Козина Ж.Л.

Харьковский национальный педагогический университет им. Г.С. Сковороды

Аннотация. В статье рассматриваются основные концепции системного похода в научных исследованиях в области спорта. Показана история появления системного подхода в областях наук о живых организмах, в том числе - и в спорте, приводится его характеристика, естественно-научные и математические основы, дается систематизация методов математической статистики и приводятся результаты практического применения системного подхода в научных исследованиях в области спортивных игр.

Ключевые слова: системный анализ, математико-статистические методы, факторная структура, регрессионная модель, спортивные игры.

Анотацiя. Козiна Ж.Л. Алгоритм системного аналiзу в наукових дослiдженнях в областi спортивних iгор. У статтi розглядаються основнi концепцii системного походу в наукових дослiдженнях в областi спорту. Показано iсторiю появи системного пiдходу в областях наук про живi органiзми, у тому числi - i в спортi, приводиться його характеристика, природничо-науковi й математичнi основи, даеться систематизацiя методiв математичноi статистики й приводяться результати практичного застосування системного пiдходу в наукових дослiдженнях в областi спортивних iгор.

Ключовi слова: системний аналiз, математико-статистичнi методи, факторна структура, регресiйна модель, спортивнi iгри.

Annotation. Kozina Z.L. Agorithm of the system analysis in scientific researches in the field of sports. In clause the basic concepts of a system campaign in scientific researches in the field of sports are considered. The history of occurrence of the system approach in areas of sciences about alive organisms, including - and in sports is shown, its characteristic, is natural-scientific and mathematical bases is resulted, ordering of methods of mathematical statistics is given and results of practical application of the system approach in scientific researches in the field of sports are resulted.

Keywords: the system analysis, statistical methods, factorial structure, регрессионная model, sports.

Введение.

Любой человек, и спортсмен в том числе, является частью всего мира. Поэтому в научных исследованиях о человеке, и в спортивной науке в том числе, всегда является актуальным применение подходов и методов, характерных для других наук о природе, и рассмотрение процесса подготовки спортсмена и команды с различных сторон.

Это предполагает применение системного подхода при научном анализе учебно-тренировочного процесса и разработке практических рекомендаций [7,8,9].

Разработка алгоритмов применения системного подхода относительно исследований в области физической культуры и спорта, в частности, при создании индивидуальных программ подготовки спортсменов [4], должна опираться на глобальные положения физики, математики, биологии, поскольку человек является частью не только живой природы, но и частью Вселенной, и, естественно, подчиняется законам Космоса. Это и определило основное направление данного исследования.

Исследование проведено согласно сводному плану научно-исследовательской работы Государственного комитета Украины по вопросам физической культуры и спорта на 2006-2010 г. по теме "Психологические, педагогические и медико-биологические средства восстановления работоспособности спортсменов в спортивных играх".

Цель работы состояла в определении алгоритма системного анализа индивидуализации процесса подготовки спортсменов на основе общих естественно-научных закономерностей в природе.

Методы исследования: теоретический анализ литературных данных, методы педагогического тестирования, педагогический эксперимент, физиологические, биохимические, психофизиологические методы исследования, методы математической статистики.

Результаты исследования.

В результате анализа экспериментальных данных и теоретического обобщения литературы были выделены основные положения системного анализа (рис. 1).

В соответствии с методологией системного анализа изучение любой системы начинают с выявления глобальной, или общей цели исследуемой системы. Для спорта это - достижение максимальных спортивных результатов.

Математическая теория сложных систем оперирует двумя основными аспектами сложности системы - структурной и динамической [9].

Структуризация и динамичность выбраны в качестве основных компонентов системного анализа не случайно: они являются глобальными характеристиками любых процессов, происходящих во Вселенной.

Так, развитие Вселенной, начиная от большого взрыва, по мнению большинства ученых, представляет собой постепенный процесс структуризации (рис. 2), т.е. образование из плазмы и пыли взаимосвязанных планетарных систем и галактик [8]. А их строение и функционирование в широком масштабе во многом сходно с процессами, происходящими в живых системах.

Системный подход стоит на стохастических, вероятностных позициях, базируется на связи естественных и социологических наук с математикой и кибернетических закономерностях, которым подчиняется все живое.

В неживой природе процесс структуризации можно наблюдать в усложнении упорядоченности расположения молекул при переходе от газа к жидкости и кристаллам (рис. 3). Кристалл обладает наибольшей степенью структуризации, газ - наименьшей [3].

Процесс эволюции жизнни на Земле предствавляет собой также постепенную структуризацию, т.е. повышение организации живых организмов от одноклеточных до многоклеточных со сложной взаимосвязью раздичных структурных элементов (рис. 4).

