Развитие биомеханической структуры движений на примере бега с низкого старта тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.08 ВАК РФ

На правах рукописи

РГБ ОД

• ^

КЛАВИШЕВ ВЛАДИСЛАВ ИВАНОВИЧ

РАЗВИТИЕ БИОМЕХАНИЧЕСКОИ СТРУКТУРЫ ДВИЖЕНИЙ НА ПРИМЕРЕ БЕГА С НИЗКОГО СТАРТА

01.02.08 - БИОМЕХАНИКА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

Майкоп-2000

Работа выполнена в Адыгейском государственном университете.

Научные руководители:

доктор биологических наук, профессор Козлов И.М.

кандидат педагогических наук, доцент Коджешау М. X.

• Официальные оппоненты:

доктор педагогических наук, профессор Доронин А. М.

кандидат педагогических наук, доцент Федякин А. А.

Ведущая организация — Санкт-Петербургский научно- исследовательский институт физической культуры.

Защита состоится А 2000 г. в « » часов на заседании

диссертационного совета Д 064. 89. 02 Адыгейского государственного университета по адресу:385000 г. Майкоп, ул. Первомайская, 208.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Адыгейского государственного университета.

Автореферат разослан « » IЧ0.$ЛрЛ^ 2000 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

доктор педагогических наук, профессор

К. Д. Чермит

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРНА П «К/ РАБОТЫ

Актуальность. Актуальность диссертационного исследования определяется высокой научной и образовательной значимостью педагогических знаний о движущих силах'развития детей и подросткоп. Изучение закономерностей формирования биомеханической структуры под влиянием педагогических и генетических факторов в ходе обучения является важной и перспективной областью биомеханики, теории и методики физической кущ,туры. Закономерности освоения двигательных действии используются в качестве естественнонаучной основы для большинства теорий обучения. Отсутствие общепризнанной теории в этой области свидетельствует о недостаточной разработанности этого важного раздела педагогической науки. Особенности формирования биомеханической структуры двигательных действий под влиянием возрастных и педагогических факторов является важным условием решения актуальней и в-то же время весьма сложной проблемы - закономерностей развитая детей-и подросткоп в. ходе обучения. Педагогическая задача состоит в согласовании биологической и социальной программ для обеспечения гармоничного развития человека. Научная задача заключается в исследовании механизмов согласования социальных условий жизнедеятельности человека с генетической программой его развития. Разработка этой задачи тормозится из-за отсутствия надежных и доступных способов ее решения.

'. Результатом учебно-тренировочного процесса является структура двигательного действия, обеспечивающая как приращение двигательных качеств, так и формирование двигательных навыков. Направленное развитие целостного двигательного дейстаия, сопровождающееся изменением (совершенствованием состава и связей между его компонентами) называется прогрессирующей биомеханической структурой (И.М. Козлов, 1998).

Актуальность темы исследования подтверждается ее соответствием вводному плану КИР Госкомспорта_РСФСР на 1990-95 гг., а также сводному плану научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ на 1996 г., направление 2 («Человек в экстремальных условиях двигательной деятельности») тема 02.03.01 («Исследование возрастных и индивидуальных эсобешюстей формирования биомеханической структуры движений»).

Предметная область диссертационного исследования включает определение значения и вклада возрастных и средовых (методики обучения) факторов в становление прогрессирующей биомеханической структуры пшжений.

Объектом исследования являлись двигательные действия (бег с низ-ого старта) детей и подростков 10-17 лет. Возрастные границы обусловле-ы положением о приеме в специализированные спортивные детско-шошеские школы но легкой атлетике, во-первых, и пребыванием детей в бщеобразовательной школе, во-вторых.

Рабочая гипотеза. Основу гипотезы составляют следующие положения. Спортивные движения представляют собой совокупность элементов и последовательных фаз, объединенных в целое посредством биомеханической структуры, которая прогрессирует благодаря как совершенствованию отдельных элементов, так и связей между ними. Становление двигательной структуры происходит под влиянием двух основных факторов: двигательной задачи и предшествующего двигательного опыта, унаследованного или приобретенного в результате индивидуального обучения. Как известно, в ходе развития двигательных качеств или элементов системы существуют сенситивные периоды, в течение которых отмечаются повышенные адаптационные возможности организма к воздействию различных факторов внешней среды, (обучения и др.).

Предполагалось, что если согласовать педагогические воздействия с периодами, наиболее благоприятными для совершенствования элементов техники спринтерского бега на данном этапе возрастного развития, то тем самым будет заложена основа становления прогрессирующей биомеханической структуры двигательных действий на последующих этапах подготовки.

