Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНИВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ СПРИНТЕРСКИХ РЕЗУЛЬТАТОВ В ГРЕБЛЕ ПО ЛИТЕРАТУРНЫМ ДАННЫМ 11
1.1. Педагогический аспект оценивания временных результатов 11
1.1.1. Оценивание временных результатов на соревнованиях 11
1.1.2. Оценивание временных результатов в тренировочном процессе 14
1.2. Понятие о биомеханической гребной системе 19
1.3. Особенности спортивных сооружений для гребного спорта с точки зрения точности оценивания спортивных результатов 20
1.4. Сопротивление передвижению в водной и воздушной средах 21
1.5. Исследование гидродинамики гребка 23
1.6. Анализ существующих методов определения аэро- и гидродинамических коэффициентов сопротивления 27
1.7. Ветер и течение воды как факторы, нарушающие структуру системы движений 35
1.8. Физико-математическое и компьютерное моделирование как методы решения задач в гребном спорте 38
1.9. Основные подходы в оценивании спринтерских результатов с учётом внешних факторов в различных видах спорта 42
1.10. Биомеханические характеристики прохождения гребной спринтерской дистанции 45
ГЛАВА2.ЦЩЬ,ЗДДДЧИ,МЕТОДЬІИОРГАНЮАЦИЯИССЛЕДОВАНИЯ 47
2.1. Цель исследования 47
2.2. Задачи исследования 47
2.3. Методы исследования 48
2.3.1. Изучение и анализ научно-методической литературы 48
2.3.2. ВВЕДЕНИЕ 5
2.3.3. ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОЦЕНИВАНИЯ ВРЕМЕННЫХ
2.3.4. СПРИНТЕРСКИХ РЕЗУЛЬТАТОВ В ГРЕБЛЕ ПО ЛИТЕРАТУРНЫМ
2.3.5. ДАННЫМ 11
2.3.6. 1.1. Педагогический аспект оценивания временных результатов 11
2.3.7. 1.1.1. Оценивание временных результатов на соревнованиях 11
2.3.8. 1.1.2. Оценивание временных результатов в тренировочном процессе 14
2.3.9. 1.2. Понятие о биомеханической гребной системе 19
2.3.10. 1.3. Особенности спортивных сооружений для гребного спорта с точки зрения точности оценивания спортивных результатов 20
2.3.11. 1.4. Сопротивление передвижению в водной и воздушной средах 21
2.3.12. 1.5. Исследование гидродинамики гребка 23
2.3.13. 1.6. Анализ существующих методов определения аэро- и гидродинамических коэффициентов сопротивления 27
2.3.14. 1.7. Ветер и течение воды как факторы, нарушающие структуру системы движений 35
2.3.15. 1.8. Физико-математическое и компьютерное моделирование как методы решения задач в гребном спорте 38
2.3.16. 1.9. Основные подходы в оценивании спринтерских результатов с учётом внешних факторов в различных видах спорта 42
2.3.17. 1.10. Биомеханические характеристики прохождения гребной спринтерской
2.3.18. дистанции 45
2.3.19. ГЛАВА2.ЦЩЬ,ЗДДДЧИ,МЕТОДЬІИОРГАНЮАЦИЯИССЛЕДОВАНИЯ 47
2.3.20. 2.1. Цель исследования 47
2.3.21. 2.2. Задачи исследования 47
2.3.22. 2.3. Методы исследования 48
2.3.23. 2.3.1. Изучение и анализ научно-методической литературы 48
2.3.24. 2.3.2. Метод физико-математического моделирования 48
2.3.27. 2.3.3. Метод фото- и видеосъёмки 50
2.3.28. 2.3.4. Метод регистрации аэро- и гидродинамических параметров 53
2.3.29. 2.3.5. Метод пульсометрии 56
2.3.30. 2.3.6. Экспериментальная проверка правильности компьютерной модели и определение используемых параметров 58
2.3.31. 2.3.7. Педагогическое наблюдение и хронометраж 59
2.3.32. 2.4. Организация исследования 61
2.3.33. ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ ПОДХОДЫ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВРЕМЕНИ,
2.3.34. ВЫЗВАННОГО ДЕЙСТВИЕМ АЭРО- И ГОДРОДИНАМИЧЕСКИХ
2.3.35. ФАКТОРОВ И СТРУКТУРА ПРЕДЛАГАЕМОГО АЛГОРИТМА 62
2.3.36. 3.1. Развитие способов определения времени, вызванного действием аэро- и гидродинамических факторов (dtr) 62
2.3.37. 3.2. Структурные композиции и параметры, используемые при составлении алгоритма и компьютерной модели взаимодействия биомеханической гребной системы со средой (программа AERHYDFS.EXE) 65
2.3.38. 3.3. Время прохождения дистанции как объективный критерий определения подготовленности спортсмена 76
2.3.39. 3.3.1. Сравнение двух результатов с учётом аэрогидродинамических факторов 76
2.3.40. 3.3.2. Оценивание результатов по гибким нормативным критериям, учитывающим аэрогидродинамические условия 77
2.3.41. ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ
2.3.42. УТОЧНЁННОГО МЕТОДА ОЦЕНИВАНИЯ ВРЕМЕНИ ПРОХОЖДЕНИЯ
2.3.43. ДИСТАНЦИИ В ГРЕБЛЕ НА БАЙДАРКАХ 79
2.3.44. 4.1. Компенсирующее действие скоростно-силовой зависимости 79
2.3.45. 4.2. Компьютерное моделирование взаимодействия биомеханической гребной системы со средой 81
2.3.46. 4.2.1. Остановка лодки за счёт действия аэро- и гидродинамических
2.3.47. факторов 81
2.3.48.
