Бег является одним из важнейших видов естественных циклических локомоций, необходимых в повседневной жизни и в качестве средства развития сердечно-сосудистой, дыхательной и мышечной систем, повышения физической подготовленности и оздоровления. Поэтому обучение технике бега включено в Программу физического воспитания школьников. Однако методики совершенствования техники бега детей в основном заимствованы из спорта и не учитывают возрастных особенностей формирования циклических движений. В то же время нет сомнений, что организация учебного процесса с учетом возрастно-половых особенностей формирования движений - еще не востребованный резерв повышения эффективности физического воспитания детей и подростков. Закономерности развития и становления кинематики двигательных действий у детей до сегодняшнего дня изучены недостаточно. Анализу подвергались только некоторые из них, прежде всего скорость бега, в меньшей степени - длина и частота беговых шагов, притом лишь в отдельных возрастных группах (Н.А. Лупандина, 1949; В.И. Беликов, 1984; В.К. Бальсевич с соавт., 1987). На основании таких данных трудно судить о возрастно-половых кинематических особенностях техники бега мальчиков и девочек в возрастном диапазоне 7-13 лет.
В этой связи задачей настоящего исследования было изучение возрастных особенностей формирования кинематики скоростного бега у мальчиков и девочек младшего и среднего школьного возраста в условиях традиционной организации уроков физической культуры.
Методы и материалы. Киноциклография. Киносъемка производилась модифицированной кинокамерой "Киев-16УЭ". Это позволило проводить киносъемку изучаемого движения с частотой до 120 кадр/с. До и после эксперимента скорость лентопротяжного устройства кинокамеры тарировалась частотомером ЧЗ-33 с точностью до 0,001 с. Маркировка центров вращения суставов проводилась по методике В.М. Зациорского с соавт. (1981) по совпадающим антропометрическим точкам. Киносъемка осуществлялась на фоне тест-объекта. Проявленные киноматериалы с помощью фотоувеличителя "Азов" и устройства ввода графической информации "СМП-6410" (с точностью до 0,01 мм) вводились в ЭВМ и обрабатывались по специальным программам. Была проведена метрологическая оценка используемого измерительного комплекса, включающего кинокамеру и устройство ввода графической информации. Она показала, что используемый измерительный комплекс отвечает необходимым требованиям для изучения данного вида движений (С.А. Баранцев с соавт., 1993).
Кинематику бега изучали по 53 показателям, включая временные, угловые, скоростные (вертикальная, продольная, результирующая) характеристики, механическую энергию, мощность отталкивания, амплитуду перемещения ОЦМТ и отдельных звеньев тела в начале и в конце фазы амортизации и в конце фазы отталкивания, а также длину и частоту беговых шагов. Момент окончания фазы амортизации определялся по наименьшему углу сгибания опорной ноги в коленном суставе за период опоры (Д.Д. Донской, 1975; А.А. Шалманов, 1986, и др.).
