Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ литературных источников 10
1.1. Техническая подготовка прыгунов в высоту в процессе спортивной тренировки 10
1.2. Моделирование спортивных движений в прыжках в высоту на основе биомеханического подхода 16
1.3. Современные подходы к управлению учебно-тренировочным процессом у прыгунов в высоту 29
ГЛАВА 2. Задачи, методы и организация исследования 41
2.1. Задачи исследования 41
2.2. Методы исследования 41
2.3. Организация исследования 50
ГЛАВА 3. Моделирование техники спортивных движений в прыжках в высоту 52
3.1. Успешность исполнения спортивных движений в прыжках в высоту 52
3.2. Прогнозирование успешности спортивных движений в прыжках в высоту 55
3.3. Создание индивидуальных моделей техники прыжка в высоту на основе формализма нейро-нечеткой сети 65
3.4. Адаптация системы прогнозирования успешности прыжка в высоту к управлению технической подготовкой 72
ГЛАВА 4. Управление технической подготовкой прыгунов в высоту с использованием интерактивной системы прогнозирования успешности спортивных движений 75
4.1. Применение интерактивной системы прогнозирования успешности прыжка в процессе технической подготовки 75
4.2. Методика технической подготовки прыгунов в высоту с использованием интерактивной системы прогнозирования успешности прыжка 78
4.3. Результаты педагогического эксперимента 90
Выводы 105
Практические рекомендации 108
Литература 111
Приложения 128
- Техническая подготовка прыгунов в высоту в процессе спортивной тренировки
- Моделирование спортивных движений в прыжках в высоту на основе биомеханического подхода
- Задачи исследования
- Успешность исполнения спортивных движений в прыжках в высоту
Введение к работе
Актуальность. Высокий уровень спортивных результатов в прыжках в высоту, демонстрируемый в настоящее время, растущая конкуренция в этом виде легкой атлетики требуют поиска новых, более эффективных средств и методов управления тренировочным процессом. С ростом спортивного мастерства круг тренировочных средств сужается, и доминирующую роль для спортсменов высокой квалификации начинает играть совершенствование технической подготовки на основе индивидуализации тренировочных средств (Б.Н. Шустин, 1995; М.П. Шестаков, 1997; Ж.К. Холодов, В.С. Кузнецов, 2000).
Современные требования педагогической практики в повышении качества процесса формирования технического мастерства спортсменов не вполне соответствуют сложившейся системе контроля и совершенствования технической подготовленности, что связано в значительной степени с трудностями моделирования оптимальной спортивной техники, адекватного учета индивидуальных особенностей, субъективно-интуитивным подходом тренера к программированию и реализации подготовки спортсменов (Д.А. Романов, 2004; В.П. Косихин, 2009). Внедрение результатов моделирования техники спортивных локомоций представляет собой перспективное направление методики спортивной тренировки легкоатлетов (В.Г. Свечкарёв, 2010). С точки зрения биомеханики спортивных движений, прыжок в высоту представляет собой весьма сложную биомеханическую структуру, моделирование которой с помощью системы уравнений представляет значительные трудности в связи с большим количеством степеней свободы движения звеньев тела, кинематические характеристики которых существенно меняются в различных фазах прыжка. Возможность преодоления этих трудностей связана с применением современных компьютерных технологий (R. Bartlett, 2006; M. Ae et al., 2007).
Компьютерные информационные системы существенно повышают возможности для управления учебно-тренировочным процессом. Однако в спортивной тренировке легкоатлетов они используются недостаточно. В то же время широкое внедрение компьютерных информационных систем в практику подготовки легкоатлетов-прыгунов и поиск путей их эффективного использования позволили бы вывести качество технической подготовки на более высокий уровень (А.Л. Оганджанов, 2005). Одним из наиболее перспективных подходов к реализации данной задачи может быть использование современных средств компьютерного имитационного моделирования, а именно каскадной нейро-нечеткой сети (Н.С. Безруков, 2006), которая предоставляет возможность поддержки принятия решений в ходе тренировочного и соревновательного процессов (В.П. Косихин, 2009). Создание индивидуальных моделей, прогнозирующих успешность спортивных прыжков на основе учета биомеханических характеристик двигательного действия, позволит повысить эффективность технической подготовки через модельные ориентиры и избирательный подход к выбору тренировочных средств.
