Компьютеризованный тренировочно-исследовательский комплекс для совершенствования стартовых действий юных футболистов тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.08 ВАК РФ

Бориев Лиуан Викторович

КОМПЬЮТЕРИЗОВАННЫЙ ТРЕНИРОВОЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СТАРТОВЫХ ДЕЙСТВИЙ ЮНЫХ ФУТБОЛИСТОВ

01 02 08 - Биомеханика

13 00 04 — Теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки, оздоровительной и адаптивной физической кульгуры

Автореферат на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Нальчик 2007

003070257

Работа выполнена в Кабардино-Балкарском государственном университете им X М Бербекова

Научные руководители: доктор педагогических наук, профессор,

Лукьяненко Виктор Павлович

кандидат педагогических наук, доцент Черкесов Тимур Юрьевич

Официальные оппоненты доктор биологических наук, профессор

Иванова Галина Павловна

доктор педаго1 ических наук, доцент Сляднева Любовь Николаевна

Ведущая организация Адыгейский юсударственный

университет

Защита состоится 24 мая 2007 г в 10— часов на заседании диссертационного совета К 212 076 01 при Кабардино-Балкарском государственном университете (360004, г Нальчик, ул Чернышевского, 173)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кабардино-Балкарского государственного университета

Автореферат разослан 24 апреля 2007 г

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат педагогических наук, доцент

Кожемов А.А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность Физическая подготовка футболистов должна иметь определенное специализированное направление и этим способствовать наиболее полному развитию специальных двигательных качеств и навыков (стартовая скорость и скоростно-силовая выносливость, быстрое ведение мяча и тд ), а с другой стороны, дополняя специальную тренировку, обеспечивать полноценное решение оздоровительных задач спорта (В П Филин, 1974, Зациорский, 1976, ВН Платонов, 1980, В В Бойко, 1987, ВМ ЮВ Верхошанский, 1988 идр)

Одним из основных качеств в общей и специальной физической подготовленности футболиста играет быстрота Это физическое качество отражает уровень двигательных возможностей футболиста (С А Савин, 1975, В И Козловский, 1988, КС Сарсания, 1988, ВН Селуянов, 1988, АП Золотарев, 1996, А М Тхазеплов, 2004 и др )

Таким образом, одной из важнейших задач подготовки юных футболистов является развитие скоростно-силовой выносливости и стартовой скорости В связи с этим, рассматривая методику физической подготовки футболистов, мы имеем в виду, прежде всего, методы повышения скоростно-силовой выносливости и быстроты бега (М А Годик, 1981, С Голомазов, 1994, В П Губа, 2000, С Ю Тюленьков, 2000, Энцо Сассо, 2003 и др )

Вместе с тем, накопленный опыт и результаты спортивной тренировки свидетельствуют о том, что традиционные тренировочные средства, используемые футболистами, не достаточно эффективны и со временем приводят к возникновению обратной зависимости между повышающимся мастерством выполнения специальных упражнений и эффектом их воздействия

Неадекватность традиционных средств и методов тренировки возрастающим требованиям по совершенствованию качеств быстроты и скоростно-силовой выносливости обусловили необходимость поиска более эффективных методик и технологий организации тренировочного процесса (В В Кузнецов, 1975, ИП Ратов, 1976, А В Ивойлов, 1982, ЮТ Черкесов, 1993, Г И Попов, 2003 и др )

В ходе исследования состояния проблемы совершенствования стартовых действий юных футболистов выявлено существенное противоречие между бесспорной значимостью качества старта, стартового ускорения для конечного результата двигательных действий и отсутствием в теории и методике организации тренировочного процесса в футболе современных биомеханически обоснованных подходов к совершенствованию этой определяющей части двигательного действия

Выше сказанное обусловливает научную проблему, в рамках которой выполнена данная диссертационная работа

Научной задачей исследования является разработка и создание компьютеризованного тренировочно-исследовательского комплекса (КТИК), реализующего управляемые переменные режимы сопротивления, уточнение представлений о закономерностях изменения скоростных и скоростно-силовых характеристик двигательных действий футболистов 13-15 лет в условиях применения КТИК и разработка на этой основе технологии совершенствования стартовых ускорений юных футболистов под влиянием убывающего режима сопротивления

Объект исследования - процесс совершенствования двигательных действий юных футболистов 13-15 лет

Предмет исследования - особенности проявления скоростно-силовых характеристик юных футболистов в традиционных и искусственно созданных условиях тренировочного процесса

Цель исследования - экспериментально обосновать эффективность применения компьютеризованного тренировочно-исследовательского комплекса, задающего убывающий режим сопротивления, для развития скоростно-силовых способностей и специальной выносливости юных футболистов, как основы успешности выполнения старта и стартового ускорения

Рабочая гипотеза состояла в том, что существующая методика развития стартовой скорости может быть существенно усовершенствована в условиях применения компьютеризованного тренировочно-исследовательского комплекса, работающего в режиме убывающего сопротивления, направленного на формирование двигательных действий юных футболистов

Эффективность применения такого комплекса может быть достигнута при реализации основополагающих принципов совершенствования двигательных качеств, а именно

- сила развивается в большей степени в той точке (отрезке пути) движения, где преодолевается большое сопротивление,

- движение спортсмена в процессе выполнения спортивного упражнения сопровождается проявлением силового и скоростного акцентов на различных его участках,

- скорость движений с преодолением малых внешних сопротивлений растет быстрее всего в том случае, когда изометрическая тренировка силы проводится при положении тела, соответствующем началу движения,

- применение комплекса не должно нарушать биомеханическую структуру двигательного действия

Задачи исследования

1 Осуществить анализ и обобщение данных специальной научной и научно-методической литературы о развитии скоростных и скоростно-силовых качеств футболистов 13-15 лет

2 Разработать и создать компьютеризованный тренировочно-исследовательский комплекс для тренировки футболистов, создающий убывающий режим сопротивления

