Методика и организация научных исследований в физической культуре и спорте

 

Острая конкуренция на соревнованиях побуждает искать новые пути повышения спортивных результатов, а этого можно достигнуть через постоянные научные открытия. В этой связи НИР имеет большое значение в подготовке квалифицированных спортсменов. Без серьезной научной подготовки не может быть и педагога-тренера, отвечающего современным требованиям. Поэтому каждый студент должен иметь представление о научно-исследовательской работе. Исследовательская деятельность должна начинаться еще в стенах вуза через подготовку курсовых и дипломных работ.

Участие студентов в научных исследованиях позволяет приобрести определенную сумму знаний, умений и навыков, необходимых для повышения квалификации, формирует интерес к науке и развивает научные способности.

Для успешного проведения НИР студент должен владеть методами исследований. Еще И.П. Павлов говорил, что метод самое главное в исследовательской деятельности. При хорошем методе не очень талантливый исследователь может сделать очень много. При плохом методе и гениальный человек будет работать впустую и не получит планируемых результатов. Что же такое метод научных исследований? Под методами научных исследований понимают пути и способы, с помощью которых наука добывает новые научные факты, систематизирует их и на этой основе создает научные теории и направления.

В теории и методике физического воспитания и спортивной тренировки (ТМФВ и СТ) применяются педагогические, медико-биологические, психологические и биомеханические методы исследования.

К педагогическим методам исследований относятся:

а) анализ и обобщение литературных источников и документальных материалов;

б) педагогические наблюдения, педагогический эксперимент.

Анализ литературы и документальных материалов чаще всего применяется на самых ранних стадиях научной работы, когда идет выбор темы исследований и поиск наиболее эффективных способов ее раскрытия. Изучая предшествующий опыт развития научной мысли, который фиксируется в письменных материалах, исследователь находит ответы на интересующие его вопросы и решает проблему выбора предмета и объекта своих исследований.

Объектом изучения при использовании данного метода может быть теоретическая и методическая литература как по теории и методике физического воспитания и спортивной тренировки, так и смежным дисциплинам (физиологии, биохимии, спортивной медицины, психологии, биомеханике); описание опыта учебно-тренировочной работы; результаты педагогических наблюдений, опроса, бесед; протоколы соревнований, дневники спортсменов и тренеров; планы и программы учебно-тренировочных занятий; постановления правительства и спортивных организаций; кинопленки и магнитные ленты с записями определенной информации.

Педагогические наблюдения, как метод научного исследования, есть планомерное воспроизведение изучаемых объектов, осуществляемое непосредственно органами чувств или посредством специальных приборов. Наблюдения служат одним из главных методов добывания фактического материала – основы для анализа качества учебно-тренировочного процесса и обобщение опыта работы.

Педагогические наблюдения представляют собой планомерный анализ и оценку индивидуального метода организации учебно-тренировочного процесса без вмешательства исследователя в ход этого процесса.

Подготовка и практическое применение метода наблюдения складывается из следующих моментов: а) определение объекта наблюдений и подбор средств; способов для измерения и фиксации; б) разработка плана наблюдений; в) его выполнение.

Объектами педагогических наблюдений могут быть лишь те стороны процесса подготовки спортсменов, которые можно фиксировать, не нарушая его структуры и содержания. К объектам педагогического наблюдения можно отнести: а) задачи обучения и воспитания; б) средства. Их место в занятии (например, специальные средства прыгуна в длину); в) методы обучения и тренировки; г) поведение занимающихся и преподавателя-тренера; д) характер и величину тренировочной нагрузки; е) элементы техники выполнения движений; ж) тактические действия; з) величины пространственных перемещений (длина шага, цикла).

Перед тем, как проводить педагогические наблюдения необходимо: а) определить задачи наблюдения; б) наметить объекты наблюдения, т.е. стороны педагогического процесса, которые будут изучаться; в) определить способ проведения наблюдений; г) поободрать приемы фиксации данных; д) установить методы анализа собранного материала.

Ценность наблюдений зависит от того, насколько точно воспринимаются и записываются наблюдаемые факты. Поэтому исследователю необходимо заботиться т том, чтобы своевременно и детально фиксировать данные своих наблюдений. Вот для этого применяется протоколирование, видеосъемка и звукозапись.

По степени осведомленности занимающихся и преподавателей о том, что за ними осуществляется наблюдение, выделяются открытые и закрытые наблюдения. Скрытое наблюдение осуществляется без ведома занимающихся, и они могут не знать, что за ходом их учебно-тренировочной деятельности ведется наблюдение. При открытом наблюдении занимающиеся и тренера уведомлены о проведении исследований.

