автореферат и диссертация по педагогике 13.00.04 для написания научной статьи или работы на тему: Особенности двигательных характеристик толкателей ядра с связи с их квалификацией и комплексным вариативным использованием управляемых сопротивлений

Автореферат диссертации по теме "Особенности двигательных характеристик толкателей ядра с связи с их квалификацией и комплексным вариативным использованием управляемых сопротивлений"

АДЫГЕЙСКИМ Г () С УД А Р (ТВ Е К ЬI й П-ШВЕРСИТЕ-! л г г- ^ Диссертационный совет 1С. »13.34.02

0/5 }>г В 0А

^ ' <■ 17 ОПТ } пекших руко.'исл

ЭЛЬГАЙТАРОВ Анатолий Андреевич

ОСОБЕ 51И ОСТИ Д В И ГАТЕЛ ЫI Ы>1 ХАРАКТЕРНОЙ'! К ТОЛКАТЕЛЕЙ ЯДРА В СВЯЗИ С ИХ КВАЛИФИКАЦИЕЙ И КОМПЛЕКСНЫМ ВАРИАТИВНЫМ И О ЮЛ Ь ЮВА? 1И ЕМ У П РА ВЛ Я£МЫХ С 011Р ОТ К В Л ЕI ? И Й

С Л ^ *1 и 5111. ? /»! НI С'1'1.

13.«10.04 -Тес¡жя и мещникч фи:*.*ческогс восиитиния, сиор-тнг?шж туеищ)онкн и оздараин г;л.,-лкчг фмзичеасой культуры

А В Г О Р Е Ф Е Р А Т диссертации на соискание ученей степени кандидата педагогических наук

г. Майкоп,

1996 год

Работа выполнена на кафедрах биотехнических основ физвоспита-ния Адыгейского государственного университета (заведующий профессор Ю.Т. Черкесов), гимнастики и легкой атлетики Карачаево-Черкесского государственного педагогического университета (заведующий доцент Б.Х. Калмыков).

Научный руководитель: доктор педагогических наук, профессор,

заслуженный изобретатель Российской Федерации Ю.Т. Черкесов

Официальные оппоненты: доктор педагогических наук, профессор,

С.А. Локтев

доктор педагогических наук, профессор К.Д. Чермит

Ведущая организация: Ростовский государственный педагогический

университет

Защита состоится " /6" ОШЩА 1996 г.

в \С часов на заседании диссертационного совета К. 113.34.02 в Адыгейском государственном университете по адресу: 352700, г. Майкоп, ул. Первомайская. 208

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Адыгейского государственного университета.

Автореферат разослан " ^" ОД 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат педагогических наук, —'' доцент IСМ.Р. Кудаев)

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Результаты и опыт спортивной тренировки (О.Я.Григалка, 1970; С.М.Вайцеховский, 1971; В.В.Кузнецов, 1972; Д.П.Марков, 1972; Е.МЛутковский, 1977; Л.С.Дворкин, 1982; М.М.Боген, 1985; Л.С.Иванова, 1987; САЛоктев, 1994, и др.) свидетельствуют, что традиционные тренировочные средства, использующиеся спортсменами высокой квалификации, со временем не приводят ни к улучшению спортивных результатов, ни к приросту возможностей организма ввиду исчерпывания его адаптационных ресурсов, высокой степени приспособления к факторам педагогического воздействия, реализованного на предшествующих этапах, а также в результате противоречия между возрастающим мастерством в выполнении специальных упражнений и уменьшающимся эффектом их воздействия.

Необходимость решения вопросов, связанных с повышением уровня физической подготовленности и совершенствованием технического мастерства, приводит исследователей (И.П.Ратов, 1972;

B.Г.Алабин, М.П.Кривоносов, 1976, 1982; С.Д.Добровольский, 1980;

C.П.Евсеев, 1982; Т.П.Юшкевич, В.Е.Васюк, В.А.Буланов, 1989; Ю.Т.Черкесов, 1991, 1993; А.М.Доронин, 1992; В.И.Жуков, 1992; А.И.Мацко, 1994, А.А.Кожемов, 1996, и др.) к поиску новых путей применения различного рода нетрадиционных технических, средств обучения.

Развивая теорию И.П.Ратова об "искусственно управляющей среде", Ю.Т.Черкесов со своими учениками создал новый класс технических средств - "Машины управляющего воздействия", которые обеспечивают эффективное освоение и совершенствование двигательных действий при помощи управляемых режимов сопротивления и облегчения.

Подчеркивая важное значение "Машин управляющего воздействия" для реализации потенциальных возможностей занимающихся, следует отметить, что отдельные из них обладают определенными недостатками. В частности, размещение ядра в раме, которая вместе с кареткой перемещается по направляющей двутавровой балке, ограничивает степень свободы движения толкателя (Ю.Т.Черкесов, И.П.Ратов, А.И.Мацко, 1988).

Это побудило нас к совершенствованию методики тренировки толкателей ядра на основе комплексного вариативного использования различных управляемых сопротивлений, создаваемых более эффективной технической разработкой.

Объектом исследования являлась система подготовки толкателей ядра.

Предмет исследования - процесс совершенствования двигательных действий в толкании ядра в условиях взаимодействия спортсмена с внешней предметной средой, создающей управляемое сопротивление.

Цель. Совершенствование методики тренировки толкателей

ядра.

Гипотеза. Предполагалось, что комплексное вариативное использование различных управляемых сопротивлений в учебно-тренировочном процессе будет способствовать значительному повышению результативности в толкании ядра.

Научная новизна:

1. Впервые предложено модернизированное тренажерное устройство, позволяющее создавать, наряду с режимами убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение, убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление, воз-растающе-убывающего сопротивления, и режим инерционного маховика.

