ВВЕДЕНИЕ
Актуальность. Вопросы факторной структуры физической работоспособности являются одной из основных проблем теории и методики детско- юношеского спорта. Оптимальное развитие физических качеств обусловлено индивидуализацией этого процесса в соответствии с генетической предрасположенностью к определенному роду физической деятельности. Поэтому одним из актуальных является вопрос о возрастной динамике факторной структуры работоспособности.
Актуальность выбранной тематики подтверждается тем обстоятельством, что детско-юношеский возраст является важнейшим этапом развития, в котором закладываются основы для дальнейшего совершенствования человека (В.К. Бальсевич, Н.Ж. Булгакова, А.А. Гужаловский, Ю.Г. Травин, В.П. Фи- лин, Н.А. Фомин). В этом возрасте реализуются основные предпосылки для создания фундамента физической и интеллектуальной работоспособности.
При определении структуры физической работоспособности применяются педагогические тесты, позволяющие оценить функциональное состояние и двигательные способности детей. При этом предпочтение отдается тем тестам, которые характеризуют двигательные способности, которые отвечают метрологическим требованиям.
В комплексной методике спортивного отбора одним из главных вопросов является изучение уровня физического развития на основании количест- венных характеристик физических качеств и типа телосложения. В процессе спортивной деятельности происходит естественный подбор индивидуумов, морфофункциональный тип которых способствует эффективному выполнению избранного вида двигательной деятельности.
Цель исследования - выявление факторной структуры физической работоспособности школьников в зависимости от возраста, пола и физической активности.
Научная гипотеза. При определении тематики исследования исходили из предположения, что в процессе возрастного развития школьников структура физической работоспособности зависит от уровня их физической активно-ф сти, а также возраста и пола. Ее основные черты определяет некоторое число
обобщенных факторов, отражающих закономерности динамики физических качеств испытуемых.
Предмет исследования. Обобщенные параметры, определяющие физическую работоспособность школьников разного возраста, пола и с разным уровнем физической активности.
Объект исследования. Количественная характеристика факторной структуры физической работоспособности в динамике возрастного развития.
Задачи исследования:
^ 1. Изучить динамику показателей физического развития и работоспособности
школьников различного возраста и пола.
2. Выявить обобщенные факторы, определяющие физическую работоспособность в каждой возрастной группе.
3. Исследовать влияние различных режимов двигательной активности на факторную структуру работоспособности школьников 8-17 лет.
Методы исследования. В работе применялись следующие методы:
• Анализ научной и методической литературы.
• Педагогические наблюдения.
а. • Исследование динамики морфологических показателей.
• Исследование возрастной динамики физических качеств.
• Эргометрические методы.
• Математико-статистические методы.
Организация исследований. В основу сравнительного анализа возрастных изменений структуры работоспособности были положены многолетние педагогические исследования. Работа осуществлялась в процессе комплексных обследований.
Проблема подбора групп испытуемых школьников различного возраста из генеральной совокупности решалась с учетом правил, общих для педагогических экспериментальных исследований. Основной педагогический экспери- мент продолжительностью 3 года осуществлялся в соответствии со следующим планом:
I этап - изучение возрастной динамики морфологических показателей и физических качеств школьников 8-17 лет.
II этап - изучение возрастной динамики структуры специальной работоспособности испытуемых различного возраста, пола и уровня физической активности.
Анализ планирующей документации школьных программ по физическому воспитанию, а также планы проведения работ в спортивных секциях служили основой изучения и обобщения величины и характера применяемых тренировочных нагрузок с различным воздействием на организм.
Всего было подвергнуто тестированию 1131 испытуемых обоего пола в возрасте 8-17 лет, из них 614 мальчиков и 517 девочек. Для проведения педагогического эксперимента по выявлению различий возрастной динамики работоспособности в зависимости от уровня физической активности испытуемые были разделены на подгруппы.
