Обучение гімнастичним вправ з урахуванням їх моделювання

Обучение гімнастичним вправ з урахуванням їх моделирования

Доктор педагогічних наук, професор Ю. О. Ипполитов, Всеросійський НДІ физической Научно-техническая революція дає можливість по-новому подивитись процес навчання, й інші світлі уявити засоби навчання, що значно видозмінюються у зв’язку з вимогами сьогодні. У зв’язку з цим виникає у модифікації цих методів, у розвитку, розширенні і доповненні. Характерне для сучасної науки широке впровадження математичних методів у навчально-тренувальний процес навчання гімнастичним вправ виробляється на багатьох напрямах, серед яких можна назвати два: перше — це створення моделей, що відбивають суттєві риси рухів спортсмена у гімнастиці, і друге — широке використання ЕОМ в обробці інформації про характеристиках движений.

Среди різноманіття методів навчання гімнастичним вправ найважливішими й те ж час найменш вивченими можна вважати наступні: термінової коригуючої інформації, виявлення провідних елементів гімнастичних вправ, оптимізації взаємодії гімнаста з пружною опорой.

Биомеханические характеристики гімнастичних вправ визначаються різній методичної основі, часто одні й самі характеристики перебувають в різний спосіб, що ускладнює процес їх аналізу та робить чимало досліджень незіставними.

Существующие способи визначення біомеханічних харатеристик не дозволяють використовувати ЕОМ їхнього розрахунку перетворення. Не розроблено класифікація біомеханічних характеристик гімнастичних вправ, джерело якої в їх значенні становлення основного рухового дії, методику визначення ролі елементарних суглобних рухів у формуванні результату вправи, не виявлено механізм взаємодії гімнаста з пружною опорой.

В зв’язки Польщі з вищевикладеним виникла потреба у проведенні дослідження, мета полягала з розробки, апробації та її реалізації в навчально-тренувальному процесі системи методів навчання гімнастичним вправ, заснованим на механіко-математичному моделировании.

Модельные, лабораторні і педагогічні дослідження проводились трьох направлениях.

Первое — вдосконалення методу термінової коригуючої інформації з урахуванням розробленої нами класифікації біомеханічних характеристик і уніфікованої методики їх определения.

Второе — обгрунтування методу виявлення провідних елементів гімнастичних упражнений.

Третье — розробка методу оптимізації взаємодії гімнаста з пружною опорой.

В результаті модельних досліджень нами розроблена оригінальна уніфікована методику визначення біомеханічних характеристик. У цьому шукані характеристики (координати центру мас тіла гімнаста, моменти інерції тіла щодо різних осей, швидкість центру мас тіла гімнаста, його прискорення, кінетичний момент тіла гімнаста, його потенційна і кінетична енергії, параметри вільних коливань ланок тіла гімнаста, межзвенные моменти зусиль і т.д.) видаються подібними структурою формулами, куди входять (як постійних коефіцієнтів) сукупності масс-геометрических параметрів тіла гімнаста і які змінюються чинники, що характеризують становище ланок тіла (на площині чи просторі): суглобні кути, кути між ланками тіла, і осями обраної системи координат, координат обраних точок на ланках тіла, і т.д., соціальній та деяких випадках похідні від цих коштів змінних факторов.

Постоянные коефіцієнти в формулах можна знайти експериментальним шляхом (вимірюючи, наприклад, у вигляді найпростіших приладів становище центру мас і момент інерції тіла гімнаста у різних позах) чи основі середніх статистичних даних. Одержуючи дані про зміни змінних чинників (наприклад, з допомогою экзоскелета і датчиків кутових переміщень, розташованих соосно з осями обертання суглобів), можна з допомогою ЕОМ лиш мати інформацію про зміни биомехани ческих характеристик у виконання вправ, і навіть після реєстрації змінних чинників використовувати ЕОМ до розрахунку і перетворення шуканих характеристик.

Проведенный нами аналіз значення різних біомеханічних характеристик у формуванні структури рухових дій дозволяє підрозділити ці характеристики на такі два виду: оціночні і обеспечивающие.

В гімнастичних вправах якість виконання рухів у цілому (чи якоюсь однією його фазі) за інших рівних умов можна кількісно визначити значенням (чи зміною) однієї (чи навіть кількох) оцінної биомеханической характеристики. До іншим рівним умовам ставляться безпеку і хороший виконання аналізованих елементів, дотримання заданої форми руху. Багато вправах оцінна характеристика — це результат виконання руху (наприклад, висота вильоту в стрибку вгору, довжина стрибка в довжину). У багатьох гімнастичних вправ (наприклад, із кутка силою зігнувшись стійка на руках) основним завданням рухового дії є підняття центру мас тіла гімнаста на певну висоту за збереження заданої форми движения.

Обеспечивающими биомеханическими характеристиками гімнастичних вправ називаються такі характеристики, сукупність яких обумовлює формування оціночних характери стик. Так було в стрибку вгору оцінна характеристика (висота вильоту гімнаста над місцем відштовхування) формується у вигляді двох які забезпечують характеристик: висоти підйому центру мас гімнаста наприкінці взаємодії з опорою і швидкості його центру мас наприкінці фази опоры.