Научная новизна. Установлено согласование педагогических воздействий с периодами, наиболее благоприятными для совершенствования элементов- техники спринтерского бега на данном этапе возрастного развития, что закладывает основу становления прогрессирующей биомеханической структуры двигательных действий на последующих этапах подготовки.

Исследованы временные характеристики низкого старта у. школьников 10-17 лет. Установлено, что время стартовой реакции зависит не только от модальности и сложности пускового сигнала, но и от характера самого движения. Время реакции тесно связано с уровнем спортивного мастерства, с ^тапами сгановления биомехашыеско}! структуры движений.

Выявлено, что изменение времени опоры на две колодки у детей и иод~ ростков наиболее интенсивно происходит в 16 - 17 дет. Увеличение времени опоры одновременно на две колодки обеспечивает увеличение импульса силы, но при этом труднее осуществляется переход к следующей фазе стартовых двигательных действий. В ходе возрастного развития от 10 до 18 лет у детей и подростков, специально не занимающихся спортом, время опоры снижается от 140 до 117 мс, тогда как этот показатель за то же время у членов спортивных школ, наоборот, возрастает от 110 до 128 мс.

Исследования изменения времени опоры на одну колодку показали, что под влиянием тренировок выявляется четкая тенденция к снижению времени выполнения этой сложной фазы двигательного действия. У детей, не занимающихся спортом, отсутствует изменение времени выполнения этой фазы.

Исследования возрастных изменений скорости бега на первых тре> метрах стартового разгона показали, что у юных спортсменов увеличени<

скорости бега на первых трех метрах старт оною ¡гшопа происходит в основном в первые полтора - два года специализированных стягий Ото можно объяснить тем, что на этот период приходится ч ист инный период развитая. У детей, не занимающихся спортом, происходит плавное, без скачков увеличение скорости бега на 3-х первых метрах стартового разгона.

Анализ распределения времени опоры на стпргокые колодки показывает, что отличие в биомеханической структуре движении дегей и подростков одного и того же возраста, но с разным двигательным опытом, заключается в распределении времени опоры на переднюю и заднюю колодки. У детей, регулярно не занимающихся спортом, распределение времени изменяется в сторону уменьшения времени двойной опоры. У специализирующихся в спринте этот параметр изменяется в сторону увеличения.

Теоретическая значимость исследования заключается в изучении закономерностей развития прогрессирующей биомеханической структуры, сопровождающихся эволюционным изменением (совершенствованием) состава и связей между ее компонентами.

Практическая значимость. Результаты исследования биомеханической структуры стартовых действий могут быть использованы в качестве методических рекомендаций (рис. 1, 2) для отбора детей в спорт школу по легкой атлетике и для оценки степени освоения ими техники бега с низкого старта по ходу обучения. Общее время опоры на стартовые колодки может быть показателем техники обусловленного физического качества быстроты, реализованного в скоростно-силовом двигательном действии.

Коэффициент эффективности, равный отношению длительности фазы опоры на две колодки к длительности фазы опоры на одну при беге с низкого старта, является показателем спортивного мастерства: чем больше значение коэффициента, тем выше эффективность взаимодействия с опорой. Коэффициент эффективности может быть использован в качестве дополнительной информации в ходе учебно-тренировочного процесса для текущего контроля над спортивной техникой.

Основные положения, пыносимые на защиту:

методика проведения педагогического эксперимента; сравнительный анализ изменений биомеханической структуры под влиянием возрастных и педагогических факторов; особенности распределения времени опоры на стартовые колодки в процессе формирования биомеханической структуры движений; особенности изменений биомеханических параметров низкого старта в сенситивный период развития.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 118 страницах машинописного текста, содержит 24 таблицы, 15 рисунков. Работа состоит из введения, четырех глав, списка литературы (90 источников).

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Цель работы. Цель исследования заключалась в определении влияния возрастных факторов и факторов среды на становление биомеханической структуры движений в ходе обучения (на примере низкого старта

Задачи исследования:

1. Разработать гипотезу исследования.

2. Определить методы исследования стартовых двигательных действий.

3. Определить влияние возрастных и педагогических факторов на формирование биомеханической структуры движений и провести сравнительный анализ.

4. Определить особенности изменений биомеханических параметров движений в сенситивный период.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБРАБОТКА ДАННЫХ

В работе использовались следующие методы: анализ литературных источников, электрохронометрирование, псдагогичсскни эксперимент и математическая статистика.