Научная новизна работы заключена в следующих положениях:
1) определены и проанализированы возрастные особенности структуры двигательных способностей школьников 8-17 лет; выявлены взаимосвязи различных параметров физической подготовленности, физического развития и морфологических данных;
2) дан анализ значимости показателей двигательной подготовленности в зависимости от возраста, пола и уровня двигательной активности;
3) выявлены достоверные критерии физической работоспособности, позволяющие всесторонне характеризовать взаимосвязи различных физических качеств на разных этапах индивидуального развития;
4) апробирована методика компьютерного использования разновидностей факторного анализа для анализа динамики факторной структуры физической работоспособности;
ф 5) разработана модель факторной структуры работоспособности для раз-
личных возрастных групп школьников, различающихся по уровню физической активности.
Практическая значимость. Результаты исследования могут быть использованы для следующих целей:
1) выявления факторов, лимитирующих физическую работоспособность при оценке индивидуальных физических качеств испытуемых;
2) оценки относительной значимости различных проявлений двигательных качеств при отборе в спортивные секции;
1? 3) текущего и этапного контроля за уровнем развития физических воз-
можностей в детско-юношеском периоде развития;
4) комплексной педагогической оценки двигательных качеств, а также факторной структуры работоспособности в соответствии с решаемыми педагогическими задачами спортивного отбора.
i
Основные положения, выносимые на защиту;
1. Закономерности проявлений показателей быстроты, силы, выносливости и эргометрических параметров в детско-юношеском возрасте обусловлены уровнем физической активности испытуемых.
4± 2. Корреляционная структура параметров физической работоспособности в
динамике возрастного развития школьников 8-17 лет отражает тренд взаимосвязи физических качеств в зависимости от внешних воздействий.
3. Исследования структуры работоспособности с использованием компьютерных программ приводят к обобщенной характеристике факторов, определяющих функциональное состояние школьников.
4. Анализ факторной структуры физических качеств выявляет их динамику в ^г зависимости от возраста, пола и уровня физической активности.
8
Апробация работы.
Основные положения работы систематически докладывались на научно-практических и методических конференциях, а теоретические и методические положения внедрены в практику работы общеобразовательных школ и ДЮСШ
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ.
Работа состоит из введения, пяти глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Диссертация включает 148 страниц машинописного текста и содержит 48 таблиц, 60 рисунков. Список литературы содержит 203 источника, из них 140 - на русском, 63 - на иностранных языках.
ГЛАВА 1
ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИКИ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
ШКОЛЬНИКОВ (ОБЗОР).
1.1. Предпосылки
Детско-юношеский возраст является важнейшим этапом развития, в котором закладываются основы для дальнейшего совершенствования человека. В этом возрасте реализуются основные предпосылки для создания фундамента физической и интеллектуальной работоспособности [15,20,23]. Очевидно, что упущения во всесторонней подготовке и целенаправленном стимулировании развития физических качеств уменьшают вероятность достижения оптимальных результатов в избранном виде спорта [5,46,88,111,118,121].
В исследованиях по данному вопросу отмечалось, что развитие физических качеств имеет специфические особенности и зависит от возраста, наследственных факторов, стажа занятий определенным видом спорта и многих других причин [3,11,19,24,39,77,113].
Совершенствование процессов физического воспитания основывается на изучении и установлении взаимосвязей морфофункциональных параметров с развитием двигательных функций [1,78,191]. При этом одним из важных вопросов является определение функциональной нормы [56]. Индивидуальная норма складывается в результате взаимодействия двух факторов: а) нормы ре- акции на внешние воздействия, б) изменения внутренней среды в процессе онтогенеза. Они формируют организм из реализуемой части фонда наследуемых признаков, определяющих генотип человека [22,63,87,136,147,153,178].
В ряду факторов, определяющих высокую работоспособность, принято выделять степень физической и технической подготовленности, психическую устойчивость в ходе спортивных соревнований, стратегическое и оперативное управление процессом тренировки [35,92,107,158]. Тренировочный процесс основывается на принципах прогрессирования нагрузок, варьировании интен-
10
сивности и регулярном комплексном использовании различных методов и средств нагрузок и восстановительных мероприятий [2,71,105,137,186].
По современным представлениям, многолетняя тренировка мышечной ^ выносливости базируется на повышении мышечной способности к утилизации
кислорода. В спортивной практике в настоящее время хорошо изучен вопрос о кинетике потребления кислорода во время работы и в восстановительном периоде [41]. Среди различных факторов повышения функциональной подготовленности выделяют мощность, подвижность, экономичность и способность к реализации потенциала энергетических систем в процессе соревновательной деятельности [9,32,37,76,122].