2. Впервые установлено, что использование предложенного устройства позволяет по-разному варьировать на различных участках толкания ядра акценты проявления биомеханических характеристик. Так, наибольший акцент скорости движения в первой его половине установлен с использованием режимов возрастающе-убывающего сопротивления и убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление. Наибольшее проявление относительного значения работы в первой половине движения и абсолютного интегрального значения ее на всем участке толкания ядра с места - в режиме убывающего сопротивления с переходом на возрастающее сопротивление. Наибольшее проявление абсолютного значения мгновенной мощности наблюдается в режиме возрастаю-ще-убывающего сопротивления.

3. Впервые установлено, что при воздействии того или иного режима управляемого сопротивления в толкании ядра с места у спортсменов низкой квалификации , независимо от их разрядности, наблюдается адекватное проявление таких характеристик, как интегральное значение работы и мгновенной мощности.

4. Впервые разработана и обоснована эффективность методики тренировки спортсменов в толкании ядра в условиях комплексного вариативного использования управляемых режимов сопротив-

ления (убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение; сопротивления инерционного маховика; возрастающе-убывающего сопротивления; убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление), создаваемых предложенным нами устройством.

Теоретическая значимость. Результаты наших исследований углубляют знания в области физической культуры по применению тренажеров, машин управляющего воздействия и вариативных методов тренировок.

Практическая значимость. Установленные особенности проявления двигательных характеристик в условиях вариативного внешнего силового воздействия открывают новые ориентиры для эффективного управления тренировочным процессом толкателей ядра. Методика комплексного вариативного применения управляемых сопротивлений может эффективно использоваться спортсменами различного уровня подготовленности в толкании ядра.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Новое техническое средство, создающее управляемые режимы сопротивления в тренировочном процессе толкателей ядра.

2. Особенности проявления относительных и абсолютных значений двигательных характеристик (интегральное значение работы, мгновенная мощность) толкания ядра с места, обусловленные регулирующим воздействием управляемых сопротивлений.

3. Методика тренировки толкателей ядра в условиях комплексного вариативного использования управляемых сопротивлений.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Диссертация изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит 9 таблиц и 14 рисунков. Список литературы включает в себя 281 документ, в том числе 10 - на иностранном языке. .

Содержание диссертации. В работе были поставлены следующие задачи:

1. Создать тренажерное устройство для тренировки спортсменов, позволяющее бездискретно (непрерывно) регулировать внешнее сопротивление, и описать принцип его работы.

2. Установить особенности проявления двигательных характеристик (в пространстве) спортсменом-разрядником при выполнении толкания ядра с места с преодолением различных управляемых сопротивлений.

3. Исследовать адекватность проявления двигательных характеристик спортсменами различной квалификации воздействию того или иного режима управляемого сопротивления при выполнении толкания ядра с места.

4. Обосновать эффективность толкания ядра в условиях комплексного вариативного использования управляемых сопротивлений.

Методы исследования. Для решения поставленных задач были использованы следующие методы исследования:

1. Обобщение и анализ научно-методической литературы.

2. Педагогические наблюдения.

3. Устройство для тренировки спортсменов.

4. Комплексная инструментальная методика для регистрации, оперативной обработки информации и цифрового представления значений параметров анализируемых упражнений.

5. Педагогический эксперимент.

6. Методы математической статистики.

Анализ научной и методической литературы проводился с целью определения современного состояния проблемы обучения и совершенствования двигательных действий толкателей ядра, выявления теоретических и методических предпосылок повышения спортивного мастерства в условиях применения нетрадиционных средств и методов тренировок спортсменов.

В соответствии с рассматриваемыми в работе проблемами был проанализирован 281 источник, из них 10 - на иностранных языках.

Педагогические наблюдения проводились для определения степени овладения навыками выполнения контрольных упражнений.

Объектом наблюдений являлись:

- средства и методы обучения толканию ядра;

- формы и способы организации занятий;

- характер и величина учебно-тренировочных нагрузок;

- количество серий, подходов, режимов внешнего сопротивления.

Устройство д ля тренировки спортсменов было разработано в лаборатории кафедры биотехнических основ физвоспитания института физической культуры и дзюдо Адыгейского государственного университета Ю.Т.Черкесовым, ААЭльгайтаровым,

М.Х.Хаупшевым, Т.АЛерхичевым, А.З.Бажевым. На данное устройство выдано удостоверение на рационализаторское предложение.

К устройству для тренировки спортсменов была подключена комплексная методика, разработанная на кафедре биотехнических основ физвоспитания АТУ. В нее входят следующие элементы: гониометрические датчики; датчик перемещения; аналого-цифровой преобразователь (АЦП), где сигналы, поступающие с датчиков, преобразуются в цифровые коды; интерфейс; персональный компьютер (ПК).

Автоматизированная обработка информации включает в себя программы: ввод регистрируемых параметров; предварительная обработка сигналов (сглаживание); тарировка входных параметров; вывод графического изображения входных параметров по временным и пространственным характеристикам; математическая обработка параметров толкания ядра (расчет длительности всего движения и отдельных фаз, величины силы, угловых изменений в коленном и локтевом суставах, перемещения кисти руки, скорости, работы, мощности, импульса силы); сервисные.

Возможности использования данной методики были расширены за счет добавления еще одной комплексной программы, позволяющей исследовать двигательные характеристики в пространственном измерении.

Педагогические эксперименты организованы для выявления особенностей проявления двигательных характеристик при различных режимах облегчения и сопротивления, создаваемых устройством для тренировки спортсменов, и обоснования эффективности методики их вариативного использования.

Математической обработке подвергались следующие характеристики:

- импульс силы (I);

- скорость движения кисти в первой (VI) и второй (У2) фазах движения в процентных соотношениях и максимальной скорости (V);

- значения работы, проводимой в первой (А1) и второй (А2) фазах движения, в соотносительных процентах и абсолютное ее значение (А);

- значение мощности, проявленной в первой (N1) и второй (N2) фазах движения, в процентных соотношениях и мгновенной мощности (К).