- Анализ литературных источников проводился с целью изучения материала по данной проблеме для определения возможностей и перспектив решения поставленных задач..

Электрохронометрирование проводилось для оценки стартовых действий по ходу обучения у детей различного возраста и подготовленности. Для этого использовался комплекс аппаратуры, состоящий изс 1} стартовых колодок; 2) пояса с разъемом, жестким, тонким двужильным кабелем и фиксатором расстояния, позволяющем регистрировать время пробега заданного стартового отрезка. Когда спортсмен по команде "В1шмание!"-зашшал-стартовое— положение, фиксатор в руке экспериментатора располагался так, чтобы закрепленный в нем кабель на 3-х метровом участке совмещался с разъемом на поясе испытуемого; 3) контактной пластинки с вмонтированным датчиком, фиксирующим время от выстрела до отрыва рук от опоры; 4) 4-х канального электронного миллисекувдомера, регистрирующего время с точностью 0,001 с; 5) стартового пистолета; 6) проводов, соединяющих различные части хронометрического устройства.

Данное устройство позволяет регистрировать временные показатели с точностью до 0.001 с, что является важным условием адекватной оценки технической подготовки, так как результаты спортсменов на крупных соревнованиях отличаются долями секунд. Наглядным примером, доказывающим это положение, могут быть показатели времени реакции у сильнейших спринтеров на чемпионате мира 1987г. и Олимпийских играх 1988 г. в Сеуле. Три лучших значения времени реакции (К. Льюис - 0.136 с, Л. Кристи - 0.138 с, Ф. Джойнер - 0.131 с) отличаются друг от друга тысячными долями секунды (А. В. Левченко, 1993).

Устройство позволяет регистрировать ин г ер.чалы времени по четырем независимым каналам. Первый датчик фиксирует время отрыва рук, второй -»ремя отрыва ноги, стоящей на дальней от линии старта колодке, третий -«омепт отрыва ноги, стоящей на ближней от линии старта колодке, четвер-гый - время пробега заданного стартового отрезка. Данные временные характеристики регистрировались для оцепки кинематики движений спортсмена при беге с низкого старта. Кроме этого, рассчитывалось время в одноопор-яом и двух опорном положении, общее время нахождения спортсмена на ко-тодках и время бега на первых трех метрах.

Выбор временных характеристик в качестве основных для изучения двигательных действий при беге с низкого старта определялся следующими 1ричинами: во-первых, время выполнения двигательного действия определя-яг спортивный результат спринтера; во-вторых, временные последовательности двигательных действий являются основным звеном формирования двига-гельных команд (В. Л. Розенбаум, 1990); в-третьих, временные показатели двигательного действия являются универсальным критерием, характеризующим его структуру как на периферическом (собственно элементы движений), гак и на центральном (интегральный двигательный образ, двигательная про--рамма, двигательная команда) уровнях организации.

педагогический эксперимент. Его суть заключалась в следующем: объектом «следования были две группы детей: а) школьники (мальчики) 10-17 лет, истивно не занимающиеся спортом и б) дета того же возраста, специализи-¡ующиеся в спринте. В обеих группах были измерены временные показатели >ега с низкого старта: время реакции, время от выстрела до окончания опоры и заднюю и переднюю колодки и время преодоления первых трех метров торгового разгона. Кроме этого рассчитывались периоды двухопорного разница между окончанием опоры на заднюю колодку и отрывом рук от до-южки), одноопорного (разница между моментами отрыва ног от передней-и адней колодок) и общего положения на колодках. В обеих группах рассмат-(ивались и сравнивались показатели бега с низкого старта, у детей, подростов и юношей разного возраста.

Выбор трехметрового отрезка стартового разгона в качестве критерия ффективности двигательного действия спринтера обусловлен результатами исследования И.М. Козлова, А.В. Самсоновой (1985). Для перехода от одной [вигательной программы к другой требуется, как минимум три локомотор-ых цикла. Первый трехметровый отрезок стартового разгона примерно преодолевается за три шага. Проведенный анализ возможных способов адапта-:ии к решению двигательной задачи - преодолению внешнего сопротивле-|ия, происходит за счет особенностей согласования работы мышц различных $еньев тела в-последователыше фазы двигательного действия (В.И. Клави-ев, Ю.Т. Черкесов, 1998).

