Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Состояние вопроса 8
1.1. Особенности физического развития детей младшего школьного возраста 8
1.2. Развитие физических качеств детей младшего школьного возраста... 15
1.3. Особенности тестирования детей младшего школьного возраста 28
1.4. Методы измерения и регистрации силовых и скоростно-силовых показателей 33
Глава 2. Задачи, методы и организация исследования 38
2.1. Задачи исследования 38
2.2. Методы исследования 38
2.3. Организация исследования 62
Глава 3. Морфологическая характеристика и показатели физической подготовленности мальчиков 7-10 лет 64
3.1. Морфологические показатели мальчиков 7-10 лет 65
3.2. Физическая подготовленность мальчиков 7-10 лет 71
Глава 4. Исследование силовых и скоростно-силовых показателей основных групп мышц детей 7 - 10 лет 74
4.1. Уровень развития силовых и скоростно-силовых качеств основных групп мышц мальчиков младшего школьного возраста 74
4.2. Исследование информативности и надежности используемых тензодинамометрических показателей 85
Глава 5. Результаты педагогического эксперимента 92
5.1. Динамика морфологических показателей мальчиков младшего школьного возраста в процессе педагогического эксперимента 92
5.2. Методика физической подготовки детей младшего школьного возраста, направленная на развитие силовых и скоростно-силовых качеств отстающих групп мышц 102
5.3. Динамика показателей физической подготовленности мальчиков 7-10 лет в ходе педагогического эксперимента 107
5.4. Динамика силовых и скоростно-силовых показателей основных групп мышц у мальчиков младшего школьного возраста в процессе педагогического эксперимента 115
5.5. Взаимосвязь результатов контрольных упражнений с соматометрическими и динамометрическими показателями 133
Заключение 137
Выводы 138
Практические рекомендации 142
Список литературы 144
Приложение 167
- Особенности физического развития детей младшего школьного возраста
- Задачи исследования
- Морфологические показатели мальчиков 7-10 лет
- Уровень развития силовых и скоростно-силовых качеств основных групп мышц мальчиков младшего школьного возраста
Введение к работе
Физическая культура и спорт играют важную роль в формировании здоровья человека, становлении его характера, проявлении морально-волевых качеств. Особое значение приобретают занятия физической культурой» в младшем школьном возрасте, так как именно в этот период происходит становление жизненно необходимых двигательных умений и навыков, закладка гармоничности физического развития. В это время у детей можно создать и закрепить потребность в физических упражнениях оздоровительной и спортивной направленности.
Изучение научно-методической литературы и собственные исследования убеждают в том, что уроки физической культуры, проводимые по рекомендуемым программам для начальной школы, не в полной мере осуществляют необходимую физическую подготовку детей. Результат - низкий уровень физической подготовленности детей, недостаточное владение двигательными навыками, высокий процент заболеваемости. В настоящее время становятся привычными тревожные публикации об ухудшении состояния здоровья, снижении уровня физической и двигательной подготовленности школьников (В. К. Бальсевич, В. Л. Запорожанов, 1991; В.Ю.Давыдов, 1993; Ю.Е.Вельтищев, 1994; В.В.Кайносов, 1992; Г.А.Каданцева, 1994; Л.И.Лубышева, 1996; Ю.К.Чернышенко, 1998; Л.Б.Кофман, 1999 и др.).
Младший школьный возраст является наиболее благоприятным для развития многих двигательных способностей (З.И.Кузнецова, 1975; А.ПХрипкова, 1975; А.А.Гужаловский, 1975, 1979; В.П.Губа, 1986, 1997; Е.Н.Антипенко, 1991; В.К.Бальсевич, 1996; Ю.Е.Вельтищев, 1996). К наиболее важным специалисты относят силовые способности, позволяющие избежать травматизма при выполнении различных двигательных действий. Способности к проявлению силы в значительной степени определяются изометрическим напряжением, скоростью развития усилия и расслабления раз
личных мышечных групп.