Объект исследования: процесс технической подготовки прыгунов в высоту.
Предмет исследования: методика управления технической подготовкой прыгунов в высоту на основе данных о параметрах техники прыжка, рассчитанных посредством модели на основе каскадной нейро-нечеткой сети.
Рабочая гипотеза. Предполагается, что разработанная методика индивидуализации учебно-тренировочного процесса, основанная на количественных биомеханических показателях техники прыжка, полученных на модели каскадной нейро-нечеткой сети, и соответствующих тренировочных средствах подготовки повысит эффективность технической подготовки прыгунов в высоту.
Цель исследования: обосновать методику индивидуализации управления технической подготовкой прыгунов в высоту с использованием имитационного моделирования техники спортивных движений на основе каскадной нейро-нечеткой сети.
Задачи исследования:
1. Изучить теоретические основы управления технической подготовкой прыгунов в высоту в процессе спортивной тренировки.
2. Выявить индивидуальные биомеханические характеристики прыжка в высоту, влияющие на успешность результата.
3. Создать имитационную модель техники спортивных движений прыгунов в высоту на основе каскадной нейро-нечеткой сети и интерактивную компьютерную систему прогнозирования успешности прыжка в высоту с использованием индивидуальных биомеханических характеристик.
4. Обосновать методику управления технической подготовкой прыгунов в высоту на основе индивидуального имитационного моделирования техники спортивных движений.
Теоретико-методологические основы исследования: теория построения движений (Н.А. Бернштейн); биомеханика спорта (Д.Д. Донской, В.М. Зациорский, В.Б. Коренберг, Г.И. Попов, В.Л. Уткин, А.А. Шалманов); системный анализ и моделирование в спорте (В.И. Бобровник, А.В. Воронов, М.П. Шестаков), концепция модельных характеристик (В.В. Кузнецов, А.А. Новиков, Б.Н. Шустин); спортивная метрология (М.А. Годик, В.В. Иванов), теория и методика физического воспитания и спорта (Л.П. Матвеев, А.Д. Новиков, Н.Г. Озолин, В.Н. Платонов); система комплексного контроля в спорте (В.А. Запорожанов, В.С. Мартынов, Е.А. Ширковец); концепция индивидуализации в спорте (Л.П. Матвеев, В.Н. Платонов, Р.А. Пилоян), теория и методика подготовки в легкоатлетических прыжках (Ю.В. Верхошанский, В.М. Дьячков, А.Л. Оганджанов, Н.Г. Озолин, В.Б. Попов, А.П. Стрижак, А.А. Шалманов и др.).
Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследований: изучение и обобщение научно-методической литературы; анализ документальных материалов; педагогические наблюдения; педагогический эксперимент; методы многомерного статистического анализа.
В педагогическом эксперименте использовались следующие технические средства и инструментальные методики: видеорегистрация скоростными видеокамерами и видеоанализ с использованием программы обработки изображений «Dartfish»; фотодиодный хронометраж. Построение индивидуальных биомеханических моделей прогнозирования успешности прыжка в высоту проводилось на основе каскадной нейро-нечеткой сети в среде «MatLab».
Организация исследования. Исследование проводилось поэтапно в течение периода с 2008 по 2011 гг.
На первом этапе (2008-2009 гг.) были осуществлены сбор и анализ специальной и научно-методической литературы по теме диссертации, сформулированы рабочая гипотеза, объект, предмет и задачи исследования, проведен констатирующий педагогический эксперимент. В рамках констатирующего эксперимента были изучены биомеханические характеристики прыжка в высоту у 6 спортсменов квалификации МС. Для каждого спортсмена на основе разделения совокупности успешных и неуспешных прыжков и проведения дискриминантного анализа были выделены биомеханические характеристики, которые были включены в индивидуальные модели прогнозирования успешности прыжка. Для каждого прыгуна в высоту на основе имитационного моделирования техники спортивных движений и созданной интерактивной системы прогнозирования успешности прыжка была разработана методика совершенствования техники двигательных действий.
