Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Проблемы физического воспитания студентов и учащихся в современных условиях 34
1.1. Физическая подготовленность студентов в ретроспективном аспекте 35
1.2. Физическая подготовленность студентов (на примере вузов РБ) 38
1.2.1. Мониторинг физической подготовленности 38
1.2.2. Сравнительные исследования физической подготовленности студентов в вузах РБ 49
1.3. Управление процессом физического воспитания и спортивной тренировки 56
1.4. Интегративная роль физической культуры в учебно- воспитательном процессе 67
1.5. Средства и методы физического воспитания и спортивной подготовки 77
ГЛАВА 2. Методология применения технических средств в физической культуре и спорте 93
2.1. Философские аспекты антропотехники в физической культуре и спорте 93
2.2. Педагогические и дидактические принципы, определяющие применение спортивных тренажеров 102
2.3. Биомеханическое и эргономическое обоснование спортивной антропотехники 108
ГЛАВА 3. Технологии обучения и тренировки в системе физического воспитания учащейся молодежи 121
3.1. Вопросы построения технологий физического воспитания и спортивной тренировки 85
3.2. Классификация технических средств в физической культуре и спорте 130
3.3. Нетрадиционные технологии в физическом воспитании и спортивной тренировке 140
ГЛАВА 4. Биомеханическая структура и пульсовые характеристики физических упражнений, выполняемых на тренажерах 151
4.1. Частотно-временные параметры движений и пульсовые характеристики при выполнении силовых упражнений на тренажерах 151
4.2. Классификация упражнений на тренажерах (по данным ЧСС) 163
4.3. Исследование тренировочных режимов, выполняемых круговым методом 165
4.4. Исследование биомеханической структуры бега
и нагрузки на тредбане и в естественных условиях 174
4.4.1. Исследование опорно-полетной фазы в беге и беговых упражнениях 174
4.4.2. Внутришаговая структура бега спортсменов на тредбане и беговой дорожке 183
4.4.3. Воздействие тренировочной нагрузки в беге на тредбане на организм бегунов (по данным ЧСС) 187
4.4.4. Корреляционный анализ параметров бега и пульсовых характеристик спринтеров на тредбане 189
4.4.5. Тренировочные программы на тредбане 191
4.5. Комплекс упражнений на тренажерах кондиционной направленности 194
4.6. Вибрационная стимуляция в оздоровительных занятиях и спортивной тренировке 207
4.6.1. Общая характеристика вибрационной стимуляции 207
4.6.2. Особенности воздействия механических колебаний на мышечную деятельность 216
4.6.3. Исследование параметров вибромеханической стимуляции мышц 229
4.6.4. Комплекс упражнений на вибрационных тренажерах... 235
ГЛАВА 5. Технологии физического воспитания студентов и учащихся на основе применения технических средств 240
5.1. Обоснование методики применения упражнений на тренажерах и тренировочных устройствах, повышающих физическую подготовленность 240
5.2. Технологии подготовки легкоатлетов с применением тренажеров и тренировочных устройств 250
5.2.1. Применение тредбана в улучшении ритмоскоростной структуры бега 250
5.2.2. Применение тренажеров в специальной подготовке высококвалифицированных бегунов-спринтеров 255
5.2.3. Вектординамографический стартовый тренажер в обучении бегунов 258
5.3. Технологии развития физических качеств вибрационым воздействием на мышцы 262
5.3.1. Вибромеханическая стимуляция в развитии подвижности суставов и гибкости у легкоатлетов 262
5.3.2. Вибромеханическая стимуляция в развитии силовых качеств у легкоатлетов-десятиборцев 265
5.3.3. Вибромеханическая стимуляция в развитии суставной подвижности у легкоатлетов-метателей и пловцов 26$
5.3.4. Вибромеханическая стимуляция в развитии силовых качеств у легкоатлетов-спринтеров 270
5.4. Технология специальной кондиционной подготовки баскетболистов с использованием тренажеров 276
5.4.1. Исследование двигательных способностей молодых баскетболистов 276
5.4.2. Педагогическое обоснование технологии кондиционной подготовки баскетболистов с применением упражнений на тренажерах 283
ГЛАВА 6. Применение тренажеров и устройств в физическом воспитании студентов и учащихся, проживающих на юштаминированных территориях после аварии на ЧАЭС 290
6.1. Особенности применения физических упражнений в условиях радиационного воздействия 290
6.2. Педагогическое обоснование применения тренажеров и устройств в оздоровлении студентов 296
6.3. Физические упражнения на занятиях с детьми, перенесшими радиационное воздействие 307
6.3.1. Применение тренажеров и тренировочных устройств на летних оздоровительных занятиях 308
6.3.2. Педагогическое обоснование применения тренажеров и устройств в физическом воспитании учащихся 315
ГЛАВА 7. Обсуждение результатов исследований 323
Выводы 348
Литература
- Физическая подготовленность студентов в ретроспективном аспекте
- Педагогические и дидактические принципы, определяющие применение спортивных тренажеров
- Вопросы построения технологий физического воспитания и спортивной тренировки
- Частотно-временные параметры движений и пульсовые характеристики при выполнении силовых упражнений на тренажерах
Введение к работе
Физическое воспитание учащейся молодежи представляет собой систему, которая постоянно совершенствуется на основе накопления новых данных экспериментальных исследований, передовой практики и научно-технического прогресса. Значение физической культуры и спорта в нашей стране в современных социально-экономических условиях еще больше возрастает в связи с негативными последствиями аварии на Чернобыльской АЭС, ухудшением здоровья и снижением физической подготовленности школьников и студентов [24, 56, 91, 145, 167, 168, 184, 439].
В условиях научно-технического прогресса важное значение приобретает адаптация человека к изменяющимся условиям внешней среды и производства. В ходе социально-экономических и технических преобразований человек воссоздает «вторую среду» — искусственную жизненную среду, существенно отличающуюся от естественной. Можно сказать, что развитие техники идет более быстрыми темпами, чем развитие духовного мира человека.
Возникает проблема принятия человеком безошибочных решений, связанных с современными производственными условиями, — оперативная оценка ситуации, быстрота реакции. При автоматизации производственных процессов изменяется система движений работника, повышаются требования к двигательному потенциалу человека, существенно усиливается роль координационного компонента в его движениях.
Для улучшения своей деятельности в быту, в рекреационных занятиях и на производстве человек издавна создавал и применял различные технические средства (ТС). В ходе эволюции человека, технических преобразований эти средства непрерывно усложнялись и совершенствовались. То же самое происходило и с созданием спортивного инвентаря и тренажеров. На определенных этапах развития физической культуры (ФК) и спорта имев-
шиеся тренировочные средства сыграли свою положительную роль, но в дальнейшем они мало способствовали улучшению физической подготовленности и росту спортивных достижений. Происходил диалектический поиск новых более совершенных средств и методов с применением технических устройств на основе эмпирических данных, а в настоящее время с целью оптимизации условий тренировочных занятий. При конструировании устройств и тренажеров привлекаются новые знания из эргономики, биомеханики, инженерной психологии, дизайна. В настоящее время созрела необходимость в формировании новых научных направлений, которые бы изучали человека и его деятельность в условиях выполнения физических упражнений с применением технических средств. Развитие таких научных направлений может обеспечить обширный спектр логико-вычислительных и управленческих функций в повышении уровня кондиционных качеств и овладении двигательными навыками. Современное спортивное оборудование и технические средства являются компонентой в системе «окружающая среда — человек», и подчиняется эта система единым механизмам управления и взаимодействия для достижения желаемого результата в спортивной тренировке и поддержании работоспособности человека при работе в космосе, под водой, в экстремальных географических регионах и в обычной трудовой деятельности.
Особенность феномена теории и практики ФК в отличие от других сфер в том, что она самым естественным образом соединяет социальное и биологическое в человеке — и на основе общефилософской методологии интегрирующим началом в ее развитии должны быть специально разработанные физкультурные знания и технологии [36,202, 295, 385—392].