В литературе представлены данные, свидетельствующие, что дети могут добиваться значительного прироста силовых показателей при рациональной организации нагрузок силовой направленности (С. Rians, A.Wetton, B.Cahill, 1985). Между тем, по вопросам, связанным с эффективностью и безопасностью применения силовых упражнений в различные возрастные периоды существует большое разнообразие мнений, а проблема силовой подготовки детей и подростков далека от окончательного решения ( N. Micheli, 1986, Л. Майкели, М. Дженикс, 1997) В этой связи выбранное направление исследования является актуальным.
Цель исследования - совершенствование средств и методов физического воспитания детей младшего школьного возраста.
Рабочая гипотеза. При проведении настоящего исследования предполагалось, что выявление индивидуально-типологических особенностей мышечной топографии и структуры силовых способностей мальчиков 7-Ю лет позволит разработать рациональную методику воздействия физических упражнений, направленную на гармонизацию силовой подготовленности и повышение уровня развития двигательных качеств.
Объект исследования - процесс развития силовых и скоростно-силовых способностей мальчиков младшего школьного возраста с целью оптимизации физической подготовленности.
Предмет исследования - методика физической подготовки мальчиков 7-10 лет с учетом индивидуальных морфофункциональных особенностей.
Научная новизна: - разработана технология развития силовых способностей мальчиков 7-Ю лет с учетом возрастных и индивидуально-типологических особенностей мышечной топографии;
- выявлена неравномерность развития силовых способностей различных групп мышц у детей 7-Ю лет, на основании чего выделено три типологические группы детей: с недостаточным уровнем развития силы верхних конечностей, недостаточным уровнем развития силы мышц нижних конечностей, с гармоничным развитием силы различных звеньев тела;
- доказано, что при направленном регламентированном воздействии физических упражнений наблюдается увеличение силовых показателей основных групп мышц у мальчиков младшего школьного возраста;
Теоретическая значимость. Выполненные исследования позволили уточнить ряд положений теории и методики физического воспитания, связанных с особенностями педагогического процесса, направленного на совершенствование двигательных качеств детей 7-Ю лет.
Практическая значимость.
Разработанная методика тензодинамометрической оценки силы мышц и компьютерного анализа изменения динамометрических показателей во времени может использоваться учителями общеобразовательных школ, тренерами при первичном отборе в ДЮСШ, а также с целью определения динамики развития силовых и скоростно-силовых возможностей спортсменов. Интегральная методика педагогического контроля физической подготовленности и функционального состояния реально повышает объективность оценки уровня развития физических качеств детей 7-Ю лет. Предложенная методика развития силовых и скоростно-силовых способностей отстающих групп мышц позволяет повысить эффективность учебного процесса.
Основные положения, выносимые на защиту 1. Максимальная сила основных групп мышц определяется соматическим типом ребенка, а скорость нарастания силы и скорость расслабления являются его самостоятельными функциональными характеристиками.
•
2. Индивидуально-типологические особенности мышечной топографии детей определяются уровнем развития силы основных звеньев тела.
3. Рациональная методика коррекции силовых способностей должна включать упражнения силовой направленности, выполняемые круговым методом, выполняемые не реже 2 раз в неделю с ориентацией на индивидуально-типологические особенности мышечной топографии.
4. Проведение этапного инструментального контроля за структурой силовых способностей позволяет выявить топографию силы основных мышечных групп и управлять процессом гармонизации физического развития.
Структура и объем диссертации Работа состоит из введения, пяти глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Диссертация изложена на 167 листах машинописного текста, содержит 24 рисунков и 24 таблицы. Список литературы включает 241 источник отечественной и иностранной литературы.
Особенности физического развития детей младшего школьного возраста
Физическое развитие - это процесс изменения формы тела, характеризующийся количественными показателями и совершенствованием его функций [45, 70, 83, 130, 163].
В постнатальном онтогенезе рост и развитие человеческого организма происходит непрерывно и неравномерно до окончания пубертатного периода. Рост означает увеличение линейных размеров тела, тканевой массы и межклеточного вещества. Эти процессы приводят к морфологическим и функциональным изменениям в организме. Периоды интенсивного роста обычно не совпадают с периодами интенсивной дифферен-цировки тканей [62, 88, 219].