Результаты исследований обрабатывались методами математической статистики. При этом проводился расчет средних арифметических значений, стандартных отклонений (или средних квадрати-ческих отклонений), ^критерий Стьюдента. Достоверность различий определялась по критерию Фишера и Уилкоксона. Математиче-

екая обработка проводилась на компьютере 1ВМ-486.

Организация исследования. Исследования проводились поэтапно, на базе научно-исследовательской лаборатории кафедры биотехнических основ физвоспитания АГУ и факультета физической культуры КЧГПУ.

На первом этапе исследования нами было создано устройство для тренировки спортсменов с регулируемыми режимами внешнего сопротивления.

На втором этапе проведен педагогический эксперимент в научно-исследовательской лаборатории с целью изучения особенностей проявления двигательных характеристик толкания ядра с места (финальное усилие) спортсменами различной квалификации (второразрядник, третьеразрядник и безразрядник). Исследование проводилось в одни и те же часы.

Для сравнения характеристик толкания ядра спортсменами разной квалификации был использован режим инерционного маховика. Вес грузовых дисков 6 кг. Упражнение выполнялось четырьмя сериями по пять попыток в каждой, повторным методом.

Для регистрации силы тяги и перемещения снаряда использовались датчики силы и перемещения. Гониометрические датчики для регистрации угловых изменений закреплялись на локтевом и коленном суставах.

Исследование двигательных характеристик осуществлялось на участке перемещения ядра от начала движения его до достижения максимума скорости. Изучаемое движение условно разделено на две непрерывные фазы. Первая начинается с момента начала движения ядра и заканчивается в момент прохождения им середины перемещения. Вторая фаза начинается в момент окончания первой фазы и заканчивается при достижении максимальной скорости (Рис.1). В качестве исходных показателей регистрировались выполненная работа: абсолютное (А) и относительное ее значение по фазам движения (А1% и А2%), мгновенная мощность (К), а также мощность, проявленная в фазах, в соотносительных процентах (N1% и N2%). Исследуемые показатели выводились на экран компьютера в виде графиков по временным и пространственным параметрам и таблиц расчетных величин для толкания ядра.

Для исследования отличительных особенностей толкания ядра на устройстве для тренировки спортсменов в различных режимах внешнего сопротивления проведен педагогический эксперимент со спортсменом второго разряда. В этой связи сравнивались биомеханические параметры толкания ядра с места, выполняемого в режи-

мах управляемых сопротивлений, а именно: в режиме инерционного маховика, убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление, возрастающе-убывающего сопротивления, убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение. Упражнение выполнялось по тому же принципу, что и в предыдущем эксперименте.

Рис.1 Деление на фазы по перемещению и техническое проявление биомеханических характеристик в толкании ядра в режиме инерционного маховика

о

.... Г - сила - — N - мощность

А - работа _.._.._ 1к- гониограмма коленного сустава

_ [.л- гониограмма локтевого сустава

.._ V - скорость лучезапястного сустава

Для проведения основного педагогического эксперимента (третий этап) методом случайной выборки сформированы две группы студентов второго курса факультета физической культуры Карачаево-Черкесского государственного педагогического университета. В составе экспериментальной группы (201-я академическая) - 21 человек, в контрольной (202-я академическая) - 19 человек. Показатели роста, веса и контрольных упражнений определяли по о критерию Отьюдента для независимых выборок. Различие между выборками незначимо, поэтому нулевая гипотеза о равенстве выборочных средних верна, а значит, группы однородны.

Контрольные испытания проводились во время занятий по легкой атлетике в одинаковых для всех условиях в начале основного педагогического эксперимента (декабрь), в середине и в конце его (июнь 1996г.). Результаты в контрольных упражнениях определяли развитие скоростно-силовых и силовых качеств студентов.

Учебно-тренировочные занятия в обеих группах проводились два раза в неделю по общепринятой методике. В зимний период студенты контрольной группы выполняли, помимо основных легкоатлетических упражнений в других видах, имитационные упражнения толкателей ядра, метание медбола различного веса. В экспериментальной группе на тренажерном устройстве осуществлялось комплексное варьирование переменных режимов внешних сопротивлений в следующей последовательности:

Первая серия - инерционный маховик, убывающее облегчение с переходом на возрастающее сопротивление, убывающее сопротивление с переходом на возрастающее облегчение, возрастающе-убывающее сопротивление.

- Вторая серия - убывающее облегчение с переходом на возрастающее сопротивление, возрастающе-убывающее сопротивление, убывающее сопротивление с переходом на возрастающее облегчение, инерционный маховик.

Третья серия - убывающее сопротивление с переходом на возрастающее облегчение, инерционный маховик, возрастающе-убывающее сопротивление, убывающее облегчение с переходом на возрастающее сопротивление.

Четвертая серия - возрастающе-убывающее сопротивление, убывающее облегчение с переходом на возрастающее сопротивление, инерционный маховик, убывающее сопротивление с переходом на возрастающее облегчение.

Пятая серия - инерционный маховик, возрастающе-убывающее сопротивление, убывающее сопротивление с переходом на возрастающее облегчение, убывающее облегчение с переходом на возрастающее сопротивление.

Шестая серия - убывающее облегчение с переходом на возрастающее сопротивление, убывающее сопротивление с переходом на возрастающее облегчение, возрастающе-убывающее сопротивление, инерционный маховик.

Вес отягощения на устройстве для тренировки спортсменов менялся от 4-х до 10-ти кг. Серии чередовались через каждые три недели. В каждом режиме студенты выполняли 5-8 попыток. Метод тренировки - повторный.