Статистическая обработка экспериментальных данных осуществля-юь с использованием прикладного статистического пакета ['АТСКАРШСБ. Рассчитывались числовые характеристики выборки (средне арифметическое, стандартное отклонение, ошибка среднего арифметиче-

ского). Достоверность различия результатов оценивалась посредством непараметрических критериев (критерий Вилкоксона для независимых и связных выборок).

ОРГАНИЗАЦИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ

.Основными базами проведения эксперимента были школы N 92 и 233, а также ДЮСШ "Орленок" и школа им. ЗМС В.И.Алексеева г. Санкт-Петербурга. Всего в эксперименте приняли участие 160 мальчиков разного возраста (от 10 до 17 лет) и уровня подготовленности. Данный возраст выбран в связи с существующими рамками этапа начальной специализации.

Эксперимент проводился с марта по май 1998 года. В работе в допол-. нении к собранному материалу использовались данные, полученные совместно с H.A. Орловой (1997).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Основы обучения двигательным действиям

Предметом исследования настоящей работы является определение влияния возрастных факторов и факторов среды на становление биомеханической структуры движений в ходе обучения. Известно, что развитие движений человека осуществляется в онтогенезе под влиянием естественных, биологических и социальных факторов (A.A. Гужаловский, 1979, В.К. Бальсе-вич,1981 и др.). К ним относятся: 1) генетически обусловленная программа; 2) спонтанная двигательная активность; 3) организованные формы физического воспитания.

Двигательная деятельность неоднократно исследовалась многими выдающимися учеными (И.М. Сеченов, 1952, В.К. Лесгафт, 1905, H.A. Берн-

"1тггеинТ19477 и )i|i ) Отшгт-и^яжнкйптиу^япрявпе.яий-к-пбпяст p.p. игр,ттрпп-

вания - биомеханическое обоснование физического упражнения как средства физического воспитания (Д.Д. Донской, 1995). Большой вклад в развитие этого направления внесли как отечественные физиологи И.М. Сеченов, И.П. Павлов, Н.Е. Введенский, A.A. Ухтомский, А.Ф. Самойлов, Л.А. Орбели, H.A. Бернштейн, П.К. Анохин, так и зарубежные - Марей, Шерринггон. Они добавили новое звено в предметную область исследований, орган управления - нервную систему.

В настоящее время проблемой построения движений занимаются многие исследователи, которые со своей стороны предлагают различные интересные разработки, делающие процесс становления движений более эффективным. Гросс, В.Б. Коренберг (1987), C.B. Дмитриев (1988) считают, что действия спортсмена должны иметь смысловое содержание. И.П. Ратов и его последователи (В.Т. Попов, Ю.Т. Черкесов, С.П. Евсеев) вплотную занимаются проблемой развития теории и методологии "искусственной управляющей среды" для обеспечения запланированных (в том числе рекордных) результатов.

И.М. Козлов (1991), изучая эволюцию биомеханических структур спортивных движений, в качестве ориентира при подборе тренировочных средств, направленных на повышение спортивного мастерства предложил использовать понятие "прогрессирующая биомехапическая структура движений" - механизмы, обеспечивающие эффективное взаимодействие двигательного аппарата с внешним силовым полем при приращении двигательных качеств: силы, быстроты, выносливости.

Понятие формирования и совершенствования движений относится к числу основополагающих в теории спортивной техники, однако, до сих пор нет ясности в его трактовке. Это обусловлено сложностью проблемы, многогранностью явления. Оба этих процесса, как формирование, так и совершенствование движений, представляют собой, по сути, перестройку системы, причем граница между ними условная (Д.Д. Донской, 1971

В процессе обучения двигательным действиям необходимо учитывать также возрастной фактор. Основными факторами, определяющими динамику возрастного развития, являются созревание и научение. В настоящее время проблемой возрастного развития движений занимается эволюционная биомеханика. Она является одним из новых направлений изучения двигательной активности человека, методологические основы которого были заложены еще H.A. Бернштейном.

Замечено, что организм ребенка по-разному реагирует на воздействие средств физического воспитания (А.И. Кузнецова, 1972, A.A. Гужаловский, 1976 и др.). Периоды ускоренного возрастного развития двигательной функции отличаются повышенными адаптационными возможностями организма к воздействию внешних факторов, в том числе и физического воспитания, Поэтому их называют критическими или сенситивными периодами. А.И. Кузнецовой (1972) в своей работе удалось показать, что специальная тренировка одними и теми же методами при одинаковой по объему и интенсивности нагрузке дает различный педагогический эффект и более высокий в период естественного возрастного ускорения темпов роста того или иного качества.