3 Выявить биомеханические закономерности изменения скоростных и скоростно-силовых способностей юных футболистов в условиях применения компьютеризованного тренировочно-исследовательского комплекса

4 Разработать технологию применения компьютеризованного тренировочно-исследовательского комплекса, направленную на сопряженное развитие силы, скорости и специальной выносливости и экспериментально обосновать ее эффективность в процессе совершенствования стартовых действий юных футболистов

Теоретико-методологическую базу исследования составили научные положения В М Зациорского о «развитии двигательных качеств спортсменов», концепции И П Ратова об «искусственно управляющей среде» и Ю Т Черкесова о «непрерывном регулировании взаимодействия спортсмена и предметной среды», А П Золотарева о «многолетней подготовке юных футболистов», В П Губы об «индивидуальных особенностях юных спортсменов»

Научная новизна-

• разработан и предметно выполнен компьютеризованный тренировочно-исследовательский комплекс для развития стартовой скорости и скоростно-силовой выносливости футболистов, создающий убывающий режим сопротивления и позволяющий регулировать нагрузку при выполнении специальных упражнений в соответствии с уровнем подготовленности занимающихся, получено положительное решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2005113612/12(015662),

• исследован характер изменения величины сопротивления, создаваемого КТИК, и скорости перемещения спортсмена по дистанции при выполнении стартовых ускорений в условиях его применения,

• разработана технология применения компьютеризованного тренировочно-исследовательского комплекса в тренировочном процессе юных футболистов и обоснована эффективность выполнения специально-вспомогательных упражнений в условиях искусственной среды с убывающим режимом сопротивления

Теоретическая значимость Проведенное исследование позволило обобщить знания о качестве быстроты, применив основные их положения для характеристики двигательной деятельности в футболе Расширены представления об особенностях стартовых движений и закономерностях становления спортивного мастерства юных футболистов Научно обоснована и экспериментально подтверждена эффективность совершенствования скоростных и скоро-стно-силовых качеств, проявляемых в стартовых двигательных действиях футболистов в условиях применения искусственной среды, задающей убывающий режим сопротивления

Практическая значимость Результаты исследования и сформулированные на их основе выводы и практические рекомендации дополняют базу научно-методического обеспечения тренировочного процесса футболистов новыми положениями о совершенствовании скоростных и скоростно-силовых качеств спортсменов с помощью искусственной среды с управляемыми сопротивлениями Разработанная технология применения КТИК в убывающем режиме сопротивления для совершенствования старта и стартового ускорения внедрена в учебно-тренировочный процесс РСДЮСШОР по подготовке юных футболистов г Нальчика и учебный процесс факультета физической культуры и спорта Кабардино-Балкарского государственного университета, что способствует более успешному решению задач спортивной и профессионально-педагогической подготовки

На защиту выносятся1

• Компьютеризованный тренажерный комплекс для тренировки футболистов, содержащий блок создания переменного сопротивления, блок измерения и контроля биомеханических характеристик и программный блок, включающий служебные и тестовые, информационные и регистрационные, а также математические программы для регистрации и обработки характеристик спортивного упражнения

• Биомеханические особенности выполнения упражнений в условиях применения компьютеризованного тренировочно-исследовательского комплекса, позволяющего управлять физической нагрузкой с учетом уровня подготовленности занимающихся, исключающие возможность перегрузки опорно-двигательного аппарата

• Авторская технология применения КТИК с убывающим режимом сопротивления, создающая оптимальные условия для повышения эффективности специально-вспомогательных упражнений футболиста благодаря акцентированному проявлению силы и скорости, обусловленному характером переменной нагрузки

• Достоверно более высокие показатели скоростно-силовой выносливости футболистов, применявших КТИК, по сравнению с показателями, достигнутыми в результате традиционной тренировки

Апробация работы Основные положения диссертации докладывались на заседании кафедры «Научных основ физической культуры и спорта» КБГУ, на региональных научно-практических конференциях, опубликованы в научных изданиях различного уровня

Достоверность и надежность полученных результатов и выводов обеспечивается достаточным объемом выборки испытуемых, использованием электронных устройств объективной информации, применением методов математической статистики, количественного и качественного анализов, положительными результатами педагогического эксперимента

Объем и структура работы Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, отражающего 195 источников, в том числе 13 - на иностранном языке Иллюстративный материал включает 22 рисунка, 3 таблицы и 4 приложения Общий объем работы -128 страниц

Организация исследования

Первой задачей исследования являлся обзор и анализ научной, научно-методической и специальной литературы Особое внимание при этом уделялось раскрытию проблемы развития стартовой скорости футболистов и спринтеров В результате осуществлена постановка проблемы, сформулированы цель и задачи экспериментального исследования и определены условия его организации и проведения

В процессе решения второй задачи исследования разработан компьютеризованный тренировочно-исследовательский комплекс, обеспечивающий возможность выполнения старта и стартового ускорения футболистом при убывающем режиме сопротивления Основным конструктивным элементом комплекса является медный диск и электромагнитный тормоз, позволяющим в большом диапазоне регулировать величину создаваемого сопротивления

В основе предлагаемой конструкции лежала идея создания условий для целенаправленного силового воздействия на требуемую мышечную группу и возможность получения достоверной информации о проявлении биомеханических характеристик выполняемого упражнения

Для выявления закономерностей изменения биомеханических характеристик в условиях применения КТИК, задающего убывающий режим сопротивления (3-я задача исследования), и разработки технологии его применения в тренировочном процессе юных футболистов был организован поисковый эксперимент В нем приняли участие 10 спортсменов РСДЮСШОР г Нальчика в возрасте 13-15 лет Экспериментальные исследования проводились в условиях НИЛ «Биотехника» кафедры Научных основ физической культуры и спорта КБГУ В процессе исследований выявлялись величины начального сопротивления, создаваемого КТИК, в зависимости от уровня физической подготовлен-

ности спортсменов Подбор сопротивления осуществлялся таким образом, чтобы его величина обеспечивала максимальное проявление скорости на участке стартового разгона и отрицательно не сказывалась на технике бега