Педагогический эксперимент – это специально организуемая постановка педагогической работы с целью выяснения причин изучаемых явлений и условий, эффективности тех или иных методов, приемов, форм обучения и тренировки. Характерной чертой педагогического эксперимента как метода исследования является запланированное вмешательство человека в изучаемое явление.

В практике НИР по ТМФВ и СТ используется много разновидностей педагогического эксперимента. Каждый из них характеризуется некоторыми признаками. В соответствии с целью, которую ставит перед собой исследователь, может быть применен или преобразующий, или констатирующий эксперимент. Первый предусматривает разработку нового в науке и практике педагогического положения, второй – проводится для проверки действия того или иного известного факта, явления при работе в новых условиях, с другим возрастным контингентом занимающихся, с представителями других видов спорта.

Как преобразующий, так и констатирующий эксперимент в свою очередь подразделяется на последовательный и параллельный.

Последовательный эксперимент предусматривает доказательство предложения путем сопоставления эффективности учебно-тренировочного процесса после введения в него нового фактора с эффективностью педагогического процесса до его введения в той же самой группе занимающихся.

Параллельный эксперимент строится по схеме идентичных групп, которая предусматривает организацию двух и более одинаковых парных учебных групп. В одной группе применяется экспериментальный метод организации учебно-тренировочного процесса (экспериментальная группа), в другой – контрольный (контрольная группа). Параллельные эксперименты бывают прямые и перекрестные. При прямом эксперименте в экспериментальной и контрольной группах после проведения серии занятий определяется результативность изучаемых факторов. При перекрестном эксперименте отпадает необходимость в создании контрольных групп, ибо группа бывает поочередно то контрольной, то экспериментальной.

Педагогический эксперимент может дать четкие результаты, если добиться строгого уравнения условий, в которых применяется изучаемый метод. Но достаточно полное уравнение условий здесь невозможно уже потому, что невозможно уравнять индивидуальные особенности людей. Отсюда вытекает коренной недостаток педагогического эксперимента. Однако его можно преодолеть за счет расширения контингента экспериментальных групп.

Таким образом, в эксперименте добиваются научные факты путем преднамеренного создания необходимых условий, по возможности, исключая побочные влияния на конечный результат, а также путем повторного воспроизведения изучаемого явления и его суммирования (оценки).

Биомеханические методы исследования применяются для измерения двигательных возможностей спортсменов. В настоящее время существует более 60 различных методик. К числу наиболее распространенных методов можно отнести: видеозапись, киноциклография, динамометрия, электромиография, акселерометрия, спидография, гониометрия.

Видеозапись – это один из наиболее перспективных методов оценки технических параметров движения. В настоящее время созданы программы, которые позволяют вводить видео изображения в компьютер, который выдает параметры техники.

Киноциклография – применяется для определения кинематических характеристик движения. Исходным материалом для получения циклограммы является кинопленка. Технология подготовки циклограммы рассматривается в курсе биомеханики.

Динамометрия – применяется для регистрации силовых показателей, как в глобальном, так и локальном масштабе. Приборы, которые регистрируют силовые способности различных мышечных групп, называются динамометрами. Их существует большое количество видов для оценки силы различных мышц. Как разновидность данного метода, позволяющего оценивать усилия взаимодействия спортсмена с опорой, применяется тензодинамометрия. Это метод оценивает силу реакции опоры при отталкивании ногами и руками и величину потери скорости в фазе амортизации. Для оценки этих параметров движения применяются тензоплатформы.

Миография – это измерение и запись биопотенциалов отдельных мышц или мышечных групп. При записи элетромиограммы можно определить фазы напряжения и расслабления мышцы и быстроту их смены.

Акселерометрия – это измерение ускорений как общего центра массы /ОЦМ/ тела, так и отдельных звеньев. При оценке ускорения ОЦМ акселерометр крепиться на поясе спортсмена. Данный метод позволяет еще получить информацию о характере взаимодействия спортсмена с опорой и об особенностях распространения ударной волны, возникающей при постановке ноги на опору, тем самым определить величину потери скорости в фазе амортизации и величину вертикальных колебаний.

Спидография – это запись скорости в циклических локомоциях. если при этом подсчитать число циклов, легко можно рассчитать другие кинематические параметры.

Гониометрия – это определение угловых параметров звеньев тела. Очень часто от величины угла зависит величина прилагаемого усилия, поэтому возникает необходимость оценки углов сгибания и разгибания звеньев тела спортсменов.

Медико-биологические методы позволяют исследовать состояние функциональных систем или отдельных органов в процессе тренировочной и соревновательной деятельности.

Физическое развитие осуществляется по следующим параметрам: длина и масса тела; весоростовой индекс; костный, мышечный и жировой компоненты массы; сила кисти рук/правой и левой/; становая сила и др.