Особенности обучения бегу с низкого старта

Движения при беге на короткие дистанции имеет свои особенности. Отдельные стороны структурной организации движений бегуна на короткие дистанции исследовались неоднократно (JI.K. Бандейкина, Ю.Н. Примаков, 1969; Э.С. Озолин, 1972; Б.И. Табачник, 1975; Н.В. Колесников, 1986 и др.). , с ростом квалификации спринтеров более существенной становится роль старта и стартового разгона в улучшении достижений в беге на 100 метров (Озолин, 1972; Б.И. Табачник, 1975; Ю.В. Жадан, 1978 и др.).

A.К. Бандейкина (1969) определила, что основным условием, обеспечивающим создание единого бегового ритма при продвижении спринтера по дистанции, является сохранение преемственности в перестройке структуры движений.

B.П. Лихонин (1968) в своем исследовании отметил, что увеличение

продолжительности стартового времени и усилий при отталкивании от колодок в "обычном" старте способствует увеличению амплитуда движений, более длинным шагам при беге, а, следовательно, и более высокой скорости на начальном отрезке дистанции

. Время стартовой реакции у детей и подростков 10-17 лет

Время сенсомоторной реакции является важным показателем организации спортивных движений. Оно отражает как время, необходимое па передачу информации по проводящим, рефлекторным путям после пускового сигнала, так и время для обработки информации и принятая решения в центральных нервных структурах. Из литературных данных известно, что время передачи информации обусловлено генетически и мало подвержено колебаниям. Полученные данные полностью согласуются с результатами других исследователей. Время реакции у детей и подростков, не занимающихся спортом, с возрастом достоверно не изменяется. Так у школьников 10-11 лет значение этого показателя равно 247 мс, а в 16-17 лет- 243 мс (таб. 1)

У тренирующихся спортсменов время реакции достоверно изменяется с возрастом. Так, у детей в возрасте 10-11 лет этот показатель в среднем

Таблица 1.

Временные характеристики бега с низкого старта у мальчиков 10-17

лет, активно не занимающихся спортом.

Возраст а ФАКТОРЫ ДВИГАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

время реакции опора на колодки бег на 3 м Общее время

на две на одну

10-11 --лет_ 9 247±19 140±11 220±12 755+19 1362+20

11-12 лет 21 245+9 140±8 208+6 -731+14- —Ш4±20_

12-13лет 18 262+13 132±11 220±7 713±12 1327120

13-14 лет 14-15 лет 19 17 242±8 153±8 203+7 686±8 1214±60

248+10 127±8 213±5 645+13 1233+20

15-16 лет 12 229±8 117+12 222±10 605±12 1173±1.6

16-17 лег 21 243+8 216+8 \П±12 208+8 597±14 1165±20 1

Студенты 8 124±11 198±9 621±12 1160+20

и

Таблица 2

Временные характеристики бега с низкого старта у мальчиков 10-17

лет, специализирующихся в спринте.

ФАКТОРЫ ДВИГАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ

Возраст п время опора на колодки бег Общее вре-

реакции на две на одну на 3 м мя

10-11лет 13 232±10 110+13 202+6 703±30 1247±30

12-13 лет 7 228±16 117+12 199112 582+19 1126±30

14-15лет 9 205±6 120+7 184±7 581±18 1090118

16-17 лет 4 184+11 128±13 146+20 570+12 1028115

составляет 232 мс, а у 16-17 летних — 184 мс. Это свидетельствует о прогрессивном развитии системных свойств целостного движения. Причем эти изменения происходят плавно, без заметных скачков (таб. 2)

Изменение времени опоры на две колодки у детей и подростков

Одновременная опора на две' колодки в двигательных стартовых действиях занимает особое место. Биомеханический смысл этого движения заключается в обеспечении максимального значения горизонтальной составляющей движущего импульса. Так как сила реакции опоры при отталкивании двумя ногами больше, чем при отталкивании одной, то прогрессу биомеханической структуры стартовых действий соответствуют следующие направления изменений их характеристик:

1) увеличение горизонтальной составляющей реакции опоры,

2) увеличение времени приложения усилия при отталкивании.

Сравнение таблиц 1 и 2 позволяет определить роль обучения в ходе

возрасгаого развития в результате организованных тренировочных занятий в специализированных спортивных школах. В ходе возрастного развития от 10 до 18 лет у детей и подростков, специально не занимающихся спортом,'время двойной опоры снижается от 140 до 117 мс, тогда как этот показатель за то же время у членов спортивных школ, наоборот, возрастает от 110 до 128 мс.