Испытуемым предлагалось выполнить по 4 ускорения в условиях убывающего сопротивления, создаваемого КТИК, с различной начальной его величиной При этом проводилась регистрация биомеханических характеристик -скорости движения и силы реакции опоры во время старта и бега по дистанции Полученные параметры обрабатывались с помощью пакета компьютерных программ для регистрации, оперативной обработки и представления информации о биомеханических характеристиках упражнения

По итогам анализа специальной научной литературы и проведенного поискового эксперимента мы разработали технологию применения КТИК для развития скоростно-силовых способностей юных футболистов (4-ая задача исследования) При ее разработке мы опирались на методику развития скоро-стно-силовой подготовки футболистов С Ю Тюленькова и А А Федорова

Для проверки эффективности предлагаемой технологии применения КТИК с убывающим режимом сопротивления был организован основной педагогический эксперимент, проходивший в три этапа, охватывающие 2002-2005 учебные годы

Первый этап (октябрь 2002 года) - сформированы 2 группы из учащихся РСДЮСШОР экспериментальная и контрольная по 20 человек в каждой с максимальной идентичностью ростовых и весовых показателей занимающихся Возраст участников эксперимента - 13-14 лет С этой целью проведено предварительное диагностическое обследование для получения фактического материала об уровне физической (двигательной) подготовленности участников

Для определения уровня двигательной подготовленности испытуемых применялись общепринятые тесты для данной возрастной группы, которые в наибольшей степени соответствовали целям нашего исследования

Пробвгание отрезка 10 метров (с) - для определения стартовой скорости юных футболистов Испытуемым предлагалось выполнить стартовое ускорение в трех забегах с установкой на максимальную скорость Бег выполнялся с высокого старта Регистрация скорости осуществлялась с помощью секундомера, фиксировался лучший результат Для более точного измерения времени проводились одиночные забеги

Пробегание отрезка 30 метров (с) - для определения скоростных способностей занимающихся Бег выполнялся с высокого старта В забеге одновременно участвовали 2 человека Испытуемым предлагалось выполнить по 3 забега, регистрировался лучший результат

Прыжок в длину с места Для проведения обследования мы провели линию и перпендикулярно к ней закрепили сантиметровую ленту Учащиеся вставали около линии, не касаясь ее носками, затем, отведя руки назад, сгибали ноги в коленях и, оттолкнувшись обеими ногами, сделав резкий мах руками вперед, прыгали вдоль разметки Расстояние измерялось от линии до ближайшей к ней точки касания земли Испытуемым давалось три попытки Засчитывался лучший результат

Прыжок вверх с места Выполнялся из исходного положения - ноги на ширине плеч, руки опущены Регистрация высоты выпрыгивания осуществлялась с применением комплексной инструментальной методики Она включает

датчик вертикального перемещения, закрепляемый на поясе спортсмена, и персональный компьютер с программным обеспечением, позволяющим регистрировать высоту прыжков и выводить среднее значение

Прыжки в длину и вверх с места применялись для выявления скоростно-силовых способностей

Тестирование проводилось в условиях Детского стадиона РСДЮСШОР, где проводятся тренировочные занятия секции по футболу, и в НИЛ «Биотехника» КБГУ

Второй этап (сентябрь 2003 - май 2004) - основной педагогический эксперимент В нем приняли участие 24 учащихся РСДЮСШОР г Нальчика

При построении учебно-тренировочных занятий в контрольной и экспериментальной группах сохранено количество учебных часов, предусмотренных программой спортивной школы

Тренировочные занятия в контрольной группе проводились 3 раза в неделю в естественных условиях по традиционной методике, включающей в себя и время для специальной скоростно-силовой подготовки В основу подготовки скоростно-силовой направленности входили следующие беговые упражнения

• ускорения на дистанции 15 м,

• бег с высоким подниманием бедра с последующим ускорением,

• бег спиной вперед с последующим разворотом и ускорением,

• бег на месте с высоким подниманием бедра и дальнейшим ускорением,

• рывок на отрезке 10-15 м в конце бега, не снижая скорости, выпрыгнуть строго вверх и остановиться,

• бег по прямой с резким изменением направления по сигналу тренера (Л В Волков, 1994 и др )

Экспериментальная группа основную часть тренировочного процесса проходила совместно с контрольной группой, а занятия по специальной подготовке проводились в условиях НИЛ «Биотехника» с применением КТИК по разработанной нами технологии на основе вариативного метода выполнения упражнения Суть вариативности в чередовании ускорений в условиях комплекса с ускорениями в естественных условиях

Для удобства проведения занятий группа была разделена на 2 подгруппы по 6 человек, что позволило не превышать общее время тренировочного занятия и обеспечить достаточную его плотность Каждая подгруппа занималась в условиях КТИК в одни и те же дни с разрывом в полчаса 3 раза в неделю перед основной частью тренировки

Перед началом занятий на КТИК испытуемые выполняли разминку с целью мобилизации вегетативных систем организма Время работы на комплексе на одном занятии не превышало 25-30 минут Подбор оптимального сопротивления осуществлялся с учетом физических возможностей каждого ученика Им предлагалось выполнить 4 серии стартовых ускорений, каждая из которых состояла из чередований 2-х пробеганий в условиях комплекса и 2-х традиционных

В ходе занятия осуществлялся постоянный медико-биологический контроль по внешним признакам утомления окраска кожи, потливость, дыхание, двигательная координация и пульс Таким образом, определялось соответст-

вие величины задаваемой нагрузки состоянию здоровья и уровню подготовленности занимающихся и при необходимости осуществлялась ее коррекция

Третий этап (сентябрь 2004 - май 2005 г) предусматривал проведение повторной диагностики по первоначальным контрольным тестам для оценки позитивности влияния предложенной технологии