2.3.49. 4
2.3.50. 4.2.2. Изменение скорости лодки под действием дополнительного отягощения 83
2.3.51. 4.2.3. Влияние постоянного ветра на время прохождения спринтерской дистанции 85
2.3.52. 4.3. Погрешность вычисления величины поправочного времени 87
2.3.53. 4.4. Новый подход в анализе динамики времени прохождения спринтерской дистанции в гребле на байдарках 90
2.3.54. 4.4.1. Анализ динамики временных результатов в тренировочном процессе 90
2.3.55. 4.4.2. Анализ динамики временных результатов в соревновательном процессе 92
2.3.56. 4.5. Результаты практического использования предложенного метода
2.3.57. оценивания временных результатов на соревнованиях различного уровня... 96
2.3.58. 4.5.1. Оценивание временных результатов, показанных на первенстве г.Москвы 97
2.3.59. 4.5.2. Оценивание временных результатов, показанных на чемпионатах России 2004 и 2005 гг 100
2.3.60. 4.5.3. Оценивание временных результатов Игр XXVIII Олимпиады в
2.3.61. г. Афинах (2004 г.) 103
2.3.62. 4.6. Практическое сравнение временных результатов, показанных в
2.3.63. различных аэро- и гидродинамических условиях 106
2.3.64. ВЫВОДЫ 108
2.3.65. БИБЛИОГРАФИЯ ПО
2.3.66. ПРИЛОЖЕНИЕ 127
2.3.67. АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ 143
2.3.3. Метод фото- и видеосъёмки 50
2.3.4. Метод регистрации аэро- и гидродинамических параметров 53
2.3.5. Метод пульсометрии 56
2.3.6. Экспериментальная проверка правильности компьютерной модели и определение используемых параметров 58
2.3.7. Педагогическое наблюдение и хронометраж 59
2.4. Организация исследования 61
ГЛАВА 3. ОСНОВНЫЕ ПОДХОДЫ К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ВРЕМЕНИ, ВЫЗВАННОГО ДЕЙСТВИЕМ АЭРО- И ГОДРОДИНАМИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ И СТРУКТУРА ПРЕДЛАГАЕМОГО АЛГОРИТМА 62
3.1. Развитие способов определения времени, вызванного действием аэро- и гидродинамических факторов (dtr) 62
3.2. Структурные композиции и параметры, используемые при составлении алгоритма и компьютерной модели взаимодействия биомеханической гребной системы со средой (программа AERHYDFS.EXE) 65
3.3. Время прохождения дистанции как объективный критерий определения подготовленности спортсмена 76
3.3.1. Сравнение двух результатов с учётом аэрогидродинамических факторов 76
3.3.2. Оценивание результатов по гибким нормативным критериям, учитывающим аэрогидродинамические условия 77
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРАКТИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ УТОЧНЁННОГО МЕТОДА ОЦЕНИВАНИЯ ВРЕМЕНИ ПРОХОЖДЕНИЯ ДИСТАНЦИИ В ГРЕБЛЕ НА БАЙДАРКАХ 79
4.1. Компенсирующее действие скоростно-силовой зависимости 79
4.2. Компьютерное моделирование взаимодействия биомеханической гребной системы со средой 81
4.2.1. Остановка лодки за счёт действия аэро- и гидродинамических факторов 81
4.2.2. Изменение скорости лодки под действием дополнительного отягощения 83
4.2.3. Влияние постоянного ветра на время прохождения спринтерской дистанции 85
4.3. Погрешность вычисления величины поправочного времени 87
4.4. Новый подход в анализе динамики времени прохождения спринтерской дистанции в гребле на байдарках 90
4.4.1. Анализ динамики временных результатов в тренировочном процессе 90
4.4.2. Анализ динамики временных результатов в соревновательном процессе 92
4.5. Результаты практического использования предложенного метода оценивания временных результатов на соревнованиях различного уровня... 96
4.5.1. Оценивание временных результатов, показанных на первенстве г.Москвы 97
4.5.2. Оценивание временных результатов, показанных на чемпионатах России 2004 и 2005 гг 100
4.5.3. Оценивание временных результатов Игр XXVIII Олимпиады в г. Афинах (2004 г.) 103
4.6. Практическое сравнение временных результатов, показанных в различных аэро- и гидродинамических условиях 106
ВЫВОДЫ 108
БИБЛИОГРАФИЯ ПО
ПРИЛОЖЕНИЕ 127
АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ 143
Введение к работе
Эффективность процесса подготовки спортсмена в современных условиях во многом обусловлена использованием средств и методов комплексного контроля [96].
