методические рекомендации специальным игровым кафед­рам по использованию математического аппарата при изучении своих курсов

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, двух глав, выводов по главам, заключения, списка использованной литературы и двух приложений К тексту диссертации прилагается библиографиче­ский список, состоящий из 200 источников, из них 25 на иностранном языке Работа иллюстрирована 53 таблицами и 17 рисунками

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, определяется объект и предмет исследования, описываются цель, задачи и гипотеза исследования, сформулированы положения, выносимые на защиту, перечисляются методы исследования, определяется новизна ра­боты, ее теоретическая и практическая значимость, излагается структура диссертации

В первой главе диссертационного исследования «Вероятностно- статистические методы в спорте» приводится обзор научно- исследовательской литературы по развитию спортивной метрологии, спортивному прогнозированию и рейтинговой классификации, по при­менению математических методов в спорте, отбору и ориентации в юношеском спорте. Дается психолого-педагогическая характеристика учебно-исследовательских умений студентов факультетов физической культуры

Анализируется работа по особенностям профессиональной под­готовки специалистов в сфере физической культуры и спорта, специфике конкретного вида спорта, основным тенденциям развития техники и так­тики, совершенствованию правил соревнований и другие параметры, оказывающие существенное влияние на формирование требований к метрологической подготовленности спортсменов Одним из основных показателей, свидетельствующих о способностях спортсмена к значи­тельному прогрессу на этапе максимальной реализации индивидуальных возможностей, является разносторонняя техническая подготовленность Она проявляется в достаточно совершенном владении не только техни­кой вида спорта, но и в умении технически правильно выполнять боль­шое количество специально подобранных упражнений, статистика вы­полнения которых дает обширную информацию о тренируемости спорт­смена

При анализе первичного отбора особое значение придается вы­делению личностных и психологических качеств юного спортсмена Оценивают его устойчивость к стрессовым ситуациям соревнований, умение мобилизовать силы при острой конкуренции, психологическую устойчивость при выполнении объемной и напряженной тренировочной работы, способность контролировать усилия, темп, скорость, направле­ние движений, распределение силы в соревнованиях

Систематический анализ математических методов в спорте по­зволил выделить и основные направления их использования по форми­рованию вероятностно-статистических умений у будущих учителей и тренеров, обосновать и разработать новый подход к организации мето­дической подготовки будущего учителя и тренера, направленный на формирование их вероятностно-статистических умений

Во второй главе «Комплекс вероятностно-статистических уме­ний будущих учителей и тренеров по командным видам спорта» описы­вается методика определения комплекса вероятностно-статистических умений в названных условиях. Детально описывается и анализируется комплекс учебно-исследовательских заданий по спортивной метрологии Излагается подход и проводится анализ экспериментальной проверки эффективности предлагаемой методики комплексной оценки подготов­ленности юных хоккеистов

Лернер И Я , Платонов К К , и др., рассматривая понятие «уме­ние» указывают, что умения должны характеризовать наиболее значи­мые для предмета виды деятельности, успешное формирование которых обеспечивается необходимыми дидактическими условиями По мысли Фридмана Л М , умения характеризуют деятельность обучаемого в плане сознательного применения имеющихся у обучаемого знаний и навыков для выполнения сложных действий в различных условиях Умения груп­пируются по различным основаниям предметно-содержательному, сте­пени самостоятельности, виду деятельности - теоретической, практиче­ской, характеру психического процесса и тп Специальные умения не­разрывно связаны со знаниями по определенному предмету

Вероятностно-статистические умения - это способность лично­сти принимать решения в условиях выбора и неопределенности на осно­ве анализа, оценки и прогноза развития вероятностно-статистических моделей реальных процессов и явлений средствами математики

Критерии определения комплекса вероятностно-статистических

умений

мотивационный (важность и значимость решения профес­сиональных задач и проблем управления функциональным состоянием спортсмена и ученика для будущего учителя и тренера по командным видам спорта, которые могут быть связаны с математической деятельно­стью и успешностью в профессии),

