УМАНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ПЕДАГОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
імені ПАВЛА ТИЧИНИ КАФЕДРА ТЕОРІЇ І МЕТОДИКИ ФІЗИЧНОГО ВИХОВАННЯ
СПОРТИВНА МЕТРОЛОГІЯ
(Методичні рекомендації)
УМАНЬ 2011
2
УДК [006.91:796] (072)
ББК р С 73
Рекомендовані до друку вченою радою Інституту соціальної та економічної освіти Уманського державного педагогічного університету імені Павла Тичини (протокол № 2 від 20 жовтня 2011 року.
Укладач:
Г.В. Безверхня – кандидат наук з фізичного виховання та спорту, доцент, декан факультету фізичного виховання Уманського державного педагогічного університету імені Павла Тичини Рецензент
Н.Є. Пангелова - професор кафедри теорії і методики фізичного виховання і спорту Переяслав-Хмельницького державного педагогічного університету імені Григорія Сковороди
Безверхня Г.В. Спортивна метрологія. Умань, 2011. – 54 с.
© Г.В. Безверхня 2011
3
ЗМІСТ
ОСНОВИ ТЕОРІЇ СПОРТИВНИХ ВИМІРІВ…................................... 4 Предмет спортивної метрології (CM)................................................................4
Метрологічне забезпечення вимірювань у спорті........................................... 6
Шкали вимірювань.................................................................................................. 6
Точність вимірювань.............................................................................................8
ОСНОВИ ТЕОРІЇ ТЕСТІВ......................................................................
10
Вимоги до спортивних тестів......................................................................... 11
Надійність тестів............................................................................................. 11
Визначення надійності в практичній роботі................................................. 13
Інформативність тестів................................................................................... 15
ОСНОВИ ТЕОРІЇ ОЦІНОК...................................................................
16
Загальна схема і задачі оцінювання............................................................... 17
Типи шкал оцінок.............................................................................................. 17 Стандартна і перцентильна шкали оцінок.................................................... 18
Норми у фізичному вихованні і спорті......................................................... 20
ОСНОВНІ ПОНЯТТЯ КВАЛІМЕТРІЇ................................................
23 Метод експертних оцінок............................................................................... 23
Вибір експертів.................................................................................................. 24
Анкетування як метод експертизи................................................................. 25
МЕТРОЛОГІЧНІ ОСНОВИ КОНТРОЛЮ ЗА ФІЗИЧНИМ СТАНОМ СПОРТСМЕНА
26 Контроль за будовою тіла............................................................................... 26 Контроль за швидкісними здібностями........................................................ 27 Контроль за силовими здібностями............................................................... 30 Контроль за рівнем розвитку витривалості.................................................. 33 Контроль за гнучкістю.................................................................................... 34 Контроль за спритністю.................................................................................. 36
МЕТРОЛОГІЧНІ ОСНОВИ КОМПЛЕКСНОГО КОНТРОЛЮ
36 Контроль за змагальною діяльністю............................................................. 37 Контроль за технічною підготовленістю...................................................... 39 Контроль за тактичною підготовленістю..................................................... 41 Контроль за змагальними і тренувальними навантаженнями................... 42 Стан спортсмена і різновиди контролю. 46
Метрологічні основи відбору у спорті.......................................................... 49
Додатки ....................................................................................................... 53
Використана література.........................................................................
54
4
ОСНОВИ ТЕОРІЇ СПОРТИВНИХ ВИМІРІВ ПЛАН
1. Предмет спортивної метрології (CM).
2. Метрологічне забезпечення вимірювань у спорті.
3. Шкали вимірювань.
4. Точність вимірювань.
1. Предмет спортивної метрології
Спортивна метрологія - це наука про вимірювання у фізичному вихованні і спорті. Її необхідно розглядати як конкретний додаток до загальної метрології, основною задачею якої, як відомо, є забезпечення точності і єдності вимірювань. Водночас, як навчальна дисципліна CM виходить за рамки загальної метрології. Пов'язане це з наступними обставинами. Спеціалісти-метрологи основну увагу зосереджують на проблемах єдності і точності вимірювань фізичних величин. До них відносяться: довжина, маса, час, температура, сила електричного струму, сила світла і кількість речовини. У фізичному вихованні і спорті деякі з цих величин (час, маса, довжина, сила) також вимірюються. Але більш за все спеціалістів нашої галузі цікавлять педагогічні, психологічні, соціальні, біологічні показники, які за своїм змістом не можна назвати фізичними. Методикою їх вимірювань загальна метрологія практично не займається, і тому виникла необхідність розробки спеціальних вимірювань, результати яких всебічно характеризують підготовленість фізкультурників і спортсменів. Предметом СМ є комплексний контроль (КК) у фізичному вихованні і спорті, використання його результатів у плануванні підготовки спортсменів і фізкультурників. У практиці фізичного виховання і спорту розповсюдженні уявлення про те, що комплексним може називатись такий контроль, в ході якого використовуються педагогічні, психологічні, соціологічні і інші показники.
