автореферат и диссертация по педагогике 13.00.04 для написания научной статьи или работы на тему: Коррекция техники лыжных ходов спортсменов высокой квалификации на основе использования индивидуальных биомеханических моделей

Автореферат диссертации по теме "Коррекция техники лыжных ходов спортсменов высокой квалификации на основе использования индивидуальных биомеханических моделей"

УКРАИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ И СПОРТА

Р Г Б ОД

. . . ] г ^ еъ ■

1! .*'■ '' 1

На правах рукописи

ЗУБРИЛОВ РОМАН АЛЕКСЕЕВИЧ

КОРРЕКЦИЯ ТЕХНИКИ ЛЫЖНЫХ ХОДОВ СПОРТСМЕНОВ ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ БИОМЕХАНИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ

13.00.

Теория и методика физического воспитания, спортивной тренировки и оздоровительной физической культуры.

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата педагогических наук

КИЕВ - 1994

Диссертацией является рукопись. Диссертация выполнена в Украинском государственном университете физического воспитания и спорта.

Научный руководитель - кандидат педагогических наук,

Ведущая организация - Харьковский государственный институт физической культуры, Министерство Украины по делам молодежи и спорта, г. Харьков.

Защита диссертационной работы состоится •" 29 " декабря 1994 г. в 14 ч. 30 мин. на заседании специализированного совета Д 046.02.01 Украинского государственного университета физического воспитания и спорта (252650, Циев-5, ул.Физкультуры, 1). .

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Украинского государственного университета физического воспитания и спорта.

доцент А. А. Архипов.

Официальные оппоненты - доктор педагогических наук,,

профессор В.Н. Болобан;

кандидат педагогических наук, доцент В.П. Краснов.

Автореферат

специализированного совета,

Ученый секретарь

Л.Я.ИВАЩЕНКО

доктор педагогических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Опит подготовки спортсменов высокой квалн• фикации свидетельствует о том, что одним из главных направлений совершенствования высшего спортивного мастерства является развитие физических качеств спортсменов во взаимосвязи с технической подготовленностью в условиях максимально приближенных к соревнованиям. Причем на первое место выходит не безграничное развитие гачеств, а умение спортсменов реализовать двигательный потенциал в 'условиях соревновательной деятельности (М.П.Дементьева,19ьб; А.Н.Лапутин,1986; В.А.Запо-рожанов,1988; В.Н.Платонов,1985; А.А.Тер-Ованесян,1992). Следовательно в числе важнейших факторов, определяющих возможность дальнейшего развития тренировочного процесса в спорте, значительное место занимают проблемы поиска более эффективных средств и методов повышения уровня технического мастерства спортсменов. К одним из таких, на сегодняшний день, относится теоретический метод оптимизации спортивной техники, предполагающий использование математических биомеханических моделей техники спортсменов .высокого класса.

Совершенствование техники передвижения в лыжном спорте, хоть и имеет хорошую теоретическую базу, основывается на качественном или количественном сравнении техники спортсменов: либо с биомеханическим портретом чемпиона; либо с эталонными биомеханическими моделями физического уровня. Математические модели техники, имеющие строгие функциональные зависимости и позволяющие просчитывать варианты коррекции техники на достижение желаемой результативности исследованы недостаточно. .Такое же положение характерно для многих видов спорта ввиду сложной теории построения подобных моделей и практики их ре-

ализации в естественных условиях спортивной тренировки (А.Н.Лапутин.1986; В.Л.Уткин(1990).

Вышеизложенное определило актуальность данной работы и позволило выдвинуть гипотезу о том, что использование в тренировочном процессе новых закономерностей о технике передвижения лыжников на основе математических биомеханических моделей позволит повысить уровень технического мастерства спортсменов в короткий срок, без существенных функциональных затрат.

Целью работы явилось повышение качества тренировочного процесса в лыжных гонках и биатлоне на основе использования: биомеханического контроля за уровнем технического мастерства; моделей соревновательной деятельности биатлонистов и биомеханических моделей техники передвижения лыжников высокой квали-лификации (на примере высококвалифицированных лыжниц-гонщиц).

Задачи исследования.

1) Определить оптимальные пути формирования и совершенствования спортивно-технического мастерства лыжников-биатлонистов.

2) Разработать оперативные и текущие методы контроля кинематических характеристик техники передвижения лыжников с автоматизированными алгоритмами обработки материалов измерений.

3) Построить математико-статистические биомеханические модели техники передвижения лыжников (на примере попеременного двухшажного хода лыжниц-гонщиц высокой квалификации).

4) Разработать педагогические средства повышения качества тренировочного процесса лыжников на основе использования индивидуальных биомеханических моделей спортивной техники и прогноза вариантов коррекции двигательных действий на достижение желаемой результативности.