Еще в доисторические времена в физической культуре народов присутствовали игры, гимнастические упражнения, метание копья, прыжки и другие упражнения. Потребность в занятиях физическими упражнениями, подготовка к охоте на животных, военное воспитание стимулировали у
людей изготовление оснащения, приспособлений и прототипов современных тренажеров.
В период новой истории в крупнейших и развитых странах мира формировались национальные системы физического воспитания с применением гимнастических снарядов, шестов, канатов, различных лестниц, каруселей.
В Германии И. X. Гутс-Мутс большое внимание уделял разработке технике упражнений, в том числе на гимнастическом оборудовании. Применялись своеобразные тренажеры — деревянный качающийся конь, качели, веревочные устройства для лазания и подтягивания, гимнастические брусья. В шведской системе физического воспитания, разработанной П. Лин-гом, получили распространение и применяются сейчас во многих странах шведская стенка, шведская скамейка, двойной бум, канаты и др.
Еще несколько столетий назад ученые, врачи, педагоги конструировали различные тренировочные устройства. Прообразом облегчающих современных тренажеров можно считать устройства, которые служили обучению гимнастическим упражнениям и плаванию [347, 484].
Комплекс тренажеров (Fitness-Centers fand: in Н. A. Ramdohr: Die Heilgymnastyk, gemeinverstandlich dargestellt. — Leipzig, 1893) в зале лечебной физкультуры включал в себя десять устройств и тренажеров для развития и реабилитации различных мышечных групп и суставов. Следует отметить, что по принципу устройства эти тренажеры соответствуют современным, но отличие в дизайне и конструктивном исполнении. Например, некоторые устройства предназначены для локальных упражнений на мышцы стопы, применялись рычажно-блочные устройства, упражнения с амортизаторами. Уже тогда внимание специалистов было обращено на борьбу с «механической неподвижностью», которую сейчас называют гиподинамией [347, 507].
Французский ученый аббат Сен Пьер в 1734 г. сконструировал вибрационное кресло [100] для людей, ведущих малоподвижный образ жизни. Вибрации и механические колебания в таком кресле повышают мышечный тонус и, естественно, улучшают циркуляцию крови. В России в начале XX в. профессор военно-медицинской академии А. Е. Щербак исследовал влияние вибрационного массажа. Он показал, что умеренная вибрация улучшает питание тканей и ускоряет заживление ран. В начале XX в. вибротерапия применялась в лечении многих болезней, но отсутствие научно обоснованных методик и имевшие место отдельные отрицательные последствия послужили тому, что вибротерапию исключили из арсенала медицинских средств [100]. В настоящее время вибромассаж, вибромеханические стимуляционные тренажеры получили широкое распространение в реабилитационной физической культуре и спорте [5, 155—157, 225, 232— 236, 242, 243].
Исторический анализ эволюции технических средств имеет наряду с методологическими и дидактическими аспектами также большое социальное, культурное и философское значение. Создание различных тренировочных устройств отражало уровень развития техники и культуры исторических формаций. В то же время изучение конструкций спортивной техники служит передачей знаний от поколения к поколению, т.к. конструирование любых технических устройств, в том числе и физкультурно-спортивных, основывается на естественнонаучном познании и технической рациональности.
Вполне обоснованно можно предположить, что и в предыдущие столетия люди нуждались в совершенствовании своих двигательных навыков и качеств, и, естественно, выход в этом стремлении они находили в физических упражнениях. Растущие производственные отношения, появление сложной техники требовали развития точности движений, ловкости и других физических качеств, необходимых в производстве и военном деле.
Возникали технические решения там, где отсутствовали необходимые средства для обучения спортивным движениям. Появились тренировочные устройства и прототипы современных тренажеров. Таким образом реали-зовывалась проблема типа «цель-средство».
Когда именно человек изготовил первые простейшие спортивные устройства, наука еще не установила. Во всяком случае с появлением соревновательности в различных видах движений, еще во время античных Олимпиад делались попытки конструировать тренажеры, облегчающие спортсменам осваивать технику спортивных движений. Затем специфика видов спорта способствовала созданию многообразия устройств и тренажеров. Оценивая развитие спортивной техники, следует отметить, что оно имело только положительные социальные последствия и служило совершенствованию личности и общества. Возникала необходимость в создании имитирующих устройств, моделирования более сложных игровых и гимнастических упражнений. Наряду с генезисом человека — его технической деятельностью и философским обоснованием формировалась структура физической культуры людей, составной частью которой является конструирование спортивного оборудования и разработка комплексов упражнений на спортивных устройствах и тренажерах.
Спортивная антропотехника (см. 2.1) не является альтернативой традиционным тренировочным средствам, не отрицает их и в этом проявляется потребность людей в новых видах двигательной активности для управления физическим развитием как в спорте, так и в рекреации и самореализации отдельного человека. Двигательная активность становится необходимым элементом способа и стиля жизни человека на всем периоде его жизни.
Прежде всего требуется улучшение материально-технической базы физического воспитания, потому что наяву несовершенство, а порой и очень слабое оснащение занятий по физическому воспитанию в учебных заведениях. Это приводит к тому, что педагогам сложно применять
ниях. Это приводит к тому, что педагогам сложно применять индивидуальные методы обучения и обеспечить запросы в занятиях физическими упражнениями учащихся различной физической подготовленности. Отсюда традиционализм и неприятие современных организационных форм и технологий в школьном и вузовском физическом воспитании. Современность понимается в том, чтобы при достаточном техническом оснащении на практике применять достижения теории, дидактики и педагогики и осуществлять непрерывность физического воспитания, интеллектуализацию занятий и формировать мотивацию к ним через осознание учеником необходимости занятий физической культурой.
Поэтому рассматривая здоровье и физическую работоспособность студентов и учащихся, одним из условий их успешной учебы и дальнейшего применения полученных знаний в профессиональной деятельности будущих специалистов, нами выбрана настоящая тема диссертации.
Общая характеристика работы
Актуальность темы диссертации. Подготовка физически закаленных и здоровых выпускников учебных заведений имеет существенное значение в системе образования и воспитания молодого поколения.
Современные научные и технические достижения стимулируют создание новых, эффективных средств и методов, методик и технологий в физическом воспитании и спортивной тренировке, которые способствуют улучшению психофизических качеств студентов и учащихся в подготовке их к высокопроизводительному труду.
Исследования и разработки, направленные на совершенствование учебно-тренировочного процесса по физическому воспитанию в учебных заведениях нашли отражение в ряде работ (В.К. Бальсевич, 1999, В.А. Барков, 1999, В.А. Ермаков, 1996, О.В. Жбанков, 1999, А.И. Завьялов, 1996, В.В. Тимошенков, 1999, В.М. Колос, 1999, К. Мякота, 1988, W. Starosta, 1995, J. Drabik, 1992, P. Glesk, 1992, N. Fowler, 1996 и др.).
В подготовке спортсменов применяются новые технологии, например, реализующие концепцию «искусственная управляющая среда» и системы облегчающего лидирования (Г.И. Попов, 1992, И.П. Ратов, 1972, 1994, В.В. Иванов, 1999, С.С. Добровольский, 1989); вибромеханическое воздействие на мышцы с целью развития гибкости и силовых качеств (В.Т. Назаров, 1986, В.Г. Киселев, 1982, СВ. Кукса, 1997, J. Kunnemeyer, D. Schmidtbleicher, 1992, R. Weber, 1997); биомеханические технологии, основанные на голономных и неголономных связях, на использовании внешних нагрузочных устройств и принудительном перемещении тела человека или его звеньев в пространстве (Г. И. Попов, И.П. Ратов, В.П. Моченое, 1998, В.К. Бальсевич, 1999, С.С. Добровольский, 1989, Г.А. Гилев, 2001, СП. Евсеев, 1992, A. Wit, 1992, V. Wank, 1998, Z. Trzaskoma, 1998 и
др.).