Кроме того, по окончании основного педагогического эксперимента, для определения уровня развития скоростной выносливости проводился анализ динамики времени пробегания отрезка 30 м в нескольких попытках Для этого спортсменам контрольной и экспериментальной групп предлагалось выполнить по 7 забегов с установкой на максимальную скорость бега с фиксацией времени каждой попытки

По окончании экспериментов проводилась обработка полученных данных, на их основе делались выводы об эффективности тренажерного комплекса, разрабатывались практические рекомендации и методические указания к проведению занятий с его применением

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В современной научной, научно-методической и специальной литературе скоростная выносливость юных футболистов рассматривается как предпосылка, определяющая способность эффективного освоения соревновательных упражнений и дальнейшее развитие спортивного мастерства

Однако, научные исследования, накопленный опыт и результаты спортивной тренировки свидетельствуют о том, что традиционные тренировочные средства, применяемые футболистами, со временем приводят к замедлению роста скоростных качеств в виду адаптационных процессов организма (Ю Т Черкесов 1993, А П Золоторев 1996, и др )

Серьезным недостатком существующих технологий совершенствования двигательных способностей является то, что в основе действия применяемых тренажерных устройств лежит принцип постоянного (не изменяющегося по величине) дополнительного сопротивления или облегчения

Эффективность же скоростной и скоростно-силовой подготовки спортсменов разных видов спорта в работах многих специалистов (Ю Т Черкесов, 1993, С С Добровольский, 1999, Г И Попов, 2005 и др ) связывается с применением тренажерных устройств, которые позволяют значительно тоньше дифференцировать режимы работы мышц, чтобы избежать закрепления ошибок в технике движения Такая тенденция развития скоростной и скоростно-силовой подготовки привела к необходимости создания технических средств, позволяющих по ходу выполнения упражнения регулировать величину нагрузки

В процессе развития идеи об управлении движениями в спорте с использованием переменных сопротивлений появился новый класс технических средств - «Машины управляющего воздействия» (МУВ) Преимущественное отличие МУВ от ранее предложенных технических средств заключается в возможности регулирования сил взаимодействия спортсмена и предметной среды с помощью переменных сопротивлений на основе получаемой объективной информации об особенностях проявлений двигательных характеристик непосредственно по ходу упражнения

Эффективность такого подхода к управлению двигательными действиями спортсменов в скоростно-силовых видах спорта доказана многочисленными исследованиями специалистов (В И Жуков, 1999, АМ Доронин, 1999, В Г Свечкарев, 2001, Т Ю Черкесов, 2001, Ч X Ингушев, 2002, И И Сердюков, 2002, Э Б Яхутлова, 2004)

В процессе исследования состояния проблемы выявлено недостаточное внимание к возможности развития скоростных качеств юных футболистов на основе применения тренажерных устройств И, несмотря на многочисленные доказательства эффективности МУВ, до настоящего времени не разработаны технологии их применения для сопряженного развития специальных двигательных качеств в футболе

Вместе с тем, известно, что одним из эффективных способов развития специальной силы и скорости является преодоление инерции вращающейся массы в направлении движения Нагрузка в этом случае соответствует требованиям естественного движения, а величина сопротивления уменьшается по мере раскручивания диска с намотанным тросом

На тренажере, реализующем этот принцип, можно дифференцировать величину сопротивления строго на отдельных отрезках движения, чего нельзя сделать, применяя общепринятые средства тренировки

Указанное обстоятельство побудило нас к созданию (по идее профессора Ю Т Черкесова) компьютеризованного тренажерного комплекса, реализующего переменные режимы сопротивления, и разработке на его основе оригинальной методики совершенствования старта и стартового ускорения юными футболистами в условиях убывания нагрузки по ходу выполнения упражнения Компьютеризованный тренировочно-исследовательский комплекс (КТИК)

Эффективное управление тренировочным процессом спортсменов требует систематической оценки их ведущих физических качеств Такими качествами для футболиста являются сила, скорость и их совместное проявление -мощность Точно оценивая время проявления указанных качеств, можно вносить коррективы в процесс тренировки спортсменов

КТИК (рисунок 1), разработанный в НИЛ «Биотехника», предназначен для развития скоростно-силовых качеств и специальной выносливости футболистов с использованием убывающего режима сопротивления на начальном этапе стартового разгона

Принцип работы комплекса Спортсмен, надев пояс с тросом, принимает стартовое положение Сила сопротивления комплекса передается спортсмену через трос, намотанный на барабан В первый момент двигательного действия спортсмена нагрузка создается за счет инерции масс барабана и медного диска По мере увеличения скорости вращения медного диска начинает действовать электромагнитная сила взаимодействия постоянного тока электромагнитов с полем токов, индуцируемых магнитами в медном диске Эта сила зависит от величины тока, протекающего через обмотки электромагнитов, и подбирается индивидуально для каждого спортсмена в зависимости от уровня его физической подготовки

После стартового сигнала спортсмен, как можно сильнее отталкиваясь от стартовых колодок, начинает бег, в процессе которого трос сматывается с ба-

рабана. На участке стартового разгона спортсмен испытывает сопротивление, которое в последствии уменьшается до нулевого значения.

Рисунок 1 Компьютеризованный тренировочно-исследовательски и комплекс (КТИК)

Биомеханические особенности проявления скоростно-силовых характеристик при выполнении стартового ускорения в условиях применения КТИК

Проведенный поисковый эксперимент позволил выявить закономерности проявления скоростных и скоростно-силовых характеристик в условиях применения КТИК.

Особенностью выполнения беговых упражнений с применением компьютеризированного научно-исследовательского комплекса в режиме убывающего сопротивления является большее проявление сипы, как стартового компонента. и скорости движения ло дистанции - как скоростного компонента специальной выносливости футболиста.

На рисунках 2 и 3 представлена динамика величины создаваемого сопротивления и скорости движения по дистанции с применением КТИК

Спортсмену в стартовом положении и е момент подачи туловища вперед задается сопротивление 90 Н. При дальнейшем разгибании ног и отталкивании в первом беговом шаге оно достигает 200 Н (рисунок 2) Такой характер создаваемого сопротивления соответствует структуре старта, где наблюдается максимальное значение проявляемой силы.