1.2. Возрастная периодизация
При сравнении паспортного и биологического возраста отмечается, что биологический возраст - это «достигнутый отдельным индивидуумом уровень развития морфологических структур и связанных с ними функциональных явлений жизнедеятельности организма, соответствующий среднему для всей популяции уровню, характерному для данного хронологического возраста» [22].
Наиболее существенный принцип категории «биологический возраст» -его измеряемость, то есть возможность дать объективную количественную характеристику [4,21,22,66,70,85,149,152,197].
Для измерения биологического возраста при оценке возрастной эволю-ции применяются такие критерии, как степень развития тотальных размеров тела, костный возраст, период полового созревания [10,42,57,80,144,145]. В перечне требований [44], предъявляемых к критериям биологического возраста, наиболее существенными являются следующие:
- наличие связи биологического возраста с механизмами развития организма,
- зависимость критериев биологического возраста друг от друга, ||- - связь признаков биологического возраста с общей причиной,
- связь признаков биологического возраста с экзогенными факторами,
11
- количественная оценка выбранных критериев,
- универсальность показателей биологического возраста,
- прогрессирующий характер измерений, оцениваемых признаками биологи- ческого возраста [44].
Критерии биологического возраста имеют многоцелевое назначение: спортивный отбор, проблемы подростковой гигиены, выбор адекватных физических и психоэмоциональных нагрузок [91]. Однако, точную статистическую характеристику возрастных периодов затрудняет процесс акселерации. Он обусловлен увеличением тотальных размеров тела при ускорении физического развития и снижении сроков полового созревания [6,67,166].
Каждому периоду жизни соответствуют общие признаки, определяющие границы возможностей реализации потенциала. Физические возможности тес- но связаны с конституцией человека, которая представляет индивидуальные качества, обусловленные совместным влиянием наследственных, экологических и социальных факторов [40,79,134,135].
На VII Всесоюзной конференции по проблемам возрастной морфологии, физиологии и биохимии (1965 г.) была принята следующая схема возрастной периодизации человека (здесь приведен период, рассматриваемый в настоящем исследовании):
- второе детство...8-12 лет (мальчики),
8-11 лет (девочки),
- подростковый возраст...13-16 лет (мальчики),
12-15 лет (девочки),
- юношеский возраст ...17 -21 лет (мальчики),
16-20 лет (девочки). В представленной схеме необходимо выделить пик индивидуального
разнообразия внутри выборки ровесников - это переход от ювенильного к пубертатному периоду развития. Половой диморфизм влияет на возрастные границы этого периода, а различия в сроках и скорости физического развития мальчиков и девочек не зависят от внешних факторов, поскольку являются ге-нетически предопределенными [109].
12
Как показал анализ половой дифференциации ряда морфофункциональ-ных показателей, у лиц 11-16 лет, регулярно занимающихся спортом, обнаруживается зависимость динамики изменений и степени выраженности различий от проявления биологической зрелости и связанного с ней периода интенсивного развития организма [79].
Для определения моторной зрелости детей, которая позволяет уточнить влияние различных факторов на формирование возрастных особенностей двигательных функций ребенка и определить степень развития отдельных компонентов движения, было проведено специальное исследование [29]. С помощью моторнометрической шкалы, включавшей 78 тестов, было обследовано 154 здоровых учащихся I—III классов (78 мальчиков и 76 девочек). Результаты суммированы в приведенной ниже таблице 1.1.
Таблица 1.1. Моторный возраст учащихся общеобразовательных школ
КОНТИНГЕНТ КЛА сс N ОПЕРЕЖЕНИЕ ОТСТАВАНИЕ СОВПАДЕНИЕ ПАСПОРТНО- ОТСТАВАНИЕ (ОПЕРЕ-
Мальчики I 25 5 17 3 — 5 мес.
II 27 13 12 2 — 1 мес.
III 26 8 17 1 — 2 мес.
Всего: 78 26 46 6
Девочки I 26 4 19 3 — 4 мес.
II 25 6 17 2 — 5 мес.
III 25 12 13 __ + 1,8 года.