Однако в системе физического воспитания учащихся и студентов актуальной является проблема разработки технологий кондиционной и спортивной подготовки с применением биомеханически обоснованных по структуре движений комплексов физических упражнений на специальном оборудовании, тренажерах и тренировочных устройствах.
В теории и практике физического воспитания накоплен определенный опыт по этой проблеме. Однако многие вопросы, связанные с разработкой технологий и методик применения технических средств — тренажеров и тренировочных устройств, систем автоматизированного контроля за развитием двигательных качеств и навыков, компьютерных методов диагностики и тестирования занимающихся физической культурой и спортом, еще не решены. Это объясняется тем, что длительное время проблема технических средств в физическом воспитании (ТСФВ) разрабатывалась преимущественно по видам спорта. Научные же исследования в педагогическом направлении, связанные с поисками наиболее эффективных технологий комплексного применения ТСФВ, выполнены еще недостаточно.
Актуальной является разработка научно-методических основ применения специального оборудования, тренажеров и устройств в физическом воспитании и спортивной подготовке студентов и учащихся.
Тема диссертации выбрана с учетом важности и актуальности поставленной проблемы для теории и практики физического воспитания и ее решении путем применения научно обоснованных технологий и внедрения их в практику по результатам сравнительных педагогических экспериментов.
Связь работы с крупными научными программами, темами. Исследования по теме диссертации проводились в соответствии с Планом научно-исследовательских работ Российского государственного университета физической культуры спорта и туризма (тема: Биомеханические закономерности управления формированием и совершенствованием двига-
тельной деятельности человека — № 02033) и Планом научно-исследовательских работ Минского института современных знаний (тема: Разработка технологий физического воспитания и спортивной тренировки студентов. № гос. регистрации 2002750 от 28.02.02 в Белорусском институте системного анализа и информационного обеспечения научно-технической сферы (БелИСА)).
Результаты работы направлены на реализацию Государственной Программы развития физической культуры, спорта и туризма (Постановление СМ Республики Беларусь № 1281 от 29.09.1997 г.) по разделам 1.1. Физическое воспитание дошкольников, школьников и учащихся и студентов; 1.7. Физическая культура и спорт в условиях воздействия последствий аварии на ЧАЭС; 2.2. Спорт высших достижений и Государственной Программы развития физической культуры и спорта РБ (2003 г.).
Цель и задачи исследований. Целью настоящей работы является разработка и экспериментальное обоснование технологий в системе физического воспитания и спортивной подготовки учащихся и студентов.
Задачи исследований:
Изучить уровень физической подготовленности студентов высших учебных заведений РБ.
Разработать и усовершенствовать тренажеры и тренировочные устройства, регистрирующую аппаратуру для развития физических качеств и обучения двигательным навыкам.
Разработать научные и методологические основы технологий обучения и тренировки с применением технических средств в системе физического воспитания.
Исследовать биомеханические параметры и пульсовые характеристики упражнений, выполняемых на тренажерах кондиционной направленности.
Исследовать воздействие вибромеханической стимуляции на мышечную деятельность.
Разработать комплексы упражнений на тренажерах.
Экспериментально обосновать эффективность технологий физического воспитания и спортивной подготовки учащихся и студентов.
Исследовать влияние физической активности на развитие моторных способностей студентов и учащихся, проживающих на кантаминирован-ных территориях после аварии на ЧАЭС.
Объект исследований — учебный процесс по физическому воспитанию студентов и учащихся.
Предмет исследований — технологии обучения двигательным навыкам, физической и спортивной подготовки в системе физического воспитания студентов и учащихся.
Гипотеза. Предполагается, что учебный процесс по физическому воспитанию студентов и учащихся можно усовершенствовать путем разработки и внедрения технологий обучения и тренировки, представляющих собой взаимосвязанные и эффективные методики, средства, методы и приемы, направленные на достижение планируемого показателя кондиционной и спортивной подготовки.
Методология и методики исследований. Научно-методическое обоснование и организация исследований осуществлялась на общенаучных методологических принципах: системности — изучение объекта как системы, раскрытие его целостности и создание интегральной теоретической модели; детерминизма — объективной взаимосвязи и взаимообусловленности изучаемых явлений природы и общества; единства теоретического и эмпирического материала, характеризующее целостность научных исследований и практическое внедрение; гуманистическом (нравственном) служении науки обществу; гносеологическом изучении объективного мира
как методологической основе познания на основе законов и категорий философии.
Исследования обеспечивались методами: анализ научно-методической и технической литературы; педагогические методы — педагогические наблюдения, контрольные испытания, тестирование, педэкспе-римент, хронометрирование, сбор, анализ и обобщение данных наблюдений и измерений; физиологические — пульсометрия, эргометрия, скатте-рография, спирометрия, измерение артериального давления, мониторинг ЧСС; биомеханические — полидинамометрия, тензодинамометрия, подо-метрия и радиотелеподометрия, кинематография, звуколидирование, меха-нография, биорадиотелеметрия, координациометрия; вектординамография, виброметрия; математико-статистические методы — анализ вариационных рядов, проверка статистических гипотез, корреляционный анализ, регрессионный анализ; компьютерное программирование. Инструментальные методики исследований
Применялась измерительно-диагностическая аппаратура и тренажерно-исследовательские стенды, разработанные нами, что обеспечивало качество обследований в процессе подэкспериментов, педагогических наблюдений и лабораторных исследований.
Пульсометрия и радиопульсометрия (РПМ) позволяют оценить величину физической нагрузки, т.к. в широком диапазоне ЧСС прямо пропорциональна мощности работы и линейно связана с другими физиологическими функциями организма спортсменов. Этот метод осуществлялся нами с помощью радиотелеметрических систем (РТМС): «Спорт-4», 2-канальная РТМС фирмы «Глоннер» (ФРГ).
Пульсометрия осуществлялась с помощью экспресс-анализатора частоты пульса «Олимп» производства предприятия биомедицинской инженерии «Медиор» (г. Минск, Беларусь).
Метод мониторинга ЧСС и биоуправления физической нагрузкой применялся в комплексе с пульсометрией. Он основан на применении малогабаритного прибора «VECTOR» , который обеспечивает непрерывный контроль и накопление динамики сердечного ритма.
Прибор позволяет накапливать данные о ЧСС в течение всей тренировки. После проведения мониторинга данные с запоминающего устройства вносились в компьютер, с помощью которого проводилось графопострое-ние, усреднение и интерполяция данных, расчет параметров вариационной пульсометрии, индексов функционального состояния.
Физиологический ответ организма испытуемых на физическую нагрузку определялся также с помощью пульсовых показателей (П. Слука, А. Романов, 1976; А. Скрипко с соавт., 1976, 1977).
С помощью сумматоров пульса телеметрически регистрировались сле-ду-ющие значения ЧСС и вычислялись пульсовые показатели: пульсовая сумма работы — ПСР, пульсовая сумма восстановления — ПСВ, пульсовая стоимость нагрузки — ПСН = ПСР + ПСВ, средний пульс работы — Пр =ПСР / tp, где tp — время работы, средний пульс восстановления — Пв = ПСВ / te, где te — время восстановления; показатель эффективности кровообращения — ПЭК = ПСР / ПСВ, показатель пульсовой стоимости работы во всей нагрузке — ПСР / ПСН, показатель пульсовой стоимости восстановления во всей нагрузке — ПСВ / ПСН, пульс до начала работы ЧССнач., максимальный пульс в работе — ЧССмакс, пульс в первые секунды после окончания работы — ЧССр, пульсовая разность ЧССмакс. - ЧССнач. = ПР.
