Вікові зміни кінематики швидкісного бігу дітей молодшого та середнього шкільного віку

Кандидат педагогічних наук С.А. Баранцев

Доктор педагогічних наук В.В. Зайцева

Інститут вікової фізіології РАО, Москва

Введення. Біг є одним з найважливіших видів природних циклічних локомоцій, необхідних у повсякденному житті і як засіб розвитку серцево-судинної, дихальної та м'язової систем, підвищення фізичної підготовленості та оздоровлення. Тому навчання техніці бігу включено в Програму фізичного виховання школярів. Однак методики вдосконалення техніки бігу дітей в основному запозичені зі спорту і не враховують вікових особливостей формування циклічних рухів. У той же час немає сумнівів, що організація навчального процесу з урахуванням вікових і статевих особливостей формування рухів, - ще не затребуваний резерв підвищення ефективності фізичного виховання дітей та підлітків. Закономірності розвитку та становлення кінематики рухових дій у дітей до сьогоднішнього дня вивчені недостатньо. Аналізу піддавалися тільки деякі з них, перш всього швидкість бігу, у меншій мірі - довжина і частота бігових кроків, притому лише в окремих вікових групах (Н. А. Лупандіна, 1949; В. І. Бєліков, 1984; В.К. Бальсевіч з співавт., 1987). На підставі таких даних важко судити про вікових і статевих кінематичних особливості техніки бігу хлопчиків і дівчаток у віковому діапазоні 7-13 років.

В зв'язку з цим завданням цього дослідження було вивчення вікових особливостей формування кінематики швидкісного бігу у хлопчиків і дівчаток молодшого та середнього шкільного віку в умовах традиційної організації уроків фізичної культури.

Методи та матеріали. Кіноціклографія. Кінозйомка проводилася модифікованої кінокамерою "Київ-16УЕ". Це дозволило проводити кінозйомку досліджуваного руху з частотою до 120 кадр/с. До і після експерименту швидкість стрічкопротяжного пристрої кінокамери таровані частотоміром ЧЗ-33 з точністю до 0,001 с. Маркування центрів обертання суглобів проводилася за методикою В.М. Заціорского з співавт. (1981) за співпадаючими антропометричним точкам. Кінозйомка здійснювалася на тлі тест-об'єкта. Проявлені кіноматеріали за допомогою фотозбільшувачі "Азов" та пристрої введення графічної інформації "СМП-6410" (з точністю до 0,01 мм) вводилися в ЕОМ і оброблялися за спеціальними програмами. Була проведена метрологічна оцінка використовуваного вимірювального комплексу, який включає кінокамеру і пристрій введення графічної інформації. Вона показала, що використовується вимірювальний комплекс відповідає необхідним вимогам для вивчення даного виду рухів (С. А. Баранцев з співавт., 1993).

кінематику бігу вивчали за 53 показниками, включаючи тимчасові, кутові, швидкісні (вертикальна, поздовжня, результуюча) характеристики, механічну енергію, потужність відштовхування, амплітуду переміщення ОЦМТ і окремих ланок тіла на початку і в кінці фази амортизації і в кінці фази відштовхування, а також довжину і частоту бігових кроків. Момент закінчення фази амортизації визначався за найменшому кутку згинання опорної ноги в колінному суглобі за період опори (Д.Д. Донський, 1975; А.А. Шалманів, 1986, та ін.)

Таблиця 1. Тести для визначення рухових здібностей        

№ п/п         

Назва тесту         

Умови проведення         

Кiльк. повторень         

Од. виміру         

Ким обгрунтований             

1         

Вимірювання сили м'язів-розгиначів спини (станова   динамометр)         

І.П. - Стоячи зігнувшись (ноги прямі), ручка динамометра   утримується в руках на рівні колін. Фіксується кращий результат з   точністю до 1 кг         

3         

кг         

В.М. Заціорскій (1970), A.M. Шлемін, А.Г. Дежніков (1977)             

2         

Вимірювання сили м'язів - розгиначів стегна правої і лівої   ноги         

І.П. - Лежачи на спині, тулуб фіксоване, кут в   колінному суглобі 90 °. Фіксується кращий результат з точністю до 1 кг         

3         

кг         

В.М. Заціорскій (1979), А.Г. Дежніков (1977)             