Следовательно, увеличение времени двойной опоры, а, значит, и скорости в этой фазе двигательного действия - результат обучающих воздействий, а не возрастных изменений.

Отсутствие четкого проявления сенситивных возрастных периодов по этому показателю обусловлено сложностью перехода от одной формы координации к другой, от одновременной активности одноименных мышц обеих ног к рецепторному, попеременному согласованию их усилий в очень короткий промежуток времени.

. Изменение времени опоры на одну колодку

В стартовых действиях опора на одну колодку является типично беговым движением, сочетающим отталкивание одной ногой и мах другой. Это движение следует после отталкивания двумя ногами, которое обеспечиваете) альтернативной координацией, поэтому время ее выполнения характеризует подвижность системы управления двигательным аппаратом.

Время опоры на одну колодку с возрастом у учащихся специализирс ванных спортивных школ изменяется постепенно: оно однонаправлен уменьшается от 202 до 146 мс (таб. 2), и в большей степени соответствуе двигательной задаче, целевой установке. Однако, особенно заметное ег уменьшение приходится на возраст 16-17 лет (на 38 мс, в отличие от боле ранних возрастных периодов - на 3 и 15 мс) У школьников, занимающихс физическими упражнениями по программе общеобразовательной школь значительные колебания биомеханических характеристик стартовых дейст вий можно объяснить тем, что они в большей степени подвержены возрас тным колебаниям физических качеств - силы и быстроты (таб. 1).

Следовательно, уменьшение времени опоры на одну колодку являете результатом педагогических, тренирующих воздействий.

Возрастные изменения скорости бега на первых трех метрах

Этот компонент спринтерского бега (начало стартового разбега) хара* теризуется весьма высокими требованиями к силе мышц двигательного аппг рата в рамках локомоторной координации (рецеггторная, попеременная а* тивность мышц - антагонистов). На этом участке беговой дистанции в легко атлетике обычно выигрывают те спортсмены которые имеют хорошо развг тое качество силы, а не те, у кого развита быстрота. В этой связи предстш гпякгг-01грсле;|рни>,тй-иитгррг-пят111т,тп уаряк-геризующие приращение скорост бега на трех первых метрах стартового разгона у не занимающихся спорто] (таб. 1). С 10 — 11 до 16 — 17 лет происходит плавное без скачков увеличена скорости бега на 3-х первых метрах стартового разгона от 3,973 м/с до 5,00 м/с. С наступлением полового созревания приращение этого показателя ра: вития скоростно-силовых качеств у не занимающихся спортом заканчиваете и а дальнейшем во взрослом состоянии без специальных тренировочных зг нигнн начинает угасать. У 18-тилетних среднее значение скорости бега на 3-метрах стартового разгона составляет 4,830 м/с.

У юных спортсменов увеличение скорости бега на первых трех метрг стартового ра п опа происходит в основном в первые полтора - два года сп циализированны.ч занятий (таб. 2). Среднее значение скорости бега на 3 м группах детей 10 II лет, занимающихся в детских спортшколах спртгш соеишляет 4.267 м/'с, в группе детей 12 - 13 лет - 5,154 м/с, в 14 - 15 лет 5.163 м/с, в 16 17 лет 5,216 м/с. Такую картину изменения скорости бе можно обменить тем, 'но » сенситивный период за один два годатрснир во'и 1ыч хини nii и детских опоргивных школах происходит достаточно высо

10-11 пет 11-12 лет 12-13лет 13-14 лет 14-15пет 15-16 лет,д

возраст

Г* □ время опоры надве колодки _ В время опоры на одну колодку__]

Рис.1 Соотношение времени опоры на две колодки и времени опоры на одну колодку

/нр> чянишяюптяг.я гттпптгш"! _:-

Рис.2 Соотношение времени опоры на две колодки и времени опоры на одну колодку (спортсмены)

;ое приращение силы для того, чтобы повысить кпросгь бега. Послсдую-цую стабилизацию скорости бега у детей и юношей от Г."! до 16 лет можно »бъяснить разнонаправленным влиянием на организацию скоростно-:илового движения таких факторов как мышечная сила н масса юла. Оче-1ИДНО, прирост массы компенсируется, уравновешивается приростом силы.

Скорость бега на первых трех метрах стартового р;игона зависит также >т быстроты стартовых действий при опоре на одну и на две колодки. Чем меньше общее время опоры на колодки, тем больше скорость атлега при от->ыве от колодок, а, значит, и скорость бега.