Кроме того, с момента зачатия при наличии определенных условий происходит последовательная структуризация живой системы человеческой зиготы и формирование организма ребенка. Следует отметить, что процессы структуризации в живых системах имеют свои особенности по сравнению с процессами структуризации, происходящими в неживой природе.

Знание общих закономерностей структуризации в живой и неживой природе позволяет при анализе как командной, так и индивидуальной структуры подготовленности спортсменов делать более точные и глубокие выводы и давать более адекватные рекомендации относительно построения учебно-тренировчного процесса.

На основании обобщения литературных данных, результатов собственных экспериментов и проведения общей теоретико-аналитической работы нами была разработана общая схема путей индивидуализации процесса подготовки спортсменов (рис. 5). Она выглядит следующим образом.

Первое направление данной серии исследований предполагает создание алгоритма математической систематизации и обработки широкого спектра показателей, отражающих не только отдельные стороны подготовленности, а состояние игрока как системы. Данное направление рассматривает состояние игрока или группы игроков в отдельный момент времени.

Второе направление научного обеспечения индивидуализации процесса подготовки связано с анализом факторов, обуславливающих индивидуальную динамику игровой результативности спортсменов.

Третье направление исследований в данной области связано с разработкой универсальных методов, позволяющих индивидуализировать различные аспекты тренировочного процесса.

На основе результатов, полученных в исследованиях первого и второго направления в сочетании с результатами третьего направления создаются индивидуальные программы подготовки спортсменов.

Данные принципы, включающие систему направлений или алгоритмов действий, могут применяться для спортсменов разной квалификации, возраста, вида спорта и других индивидуальных и групповых особенностей.

Рассмотрим основные этапы алгоритма первого направления данной схемы. В его основе лежит обработка широкого диапазона показателей тестирования путем применения факторного анализа методом главных компонент.

Факторный анализ позволяет быстро анализировать корреляционные взаимосвязи большого массива показателей.

Приведем некоторые примеры применения алгоритма первого напрвления исследований.

Баскетболисты команды Харьковского педагогического университета проходили комплексное расширенное тестирование, которое включало 32 показателя, в том числе антропометрические данные, показатели специальной физической и технической подготовленности, сердечного ритма, функциональных проб, скорости реакции, кинестетической чувствительности, результатов теппинг-теста, гемолитические показатели.

После анализа комплекса показателей тестирования, которые вошли в каждый фактор, была составлена характеристика каждого фактора (табл. 1).

Таблица 1

Для выявления групп игроков, наиболее похожих между собой, что в данном случае привело к уточнению игровых функций баскетболистов, был примененен иерархический кластерный анализ показателей тестирования. На основании анализа дендограммы можно определить степень "похожести" игроков друг на друга.

Мы получили 3 кластера, то есть 3 группы спортсменов-баскетболистов.

В баскетболе это отвечает трем основным функциям игроков - центровые (1), крайние нападающие (2) и защитники (3) (табл. 2).

Таблица 2

Анализ достоверности различий результатов тестирования баскетболистов разного амплуа по t-критерию Стьюдента показал, что более, чем две трети результатов тестирования достоверно различаются у представителей разного игрового амплуа не только по показателям тестов по физической и технической подготовленности, но и по биохимическим и психофизиологическим показателями. Это указывает на то, что принадлежность к определенному игрового амплуа каждого игрока - это не только чисто визуальные расхождения в антропометрических показателях, но и расхождение в показателях более глубоких функций, т.е. физиологических, биохимических и психофизиологических. В нашем случае оказалось, что антропометрические данные - далеко не единственныйи не основной критерий для определения функции игрока.

Следующий этап - создание индивидуальных профилей игроков. Индивидуальные значения факторов подготовленности и результаты кластерного анализа были объединены и составлены индивидуальные профили баскетболистов с уточнением их игровых функций. Вот примеры индивидуальных профилей некоторых баскетболистов.

Аналогичные данные были получены для баскетбольной команды Горловского педагогического университета иностранных языков.

Данный алгоритм был эффективно применен также при построении индивидуальных программ для баскетболисток команды "БК-21 век".

Было выявлено, что у баскетболисток высокой квалификации в подготовительном периоде количество достоверных взаимосвязей между различными показателями подготовленности меньше по сравнению с соревновательным периодом [5]. Это свидетельствует о том, что по мере развития спортивной формы повышается степень структурированности системы, которой является баскетбольная команда.

Кроме того, была выявлена значительная роль психофизиологических факторов в структуре подготовленности баскетболисток высокого класса и составлены факторные модели каждого игрока.