3         

Нахил вперед (гнучкість)         

І.П. - Стоячи на лавці. Виконати нахил вперед, не   згинаючи ніг. Кінчиками пальців якомога нижче опустити рухому планку на   лінійці. Нуль на лінійці розташований на 0,2 м вище рівня краю лавки. Фіксується   кращий результат з точністю до 0,005 м         

3         

м         

Є.П. Васильєв (1966), С.А. Дешле (1982)             

4         

Стрибок у довжину з місця (швидкісно-силові можливості)         

І.П. - Стоячи, ноги на ширині плечей. Поштовхом двома з   одночасним махом руками-стрибок у довжину на максимальний результат.   Фіксується кращий результат стрибка з точністю до 0,01 м         

3         

м         

Е.Я. Бондаревский (1970), С.А. Дешле (1982)             

5         

Стрибок у довжину з місця на 50% від максимального результату   -К1 (здатність диференціювати руху в просторі)         

Стрибок у довжину з місця на лінію (реальний результату),   намальовану на відстані 50% (належний, заданий). Відносин реального   результату до заданого і помноженому на 100% обчислювали К1 кожної з трьох   спроб, а потім середній коефіцієнт К1         

        

        

            

6         

Стрибок вгору з місця (швидкісно-силові можливості)         

Стрибок вгору виконується поштовхом двома ногами з махом   руками. Фіксується кращий результат з точністю до 0,005 м         

3         

м         

В.М. Абалаков (1960)             

7         

Стрибок вгору з місця на 50% від максимального результату --   КЗ (здатність диференціювати руху за ступенем м'язових зусиль)         

Стрибок вгору з місця на 50% від максимального результату   (реальний результат). Щодо реального результату до заданого, рівному   половині максимального результату стрибка вгору, помноженому на 100%,   обчислювали К2 кожної з трьох спроб, а потім середній коефіцієнт К2         

3         

с         

І.М. Вайнер (1972)             

8         

Біг на 10    м з ходу         

Розгін 13-15    м. Час реєструється за допомогою вимірника швидкості   і тимчасових інтервалів (ІСВІ) з точністю до 0,01 с         

2         

с         

С.А. Дешле (1982)             

9         

Біг на 10    м зі швидкістю 50% від максимальної-КЗ (здатність   діффренціровать руху в часі)         

Біг зі швидкістю 50% від максимального (реальний   результат). Відносин реального результату до належного, який дорівнює подвійному   часу виконання тесту № 8, помноженому на 100%, обчислювали КЗ кожної з   трьох спроб, а потім - середній коефіцієнт КЗ         

3         

с         

    

Таблиця 2. Кількість випробуваних, що брали участь в експерименті        

Випробовувані         

Класи             

2-й         

3-й         

4-й         

5-й         

6-й         

7-й             

Вік, років             

7-8         

8-9         

9-10         

10-11         

11-12         

12-13             

Кінематика швидкісного бігу             

Хлопчики         

21/26         

25/22         

21/22         

23/22         

23/22         

21/25             

Дівчата         

26/24         

22/24         

21/22         

20/22         

20/22         

22/16             

Рухова підготовленість             

Хлопчики         

31/31         

20/23         

28/23         

13/31         

32/30         

25/23             

Дівчата         

24/24         

19/23         

23/21         

25/28         

25/27         

26/25     

Примітка. Цифра ліворуч від косою лінії - піддослідні, що брали участь в експерименті на початку навчального року, цифра справа - в кінці.

Тестування рухових здібностей. Рухова підготовленості визначалася за тестів, опис яких представлено в табл. 1.

Методи математико-статистичного аналізу. Результати дослідження оброблялися методами варіаційної статистики на ЕОМ за стандартними програмами: визначалися середні значення (Х), квадратичне відхилення від них (). При n> 30 нормальність розподілу результатів дослідження оцінювалася за коефіцієнтів асиметрії (As) і ексцесу (Ех), при n <29 - по хі-квадрат критерію. Достовірність відмінностей визначалася за t-критерієм Стьюдента, а в разі відсутності нормального розподілу використовувався непараметричних критерій Вілкоксона-Манна-Уїтні.