Всего: 76 22 49 5
Из представленных данных следует, что средний паспортный возраст испытуемых мальчиков I класса оказался 7 лет 7 месяцев, II класса - 8 лет 7 месяцев, III - 9 лет 7 месяцев, а у девочек соответственно 7 лет 5 месяцев, 8 лет 7 месяцев и 9 лет 7 месяцев. Число выполненных тестов для всех учащихся
13
составило 924. Из них соответствовало возрасту — 252 (27,27%), опережало 251 (27,17%), отставало 421 (45,56%). Распределение учащихся по группам в зависимости от выполнения тестов свидетельствует о том, что отставание мо-^L торного возраста от паспортного имеет место в 46 случаях (59%) у мальчиков
и в 49 (64,4%) у девочек.
Несмотря на многообразие биологических данных, обнаруживаемых в том или ином календарном возрасте, имеется соответствующая возрасту тенденция к частоте проявления характерных особенностей строения тела [102,168,179]. Эти характерные черты, изложенные в монографии Г.Гримма «Основы конституциональной биологии» [34], определяют представления «нормы» в отношении исследуемой популяции.
$?. 1.3. Динамика морфологических показателей
в детско-юношеском возрасте
Размеры организма, его линейные и объемные параметры, тесно связаны и взаимообусловлены функциональными характеристиками. Определено, что длина и масса тела являются определяющими, а основной энергетический обмен - производными функциями. В ряде монографий и обзоров приведено исчерпывающее обобщение параметров тотальных размеров тела различных возрастных групп [34,68,141,171,190].
Пример сопоставления показателей динамики длины тела мальчиков и |^- девочек в возрасте от 7 до 17 лет дан на графиках рис. 1.1. (обработано по ис-
ходным данным [27]).
При анализе процессов ускорения развития в пубертатном периоде выявляются следующие различия. У девочек годовой прирост длины тела колеблется между 4,9 и 6,5 см. При этом, как характерная черта развития, выделяется, что годовой прирост от 7 до 9-летнего возраста снижается, в последующие три года непрерывно возрастает в результате ускорения полового созревания и после 12-летнего возраста опять снижается.
14
180 170 160 150 140 130 120 110 100
у(м) = -0 ,0649х3 + 2 ,2512х2 - 19,48х + 171 47
R2 = 0,9984 *— я—"
~_
у д
У(Д) = -0 0713х3 н ¦ 2,2302х2 - 16 ,772х + 1 51 28
R2 = 0,9957
11
13 возраст
15
17
Рис. 1.1. Возрастная динамика показателя длины тела у мальчиков и девочек. По абсциссе - возраст (лет), по ординате - длина тела (см), сплошная линия -мальчики, пунктир - девочки.
Приведенные графики отражают общие тенденции годового прироста длины тела. Вначале наблюдается плавное повышение ростовых показателей, которое усиливается после 12 лет и длится до 15-летнего возраста. В то время как величина прироста длины тела до 9 лет у представителей обоих полов является приблизительно равной, в дальнейшем изменения данного показателя у девочек существенно обусловливаются диапазоном начала и окончания полового созревания. На основе анализа индивидуальных вариантов развития было установлено, что испытуемые с равномерным развитием, у которых не выражены процессы фазовых приростов, вносят отклонения в представленную картину [29].
При обзоре исследований выявляется следующая тенденция: прогрессивное увеличение длины тела раньше наступает у более рослых детей, затем у детей со средними данными и только потом у детей с меньшими показателями. Данный факт объясняет значительное различие ростовых показателей де-
15
тей одного и того же возраста в период полового созревания. Общий прирост длины тела с 7 лет до окончания фазы роста составляет у девушек в среднем от 40 до 41 см, у юношей от 51 до 53 см.
Динамика показателя массы тела детей и подростков приведена на графиках рис. 1.2. (обработано по исходным данным [27]).
65 60 55 50
ц 45
jj 40
1 35
30
25
20
15
У(м) = -0,01 98х3 + 0,9551х2 - 10,264х + 56,709 R2 = 0,9982
Д
у(д) = -0,0601х3 + 2,2185х2 - 22,592х + 94,424 R2 = 0,9939
1 1
13 возраст
15
17
Рис. 1.2. Возрастная динамика показателя массы тела у мальчиков и девочек. По абсциссе - возраст (лет), по ординате -масса тела (кГ), сплошная линия -мальчики, пунктир - девочки.