На втором этапе (2009-2010 гг.) проводился формирующий педагогический эксперимент. Основной педагогический эксперимент осуществлялся в предсоревновательном мезоцикле подготовительного периода (декабрь 2009 г., 3 нед.) и соревновательном (январь-февраль 2010 г., 8 нед.) периоде. В педагогическом эксперименте приняло участие 6 прыгунов в высоту квалификации МС.
На третьем этапе (2011 г.) были подведены итоги основного педагогического эксперимента, определена эффективность предложенной методики управления технической подготовкой прыгунов в высоту, обоснованы практические рекомендации.
Научная новизна исследования.
-
На основе видеорегистрации, видеоанализа полученных изображений и дискриминантного анализа измеренных кинематических параметров определены индивидуальные биомеханические характеристики прыжка в высоту у прыгунов высокого класса, влияющие на успешность результата: линейные (длина шагов, расстояние места отталкивания и др.), скоростные (скорость и темп шагов на различных участках разбега), временные (продолжительность отдельных фаз прыжка и др.), угловые (углы в суставах и др.).
-
Разработана имитационная модель двигательных действий прыгунов в высоту на основе каскадной нейро-нечеткой сети, позволяющая для конкретного спортсмена определять параметры техники выполнения успешного прыжка в зависимости от планируемого спортивного результата.
-
Разработана интерактивная компьютерная система прогнозирования успешности прыжка на заданную высоту, обеспечивающая получение индивидуальных модельных биомеханических характеристик успешного прыжка в высоту, позволяющая управлять технической подготовкой прыгунов в высоту.
4. Предложена методика управления технической подготовкой прыгунов в высоту на основе индивидуального имитационного моделирования техники спортивных движений с использованием модели каскадной нейро-нечеткой сети и подбора тех тренировочных упражнений, которые позволяют добиться необходимых изменений в недостаточно, с позиций модели, проработанных параметрах двигательных действий.
Теоретическая значимость работы заключается в дополнении положений теории спортивной тренировки новыми данными по управлению технической подготовкой прыгунов в высоту с использованием индивидуальных имитационных моделей биомеханики прыжка в высоту, основанных на каскадной нейро-нечеткой сети.
Практическая значимость работы заключается в разработке методики управления технической подготовкой прыгунов в высоту на основе корректирующих комплексов физических упражнений и психологических двигательных установок, обеспечивающих коррекцию параметров основного двигательного действия. Разработанная интерактивная система прогнозирования успешности прыжка позволяет в реальном времени на основе индивидуальной имитационной модели строить управление технической подготовкой прыгуна в высоту в рамках макроциклов подготовки.
Полученные результаты исследования внедрены в тренировочный процесс спортсменов СДЮСШОР МГФСО «Трудовые резервы», что подтверждается актами внедрения.
Апробация результатов исследования проведена на Всероссийском форуме «Молодые ученые - 2010» (Москва, 2010), Всероссийском форуме «Молодые ученые - 2011» (Москва, 2011), 3rd, 4th Annual international conference ”Physical education sport and health” (Pitesti, Romania, 2010, 2011), III Международной научно-практической конференции «Экология, здоровье, спорт» (Чита, 2011).
Личный вклад автора состоит в получении и научном обосновании результатов исследования, в разработке индивидуальных моделей прогнозирования успешности прыжка в высоту на основе каскадной нейро-нечеткой сети, создании программы для ЭВМ, реализующих возможность использования кинематических характеристик прыжка в высоту для прогнозирования его успешности, разработке методики совершенствования индивидуальной техники прыжка в высоту на основе применения предложенных моделей.
Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечены применением комплекса современных адекватных поставленным задачам методов исследования, включающих видеорегистрацию, компьютерную обработку изображений, методы математической статистики (дисперсионный, корреляционный, регрессионный и дискриминантный анализ) и математический аппарат нейро-нечеткой сети, репрезентативными объемами обследованных контингентов, результатами педагогических экспериментов.