Представление будь-яких біомеханічних характеристик унифицированными математичними висловлюваннями відкриває можливість визначити роль елементарних рухів у формуванні основного рухового дії. Це виробляється наступним чином. З сказаного вище варто, що будь-яку биомеханическую характеристику можна в виде.

Y = f (x1, x2,…xn),.

где хi — перемінні параметри, що характеризують елементарні руху, які є функцією часу. Під елементарними рухами тут розуміються кутові і лінійні переміщення в суглобах і (або) координати суглобних осей в обраної системі координат.

Дифференцируя Y по t за правилами диференціювання складної функції, після перетворень получаем.

,.

т.е. швидкість зміни функції Y складається з швидкостей, обумовлених елементарними движениями.

Если ми проинтегрируем попереднє вираз, то після перетворення получим.

,.

т.е. прирощення аналізованої функції дорівнює сумі допомоги збільшень, обумовлених елементарними движениями.

Аналогично знаходимо формули, дозволяють оцінити внесок елементарних рухів у формування прискорення центру мас тіла гімнаста, в зусилля взаємодії гімнаста спираючись, в потенційну і кінетичну енергію та до інших біомеханічні характеристики.

Выявление провідних елементів рухових дій дає можливість ранжирувати їх за ступеня значимості у формуванні результату вправи, виявляти основні другорядні елементарні руху, і використовувати інформацію про їхнє ролі для вдосконалення учебно-тренировочно го процесу у гимнастике.

При дослідженні закономірностей взаємодії гімнаста з пружними гімнастичними снарядами прокуратура вивчила характеристики цих снарядів і проведено модельні дослідження ударного взаємодії гімнаста з пружною опорой.

Исследования показали, що ефективна взаємодія гімнаста з пружною опорою відбувається при оптимальної тривалості контакту із нею, що залежить від амплітуди і форми зусиль взаємодії гімнаста спираючись і характеристик пружного снаряда.

Проведенные нами дослідження дають зробити такі обобщения.

Показана доцільність застосування практично удосконалених і оригінальних методів навчання гімнастичним вправ: термінової коригуючою інформації, виявлення провідних елементів рухових дій, оптимізації взаємодії гімнаста з пружною опорою, що значно підвищують ефективність технічної підготовки гімнастів як шляхом поліпшення якості виконання руху, і у вигляді скорочення тривалості учебно-тре нировочного процесса.

Результаты досліджень показують, що вдосконаленню методу термінової корректирую щей інформації сприяють такі разработки:

— класифікація біомеханічних характери стик рухових дій, куди входять оціночні характеристики, кількісно що визначають якість виконання гімнастичних вправ, і забезпечуючі характеристики, детерминирующие формування оціночних показателей;

— уніфікована методику визначення біомеханічних характеристик гімнастичних вправ, що дозволяє обчислити будь-які характеристики по формулам, враховує геометрію мас тіла гімнаста і становище ланок тіла в просторі, що дозволяє під час використання ЕОМ і гониометрических пристроїв реєструвати характеристики гімнастичних вправ у виконання рухів і застосовувати їх задля корекції дій гимнаста.

Применение в навчально-тренувальному процесі з гімнастики методу виявлення провідних елементів гімнастичних вправ здійснюється з допомогою оригінальної методики ранжирування біомеханічних характеристик рухових дій зі їх значимості у формуванні основного рухового ефекту вправи; виявлення ефективних коштів термінової коригуючої інформації, характеризуючих оптимальну взаємозв'язок елементарних рухів гімнаста; розробки контролюючих і тренажерних пристроїв, які забезпечують цілеспрямовану корекцію рухів гимнаста.

Реализация практично методу оптимізації взаємодії гімнаста з пружною опорою складає основі виявлення умов ефективного ударного взаємодії гімнаста з пружним снарядом, які забезпечують максимальну швидкість центру мас тіла гімнаста наприкінці опорного періоду, коштів інструментального контролю над технікою рухів й розробкою спеціальних тренажерних пристроїв, які забезпечують формування ефективного відштовхування гімнаста від пружною опоры.

Использование закономірностей взаимодей ствия гімнаста з пружною опорою в педагогічних експериментах дозволяє інтенсифікувати процес навчання шляхом застосування пружних опор різної жорсткості і розроблених нами тренажерних пристроїв регульованої пружності; збільшити ефективність процесу навчання з урахуванням використання інформації про фактичної й оптимальнішою тривалості опорного периода.

Разработанные нами на навчання гімнастичним вправ уніфікована методика ухвали і класифікації біомеханічних характеристик гімнастичних вправ, методи виявлення провідних елементів рухів й оптимізації взаємодії гімнаста з пружною опорою застосовні до різноманітних аспектів рухової діяльності, особливо до биомеханике спор-тивных і трудових рухів, до розробки нових спортивних снарядів і тренажерів, інструментальних коштів коригуючої информации.

Список литературы

Для підготовки даної роботи було використані матеріали із російського сайту internet.