Велоэргометрическая аппаратура КЕ-12 (Медикор, Венгрия) применялась для измерения работоспособности. Определялась мощность физической работы на велосипедной системе. Нагрузка пациента задается и регулируется изменением постоянного тока, протекающего через обмотки тормозных магнитов. Величина нагрузки в ваттах считывается с откалибро-
ванных шкал, соответствующих точным значениям числа оборотов. Применялась функциональная проба (тест PWC110). Испытуемые выполняли последовательно две нагрузки мощностью 500 и 1000 кГм/мин с частотой вращения педалей 60—70 об/мин. Интервал отдыха между нагрузками составлял 3 минуты. Время выполнения каждой нагрузки — 5 минут. В конце каждой нагрузки в течение последних 30 с определяется ЧСС. Искомая величина рассчитывается по формуле:
PWCm =Wt +(W2 -F^)xІ^Ьр
где Wx — мощность первой работы, W2 — мощность второй работы, / и f — ЧСС в конце первой и второй нагрузок.
Звуколидирование применялось для задания определенного темпа (частоты шагов) в беге по тредбану и как программирующее устройство в тренировке.
Разработан электронный звуколидер в беговой тренировке (или в других циклических упражнениях), который позволяет задавать частоту движений в диапазоне от 1 до 10 Гц и временной интервал работы или отдыха от 5 с до 3 мин. Например, можно задать темп и ритм в беге, а также время отдыха между пробежками. Зная среднюю длину бегового шага на дистанции, можно запрограммировать и время пробегания дистанции.
Известно, что частота (/) и период (Т) связаны обратно пропорциональной зависимостью, т.е./= 1/Т. Отсюда, зная количество шагов бегуна на дистанции и, можно, пользуясь выражением / = «-(1/ /), определить t — время пробегания дистанции.
Вектординамографические стартовые колодки предназначены для исследования распределения сил, прикладываемых бегуном-спринтером к стартовым колодкам, путем получения на самопишущем потенциометре ПДС-021М результирующего вектора усилий в прямоугольных координатах. Этот измерительный стенд-тренажер состоит из платформы, на кото-
рой установлены упоры с тензорезисторами. Стенд можно также применять для оценки двигательной реакции спортсменов на внешний сигнал (рис. 1).
С помощью результирующего вектора определяется угловое соотношение между дорожкой и направлением движения центра тяжести бегуна. Тренажер является прибором срочной информации и может применяться в повседневных тренировках бегуна.
Многоканальный усилитель
Регистратор
Рис. 1. Вектординамографические стартовые колодки
Полидинамометрия и тензодинамография — методы исследования силы и скоростно-силовых качеств испытуемых и для изучения топографии силы мышечных групп спортсменов. Применялась разработанная нами тензодинамо-графическая установка для исследования силы мышечных групп по методу В. М. Рыбалко [316] и методика расчета импульса силы и силы мышечных групп. Для изучения силы мышечных групп измерялись сила сгибателей и разгибателей бедра и голени, сила тыльного и подошвенного сгибателей стопы.
В состав силоизмерительного комплекса входят кольцо с тензорезисто-рами, тензоусилитель, блок питания и регистратор.
Для регистрации опорных реакций применялась также тензометриче-ская платформа типа ADAM-NUESS PLATFORM SISTEM (К. Бретз, X. Кениг, 1991). Погрешность измерения не более 2% от установленного предела измерений.
Подометрия применялась для исследования ритма, темпа бега, опорных и полетных фаз, количества шагов на дистанции. В разработанной нами методике датчиками являются контакты, помещенные в специальные стельки.
Регистрация опорно-полетных фаз осуществлялась в беге на тредбане по проводной связи, а по дорожке стадиона радиотелеметрически подачей прямо-угольных импульсов на регистратор. В стельки, выполненных из пористой резины толщиной 3—4 мм, вклеены девять пар контактов из металла нойзильберта.
Предложен способ записи опорно-полетных фаз в беге по одному каналу левой и правой ног, а не по двум, как это обычно делается. Для этого была собрана схема (рис. 2), в которой попарно соединены одноименные выводы двух стелек и между образованными двумя проводниками включен резисторный делитель, что позволило получить сигнал от левой и правой ног разной амплитуды (рис. 3).
R2
На регистратор R1
ft
J
Рис. 2. Схема включения контактных стелек для регистрации опорно-полетных фаз в беге
+
Фаза опоры
ЛУ\Л^л
Фаза полета
J I
Рис. 3. Подограмма в беге
По методу ритмовых показателей [253] вычислялись следующие характеристики: время опорной фазы в беге — t, время полетной фазы —
t, среднее время опорных фаз — t0, среднее время полетных фаз — t„,
ритмовый коэффициент (количество шагов в секунду), коэффициент
беговой активности -.
Механография и регистрация количества движений. На тренажерах, в которых подвижная часть с грузом совершает поступательное движение по направляющим, датчиком является многооборотный прецизионный потенциометр СП5-15, триггер Шмитта, одновибратор, формирующий импульсы. Ось потенциометра соединена с блоком, преобразующим поступательное движение каретки во вращательное оси потенциометра.
При этом изменяется напряжение, снимаемое с части витков потенциометра, электронная схема формирует импульсы, подаваемые на десятичный счетчик со световой индикацией. С помощью электронного тахометра на регистраторах записывается кривая изменения частоты движений и ме-ханограмма. Напряжение с датчика подается также на цифровой вольт-
метр, проградуированный в единицах длины или угле поворота, и регистрируется амплитуда движений.
Кинематическая схема (рис. 4) механической части датчика состоит из шкива, потенциометра типа СП5-15, кронштейна, который крепится на силовую часть тренажера (каретку), нерастяжимой нити. По записанным ме-хано-граммам определяется период следования импульсов, амплитуда, суммарное количество движений, время выполнения движений, общее время работы.
мил.
' =
Рис. 4. Устройство регистрации механограммы и количества движений на тренажере с поступательным движением
На тренажерах, в которых отягощение устанавливается на вращающиеся качалки или консоли, имеющие ось вращения, применяются однообо-ротные потенциометры, и также регистрируются все вышеназванные параметры (рис. 5).
J
—I M~_
Рис. 5. Устройство регистрации механограммы и количества движений на тренажере с угловым перемещением отягощения
Тренажерно-исследователъский стенд с движущейся дорожкой Совершенствование скоростных качеств и техники бега спортсменов возможно путем уменьшения силы тяжести в искусственно созданных условиях. Программирование ритмо-частотных и скоростных режимов в беге на дорожке тредбана в условиях облегчающего лидирования и управления системой контролирующих устройств — один из методов реализации и развития этой идеи.
Беговой тренажер-тредбан, (фото 1) приводится в движение тиристор-ным электроприводом с регулированием скорости от 2 до 12 м/с. Скорость дорожки изменяется с пульта управления или автоматически по программе. Блок измерения скорости дорожки состоит из тахометрического датчика, цифрового и линейного индикаторов. Усилие в отталкивании, опорно-полетные фазы, число шагов регистрируются тензоплатформой, расположенной под дорожкой. Сигналы с тензоплатформы подаются на цифровое табло. Тредбан оснащен подвеской для подъема бегуна.
Фото 1. Беговой тренажер с регулируемой подвеской
ПРИЕМНИК РТМС
РЕГИСТРАТОР
ТЕГООПЛАТФОРМА
I
ПЕРЕДАТЧИК I
ДАТЧИК ЭКГ И чес
s:
ТАХОМЕТР
ТРЕДБАН
^
КИНО-, ВИДЕОСЪЕМКА
ДАТЧИК ЧАСТОТЫ
ШАГОВ И ОПОРНО-ПОЛЕТНЫХ ФАЗ
Рис. 6. Структурная схема исследований на тредбане
Структурная схема исследований на тредбане показана на рис. 6. Кинематическая структура бегового шага рассчитывалась по методу угловых параметров [414].
Координациометрия осуществлялась по методу, который описан В. Старостой [589]. На деревянной платформе размером 1x1 м вписан круг диаметром 80 см. В середине круга намечены его центр и контуры (следы) ступней. Окружность круга обрисована градусно-угловым делением (рис. 7).
Рис. 7. Координациометр
Используются три разных по сложности двигательных задания (полный тест состоит из 9 заданий): — прыжок с толчком двух ног и приземлением на две, затем — с одной ноги на ту же. Во втором задании можно использовать два варианта: прыжок с правой ноги на ту же ногу, а также со сменой ноги (т.е., например, с правой на левую). Сущностью всех двигательных заданий теста является выполнение максимального количества оборотов [388,589].