- 9В весенне-летний период контрольная группа выполняла толкание ядра с места со снарядами различного веса (5 - 7,257 кг), а экспериментальная - на тренажерном устройстве с аналогичным весом снаряда. При этом вместо полого шара была изготовлена и закреплена полусферическая жесткая прокладка, на которую укладывалось ядро, что позволяло совершать выпуск снаряда.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Тренировочно-исследовательский комплекс (Рис.2).

Принцип работы. Для создания движению спортсмена того или иного режима управляемого (переменного) сопротивления, на один из рычагов 8 устанавливаются грузы и закрепляются на тормозном механизме 2 под углом, соответственно которому происходит то или иное изменение сопротивления.

Рис.2. Тренировочно-исследовательский комплекс для толкателей ядра.

А - Датчик силы Б - Гониометрический датчик В - Блок усилителей Г - Аналого-цифровой преобразователь Д - Компьютер

1 - каркас 9 - рычаг тормозного барабана

2 - тормозной механизм 10- пружина

3 - механизм прямого и обратного хода 11- рычаг отжима тормозной

4 - вал ленты

5 - стойка 12- пружина обратного хода

6 - телескопическая стойка 13- трос

7 - ролики 14- уравнительный блок

8 - рычаг с грузом

15- ядро (полый шар)

Изменение тяговых усилий определяется методом динамометрии. Для этого необходимо тянуть трос очень медленно и плавно (без рывков) и через короткие промежутки перемещения регистрировать показания динамометра. После этого строится график проявления сопротивления устройства на всем участке выполнения толкания ядра с места.

Изменяя исходное положение рычага с грузами, исследуются другие возможные варианты создания движению спортсмена режимов управляемого сопротивления.

Для целостной имитации толкания ядра с места, спортсмен, слегка натягивая трос 13, принимает исходное положение. В начале выполнения упражнения, когда осуществляется окончательное натяжение троса, поднимается планка 11.Она, в свою очередь, с помощью тросика поднимает конец рычага 9, который отжимает тормозную ленту, что обеспечивает свободное вращение тормозного барабана 2 вместе с рычагом и грузами 8 при прямом ходе троса 13. В момент окончания выполнения упражнения, с наступлением расслабления троса 13, пружина 10 опускает конец рычага 9, подтягивает тормозную ленту и останавливает вращение тормозного барабана 2 вместе с рычагом и грузами 8. Одновременно с возвращением ядра 15 в исходное положение пружина обратного хода 12, подтягивая другой конец троса 13, поворачивает барабан с полумуфтой 3, на которую вновь наматывается трос 13 при обратном ходе.

По такому же принципу выполняются упражнения в последующих повторениях. Изменение сопротивления движению спортсмена осуществляется за счет прохождения рычага с грузами через разные четверти окружности, т.е. за счет увеличения или уменьшения плеча силы тяжести (Рис.3).

_ Для применения устройства в режиме инерционного маховика используются два рычага (с грузами), закрепленные на тормозном барабане 2 под углом 180 градусов относительно друг к другу. Возможно применение данного устройства при различных расположениях рычагов по отношению друг к другу, а также с одинаковыми и различными соотношениями грузовых дисков на них.

Универсальность данного устройства заключается в том, что оно может использоваться не только толкателями ядра, но и метателями копья и диска, гандболистами и баскетболистами (для отработки бросковых движений), боксерами (для выполнения ударных движений), пловцами (для специальной и технической подготовки).

При выполнении упражнений с использованием данного устройства создаются эффективные условия регулирования силовых

взаимодействий спортсмена и предметной среды. Причиной тому служит непрерывное изменение внешнего сопротивления в процессе выполнения движения. При этом принцип изменения сопротивления задается конструкцией. Согласно заданному принципу изменения сопротивления осуществляется регулирование мышечной тяги спортсмена.

Принцип съема и обработки информации с использованием электронного блока (А,Б,В,Г,Д) тренировочно-исследовательского комплекса описан в разделе "Организация исследования".

Особенности проявления двигательных характеристик толкателей ядра второго разряда при различных режимах внешнего силового воздействия.

С целью установления особенностей проявления двигательных характеристик спортсменом второго разряда при толкании ядра с места с преодолением различных режимов сопротивления проведено экспериментальное исследование. Исследовались такие биомеханические характеристики, как скорость движения кисти, работа и мощность.

Результаты исследования приведены в Табл. 1, где скорость (VI, У2), работа (А1, А2) и мощность (N1, N2) представлены в двух фазах в процентном соотношении с максимальным, а также абсолютным их значением (V, А, К) в четырех режимах работы: инерционного маховика, убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление, возрастающе-убывающего сопротивления, убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение.

Как видно из таблицы , достоверность различий скорости движения кисти в первой фазе (VI %) обнаружена между режимами инерционного маховика и убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление, между режимом инерционного маховика и возрастающе-убывающим сопротивлением, а также между убывающим облегчением с переходом на возрастающее сопротивление и убывающим сопротивлением с переходом на возрастающее облегчение. При этом наибольший показатель в процентном отношении мы наблюдаем в возрастающе-убывающем режиме, несколько ниже - в режиме убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление, затем в режиме убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение, а меньше всего - в режиме инерционного маховика. При сравнении других режимов работы

достоверность различий не обнаружена.