На последующих отрезках бега создаваемое сопротивление уменьшается Этому способствуют конструктивные особенности предлагаемого нами комплекса. Благодаря убывающему сопротивлению, величина которого уменьшается до минимума на первых метрах дистанции, спортсмен получает

возможность увеличивать скорость движения, развивая ее до максимума (рисунок 3)

см

Рисунок 2 Характер изменения величины создаваемого сопротивления

см

Рисунок 3 Характер изменение скорости перемещения по дистанции

Таким образом, выполнение беговых упражнений в условиях предлагаемого комплекса создает предпосылки для развития скоростно-силовых качеств и специальной выносливости, от которых во многих видах спорта, в том числе

и е футболе, зависит достижение высоких результатов, а именно: проявлению силы реакции о пары на старте и акцента скорости при беге гга дистанции, за счет снижения внешнего сопротивлении до полного его исчезновения

Технология применения КТИК для совершенствования скоростно-сиповых способностей юных футболистов

Предлагаемая нами технология основывается на методе вариативности, который, по мнению Л С.Ивановой и др. специалистов, позволяет совершенствовать механизм переноса качеств и навыков при выполнении однородного движения в разных условиях. В основе данного метода обучения и тренировки лежит следовой эффект памяти т.е. результат следового последействия. Вариативный метод выполнения упражнения а нашем случае заключался а следующем: стартовое ускорение на 15 м выполнялось в 4-х подходах, а в каждом подходе чередовались ускорения в условиях КТИК и в обычных условиях

Футболист после стартов с преодолением сопротивления, создаваемого комплексом, прилагает такое же усилие, выполняя стартовый разгон в обычных условиях.

Эффективность совершенствования стартовых действий юных футболистов в условиях применения КТИК

По окончании экспериментального исспедования выявлено увеличение параметров контрольных упражнений в обеих группах. Однако, эначитепьный, статистически достоверный прирост результатов специальной скоростной подготовки произошел в эхспериментальной группе по сравнению с контрольной.

Прыжок вверх с места со взмахом руками. До начала эксперимента показатели сравниваемых групп рааиы: 43,5±1,74 см - в контрольной и 43,6±1.68 см — 5 экспериментальной группе. После эксперимента выявлен статистически достоверный прирост результатов в обеих группах: в контрольной группе до 44.6+2,08 см, в экспериментальной группе до 47,8±2,39 см, что значительно бопьше по сравнению с контрольной группой (р<0,05) (Рисунок 4).

60

О котельная груПЩ до эксперимента □ экспериментальная группа до эксперимента О конгрсщьяая группа после жеперимснга ■ экспгримекгалыад группа поме эксперимента Рисунок 4 Результаты выполнения прыжка аверх

В беге на 30 м экспериментальная группа перед экспериментом показывала результат 4,69±0,15 с, а после эксперимента - 4.29±0.15 с (р<0,05). Результат улучшился на 0,40 с. В контрольной группе эти показатели соответственно равны 4,61 ± 0.06 с и 4,55 ± 0,03с (р<0,05). В этой группе результат улучшился лишь на 0,06 с (Рисунок 5)

S 4,8 4.6 4 4

4.2 4

3.3 3.6

D контрольная ipviip.ii ::о ткспсрилилпл

D м ' :',i> i l 11 ч [ру п . ..1 |5ослс ixc ; ■ им с и гл CD экспериментальная ipyriFta l>' : I:' Р и1 '.M .1

Ш экспериментальная ipyiina гсослс э^Ьеримс ,.i

Рисунок 5 Результаты пробегэния отрезка 30 м

4.7

4.8 4.5 А А 4,3 4,г 4.1

—- -

•

и

—

Я

Щ •н

% 4.

ш ■ ;

•\1

3 3 ?

N° попытки

О контрольная группа □ экспериментальная группа

Рисунок 6 Средн/е значения времени лробегания отрезка 30 м

Представленные на рисунке 6 средние значения времени пробегания отрезка 30 м в 7 попытках позволили провести анализ динамики проявления скоростной выносливости футболистов контрольной и экспериментальной групп Итак, лучшее время в обеих группах наблюдается е четвертой попытке, но дальнейшее ухудшение показателей происходит только в контрольной группе

Результаты прыжков в длину с места до начала эксперимента составляли 181 ±2,^5см в экспериментальной группе и 180±3,О7 см - в контрольной. После эксперимента обнаружен их значительный прирост в экспериментальной группе - 193,0+4,91 см (р<0 05) против 185,08 ± 2,45 см (р<0,05) - в контрольной группе (Рисунок 7).

200

□ контрольная [рулпа до эксперимента

□ экспериметггальная группа до вперим с та О кошро.-ыия ipviuia мосле эксткрименга

■ ^соеримеЕггальная группа после эксперимента

Рисунок 7 Результаты прыжка в длину с места

Стартовое ускорение на 10 М. Зарегистрированное время стартового ускорения до эксперимента в контрольной и экспериментальной группах достоверно не различается: 1,764 ± 0.019 с и 1,762 ± 0,016 с соответственно. По окончании исследования в экспериментальной группе произошло значительное улучшение данного показателя по сравнению с контрольной: 1,705 ± 0,035 с против 1,747, ± 0,025 с (Рисунок 8).

Анализ показателей силы реакции опоры. На рисунке 9 представлены средние значения силы реакции опоры е обеих группах до и после эксперимента. В экспериментальной группе этот показатель после эксперимента составил 377,36 ± 54,71 Н. что достоверно больше исходного его значения -209,52 ± 34,48 Н. В контрольной группе эти показатепи соответственно равны 280,55 ± 58 25 Н и 197,21 ± 39,45 Н.Сравнение результатов среднего значения силы реакции опоры обеих групп по окончании эксперимента выявило достоверно больший их прирост в экспериментальной группе.