Способ проведения исследований
Приступая к измерению уровня координации предлагаемым тестом, определяем лучшее — «более удобное» для исследуемого направление вращения (оборотов). Если это обороты влево, тогда на левой ступне исследуемого рисуем мелом линию, проходящую через середину пятки сзади (ступни) и между большим и следующим пальцем спереди ступни. После этого исследуемый становится на координациометр так, чтобы его левая и правая ступни находились на контурах ступней, нарисованных на платформе. После выполнения полуприседа исполняется быстрый вертикальный прыжок с максимальным вращением влево. Приземляясь на обе ноги, исследуемый оставляет след — отпечаток линии, нарисованной мелом на его ступне. По этой линии определяется величина вращения (оборота) в градусах.
Виброметрия проводилась с целью исследования распространения вибрации по телу человека при передаче ее через ноги и туловище, стоя в других положениях. Оценка степени распространения вибрации осуществлялась по разности ее уровней в зоне контакта и в различных точках тела. Замеры проводились с помощью виброизмерительной аппаратуры «Брюль и Къер». Воздействие вибрации измерялось на бедре, голени, голове и руке туловища в зависимости от точки приложения: бедро, голень. В зоне контакта задавалась вибрация частотой 20, 23, 35 Гц. Регистрировались виброускорение и вибросмещение. Погрешность измерения 3% от установленного предела измерений.
Математико-статистические методы применялись для получения необходимой информации и обработки результатов исследований и наблюдений, анализа и интерпретации полученных данных.
Достоверность различий в результатах у испытуемых выявлялась путем проверки гипотезы о разности двух средних значений и сравнения совокупности данных с попарно связанными наблюдениями (Т-критерий Уэл-
ча, который позволяет проводить сравнения при различных дисперсиях в исследуемых группах). Целесообразность применения Т-критерия определялась проверкой гипотезы о нормальности распределения по W-критерию Шапиро-Уилки и критерию омега-квадрат [165, 213,420,421].
В случае неподчинения полученных числовых рядов нормальному закону распределения для получения достоверности различий использовался непараметрический критерий Уилкоксона.
Сравнение и анализ полученных эмпирических числовых рядов проводились путем расчета среднего арифметического — X, стандартного отклонения — а, коэффициента вариации — V, стандартная ошибка среднего арифметического — S-.
Корреляционный и регрессионный анализы применялись с целью выявления связей между исследуемыми упражнениями, параметрами и тестами. Коэффициенты корреляции вычислялись по методу (суммы квадратов измеряемых величин) Браве-Пирсона.
Научная новизна полученных результатов. Представленная работа отличается тем, что в ней теоретически и экспериментально обоснованы технологии физического воспитания и спортивной подготовки студентов и учащихся на основе применения антропотехники.
Получили дальнейшее развитие научные основы применения технических средств в физической культуре и спорте: дан исторический анализ, определены философские аспекты антропотехники в физической культуре и спорте, сформулированы педагогические и дидактические принципы, дано биомеханическое и эргономическое обоснование спортивной антропотехники.
Значение результатов для теории физического воспитания и спортивной тренировки состоит в следующем. Впервые на основании анализа научно-технической литературы и личных исследований сформулировано определение технологиям в физической культуре и спорте, дана новая
классификация технических средств по назначению, принципу конструкций и дидактическому воздействию; разработана таблица применения тренажеров по типу конструкций для развития двигательных качеств и навыков.
Раскрыта сущность биомеханической структуры упражнений на тренажерах различных типов — силовых, беговом, вибрационных, изучены пульсовые характеристики при выполнении упражнений на этих типах тренажеров.
Педагогическими экспериментами обоснованы технологии кондиционной и спортивной подготовки студентов и учащихся в системе физического воспитания:
— повышение уровня физической подготовленности студентов ос
новного отделения в вузе;
технологии применения тренажеров и устройств в учебно-тренировочных занятиях легкоатлетов спортивного отделения вуза и высококвалифицированных бегунов-спринтеров;
развитие физических качеств вибрационным воздействиям на мышцы;
— технология кондиционной подготовки баскетболистов-школьников
с использованием тренажеров;
— применение комплекса физических упражнений в оздоровлении
студентов и учащихся, проживающих на кантаминированных территориях
после аварии на ЧАЭС.
В диссертации:
— представлен мониторинг физической подготовленности студентов
вузов РБ, дающий представление об уровне двигательных способностей
студентов различных курсов и соответственно определяющий направления
исследований и разработок, повышающих эффективность физического
воспитания;
— показана интегративная роль физической культуры в учебно-
воспитательном процессе студентов и сформулированы интегральные
принципы физического воспитания.
Теоретическая значимость диссертации состоит в том, что даны характеристика, признаки, сформулировано определение технологии в физической культуре и спорте.
Разработаны — классификация технических средств в физическом воспитании и спорте по назначению, по принципу конструкций, по тренировочному и физическому воздействию на занимающихся и справочная таблица применения тренажеров и тренировочных устройств по типу конструкций для развития двигательных качеств и навыков.
Получены новые знания, дополняющие теорию и дидактику физического воспитания студентов и учащихся. Экспериментальные данные и теоретические положения расширяют содержание учебного процесса по физическому воспитанию студентов основного и спортивного отделений.
Результаты исследований:
расширяют научные представления о роли и возможностях антро-потехники в ФК и спорте, основанных на ней, технологий физического воспитания;
раскрывают возможности проведения актуальных междисциплинарных исследований и разработок, синтезирующих в себе решения фило-софско-методологических, гуманитарных и педагогических проблем всестороннего и гармонического воспитания учащейся молодежи;
перспективность выполненных исследований состоит также и в том, что разработка спортивной антропотехники и технологий ее использования в практике является специфическим видом человеческой деятельности, развитие которой детерминировано специально-экономическими факторами и потребностями общества, в этом процессе заложена творческая функция и свойства этого объекта исследований неисчерпаемы.
Практическая значимость полученных результатов. Разработаны, внедрены и экспериментально обоснованы эффективные средства, методы, методики и технологии физической подготовки и спортивного совершенствования учащихся и студентов.
Научно-теоретические положения и методологические разработки нашли практическое применение в методических разработках и учебных пособиях для преподавателей физического воспитания и тренеров. Результаты исследований используются в учебных заведениях, готовящих специалистов по физической культуре и спорту, что отражено в актах внедрения. Практическая значимость диссертации заключается также в том, что является реализацией некоторых разделов Государственной программы развития физической культуры и спорта и учебных программ по физической культуре для вузов РБ. Результаты исследований нашли применение в базовых и рабочих учебных программах по учебным дисциплинам:
— «Теория и основы методик физической культуры и спорта» и
«Спортивная метрология» в Белорусском национальном техническом уни
верситете по специализации «Предпринимательская деятельность в отрас
ли физической культуры, спорта и международного туризма»
(Э. 02.02.00).
По спецкурсам:
— «Основы научных исследований в физическом воспитании и спор
те» и «Спортивная метрология» в Белорусском государственном педагоги
ческом университете по специальности «Физическая культура»
(П. 02.02.00).
Разработаны и усовершенствованы конструкции спортивных тренажеров и методы исследований. Составлены комплексы упражнений на тренажерах для силовой и скоростно-силовой подготовки и на вибромеханических тренажерах. На основании проведенных педагогических экспериментов даны методические рекомендации по организации и проведению
занятий по физическому воспитанию в учебных заведениях. Практическую значимость диссертации подтверждают патенты на изобретения, справочные и учебные пособия
Практическая значимость результатов проведенных исследований не исчерпывается перечисленными фактами, а эти результаты могут в дальнейшем использоваться при подготовке конкретных образовательных программ, методических и тренировочных материалов в учебных и спортивных учреждениях различного типа (ДСШ, УОР, ВУЗ), при выполнении исследовательских и конструкторских проектов.