Научная новизна. В результате проведенных исследований получены следующие новые данные: разработана бесконтактная методика текущего и оперативного контроля техники передвижения лыжников с автоматизированными алгоритмами обработки материалов измерений и получения количественных'биомеханических характеристик двигательных действий спортсменов; изучены закономерности в технике передвижения лыжниц-гонщиц высокой квалификации и получении количественные данньа, характеризующие их; определена значимость этих параметров для обеспечения результативности техники; построены математические биомеханические модели техники передвижения попеременного двухиа-жного хода лыжниц-гонщиц высокой квалификации и экспериментально обоснована возможность их направленного использования в практике тренировочного процесса для оценки уровня технического мастерства, выявления ошибок в системе двигательных действий и прогнозирования путей коррекции'техники на достижение желаемой результативности. Кроме этого, выявлены модели соревновательной деятельности высококвалифицированных лыжников-биатлонистов в различных видах соревновательной программы; и определены тенденции изменения в структуре соревно,-вательной деятельности спортсменов мировой элиты биатлона.

Практическая и теоретическая значимость и уровень внедрения научных разработок. Полученные в исследованиях результаты послужили основой для разработки методов и критериев оптимизации процесса совершенствования технического мастерства лыжников-гонщиков. Внедрение предложенных математических моделей техники передвижения лыжниц-гонщиц, методики педагогического контроля и прогнозирования коррекции техники позволило повысить качество тренировочного процесса у лыжниц' гонщиц молодежного и основного состава сборных команд Украи-

ны, что способствовало улучшению индивидуальных и общекомандных результатов на международных и республиканских соревнованиях различного уровня. Модели соревновательной деятельности биатлонистов использовались как эталонные показатели специальной подготовленности, для постоянной коррекции тренировочного процесса, при подготовке штатной сборной команды Украины к XVII зимним Олимпийским играм 1994 г. в Лиллехам-мере и написании "Комплексной целевой программы подготовки сборной команды Украины по биатлону к зимним Олимпийским играм 1998 г. в Нагано". Кроме этого разработанные педагогические средства и методы коррекции техники позволили повысить эффективность и качество учебного процесса студентов КГИФК (УГУФВС) при проведении лабораторных и практических занятий по биомеханике, спортивной метрологии и кинезиологии.

Апробация работы и декларация личного вклада диссертанта в разработку научных результатов выносимых на защиту. Конкретный вклад автора определяется самостоятельным анализом проблемы, разработкой новых и адаптированием уже известных

методов для анализа техники передвижения лыжников и соревно-«

вательной деятельности биатлонистов, накоплением фактического материала, его интерпретацией, построением математических моделей техники передвижения высококвалифицированных лыжниц-гонщиц и внедрением результатов исследований в практику. По теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе тезисы и статьи, в которых участие автора считается основным, как с точки зрения проведения исследований, так и интерпретации их результатов. По материалам исследований сделано 8 докладов на международных, республиканских и общеинститутских (университетских; научных конференциях, а также на научно-практических конференциях тренеров зимних видов спорта. Диссерта-

ция выполнялась в соответствии с темой 2.4.2. "Совершенствование оиомеханических средств и методов формирования заданных свойств моторики" Сводного плана НИР министерства Украины по делам молодежи и спорта на 1991-1995 гг..

Основные положения выносимые на защиту.

1) Современные тенденции изменения в структуре соревновательной деятельности биатлонистов мировой элиты и оптимальные пути формирования и совершенствования спортивно-технического мастерства биатлонистов штатной команды Украины.

2) Математические биомеханические модели попеременного двухшажного хода лыжниц-гонщиц высокой квалификации с методикой оценки технического мастерства, выявления ошибок в системе двигательных действий и прогнозирования путей коррекции техники на достижение желаемой результативности.

3) Методика педагогического контроля техники передвижения лыжников гонщиков и биатлонистов.

Методология и методы исследования. В основу работы положена концепция согласно которой "рекордный результат в спорте зависит при одинаковом уровне физической подготовленности спортсменов от эффективности их техники". Другими словами, проблема сводится не к описанию техники, а к выявлению ошибок в ней (лимитирующих факторов) и ее коррекции на достижение желаемой результативности. Это возможно решить теоретическим методом оптимизации спортивной техники, предполагающим использование математических биомеханических моделей техники спортсменов высокого класса. При этом важнейшим условием является надежность и объективность информации о характере движения и оперативность ее переработки, что требует использования высокоточной измерительной аппаратуры и компьютеров оперирующих большим объемом данных. Поэтому для ре-

шения поставленных задач в работе использовался следующий комплекс методов исследования:1) анализ научной и методической литературы; 2) педагогические наблюдения с использованием технических средств фиксации наблюдаемого (кино- и видео-сались), опрос тренеров и спортсменов; 3) антропометрия; 4) педагогический эксперимент с использованием инструментальных методов и технических средств регистрации количественных характеристик двигательной подготовленности спортсменов (электронно-оптической хронометрии, биомеханической киноциклогра-•фии, видеоциклографии, видеосъемки с последующим анализом видеоизображения на видеокомпьютерном анализаторе); 5) методы математической статистики; 6) методы математико-статистического моделирования и прогнозирования.