Таблица 1

Значения биомеханических параметров толкателей ядра в связи с режимом преодолеваемого сопротивления спортсменом II разряда (отягощение 6 кг)

N п/п Режимы внешнего сопротивления ХАРАКТЕРИСТИКИ

VI. х ±т У2 х ¿т V х ±т А1 X ±т А2 х ±т' А х ±т N1 х —ю N2 х ±т N х ±ш

1. Инерционного маховика 63.0 1.1 100 6.6 0.06 60.4 1.6 38.9 1.7 13.8 1.18 99.5 0.01 97.5 0.26 102.6 2.5

2. Убыавюиее обл. с переходом на возраст, сопр. 87.6 1.8 100 5.8 0.06 51.1 1.7 46.Б 2.5 11.5 0.24 99.3 . 0.1 99.1 0.2 95.8 1.6

3. Возрастаюце-убываюиий 68.3 1.8 100 5.6 0.06 57.6 2.0 41.8 2.0 13.6 0.21 99.2 0.04 98.8 0.16 115.9 3.3

4. Убывающее сопр. с переиодом на возр.облегчение 65.8 1.2 100 6.9 0.08 66.9 1.3 31.6 1.4 13.9 0.1 99.5 0.01 96.9 0.3 102.9 2.3

Достоверность различий

1-2 1-3 1 - 4 2-3 2-4 3-4 < < > > < > > > > > > > > > > < < < < < < < < < < < < < < < > > < < > > > > > > > > > > > > > < < < < < <

Биомеханические показатели абсолютной скорости кисти (V) достоверные различия имеют в режимах инерционного маховика и убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение, а также в режимах убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление и убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение. Обнаружено достоверное различие между возрастающе-убывающим режимом и режимом убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение. Между другими исследуемыми режимами работы достоверность различий не обнаружена. Максимум скорости был проявлен в режиме убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение (6,9 м/с.). В режиме убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление скорость составила 5,8 м/с., а в режимах инерционного маховика и возрастающе-убывающем - 5,6 м/с.

Относительное значение выполненной работы в первой фазе в режиме убывающего сопротивления с переходом на возрастающее

облегчение (66,9%) больше, чем в режиме инерционного маховика (60,4%), возрастающе-убывающем режиме (57,6%) и убывающем облегчении с переходом на возрастающее сопротивление (51,1%). Во всех исследуемых режимах преодолеваемого сопротивления имеется достоверное различие.

Во второй фазе также была обнаружена достоверность различий относительного значения выполненной работы между всеми режимами преодолеваемого сопротивления. При этом наибольшее процентное отношение работы проявляется в режиме убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление, несколько ниже - в возрастающе-убывающем режиме, затем в режиме инерционного маховика и, наконец, в режиме убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение.

Суммарное абсолютное значение работы в двух фазах имеет достоверное различие между режимами инерционного маховика и убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление, убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление и возрастающе-убывающим сопротивлением, убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление и убывающим сопротивлением с переходом на возрастающее облегчение. Между другими исследуемыми режимами внешнего сопротивления - достоверность различий не обнаружена.

Наибольшее абсолютное значение работы проявляется в режиме убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение, несколько меньше данный показатель в режиме инерционного маховика, затем в возрастающе-убывающем режиме. Наименьшее значение этой характеристики нами обнаружено в режиме убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление.

В первой фазе мгновенная мощность (N1%) во всех случаях сопоставительного анализа различных режимов преодолеваемого сопротивления достоверности различий не имеет.

Не обнаружена достоверность различий мгновенной мощности и во второй фазе (N2), где наибольшее процентное отношение наблюдается в режиме убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление, затем в возрастающе-убывающем режиме, несколько меньше оно в режиме инерционного маховика и меньше всего - в режиме убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение.

Наибольшее абсолютное значение мощности (К) было проявлено в возрастающе-убывающем режиме (115,9 Вт); в режиме убы-

вающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение мощность составила 102,9 Вт; несколько меньше (102,6 Вт) ока проявляется в режиме инерционного маховика, а в режиме убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление равна 95,8 Вт. Между режимом инерционного маховика и режимом убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение достоверность различий не обнаружена. Между показателями других исследуемых режимов различия достоверны.

Эффективность толкания ядра в условиях комплексного вариативного использования управляемых сопротивлений.

Меняющееся под влиянием занятий функциональное состояние организма, растущие структурные адаптационные резервы делают возможным управление учебно-тренировочным процессом на основе системного подхода, который предполагает всестороннее раскрытие целостного объекта в условиях многообразных внутренних и внешних связей.

По мнению Л.С.Ивановой (1987), вариативный принцип позволяет постоянно тренировать механизм переноса качеств и навыков при выполнении однородного движения, но в разных условиях. При этом, для развития силы в структуре основного движения целесообразно использовать утяжеленный снаряд с применением повторного метода тренировки, а для увеличения скорости - прием чередования снарядов разного веса.

Эффективность устройства для тренировки спортсменов, а также комплексного вариативного использования переменных режимов внешнего сопротивления в процессе обучения и совершенствования техники толкания ядра выявлялась по приросту результатов в контрольных упражнениях.

При анализе данных контрольных упражнений (Табл. 2) нами не выявлено достоверности различий в результатах бега на 20 м с низкого старта между экспериментальной и контрольной группами.

В прыжках в длину с места обнаружена достоверность различий между результатами экспериментальной и контрольной групп.

Нет достоверности различий результатов выпрыгивания вверх голчком двух ног с места, хотя сравнительно больший прирост мы наблюдаем в экспериментальной группе.

Обнаружено достоверное различие между результатами ука-•' и пых групп в толкании ядра с места.

Результаты в метании медбола снизу вперед и назад через голову между контрольной и экспериментальной группами достоверно различаются в пользу последней.

В жиме штанги лежа достоверных различий между результатами экспериментальной и контрольной групп не обнаружено.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

Разработанное нами (Ю.Т.Черкесовым, А.А.Эльгайтаровым, М.Х.Хаупшевым, Т.А.Перхичевьш и А.З.Бажевым) устройство для тренировки спортсменов имеет ряд преимуществ перед ранее предложенными тренажерами и тренировочными устройствами для обучения и совершенствования техники толкания ядра и развития двигательных качеств. Оно имеет небольшой вес. Механизм прямого и обратного хода позволяет спортсмену без дополнительных усилий готовить устройство для следующей попытки в нужном режиме сопротивления или облегчения.

