Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Спортивная метрология. Курс лекций
.pdf
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Сочинский государственный университет»
А.А. Федякин
Л.К. Федякина
СПОРТИВНАЯ МЕТРОЛОГИЯ
Курс лекций
для бакалавров, обучающихся
по направлению подготовки
49.03.01 «Физическая культура»
Сочи - ФГБОУ ВО РИЦ СГУ - 2023
2
УДК 796.015
ББК 75.13
Рекомендовано к печати
кафедрой физической культуры и спорта
(протокол № 7 от 28 февраля 2023 г.)
Рецензент
кандидат педагогических наук, доцент
Ж.Г. Кортава
Федякин А.А., Федякина Л.К.
СПОРТИВНАЯ МЕТРОЛОГИЯ: курс лекций: учеб.-метод. пособие /
А.А. Федякин, Л.К. Федякина. – Сочи: РИЦ ФГБОУ ВО «СГУ», 2023. –
72 с.
Рассматриваются основы, требования и правила измерений и контроля
в физической культуре и спорте, которые необходимы будущему тренеру,
преподавателю, инструктору физической культуры. Уделено внимание
основам статистической обработки и анализу полученных результатов.
Пособие рекомендовано для бакалавров, обучающихся по
направлению подготовки 49.03.01 «Физическая культура».
УДК 796.015
ББК 75.13
© ФГБОУ ВО «СГУ», 2023
©Федякин А.А., Федякина Л.К., 2023
© Оформление. РИЦ ФГБОУ ВО «СГУ», 2023
3
ЛЕКЦИЯ 1.
ВВЕДЕНИЕ В СПОРТИВНУЮ МЕТРОЛОГИЮ
План:
1. Предмет и задачи спортивной метрологии.
2. Тренировка как управляемый процесс. Понятие об управлении.
3. Основы теории измерений.
4. Шкалы измерений.
5. Точность измерений, ошибки измерений.
1.1. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ
СПОРТИВНОЙ МЕТРОЛОГИИ
Предмет спортивной метрологии – это то, что изучает данная наука.
Слово «метрология» состоит из двух слов метрон- мера и логос- слово,
наука. Таким образом, предметом спортивной метрологии являются
требования (правила) к организации, измерению и контролю в
физической культуре и спорте. Это обусловлено тем, что в большинстве
случаев необходимо:
– оценить эффективность использования того или иного средства,
метода или методического приема в процессе спортивных или
оздоровительных занятий физической культурой;
– оценить величину тренировочной нагрузки и ее соответствие
уровню подготовленности занимающегося;
– оценить эффективность техники выполнения того или иного
упражнения и т.д.
Это возможно только на основе анализа результатов измерений
показателей, которые характеризуют изменения показателей физической,
технической, функциональной и других видов подготовленности
спортсмена или физкультурника.
Таким образом, спортивная метрология – это наука об измерениях и
контроле в физической культуре и спорте. Спортивная метрология
представляет собой часть общей метрологии.
Цель курса – формирование у студентов системы знаний, навыков и
умений в области измерений и контроля в физической культуре и спорте,
которые необходимы будущему тренеру, преподавателю, инструктору
физической культуры.
Задачи курса: – обучение студентов метрологическим основам
обеспечения единства и точности измерений в физической культуре и
спорте;
– обучение студентов метрологическим основам теории и практики
комплексного контроля в спорте и физическом воспитании;
4
– привитие навыков самостоятельной работы при проведении
тестирования состояния и подготовленности спортсменов и лиц,
занимающихся оздоровительной физической культурой различного
возраста, пола и уровня физической подготовленности;
– обучение студентов использовать прикладные методы
математической статистики для обработки и анализа материала,
полученного в ходе проведения контроля, что должно способствовать
запросам будущей практической деятельности выпускников вуза.
Знания, полученные в ходе изучения курса «спортивная
метрология», обеспечат наличие обратной связи, которая предполагает
получение информации о результатах воздействия на организм
занимающегося человека средств физического воспитания и спортивной
тренировки. Высшее образование по направлению подготовки
«физическая культура» предполагает наличие навыков проведения
научно-исследовательской работы. Научно-исследовательская работа
требует умения проведения соответствующих измерений, обработки
полученных данных и их анализа.
1.2. ТРЕНИРОВКА КАК УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРОЦЕСС.
ПОНЯТИЕ ОБ УПРАВЛЕНИИ
Тренировочные занятия спортсменов, оздоровительные занятия
только тогда эффективны, когда присутствует объективный контроль,
когда тренер (инструктор) имеет объективные данные для управления.