Положения, выносимые на защиту:
1. Видеорегистрация прыжков в высоту с измерением кинематических параметров на основе компьютерной обработки изображений и их математическим анализом обеспечивает выделение индивидуального комплекса биомеханических характеристик (линейных, угловых, временных и скоростных), влияющих на успешность прыжка конкретного спортсмена.
2. Имитационная модель двигательных действий прыгуна в высоту, созданная на основе каскадной нейро-нечеткой сети, позволяет прогнозировать успешность прыжка в высоту. Интерактивная компьютерная система прогнозирования успешности прыжка на заданную высоту обеспечивает получение индивидуальных модельных биомеханических характеристик, что содействует управлению технической подготовкой прыгунов в высоту.
3. Методика управления технической подготовкой прыгуна в высоту, построенная на основе разработанного индивидуального моделирования и комплекса упражнений и психологических двигательных установок, позволяет решать задачи совершенствования техники двигательного действия и повышения спортивного результата.
Объем и структура работы. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, списка литературы и приложений. Объем диссертации составляет 139 страниц, включая 16 таблиц и 14 рисунков. Список литературы включает 176 источников, в том числе 34 иностранных.
Техническая подготовка прыгунов в высоту в процессе спортивной тренировки
Важнейшим компонентом спортивной тренировки для спортсменов высокой квалификации является техническая подготовка. Под ней понима-ют освоение спортсменом системы движений, соответствующей особенно-стям данной спортивной дисциплины и направленной на достижение высо-ких спортивных результатов (В.Н. Курысь, 1991; Б.Н. Шустин, 1995; М.П. Шестаков, 1997; Ж.К. Холодов, В.С. Кузнецов, 2001; А.И. Жилкин и соавт., 2003). Техническая подготовка заключается в обучении технике двигатель-ных действий и ее совершенствовании для максимально эффективного ис-пользования физических возможностей спортсмена (В.М. Дьячков, 1984, 1996; Ю.О. Зражевский, 1990; В.Н. Курысь, 1991; Е.М. Луговский, 1996; М.П. Шестаков, 1997; Ю.А. Гагин, С.В. Дмитриев, 2000; Ж.К. Холодов, В.С. Кузнецов, 2001; В.И. Бобровник, 2008). В свою очередь, под техникой по-нимают способы выполнения двигательных действий (Л.П. Матвеев, 1977, 1991; В.Н. Платонов, 1998; Ж.К. Холодов, B.C. Кузнецов, 2001).
В результате технической подготовки спортсмен таким образом дол-жен изменить параметры технической подготовленности, чтобы достичь максимального прироста спортивного результата. Именно прирост спортив-ного результата является интегральным критерием эффективного управле-ния спортсменом, которое можно представить как перевод его из начального состояния в конечное через ряд промежуточных состояний (А.Н. Воробьев, 1989; Л.П. Шульгатый, 1995; В.И. Тхорев, 1999; А.И. Жилкин и соавт., 2003; В.И. Бобровник, 2008).
Рост спортивных результатов прямо коррелирует с повышением эф-фективности учебно-тренировочного процесса, в котором центральное ме-сто занимает совершенствование двигательных действий, что неизбежно по-вышает требования к уровню технической подготовленности спортсменов и максимальному проявлению двигательных способностей (Л.С. Хоменков, 1987; В.Н. Курысь, 1991; Б.Н. Шустин, 1995; М.П. Шестаков, 1997; А.И. Жилкин и соавт., 2003; В.И. Бобровник, 2008). Совершенная техника двигательных действий необходима для дости-жения наилучшего спортивного результата наряду с общей и специальной физической подготовленностью (Л.П. Матвеев, 1977, 1991; В.Н. Курысь, 1991; Б.Н. Шустин, 1995; М.М. Шур, 2003; В.И. Бобровник, 2008). Следова-тельно, рост спортивного мастерства происходит тогда, когда в тренировоч-ном процессе достигается совершенствование техники двигательных дейст-вий.