В развитии организма принято выделять характерные этапы. Школой А.В.Нагорного в 60-х годах предложено весь цикл развития делить на пренатальный (дородовый) и постнатальный (послеродовый) периоды. В постнатальном выделялось три этапа: период роста, период зрелости, период старости. В.П.Бунак [19] произвел математический анализ темпов роста и развития, разделив весь период развития на три стадии: прогрессивную, стабильную, регрессивную.
В 1965 году эта периодизация была уточнена и принята как основная во всех странах Европы и некоторых Азии. Каждая стадия базируется на характерных для данного периода анатомо-физиологических признаках и учитывает "узловые" годы, когда меняются темпы роста и развития. В результате дискуссии в 1965 году на VII Всесоюзной конференции принята ныне существующая и широко известная схема возрастной периодизации (табл. 1). И.А.Аршавский [4] выделяет пять скачков перехода от одного возрастного периода к другому: 1, 3, 7, 12-13 лет.
Р.Н.Дорохов [71] предлагает весь период индивидуального развития разделить на 5 фаз: пуэрильную, характеризующуюся постепенным снижением интенсивности роста, препубертатную, характеризующуюся повышением интенсивности роста, пубертатную, в которой происходит снижение ее до исходной величины ювенильную, в которой интенсивность роста снижается до полной остановки и матурантную, во время которой происходит увеличение массы тела без увеличения его длины. Автор подчеркивает, что их протяженность весьма вариативна и отражает скорость ростовых процессов конкретного индивида.
В педагогической и спортивной практике принята несколько иная схема периодизации. По этой схеме принято выделять следующие периоды: преддошкольный - до 3 лет, дошкольный - 4-6 лет, младший школьный - 7-Ю лет, средний школьный - 11-14 лет, старший школьный - после 15 лет. Однако из-за индивидуальных темпов биологического развития [73], нельзя указать четких возрастных границ указанных периодов.
Развитие организма протекает неравномерно, периоды усиленного роста сменяются периодами его замедления, во время которой происходит интенсивная дифференцировка тканей организма, их формирование. Процессы роста и морфологического совершенствования представляют единый процесс, изменение одного фактора влечет изменение остальных свойств организма [14, 25, 44].
Важнейшими показателями роста, физического развития и зрелости организма детей и подростков являются длина и масса тела. Их изменение в процессе онтогенеза происходит неравномерно, разница между отдельными этапами носит не только количественный, но и качественный характер [46, 62, 76, 142, 190, 229, 238].
Длина тела имеет высокую наследственную детерминацию (85-90%) и хорошо поддается прогнозированию [43, 60, 76]. Наиболее интенсивно длина тела увеличивается в первый год жизни (более чем на 50%) и в период полового созревания [62, 69, 168]. Период с 4 до 10 лет у девочек и до 12 лет у мальчиков характеризуется постепенным снижением темпов роста.
Ряд авторов [4, 62, 52, 72, 79, 80,] указывает на существование периодов ускорения и замедления скорости роста. А.М.Урысон [186] отмечает максимум в возрасте от 4,5 до 5,5 лет у мальчиков и до 6 лет у девочек, затем происходит снижение скорости роста и от 10 до 11,5 лет - повторное увеличение. Н.П.Гундобин [57] описывал увеличение скорости ростовых процессов у детей от 4 до 6-7 лет. Дж.Таннер [238] отмечал увеличение скорости роста между 6 и 8 годами у небольшого количества детей. С.Б.Тихвинский [62] наблюдал замедление темпов роста в длину в возрасте 8-10 лет и ускорение в 11-15, подчеркивая большую вариативность длительности периода пубртатного скачка. Некоторые различия в приводимых данных, очевидно, объясняются тем, что анализировалась выборка детей без учета их конституциональных особенностей.
Период второго детства характеризуется спокойным, равномерным течением ростовых процессов. Длина тела в этом возрасте увеличивается на 3-6 см в год. Относительный годовой прирост длины тела у мальчиков 7-11 лет колеблется в пределах 10-11%, у девочек - 12-15%. Относительная1 скорость роста у девочек несколько выше, однако различия в длине тела мальчиков и девочек в этом возрасте незначительны [45, 46].