Объект исследования. Педагогический процесс совершенствования технического мастерства лыжников высокой квалификации.

Предмет исследования.. Структура соревновательной деятельности биатлонистов высокого класса, методы анализа техники лыжных ходов и индивидуальные биомеханические модели техники передвижения лыжников-гонщиков высокой квалификаций.

Организация исследований. Исследования по определению оптимального пути совершенствования спортивного мастерства биатлонистов сборной команды Украины и выявлению тенденций в структуре соревновательной деятельности спортсменов мировой элиты осуществлялись с 1989 по 1994 год. Всего было проанализировано 159 протоколов Олимпийских игр, чемпионатов мира и этапов Кубка Мира у мужчин, женщин и юниоров. Анализу подверглись 1?. 470 входных параметров.

Экспериментальные исследования по разработке методов коррекции техники передвижения лыжников проводились с января

1985 по декабрь 1993 года на Республиканских, Всесоюзных (1985-1991) и Международных соревнованиях по лыжным'гонкам и биатлону, а также на учебно-тренировочных сборах сборных команд Украины при подготовке к этим соревнованиям. В завершающем педагогическом эксперименте приняли участие 11 спортсменок (1 Ш, 4 МО, 5 КМС, 1-1 разряд), это спортсменки штатной и молодежной сборных команд Украины по лыжным гонкам.

Структура и объем работа. Работа состоит из введения, 5 глав, выводов, практических рекомендаций, списка попользованной литературы и приложений. Общий объем работы выпол1КЧ1 на 190 страницах. Представлено 229 источников. Текст работы иллюстрирован 24 таблицей.!», 17 рисунками и 15 таблицами в приложениях.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Тенденции в изменении структуры соревновательной деятельности высококвалифицированных биатлонистов.

В результате обработки итоговых протоколов чемпионатов мира и Олимпийских игр, программным пакетом SPRINT были получены величины абсолютных показателей специальной подготовленности и структурные связи между составляющими соревновательной деятельности и результатом в различных видах сорев новательной программы биатлонистов.

Согласно динамита абосолютных и относительных величин и мужском биатлоне о 1960 года можно выделить условно три периода. ПорГ'ЫИ относите:! к шестидесятым и семидесятым годам и характеризуется гиссксй положительной корреляционной связью между итогоим результатом и штрафом в стрельбе. Средней и

тесной положительной корреляционной связью между среднедис-танционной скоростью и штрафом, а также хаотичной корреляционной связью между результатом и скоростью. Все вместе полностью характеризует этот этап как период доминирования стрелковой подготовки. Второй период относится к первой половине восьмидесятых годов и является началом перехода к преобладанию функциональной гоночной подготовки. Третий период относится ко второй половине восьмидесятых годов и началу девяностых годов - Бремени безраздельного господства конькового хода, использование которого привело к отсутствию взаимосвязи между результатом и качеством стрельбы, хаотичной зависимостью между штрафом и скоростью, и наличию средней и тесной отрицательной корреляционной связи между скоростью гонки и итоговым результатом. Ухудшение качества стрельбы призеров (1-3 места) в этом периоде компенсируется скоростью гонки (см.рис. 1). Все это характеризует этот этап как период большего влияния функциональной лыжной подготовки.

К тому же в спринтерской и индивидуальной гонке наблюдаются одни и теже закономерности. При попадании спортсмена в тридцать лучших на спортивный результат оказывают влияние оба фактора практически одинаково (стрельба и среднедистан-ционная скорость)(см.рис. 2). Постепенно значимость качества стрельбы становится больше и расстановка мест с 30 по 20-15 позиции осуществляется под влиянием стрелковой подготовки, т.к., результаты лыжной гонки у этих спортсменов фактически одинаковы. Начиная с 20-10 мест результаты стрельбы достигают СЕоей пороговой величины и доминирующим фактором становится функциональная лыжная подготовка практически со 1002 влиянием. Доминанта скорости у лидеров настолько -сильная,• что происходит даже некоторое приноброжоние качеством стре-

льбы (см.рис. 1).

Помимо установленных закономерностей данные исследования подтверждают актуальность наших исследований по совершенс-

твованию техники передвижения лыжников.