Принято считать, что обучение технике двигательных действий состо-ит из трех этапов: этапа начального разучивания, этапа углубленного разу-чивания, этапа закрепления и дальнейшего совершенствования (Л.П.Матвеев, 1977, 1991; Ф.П.Суслов, Ж.К.Холодов, 1997; А.М.Максименко, 1999; А.И. Жилкин и соавт., 2003; И.Ю. Радчич и соавт., 2005). При этом на последнем этапе – этапе спортивного совершенствования – максимальное использование двигательных возможностей спортсмена достигается лишь при оптимальной спортивной технике (В.Н.Курысь, 1991; М.П.Шестаков, 1997; Ю.А.Гагин, С.В.Дмитриев, 2000; М.М. Шур, 2003). Следовательно, на этом этапе достижение наиболее рациональной спортив-ной техники должно играть главенствующую роль в подготовке спортсмена.
Интегральным критерием оценки влияния тренировочных нагрузок является стабильность показателей техники выполнения спортивных уп-ражнений, обеспечивающая устойчивость спортивных результатов (Ж.К.Холодов, В.С.Кузнецов, 2001).
Прыжок в высоту с разбега – координационно сложный вид легкой атлетики, предъявляющий высокие требования к физическим и техническим возможностям спортсменов. Технику прыжка в высоту понимают как сис-тему движений, направленных на рациональную организацию взаимодейст-вия внутренних и внешних сил (активных, упругих, реактивных и инерци-онных) с целью наиболее полного и эффективного использования двига-тельных возможностей спортсмена для достижения наиболее высокого спортивного результата (А.И. Жилкин и соавт., 2003). Данная цель достига-ется путем решения двух основных задач: 1) максимального использования скорости разбега, реактивных, инерционных и упругих сил в отталкивании для достижения максимальной высоты взлета; 2) эффективной реализации достигнутой высоты взлета при переходе через планку.
В ходе совершенствования техники двигательных действий прыгуна в высоту перед спортсменом и тренером встает проблема выбора оптимально-го варианта технической подготовки. Для того чтобы решить эту проблему на индивидуальном уровне, необходимо точно выяснить, какие конкретно кинематические характеристики движения и в каком направлении нужно изменять, чтобы в максимальной степени реализовать двигательные воз-можности прыгуна. В настоящее время предпринимаются попытки исполь-зования для этой цели средств видеорегистрации и видеоанализа (А.Л. Оганджанов, 2005; M. oh, M. Supej, 2008), разработки модельных характе-ристик и применения средств математического моделирования биомеханики прыжка в высоту (I. Blaevi et al., 2006; M. Ae et al., 2007; M. oh, M. Supej, 2008).
Моделирование спортивных движений в прыжках в высоту на основе биомеханического подхода
Прыжок в высоту, с точки зрения биомеханики спортивных движений, представляет собой весьма сложную биомеханическую структуру с боль-шим количеством степеней свободы движения звеньев тела, кинематические характеристики которых существенно меняются в различных фазах прыжка. Прыжок в высоту классифицируется в группу комплексных циклическо-ациклических движений главной целью которых является достижение цен-тром массы прыгуна максмальной высоты при переходе через планку (M. oh, M. Supej, 2008). Техника прыжка в высоту определяется следующими тремя взаимосвязанными фазами: разбег, отталкивание, полет и приземле-ние, при этом каждая предыдущая создает условия для эффективного вы-полнения следующей (Н.А. Бернштейн, 1947; В.М. Дьячков, 1972). Следова-тельно, все фазы прыжка связаны друг с другом определенными целевыми установками. Путем ограничения подвижности в одних суставах и активи-зации их в других, спортсмен управляет перемещением тела в пространстве (В.Ю. Екимов, М.М. Шур, 2003).