Основные положения диссертации, выносимые на защиту: 1. Технологии физического воспитания — это одно из направлений педагогических технологий, которые рассматриваются как упорядоченные совокупности процедур, приемов, средств и способов, алгоритмов, методов и методик, их взаимодействие с целью получения планируемого результата.
Они включают в себя социальные и биологические детерминанты процессов освоения ценностей физической культуры и определяют конкретные пути и средства реализации достижений науки в практике физкультурных и спортивных интересов человека.
Многоуровневая классификация технических средств в физической культуре и спорте по назначению, принципу конструкций, дидактическому воздействию и таблица применения ТС для развития двигательных качеств и навыков в соответствии с типом конструкций, что особенно важно в индивидуально-ориентировочных занятиях.
Сравнительные результаты исследований биомеханической структуры бега и нагрузки в беге на тредбане и в естественных условиях о внут-ришаговой структуре бега и воздействии нагрузки на организм в искусственно созданных условиях.
Эффективность тренировочных занятий бегунов различной квалификации значительно повышается с применением тренировочных программ на беговом тренажере, комплексов упражнений на тренажерах кондиционной направленности и на вибромеханических тренажерах.
Результаты исследований о распространении механических колебаний по телу человека под воздействием вибромеханической стимуляции (ВМС) мышц продольным распространением колебаний. Она обуславливается как частотой прилагаемых колебаний, так и точкой приложения. Применение ВМС в тренировочных занятиях осуществляется с учетом возникающих виброускорений на участках тела спортсмена, не превышая допустимых значений.
Значительное повышение эффективности кондиционной и спортивной подготовки в системе физического воспитания учащихся и студентов может быть получено при использовании технических средств тренажеров и тренировочных устройств, для развития скоростно-силовых качеств, техники спортивных движений; вибрационных устройств для развития гибкости и суставной подвижности.
Физическую активность учащихся и студентов, проживающих на кантаминированных территориях после аварии на ЧАЭС следует рассматривать как важное условие повышения моторных способностей и оздоровления. Эффективность этого процесса существенно повышается применением комплекса упражнений локального и регионального воздействия на тренажерах и тренировочных устройствах.
Достоверность результатов исследований и вытекающих из них научных фактов, выводов и методических рекомендаций определяется глубоким анализом научно-методической литературы по изучаемому вопросу, применением современных, метрологически обоснованных педагогических, биомеханических и физиологических методов исследований, теоретическими и экспериментальными исследованиями, длительностью педа-
готических экспериментов, достаточным количеством испытуемых и корректностью математико-статической обработки данных.
Апробация результатов диссертации проходила на кафедрах ес-тесственно-научных дисциплин и информационных технологий и биомеханики РГУФК; кафедре физического воспитания и спорта Института современных знаний и кафедре теории, методики физической культуры и оздоровительно-профилактической работы Белорусского государственного педагогического Университета им. М. Танка.
Результаты исследований опубликованы в 115 научных трудах. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на 73 международных и республиканских конференциях, семинарах и конгрессах в Беларуси, России, Польше, Венгрии, ФРГ, Чехии, Словакии, Голландии, странах СНГ и Балтии.
Научные и разработки отмечены дипломами на конференциях и выставках — «Техника и спорт», Москва, 1987, 1989; Intern. Congress of Sports Sciences, Budapest, 1990, 1994, 1996; Межд. научн. конф. «Теоретические и методологические основы физической культуры», Братислава, 1985; Межд. научн. конф. «Преподавание физического воспитания в новых социальных условиях», Прешов, 1993; Межд. науч. конгрессы «Олимпийский спорт и спорт для всех», Минск, 2001, Варшава, 2002 и др.
Внедрение. На основании материалов исследований автором подготовлен справочник — «Тренажеры и тренировочные устройства в физической культуре и спорте». — Мн., 1979, учебно-методические пособия «Физическая подготовленность студентов» — Мн. 2001, «Технологии в физической культуре и спорте» — Мн., 2001. Материалы исследований включены в книгу «Тренажеры в легкой атлетике» (Под ред. В.Г. Алабина, М.П. Кривоносова). — М., 1982 и «Методические рекомендации по совершенствованию учебного процесса по физическому воспитанию в вузе» — Мн.:
БГУ, 1984—1989 гг. По результатам диссертации оформлены акты внедрения.
Структура и объем диссертации. Рукопись объемом 380 страниц, состоит из введения, общей характеристики работы, семи глав, выводов, списка 617 источников литературы (из них 163 на иностранных языках). Диссертация иллюстрирована — 24 рисунками, 5 фото, 48 таблицами.
Физическая подготовленность студентов в ретроспективном аспекте
Систематизированные многолетние исследования физической подготовленности студентов проводились в различных странах, и результаты их отражены в работах ряда авторов (К. Мякота, С. Пилич, Р. Пжеведа, Н. Решетников, В. Кряж, В. Уваров, В. Колаж, В. Тимошенков, Л. Волков, И. Драбик, В. Лабскир и др.). Накопленные данные дают возможность сравнить физическую подготовленность студентов разных поколений и позволяют наряду с выявлением изменений уровня кондиционных качеств в процессе учебы студентов также определить эффективность применяемых тренировочных средств и методов.
Интерес представляет также вопрос об изменениях у студентов уровня физического развития и физической подготовленности за последние 20— 25 лет. Ответ на этот вопрос можно найти в работах ряда авторов нашей республики и других государств [160,186, 217, 218, 335, 347, 372, 393,410, 450, 537, 557].
Анализ динамики основных показателей физического развития и физической подготовленности студентов 1 и 2-го курсов БГУ (Белорусский государственный университет) за 1973—1999 гг. (Р. Медников, В. Киселев, С. Макаревич, 1999) показал, что существенных изменений в росто-весовых показателях не произошло, а вот ЖЕЛ (жизненная емкость легких) у студентов в конце XX века значительно уменьшилась: у женщин (и = 1934) — с 2977 до 2797 мл (на 6%), у мужчин (и = 2786) — с 4671 до 3567 мл (23%). Заметно снизились силовые показатели — сила кисти у девушек с 29,3 до 27,8 кг (5%), у мужчин с 52,6 до 44,9 кг (7,7%), в подтягивании у мужчин в 1977 г. — среднее значение 10,6 раза, а в 1999 г. — 8,1 раза. В прыжке в длину с места у мужчин и женщин также тенденция к снижению показателей. Еще более негативным является факт значительного увеличения числа студентов, отнесенных к специальной медицинской группе. Если в 1968 году они составляли 2,2%, то уже в 1998 году — 29,6%. Аналогичная картина с небольшими отличиями наблюдается в большинстве вузов Республики Беларусь.
В настоящее время по сравнению с 70-ми гг. XX в. студенты стали в среднем на один раз больше подтягиваться, но на три сантиметра меньше прыгать в длину с места. В процессе обучения в вузе благодаря занятиям физическими упражнениями показатели физической подготовленности улучшаются, но в недостаточной мере.
Исследования физического развития и физической подготовленности (ФП) студентов-первокурсников 11У (Гомельский университет им. Ф. Скорины), проведенные в 80—90-х гг. [160], показали, что физиологические параметры и условные единицы уровня физического здоровья также достоверно снизились {t = 2.34, р 0,05).
Сравнение динамики показателей ФП студентов и студенток в Беларуси (Б. Гзовский, Н. Нельга, В. Кряж, 1978) с нашими данными в сопоставимых тестах также не всегда в пользу нынешней молодежи. Так, в 1978 г. средний результат первокурсника в прыжке в длину — 223 см (и = 1284), а в 1998 г. — 221 см (п = 1640). В подтягивании туловища результат современных юношей-студентов, поступивших на первый курс, несколько выше (1978 г. — 8 раз (п = 1284); 1998 г. — 10 раз).