В возрасте 5-7 лет происходит скачкообразное увеличение длины конечностей. К 7 годам длина ног увеличивается в 3 раза, по сравнению с их длиной у новорожденного, длина рук - в 2 раза [195]. Верхняя конечность у девочек плавно увеличивается до 13 лет, у мальчиков - до 18. Рост длины нижней конечности напоминает по характеру увеличение длины тела.
Задачи исследования
Для решения задач исследования были использованы следующие методы: 1. Теоретический анализ научной и учебно-методической литературы. 2. Антропометрия. 3. Соматотипирование. 4. Компьютерная тензодинамометрия. 5. Педагогическое тестирование. 6. Педагогический эксперимент. 7. Методы математической статистики. і Проведен анализ учебно-методической и научной литературы отечественных и зарубежных авторов по вопросам развития двигательных качеств у детей 7-10 лет с учетом их морфофункциональных особенностей, педагогического тестирования физических качеств, методов развития силовых и скоростно-силовых способностей. Особое внимание уделялось изучению и обобщению передового опыта работы специалистов в области физической культуры, школьного физического воспитания по оптимизации форм и средств повышения физической подготовленности, изучались особенности физического развития детей различных соматических типов и вариантов развития. Проанализированы существующие методики измерения и регистрации силовых и скоростно-силовых показателей спортсменов и детей, не занимающихся спортом, а также методы развития и совершенствования основных физических качеств. Для получения исчерпывающей информации о соответствующих исследованиях, проводимых за рубежом, использовались возможности, предоставляемые сетью Internet. В основном, анализировались данные из электронной базы американской национальной медицинской библиотеки MedLine (адрес в Internet: http: www.ncbi.nlm.nih.gov) и библиотеки РГАФК Focus_on. Предварительный подбор источников осуществлялся по задаваемым комбинациям ключевых слов, встречающимся в названиях или резюме статей: (increas OR develor OR improv) AND (strength OR force), (measure OR technique) AND strength, (topograph OR morpholog ) AND strength, muscle AND strength AND gradient, measure AND morpholog AND strength и др. Данные, удовлетворяющие критериям отбора, собирались в отдельные файлы, анализ которых осуществлялся при помощи программ автоматизированного перевода текстов "Stylus", "Сократ". і Обобщение передового практического опыта проводилось в форме бесед с учителями физической культуры школ г.Смоленска и изучения тренировочных планов тренеров-практиков по проблеме гармоничного физического развития детей исследуемого возраста, в результате чего были определены наиболее важные стороны подготовленности детей, а также особенности построения и содержания тренировочного процесса в группах общей физической подготовки. Антропометрия проводилась по методике В.В.Бунака [19]. Измерения проводились стандартными инструментами. Длиннотные размеры определялись при помощи антропометра Р.Мартина. Измерялась длина: тела; от уровня пола до акромиона; от уровня пола до локтевого сустава; от уровня пола до конца среднего пальца руки; от уровня пола до яремной впадины; от уровня пола до лобка; от уровня пола до паха; от уровня пола до коленного сустава. По измеренным показателям вычислялись длиннотные размеры звеньев тела: длина туловища; длина верхней конечности; длина нижней конечности; длина плеча; длина бедра. Обхватные размеры определялись при помощи сантиметровой ленты. Измерялось четыре обхватных размера звеньев тела: обхват плеча на уровне прикрепления дельтовидной мышцы (ОПВ), обхват плеча на уровне перехода брюшка двуглавой мышцы в сухожилие (ОПН), обхват бедра на уровне ягодичной складки (ОБВ), обхват бедра на уровне максимума наружной головки широкой мышцы бедра (ОБН) [75, 179]. Для оценки уровня развития подкожного жирового слоя использо-вался калипер со стандартным давлением 10 г/см2. Измерялось 4 кожно-жировых складки: на середине плеча над двуглавой мышцей (Жпп), на середине плеча над трехглавой мышцей (Жпз); в верхней трети бедра (Жбв); в нижней трети бедра (Жбн) [70]. Измеренные показатели позволили определить степень развития мышечной и жировой массы детей исследуемого возраста. Общая мышечная масса плеча оценивалась как сумма двух обхватов без среднего значения толщины двух кожно-жировых складок. ММПЛ = (ОПВ + ОПН) - 3,14 ЖМ Аналогично оценивалась выраженность мышечной массы бедра.