до эксперимента после эксперимента

□ контрольная группа ■ экспериментальная группа Рисунок 8 Среднее значение времени стартового ускорения на 10 м

до эксперимента после эксперимента

□ контрольная группа В экспериментальная группа Рисунок 9 Среднее значение силы реакции опоры

Существенный прирост результатов в силе реакции опоры, а беге на 10 и 30 метров, в прыжках в длину с места и прыжках в высоту с места (показатели уровня развития скоростно-сиг.овых качеств) в экспериментальной группе свидетельствует об эффективнос"и применения КТИК а тренировочном процессе юных футболистов для направленного развития стартового ускорения.

Выявленная динамика времени пробегания 30 метроа в 7 повторениях позволяет утверждать, что применение вариативного метода (чередование выполнений старта с применением КТИК и в традиционных условиях) оказывает положительное воздействие на развитие скоростно-сиповой выносливости.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Анализ и обобщение данных научной и научно-методической литературы позволяют отметить, что двигательные качества сила, скорость и выносливость проявляются взаимосвязано в любых двигательных действиях Различие состоит в величине, характере проявления силы и скорости и их соотношений в соревновательных упражнениях различных видов спорта (С Голомазов, 1994, А П Золотарев, 2004, и др )

Соотношение двигательных качеств в соревновательных упражнениях в значительной степени зависит от величины и характера внешнего сопротивления, с которым взаимодействуют мышцы спортсмена

Как утверждает С Ю Тюленьков, факторный анализ структуры специальной физической подготовленности футболистов позволил установить, что на различные виды выносливости приходится 41% из 81% общей дисперсии выборки, а на скоростно-силовые качества, включающие стартовую, дистанционную скорость и взрывную силу - 23,6%

Из общего числа стартовых ускорений наибольшее количество приходится на отрезки в 18 м (45%) и 32 м (30%) Процент более продолжительных ускорений значительно меньше до 44 м - 10%, до 55 м - 5% (Withers et al, 1982, Mayhew et al, 1985, Yamanaka et al, 1987, Van Gool et al , 1988, В H Ce-луянов, 1998)

Вместе с тем выявлено, что средства и методы, используемые в подготовке футболистов, далеко не всегда отвечают требованиям необходимым для интенсивного сопряженного развития силы, скорости и выносливости

Изучение научно-методической литературы по данному вопросу и наблюдение за тренировочной деятельностью футболистов высокой квалификации позволили установить следующие количественные значения компонентов нагрузок скоростной и скоростно-силовой направленности

• интенсивность однократного выполнения тренировочного задания близка к максимальной, однако из-за кратковременности работы ЧСС не превышает 180 уд /мин,

• продолжительность однократного выполнения упражнения составляет 5-10 с, так как мощность анаэробного алактатного процесса достигается уже в первые секунды работы, когда еще ни гликолиз, ни дыхание не успевают сколько-нибудь увеличивать свою мощность,

• максимальное количество повторений в серии не должно превышать десяти, а минимальное - двух, количество серий - 4,

• время отдыха между повторениями составляет 80-100 секунд, а между сериями - 6 минут

Основные методы тренировки - повторный и интервально-серийный В предлагаемой нами технологии основным методом выполнения упражнений является вариативный, моделируемый путем сочетания (чередования) тренировочных средств - нетрадиционных и традиционных

Метод переменных сопротивлений (Ю Т Черкесов) для регулирования взаимодействий внутренних и внешних сил является наиболее эффективным в создании условий сопряженного развития двигательных качеств Техническое решение этой проблемы при выполнении упражнений циклического характера основано на применении машин управляющего воздействия Зада-

ваемое при этом спортсмену сопротивление изменяется в соответствии с характером проявления необходимых двигательных качеств

Такой же подход положен нами в основу разработки тренировочного устройства Особенность действия КТИК состоит в том, что на участке старта движению спортсмена создается дополнительное сопротивление, которое по мере разгона уменьшается до минимума (убывающий режим сопротивления) и дальнейшее перемещение по дистанции продолжается на максимальной скорости Подобный методический прием обеспечивает эффективное условие для сопряженного проявления не только силы и скорости, но силы, скорости и выносливости

Принципиальным отличием предлагаемого нами компьютеризованного тренировочно-исследовательского комплекса от ранее созданных технических средств для развития скоростно-силовых качеств является регулирование внешнего силового воздействия по ходу движения, которое обеспечивается следующим образом В начале старта персональный компьютер через электромагнитный тормоз задает необходимый уровень сопротивления, которое при дальнейшем поступательном движении спортсмена уменьшается за счет увеличение скорости вращения диска Таким образом, создается убывающий режим сопротивления И в таких условиях выполнения упражнения происходит максимальное проявление силы и скорости согласно биомеханическим закономерностям выполнения скоростно-силовых упражнений, т е максимум значения силы соответствует началу движения, а максимум скорости - его концу

Полученные результаты поискового эксперимента по выявлению отличительных особенностей проявления двигательных качеств в условиях применения КТИК свидетельствуют о большем проявлении силы как стартового компонента в начале движения и нарастании скорости бега на участке стартового разгона и всей дистанции

При максимальном значении силы, проявляемой на старте, обеспечивается большее ускорение и высокая скорость на последующих участках движения Многократное же выполнение упражнения скоростно-силового характера, как известно, обеспечивает максимальное сопряженное развитие двигательных качеств - силы, скорости и выносливости, то есть скоростно-силовую выносливость

Большее проявление силы на старте и ее снижение в дальнейшем движении до нулевого значения при выполнении упражнения с применением КТИК в убывающем режиме сопротивления позволяет говорить не только о благоприятных условиях для развития скоростно-силовых качеств, но и об экономи-зации двигательных действий То есть у спортсмена появляется возможность повышать интенсивность тренировочного процесса с целью развития специальной выносливости

