты исследований отдельных сторон морфофункционального развития и физиологических свойств представителей разных соматических типов. На этой основе в настоящее время делаются попытки создания методик и технологий физической подготовки, учитывающих особенности морфофункциональной конституции детей и подростков [170-172, 268, 389]. Однако комплексные исследования влияния физических нагрузок различной направленности на разные компоненты физического состояния школьников 7-17 лет разных соматотипов не проводились. Тем не менее, новые знания, получаемые в результате такого рода исследований, могут стать теоретическим фундаментом для организации рациональной системы двигательной активности человека.
Большинство специалистов в области физической культуры не готово к использованию инновационных технологий в своей профессиональной деятельности. Одной из причин этого является отсутствие моделей, учебных программ и курсов обучения педагогов современным научно обоснованным физкультурно-оздоровительным технологиям и системам.
В связи с этим необходима разработка физиологических основ новой стратегии физического воспитания, направленной на преодоление противоречий между уровнем накопленных медико-биологических и психолого-педагогических знаний, с одной стороны, и современной практикой физического воспитания, с другой. Среди принципов этой стратеги должны быть соответствие содержания и форм двигательной активности индивидуальным возможностям детей и подростков, учет сенситивных периодов в развитии двигательных качеств, оценка физической подготовленности на основе типологических нормативов. Эффективная реализация такой стратегии физического воспитания может осуществляться на основе использования возможностей современных компьютерных технологий. Цель исследования
Выявить особенности возрастной динамики развития морфологических и функциональных свойств организма школьников 7-17 лет разных типов телосложения и физиологически обосновать рациональную систему их физической подготовки с учетом возраста, типа морфофункциональной конституции и чувствительности двигательных качеств к тренирующим воздействиям.
Задачи исследования;
1. Выявить у школьников 7-17 лет разных типов телосложения различия в уровне и возрастной динамике соматических и функциональных свойств, влияющих на реализацию двигательной функции.
2. Определить специфические для каждого из вариантов морфофункциональной конституции возрастные этапы, характеризующиеся сенситивностью к развитию отдельных двигательных качеств.
3. Разработать подходы к оценке физического состояния организма детей и подростков, учитывающие специфические особенности их телосложения.
4. Оценить эффективность влияния различных режимов двигательной активности на уровень развития двигательных качеств, физической работоспособности в разных зонах мощности, состояние регуляции вегетативных функций, заболеваемость и физическое состояние в целом.
5. Физиологически обосновать систему физической подготовки школьников, учитывающую типологические особенности возрастной динамики морфофункционального развития и влияние различных двигательных режимов на физическое состояние.
6. Оценить эффективность физиологически обоснованных компонентов системы физической подготовки при экспериментальном внедрении в практику физического воспитания общеобразовательных школ.
7. Разработать практические методы реализации системы физической подготовки на основе применения компьютерных технологий.
8. Выявить современные тенденции динамики физического развития детей и подростков г. Ульяновска и разработать стандарты и ориентировочные типологические нормативы их физического развития и физической подготовленности.
Гипотеза исследования
Физиологическое обоснование физической подготовки школьников должно опираться на:
- возрастные особенности строения и функционирования двигательного аппарата и систем вегетативного обеспечения мышечной функции;
- специфические для отдельных этапов онтогенеза периоды повышенной сенситивности к воздействию тренирующих факторов;
- специфические для каждого из вариантов морфофункциональной конституции особенности возрастной динамики и сенситивности в развитии двигательных качеств;
- комплексные критерии эффективности физической подготовки, учитывающие разнонаправленное воздействие различных двигательных режимов на отдельные компоненты физического состояния.
Рациональная система физической подготовки школьников, направленная на оптимизацию физического состояния, может быть реализована с учетом всех перечисленных факторов на основе использования компьютерных экспертных систем.
Научная новизна
1. В возрастной динамике морфо-функционального развития детей и подростков от 7 до 17 лет выделены четыре этапа:
первый этап - возраст от 7 до 10 лет, характеризующийся высоким естественным приростом физических качеств и сенситивностью к тренирующим воздействиям;
второй этап - возраст от 10 до 13 лет, характеризующийся низкими значениями естественных темпов роста физических качеств и малым числом сенситивных периодов;
третий этап - возраст от 13 до 15 лет, характеризующийся вновь повышающимися темпами естественного прироста двигательных качеств и их сенситивности к воздействию тренирующих факторов;
четвертый этап — возраст от 15 до 17 лет, характеризующийся постепенным снижением уровня естественных приростов двигательных качеств и их сенситивности к физическим нагрузкам.
2. Внутри выделенных возрастных этапов выявлены особенности развития организма школьников разных типов телосложения, которые проявляются в различиях:
- темпов физического развития;
- времени начала, продолжительности и темпов естественного прироста физических качеств;
- времени начала, продолжительности и выраженности сенситивных периодов в развитии физических качеств.
3. Различные варианты двигательных режимов по-разному влияют на уровень развития физических качеств, функциональных возможностей организма и состояние здоровья школьников разных морфофункциональных типов. Подтверждено, что в большинстве случаев наиболее эффективными являются двигательные режимы, преимущественно развивающие ведущее для определенного соматотипа двигательное качество. Однако в периоды с высоким уровнем естественного развития двигательных качеств и их сенситивности нередко отмечаются случаи высокой результативности физических нагрузок, направленных на преимущественное развитие отстающих физических качеств. Наименее эффективными являются тренировочные режимы, предусматривающее равномерно-пропорциональное развитие физических качеств.