гм-«ц, ? ? « « « 4 0 « а 0

Рис. 1. Графики средних значений абсолютных показателей

скорости лыжной гонки и штрафа в стрельбе у призеров (1-3 места) и спортсменов 4-6 мест в индивидуальной гонке у мужчин на Олимпийских играх.

%

Рис. 2. Влияние скорости в процентах на распределение мест у лидеров (с 30 по 3 места) в индивидуальной гонке у женщин на чемпионатах мира 1987, 1988 и 1990 гг.

Методы контроля основных показателей технической подготовленности лыжников-гонщиков и биатлонистов.

Для оперативного и текущего контроля кинематических характеристик техники передвижения лыжников были разработаны: бесконтактная методика регистрации кинематических характеристик техники передвижения лажпиков и автоматизированные алгоритмы обработки материалов измерений для видеоанализатора "KINEX" (Tallinn, 1991). Набор показателей соориентиро-ван на изучение техники классического попеременного двухшаж-ного хода. Однако алгоритм расчета и анализа кинематических характеристик составлен таким образом, что охватывает все возможные виды двигательных действий спортсменов и при незначительной коррекции его можно использовать для анализа лю-

бого способа передвижения на лыжах, включая коньковые хода.

Результаты хронометрирования коньковых ходов с 'одновременной работой рук на два коньковых шага (п =■ 90) в одинаковых условиях и по упрощенному фазовому составу, предложенному В.В.Ермаковым,1986, позволили заключить, что существует как минимум четыре варианта передвижения конькового одновременного ДЕухшажного хода (одинаковых по циклу, но разных по фазовому составу). Временные интервалы фазы свободного скольжения взятые в % от 1(общ.) представлены в первом варианте 42.4*1.7, во втором 64.7*4.1, в третем 32.1*2.9 и четвертом 25.5*0.42. Выборга во всех вариантах подчинялись нормальному закону распределения и различия между ними были достоверны с высокой степенью надежности. Определить фазовый состав г.сего разнообразия коньковых способов передвижения в настоящее время не возможно Еследствии противоречивых мнений многих специалистов лыжного спорта по этому вопросу, отсутствию единого общепринятого фазового состава, трудоёмкости процесса анализа техники и недостаточного количества технических средств для регистрации параметров поперечных и многоплоскостных перемещений при коньковых ходах, оказывающих значительное влияние на продвижение вперед. Все вместе это препятствует построен™ математических моделей коньковых способов передвижения.

Математическое моделирование техники передвижения на лыжах (в рамклх данной работы) возможно пока лишь классических способов передвижения, т.к. только они имеют теоретически разработанный приемлемый фазовый анализ. Поскольку современные насущные задачи спорта, связанные с индивидуализацией обучения требуют обязательного изучения индивидуальных особенностей спортсменов, включая соматометрические данные, на-

'ми были проведены измерения антропометрических показателей у льишиц-гонщиц молодежной команды Украины и взрослого состава сборной Украины. Результаты обработки антропометрических данных в выборке позволяют говорить о том, что группа по антропометрическим показателям однародна и зависимости кинематических характеристик от антропометрических данных не существует, т.к. все полученные выборочные коэффициенты корреляции не значимы (г0< тгр, где ггр- 0.635) и следовательно не отличаются существенно от нуля. Наиболее близкими к пороговой величине оказалась корреляция между следующими показателями: 1) временем периода скольжения и ростом спортсменов (0.52), а временем периода скольжения и длиной ноги (0.62); 2) росто-весового индекса с длиной пути в шаге (0.50), рос-то-весового индекса с длиной пути в периоде отталкивания (0.63), что позволяет выдвинуть гипотезу о преобладании в периоде отталкивания более тяжелых спортсменов в скорости отталкивания; 3) корреляция между остальными показателями была еще слабее или совсем не обнаружена.

На основании вышеизложенного в этой работе модели техники создавались для данной выборки на базе- прямых измерений.

Характеристика моделей техники передвижения лыжников высокой квалификации (на примере попеременного двухшажного хода лыжниц-гонщиц)

• При анализе всех возможных параметров техники охватывающих информацию о двигательных действиях: всего движения в целом (по опорным стопам и тазобедренному суставу); внутри ]саждой отдельно взятой фазы и поз граничных моментов фаз, а также показателей характеризующих подцели фаз. - в состав

независимых показателей, отобранных методом пошаговой регрессии (пакетом Зtateгraph]c. Ю, 1086), влияющих на общую цель движения вошли пять параметров. Взаимное влияние которых на зависимую случайную величину (У) - среднюю скорость движения в полуцикле по тазобедренному суставу (.критерий соревновательной деятельности) - описывалось полиномом второго порядка: У 1.71253 + 0.02657хХ^ + 0.04619*х| +

+ 0.06245*Х3 + 0.14105-Х« + 0.01872-Хь-. •Ошибка модели - 0.04196 (1.1 %). Коэффициент множественной корреляции - 0.6795. Где: Х4- Х5 - скорость тазобедренного сустава в ¡-V фазах.