Для принятия правильного решения по итогам комплексного контроля помимо показателей тренировочных и соревновательных воздействий необходимо учитывать аэро- и гидродинамические условия, в которых проводились соревнования, а также выполнение контрольных нормативов в тренировочной деятельности. При этом само выполнение тренировочных программ часто зависит от состояния и изменчивости условий внешней среды.
В практике часто случается, что уровень подготовленности спортсмена бывает достаточно высок, а факторы внешней среды не позволяют ему показать высокие результаты [87, 96].
Оценивание результатов в гребле на байдарках осуществляется по Единой всероссийской спортивной классификации. При этом в классификационных нормативах не учитываются аэрогидродинамические условия, а лишь вводятся ограничения на попутный ветер до 2 м/с и течение до 0,05 м/с [45].
Такое оценивание не соответствует главному принципу теории оценок спортивной метрологии [121] - принципу справедливости норм. То есть, если 2 спортсмена прошли спринтерскую дистанцию за равное время, но один из них -при попутном, а другой при встречном ветре, то оценка результатов будет одинаковой, несмотря на то, что спортсмены явно имеют различную подготовленность. Кроме того, как правило, различные аэро- и гидродинамические условия проведения соревнований и отсутствие метода учёта этих условий не позволяют достаточно точно сравнивать временные результаты, показанные на соревнованиях в различных погодных условиях на различных каналах.
Настоящая работа посвящена решению вопросов, связанных с необходимостью учёта аэро- и гидродинамических условий, и разработке метода уточнённого оценивания временных спринтерских результатов в гребле. Предлагаемый метод, заключающийся в вычислении времени, дополнительно затрачиваемого спортсменом при встречном ветре и течении, или выигранного им при попутных факторах, позволяет уточнить действующие нормы дополнительным учётом ветра и течения, и даёт возможность объективно сравнивать временные результаты.
Разработанный нами метод, основанный на применении физической модели взаимодействия воздушных потоков и течения воды со спортсменом и лодкой и включающий специальные алгоритмы и программы, позволяет достаточно точно определить критерий для объективного оценивания в спринтерской гребле. Для уточнённого оценивания спринтерского результата был применён новый критерий - характеристическое время, равное сумме фактического (реального) времени прохождения дистанции и приращения времени, вызванного аэро- и гидродинамическими факторами. Характеристическое время — время, приведённое к определённым условиям (отсутствие ветра и течения воды), позволяет сравнивать результаты, полученные при различных скоростях ветра, температуры воды и других физических условиях. При этом появляется возможность создания более объективных классификационных норм, уточнённых учётом поправочного отрезка времени, связанного с аэро- и гидродинамическими условиями.
Актуальность разработки и внедрения уточнённых критериев оценивания спринтерских результатов в гребле на байдарках.
Актуальность исследования определяется необходимостью повышения эффективности средств и методов педагогического контроля за тренировочной и соревновательной деятельностью спортсменов. В условиях постоянного роста спортивных достижений и острой конкуренции увеличивается риск функциональных перегрузок и травматизма.
В данной работе актуальность определяется тем, что появляется возможность, учитывая различные погодные условия соревнований, более точно оценивать подготовленность спортсмена и решить ряд практических задач, таких как:
1) более эффективное управление тренировочным процессом, основанное на объективном контроле состояния тренированности и своевременной коррекции тренировочных нагрузок;
2) исключить ряд спорных и конфликтных ситуаций, связанных с необъективным оцениванием временных результатов в тренировочном процессе, на отборочных соревнованиях, при присвоении спортивных разрядов и др.);
3) исключить из правил присвоения разрядных норм ограничения по ветру и течению.