Первая фаза – разбег. Выполняя разбег, спортсмен аккумулирует ки-нетическую энергию, приводя тело в положение, необходимое для перевода части этой энергии в движение вверх. Использование кинетической энергии, аккумулированной при разбеге обеспечивается за счет того, что движущееся с определенной скоростью тело при помощи выставленной вперед ноги взаимодействует с опорой. В результате этого линия, соединяющая общий центр массы тела (ОЦМ) спортсмена с точкой опоры, отклоняется от верти-кали на угол, близкий к 40. ОЦМ становится ниже на 24% по отношению к вертикальному положению. При прыжке в высоту оптимальный угол взаи-модействия с опорой равен, по данным математического моделирования, 45. Даже не выполняя далее никаких дополнительных действий, тело изме-няет направление движения, преобразуя горизонтальную составляющую скорости в вертикальную (В.Ю. Екимов, М.М. Шур, 2003).
Как правило, разбег состоит из 6-11 беговых шагов. Он может начи-наться как с места, так и с нескольких шагов подхода. Разбег выполняется вначале под углом к плоскости планки около 90, затем на последних 3-5 шагах прыгун двигается по дуге и отталкивается под углом к планке 35-38. По данным В.Ю. Екимова, М.М. Шура (2003), каждая часть разбега имеет свои оптимальные двигательные установки. На первых нескольких шагах за счет увеличения длины и темпа шагов спортсмен начинает разгонять ОЦМ своего тела. Далее повышение скорости разбега происходит за счет увели-чения темпа шагов при уменьшении их длины. Затем, при выполнении пято-го-седьмого шага спортсмен должен изменить наклон тела для перехода к бегу по дуге. На шестом-третьем шагах направление движения изменяется на 6-10 в каждом шаге под действием центростремительной силы. Из-за созданного наклона туловища внутрь дуги, составляющего до 30-40, ОЦМ тела спортсмена понижается на 20 см и более. Этот момент объясняет целе-сообразность выполнения разбега по дуге.
За один-два шага перед отталкиванием изменяется ориентация тела в сагиттальной плоскости. Действие этого механизма обеспечивает далекую постановку ноги впереди вертикальной проекции ОЦМ тела и оптимальную позу для выполнения последующих действий. Основным управляющим движением является разгибание в тазобедренном суставе, что обеспечивает максимальное перемещение ОЦМ тела вперед и поворот тела назад относи-тельно поперечной оси. При этом момент силы тяжести замедляет передви-жение ОЦМ тела вперед в фазе передней опоры шага и ускоряет поворот относительно ОЦМ назад, а в фазе задней опоры - наоборот. Необходимым механизмом разбега является продвижение спортсмена без значительных вертикальных колебаний (В.Ю. Екимов, М.М. Шур, 2003). Основными управляющими действиями здесь являются сочетания движений в тазобедренном, коленном и голеностопном суставах. При этом одни сус-тавы обеспечивают движение вперед, а другие компенсируют движение вверх. В положении, приближенном к вертикальному, основным управляю-щим движением является разгибание опорной ноги в тазобедренном суста-ве; а в положении переднего шага – ее разгибание в голеностопном и тазо-бедренном суставах.
Направление движения в дугообразном разбеге изменяется на двух последних шагах при переходе к бегу по прямой и во время полетной фазы прыжка. Для устранения действия центростремительной силы спортсмен должен поставить ногу на опору в вертикальной плоскости движения ОЦМ тела. Основное управляющее движение при этом осуществляется во фрон-тальной плоскости путем сгибания и разгибания в тазобедренном суставе маховой ноги. Важно заметить, что данный механизм тесно связан с двумя управляющими движениями, описанными выше. Указанные механизмы должны сочетаться, чтобы сохранить отклоненное положение туловища пе-ред постановкой ноги на место отталкивания (В.Ю. Екимов, М.М. Шур, 2003).
Таким образом, разбег квалифицированного прыгуна отличается, прежде всего, эффективным выполнением подготовительных механизмов, с помощью которых он имеет возможность сохранить высокую скорость дви-жения перед отталкиванием.