Из этих данных следует, что ежегодная доля прироста у девочек постоянно увеличивалась с 7 до 12 лет, причем особенно выражена эта тенденция с 9 до 10 лет и с 11 до 12 лет. С наступающим вслед за тем снижением прироста длины тела уменьшается также прирост массы тела.
В возрастном диапазоне от Идо 17 лет у мальчиков обнаруживается почти линейное возрастание годового прироста показателя массы тела. Параллельно возрастающему увеличению длины тела следует усиливающийся ежегодный прирост и массы. Отмечается, что у части школьников увеличению массы тела сопутствует часто ослабление активной физической двигательной деятельности и физической готовности к выполнению тренировочных нагру-
16
зок [72]. Как следствие у части школьников обнаруживается неустойчивость сердечного ритма, изменение осанки и другие функциональные нарушения [39,47,82,100,101,112,148].
По средним значениям объема подкожно-жировой ткани девочки превосходят мальчиков во всех возрастных периодах. В то время как до 12-летнего возраста ежегодный прирост подкожно-жировой ткани у девочек и мальчиков приблизительно одинаков, в последующий период у девочек прирост более высокий [96,162].
Таким образом, констатируется, что до 9-летнего возраста процессы роста у девочек и мальчиков протекают с примерно равными приростами показателей. В последующий период развития, вплоть до 12 лет у девочек наступает усиленный рост, который приводит к временно более высоким пока- зателям некоторых параметров по сравнению с мальчиками. В дальнейшем темпы прироста показателей начинают преобладать в соответствующих возрастных группах мальчиков [143,155,169].
1.4. Динамика двигательных качеств и границы варьирования показателей работоспособности
Теоретическое обоснование методики применения педагогических контрольных испытаний изложено во многих основополагающих трудах [5,16,19,40,59,86,121].
В исследованиях отмечается, что относительно постоянное и стабильное развитие телосложения в период школьного возраста благоприятствует развитию моторных двигательных качеств и спортивных достижений [7,8,13, 26,97,119]. Это относится к свойственной детям двигательной подвижности, особенно в раннем школьном возрасте [18,98,160].
В школьном возрасте дети переживают период развития, который ведет от двигательного и игрового поведения в раннем возрасте к спортивно-результативному поведению. В этот период развития формируется отношение
17
к спорту, создается профиль физических способностей, обеспечивающий в дальнейшем фундамент углубленной специализации в определенном виде спорта [17,31,45,64,65,73,99,132].
Л- Физические качества характеризуют особенности двигательной деятель-
ности и обеспечивающих их биологических процессов. При этом выполнение различных двигательных актов связано в разной мере с проявлением быстроты, силы, длительности и слаженности процессов [35,58,117,120,123].
Для оценки воздействия тренировочных нагрузок предлагается применять следующие тесты: бег на 20 м с хода (показатель скоростных качеств), прыжок вверх с места (критерий скоростно-силовых возможностей), суммарный показатель силы сгибателя бедра (силовой показатель), статическая выносливость сгибателя бедра (показатель статической выносливости). Такой ^ набор тестов авторы рекомендуют при исследовании специальной работоспо-
собности бегунов на средние дистанции [61,115,117].
Исследования динамики быстроты в целостных двигательных актах показывают, что корреляция между ювенильными и дефинитивными данными ^ варьирует между 0,31 и 0,78. Это свидетельствует о стабильности проявления
скоростных качеств и достаточно надежном прогнозе при длительных занятиях в избранном виде спорта [122,130].
Прогностическая надежность показателей мышечной силы увеличивается с возрастом [78]. Эти данные были получены при проведении корреляцион-|К ного анализа взаимосвязи ювенильных и дефинитивных показателей. Вариа-
ции коэффициентов корреляции у разных авторов составляют 0,22 - 0,74 при исследовании силы различных мышечных групп [19,129].
Проявление физического качества гибкости характеризуется подвижностью в различных звеньях тела [50]. Количественным выражением этого качества служит показатель амплитуды движений. Последнее обусловлено эла-стичностью тканей, анатомическими особенностями суставных поверхностей, функциональным состоянием двигательного аппарата. Специфика конкретной

Получить работу