- содержательный (целостность и оптимальность базы теоре­тических и эмпирических знаний - математического аппарата, теорем, алгоритмов и процедур числовые характеристики случайных величин, статистика объектов нечисловой природы, проверка статистических ги­потез, корреляционный и регрессивный анализ необходимых для успеш­ности решения проблем измерения и прогноза в спорте путем реализа­ции стохастических методов),

генетический (возможность формирования и освоения уни­версальных учебных действий, обобщенных мыслительных операций (анализ, синтез, конкретизация, абстрагирование, аналогии и др), науч­ного мировоззрения и ценностных ориентаций в педагогике и психоло­гии спортивных достижений),

результативный (успешность решения профессиональных задач средствами математики; конструирование и анализ вероятностно- статистических моделей реальных процессов и явлений, интерпретации выводов и рекомендаций, комплексность блока вероятностно- статистических умений, системность принимаемых решений в условиях выбора и неопределенности)

Этапы определения комплекса вероятностно-статистических

умений

подготовительный (выявление мотивации в профессии учи­теля и тренера к улучшению условий и качеству проектирования учебно- тренировочного процесса, наращивание базы вероятностно- статистических знаний, методов, алгоритмов и процедур, формирование математической культуры и приемов математического моделирования, владение диагностическими методиками измерений в спорте),

• аналитический (анализ профессиональных задач реальной жизни в спорте и в учебно-тренировочном процессе в условиях неопре­деленности и выбора числовыми, графическими, функциональными и стохастическими характеристиками),

• содержательный (построение вероятностно-статистических моделей, определение содержания математического аппарата, методов, алгоритмов и процедур, концептуальных параметров и показателей в контексте профессиональной проблемы),

процессуальный (проектирование и анализ механизмов и процедур решения профессиональной задачи средствами математики, выбор устойчивых, существенных и повторяющихся связей в свете ус­пешности решения наборов профессиональных задач),

оценочный (оптимизация математического аппарата, мето­дов, алгоритмов и процедур в интегративном единстве компонентов ве­роятностно-статистического умения, выявление методологической сущ­ности математических действий, анализа и прогноза развития вероятно­стно-статистических моделей в спорте и учебно-тренировочном процес­се, выявление комплекса вероятностно-статистических умений у буду­щих учителей и тренеров по командным видам спорта)

Этапы развертывания комплекса вероятностно-статистических

умений

• анализ проблемной ситуации и построение концептуальной модели реального процесса или явления, связанной с различными сторо­нами физкультурно-спортивной деятельности будущих учителей и тре­неров по командным видам спорта,

• построение вероятностно-статистической (математической) модели реального процесса или явления,

• расчетно-аналитическая деятельность по разрешению про­блемной ситуации средствами математики в процессе исследования ве­роятностно-статистической модели,

анализ и прогнозирование, выводы и рекомендации, приня­тие решения в направлении улучшения функционирования реальных процессов и явлений в области физической культуры и спорта

Механизмы реализации вероятностно-статистических умений

• анализ вероятностных моделей и характеристик положения вариационных рядов (выборочная средняя, мода и медиана) как новый подход к подсчету очков в турнирах, разыгрываемых по круговой систе­ме;

исследование коэффициентов вариации и конкордации, кор­реляционных матриц в анализе стабильности и изменчивости спортив­ных первенств, влияния бюджетов спортивных клубов на результаты первенств,

• расчет вероятностей прогноза результатов на основе анализа линий регрессии,

• новая методика вычисления коэффициента Пирсона посред­ством построения совмещенных ковариационных графов,

• расчет интегральной оценки достижений юных хоккеистов (рейтинг спортсмена) по 6 показателям физических качеств относитель­но средне- групповых значений на основе определения количеств сигм (средне-квадратических отклонений)

Схематично предложенная модель определения комплекса веро­ятностно-статистических умений выглядит следующим образом

Модель определения комплекса вероятностно-статистических умений (всу) у будущих учителей и тренеров