Організація дослідження. На базі школи № 710  м. Москви було проведено шестирічний лонгітудинальні експеримент, в ході якого вивчали кінематичні показники швидкісного бігу (СБ) в учнів II-VII класів в умовах застосування на уроках фізичної культури традиційних методик вдосконалення руху (ТМ). В умовах ТМ у II класі дітей навчали основам техніки бігу, далі використовувалися різновиди бігових вправ з їх поступовим ускладненням: у II класі -- біг з високого старту; в III - біг зі зміною довжини і частоти кроків, з подоланням перешкод, з високого старту на 30 м; в IV - біг 60 м, у V - біг 60 м з низького старту і т.п.

Кіноціклографію і тестування рухових здібностей проводили в кожному класі на початку і в кінці навчального року протягом шести років. У табл. 2 представлено кількість випробуваних, що взяли участь в експерименті.

Всі випробувані за станом здоров'я відносилися до основної медичної групи.

Результати дослідження та їх обговорення. Основою для аналізу компонентів техніки рухів послужили інформативні кінематичні характеристики швидкісного бігу, динаміка яких дозволяє судити про покращення або погіршення техніки рухів як у спортсменів, так і у школярів. При цьому результати аналізу досліджуваних кінематичних характеристик бігу (53 показника) перераховували в інтегральний показник зміни техніки (ІПТ) руху (за схемою табл. 3), графічне представлення якого було використано при аналізі динаміки кінематичної структури рухів. Достовірний поліпшення показника відзначали плюсом, достовірне погіршення - мінусом, відсутність достовірних змін - пробілом або "-". Підсумовуванням плюсів і мінусів отримували ІПТ руху. Значимі зміни в техніці руху відповідають значенням інтегрального показника 3 і більше, відсутність змін в техніці руху - значенням інтегрального показника 2 і менше.

В умовах застосування ТМ у хлопчиків (табл. 3) від початку до кінця навчального року у II і особливо в III класах на тлі відсутності змін показників швидкості бігу відбувається погіршення параметрів техніки досліджуваного руху.

Під II класі (7-8 років) - це збільшення кута згинання поштовховою ноги в колінному суглобі під час опори (р <0,05), зниження ефективності відштовхування (p <0,05), кінетичної енергії досліджуваного руху (p <0,01) і потужності відштовхування (p <0,01), кінетичної енергії досліджуваного руху (p < 0,01), швидкості і амплітуди руху маховою ноги (p <0,01) і рук (p < 0,01) під час бігу та ін

В 9-10 років (IV клас) у хлопчиків спостерігається стабілізація (p <0,05) показників швидкості бігу, ефективності відштовхування і багатьох інших кінематичних характеристик досліджуваного руху. Відзначено як позитивні, так і негативні зміни окремих компонентів. У 10-11 років (V клас) на тлі стабілізації показників швидкості бігу, ефективності відштовхування відбуваються суттєві позитивні зміни в техніці бігу на швидкість. Зокрема, збільшуються амплітуда (p <0,01) і швидкість руху стегна маховою ноги (р <0,01), згинання її в колінному суглобі (р <0,01), ефективність відштовхування у фазі амортизації (p <0,01), зменшуються кут відштовхування (р <0,01) і вертикальні коливання тіла під час бігу (р <0,01) та ін

З 11-12 до 12-13 років (VI і VII класи) у хлопчиків від початку до кінця навчального року відзначено достовірне поліпшення компонентів техніки бігу: збільшуються показники швидкості, довжини і частоти бігових кроків, ефективності відштовхування, амплітуди рухів ніг під час бігу, зниження вертикальних переміщень тіла під час бігу та ін

Таблиця 3. Зміни протягом навчального року компонентів техніки швидкісного бігу у учнів II-VI класів        

Показники         

Хлопчики         

Дівчата             

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         

        

        

        

        

+         

+         

        

        

        

        

+         

+             

Ефективність відштовхування         

-         

-         

        

+         

+         

+         

-         

+         

+         

        

        

+             

Амплітуда движ. ніг         

        

-         

-         

+         

+         

        

        

-         

+         

+         

        

            

Амплітуда движ. рук         

        

-         

        

        

        

        

        

        

        

        

        

            

КС/МНЗ         

        

-         

        

        

        

        

        

        

+         

+         

        

            

Б/МНЗ         

        