Данный алгоритм был успешно применен также для разработки индивидуальных приграмм для игроков либеро волейбольной команды "Харкiв’янка" (рис. 6), в результате применения которых была качественно улучшена структрура их подготовленности, а один из игроков либеро был признан лучшим на Украине.

В женской баскетбольной команде ХНПУ игроки были разбиты на группы не по функциям, а по стажу занятий баскетболом [6].

Данный алгоритм был применен при определении индивидуальных особенностей адаптивных систем и планировании восстановительных мероприятий баскетболистов ХНПУ на основе математического анализа показателей сердечного ритма и концентрации инсулина и кортизола в крови.

Для управления такой системой, как спортсмен или команда, необходимо применение второго аспекта системного анализа - анализа динамичности системы. Как показали исследования второго направления предложенной схемы, т.е. определение индивидуальной динамики показателей соревновательной эффективности квалифицированных баскетболисток, колебания данных показателей являются гармоничными, т.е. описываются синусоидальными функциями с периодом 25-30 дней.

Рис. 6. Изменение индивидуальной факторной структуры волейболистки К-ой (мс) в результате применения методики развития психофизиологических функций

Это свидетельствует о том, индивидуальная соревновательная эффективность может быть предсказана достаточно точно, несмотря на наличие многих влияющих на нее факторов.

Результаты третьего направления предложенной схемы показали, что существуют также универсальные методы тренировки, которые в своей сути изначально содержат системный подход, т.е. воздействуют на весь организм в целом и подходят для спортсменов разной квалификации, возраста, антропометрических данных.

К таким методам можно отнести регуляцию интенсивности физической нагрузки по субъективным ощущениям, применение метода аутогенной и психорегулирующей тренировки, природных средств восстановления работоспособности, упражнений, построенных по принципам движений по силовым линиям электромагнитного поля человека.

Применение данных методов позволило повысить индивидуальную соревновательную эффективность и соревновательную надежность баскетболисток высокого класса (рис. 7).

Выводы.

Результаты проведенных исследований показали, что создание эффективных индивидуальных программ подготовки спортсменов требует применения системного анализа различных аспектов функционирования организма. Основные закономерности развития спортсмена или команды повторяют общие закономерности развития сложных систем в живой и неживой природе. Для анализа спортсмена как системы и создания индивидуальных программ подготовки необходимо опираться на структуру подготовленности и закономерности динамики игровой результативности. Применение индивидуальных программ подготовки в сочетании с универсальными методами индивидуализации повышает эффективность соревновательной деятельности.

Перспективы дальнейших исследований. В дальнейших исследованиях предполагается расширение и углубление анализа теоретических основ и практической реализации системного подхода в научных исследованиях в области спорта.

Литература:

1. Бююль Ахим, Ефель Петер. SPSS: искусство обработки информации. Анализ статистических данных и восстановление скрытых закономерностей: Пер. с нем. /Ахим Бююль, Петер Цефель - СП.: ООО "ДиаСофтЮП", 2001. - 608 с.

2. Иберла К. Факторный анализ. - М.: "Статистика", 1980. - 308 с.

3. Китайгородский А.И. Порядок и беспорядок в мире атомов, 4 изд., М., 1966.

4. Козина Ж.Л. Основные научно-методические подходы к процессу индивидуализации подготовки спортсменов (на примере баскетбола) // Физическое воспитание студентов творческих специальностей: Сб. научных трудов под ред. Ермакова С.С. - Харьков: ХХПИ, 2005. - № 5. - С. 8-20.

5. Козина Ж.Л. Структура пiдготовленостi баскетболiсток вищих розрядiв в пiдготовчому та змагальному перiодах // Педагогiка, психологiя та медико-бiологiчнi проблеми фiзичного виховання i спорту: Збiрник наукових праць за ред. Ермакова С.С., Харьков, ХДАДАМ (ХХПI), 2005. - №17.- С. 20-28.

6. Козина Ж.Л. Порiвняльна характеристика структури пiдготовленостi баскетболiсток рiзноi квалiфiкацii // Теорiя та практика фiзичного виховання. Щоквартальний науково-методичний журнал ХДПУ. - Харкiв: ХДПУ, 2006. - №1. - С..

7. Солодков А.С., Сологуб Е.Б. физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная: Учебник.- М.: Терра-Спорт, Олимпия-Пресс, 2001.- 520 с.

8. Хайтун С.Д. Эволюция Вселенной / Хайтун С.Д. // Вопросы философии. - 2004. - N 10. - С. 74-90.

9. Управление по функциям// lidia831.narod.ru/page5.html.

Поступила в редакцию 10.05.2006г.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!