Основная цель спортивной деятельности - достижение макси­мально высоких спортивных результатов Реализация такой цели опреде­ляется не только уровнем физической подготовленности и техническим мастерством, но и искусством ведения спортивной борьбы, представлен­ным тактическими знаниями, умениями, навыками и способностями Спортивные достижения проявляются результатами на официальных соревнованиях, а подготавливаются в течение тренировочного процесса и на подготовительных турнирах Для того чтобы оценить степень под­готовленности спортсмена или команды, необходимы статистические замеры и их грамотный анализ Прогнозирование результатов осуществ­лялось с использованием линий регрессий, построенных по статистиче­ским данным Такой подход должен быть характерен и в организации учебного процесса на факультете физической культуры

Использование проблемного метода заключается в том, что в про­цессе обучения студенты анализируют и решают педагогические, психо­логические, физиологические и статистические проблемы При анализе первичного отбора выделяется особое значение личностных и психоло­гических качеств юного спортсмена Оценивают устойчивость к стрессо­вым ситуациям соревнований, умение мобилизовать силы при острой конкуренции, психологическую устойчивость при выполнении объемной и напряженной тренировочной работы, способность контролировать усилия, темп, скорость, направление движений, распределение силы в соревнованиях

Творческий проект в работе был сформулирован по установлению зависимости четырех показателей финалистов последнего чемпионата ми­ра по футболу Он потребовал от исполнителей поиска статистических данных, выбора вероятностно-статистических методов анализа, нахожде­ния соответствующих коэффициентов и проверки их на значимость

В рамках проектной методики нами был разработан комплекс учебно-исследовательских заданий по анализу первенств России в игро­вых видах спорта, который способствовал определению вероятностно- статистических умений у будущих учителей физической культуры и тре­неров следующих умений

1. характеризовать стабильность чемпионатов, используя конкор- дацию, влияние на результат спортивных, экономических и организацион­ных условий по совокупности,

2. устанавливать изменчивость результатов тренировочного про­цесса (по месяцам, кварталам и годам),

3. анализировать влияние различных составляющих тренировоч­ного процесса и спортивных соревнований,

4. сравнивать инвариантность результатов в домашних и госте­вых играх, при разном судействе, и вносить изменения в психологиче­скую составляющую подготовки команды,

5. определять вероятностно значимые оценки спортивного со­вершенствования в общей и спортивной школах, в профессиональных клубах,

6. систематизировать количественные показатели тренировочно­го процесса и спортивных соревнований

В диссертации предлагается новый подход к подсчету очков в турнирах, разыгрываемых по круговой системе, в основу которого поло­жена идея использования главной числовой характеристики специально­го вариационного ряда

Большое не только научное, но и воспитательное значение имеет рассмотренный в диссертации исследовательский проект «Комплексная оценка подготовленности юных хоккеистов» При прогнозировании спор­тивной одаренности исходим из того, что определенное сочетание двига­тельных и психологических способностей, а также анатомо-физических задатков создает потенциальную основу для достижения высоких спор­тивных результатов в конкретном виде спорта В качестве критериев от­бора подготовленности и физического развития юных хоккеистов ис­пользуем шесть показателей

Каждый из предложенных показателей имеет свои единицы из­мерения, поэтому для общей оценки достижений юного хоккеиста при­меняем интегральную оценку, построенную на основе известного веро­ятностного правила «трех сигм» Используя этот метод, с одной стороны, шестью числами оцениваем проявление физических качеств юного спортсмена, а с другой - одним числом его общее функциональное со­стояние В данном способе уровень физической подготовленности каж­дого спортсмена оценивается относительно среднегрупповых значений Результат в каждом тесте определяется количеством сигм (среднеквадра- тических отклонений) и переводится в безразмерные баллы, которые за­тем суммируются, и на основании полученной суммы определяется рей­тинг спортсмена При повторных тестированиях изменение рейтингов внутри группы будет свидетельствовать об изменении уровня физиче­ской подготовленности спортсменов относительно друг друга