Для получения лучших результатов в соревновательной деятельности специально-вспомогательные упражнения должны быть приближены к естественным условиям выполнения соревновательного упражнения Добиться прямого качественного и количественного переноса двигательных способностей с одних упражнений на другие невозможно, если работа мышц происходит в неидентичных по динамической и кинематической структуре условиях выполнения По этой причине в спорте высших достижений большое внимание уделяется отбору таких тренировочных упражнений, которые являются мощными раздражителями мышц при развитии тех или иных двигательных качеств, а по

основным параметрам соответствуют или близко соответствуют структуре соревновательного упражнения

С применением КТИК в режиме убывающего сопротивления при выполнении стартового ускорения создаются предпосылки максимального и сопряженного развития силы, скорости и выносливости От взаимозависимого проявления этих двигательных качеств зависит достижение высоких спортивных результатов во многих игровых видах спорта, в том числе и в футболе А вариативный метод выполнения упражнения (в обычных условиях после использования комплекса в убывающем режиме сопротивления) создает положительный перенос двигательных качеств

Основным фактором, подтверждающим эффективность предложенной технологии сопряженного развития силы, скорости и специальной выносливости юных футболистов, являются результаты формирующего педагогического эксперимента Как видно из главы 3, результаты тестирования достоверно выше в той группе, где тренировки осуществлялись с использованием КТИК в режиме убывающего сопротивления

В прыжках вверх с места в контрольной группе прирост результатов в среднем составил 1,1 см, а в экспериментальной группе - 4,2 см, в беге на 10 м улучшение результатов в среднем достоверно выше в экспериментальной группе (0,06 с), по сравнению с контрольной (0,02 с) Мы связываем это с влиянием КТИК, которое акцентировано на проявление силы в момент старта с последующим резким ее падение, позволяющим проявить высокий уровень скорости в последующих шагах

В прыжках в длину с места наблюдается значительный средний прирост результатов (12 см) в экспериментальной группе, по сравнению с контрольной (5,08 см)

В беге на 30 м средний результат в контрольной группе улучшился на 0,06 с, а в экспериментальной на 0,4 с Динамика времени пробегания отрезка 30 м в 7 попытках позволяет утверждать, что КТИК оказывает положительное воздействие на развитие скоростной выносливости, которая проявляется лучшими и стабильными результатами у спортсменов экспериментальной группы

На основании этого факта, мы можем утверждать, что применение КТИК позволяет более эффективно развивать скоростно-силовые качества юных футболистов

Выявленные возможности влияния КТИК на развитие скоростно-силовых качеств футболистов подтверждают правомерность ранее разработанных научных положений, а именно

- сила развивается в большей степени в той точке (отрезке пути) движения, где преодолевается большое сопротивление (G A Logan, R Т Logen, 1956),

- движение спортсмена в процессе выполнения спортивного упражнения сопровождается проявлением силового и скоростного акцентов на различных участках (И П Ратов, 1974)

- скорость движений с преодолением малых внешних сопротивлений растет быстрее всего в том случае, когда изометрическая тренировка силы проводится при положении тела, соответствующем началу движения (В М Зациорский, Ю И Смирнов, А И Михеев, 1967),

- естественное сокращение мышц должно происходить так, чтобы величина мышечного напряжения (а, следовательно, и внешнего сопротивления)

уменьшалась по мере укорочения мышцы (A Fick, 1864, 1903, И М Сеченов, 1905),

- уменьшение величины нагрузки по мере укорочения мышц соответствует требованиям естественного движения (А В Хилл, 1973),

- метод переменных сопротивлений для регулирования взаимодействий внутренних и внешних сил является наиболее эффективным в создании условий сопряженного развития двигательных качеств (Ю Т Черкесов, 1976)

ВЫВОДЫ

Результаты экспериментальной проверки эффективности применения компьютеризованного тренировочно-исследовательского комплекса в тренировочном процессе юных футболистов позволяют сделать ниже следующие выводы

1 Анализ литературных источников по проблеме диссертационного исследования выявил ряд достоинств и недостатков существующих средств и методов развития силы, скорости и выносливости в тренировочном процессе футболистов Применение тренажерных устройств, позволяющих повышать избирательность воздействия на нервно-мышечный аппарат спортсмена путем использования различных сочетаний режимов работы мышц, является одним из прогрессивных направлений в совершенствовании методики развития ско-ростно-силовых качеств Оснащение тренажеров приспособлениями для изменения величины внешнего сопротивления позволяет более эффективно решать задачи сопряжения технической и физической подготовки

2 Разработан и создан компьютеризированный тренировочно-исследовательский комплекс (КТИК) для тренировки юных футболистов, предназначенный для совершенствования старта и стартового ускорения Благодаря убывающему режиму сопротивления он создает адекватные естественным условия выполнения упражнения и способствует сопряженному развитию силы, скорости и специальной выносливости в тренировочном процессе

Программное обеспечение комплекса позволяет выполнять расчет следующих биомеханических параметров длительность всего движения и отдельных его фаз и периодов, величину угловых изменений в коленном суставе, величины перемещения, скорости и ускорения движения спортсмена, силы реакции опоры колодок и тросо-блочной системы, импульса силы реакции опоры всего движения, его периодов и фаз

3 Выявленные биомеханические закономерности выполнения старта и стартового ускорения в условиях КТИК показали, что убывающий режим сопротивления позволяет футболистам на стартовом отрезке (на первом шаге) проявлять максимальное значение силы с дальнейшим развитием до максимума скорости бега по дистанции

4 Разработана технология применения КТИК в убывающем режиме сопротивления, направленная на совершенствование стартовых действий и сопряженное развитие силы, скорости и выносливости юных футболистов В основе технологии лежит вариативное выполнение старта и стартового ускорения в искусственных и традиционных условиях тренировки Тренировка в предлагаемых условиях исключает возможность перегрузки организма и искажение техники выполнения упражнения, что создает предпосылки для улучшения спортивных результатов

5 Результаты проведенного педагогического эксперимента подтверждают эффективность применения КТИК в тренировочном процессе юных футболистов