Такий підхід не дозволяє реалізувати кінцеву мету контролю - отримати
5 надійну і достовірну інформацію для управління процесом фізичного виховання і спортивної підготовки. Можна використовувати, наприклад, усі, що
існують, методи контролю, оцінюючи тільки змагальну (чи тільки тренувальну) діяльність, і не отримати при цьому комплексної оцінки. Тому комплексним можна назвати лише такий контроль, у ході якого реєструються різні показники змагальної і тренувальної діяльності, а також стан спортсменів.
Тільки у цьому випадку можна співставити їх значення, встановити причинно- наслідкові зв'язки між навантаженнями і результатами в змаганнях і тестах.
Лише після такого співставлення і аналізу можна приступити до розробки програм і планів підготовки.
Розрізняють три різновиди КК: етапний, поточний і оперативний. В им і р ю ванн ям будь-якої фізичної величини називають операцію, в результаті якої визначається, у скільки разів ця величина більша (чи менша)
іншої величини, що прийнята за еталон (наприклад, за еталон довжини прийнятий метр і, проводячи вимірювання в змаганнях чи тесті, ми узнаємо скільки метрів буде в результаті, який показав спортсмен в стрибках у довжину, штовханні ядра, тощо). Однак, у багатьох видах спорту узаконених еталонів немає. Наприклад, часто необхідно оцінити виразність виконання вправ у фігурному катанні на ковзанах чи художні гімнастиці, складність рухів стрибунів уводу, втомлення марафонців, тактичну майстерність футболістів і фехтувальників. В цьому випадку в им і р ю ванн ям називають встановлення відповідності між явищами, що вивчаються, з одного боку, і числами - з іншого.
Впровадження науково-технічного прогресу у фізичне виховання і спорт починається з КК. Інформація, яку отримують, слугує основою для всіх наступних дій тренерів і науковців. Оцінювання якого-небудь показника
(наприклад, витривалість бігунів-спринтерів чи ефективність техніки боксерів) має проводитись однаково. Для цього існують стандарт и на вимірювання. Стандарт- це нормативно-технічний документ, що встановлює комплекс норм, правил, вимог до об'єкту стандартизації (в нашому випадку до
6 спортивних вимірювань) і затверджений компетентним органом.
Використання стандарту підвищує точність, економічність і єдність вимірювань.
2. Метрологічне забезпечення вимірювань у спорті
Метрологічне забезпечення - це використання наукових і організаційних основ, технічних засобів, правил і норм, необхідних для досягнення єдності і точності вимірювань у фізичному вихованні і спорті.
Науковою основою цього забезпечення є метролог і я .
Метрологічне забезпечення направлене нате, щоб забезпечити єдність і точність вимірювань.
Єдність вимірювань досягається тим, що їх результати мають бути представлені в узаконених одиницях і з відомою вірогідністю погрішностей.
Нині використовується міжнародна система одиниць СІ. Основними одиницями фізичних величин в СІ є одиниці довжини - метр (м маси - кілограм (кг часу - секунда (с, сили електричного струму - ампер (А, тощо.
3. Шкали вимірювань
Існують чотири основні шкали вимірювань:
1. Шкала найменувань.
2. Шкала порядку.
3. Шкала інтервалів.
4. Шкала відношень. Шкала найменувань - (номінальна шкала) - це сама проста із усіх шкал. В ній числа слугують для втілення і розпізнання об'єктів, що вивчаються,
(наприклад, нумерація гравців футбольної команди).
Позначеннями, що присвоюються об'єктам, є числа. При використанні шкали найменувань можуть проводитись лише деякі математичні операції. При номінальних вимірюваннях введена символіка означає, що об'єкт 1 тільки відрізняється від об'єктів 2, 3, 4. Однак, наскільки відрізняється і в чому саме, по цій шкалі виміряти неможливо.