Каждый из этих параметров является доминирующим в своей фазе и представляет ее в модели единственной характеристикой. Такой набор параметров не удовлетворяет полностью потребности тренеров-практиков, т.к. он отвечая на вопрос "где наиболее грубая ошибка в технике или наибольшая потеря скорости у конкретного спортсмена" не дает достоверных направлений устранения этой ошибки, следовательно является только первой ступенью анализа техники. Поэтому анализ показателей скорости отдельных фаз по тазобедренному суставу был назван анализом на макроуровне (анализом первого или верхнего уровня). Более детальный анализ характеристик техники, анализ показателей внутри каждой фазы, характеризующий внутреннюю структуру движения, отвечающий на вопрос, что конкретно надо исправлять в системе двигательной деятельности для повышения результата, рассматривался по фазам и граничным моментам. Такой анализ был назван анализом микроуровня (или анализом второго уровня), где в качестве критерия соревновательной деятельности использовалась средняя скорость в фазе. Всего построено 5 моделей микроуровня по числу фаз (образец одной

из моделей см. в табл. 1).

Каждая модель включает е себя комплект независимых показателей имеющих математическое описание функциональных зави-

Таблица 1.

Регрессионная модель микроуровня фазы скольжения с подседанием попеременного двухшажного хода лыжниц-гонщиц высокой квалификации

Номер параметра Регрессионная модель

среднее значение по группе направленность изменения оптимальная величина вклад в цель

линейная квадратич.

1) 87.09 уменьшить 90.12 0.09

2) -20.36 уменьшить -7.09 0.14

3) 1.22 УВЕЛИЧИТЬ 2.16 0.31

4) -0.24 уменьшить 0.34 0.13

5) -1.09 УВЕЛИЧИТЬ 0.00 0.04

6) 2.58 УВЕЛИЧИТЬ 2.23 0.08

7) 3.17 уменьшить 2.79 0.15

8) 1.65 уменьшить 3.27 0.23

9) -0.63 УВЕЛИЧИТЬ -0.85 0.15

10) "41.64 УВЕЛИЧИТЬ 33.81 0.19

Цель: 3.20 УВЕЛИЧИТЬ 4.70 1.50

Наименование параметров:

1) Угол: голень опорной ноги - ось ОХ (начало фазы)'.

2) Угловая скорость подседа.

3) Скорость переката таза через опорную голень.- .

4) Скорость переката таза через опорный коленый сустав.

5) Изменение угла наклона туловища на ось ОХ за фазу.

6) Скорость коленного сустаЕа маховой ноги.

7) Скорость голеностопного сустава маховой ноги.

8) Скорость кисти опорной руки относительно плечевого сустава.

9) Расстояние от опорной палки до опорной ноги (конец фазы).

10) Угол наклона лыжной палки на ось ОХ.

Цель: Скорость лыжника в третей фазе.

Уравнение имеет вид:

У = - 1.15511 + 0.02995-Х., + 0.01085-Х^+ 0.32592-Х.+ + 0.15391-Х»- 0.13498-Х?- 0.00742-Х^+ 0.85244»Х6-- 0.1915«Х£+ 1.28197-Х*- 0.23002-Х?+ 0.0431*Х*+ + 0.51905-Х^- 0.02404-Хй.

Ошибка модели - 0.1213 (3.8 %). Коэффициент множественной корреляции - 0.7954.

симостей на критерий соревновательно деятельности. Это позволяет: 1) создать более глубокое представление о технике изучаемого движения; 2) понять смысловую программу движения (содержание); 3) а также оценить уровень технического мастерства; 4) выявить ошибки в системе двигательных действий; 5) определить причины их происхождения. Алгоритм работы с моделями заключал в себе следующую последовательность этапов работы: Сначала при необходимости, и для большей наглядности, индивидуальная техника спортсменок представлялись на экране компьютера графически (в виде "мультфайла") (см.рис. 3). Который позволял просматривать движение в динамике, фиксировать необходимые позы (граничные моменты) и выводить траектории интересуемых точек тела спортсмена. Это повышало доступность выдаваемой информации до восприятия исполнителя (спортсмена). Сравнение индивидуальных характеристик фаз с известным их оптимальным диапазоном, позволяло выявить "нецелесообразные" фазы. В дальнейшем осуществлялся анализ по фазам на микроуровне. Где осуществлялась оценка двигательных действий спортсменок программой Simuli (Tallinn, 1991) на основе сравнения их данных с разработанной моделью (см.тябл. 2). Разработанные модели техники позволяют прогнозировать результативность, которую возможно достичь, если после оценки элементов техники начать их совершенствование. По принципу "Что произойдет, если.. ". Ведь прежде чем начать совершенствование техники тренер и спортсмен должны заручиться уверенностью в том, что э.то совершенствование приведет к улучшению результативности. При этом важно знать, что менять и в какой степени. Педагогическое моделирование возможных ситуаций и прогнозирование вариантов коррекции техники проводилось по двум основным направлениям: 1) В первом случае тре-

8 Ь I Р Е N К О АННА - 12 рг

Рис. 3. Образец файла данных о движении спортсменки в памяти компьютера в виде мультипликации (мультифайл).