-         

        

        

        

        

        

-         

-         

+         

        

            

Вертикальні коливання тіла         

-         

        

+         

+         

        

+         

+         

-         

+         

+         

        

            

КС/ОНЗ         

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

            

ГСС/ОНЗ         

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

        

            

V мн         

        

-         

-         

        

        

        

-         

        

+         

        

+         

            

Довжина бігового кроку         

        

        

-         

        

+         

        

        

        

        

        

        

            

Частота бігових кроків         

        

        

+         

        

        

+         

        

        

        

        

-         

+             

Економічність бігу         

        

+         

        

        

        

        

+         

        

        

        

        

            

Sy (п-в)         

        

        

-         

        

+         

-         

        

        

        

-         

+         

-             

ІПТ         

-2         

-5         

-2         

4         

5         

2         

0         

-2         

3         

2         

5         

3     

Примітка. «+» - Достовірне поліпшення показника, «-» - достовірне погіршення показника, пропуск - відсутність достовірних змін.

Таким чином, в умовах застосування традиційних методик вдосконалення руху у хлопчиків у 8-9 років (III клас) спостерігається період погіршення техніки СБ, в 7-8 років (III клас) і 9-10 років (IV клас) відзначена стабілізація або тенденція до погіршення компонентів техніки досліджуваного руху. З 10-11 до 12-13 років (V-VII класи) - період поліпшення техніки Сб

В умовах ТМ у дівчаток 7-9 років (II і III класи) відсутні істотні зміни (p> 0,05) показників швидкості бігу. У 7-8 років знижуються ефективність відштовхування (p <0,05) і швидкість махового руху ноги (p <0,01) під час бігу. Економічність бігу підвищується (p <0,01) завдяки зменшення вертикальних переміщень ОЦМТ під час опори (p <0,05) і поліпшення рівномірності швидкості бігу (p <0,01). Приблизно такий же характер зміни показників техніки бігу відзначений у дівчаток 8-9 років, тобто від початку до кінця навчального року відбуваються як негативні, так і позитивні зміни в компонентах техніки досліджуваного руху. При цьому зарегіст?? іровано значне підвищення показників швидкості, силових, швидкісно-силових можливостей у дівчаток 7-9 років.

З 9-10 до 12-13 років (IV-VII класи) у дівчаток спостерігається поліпшення компонентів техніки СБ, але показники швидкості бігу значно зростають тільки в 11-13 років (VI і VII класи).

Отже, в умовах ТМ у дівчаток 7-9 років (II-III класи) відзначається період погіршення компонентів техніки швидкісного бігу. Техніка досліджуваного руху поліпшується з 9 до 13 років (IV-VII класи).

З метою встановлення причини погіршення компонентів техніки бігу у учнів 8-9 років (III клас) був проведений аналіз змін показників рухової підготовленості учнів. У хлопчиків 8-9 років від початку до кінця навчального року достовірно поліпшуються значення абсолютної сили м'язів - розгиначів ніг (p < 0,05 - 0,01). Стабілізуються (p <0,05) показники абсолютної та відносної сили м'язів - розгиначів спини і відносної сили м'язів - розгиначів ніг, гнучкості, швидкісно-силових здібностей, швидкості, а також здатності диференціювати руху в просторі, у часі і за ступенем м'язових зусиль.

Між винні і реальними показниками коефіцієнтів К1, К2 та К3 як на початку, так і в кінці навчального року не відзначено достовірних відмінностей. Отже, хлопчики 8-9 років досить точно диференціюють руху в просторі, за ступенем м'язових зусиль і в часі.

У дівчаток 8-9 років (III клас) від початку до кінця навчального року покращуються швидкість (p <0,01), швидкісно-силові можливості (p <0,05) і абсолютна сила м'язів - розгиначів ніг (p <0,05). Стабілізуються (p <0,05) характеристики абсолютної і відносної сили м'язів - розгиначів спини, відносної сили м'язів - розгиначів ніг, гнучкості, а також здатності диференціювати руху в просторі, у часі і за ступенем м'язових зусиль.

Між винні і реальними показниками коефіцієнтів К1, К2 та К3 як на початку, так і в кінці навчального року не відзначено достовірних відмінностей. Отже, дівчатка 8-9 років досить точно диференціюють руху в просторі, за ступенем м'язових зусиль і в часі.