Таблица 1. Тесты для определения двигательных способностей
№ п/п
Название теста
Условия проведения
Колич. повторений
Ед. измерения
Кем обоснован
1
Измерение силы мышц -разгибателей спины (становая динамометрия)
И.п. - стоя согнувшись (ноги прямые), ручка динамометра удерживается в руках на уровне коленей. Фиксируется лучший результат с точностью до 1 кг
3
кг
В.М. Зациорский (1970), A.M. Шлемин, А.Г. Дежников (1977)
2
Измерение силы мышц - разгибателей бедра правой и левой ноги
И.п. - лежа на спине, туловище фиксировано, угол в коленном суставе 90 °. Фиксируется лучший результат с точностью до 1 кг
3
кг
В.М. Зациорский(1979), А.Г. Дежников (1977)
3
Наклон вперед (гибкость)
И.п. - стоя на скамейке. Выполнить наклон вперед, не сгибая ног. Кончиками пальцев как можно ниже опустить подвижную планку на линейке. Ноль на линейке расположен на 0,2 м выше уровня края скамейки. Фиксируется лучший результат с точностью до 0,005 м
3
м
Е.П. Васильев (1966), С.А. Дешле (1982)
4
Прыжок в длину с места (скоростно-силовые возможности)
И.п. - стоя, ноги на ширине плеч. Толчком двумя с одновременным махом руками -прыжок в длину на максимальный результат. Фиксируется лучший результат прыжка с точностью до 0,01 м
3
м
Е.Я. Бондаревский (1970), С.А. Дешле (1982)
5
Прыжок в длину с места на 50% от максимального результата -К1 (способность дифференцировать движения в пространстве)
Прыжок в длину с места на линию (реальный результата), нарисованную на расстоянии 50% (должный, заданный). Отношением реального результата к заданному и умноженному на 100% вычисляли К1 каждой из трех попыток, а затем средний коэффициент К1
6
Прыжок вверх с места (скоростно-силовые возможности)
Прыжок вверх выполняется толчком двумя ногами с махом руками. Фиксируется лучший результат с точностью до 0,005 м
3
м
В.М. Абалаков (1960)
7
Прыжок вверх с места на 50% от максимального результата - КЗ (способность дифференцировать движения по степени мышечных усилий)
Прыжок вверх с места на 50% от максимального результата (реальный результат). По отношению реального результата к заданному, равному половине максимального результата прыжка вверх, умноженному на 100%, вычисляли К2 каждой из трех попыток, а затем средний коэффициент К2
3
с
И.М. Вайнер (1972)
8
Бег на 10 м с ходу
Разбег 13-15 м. Время регистрируется при помощи измерителя скорости и временных интервалов (ИСВИ) с точностью до 0,01 с
2
с
С.А. Дешле (1982)
9
Бег на 10 м со скоростью 50% от максимальной -КЗ (способность диффренцировать движения во времени)
Бег со скоростью 50% от максимального (реальный результат). Отношением реального результата к должному, равному двойному времени выполнения теста № 8, умноженному на 100%, вычисляли КЗ каждой из трех попыток, а затем - средний коэффициент КЗ
3
с
Таблица 2. Количество испытуемых, участвовавших в эксперименте
Испытуемые
Классы
2-й
3-й
4-й
5-й
6-й
7-й
Возраст, лет
7-8
8-9
9-10
10-11
11-12
12-13
Кинематика скоростного бега
Мальчики
21/26
25/22
21/22
23/22
23/22
21/25
Девочки
26/24
22/24
21/22
20/22
20/22
22/16
Двигательная подготовленность
Мальчики
31/31
20/23
28/23
13/31
32/30
25/23
Девочки
24/24
19/23
23/21
25/28
25/27
26/25
Примечание. Цифра слева от косой линии — испытуемые, участвовавшие в эксперименте в начале учебного года, цифра справа — в конце.
Тестирование двигательных способностей. Двигательная подготовленности определялась по тестам, описание которых представлено в табл. 1.
Методы математико-статистического анализа. Результаты исследования обрабатывались методами вариационной статистики на ЭВМ по стандартным программам: определялись средние значения (Х), квадратическое отклонение от них ( ). При n >30 нормальность распределения результатов исследования оценивалась по коэффициентам асимметрии (As) и эксцесса (Ех), при nОрганизация исследования. На базе школы № 710 г. Москвы был проведен шестилетний лонгитудинальный эксперимент, в ходе которого изучали кинематические показатели скоростного бега (СБ) у учащихся II-VII классов в условиях применения на уроках физической культуры традиционных методик совершенствования движения (ТМ). В условиях ТМ во II классе детей обучали основам техники бега, далее использовались разновидности беговых упражнений с их постепенным усложнением: во II классе - бег с высокого старта; в III - бег с изменением длины и частоты шагов, с преодолением препятствий, с высокого старта на 30 м; в IV - бег 60 м, в V - бег 60 м с низкого старта и т.п.
Киноциклографию и тестирование двигательных способностей проводили в каждом классе в начале и в конце учебного года на протяжении шести лет. В табл. 2 представлено количество испытуемых, принявших участие в эксперименте.
Все испытуемые по состоянию здоровья относились к основной медицинской группе.