Научная новизна результатов исследования заключается в следующем:
1. Впервые на основании проведённых теоретических и экспериментальных исследований создан и апробирован метод объективного оценивания временных результатов в гребле на байдарках, показанных на разных акваториях с учётом условий заездов.
2. Определён объективный критерий - характеристическое время, равный фактическому времени прохождения дистанции, скорректированному на величину поправочного времени, вызванную действием аэро- и гидродинамических факторов, т.е. оно представляет собой временной результат, приведённый к одинаковым условиям при отсутствии метеорологического ветра и течения. Характеристическое время, представленное в таком виде позволяет сравнивать результаты независимо от условий, в которых они были показаны.
3. При оценивании показанных результатов, а также присвоении разрядов и званий, достаточно точно, с использованием специальных программных средств, учитываются погодные условия заезда (параметры ветра, течения, температуры воды и др.).
Рабочая гипотеза. Предполагалось, что разработка и внедрение педагогического контроля, основанного на использовании более надёжного и информативного критерия - характеристического времени прохождения дистанции, в практике подготовки сильнейших гребцов России, в сравнении с используемыми при традиционных методах и средствах контроля, должно повысить качество управления процессом совершенствования мастерства, а значит, будет способствовать росту спортивных результатов. В основе метода — физическая модель, заключающаяся в применении принципа суперпозиции для сил, действующих на спортсмена с лодкой в течение элементарного конечного отрезка времени, при этом изменение скорости лодки определяется 2-м законом механики, а скорость в любой момент времени может быть вычислена по соответствующей рекуррентной формуле.
Педагогическая значимость предлагаемого метода для теории и практики физического воспитания, спортивной тренировки.
1) С помощью предлагаемого в данной работе метода тренеры впервые получают возможность достаточно точно оценивать и контролировать подготовленность спортсмена на основании анализа временных результатов и параметров гидрометеорологических условий проведения заездов.
2) Предложенный теоретический метод, целесообразность применения которого подтверждена в практике гребного спорта, может быть использован для построения методов расчёта приращения времени за счёт аэрогидродинамических факторов также в других циклических видах спорта: лёгкой атлетике, велоспорте, лыжном и конькобежном спорте.
3) Результаты исследования и предложенный метод были внедрены в практику соревнований городского и Всероссийского уровня, проходивших на акватории гребного канала "Крылатское". Соответствующий акт внедрения прилагается. От внедрения разработки получен положительный результат, выразившийся в повышении эффективности контроля за специальной подготовленностью гребцов, своевременной коррекции тренировочных нагрузок, а также в исключении некоторых конфликтных ситуаций, связанных с необъективным оцениванием.
4) Разработанная компьютерная модель, наглядно иллюстрирующая воздействие аэро- и гидродинамических сил на биомеханическую гребную систему, используется для освоения учебной программы специализации "Теория и методика гребли на байдарках и каноэ". Соответствующий акт внедрения прилагается. От внедрения разработки получен положительный эффект, выразившийся в повышении знаний студентов о методах контроля за специальной подготовленностью гребцов, применении ЭВМ в тренерской практике, а также более глубоком понимании вопросов аэро- и гидродинамического сопротивления.
5) Результаты диссертационной работы позволяют сделать квалификационные нормативы более объективными и пересмотреть их в отношении ограничений по скорости ветра и течения.
Результаты исследования опубликованы в научно-методической литературе, докладывались на научных конференциях различного уровня. Объект исследования. Биомеханическая система пространственных, временных, динамических и кинематических параметров в гребле на байдарках. Предмет исследования. Влияние аэро- и гидродинамических факторов на временной результат в спринтерской гребле.
На защиту выносятся следующие основные положения:
1. Метод оценивания временных спринтерских результатов в гребле на / байдарках позволяет сравнивать временные результаты, показанные в различных аэрогидродинамических условиях и вносить своевременную коррекцию в тренировочный процесс.
2. Методика составления гибких классификационных нормативов, основанных на критериях Единой всероссийской спортивной классификации, учитывает аэро- и гидродинамические условия заезда и позволяет снять ограничения по скорости ветра и течения при присвоении спортивных разрядов.
3. Объективное оценивание времени прохождения спринтерской дистанции в гребле на байдарках с учётом аэрогидродинамических факторов позволяет повысить результативность соревновательной деятельности путём более эффективного управления тренировочным процессом.