единицы

1 2 3 4 5 6 Показатели

Рис. 1. Сравнение данных двух тестирований юных хоккеистов п, = 65 п₂ = 63

Приведенные замеры функционального состояния юных хоккеи­стов позволяют тренерскому составу, с одной стороны, определить изме­нения по каждому спортсмену, обсудить их с самим юным хоккеистом и его родителями, попытаться дать рекомендации по отношению к заняти­ям и к самосовершенствованию. С другой стороны, полученная инфор- I мация крайне полезна и самому тренерскому штабу, потому что дает оп- i ределенный ответ на результативность, а быть может, и эффективность организации учебно-тренировочного процесса. Так, сравнивая групповые результаты двух тестирований, видим, что улучшились четыре из шести | показателей. Средние показатели кистевой динамометрии (сила правой и j левой кистей), челночный бег, теппинг-тест и время реакции через пол­года систематических занятий стали лучше, в то же время настораживает ' ухудшение показателей по вертикальному прыжку. Подобные сравнения I результатов следующих тестирований можно добавлять и нахождением степени коррелируемости различных замеров, что систематически про­водилось в диссертации.

Организация и проведение статистических замеров функцио- ! нального состояния юных спортсменов определяет комплекс следующих

определять основные функциональные показатели спорт-

I умении:

I

смена;

- выделять наметившиеся тенденции функционального разви­тия индивида и спортивной группы;

вносить статистически обоснованные изменения в организа­цию учебно-тренировочного процесса.

Эффективность предлагаемых учебно-исследовательских зада­ний по определению комплекса вероятностно-статистических умений была проверена в ходе экспериментального обучения студентов IV-V курсов факультета физической культуры Я ГПУ им. К. Д. Уши некого в 2003-2008 гг.

Уровень сформированности вероятностно-статистических уме­ний студентов оценивался с использованием следующих показателей:

коэффициент владения информационно-репродуктивными уме­ниями (К _инф);

Рис. 2. Динамика роста коэффициентов сформированности вероятностно-статистических умений

будущих учителей и тренеров, отвечающих идеям целостности, стабиль­ности и непрерывности педагогического образования

Заключение.

Определение комплекса вероятностно-статистических умений у будущих учителей и тренеров по командным видам спорта обосновано в результате решения поставленных педагогических задач

1. Проблема обучения будущих педагогов и тренеров рассмат­ривается в теоретико-методологическом плане на уровне психолого- педагогического обоснования и в контексте конкретной образовательной технологии, адресованной к трем разделам спортивной метрологии

2. Предложенный конкретный аппарат позволил адекватно оценивать на методологическом уровне целостное построение основ оп­ределение комплекса вероятностно-статистических умений в системе подготовки учителей физической культуры и тренеров нового типа

3. Впервые создана и реализована на факультете физической культуры Я ГПУ им КД Ушинского новая методика преподавания курса «Математика» и «Спортивная метрология»

Установлено, что предложенная методика способствует опреде­лению и реализации комплекса вероятностно-статистических умений студентов и более эффективному усвоению ими математического содер­жания предмета В процессе решения вероятностно-статистических задач у студентов формируется способность к преобразованию объекта как важная компонента эвристической деятельности Установление коррели- руемости старых и предлагаемых новых характеристик, рейтингов, пока­зателей демонстрирует и убеждает в вариативности разных подходов к оценке спортивных достижений

4. Предлагается новый подход к оценке спортивных показате­лей в командных видах спорта, в основе которого лежит подсчет очков, устанавливающий реальную силу каждого соперника Идея подсчета рейтинговых очков для повышения профессиональной готовности буду­щих учителей и тренеров затрагивает еще и тренировочную сторону под­готовки и организации спортивных турниров и первенств

5. В исследовании обоснованной необходимостью формирова­ния у специалистов по физической культуре и спорту устойчивого инте­реса измерять и сравнивать на основе математических методов команд­ные и личные показатели спортсменов на соревнованиях и тренировках, анализировать их, давать обоснованные рекомендации по совершенство­ванию учебно-тренировочного процесса

Основные положения диссертационного исследования отражены в следующих публикациях автора

1. Непряев, И Н , Афанасьев, В В Математическая статистика в спорте [Текст]/ В В. Афанасьев, И Н Непряев // Ярославский педагоги­ческий вестник - 2005 - №2(43) - С 108 - 113 (0,75 п л ; личный вклад автора - 50%).