В связи с тем, что мышечная работоспособность лимитируется сосудистой и дыхательной системами, изучению их функционального состояния и реакции на нагрузки следует уделять очень большое внимание. В спортивной практике для оценки функционального состояния и реакции сердечно-сосудистой системы (ССС) используется пульсометрия, позволяющая определить частоту, ритм, напряжение и наполнение пульса и измерения артериального давления (АД). Методикой измерения и оценкой данных параметров должен владеть каждый тренер.

Электрокардиография представляет собой запись электрических потенциалов миокарда, возникающих, как и в любой мышце при ее работе. Запись биотоков производится на электрокардиографе, а полученная кривая называется электрокардиограмма (ЭКГ). С помощью ЭКГ можно определить отклонения от нормы в работе сердца.

Фонокардиография – это запись звуков, возникающих в сердце. Данный метод позволяет оценить тоны и шумы в сердце и провести диагностику между функциональными и органическими шумами.

Ультразвуковое исследование (УЗИ) позволяет оценить параметры внутренних органов и процесс их функционирования. С помощью данной методики можно проследить изменения в органах и системах за определенный промежуток тренировочной деятельности.

Для оценки дыхательной и кислородно-транспортной системы в процессе тренировочной и соревновательной деятельности определяют жизненную емкость легких (ЖЕЛ), легочную вентиляцию, потребление кислорода в единицу времени и др.

Для оценки уровня общей и специальной работоспособности в спортивной деятельности применяются функциональные пробы, как со стандартными, так и максимальными нагрузками.

В качестве пробы со стандартной нагрузкой наибольшее распространение получила проба PWC 170. Она применяется для оценки работоспособности во всех циклических видах спорта, связанных с проявлением выносливости. Технология ее применения изложена в физиологии спорта.

Наибольшее распространение получила проба со ступенчато-возрастающей нагрузкой. С помощью данной пробы можно проследить динамику реакции организма на нагрузки разной мощности и определить порог анаэробного энергообеспечения.

Энергообеспечение мышечной деятельности определяется по методике С.А. Душанина, которая позволяет оценить ЧСС на пороге анаэробного обмена /ПАНО/, ПАНО в % от МПК, аэробную, анаэробно-гликолитическую, анаэробно-криотинфосфатную мощность, общую метаболическую емкость.

Гемодинамика оценивается по показателям систолического /СОК/, минутного /МОК/ объема крови и систолического индекса /СИ/.

Биомеханические исследования позволяют изучить реакцию организма на применяемые нагрузки на клеточном уровне. Из биомеханических показателей широко используется оценка кислотно-щелочного равновесия организма /РН/, содержание молочной кислоты и мочевины в крови, соотношение красных и белых мышечных волокон и др.

Психологических методов исследования в настоящее время насчитывается более 140. все они направлены на оценки следующих основных составляющих психического состояния спортсмена:

· спортивно важное отношение и особенности мотивации, которые оцениваются по самооценкам удовлетворительности ходом тренировочного процесса, ясности соревновательной или тренировочной деятельности, а также по показателям шкалы состояния;

· активность и своеобразие двигательных установок. Они оцениваются по показателям желания тренироваться и соревноваться, вегетативного коэффициента по Люшеру, по отношению оптимального усилия к максимальному;

· по воспроизведению заданной амплитуды движений;

· психологический комфорт-дискомфорт и уровень эмоционального возбуждения оценивается по показателям самооценок настроения, уверенности в достижении цели, готовности к реакции максимального реализации максимального результата по показателям АТ-нормы теста Люшера, ситуативной тревоги по шкале Спилберга-Ханина и по показателям двигательных тестов.

Контроль над уровнем психологической подготовки проводится с помощью тестов, оценивающих моторное обеспечение движений по параметрам времени, пространства и усилий, показателям отражающим осознанные двигательные и вегетативные компоненты психического состояния спортсменов. Данная методика предусматривает получение информации по показателям: 1. Самооценка /по десятибалльной шкале/; 2. Шкалы ситуативной тревожности по Спилбергу-Ханину /РХ-1/; 3. Шкалы мотивации состояния по Сопову /см/; 4. Цветового теста Люшера; 5. Восприятие и воспроизведение интервалов времени /РВ/; 6. Время реакции /простой и на движущийся объект, выбора/; 7. Частоты движений /тепинг-тест/; 8. Кистевая динамометрия /оптимальное и максимальное усилие, силовой коэффициент/; 9. Восприятие и воспроизведение по мышечному чувству пространственной величины.

Более подробно по психологическим методам исследований можно прочесть в книге: Методики психодиагностики в спорте. – М.: Просвещение, 1990.