Таблица 2.

Образец протокола прогнозирования результативности при предполагаемом изменении входных (исходных) данных.

классика - попеременный двухшажный ход (женщины) - 3 фаза Единицы измерения - система СИ.

Спортсмен: Дорошенко Наталья

Номер Среднее Оптима- Реальные Оценка от- Фиксиро- Прог-

пара- значение льная данные носительно ванный ноз

метра по группе модель спортсм. модели показат.

1) 87.09 90.12 86.00 НОРМАЛЬНО 86.00

2) -20.36 -7.09 -8.00 ОТЛИЧНО -8.00

1.22 2.16 0.15 очень плохо 1.22

4) -0.24 0.34 -0.30 ХОРОШО -0.30

5) -1.09 0.00 -4.00 очень плохо -1.00

6) 2.58 2.23 . 2.89 НОРМАЛЬНО 2.89

7) 3.17 2.79 3.50 НОРМАЛЬНО 3.50

8) 1.65 3.27 2.44 ОТЛИЧНО 2.44

9) -0.63 -0.85 -0.73 "ОТЛИЧНО -0.73

10) 41.64 33.81 35.00 ОТЛИЧНО 35.00

Результат: 3.20 ■ 4.70 2.89 Прогноз результата: 3.90 Примечание: Наименование параметров: см. табл. 1.

нер, специалист и спортсмен вместе, обсуждая вариант техники, решали, что следует изменить и в какой мере. После этого вычислялся результат, достигаемый в случае реализации задуманных изменений. 2) Во втором случае в компьютер вводился желаемый результат, после чего программа расчитывала по мг> дели на основании прежних характеристик данного спортсмена те новые величины, которые обеспечили бы достижение желаемого результата (см.табл. 2).

После "игры" такого рода, т.е. проигрывания вариантов коррекции элементов техники на повышение результативности, выбирался желаемый вариант техники и начинался тренировочный процесс по улучшению технического мастерства, который периодически контролировался и корректировался данным способом.

Методика педагогического контроля и коррекции техники передвижения на лыжах.

Разработанная в результате исследований система педагогического контроля технического мастерства позволила более рационально, с точки зрения конечного эффекта использовать двигательный потенциал в условиях соревновательной деятельности (см. табл. 3). Эффективность предложенной методики была экспериментально подтверждена при совершенствовании технического мастерства лыжниц-гонщиц молодежной и национальной сборной Украины. Программа эксперимента включала в себя два этапа тестирования уровня технического мастерства при передвижении попеременным двухшажным ходом в соревновательных условиях. Во избежании влияния на технику передвижения рельефа местности тестирование проходило, на одном и томже участке трассы 5 километровой классической дистанции Учеоно-трспиро-

Таблица 3.

Система педагогических методов контроля и коррекции техники передвижения лыжников.

вочной базы поселка Сколе Львовской области. В результате педагогического эксперимента (см.табл. 4) было установлено, что применение разработанной системы педагогического контроля за техникой передвижения лыжников в учебно-тренировочном процессе существенно улучшает качество технического мастерства. Результаты биомеханических показателей техники тестируемых спортсменок достоверно улучшились (Р < 0.05). Улучшение качества выполнения техники передвижения достигнуто за счет устранения наиболее грубых ошибок из системы двигательных действий, что способствовало уменьшению перепада скоростей в цикле хода. Это отмечено было в 72,7 % случаев (8 спортсменок из 11).

Таблица 4.

Итоговая таблица результата педагогического эксперимента.

Показатель 1 тест 25.12.92 Кубок Украины 2 тест 29.01.93 Спартакиада Украины Достоверность различия (Фишер,Стыодент)

Время на 15 м. отрезке (с) X и- V 4.03 0.30 7.4 3.78 0.14 3.7 F = 2.8; t = 2.09 F = 4.59; t = 2.5 Достогерно

Средняя скорость в цшеле лыжного хода (м/с) У V 3.83 0.26 6.8 3.97 0.14 3.5 F - 1.6; t - 1.98 F - 3.44; t = 3.69 Достоверно

Модель 4.29 4.29

Перепад скорости в цикле лыжного хода (%) J <Г V 41.1 10.1 24.5 33.1 4.2 12.7 F - 1.6; t = 1.93 F - 5.78; t = 5.7 Достоверно

Модель 29.1 29.1

ВЫВОДЫ

1. В результате проведенных исследований разработана методика анализа структуры соревновательной деятельности биатлонистов, на базе программного пакета SPRINT, позволяющего анализировать специальную подготовленность по материалам протоколов соревнований.