4. При оценке изменений характеристик физического состояния, происходящих под воздействием того или иного двигательного режима, обнаружено, что эти характеристики обладают гетеросенситивностью в зависимости от возраста и типа телосложения. Ни один из использованных двигательных режимов не привел к равномерному и пропорциональному повышению всех характеристик физического состояния, что отражает высокую степень специфичности адаптивного ответа организма на тренирующие воздействия.
5. Разработаны математические модели, позволяющие определить величину PWC170 на основании измерения ряда простых и доступных показателей физического состояния. Эти модели существенно отличаются у школьников разных морфофункциональных типов не только по величине коэффициентов регрессии, но и по набору признаков, включенных в состав уравнений множественной регрессии.
6. Физиологически обоснована рациональная система физической подготовки, учитывающая возрастную динамику морфофункционального развития школьников разных соматотипов, эффективность различных двигательных режимов и направленная на оптимизацию отдельных компонентов физического состояния.
Практическая значимость
1. Разработаны и экспериментально внедрены компоненты системы физической подготовки, основанные на учете возрастной динамики морфофункционального развития школьников разных типов телосложения и позволяющие наряду с повышением физической подготовленности и работоспособности, совершенствованием вегетативной регуляции организма и снижением заболеваемости школьников, решать актуальную проблему мотивации учащихся к занятиям физической культурой и спортом. Это связано с наличием высокого соответствия предлагаемой системы индивидуальным способностям и предпочтениям детей и подростков в занятиях физическими упражнениями.
2. Предлагаемая система физической подготовки обеспечена методикой и инструментарием внедрения ее в широкую практику общеобразовательных школ на основе применения компьютерной техники. Разработана компьютерная программа, доступная для использования преподавателями по физической культуре и уже успешно реализуемая на практике.
3. Разработан метод интегральной оценки физического состояния, основанный на использовании математической модели, учитывающей особенности разных типов телосложения. Метод может быть применен в практике функциональной диагностики, врачебного контроля и физического воспитания.
4. Для эффективной реализации предложенной системы физической подготовки разработаны модель повышения квалификации учителей физической культуры и специальные учебные курсы для специалистов по физическому воспитанию, которые используются в Ульяновском институте повышения квалификации и переподготовки работников образования.
5. На материале массовых обследований (более 20000 детей) разработаны стандарты физического развития и физической подготовленности школьников 7 - 17 лет, необходимые для практического применения в мониторинге морфофункционального развития школьников г. Ульяновска, для эффективной организации физической подготовки и врачебного контроля.
Положения, выносимые на защиту
1. Физиологическое обоснование рациональной системы физической подготовки детей и подростков базируется на учете:
- индивидуально-типологических особенностей телосложения, структуры моторики, вегетативного обеспечения мышечной деятельности;
- особенностей возрастной динамики развития моторных функций у представителей разных типов телосложения, проявляющихся во времени начала, степени выраженности и продолжительности сенситивных периодов.
2. В качестве критериев, свидетельствующих об оптимизации физической подготовки, могут выступать
- повышение уровня развития двигательных качеств;
- повышение физической работоспособности;
- совершенствование регуляции вегетативных функций организма;
- укрепление состояния здоровья.
Оптимизация физической подготовки по одному из этих критериев не обязательно ведет к оптимизации по другим критериям. Более того, одновременное решение комплекса задач, направленных на повышение функциональных возможностей и укрепление здоровья школьников, в полной мере невозможно.
3. Варианты двигательных режимов должны подбираться в зависимости от цели физической подготовки и дифференцироваться с учетом выбранной цели и соматотипа.
Апробация работы. Основные положения, результаты и выводы диссертации доложены и опубликованы в материалах двадцати семи международных, всероссийских, региональных конгрессах, конференциях, съездах и симпозиумах в период с -1995 по 2004 год, включая международную научно-практическую конференцию «Актуальные проблемы развития физической культуры и спорта» (Улан-Уде, 1995), международную научно-практическую конференцию «Физическое воспитание в системе гармонического развития личности» (Воронеж, 1998), межрегиональные научно-практические конференции врачей (Ульяновск, 2000-2004), международную научную конференцию «Физиология мышечной деятельности» (Москва, 2000), международную конференцию «Физиология развития человека» (Москва, 2000), XVIII Съезд физиологического общества им. И.П.Павлова (Казань, 2001), симпозиум с международным участием «Актуальные проблемы адаптации к природным и экосоциальным условиям среды» (Ульяновск, 2002), всероссийскую научно-практическую конференцию «Пути повышения социальной значимости физической культуры и спорта» (Казань, 2003), международный конгресс «Здоровье, обучение, воспитание детей и молодежи в XXI веке» (Москва, 2004), международную научную конференцию «Физиология развития человека» (Москва, 2004). Результаты выполненных исследований получили широкое распространение в деятельности Ульяновского областного врачебно-физкультурного диспансера, трех вузов г. Ульяновска, семи общеобразовательных школ г. Ульяновска и Ульяновской области, Чайковского государственного института физической культуры, Липецкого государственного учреждения «Информационно-аналитический центр развития физической культуры и спорта».
Публикации. По тематике диссертации опубликовано 107 научных и научно-методических работ. В том числе 3 монографии, 7 методических пособий, 58 статей и материалов научных конференций, 39 тезисов научных и научно-практических конференций и съездов.
Структура и объем диссертации. Диссертация представляет собой рукопись объемом 300 страниц, содержит 54 таблицы, 48 рисунков, состоит из введения, 7 глав, заключения, выводов, библиографического указателя, включающего 540 наименований, и приложений.