2. Непряев, И Н., Афанасьев, В В Бюджеты клубов и их спор­тивные достижения [Текст]/ В В. Афанасьев, И Н Непряев // Ярослав­ский педагогический вестник - 2005 - №3(44) - СЮ - 17 (1 пл, лич­ный вклад автора - 50%)

3. Непряев, И.Н Ранговая корреляция в хоккее [Текст]/ И Н Не­пряев // Вестник студенческого научного общества - Ярославль. Изд-во ЯГПУ, 2005 -№3(3) - С 151-157 (0,4пл)

4. Непряев, И Н, Афанасьев, В В , Математическая статистика в командных видах спорта [Текст]/ В В Афанасьев, И Н Непряев - Яро­славль- Изд-во ЯГПУ, 2006 - 120 с (7,5 пл, личный вклад автора - 50%)

5. Непряев, И Н, Афанасьев, В В. Совмещенные ковариацион­ные графы материалы конференции «Чтения Ушинского» [Текст]/ В В Афанасьев, И.Н.Непряев - Ярославль Изд-во ЯГПУ, 2006 - С 29 - 35. (0,4 п.л., личный вклад автора - 50%)

6. Непряев, И.Н Конкордация в хоккее [Текст]/ И Н Непряев // Физкультура Спорт Здоровье Материалы конференции «Чтения Ушин­ского» -Ярославль Изд-во ЯГПУ, 2006 -С 77-82 (0,35 п л).

7 Непряев, И Н, Афанасьев, В.В. Линии регрессии и прогнозы в спорте [Текст]/ В В Афанасьев, И Н Непряев // Ярославский педагоги­ческий вестник - 2006 - №1(46) - С 81-91 (1,2 пл, личный вклад автора - 50%)

8. Непряев, И Н , Афанасьев, В В Математическая статистика в командных видах спорта [Текст]/ В В Афанасьев, И Н Непряев - Моно­графия - 2-е изд , перераб и доп [ - Ярославль Изд-во ЯГПУ, 2007 - 168 с (10,5 п л , личный вклад автора - 50%)

9 Непряев, И Н, Афанасьев, В.В Новый рейтинг в спорте [Текст]/ В.В Афанасьев, И Н Непряев // Вестник Поморского универси­тета, 2007 - С 73 - 77 (0,4 п л ; личный вклад автора - 50%). (.Журнал входит в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК РФ).

10. Непряев, И Н HXJ1 до и после локаута [Текст]/ И Н Непряев // Физкультура Спорт Здоровье Материалы конференции «Чтения Ушинского» - Ярославль Изд-во ЯГПУ, 2007 С 43-47 (0,3 п л )

11. Непряев, И Н , Алаев, С В Новый метод ранжирования в спорте [Текст]/ И Н Непряев, С В Алаев // Физкультура Спорт Здоро­вье' Материалы конференции «Чтения Ушинского» - Ярославль Изд-во ЯГПУ, 2007 С 193-198 (0,4 п л , личный вклад автора - 50%)

12. Непряев, И Н , Михайлов, П В , Муравьев, А А Темпы при­роста морфофункциональных показателей как основа прогнозирования двигательных качеств [Текст] / П В Михайлов, И Н Непряев, А А Му­равьев // Физкультура Спорт Здоровье Материалы конференции «Чте­ния Ушинского» - Ярославль - 2007 - С 85 - 90 (0,3 п л , личный вклад автора-30%)

Непряев, И Н , Михайлов, П В , Афанасьев, В В , Муравьев, А А Контроль за физической подготовленностью юных футболистов [Текст] / П В Михайлов, В В Афанасьев, И Н Непряев, А А Муравьев // Физкультура Спорт Здоровье Материалы конференции «Чтения Ушин­ского» - Ярославль. - 2007 - С 82 - 85 (0,25 п л , личный вклад автора - 25%)Формат 60x84 1/16 Бумага тип № 1 Уел печ л 1,5 Тираж 100 экз Заказ №

Типография

ГОУ ВПО «Ярославский государственный педагогический университет им КД Ушинского» 150000, г Ярославль, ул Республиканская, 108