Морфологические показатели мальчиков 7-10 лет
Габаритные показатели индивидуума отражают генетически обусловленные особенности ростовых процессов [35, 60, 62, 109, 142, 225, 235], а также влияние социальных и экологических факторов. Выполнение одних и тех же двигательных действий детьми с различными габаритными показателями имеет, с точки зрения физиологов, различную энергетическую стоимость, а следовательно, упражнения должны подбираться с учётом длины и массы тела конкретного ребёнка.
Длина тела - один из важнейших показателей в биомеханической характеристике человека [64, 69, 85, 146]. С педагогической и биомеханической точек зрения, длина тела определяет особенности техники движения - кинематические и динамические характеристики. Этот показатель тесно связан с генотипом и определяет многие функциональные показатели организма [15, 35, 42, 60]. Длина тела является базовым показателем для определения соматического типа ребенка в большинстве схем конституциональной диагностики [75, 143].
Однако двигательные возможности человека зависят не только от тотальных размеров тела, но и от особенностей телосложения, соотношения размеров отдельных частей тела, которые также в значительной степени детерминированы генетическими факторами, определяют биомеханическую характеристику индивида, а также особенности проявления функциональных показателей. Результаты первичных измерений продольных размеров тела мальчиков младшего школьного возраста представлены в таблице 5.
Одним из основных показателей физического развития детей является масса тела. Это интегральный показатель, имеющий меньшую зависимость от генотипа, чем длиннотные размеры тела. Влияние многих факторов - питания, двигательной активности, социальных условий приводит к значительной вариативности этого признака.
Масса тела определяется содержанием основных компонентов: мышечной, жировой, костной масс и воды. Большинство авторов [26, 60, 133] отмечает, что период от 7 до 10 лет характеризуется равномерным, незначительным нарастанием массы тела. Наши исследования выявили высокий коэффициент вариации массы тела у школьников 7-10 лет, что указывает на недостаточную информативность такого показателя, как общая масса тела, и необходимость более детального изучения его компонентов.
Ряд авторов отмечает, что в процессе роста и развития организма его отдельные компоненты меняются неодинаково [69, 79, 163, 200]. Соотношение метаболически активных (мышечных) и неактивных (жировых) тканей весьма изменчиво, так как находится под влиянием различных внешних факторов. Однако это соотношение во многом определяет уровень возможного развития силовых и скоростно-силовых качеств детей [47, 193, 194].
Одной из основных составляющих массы тела, влияющих на спортивный результат у взрослых [29, 30, 167] и успешность освоения двигательных навыков у детей, является мышечная масса, выраженность которой находится под наследственным контролем, но в значительной мере определяется двигательным режимом.
В литературе чаще всего приводятся данные об общей массе мышечной ткани, и с этими величинами проводится корреляция спортивных или тестовых упражнений. Однако, с педагогической точки зрения, для построения тренировочных занятий наиболее важно знать годы максимального и минимального прироста мышечной массы, а также распределение ее по звеньям тела. Годы интенсивного прироста мышечной массы должны сочетаться с увеличением тренировочных нагрузок, а годы снижения темпов прироста - со снижением тренировочных нагрузок [53, 113, 162, 208].
Анализ результатов первичных измерений показал, что средние значения морфологических показателей детей младшего школьного возраста, участвующих в эксперименте, не отличаются от аналогичных данных, полученных другими исследователями [2, 46, 60, 79].
Значения массы тела и показатели мышечной массы плеча и бедра приведены в таблице 6.
Анализ материала на нормальность распределения не выявил чётко выраженной асимметрии. Сравнение морфологических показателей участников контрольной и экспериментальной групп не выявило достоверных различий (Р 0,05). Следует отметить различную вариативность исследуемых показателей. Наименьший разброс значений имеет длина тела и его продольные размеры. Наибольшая вариативность отмечена у характеристик мышечной и жировой массы плеча. Это указывает на неравномерность течения ростовых процессов у детей младшего школьного возраста и подчеркивает необходимость учета особенностей индивидуального развития при планировании занятий по физической культуре.