Посредством рычага (рычагов) и прикрепляемых к ним грузов можно создавать различные режимы внешнего сопротивления (Рис.3).

N

V ^

I I

\

А - Режим инерционного маховика В - Режим возрастайте - убывающего

сопротивления

Б - Режим убывающего облегчения Г - Режим убывающего сопротивления с переходом на возрастающее с переходом на возрастающее

сопротивление облегчение

облегчение

Рис.3. Исходные и конечные расположения рычага (рычагов) при различных режимах управляемого сопротивления

Соединение устройства с управляемыми режимами сопротивления с полым шаром, по объему соответствующим соревновательному снаряду, обеспечивает идеальные условия для толкания ядра. А соединение его с ядрами различного веса может обеспечить наиболее эффективные условия сопряженного совершенствования специальных двигательных качеств и техники толкания ядра.

Особенности проявления двигательных характеристик толкателей ядра (в пространстве) в связи с их квалификацией и применением режимов управляемого сопротивления.

Исследование особенностей проявления двигательных характеристик толкателей ядра (в пространстве) в связи с их квалификацией и режимами управляемого сопротивления организовано с целью установления возможностей предложенного устройства по созданию условий вариативного проявления параметров движения и адекватности их применяемому режиму сопротивления.

В процессе исследования нами установлено, что наиболее четкое и адекватное реагирование спортсмена на применяемый режим сопротивления проявляется по таким двигательным характеристикам, как работа и мощность.

Как видно из Рис.4, характер проявления работы определяется режимами управляемого сопротивления.

Ввиду того, что во второй половине толкания ядра с места изменение процентного значения работы находится в обратной зависимости от относительного значения ее в первой половине движения, мы не даем диаграмму ее проявления.

Установлено (Рис.4), что при воздействии того или иного режима управляемого сопротивления в толкании ядра спортсмены низкой квалификации, независимо от разрядности, осуществляют адекватное проявление таких двигательных характеристик, как интегральное значение работы и мгновенная мощность.

Независимо от режима внешнего силового воздействия и уровня подготовленности спортсменов, проявление максимальной скорости сопряжено с интегральным значением работы и мгновенной максимальной мощности.

Повышение максимальной скорости движения, от которой зависит результативность в данном виде легкой атлетики, возможно за счет увеличения интегральных значений работы и мгновенной мощности. Чтобы увеличить интегральное значение работы, необходимо повысить интегральное значение силы на заданном участке

перемещения снаряда. В свою очередь, чтобы увеличить интеграл! ное значение силы необходимо повысить скорость перемещения ядра. А увеличение силы и скорости способствует повышению мощности движения.

100 •

50

69.9

62.7

55.0 37.7

67.3

66.8 64.6 44.8

66. 9

60.4 57.6

-151.1

Безразрядники

спортсмены III разряда

спортсмены II разряда

Рис.4. Процентные значения работы (А1). проявляемой спортсменами различного уровня подготовленности в первой половине толкания ядра с места при различных управляемых сопротивлениях.

□

Режим убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение

Режим инерционного маховика

О □

Режим убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление

Режим возрастающе-убываю-щего сопротивления

Особенности проявления биомеханических характеристик толкания ядра (в пространстве) спортсменом второго разряда в связи с режимами преодолеваемого сопротивления.

Исследование особенностей проявления биомеханических характеристик (в пространстве) толкания ядра в связи с режимами преодолеваемого сопротивления организовано с целью создания условий тренировки, в которых спортсмен имел бы возможность по-разному варьировать акценты проявления биомеханических характеристик движения на различных участках выполнения упражнения.

Полученные результаты исследования (Табл.1) показывают, что, используя различные режимы управляющего воздействия,

можно регулировать акценты проявления биомеханических характеристик. Так, наибольший акцент скорости движения в первой фазе наблюдается при использовании режимов возрастающе-убывающего сопротивления и убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление. Значение абсолютного максимума скорости при убывающем режиме сопротивления с переходом на возрастающее облегчение оказалось достоверно большим, чем при остальных режимах.

Такое проявление биомеханических характеристик связано с особенностью работы предложенного устройства в том или ином режиме управляющего воздействия. Так, значительно большее проявление максимума скорости в режиме убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение объясняется тем, что созданная существенно большая (чем при остальных режимах внешнего воздействия) нагрузка в самом начале движения, когда мышцы находятся в растянутом положении, способствует значительно большему проявлению силы. Это в последующем позволяет спортсмену сокращать мышцы с большей скоростью в условиях уменьшающегося сопротивления и, в результате, достигнуть большей скорости перемещения снаряда к концу движения. Эти особенности проявления данной характеристики совпадают с полученными ранее данными Ю.Т.Черкесова (1993г.).

Факт проявления наибольшего абсолютного интегрального значения работы двух фаз толкания ядра с места в режиме убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчения и большего проявления относительного значения работы в первой фазе мы также связываем с особенностью внешнего воздействия устройства в данном режиме.

Наименьшее проявление значения работы в режиме убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление, по нашему мнению, связано с тем, что сила воздействия узла переменного сопротивления при его разгоне в этом режиме значительно меньше той, которая создается им в статических условиях.

По этой же причине происходит меньшее проявление абсолютного значения мгновенной мощности.

Наибольшее проявление абсолютного значения мгновенной мощности в возрастающе-убывающем режиме объясняется резким началом движения и резким изменением момента сопротивления устройства.

- Отсутствие достоверного различия между значениями мгновенной мощности в режимах инерционного маховика и убывающего

сопротивления с переходом на возрастающее облегчение говорит об однородности этих режимов сопротивления.