По данным В. Колажа и К. Мякоты [513], которые в свою очередь ссылались на авторов (А. Артемов, В. Лабскир, Й. Драбик, О. Аннамамедов, Н. Решетников, Т. Юримяе, Ки Хак Ким, К. Хиранов, С. Демура, С. Пилич, М. Протасова), в 80-х гг. среднее значение в беге на выносливость — 12-минутный -бег у студентов ЧССР (п — 15703) — 2744 м, в Эстонии (п = 212) — 2718 м, в Москве (и = 206) — 2585 м, в Харькове (и = 800) — 2745 м, в Варшаве (п = 61) — 2644 м, в Японии (и = 167) — 2639 м. В подтягивании туловища и в прыжке в длину с места японские юноши значительно превосходили европейцев; 10 раз против 7,8 раз и 239 см против 225—230 см. У девушек в сравниваемых группах испытуемых большого различия не наблюдалось: в 12-минутном беге около 2000 м, а в прыжке в длину с места лучше показатели были у студенток ЧССР — 180 см, Венгрии — 173 см, Японии — 179 см. Отставали показатели у польских и советских девушек: в среднем — 168 см.
По нашим данным, в 1989—1998 гг. у первокурсников БГПА среднее значение в 12-минутном беге составило: у юношей (п = 2426) — 2605 м, девушек (и = 1203) — 1905 м, а в прыжке в длину с места соответственно — 225 см и 171 см. Как видно, заметно отставание в упражнении на выносливость и на том же уровне результаты в прыжке в длину с места.
В то же время, как свидетельствуют данные экспериментов как в предыдущие годы, так и в настоящее время, систематические занятия физическими упражнениями повышают моторные способности у студентов. В своей работе (А. Шлезингер, 1972) показал, что студенты МГУ им. Ломоносова, занимавшиеся в группах спортивной подготовки, намного быстрее повышали свои физические качества и превосходили своих сверстников, которые занимались на основном и подготовительном отделениях. То же самое наблюдается и в настоящее время, что подтверждается опытом работы в различных вузах [212, 331, 402] и нашими исследованиями. Интерес представляет тот факт, что в процессе занятий в вузе на последующих курсах показатели ФП студентов улучшаются. Причем значения этих показателей находятся на одинаковом уровне как в предыдущие годы, так и в настоящее время.
Проведенный экскурс еще раз объективно показал, что нынешняя молодежь, несмотря на более внушительные антропометрические данные, по своему физическому развитию и ФП находится на недостаточном уровне. Это подтверждается и данными, полученными в различных вузах Республики Беларусь (В. Овсянкин с соавт., 1995; В. Кряж, Е. Кулинкович,1994; А. Скрипко с соавт. 1995—1998; Т. Глазько с соавт., 1997; Р. Медников с соавт., 1999 г. и др.). Это свидетельствует о том, что следует более критично оценивать возникшую ситуацию и корректировать существующую систему физического воспитания молодежи в РБ. Прежде чем сделать выводы по затронутой проблеме, рассмотрим результаты наших исследований в следующих разделах этой главы.
Педагогические и дидактические принципы, определяющие применение спортивных тренажеров
Эффективность управления учебно-воспитательным и тренировочным процессами по физическому воспитанию в вузах во многом определяется выбором адекватных и информативных тестов и контрольно-педагогических испытаний. Анализ данных тестирования позволяет получить необходимую информацию о том, как изменяются результаты и работоспособность студентов под воздействием упражнений различного характера и в дальнейшем рационально планировать структуру, интенсивность и объем физических нагрузок в учебных занятиях по семестрам.
В научно-методической литературе имеются данные о динамике результатов тестирования, об изменении показателей физической подготовленности студентов и учащихся в процессе обучения [80, 185, 197, 245, 331, 332, 335, 347—351]. Однако недостаточно изучен вопрос с точки зрения управления учебно-тренировочным процессом на основании поэтапных контрольно-педагогических испытаний и тестирования.
Объективная оценка физической подготовленности студентов необходима, прежде всего, для контроля изменений уровня физических качеств и внесения в учебный процесс коррективов по физическому воспитанию. В Республике Беларусь это актуально еще и потому, что наметилась тенденция к снижению физической подготовленности молодежи в связи с ухудшением социально-экономических условий.
В результате чернобыльской катастрофы в РБ радиоактивному заражению подверглось около 4 тыс. населенных пунктов и 20% населения (из 10 млн. человек), из них 1/3 — дети и молодежь.
В этой связи проведение мониторинговых исследований физической подготовленности студентов различных регионов является актуальным вопросом при оценке состояния физического воспитания студентов и учащихся.
Предпосылкой проведения исследований в вузах явилось то, что в БГПА они велись с 1989 г. и возник научный интерес получения сравнительных данных.
Исследования проводились в 1995—1996 гг. на учебных занятиях с группами студентов пяти вузов РБ: БГПА, ГТУ (Гомельский технический университет), МТИ (Могилевский технологический институт), ИСЗ (Институт современных знаний) и AM (Академия милиции) МВД РБ. В них приняли участие 1932 человека. В БГПА и МТИ тестирование студентов 1-го и 2-го курсов проведено в 1995 г., в ИСЗ — 1-й курс — в 1995 г., 2-й — в 1996 г., ГТУ — в 1996 г., AM — 1-й курс — в 1995 г., 2-й — в 1996 г.
Данные, полученные при тестировании студентов первого курса по «мотор-фитнес-тест», выявили следующие факты. Первокурсники БГПА, ИСЗ, МТИ в тесте на выносливость — бег 12-мин. — имели результат от 2460 до 2530 м, т. е. существенного различия не наблюдалось. Коэффициент вариации, характеризующий изменения признака в этом испытании, не превышает 10%, что говорит о небольшом рассеивании результатов в этом тесте (табл. 7).
В других тестах также не наблюдается существенного различия результатов у студентов-первокурсников трех вузов. В прыжке в длину с места они находятся на уровне удовлетворительной оценки в таблице результатов.
В силовых упражнениях — подтягивании и поднимании туловища из положения лежа за 2 минуты — результаты несколько выше по сравнению с бегом на выносливость. Прыжок в длину с места соответствует хорошей оценке у первокурсников МТИ и ИСЗ, а у студентов БГПА в тесте поднимание туловища показатели ниже хорошей оценки. В этих же тестах результаты первокурсников AM значительно выше. Так, прыжок в длину с места — 240 см, подтягивание — 13 раз и поднимание туловища — 75 раз за 2 минуты.
Вопросы построения технологий физического воспитания и спортивной тренировки
Применение различных средств и методов в кондиционной подготовке спортсменов снижает вероятность привыкания организма к одним и тем же упражнениям, способствует эффективной предварительной стимуляции (потенцирования) работоспособности и дальнейшей реализации функциональных резервов организма спортсмена в соревнованиях.
Проблема разработки и систематизации средств и методов кондиционной подготовки спортсменов является актуальной и имеет большое практическое значение. Она не может быть решена окончательно и полно на определенных этапах спортивной деятельности, а требует перманентного развития.
Проблема разработки и экспериментального обоснования эффективных средств и методов совершенствования занятий по физическому воспитанию и тренировочных уроков решена к настоящему времени далеко не полностью. Не хватает работ, посвященных обоснованию технологий с применением технических средств для развития физических качеств и совершенствования двигательных навыков у студентов.
Решение этой проблемы нам видится в разработке методик комплексного применения тренировочных средств с учетом спортивной подготовленности студентов, целесообразной последовательности применения средств и методов, сочетания традиционных и нетрадиционных средств.
Комплексное сочетание упражнений на выносливость, быстроту и силового характера позволило добиться значительного прогресса в улучшении скоростных способностей у студентов на занятиях по легкой атлетике. Высокому уровню физической работоспособности способствуют упражнения скоростно-силового характера различной интенсивности [196, 337, 487,488,518,595].