7 Шкала порядку. Якщо які-небудь об'єкти володіють певною якістю, то порядкові вимірювання дозволяють визначити відмінності у цій якості.
Наприклад, є види спорту, де результат спортсмена визначається тільки місцем, яке зайняв на змаганнях (одноборства). Місця, що займаються в шкалі порядку, називають рангами, а сама шкала називається ранговою чи неметричною. В такій шкалі числа, які її складають, впорядковані по рангам
(тобто місцям, які зайняті), однак, інтервали між ними точно виміряти неможливо. З допомогою шкал порядку можна виміряти якісні показники, що не мають суворої кількісної міри.
Шкала інтервалів. Вимірювання у такій шкалі не тільки впорядковані по рангам, але і поділені визначеними (певними) інтервалами. В інтервальній шкалі встановлені одиниці вимірювань (градус, секунда, тощо). Особливістю, що відрізняє її від шкали відношень (що розглядатиметься далі), є те, що нульова точка обирається довільно. Прикладом може бути календарний час початок літочислення в різних календарях встановлювався випадковими причинами.
Обробка результатів вимірювань в інтервальній шкалі проводиться всіма математичними методами, крім вирахування відношень і дозволяє визначати "на скільки більше" один об'єкт в порівнянні з іншим (наприклад, 0,50, якщо температура тіла одного спортсмена під час виконання вправи становила
39,00 С, а іншого - 39,50 С
Шкали відношень. Ця шкала відмінна від шкали інтервалів тільки тим, що в ній суворо визначене положення нульової точки, відтак, в деякий момент часу якість, що вимірюється, може дорівнювати нулю. В зв'язку з цим при оцінці результатів вимірювань в цій шкалі можливо визначити "у скільки разів" один об'єкт більший іншого. В цій шкалі яка-небудь із одиниць вимірювань приймається за еталон, а величина, що вимірюється, містить стільки цих одиниць, у скільки разів вона більша еталона. Наприклад, під час вимірювання довжини стрибка, ми взнаємо, у скільки разів ця довжина більша довжини іншого тіла, взятого за одиницю
8 довжини (метрової лінійки, зокрема), під час зважування штанги, визначаємо відношення її маси до маси іншого тіла — одиничної гирі "кілограма", тощо.
Результати вимірювань в цій шкалі можуть оброблятись будь-якими методами математичної статистики. У спорті за шкалою відношень вимірюють відстань, силу, швидкість, тощо.
4. Точність вимірювань В спортивній практиці найбільше розповсюдження набули два види вимірювань. Вимірювання, коли величина, значення якої шукаємо, знаходиться безпосередньо на дослідних даних називають прям ими.
Наприклад, реєстрація швидкості бігу, дальності метань тощо - це прямі вимірювання. По б і ч ними називають вимірювання, коли значення величини знаходять на основі залежності між цією величиною і величинами, що підлягають вимірюванню.
Слід пам'ятати, що ніяке вимірювання не може бути виконане абсолютно точно і результат вимірювання завжди містить в собі помилку.
Знання точності вимірювань - обов'язкова умова, і тому в задачу вимірювань входить не тільки знаходження самої величини, але і оцінка допущених при цьому погрішностей (помилок).
Помилки вимірювань діляться нас ист ем ат и ч н і і в и падко в і . Систематичною називаємо таку помилку, величина якої не змінюється від вимірювання до вимірювання. Розрізняють чотири групи систематичних помилок:
1) помилки, причина виникнення яких відома і величина яких може бути визначена достатньо точно (наприклад, під час визначення результату стрибка рулеткою можливі зміни її довжини за рахунок різниці у температурі повітря). Такі помилки легко усуваються шляхом введення відповідних поправок в результат вимірювання;
2) помилки, причина виникнення яких відома, а величина - ні
9
(наприклад, помилку вимірювання фізичної працездатності з допомогою маски для забору повітря, що вдихається: маска ускладнює дихання і спортсмен закономірно демонструє фізичну працездатність занижену, в порівнянні з
істинною, що вимірюється без маски. Величину цієї помилки не можна передбачити і вона залежить від індивідуальних особливостей спортсмена і його самопочуття в момент дослідження;
3) помилки, походження яких і величина невідомі. Зазвичай, вони проявляються в складних вимірюваннях, коли не вдається врахувати всі джерела можливих погрішностей.