Выявлены достоверные изменения показателей специальной выносливости, скоростных и скоростно-силовых качеств у юных футболистов экспериментальной группы по сравнению собственной входной диагностикой и результатами контрольной группы Они составляют соответственно в беге на 30 м - 4 29 ± 0 15 с, 4 69 ± 0 15 с и 4,55 ±0,03 с, в прыжках в длину с места - 193 0 ± 4 91 см, 181 08 + 2 45 и 185,08 + 2,45 см,

в прыжках вверх с места - 47,8 ± 2,39 см, 43,6 ± 1,68 см и 44,6 ±2,08 см,

в беге на 10 м - 1,705 ± 0,035 с, 1,762 ± 0,016 с и 1,747 ± 0,025 с (Р<0,05)

Заключение

Проведенные нами теоретические исследования проблемы выявили существенное противоречие между бесспорной значимостью качества старта, стартового ускорения для конечного результата двигательных действий и неадекватностью традиционных средств и методов тренировки возрастающим требованиям по совершенствованию качеств быстроты и скоростно-силовой выносливости Для решения данной проблемы необходимо создание новых устройств и разработка технологий их применения При этом, как показали многочисленные исследования специалистов, в основе таких устройств должен лежать принцип переменных сопротивлений как наиболее эффективное условие сопряженного развития двигательных качеств А характер внешнего сопротивления должен быть адекватен особенностям проявления биомеханических характеристик соревновательного упражнения

Таким образом, создание искусственной среды, реализующей управляемые переменные режимы сопротивления, и разработка технологии ее применения для совершенствования стартовых двигательных действий юных футболистов являются актуальными

Для обоснования эффективности такого подхода были поставлены и последовательно решены четыре задачи Создан КТИК, проведен поисковый эксперимент по выявлению закономерностей изменения скоростных и скоростно-силовых характеристик двигательных действий футболистов 13-15 лет в убывающем режиме его применения, разработана технология его применения на основе вариативного метода упражнения По завершению экспериментальных исследований получен достоверный прирост результатов по всем контрольным упражнениям, который свидетельствует об эффективности технологии для совершенствования стартовых действий и специальной выносливости юных футболистов

Вместе с тем необходимо отметить определенные трудности в организации и проведении экспериментальных исследований Во-первых, для обеспечения необходимой плотности занятия требуется наличие хотя бы двух таких комплексов Во-вторых, подготовка к очередной попытке сопровождается ручной намоткой троса на барабан, требующей дополнительного времени Таким образом, существует предпосылка к совершенствованию конструкции КТИК, например, автоматическая намотка троса

Тем не менее, результаты исследования подтвердили нашу гипотезу, правомерность выносимых на защиту положений, позволили сделать вывод об эффективности применения КТИК для развития скоростно-силовых качеств и специальной выносливости юных футболистов А выявленные особенности проявления биомеханических характеристик при выполнении стартовых действий в убывающем режиме сопротивления позволяют рекомендовать КТИК для внедрения в тренировочный процесс футболистов более высокой квалификации и спортсменов других специализаций

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Разработанный нами компьютеризованный тренировочно-исследовательский комплекс с убывающим режимом сопротивления для сопряженного развития скоростно-силовых качеств и специальной выносливости и технология его применения могут эффективно использоваться в практике физического воспитания и спортивной тренировки юных футболистов Особенностью КТИК является конструктивное обеспечение возможности регулирования нагрузки в зависимости от индивидуальных морфофункциональных возможностей организма занимающегося

Тренировочный комплекс с убывающим режимом сопротивления значительно повысит уровень скоростно-силовых качеств юных футболистов, а именно старта (силовой компонент) и стартового ускорения (скоростной компонент), что будет способствовать выигрышу отдельных игровых эпизодов в матче

Для достижения поставленной задачи - развитие старта и стартового ускорения у футболистов в условиях предлагаемой технологии рекомендуется использовать вариативный метод, характеризующийся чередованием выполнения стартов в условиях тренажерного комплекса и традиционным способом

Продолжительность отдыха между стартами должна быть в пределах 40 с, а длительность паузы между подходами достигать 2-3 минуты, что способствует полному восстановлению Время выполнения старта и стартового ускорения не должно превышать 5-6 с как в условиях комплекса, так и в обычных условиях

Перед использованием комплекса в тренировочном процессе рекомендуется проводить тщательную разминку Особое внимание следует уделять подготовке опорно-двигательного аппарата с использованием специфических упражнений стретчингового характера

Предлагаемая технология применения КТИК в тренировочном процессе юных футболистов 13-15 лет значительно повышает уровень мотивации, что играет немаловажную роль в развитии скоростно-силовых качеств

Данная технология может быть применена в подготовке футболистов высокой квалификации, так как величина задаваемого сопротивления может регулироваться в широком диапазоне, не оказывая отрицательного воздействия на технику бега

Список опубликованных работ по теме диссертации

1 Применение инерционного тренажера для скоростно-силовой подготовки футболистов // Сборник материалов V научно-практической конференции «Физическая культура, спорт и туризм в Южном Федеральном округе состояние, тенденции, перспективы» - Ставрополь, 2005 - С 101-102 - соавт

2 Возможность применения компьютеризованного тренировочно-исследовательского комплекса для развития скоростно-силовых качеств // Физическая культура и спорт интеграция науки и практики Материалы III Ме-ждунар науч -практ конф - Ставрополь, 2006 - С 74-75 - соавт

3 Компьютеризованный тренировочно-исследовательский комплекс для футболистов и спринтеров // Физическая культура воспитание, образование, тренировка - 2007 - № 1 - С 24 - соавт

Лицензия ПД№ 00816 от 18 10 2000 г

Сдано в набор 26 04 07 Подписано в печать 27 04 07 Гарнитура Anal Печать трафаретная Формат 60х84'/,6 Бумага писчая Уел пл 1 Тираж 100 Заказ № 986

Типография ФГОУ DIIO «Кабардино-Балкарская г осу даре i венная сельскохозяйы венная академия» 360004, г Нальчик, ут Гарчокова, 1а