Существует множество определений управления. Наиболее подходящим
определением управления для физической культуры и спорта, следует
понимать перевод какой-либо системы из одного состояния в другое
(планируемое). При занятиях физической культурой и спортом это
планируемое – улучшение уровня физической, функциональной,
технической подготовленности в процессе применения тех или иных
средств физической культуры. Системой называют совокупность
элементов, образующих единое целое (сердечнососудистая система,
дыхательная система, ученик-тренер и т.д.).
Управление включает 5 стадий:
а) прежде, чем приступать к занятиям физической культурой или
спортом, необходимо собрать информацию о спортсмене,
физкультурнике (об уровне физической и функциональной
подготовленности, об уровне технической подготовленности, о среде
обитания и условиях жизни, о величине тренировочных и
соревновательных нагрузок и т.д.);
б) анализ полученной информации. Анализируется сегодняшнее
состояние занимающегося (уровень развития отдельных двигательных
способностей, объем и разносторонность технической подготовленности
5
и т.д.) и определяется желаемый уровень развития отдельных
двигательных способностей, которые нужно тренировать, объем и
разносторонность технической подготовленности;
в) принятие решений о стратегии подготовки: подтягивать слабые
стороны подготовленности или развивать сильные, составление планов и
программ, выбор эффективных средств и методов подготовки;
г) реализация планов. Это непосредственные тренировочные занятия
и восстановительные мероприятия;
д) контроль за ходом реализации и корректировка планов. При
контроле за ходом реализации планов предполагается фиксировать
реальную величину тренировочной нагрузки и динамику развития
отдельных двигательных способностей, изменение показателей
технической подготовленности. Корректировка планов осуществляется на
основе анализа результатов педагогических тестов, характеризующих
различные стороны подготовленности занимающихся.
1.3. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ИЗМЕРЕНИЙ
Измерением какой-либо физической величины называется операция,
в результате которой определяется, во сколько раз эта величина больше
(или меньше) другой величины, принятой за эталон.
Эталоном при измерении длины является метр. Проводя измерения
результатов соревнований по прыжкам в длину, тройным, в метаниях и
т.д., мы узнаем, сколько метров содержится в результате, показанном
спортсменом. Точно также измеряется время выполнения двигательного
действия, эталон – секунда. При измерении массы эталоном является
килограмм и т.п.
При измерении качественных показателей (выразительность в
художественной гимнастике или фигурном катании, качества
выступлений прыгунов в воду, в синхронном плавании и т.д.)
узаконенных эталонов нет. Измерением будет называться установление
соответствия между изучаемыми явлениями, с одной стороны, и
числами, с другой. Более подробно это рассмотрим в другой лекции.
Следует отметить одно важное обстоятельство, измеряя какие либо
показатели в физическом воспитании и спорте, все специалисты должны
это делать одинаково, что дает возможность сравнивать и анализировать
полученные результаты. Для этого существуют стандарты на измерения.
Стандарт – это нормативно-технический документ,
устанавливающий комплекс норм, правил, требований к объекту
стандартизации (в данном случае, к измерениям в физической культуре и
спорте) и утвержденный компетентным органом.
Для усиления роли стандартизации в нашей стране действует
Государственная система стандартизации (ГСС), содержащая
6
организационные, правовые, методические и практические основы этой
деятельности.
Таким образом, метрологическое обеспечение измерений в
физической культуре и спорте – это применение научных и
организационных основ, технических средств, правил и норм,
необходимых для достижения единства и точности измерений.
Техническую основу составляют:
1) система государственных эталонов; 2) система разработки и
выпуска средств измерений; 3) метрологическая аттестация и поверка
средств и методов измерений; 4) система стандартных данных о
показателях, подлежащих контролю в процессе подготовки спортсменов,
физкультурников.
Единство измерений достигается тем, что их результаты должны
быть представлены в узаконенных единицах и с известной вероятностью
погрешностей. В настоящее время используется международная система
единиц (СИ). Основными единицами физических величин в СИ являются
единицы длины – метр (м); массы – килограмм (кг); времени – секунда
(с), силы – ньютон (Н), количества вещества – моль (моль), для измерения
плоского и телесного углов радиан (рад), стерадиан (ср), соответственно,
и т.д.
Головным учреждением стандартизации в физической культуре и
спорте является лаборатория метрологии Всероссийского научноисследовательского института физкультуры (ВНИИФКа).
1.4. ШКАЛЫ ИЗМЕРЕНИЙ
В практике физической культуры и спорта используются четыре
основные шкалы измерений:
– шкала наименований. Измерений, как правило, в шкале
наименований не производится. Речь идет о группировке объектов,
идентичных по определенному признаку и о присвоении им обозначений
(фамилий, номеров и т.д.). Другое название этой шкалы номинальное (от
латинского слова nome – имя). При номинальных измерениях вводимая
символика означает, что объект 1 только отличается от объектов 2, 3 или
4. По этой шкале нельзя измерить насколько объект отличается и в чем
именно. Примером может служить номер или фамилия на футболке
игроков;
– шкала порядка. Шкала порядка используется там, где
невозможны качественные измерения в принятой системе единиц.
