Обучение гимнастическим упражнениям на основе их моделирования

Файл : bestref-78527.rtf (размер : 51,044 байт)

Обучение гимнастическим упражнениям на основе их моделирования

Доктор педагогических наук, профессор Ю.А. Ипполитов, Всероссийский научно-исследовательский институт физической

Научно-техническая революция дает возможность по-новому взглянуть на процесс обучения, в другом свете представить методы обучения, которые существенно видоизменяются в связи с требованиями сегодняшнего дня. В связи с этим возникает необходимость в модификации этих методов, в их развитии, расширении и дополнении. Характерное для современной науки широкое внедрение математических методов в учебно-тренировочный процесс обучения гимнастическим упражнениям производится по многим направлениям, среди которых можно выделить два: первое - это создание моделей, отражающих существенные черты движений спортсмена в гимнастике, и второе - широкое использование ЭВМ для обработки информации о характеристиках движений.

Среди многообразия методов обучения гимнастическим упражнениям важнейшими и в то же время наименее изученными можно считать следующие: срочной корректирующей информации, выявления ведущих элементов гимнастических упражнений, оптимизации взаимодействия гимнаста с упругой опорой.

Биомеханические характеристики гимнастических упражнений определяются на разной методической основе, часто одни и те же характеристики находятся различными способами, что усложняет процесс их анализа и делает многие исследования несопоставимыми.

Существующие способы определения биомеханических харатеристик не дают возможности использовать ЭВМ для их расчета и преобразования. Не разработаны классификация биомеханических характеристик гимнастических упражнений, основанная на их значении в становлении основного двигательного действия, методика определения роли элементарных суставных движений в формировании результата упражнения, не выявлен механизм взаимодействия гимнаста с упругой опорой.

В связи с вышеизложенным возникла необходимость в проведении исследования, цель которого заключалась в разработке, апробации и реализации в учебно-тренировочном процессе системы методов обучения гимнастическим упражнениям, основанным на механико-математическом моделировании.

Модельные, лабораторные и педагогические исследования проводились в трех направлениях.

Первое - совершенствование метода срочной корректирующей информации на основе разработанной нами классификации биомеханических характеристик и унифицированной методики их определения.

Второе - обоснование метода выявления ведущих элементов гимнастических упражнений.

Третье - разработка метода оптимизации взаимодействия гимнаста с упругой опорой.

В результате модельных исследований нами разработана оригинальная унифицированная методика определения биомеханических характеристик. При этом искомые характеристики (координаты центра масс тела гимнаста, моменты инерции тела относительно различных осей, скорость центра масс тела гимнаста, его ускорение, кинетический момент тела гимнаста, его потенциальная и кинетическая энергии, параметры свободных колебаний звеньев тела гимнаста, межзвенные моменты сил и т.д.) представляются сходными по структуре формулами, в которые входят (в виде постоянных коэффициентов) совокупности масс-геометрических параметров тела гимнаста и переменные факторы, характеризующие положение звеньев тела (на плоскости или в пространстве): суставные углы, углы между звеньями тела и осями избранной системы координат, координат избранных точек на звеньях тела и т.д., а также в ряде случаев производные от этих переменных факторов.

Постоянные коэффициенты в формулах можно найти экспериментальным путем (измеряя, например, посредством простейших приборов положение центра масс и момент инерции тела гимнаста в различных позах) или на основе средних статистических данных. Получая данные об изменениях переменных факторов (например, с помощью экзоскелета и датчиков угловых перемещений, расположенных соосно с осями вращения суставов), можно с помощью ЭВМ иметь информацию об изменениях биомехани ческих характеристик в процессе выполнения упражнений, а также после регистрации переменных факторов использовать ЭВМ для расчета и преобразования искомых характеристик.

Проведенный нами анализ значения различных биомеханических характеристик в формировании структуры двигательных действий позволяет подразделить эти характеристики на следующие два вида: оценочные и обеспечивающие.