Распределение времени опоры на стартовые колодки как показатель формирования структуры двигательного действия.

При беге с низкого старта у детей и подростков от 10 до 18 лет во всех юзрастных группах, как правило, уменьшается общее время опоры на стар-говые колодки. Эта тенденция проявляется в одинаковой степени как у не 1анимающихся, так и у спортсменов. Отличие в биомеханической структуре движений детей и подростков одного и того же возраста, но с разным двига-гелънъш опытом заключается в распределении времени опоры на переднюю I заднюю колодки. У детей, регулярно не занимающихся спортом, в первый териод с 10 до13 лет время опоры на одну и на две колодки практически не «меняется, хотя и подвержено колебаниям (таб. 1). Во второй период с 14 до 17 лет время опоры на две колодки также не изменяется, а время опоры на здну колодку увеличивается. Следовательно, распределение времени опоры та одну и на две колодки в первом периоде не изменяется, во втором периоде «меняется в сторону относительного уменьшения времени опоры на две ко-тодки (рис. 1).

У специализирующихся в спринте в первый период время опоры на две колодки не изменяется, а время опоры на одну колодку уменьшается (таб. 2). Зо втором периоде время опоры на две колодки увеличивается, а на одну ко-тодку уменьшается. Следовательно, распределение времени опоры на одну и две колодки изменяется в сторону относительного увеличения времени двой-юй опоры в обоих периодах, но во втором периоде более интенсивно (рис.

Введенный в работе коэффициент эффективности, равный отношению тлительности фазы опоры на две колодки к длительности фазы опоры на од-ту, дает количественную оценку правильности действий атлета на старте. Чем больше коэффициент эффективности, тем выше уровень спортивного мастерства атлета. У школьников, не занимающихся спортом, коэффициент эффективности с возрастом уменьшается, а у спринтеров - увеличивается. Увеличение коэффициента эффективности сопровождается неизменным /меныпением общего времени опоры на колодки.

выводы

1. Гипотеза исследования, ее организация определились положением о том, что биомеханическая структура движений в онтогенезе формируется под влиянием двух основных факторов - педагогических и биомеханических, возрастных. Сравнительный анализ эволюции биомеханической структуры физических упражнений у детей и подростков различного возраста и с различным двигательным опытом, обусловленным бытовой и учебно-тренировочной деятельностью, является адекватным способом изучения роли внешней и внутренней среды в ходе обучения.

2. Примененные в работе методы исследования стартовых действий позволили отделить результаты влияния возрастных факторов от педагогических и провести их сравнительный анализ. Биомеханическая структура стартовых действий и ее кинематические характеристики, полученные с использованием стартовых колодок в качестве как спортивного инвентаря, так и «прибора - регистратора», обеспечивали совмещение функций предмета и метода исследования

3. На начальном этапе овладения двигательными навыками бега с низкого старта эффективность (результативность) физического упражнения обусловлена, главным образом, ранее приобретенными и унаследованными координациями. В результате тренировочных воздействий приобретаются новые механизмы согласования работы мышц. В некоторых случаях усвоенные способы решения двигательных задач вступают в противоречие с новыми двигательными задачами.

4. Сравнительный анализ изменений биомеханических параметров структуры двигательных действий в ходе возрастного развития от 10 до 17 лет показал:

а) время стартовой реакции уменьшается только под влиянием тренирующих воздействий, у школьников, не занимающихся бегом, оно не изменяется;

~б) птчпйп7^и~пт1пртд~к-ттрп1т['гг1'^рт1нрпппу-у^р.шшипясггг.я у не. чани-

мающихся спринтом школьников оно уменьшается;

в) время опоры на одну колодку у спринтеров уменьшается ,а у не занимаю-

щихся - увеличивается, при этом общее время опоры на колодки у спринтеров уменьшается более интенсивно;

г) общее время бега на три метра в обеих возрастных группах уменьшается

практически одинаково. Однако, для сохранения преимущества во времени спринтеры должны улучшать технику низкого старта, т. е. увеличивать коэффициент эффективности;

д) приращение скорости бега на первых трех метрах стартового разгона у

занимающихся бегом происходит в основном в первые полтора - двг года тренировок, у не занимающихся спринтом происходит плавное бе: скачков увеличение скорости бега;

е) коэффициент эффективности, характеризующий распределение времен!