Например: порядок спортсменов на финише в беге. В этой шкале
невозможно сказать, на сколько результат спортсмена, выигравшего
забег, лучше, чем у пришедшего вторым. У второго, в свою очередь,
выше, чем у третьего, и т.д. В художественной гимнастике, где нужно
7
измерить артистизм разных спортсменок, он устанавливается в виде
рангов: ранг победителя – 1, второе место – 2 и т.д.
При использовании этой шкалы можно сказать этот спортсмен лучше
другого, но, насколько лучше, сказать невозможно;
– шкала интервалов. Измерения результатов в шкале интервалов
позволяет определить «насколько больше», «насколько лучше» один
объект (спортсмен) по сравнению с другим. В этой шкале результаты
измерений не только упорядочены по рангу, но и разделены
определенными интервалами. В шкале интервалов установлены единицы
измерения (метр, секунда и т.д.). Следует отметить, что нулевая точка
этой шкалы выбирается произвольно. Результаты измерений в шкале
интервалов позволяют определить «насколько больше» один объект по
сравнению с другим. В шкале интервалов можно использовать любые
методы статистики, кроме определения отношений;
– шкала отношений. Большинство измерений выполняется в шкале
отношений. Это результаты в беге, в прыжках, в метаниях, в плавании, в
тяжелой атлетике и т.д. В шкале отношений нулевая точка не
произвольна, и, следовательно, в некоторый момент времени измеряемое
качество может быть равно нулю. При оценке результатов измерений в
этой шкале, возможно, определить «во сколько раз» или «насколько»
один объект больше или меньше другого. Результаты измерений в этой
шкале могут обрабатываться любыми методами математической
статистики.
1.5. ТОЧНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЙ, ОШИБКИ ИЗМЕРЕНИЙ
В физической культуре и спорте наиболее часто встречаются два
вида измерений:
– прямые измерения. Это, когда искомое значение находится
непосредственно из опытных данных. Например, регистрация времени
бега на 100 м, длины прыжка с места и т.д.;
– косвенные измерения. Это, когда искомое значение величины
находят на основании зависимости между этой величиной и величинами,
подвергаемыми измерению. Например, расчет максимального
потребления кислорода по номограмме и т.д.
Любое измерение, в том числе и в физической культуре и спорте, не
может быть выполнено абсолютно точно, и результат измерения всегда
содержит в себе ошибку. Каждый исследователь, тренер стремиться к
тому, чтобы эта ошибка была разумно минимальна. Результаты контроля
являются основой для планирования нагрузок. Поэтому точно измерили –
точно спланировали нагрузку и наоборот.
Ошибки измерений подразделяются на систематические и
случайные. Величина систематических ошибок одинакова во всех
8
измерениях, проводящихся одним и тем же методом с помощью одних и
тех же измерительных приборов.
Различают четыре группы систематических ошибок:
1) ошибки, причина возникновения которых известна, величина
которых может быть определена достаточно точно, и она одинакова для
всех спортсменов. Например, при определении результата тройного
прыжка или длинных видов метаний, рулеткой возможно изменение ее
длины за счет различий в температуре воздуха. Это изменение можно
оценить и ввести поправки в измеренный результат;
2) ошибки, причина возникновения которых известна, а величина
нет. Такие ошибки зависят от класса точности измерительных приборов.
Например, если класс точности секундомера составляет 0,1 с, то его
показания правильны с точностью до 0,2% в пределах шкалы прибора.
При этом точно определить значения ошибки для каждого из измерений
нельзя;
3) ошибки, происхождение которых и величина неизвестны. Обычно
они проявляются в сложных измерениях, когда не удается учесть все
источники возможных погрешностей. Например, изменение состояния
самого измеряемого;
4) ошибки, связанные не столько с процессом измерения, сколько с
изменением свойств объекта измерения или лица, проводящего
измерение. Например, изменение состояния самого измеряемого или
усталость лица проводящего измерение.
Для устранения систематических ошибок можно использовать:
а) тарирование приборов, т.е. проверку показаний измерительных
приборов путем сравнения их с показаниями эталонов во всем диапазоне
возможных значений измеряемой величины;
б) калибровку приборов, т.е. определение погрешностей и величины
поправок. Стандартизация измеряемых величин может повысить
объективность измерения.
Объектами измерений в физической культуре являются действия и
движения человека, его социальные, психологические, биохимические
биомеханические и т.п. показатели. Измерения такого типа
характеризуются определенной вариативностью, и в ее основе может
быть множество причин. Систематический контроль за спортсменами или
занимающимися физической культурой позволяет определить меру их
стабильности и учитывать возможные погрешности измерений.