Результаты исследования и их обсуждение. Основой для анализа компонентов техники движений послужили информативные кинематические характеристики скоростного бега, динамика которых позволяет судить об улучшении или ухудшении техники движений как у спортсменов, так и у школьников. При этом результаты анализа исследуемых кинематических характеристик бега (53 показателя) пересчитывали в интегральный показатель изменения техники (ИПТ) движения (по схеме табл. 3), графическое представление которого было использовано при анализе динамики кинематической структуры движений. Достоверное улучшение показателя отмечали плюсом, достоверное ухудшение - минусом, отсутствие достоверных изменений - пробелом или "-". Суммированием плюсов и минусов получали ИПТ движения. Значимые изменения в технике движения соответствуют значениям интегрального показателя 3 и более, отсутствие изменений в технике движения - значениям интегрального показателя 2 и менее.
В условиях применения ТМ у мальчиков (табл. 3) от начала к концу учебного года во II и особенно в III классах на фоне отсутствия изменений показателей скорости бега происходит ухудшение параметров техники исследуемого движения.
Во II классе (7-8 лет) - это увеличение угла сгибания толчковой ноги в коленном суставе во время опоры (р В 9-10 лет (IV класс) у мальчиков наблюдается стабилизация (p С 11-12 до 12-13 лет (VI и VII классы) у мальчиков от начала к концу учебного года отмечено достоверное улучшение компонентов техники бега: увеличиваются показатели скорости, длины и частоты беговых шагов, эффективности отталкивания, амплитуды движений ног во время бега, снижение вертикальных перемещений тела во время бега и др.
Таблица 3. Изменения в течение учебного года компонентов техники скоростного бега у учащихся II-VI классов
Показатели
Мальчики
Девочки
2-й
3-й
4-й
5-й
6-й
7-й
2-й
3-й
4-й
5-й
6-й
7-й
Vcp
+
+
+
+
Эффективность отталкивания
-
-
+
+
+
-
+
+
+
Амплитуда движ. ног
-
-
+
+
-
+
+
Амплитуда движ. рук
-
КС/МНЗ
-
+
+
Б/МНЗ
-
-
-
+
Вертикальные колебания тела
-
+
+
+
+
-
+
+
КС/ОНЗ
ГСС/ОНЗ
V мн
-
-
-
+
+
Длина бегового шага
-
+
Частота беговых шагов
+
+
-
+
Экономичность бега
+
+
Sy (п-в)
-
+
-
-
+
-
ИПТ
-2
-5
-2
4
5
2
0
-2
3
2
5
3
Примечание. «+» - достоверное улучшение показателя, « -» - достоверное ухудшение показателя, пропуск - отсутствие достоверных изменений.
Таким образом, в условиях применения традиционных методик совершенствования движения у мальчиков в 8-9 лет (III класс) наблюдается период ухудшения техники СБ, в 7-8 лет (III класс) и 9-10 лет (IV класс) отмечена стабилизация или тенденция к ухудшению компонентов техники исследуемого движения. С 10-11 до 12-13 лет (V-VII классы) - период улучшения техники СБ.
В условиях ТМ у девочек 7-9 лет (II и III классы) отсутствуют существенные изменения (p > 0,05) показателей скорости бега. В 7-8 лет снижаются эффективность отталкивания (pС 9-10 до 12-13 лет (IV-VII классы) у девочек наблюдается улучшение компонентов техники СБ, но показатели скорости бега значительно растут только в 11-13 лет (VI и VII классы).
Следовательно, в условиях ТМ у девочек 7-9 лет (II-III классы) отмечается период ухудшения компонентов техники скоростного бега. Техника исследуемого движения улучшается с 9 до 13 лет (IV-VII классы).
С целью установления причины ухудшения компонентов техники бега у учащихся 8-9 лет (III класс) был проведен анализ изменений показателей двигательной подготовленности учащихся. У мальчиков 8-9 лет от начала к концу учебного года достоверно улучшаются значения абсолютной силы мышц - разгибателей ног (p Между должными и реальными показателями коэффициентов К1, К2 и К3 как в начале, так и в конце учебного года не отмечено достоверных отличий. Следовательно, мальчики 8-9 лет достаточно точно дифференцируют движения в пространстве , по степени мышечных усилий и во времени.