Вторая фаза прыжка в высоту – отталкивание, во время которого го-ризонтальная скорость разбега трансформируется в вертикальную скорость (M. oh, M. Supej, 2008). Отталкивание осуществляется дальней от планки ногой на расстоянии 70-110 см от проекции планки. Время опоры в отталки-вании составляет от 0,14 до 0,18 с. (J. Dapena, T.K. Ficklin, 2007). Для дос-тижения максимального вылета необходимо проявление наибольшей мощ-ности на пути вертикального перемещения ОЦМ тела спортсмена при от-талкивании.
Задачи исследования
-Анализ научно-методической литературы; - визуальное наблюдение; - инструментальные методы исследования; - методы математической статистики. Анализ научно-методической литературы Анализ литературных источников и обобщение представленных в них данных выполнены с целью изучения существующих теоретических основ и практических подходов к проблеме повышения эффективности управления спортивной тренировкой прыгунов в высоту на основе использования раз-личных видов моделирования. Литературные данные анализировались по следующим направлениям: теория и методика спортивной тренировки; кинематические характеристики прыжка в высоту; математическое моделирование прыжка в высоту на осно-ве применения биомеханических параметров; создание прогнозных моделей с использованием современных компьютерных технологий, в том числе, по-строенных на основе нечеткой логики и нейронных сетей; методика специ-альной подготовки прыгунов в высоту. Анализ нормативно-правовой документации. В рамках исследования анализу были подвергнуты программы подготовки прыгунов в высоту (И.Ю. Радчич и соавт., 2005). Визуальное наблюдение. Для определения уровня технической подготовленности мы использо-вали визуальное наблюдение, которое считается при достаточной опытности исследователя объективным методом педагогического исследования (А.И. Жилкин и соавт., 2003). Для более объективной оценки двигательных действий прыгунов в высоту мы использовали дополнительно к традиционной системе оценки уровня технической подготовленности инструментальные методы исследо-вания. Инструментальные методы исследования. Регистрация кинематических параметров прыжка в высоту осуществ-лялась путем видеосъемки и фотодиодного хронометража с последующим компьютерным видеоанализом. Видеоциклография. Видеорегистрация проводилась двумя скоростными цифровыми ви-деокамерам, которые крепились на штативах. Первая камера (50 кадр/с) бы-ла неподвижно установлена параллельно плоскости планки, а вторая (210 кадр/с), поворачиваясь, фиксируя движения спортсмена на протяжении все-го прыжка (рис. 1). Испытуемому на области голеностопного, коленного, тазобедренного, плечевого, локтевого и лучезапястного суставов были прикреплены свето-отражающие маркеры для последующего измерения угловых характеристик движений спортсмена. Фотоэлектронный хронометр Для регистрации времени разбега в прыжке в высоту на различных участках использовался фотодиодный хронометраж с помощью фотодиод-ных пар (излучателя и приемника) и миллисекундомера. Это позволяло за-фиксировать продолжительность фаз разбега и прыжковых фаз с точностью до 0,001 с., не мешая при этом спортсмену выполнять соревновательное уп-ражнение. Начало отсчета и остановка времени фиксировались пересечением спортсменом фотодиодных пар и регистрировались с помощью измеритель-ного блока (миллисекундомер, точность – 0,001 с). Фотодиодные пары рас-полагались по обе стороны линии разбега, спроецированной перпендику-лярно к плоскости планки, на четвертом, шестом, восьмом и десятом метрах разбега на расстоянии 2 м друг от друга (рис. 2). Еще две фотодиодных па-ры располагались непосредственно перед отталкиванием и измеряли время прохождения спортсменом последнего метра разбега. С приемника фотоди-одного электронного хронометража сигнал поступал на блок регистрации скоростных и временных параметров (рис. 3). Биомеханическая видеоциклография - компьютерный видеоанализ техники прыжков в высоту. Система видеоанализа включала в себя видеокамеры и компьютер с установленным программным обеспечением (рис. 4). Для видеоанализа движений спортсменов и получения кинематических характеристик техники прыжка использовалось специальное программное обеспечение «Dartfish» (Швейцария), которое обеспечивает:
Успешность исполнения спортивных движений в прыжках в высоту
Правильное техническое исполнение прыжка подразумевает опреде-ленную совокупность движений спортсмена, при которой он взлетает на за-данный рубеж и преодолевает планку. Эта совокупность есть целый ряд па-раметров с определенными кинематическими характеристиками. При соот-ветствии их определенным значениям результат прыжка будет успешным или неуспешным. Представляется целесообразным рассмотреть возможные варианты результативности прыжка. Он может быть успешным, когда высота взята и неуспешным, когда планка сбита. По логике, если спортсмен сбивает план-ку, то высшая точка траектории полёта должна находиться ниже её уровня. Это так называемая фактическая высота прыжка (высшая точка вылета тела прыгуна). Но, как показало проведенное исследование, бывают случаи, когда спортсмен вылетает выше планки, реализовав тем самым свой физи-ческий потенциал, и при этом сбивает её ногами, плечами и т.п. В эксперименте приняли участие 6 прыгунов квалификации «мастер спорта». В качестве примера приводим характеристику исполнения спортив-ных движений в прыжках в высоту спортсмена И.К. Все прыжки спортсмена И.К. были разделены на три выборки с соот-ветствующими кинематическими параметрами (рис. 7): 1) успешные прыжки – планка преодолена; 2) неуспешные прыжки – планка сбита, при этом фактическая высота прыжка ниже уровня планки; 3) неуспешные прыжки – планка сбита, при этом фактическая высота прыжка выше или равна уровню планки. Рис. 7. Схема возможного результата прыжка в высоту и выборки по параметрам. Из этого следует, что прыжок И.К. мог быть неуспешным по двум причинам: 1. Спортсмен не смог вылететь выше уровня планки, не реализовал физический потенциал вследствие неправильной техники. 2. Спортсмен смог вылететь выше уровня планки, тем самым реали-зовав физический потенциал, но не соблюдал правильную технику движе-ний. При анализе его техники выявлена следующая закономерность испол-нения неудачных прыжков (табл. 1). Из 53 попыток, в которых планка была сбита, в 28 прыжках высшая точка вылета спортсмена находилась наравне или выше её уровня на 1-4 см. Из этого следует, что И.К. достаточно готов физически, но имеет проблемы в технике преодоления планки. В фазе поле-та в воздухе исправить ошибки практически невозможно. Поэтому эти огре-хи – следствия неверных движений до момента отталкивания, которые так-же необходимо учитывать и определять те значения параметров, при кото-рых спортсмен не будет сбивать планку, вылетев выше её уровня или нарав-не с ним. При анализе техники спортсмена Л.Б. картина исполнения прыжков несколько другая. Лишь в 5 из 34 неудачных попыток спортсмен вылетал выше планки на 1-2 см, а в остальных прыжках высшая точка траектории вылета находилась ниже. Это говорит о том, что проблем с техникой пре-одоления планки Л.Б. не имел и прыгал в меру своих возможностей. Поэто-му выборки прыжков у данного спортсмена следующие: 1) успешные прыжки – планка преодолена; 2) неуспешные прыжки – планка сбита. Из этого следует, что прыжок Л.Б. мог быть неуспешным по одной причине: спортсмен не смог вылететь выше уровня планки, не реализовав свой физический потенциал вследствие неправильной техники. У спортсмена Т.М., как и у спортсмена И.К., в большей части неудач-ных попыток высшая точка вылета была выше уровня планки или наравне с ней, и, следовательно, основными причинами неудачных попыток служили проблемы в технике преодоления планки. Напротив, у спортсменов И.И., Л.М. и Н.М., подобно спортсмену Л.Б., большая часть неудачных попыток характеризовалась вылетом ниже уровня планки, и, следовательно, основ-ной причиной неудачных попыток была недостаточная реализация физиче-ского потенциала. Сравнение полученных данных свидетельствует о том, что у разных спортсменов могут преобладать различные причины неуспешных прыжков в высоту, связанные с неправильной техникой выполнения основного двига-тельного действия и приводящие либо к недостаточной реализации физиче-ских возможностей, либо к сбиванию планки при реализованном физиче-ском потенциале. Эти моменты необходимо учитывать при построении биомеханической модели успешности прыжка в высоту.