Рекомендуется также применять изометрические упражнения как средство, интенсифицирующее развитие силовых и скоростно-силовых качеств. В эксперименте, проведенном Ю. М. Беспаловым3 среди бегунов-студентов III и II разрядов, выполнялись два-три изометрических упражнения для каждой мышечной группы ежедневно, проводилась одна тренировка в неделю общеукрепляющего характера с использованием большого количества изометрических упражнений. Эксперимент показал, что такой метод способствовал улучшению спортивных результатов. Занятия проводились четыре раза в неделю в течение года. В беге на 100 м улучшились результаты в экспериментальной группе на 0,5—0,8 с, а в контрольной группе — на 0,2—0,4 с.
Определено, что специальные прыжковые упражнения дают больший положительный эффект в улучшении результатов на 100 м, особенно если их использовать в первой части урока. Они также способствуют улучшению результатов на 100 м независимо от спортивной специализации [62, 335].
При обучении студентов бегу в тренировке наряду с прыжковыми применяются специальные упражнения, с помощью которых можно расчле-ненно совершенствовать элементы техники бега. Специальные упражнения способствуют уточнению мышечного чувства, образованию условнореф-лекторных связей, способствующих созданию рациональных форм движения, и воспитанию необходимого навыка. С помощью специальных упражнений можно менять устойчивый динамический стереотип в беге, т.к. повышение скорости, частоты движений в упражнениях способствует развитию соответствующих качеств в соревновательном движении, но при условии близости тренировочных упражнений к соревновательному. На основании анализа электромиограммы (ЭМГ), биомеханической и коорди национной структуры беговых специальных упражнений выявлено (И. Козлов, В. Степанов, 1976), что схожие по кинематическим показателям элементы бегового шага и специальных упражнений характеризуются различными режимами согласования мышечной активности. Увеличение темпа движений обусловлено увеличением периодов активности мышц на протяжении двигательного цикла, а также весьма значительными изменениями соотношения активности мышц-антагонистов и синергистов. Обнаружено, что повышение темпа характеризуется снижением «фактической скорости суставных движений». За счет сокращения размаха движений происходит превышение оптимального темпа бега с максимальной скоростью на 20—25%.
Для повышения эффективности технической и физической подготовки, например бегунов, необходимо использовать упражнения, которые соответствовали бы кинематической и координационной (характер мышечных усилий) структуре соревновательных упражнений. На наш взгляд, для этого подходят упражнения, выполняемые на тренажерах, что и подтверждается рядом исследований [5, 6, 8—10, 187, 286—289,296, 509, 597,615].
Это положение приемлемо также в различных циклических и ациклических локомоциях. На основании изучения реакции организма спортсменов в беге на тредбане и в естественных условиях ряд авторов пришли к заключению, что бег на этом тренажере в сравнении с бегом в естественных условиях является идентичным [336, 607]. Анализ этих работ показал, что бег на тредбане по нейродинамической, внутримышечной и биомеханической структуре в достаточной мере моделирует бег в естественных условиях и может применяться как специальное упражнение в условиях контролируемого взаимодействия на тренажере.
Обоснованы режимы выполнения локальных и региональных упражнений скоростно-силового характера у легкоатлетов 15—16 лет на тренировочных устройствах с грузами [183]. Основываясь на исследовании элек трической активности мышц и электромеханографии, предлагаются временные режимы выполнения упражнений на тренировочных устройствах в зависимости от величины отягощения для учащихся, занимающихся легкой атлетикой на начальном этапе спортивной подготовки. Знание закономерностей деятельности нервно-мышечного аппарата, вегетативной системы и биомеханической структуры движений в основных и вспомогательных упражнениях открывает возможности на самом высоком уровне управлять тренировкой, осуществлять рациональный подбор средств и методов [228, 290, 366, 377, 485, 520, 547, 580]. К настоящему времени эти вопросы не получили еще достаточной разработки и требуются дальнейшие глубокие исследования.
Частотно-временные параметры движений и пульсовые характеристики при выполнении силовых упражнений на тренажерах
В образовании стали привычными следующие термины: технология обучения, педагогическая технология, технология образования, технология учебного процесса, дидактическая технология [209, 308, 309, 389, 454]. В теории и практике физической культуры (ФК) и спорта также оперируют терминами технология физического воспитания, технология тренировочного процесса, оздоровительные и реабилитационные технологии. Эти понятия не подменяют существующие в дидактике и методологии, а отражают системно-структурные изменения в организации и планировании учебно-тренировочного процесса и несут на себе определенную логическую и информационную нагрузку [116, 231, 283, 288, 295, 298, 306, 341, 342, 344, 390,391].
За последние тридцать лет понятие «педагогические технологии» трансформировалось от использования собственно техники в образовании — «technology in education» в более широкое понятие — «technology of education», т.е. «технология обучения».
Под этим термином понимается использование новых научных подходов к анализу и организации учебного процесса. Тем не менее современная цивилизация в долгу перед человеком. Успехи наук, изучающих его организм и психику, направленные на разработку новых технологий оздоровления, реабилитации, физического совершенствования человека и покорение высоких спортивных результатов, значительно скромнее, чем впечатляющие достижения в ядерной физике, авиации и космонавтике, электронике и других науках.
Технологии физического воспитания — это одно из направлений педагогических технологий, которые рассматриваются как упорядоченные со вокупности процедур, приемов, средств и способов, алгоритмов, методов и методик, их взаимодействие с целью получения планируемого результата.
Прежде чем дать определение технологиям в ФК и спорте, разберем составляющие этого процесса. Метод — это прием или система приемов, способов и средств познания или исследования, обучения и тренировки. Методика включает в себя совокупность методов и приемов (способов) и является теоретической основой их применения. Методы складываются из приемов, т.е. отдельных действий или операций.
Разделяя точку зрения С.С. Кашлева4, следует отметить, что понятия «метод» и «прием» очень близки, их границы очень подвижны. Каждый метод состоит из системы приемов, а прием, как элемент метода, состоит из цепочки наиболее рациональных действий. При помощи приема не решается дидактическая задача в целом, а лишь какой-то ее этап. Поэтому прием и метод соотносятся как часть и целое.
Педагогическая технология и методика в определенной степени синонимичны, но между ними существует различие. Методика дает возможность применить различные методы в педагогическом (тренировочном) процессе, но при этом не дает определенную логику и алгоритмизацию. Технология, как законченный и замкнутый процесс предполагает последовательность методов и приемов, совместную деятельность педагога и ученика в достижении планируемого результата.
Другими словами, как отмечает В. Гузеев (журнал «Народное образование», 1998, № 7), «технология отличается от методик своей воспроизводимостью, устойчивостью результатов, отсутствием многих «если». Уже давно стало привычным, что методика возникает в результате обобщения опыта и изобретения нового способа представления знаний. Технология же проектируется исходя из конкретных условий и ориентируется на заданный, а не на предполагаемый результат».
Следует выделить макротехнологии, определяющие стратегию многолетнего тренировочного или воспитательного процесса, и микротехнологии — конкретные методы и приемы, направленные на решение локальной задачи по освоению двигательных навыков или развитию физических качеств.
В последние годы появилось новое направление научных исследований и разработок — технология человеческой деятельности (В. Гузеев, 1998). Это системный анализ, управление, проектирование и оценка компонентов, создающих целостное звено человеческой деятельности. В человеческом обществе, в деятельности каждого в отдельности индивидуума важное место принадлежит физической культуре и спорту. Поэтому создание эффективной современной системы оздоровительно-физкультурных и спортивных занятий объективно зависит от использования новых технологий, компьютерных систем, тренажерных устройств, биотехнических средств с обратной связью, а также различных приборов, аппаратов и приспособлений. Такой подход имеет большое значение, особенно в программировании режимов выполнения упражнений, с целью достижения заранее намеченной результативности в обучении двигательным навыкам, восстановлении двигательных функций, в развитии физических качеств (И. П. Ратов).
В подготовке спортсменов наметились следующие направления технологических подходов: - технология планирования; - технология принятия решений; - технология тренировки и обучения; - технология контроля и тестирования. Технологию тренировки можно, в первую очередь, подразделить на технологию обучения двигательным действиям и технологию воспитания двигательных качеств.