Отсутствие достоверности различий между относительными значениями мощности в первой и второй фазах объясняется тем, что мощность имеет две составляющие. С одной стороны это значение силы, а с другой - значение скорости. От их произведения зависит проявление мощности. С применением того или иного режима управляемого сопротивления происходит балансировка проявления компонентов мощности, т.е. при увеличении, за счет применяемого режима, значения одного компонента происходит пропорциональное уменьшение другого. По этой же причине достоверно не различаются относительные значения мощности в фазах движения.

Эффективность тренировки в толкании ядра в условиях комплексного вариативного использования управляемых режимов сопротивления.

Вариативный принцип тренировки стар, как сам спорт. Еще древние греки, разрабатывая "Искусство подготовки к соревнованиям", знали, что простое повторение не дает максимальных результатов. Для этого требуется определенная вариация нагрузок.

Эффективность метода вариативного использования различных отягощений в спорте обосновали многие специалисты (И.П.Ратов, 1974; Л.Иванова, В.Круглый, В.Зинченко, 1977;

Б. А. Плетнев, 1977; Л.С.Иванова, 1987; Л.П.Матвеев, 1991; А.АКожемов, 1996).

Вариация нагрузок в учебно-тренировочном процессе (скоростно-силовой направленности) необходима по следующим причинам.

Рост результатов в скоростно-силовых видах спорта (например, в толкании ядра) происходит при увеличении силовых и скоростных возможностей спортсмена, т.е. при увеличении акцента силы в начале (или со смещением его к началу) движения и увеличении акцента скорости к его окончанию (Ю.Т.Черкесов, 1993).

Для максимальной реализации имеющегося скоростно-силового потенциала на оптимальной траектории движения требуется стандартность повторяемых форм движения. Стандартность же повторяемых движений ограничивает темпы развития координации и приводит к быстрой стабилизации навыка и снижению прироста спортивных результатов (Б.И.Бутенко, 1962).

Для повышения скоростно-силовой подготовленности спортсменов, в частности, толкателей ядра, используются различные средства и методы. Например, для силовой подготовки применяют большие отягощения (ядро, весом больше соревновательного), для развития скоростных возможностей малые сопротивления.

Но каждый из этих методов обладает серьезными недостатками. Так, применение в соревновательном упражнении снаряда (ядра), превышающего 7260 г (на 2000-3000 г и более), приводит к медленному выполнению движения из-за большого сопротивления, оказывая тем самым отрицательное воздействие на скоростные качества мышц. Происходит невыгодное изменение соотношения вертикальной и горизонтальной составляющих силы реакции опоры, а именно: преимущественно увеличивается проявление вертикальной составляющей силы реакции опоры (%), по сравнению с горизонтальной составляющей. А нам известно, что с ростом мастерства толкателя ядра происходит большее проявление (%) горизонтальной составляющей силы реакции опоры по отношению к вертикальной. При частых тренировках со снарядом (ядром), масса которого меньше соревновательного веса, возникает косный стереотип силового движения. Кроме того, биомеханическая структура упражнения с малыми весами во многом отличается от структуры движения с соревновательным весом (И.П.Ратов, В.В.Иванов, В.Г.Усатый, Г.И.Попов, 1985).

Наиболее выгодным вариантом совершенствования двигательных действий толкателей ядра является тот, при котором выполнение упражнения осуществляется с ядром соревновательного веса.

Но систематическое выполнение одного и того же упражнения с одним и тем же весом способствует стабилизации величины и характера проявления двигательных характеристик.

"Шлифование" движения на определенном этапе дает какой-то результат, а в дальнейшем такое явление становится преградой для совершенствования спортивного мастерства (И.П.Ратов, 1970).

Существенный прирост результатов в контрольных упражнениях (толкание ядра с места, метание медбола снизу вперед и назад через голову, прыжок в длину с места) в экспериментальной группе (Табл. 2) мы связываем с эффективностью осуществления учебно-тренировочных занятий по легкой атлетике (в частности,толкания ядра) в условиях комплексного вариативного применения таких переменных режимов сопротивления, как: убывающее сопротивление с переходом на возрастающее облегчение, сопротивление инерци-

онного маховика, возрастающе-убывающее сопротивление, убывающее облегчение с переходом на возрастающее сопротивление.

ТАБЛИЦА 2

ПРИРОСТ РЕЗУЛЬТАТОВ В КОНТРОЛЬНЫХ УПРАЖНЕНИЯХ ЗА ВРЕМЯ ОСНОВНОГО ПЕДАГОГИЧЕСКОГО ЭКСПЕРИМЕНТА

БЕГ НА ПРЫЖОК в ВЫПРЫГИВА- ТОЛКАНИЕ МЕТАНИЕ МЕТАНИЕ ЖИМ

20 м ДЛИНУ с НИЕ ВВЕРХ ЯДРА С МЕДБОЛА МЕДБОЛА ШТАНГИ

С НИЗКОГО ПЕСТА ТОЛЧКОМ с МЕСТА (5 КГ) (5 КГ) ЛЕЖА

N ГРУППЫ СТАРТА ДВУХ ног СНИЗУ НАЗАД

ВПЕРЕД ЧЕРЕЗ

ГОЛОВУ

( с ) ( см ) ( см ( М ) ( К ) ( м ) ( КГ)

X ±6 X ±б X ±6 х ±6 X ±6 х ±б х ±6

1 ЭКСПЕРИМЕН- 0. И 25 9 1.16 0 6 0.61 1.79

ТАЛЬНАЯ 0. 04 6.0 1 0.23 0. 1 0.1 0.6

2 КОНТРОЛЬНАЯ 0. 10 8 з 0 0.48 0 24 0. 18 0.79

0.04 2.0 1 0 0.08 0. 05 0.04 0.6

3 ДОСТОВЕРНОСТЬ

РАЗЛИЧИЯ < < > < < < >

ПРИ Р<0,05

I

При выполнении толкания ядра с места с использованием режимов убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение и инерционного маховика обеспечиваются условия эффективного проявления и развития двигательных качеств, специфичных толканию ядра, а именно: силы и быстроты. Проявление этих характеристик, а также работы, совершаемой атлетом в первой и второй половинах движения, осуществляется в соответствии с закономерностями их изменения в связи с ростом мастерства спортсменов в толкании ядра. Эти данные согласуются с результатами исследования скоростно-силовых упражнений, полученными ранее Ю.Т.Черкесовым (1979, 1993).