У девочек 8-9 лет (III класс) от начала к концу учебного года улучшаются быстрота (p Между должными и реальными показателями коэффициентов К1, К2 и К3 как в начале, так и в конце учебного года не отмечено достоверных отличий. Следовательно, девочки 8-9 лет достаточно точно дифференцируют движения в пространстве, по степени мышечных усилий и во времени.
Полученные результаты свидетельствуют о стабилизации или улучшении двигательных способностей учащихся 8-9 лет. В то же время техника скоростного бега ухудшается (мальчики) или имеет тенденцию к ухудшению (девочки).
У девочек 11-12 лет ( VI класс) наблюдается достоверное уменьшение показателей абсолютной (p Следовательно, совершенствование циклических локомоций - самостоятельный процесс, который непосредственно не зависит от развития двигательных способностей.
Заключение. В процессе возрастного развития кинематики СБ у детей и подростков происходит чередование периодов стабилизации, улучшения и ухудшения компонентов техники движения.
В условиях применения ТМ у девочек и мальчиков 7-8 лет (II класс) наблюдается стабилизация, а в 8-9 лет (III класс) - ухудшение техники СБ. Период значительного совершенствования компонентов техники СБ (чувствительный период) у мальчиков отмечается с 10 до 13 лет (V-VII классы), а у девочек он наступает на год раньше - с 9 лет.
Совершенствование циклических локомоций учащихся младшего и среднего школьного возраста является самостоятельным процессом, который непосредственно не зависит от развития двигательных способностей.
Список литературы
1. Абалаков В.М. Новая аппаратура для изучения спортивной техники. - М.: ФиС, 1960 - 40 с.
2. Бальсевич В.К., Запорожанов В.А. Физическая активность человека. - Киев: Здоровье, 1987. - 224 с.
3. Баранцев С.А., Якунин Н.А. Комплекс технических средств для изучения локомоций человека и его метрологическая оценка // Сб. науч. тр. Новые методы и средства обучения / Под общ. ред. Н.Н. Евтихиева. М., 1993, с. 98-101.
4. Беликов В.И. Особенности проявления взаимосвязи двигательных качеств и техники бега у детей школьного возраста:. М., 1984.- 162 с.
5. Бондаревский Е.Я. Надежность тестов, используемых для характеристики моторики человека // Теория и практика физ. культуры. 1970, № 5, с. 15-18.
6. Букреева Д.П., Косилов С.А., Тамбиева А.П. Возрастные особенности циклических движений детей и подростков. - М.: Педагогика, 1975. - 159 с.
7. Вайнер И.М. Использование количественной информации в совершенствовании управления безопорной фазой прыжка: Автореф. канд. дис. М., 1972. - 24 с.
8. Васютина А.И. Изучение пространственной оценки движений у детей дошкольного и школьного возраста //Тр. II науч. конф. по вопросу возрастной морфологии, физиологии, биохимии. М. 1955. - 279 с.
9. Дешле С.А. Методика педагогического контроля за уровнем физической подготовленности учащихся I-III классов: Автореф. канд. дис. М., 1982 - 23 с.
10. Донской Д.Д. Биомеханика: Учеб. пос. для студ. фак. физ. воспитания пед. ин-тов. - М.: Просвещение, 1975. - 239 с.
11. Зациорский В.М., Аруин А.С., Селуянов В.Н. Биомеханика двигательного аппарата человека. - М.: ФиС, 1981. - 143 с.
12. Лупандина Н.А. Развитие основных движений у школьников (бег, прыжки, метание) // Физическое воспитание детей дошкольного и школьного возраста. М.- Л., 1949, с. 96-121.
13. Любомирский Л.Е. Возрастные особенности движений у детей и подростков. НИИ физиологии детей и подростков АПН СССР. - М.: Педагогика, 1979. - 96 с.
14. Масальгин Н.А. Математико-статистические методы в спорте. - М.: ФиС, 1974. - 151 с.
15. Шалманов А.А. Взаимодействие с опорой как предмет обучения: Автореф. канд. дис. М., 1986. - 20 с.