В отдельных случаях ошибки измерений возникают по причинам,
предсказать которые заранее попросту невозможно. Такие ошибки
называются случайными. Такого рода ошибки наиболее неприятны. Их
можно выявить и учесть с помощью математического аппарата теории
вероятностей. Однако перед проведением любых измерений нужно
определить источники систематических погрешностей и по возможности
устранить их.
9
Следует отметить, что результат измерения любой величины
отличается от истинного значения. Это отличие, равное разности между
показанием прибора и истинным значением, называется абсолютной
погрешностью измерения, которая выражается в тех же единицах, что и
сама измеряемая величина. Когда измеряемые показатели имеют разную
размерность, целесообразнее пользоваться не абсолютной, а
относительной погрешностью, которая позволяет сравнивать точность
измеряемых величин.
ЛЕКЦИЯ 2.
ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЕСТОВ
План:
1. Основные понятия теории тестов.
2. Надежность тестов и способы повышения надежности тестов.
3. Информативность тестов.
2.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ ТЕСТОВ
Управление процессом подготовки спортсменов, процессом
оздоровительных и реабилитационных занятий в физической культуре
теряет смысл, если отсутствуют методы контроля эффективности этой
деятельности. Теория тестов позволяет грамотно осуществлять этот
контроль.
Тест (test – проба, испытание, исследование) в психологии и
педагогике, стандартизованные задания. Результат выполнения, которых
позволяет измерить психофизиологические и личностные
характеристики, а также знания, умения и навыки испытуемого (БСЭ. т. 25,
с. 513).
В физической культуре и спорте тестом называют измерение или
испытание, проводимое для определения различных сторон
подготовленности или способностей занимающихся. Тесты, в основе
которых лежат двигательные задания, называют двигательными или
моторными.
Каждый тест должен иметь название, стандартизированный процесс
тестирования и результат. Например: тест Купера (12-минутный беговой
тест) – название теста; процедура проведения забега – тестирование;
расстояние, которое пробежал испытуемый за 12 минут (мин.), является
результатом теста.
Не всякое измерение может быть использовано, как тест, а только те,
которые удовлетворяют следующим метрологическим требованиям:
1) должна быть четко определена цель применения теста (что же мы
тестируем? и зачем?) и вид контроля. Выделяют три разновидности
10
контроля (этапный, текущий, оперативный). Каждый из них предполагает
использование определенных тестов;
2) необходимо, чтобы процедура тестирования была стандартной.
Процедура и условия тестирования должны быть одинаковы во всех
случаях применения теста. Для этого необходимо учитывать: а) режим
дня, время, когда проводится тестирование и дня, предшествующего
тестированию. Все это должно строиться по одинаковой схеме во всех
случаях; б) разминка перед тестированием должна быть стандартной
(длительность, интенсивность, средства и последовательность их
выполнения); в) тестирование должно проводиться (по возможности)
одними и теми же людьми с использованием одних и тех же приборов
(измерительных устройств); г) схема выполнения теста и
последовательность тестирования, при использовании батареи тестов, не
должны изменяться; д) интервал между попытками должен быть
одинаков; е) испытуемый должен стремиться показать максимальный
результат;
3) перед тестированием необходимо определить надежность и
информативность каждого теста;
4) при необходимости, должна быть разработана система оценок
результатов теста.
В зависимости от условий и цели тестирования все тесты
подразделяются на группы:
– к первой группе относятся тесты, результаты которых могут быть
получены в покое (длина и масса тела, толщина кожно-жировых складок,
состав крови, психологические тесты и т.д.). Целью такого тестирования,
как правило, является оценка физического развития, сравнение
полученных результатов с предыдущими измерениями;
– ко второй группе относятся тесты с непредельной нагрузкой.
Нагрузка при этом строго стандартна для всех испытуемых. Иногда их
называют функциональные пробы со стандартной нагрузкой. Результат
теста зависит от способа задания нагрузки: если задается механическая
величина нагрузки: 20 приседаний за 30 с, то измеряются медикобиологические показатели: частота сердечных сокращений (ЧСС),
артериальное давление (АД); если задается величина медико-биологических
показателей (ходьба с ЧСС 120-130 ударов/мин. (уд/мин.), то измеряется
длительность его выполнения или пройденное расстояние. Целью такого
тестирования, как правило, является оценка функциональной
подготовленности спортсменов различных специализаций, оценка типа
реакции организма на стандартную нагрузку. Широкое применение
функциональных проб с дозированной нагрузкой находит в лечебной и
оздоровительной физической культуре. Результаты тестов можно
использовать для прогнозирования, подставляя их в уравнения регрессии;
– к третьей группе относятся тесты, в которых необходимо показать
максимально возможный двигательный результат.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]