Отримані результати свідчать про стабілізацію або поліпшення рухових здібностей учнів 8-9 років. У той же час техніка швидкісного бігу погіршується (хлопці) або має тенденцію до погіршення (дівчата).

У дівчаток 11-12 років (VI клас) спостерігається достовірне зменшення показників абсолютної (p <0,05) і відносної (p <0,01) сили м'язів - розгиначів ніг і відносної сили м'язів - розгиначів спини (p <0,05), а також погіршуються показники, що характеризують здатність диференціювати руху під часу (p <0,01). У той же час саме в цьому віці у дівчаток відзначається найбільш значне удосконалення компонентів техніки СБ

Отже, вдосконалення циклічних локомоцій - самостійний процес, який безпосередньо не залежить від розвитку рухових здібностей.

Висновок. У процесі вікового розвитку кінематики СБ у дітей та підлітків відбувається чергування періодів стабілізації, поліпшення і погіршення компонентів техніки руху.

В умовах застосування ТМ у дівчаток і хлопчиків 7-8 років (II клас) спостерігається стабілізація, а в 8-9 років (III клас) - погіршення техніки Сб Період значного вдосконалення компонентів техніки СБ (чутливий період) у хлопчиків відзначається з 10 до 13 років (V-VII класи), а у дівчаток він наступає на рік раніше - з 9 років.

Удосконалення циклічних локомоцій учнів молодшого та середнього шкільного віку є самостійним процесом, що безпосередньо не залежить від розвитку рухових здібностей.

Список літератури

1. Абалаков В.М. Нова апаратура для вивчення спортивної техніки. - М.: ФиС, 1960 - 40 с.

2. Бальсевіч В.К., запорожці В.А. Фізична активність людини. - Київ: Здоров'я, 1987. - 224 с.

3. Баранцев С.А., Якунін Н.А. Комплекс технічних засобів для вивчення локомоцій людини і його метрологічна оцінка// Сб. науч. тр. Нові методи та засоби навчання/За заг. ред. Н.Н. Евтіхіева. М., 1993, с. 98-101.

4. Бєліков В.І. Особливості прояву взаємозв'язку рухових якостей і техніки бігу у дітей шкільного віку:. М., 1984 .- 162 с.

5. Бондаревский Е.Я. Надійність тестів, які використовуються для характеристики моторики людини// Теорія і практика фіз. культури. 1970, № 5, с. 15-18.

6. Букреева Д.П., Косилов С.А., Тамбієва А.П. Вікові особливості циклічних рухів дітей і підлітків. - М.: Педагогіка, 1975. - 159 с.

7. Вайнер І.М. Використання кількісної інформації у вдосконаленні управління безопорному фазою стрибка: Автореф. канд. дис. М., 1972. - 24 с.

8. Васютина А.І. Вивчення просторової оцінки рухів у дітей дошкільного та шкільного віку// Тр. II науч. конф. з питання вікової морфології, фізіології, біохімії. М. 1955. - 279 с.

9. Дешле С.А. Методика педагогічного контролю за рівнем фізичної підготовленості учнів I-III класів: Автореф. канд. дис. М., 1982 - 23 с.

10. Донской Д.Д. Биомеханика: Учеб. сел. для студ. фак. фіз. виховання пед. ін-тов. - М.: Просвещение, 1975. - 239 с.

11. Заціорскій В.М., Аруін А.С., Селуянов В.Н. Біомеханіка рухового апарату людини. - М.: ФиС, 1981. - 143 с.

12. Лупандіна Н.А. Розвиток основних рухів у школярів (біг, стрибки, метання) //Фізичне виховання дітей дошкільного та шкільного віку. М. - Л., 1949, с. 96-121.

13. Любомирський Л.Є. Вікові особливості рухів у дітей та підлітків. НДІ фізіології дітей і підлітків АПН СРСР. - М.: Педагогіка, 1979. - 96 с.

14. Масальгін Н.А. Математико-статистичні методи в спорті. - М.: ФиС, 1974. -- 151 с.

15. Шалманів А.А. Взаємодія з опорою як предмет навчання: Автореф. канд. дис. М., 1986. - 20 с.

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://lib.sportedu.ru