опоры на колодки, в процессе тренировок увеличивается, а у н занимающихся спринтом - уменьшается

мшошихся спринтом - уменьшается

В сенситивный период развития, в первые 1,5 - 2'года тренировок, происходит быстрый прирост мышечной силы, что позволяет значительно повысить скорость бега. Дальнейшее увеличение скорости может происходить только за счет улучшения координационных способностей атлета, а именно, распределения времени опоры на одну и на две колодки. Указанное распределение связано со специализированной программой обучения двигательному действию это резулыач формирования двигательного навыка. Сложность организации этого компонента стартовых действий заключается в том, что она основывается на перс-ходе от одной формы координации к другой. Поэтому наибольшее изменение этого параметра происходит не в сенситивный период, а в более поздние сроки - в возрасте 16-17 лет, когда накапливается достаточный опыт двигательных действий в результате многолетних тренировок (количество переходит в качество). Изменение распределения времени опоры на колодки сопровождается еще одним скачком увеличения скорости бега.

Становление двигательного навыка происходит в результате формирования биомеханической структуры двигательного действия под влиянием основной цели. В ходе обучения усиливаются корреляционные связи между отдельными компонентами двигательного действия и основным критерием его эффективности - скоростью бега.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Результаты исследования биомеханической структуры стартовых действий могут быть использованы в качестве методических рекомендаций для отбора детей в спорт школу по легкой атлетике и дня оценки степени освоения ими техники бега с низкого старта по ходу обучения. Общее время опоры на стартовые колодки может быть показателем техники обусловленного физического качества быстроты, реализованного в скоросгао-силовом двигательном действии.

Коэффициент эффективности, равный отношению длительности фазы опоры на две колодки к длительности фазы опоры на одну при беге с низкого старта является показателем спортивного мастерства: чем выше значение коэффициента, тем выше эффективность взаимодействия с опорой. Коэффициент эффективности может быть использован в качестве дополнительной информации в ходе учебно-тренировочного процесса длятекущего контроля над спортивной техникой, а также при отборе детей в спорт школу для определения методики обучения низкому старту.

Анализ развития биомеханической структуры двигательных действий показал, что для достижения главной цели двигательной задачи -получения наибольшей скорости бега, необходимо увеличить горизон-

тальную составляющую движущего импульса силы взаимодействия с опорой. Для этого, в свою очередь, необходимо увеличить горизонтальную составляющую реакции опоры и время опоры на две колодки, т. е. увеличить коэффициент эффективности. Решение этой задачи обеспечивается созданием управляющего силового воздействия на атлета в убывающем режиме сопротивления с регулирующимся углом наклона внешней силы. Предварительное напряжение мышц разгибателей ног увеличит силу взаимодействия атлета с колодками, а убывающий режим сопротивления увеличит скорость в конце старта (А. М. Доронин,1992, Ю. Т. Черкесов, 1991). Путем подбора угла наклона внешней силы можно увеличить время взаимодействия атлета с двумя колодками, так как внешнее воздействие, направленное в противоположную сторону движения, поддерживая атлета, будет способствовать более позднему выпрямлению.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1. Клавишев В.И. Возрастные особенности структуры движений у детей и подростков /Д1аучные исследования и разработки в спорте. -Санкт-Петербург, 2000. - С.74-78.

2. Клавишев В.И. Характер проявления движущей силы в спортивных упражнениях // Развитие непрерывного педагогического образования в новых социально-экономических условиях на Кубани .- Армавир, 1998.- С. 203 -204.

3. Клавишев В.И., Петьков В.А. Анализ биомеханических параметров подъема штанги от груди // Актуальные проблемы Олимпийского движения и спортивной тренировки- Краснодар, 1998- С. 50.

4. Клавишев В.И., Черкесов Ю.Т. Анализ биомеханических параметров подседа в подъеме штанги от труди //Актуальные вопросы физического воспитания в современном обществе.- Карачаевск, 1998 - С. 54

5. Козлов И. М, Клавишев В. И., Орлова Н. А. Возрастные особенности формирования биомеханической структуры движений в ходе обучения. // Проблемы подготовки педагогических кадров к профессиональной деятельности в области физической культуры. - Шуя, 1999. - С. 174 - 179.

6. Клавишев В. И., Петухова Л. Н. Обучение и возраст как факторы формирования биомеханической структуры движений.//Научные исследования и разработки в спорте. - Санкт-Петербург, 1998. С.122 - 127.

7. Клавишев В. И., Коджешау М.Х., Говорков Л.П., Орлова Н.А. Проблемы профессиональной подготовки специалистов по физической культуре и спорту. // Сборник научных трудов. Чебоксары, 2000. - С. 27 - 29.