2. Анализ протоколов чемпионатов мира, Олимпийских игр и этапов Кубка мира по биатлону позволил выявить, что в настоящее время приоритетным направлением формирования и совершенствования спортивного мастерства в биатлоне является повышение среднедистанционной скорости: Поскольку влияние лыжной гонки на распределение мест в первой шестерке на чемпионатах мира у мужчин в индивидуальной гонке (63,8-100%), в эстафете (65,7-100%). У женщин в индивидуальной гонке (56,181,9%), в эстафете (60,8-100%). В спринтерской гонке влияние лыжной подготовки преобладает в 67% случаев. Нестабильная.

слабая взаимосвязь между результатом стрельбы и скоростью прохождения дистанции (от -0.81 до 0.62) говорит о реальной возможности увеличения скорости ведения гонки, без ощутимого влияния на результат стрельбы.

3. Для контроля за техникой передвижения лыжников разработана бесконтактная методика регистрации кинематических показателей двигательных действий спортсменов с автоматизированными алгоритмами обработки материалов измерений и получения количественных характеристик (в виде программного обеспечения для видеоанаяизатора К1ИЕХ ), которая позволяет осуществлять оперативный контроль в процессе тренировки качественно (визуально), а текущий контроль - в процессе учебндарениро-вочного сбора (в виде цифровой информации кинематических характеристик, по 105 показателям с дискретностью 0.02 сек.). Алгоритм расчета и анализа кинематических характеристик составлен таким образом, что охватывает все возможные еиды двигательных действий спортсменов, включая коньковые хода.

4. В результате провиденных исследований выявлено большое разнообразие коньковых способов передвижения на лыжах имеющих разную последовательность двигательных действий при внешне одинаковом цикле движений. В частности одновременный двухшажный коньковый ход имеет четыре варианта передвижения временные интервалы свободного скольжения у которого представлены в процентах от общего времени: в первом варианте 42.47.±1.7, во втором 64.7%± 4.1, в третьем 32.1X^2.9 и четвертом 25.5 7.-0Л2.

5. Были определены наиболее характерные закономерности техники передвижения классических ходов у лыжниц-гонщиц высокой квалификации, выявлены их биокинематические структуры и построены шесть математико-статистических моделей техники

передвижения (попеременного двухшажного хода) вида:

9 2. 2.

у. - а + вДч+ в2Х2+ с,Х2+ ...... + в„Хп+ с„Х„

6. На макроуровне рассмотрены наиболее общие параметры техники характеризующие каждую фазу, где в качестве цели движения (критерия соревновательной деятельности) использована средняя скорость движения за полуцикл. Данный уровень определяет где в движении наиболее грубая ошибка. Более детальный анализ характеристик техники, анализ показателей внутри каждой фазы, характеризующий внутреннюю структуру движения, отвечающий как можно исправить ошибку, представлен по фазам и граничным моментам на микроуровне, где в качестве цели движения использована средняя скорость лыжника за фазу.

7. На микроуровне наибольшее определяющее влияние на конечный результат имеют: в периоде скольжения - угловая скорость тазобедренного сустава относительно голеностопного сустава опорной ноги (22.96 % вклада в I фазе, 20.7 % в III фазе), скорость изменения угла наклона опорной лыжной палки (12.8 % во II фазе), угловая скорость коленного сустава маховой ноги (13.7 % во II фазе), скорость выноса колена маховой ноги (12.8 Z во II фазе), угловая скорость подседа (9.8 % в III фазе) и скорость кисти опорной руки относительно плеча (15.3 % в III фазе); в периоде отталкивания - скорость переката тазобедренного сустава через голеностопный сустав опорной ноги (20 % в IV фазе), угловая скорость отрыва пятки опорной ноги (7.3 % в V фазе), скорость маховой ноги (10.9 % в V фазе), скорость отталкивания (18 X в V фазе) и правильное доталкивание лыжной палкой (16.4 Z в V Фазе).

8. Разработана система педагогических методов совершенствования технического мастерства на основе использования ин дивидуальных математических биомеханических моделей техники

передвижения, выполняющая функции диагностики ошибок в системе двигательных действий спортсменов и регулирования направленности и степени педагогических воздействий, а также коррекции исполнительных программ обучения позволяет более рационально, с точки зрения конечного эффекта использовать двигательный потенциал в условиях соревновательной деятельности.