Наиболее благоприятные возможности совершенствования двигательных действий создаются при использовании режима убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение, т.к. в этом случае обеспечивается вариативность проявления таких

двигательных характеристик, как сила и скорость, без значительного отклонения от целесообразной двигательной деятельности спортсмена, направленной на рекордный режим проявления характеристик (И.П.Ратов, 1974).

Значительный прирост результатов в экспериментальной группе мы обосновываем еще и комплексным вариативным методом использования разных режимов сопротивления.

Условия вариативного метода тренировки мышц создаются за счет совместного (комплексного) применения переменных сопротивлений. Использование каждого из них вызывает совершенно иные акценты проявления силы и скорости движения.

Таким образом, комплексное вариативное применение переменных сопротивлений способствует преодолению противоречий не только между нагрузкой и скоростью (Ю.Т.Черкесов, 1979), но и между стабильностью и вариативностью двигательных действий.

ВЫВОДЫ

1. Предложенное устройство для тренировки спортсменов выгодно отличается от ранее созданных. Предусмотренные в нем два рычага с грузами, с возможностью их закрепления на общей оси под разными углами, позволяют расширить его функциональные возможности. Наряду с созданием режимов убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение, убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление, оно может работать и в режиме инерционного маховика.

2. Использование предложенного устройства позволяет по-разному на различных участках толкания ядра с места варьировать акценты проявления биомеханических характеристик. Так, наибольший акцент скорости движения в первой половине перемещения ядра наблюдается при использовании режимов возрастающе-убывающего сопротивления и убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление. Значительно большее проявление максимума скорости зафиксировано в режиме убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение. Это связано с созданием существенно большей нагрузки (по сравнению с другими режимами внешнего воздействия) в самом начале движения, когда мышцы находятся в растянутом положении, и способствует значительно большему проявлению силы. Благодаря этому в последующем спортсмен сокращает мышцы с большей скоростью в условиях уменьшающегося сопротивления и достигает большей скорости перемещения снаряда к концу движения.

Наблюдается также наибольшее абсолютное интегральное значение работы на всем участке толкания ядра с места в режиме убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение, а также большее проявление относительного значения работы в первой фазе. Этот факт мы также связываем с особенностью воздействия устройства в данном режиме.

Наименьшее проявление интегрального значения работы и мгновенной мощности зафиксировано в режиме убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление. Это явление объясняется тем, что сопротивление узла переменной нагрузки предложенного устройства при его разгоне в этом режиме значительно меньше сопротивления, создаваемого им в статике.

Наибольшее проявление абсолютного значения мгновенной мощности наблюдается в режиме возрастающе-убывающего сопротивления и объясняется резким изменением начала движения и момента сопротивления узла переменной нагрузки устройства.

Отсутствие достоверного различия между значениями максимальной мгновенной мощности в режимах инерционного маховика и убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение говорит об однородности этих режимов внешнего воздействия.

3. При воздействии того или иного режима переменного сопротивления в толкании ядра с места спортсмены низкой квалификации, независимо от их разрядности, осуществляют адекватное проявление таких двигательных характеристик, как интегральное значение работы и мгновенная мощность.

4. Методика тренировки спортсменов в толкании ядра в условиях комплексного вариативного использования переменных режимов сопротивления (убывающего сопротивления с переходом на возрастающее облегчение, сопротивления инерционного маховика, возрастающе-убывающего сопротивления, убывающего облегчения с переходом на возрастающее сопротивление), создаваемых предложенным нами устройством, эффективнее общепринятой.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Предложенная методика совершенствования двигательных действий спортсменов в толкании ядра может использоваться при проведении учебно-тренировочных занятий со студентами физкультурных и других вузов, в спортивных секциях и школах, а также при подготовке сборных команд по легкой атлетике, в частности, толкателей ядра и многоборцев, к соревнованиям различного ранга.

2. Результаты исследования особенностей проявления биомеханических параметров толкания ядра спортсменами различного уровня подготовленности и в различных условиях внешнего силового воздействия может использоваться для разработки новых, более эффективных средств тренировки спортсменов.

1. Методика применения универсального устройства с регулируемым сопротивлением // Проблемы совершенствования системы физического воспитания: Материалы Всерос. науч. конф.- Нальчик,

1995,- С. 32-37 (в соавт.)

2. Тренажерные устройства и тренажеры в учебно-тренировочном процессе толкателей ядра // Алиевские чтения: Науч. сессия преподавателей и аспирантов ун-та: Тез. докл. В 2-х ч.- Карачаевск,

1996,- Ч.1.- С.191-193.

3. Проблемы совершенствования двигательных действий // Алиевские чтения: Науч. сессия преподавателей и аспирантов ун-та: Тез. докл. В 2-х ч.- Карачаевск, 1996.- Ч.1.- С. 193-194.

4. К вопросу об особенностях проявления двигательных характеристик толкателей ядра в пространстве в связи с их квалификацией // Проблемы совершенствования системы физического воспитания: Тез. докл. Всерос. науч. конф. - Карачаевск, 1996.- С. 181-

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

183.