4) помилки, пов'язані не стільки з процесом вимірювання, скільки із властивостями об'єкта вимірювання. Це можуть бути дії і рухи спортсмена, його соціальні, психологічні, біохімічні показники тощо. Вимірювання такого типу характеризуються певною варіативністю, і в її основі може бути багато причин. Відмінності в результатах вимірювань обумовлені внутрішніми властивостями спортсменів: один стабільний і реагує практично однаково швидко у всіх спробах, інший - нестабільний.
Однак, і ця стабільність (чи нестабільність) може змінитись в залежності від втомлення, емоційного збудження, підвищення рівня підготовленості.
Систематичний контроль за спортсменами дозволяє визначити міру їх стабільності і враховувати можливі погрішності вимірювань. В деяких випадках помилки виникають з причин, передбачити які просто неможливо. Такі помилки називають в и падко в ими. Випадкові помилки принципово не усуваються. Однак, скориставшись методами математичної статистики можна оцінити величину випадкової помилки і врахувати її при інтерпретації результатів вимірювання. Без статистичної обробки результати вимірювань не можуть вважатись достовірними. Результат вимірювання будь-якої величини відрізняється від істинного значення. Ця відмінність дорівнює різниці між показаниками приладу та
істинним значенням, називається абсолютною по гр і ш н і ст ю вимірювання і виражається в тих одиницях, що і сама величина, що
10 вимірюється:
X = X істинне - X вимір., де X - абсолютна погрішність.
Під час проведення КК, коли вимірюються показники різної розмірності, доцільніше користуватись не абсолютною, а в і дно с ною погрішністю.
Розглянемо приклад визначення абсолютної та відносної погрішностей вимірювання. Припустимо, що вимірювання ЧСС після бігу з допомогою високоточного приладу дає нам величину, що близька до істинної і дорівнює
150 уд/хв. Одночасне пальпаторне вимірювання дає величину, що дорівнює 162 уд/хв. Підставим ці значення у наведені вище формули і отримуємо: Х 150-
162 = 12 уд/хв. - абсолютна погрішність; X відн. = (х = 8% - відносна погрішність.
Основні поняття і визначення
Математична статистика - це розділ математики, присвячений методам збору, аналізу і обробки статистичних даних для наукових і практичних цілей.
Статистичні дані - це дані, отримані в результаті обстеження великої кількості об'єктів чи явищ.
Масові вимірювання однорідних об'єктів, що володіють якісною спільністю, виявляють певні закономірності. Математична статистика створює методи виявлення цих закономірностей. Виділяють три основних етапи
статистичних досліджень:
1. Статистичне спостереження .
2. Статистичні зведення і групування.
3. Аналіз статистичного матеріалу.
ОСНОВИ ТЕОРІЇ ТЕСТІВ План
1. Вимоги до спортивних тестів.
2. Надійність тестів.
3. Визначення надійності в практичній роботі.
4. Інформативність тестів.
11
1. Вимоги до спортивних тестів
Вимірювання чи випробування, що проводяться з метою визначення стану чи здібностей спортсмена, називаються тестом. Не всі вимірювання можуть бути використані як тести, а тільки ті, що відповідають метрологічним вимогам:
1) стандартність (процедура і умови тестування мають бути однаковими у всіх випадках використання тесту
2) наявність системи оцінок;
3) надійність;
4) інформативність.
Тести, що відповідають вимогам надійності і інформативності, називають добротними чи аутентичними (грец. «аутентико» - «достовірно»). Процедура виконання тесту - тесту ванн я . Отримане в підсумку вимірювання числове значення - результат тесту ванн я (чи результат тесту. Тести, в основі яких лежать рухові завдання називають р ухо в ими чи мотор ними Результатами їх можуть бути рухові досягнення (час проходження дистанції, число повторів, пройдена відстань), чи фізіологічні і біохімічні показники. В залежності від мети всі тести поділяються на декілька груп (див. додаток 1).
Оцінка підготовленості спортсменів за одним тестом проводиться вкрай рідко. Як правило, використовується декілька тестів, що мають єдину кінцеву мету (наприклад, оцінку стану спортсмена в змагальному періоді тренування). Таку групу тестів називають комплексом чи б ат аре є ю тестів.
1 2 3 4 5