9. Эффективность системы методов была подтверждена в педагогическом эксперименте при совершенствовании технического мастерства лыжниц-гонщиц молодежной и национальной сборных команд Украины. Результаты биомеханических показателей техники тестируемых спортсменок достоверно улучшились (Р < 0.05). Улучшение качества выполнения техники передвижения достигнуто за счет устранения наиболее грубых ошибок из системы двигательной деятельности, без существенных на это функциональных затрат, посредством направленного тренировочного воздействия на отстающие элементы биомеханической структуры движения, что способствовало уменьшению перепада скоростей в цикле хода (72,7 7. случаев).

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

1) Карленко В.П, Фомин С.К, Пядухов Ю.С, Зубрилов P.A. Влияние основных показателей специальной подготовленности на спортивный результат в биатлоне // Управление процессом подготовки спортсменов в многоборьях: Сб. научных трудов / Ред коллегия: В.А.Дрюков и др. - К.: КЛИК, 1991. - С.60-67. •

2) Архипов A.A., Зубрилов P.A. Моделирование техники лыжных ходов спортсменов высокой квалификации // Современный Олимпийский спорт: Тезисы докладов международного конгресса. - К.: ШИК, 1993. - С. 235-237.

3) Зубрилов P.A. Биомеханические особенности конькового одновременного двухшажного лыжного хода //Биомеханика спорта. Тезисы докладов VI Всесоюзной научной конференции. -Чернигов, 1989. - С. 78-79.

4) Архипов А.А, Зубрилов P.A. Исследования биокинематической структуры коньковых способов передвижения на льиах// Социально-философские и методические аспекты массовой Физической культуры и спорта. Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции. - Хмельницкий, 1990. -

С. 200-201.

5) Хабинец Т.А, Зубрилов Р.А, Хапко В.Е. Биокинематические особенности конькового хода с последовательной работой рук на два шага // Проблемы соревновательной деятельности. Тезисы докладов межобластной научно-практической конференции. - Харьков, 1990. - С. 159-160.

6) Зубрилов Р.А, Карленко В.П. Пути совершенствования спортивно-технического мастерства биатлонистов // Проблемы биомеханики спорта. Тезисы докладов VII Всесоюзной научной конференции (Пенза, 3-6 октября 1991 г.).- М.: БИИИ2Й, 1991. - С.180.

7) Зубрилов P.A. Биомеханические средства управления процессом совершенствования технического мастерства лыжников // Биомеханика на защите жизни и здоровья человека. I Все-росийская конференция ярмарка. Тезисы докладов. Том II. -Нижний Новгород, 1992. - С. 113.

Зубр1Лов P.O. Корекщя .TexHiKii лижних ход1в спортсмешв ви-С0К01 квал1ф1кацп на основ! використання 1ндив1дуальних 6ioMcxaHi4iiiix моделей.

Дисертатя на здоСугтя наукового ступени кандидата педагог 1-чннх наук 13 спец1альност1 13.00.04 - TeopiH та методика ф1-зичного виховання, спортивного тренування та оздоровчо! ф1-зично1 культури, Укра1нський державний.утверситет фгзичного виховання 1 спорту, КИ1В, 1994.

Захшцаеться розроблена система педагог1чних методiв удоско-налення техшчно1 майстерностч лижник1В, яка виконуе функцн д1агностики помилок у chctcmi рухальних д1й, прогнозу bapia-iiTiB корекцп пересування, регулювання направления та ступе-ня педагог 1чних Д1янь,_ а також контролю виконавчих програм 'навчання, що дозволяв б!льш рационально використовувати ру-холышй потепщал за умов змагально! д1яльностк

Zubrilov R.A. Correction for Technique of Ski Throws with Sportsmen of High Qualification on the Base of Using of Individual Biomechanic Models. .

Thesis for obtaining of scientific degree on candidate of Pedagogical Science of speciality 13.00.04 - The Theory and Methodology of Physical. Education, Sport Training and Physical Culture for Sanitation, Ukrainian State University of Physical Education and Sport, Kiev, 1994. There is maintenance for constructed complex of pedagogical methods on improvement of technical skill for skiers which is performed the functions on diagnostics,of"errors in system of motional actions, forecast on versions of correction for movement technique, regulation on directivity and degree "of pedagogical influences and also on testing of executive programs for training that gives opportunity■to use mc^re rationally the motional potential of sportsmen in the conditions of competitive activity. - ^

Ключевые слова: \Ч

биомеханика, моделирование, техника передвижения лыжников, соревновательная деятельность биатлонистов.

Институт "Киевский строГшроект". Зак. С' - 4J г. ;