Биологическим портретом человека, интегрирующим комплекс наследственно обусловленных соматических характеристик, показателей физического развития и влияние социально-экономических и экологических факторов, является его конституция. Основной составляющей общей конституции человека является его соматический тип, который тесно связан со всеми частными конституциями и является генетическим маркером, по которому можно следить за динамикой эндокринных изменений и функциональных особенностей индивида.
В настоящее время на смену стандартно-нормативному, используемому на уроках физической культуры в школе и индивидуальному, который применяется при работе со спортсменами высокого уровня, подходам, приходит типовой конституциональный подход для работы с детскими коллективами.
Уровень развития силовых и скоростно-силовых качеств основных групп мышц мальчиков младшего школьного возраста
Изучение процесса нарастания усилия во времени обусловлено главной особенностью большинства спортивных движений, заключающейся в необходимости быстрого наращивания максимума силы. Для качественной характеристики и количественной оценки кривой изменения силы во времени Ю.В.Верхошанским [32, 33] предложено использовать следующие показатели: Р - максимальная произвольная сила мышц, измеряемая величиной предельного изометрического напряжения без ограничения его времени; J -показатель взрывной силы мышц, характеризующий способность к развитию максимума рабочего усилия в условиях лимита времени, который оценивается отношением Fmax/tmax; Q - показатель стартовой силы, характеризующий способность мышц к быстрому развитию внешнего усилия в начале рабочего напряжения, оцениваемый тангенсом угла наклона касательной к кривой F(t) в начале координат. Ряд авторов [31-34, 48, 76, 138, 164, 194] указывает, что определение компонентов силовых показателей способствует более рациональному построению тренировочного процесса. Однако в подобных исследованиях участвовали высококвалифицированные спортсмены. В то же время младший школьный возраст, благоприятен не только для развития, но и для изучения динамики силовых и скоростно-силовых качеств. У детей младшего школьного возраста проявление скоростно-силовых качеств зависит от способности к реализации имеющихся в наличии силовых и скоростных возможностей в конкретном двигательном навыке, способности к проявлению мышечной силы в течение небольшого промежутка времени при сохранении оптимальной амплитуды движения [2, 7, 30, 49, 58. 112, 150, 190, 220]. Изыскание новых путей и подбор эффективных средств и методов развития мышечной силы и скоростно-силовых способностей у учащихся начальных классов представляется весьма актуальной задачей. Для первоначальной оценки уровня развития силовых и скоростно-силовых качеств детей младшего школьного возраста нами были зарегистрированы скоростно-силовые показатели следующих групп мышц: сила мышц - сгибателей и разгибателей позвоночного столба, сгибателей и разгибателей плеча, предплечья, бедра, голени. Измерения проводились непосредственно на учебно-тренировочном занятии, в условиях школы, после десятиминутной игровой разминки. Положение испытуемого было -основная стойка, угол между динамометром и звеном тела - 90. Динамометрия основных групп мышц осуществлялась при помощи метода компьютерной тензодинамографии, заключающемся в регистрации и анализе кривой развития силы во времени (рис. 4-6). Во всех измерениях ребенку давалась установка сначала приложить наибольшую силу без ограничения во времени (Р - максимальная статиче-екая сила), а затем как можно быстрее развить максимальное усилие (F -динамическая сила) и быстро расслабить мышцы. Полученные кривые развития силы записывались в микросхему энергонезависимой памяти автономного тензодинамографа, затем переносились в графическом режиме на жесткий диск компьютера и обрабатывались при помощи разработанной программы. По полученным графикам определялись следующие показатели (рис. 8-12): - Р - максимальная сила, проявляемая в движении без ограничения времени; - F - максимальное значение силы, проявленной при установке на быстрое сокращение мышц; - J - скорость нарастания силы без ограничения времени; - V - "градиент" силы, то есть скорость нарастания силы в динамическом режиме, который определялся по графику развития силы, как отношение максимальной динамической силы ко времени ее увеличения; - R - скорость расслабления, показанная в движении с установкой на быстрое мышечное сокращение. Результаты тензодинамометрических измерений основных мышечных групп мальчиков младшего школьного возраста представлены в таблице 9.
