Измерения в физической культуре и спорте

PAGE 2

УДК 796

Полевщиков М.М. Спортивная метрология. Лекция 3: Измерения в физической культуре и спорте. / Марийский государственный университет. – Йошкар-Ола: МарГУ, 2008. - 34с.

ISBN 5-900871-51-7

Цикл лекций предназначен для студентов очного и заочного отделений факультетов физической культуры педагогических университетов и институтов. В сборниках содержится теоретический материал по основам метрологии, стандартизации, раскрывается содержание управления и контроля в процессе физического воспитания и спорте.

Предлагаемое пособие будет полезно не только студентам при изучении учебной дисциплины «Спортивная метрология», но и преподавателям вузов, аспирантам, занимающихся научно-исследовательской работой.

Марийский государственный

университет, 2008.

ИЗМЕРЕНИЯ В ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЕ И СПОРТЕ

Особенности измерений в спорте

Тестирование – косвенное измерение

Оценка – унифицированный измеритель

спортивных результатов и тестов

Особенности измерений в спорте

Предметами спортивной метрологии, как части общей метрологии, являются измерения и контроль в спорте. И термин «измерение» в спортивной метрологии трактуется в самом широком смысле и понимается как установление соответствия между изучаемыми явлениями и числами

В современной теории и практике спорта широко используются измерения для решения самых разнообразных задач управления подготовкой спортсменов. Эти задачи касаются непосредственного изучения педагогических и биомеханических параметров спортивного мастерства, диагностики энерго-функциональных параметров спортивной работоспособности, учета анатомо-морфологических параметров физиологического развития, контроля психических состояний.

Основными измеряемыми и контролируемыми параметрами в спортивной медицине, тренировочном процессе и в научных исследованиях по спорту являются: физиологические («внутренние»), физические («внешние») и психологические параметры тренировочной нагрузки и восстановления; параметры качеств силы, быстроты, выносливости, гибкости и ловкости; функциональные параметры сердечно-сосудистой и дыхательной систем; биомеханические параметры спортивной техники; линейные и дуговые параметры размеров тела.

Как и всякая живая система, спортсмен является сложным, нетривиальным объектом измерения. От привычных, классических объектов измерения спортсмен имеет ряд отличий: изменчивость, многомерность, квалитативность, адаптивность и подвижность. Изменчивость – непостоянство переменных величин, характеризующих состояние спортсмена и его деятельность. Непрерывно изменяются все показатели спортсмена: физиологические (потребление кислорода, частота пульса и др.), морфо-анатомические (рост, вес, пропорции тела и т.п.), биомеханические (кинематические, динамические и энергетические характеристики движений), психо-физиологические и т.д. Изменчивость делает необходимыми многократные измерения и обработку их результатов методами математической статистики.

Многомерность - большое число переменных, которые нужно одновременно измерять для того, чтобы точно охарактеризовать состояние и деятельность спортсмена. Наряду с переменными, характеризующими спортсмена, «выходными переменными», следует контролировать и «входные переменные», характеризующие влияние внешней среды на спортсмена. Роль входных переменных могут играть: интенсивность физических и эмоциональных нагрузок, концентрация кислорода во вдыхаемом воздухе, температура окружающей среды и т.д. Стремление снизить число измеряемых переменных – характерная особенность спортивной метрологии. Оно обусловлено не только организационными трудностями, возникающими при попытках одновременно зарегистрировать много переменных, но с тем, что с ростом числа переменных резко возрастает трудоемкость их анализа.

Квалитативность – качественный характер (от латинского qualitas – качество), т.е. отсутствие точной, количественной меры. Физические качества спортсмена, свойства личности и коллектива, качество инвентаря и многие другие факторы спортивного результата еще не поддаются точному измерению, но тем не менее должны быть оценены как можно точнее. Без такой оценки затруднен дальнейший прогресс как в спорте высших достижений, так и в массовой физкультуре, остро нуждающейся в контроле за состоянием здоровья и нагрузками занимающихся.

Адаптивность – свойство человека приспосабливаться (адаптироваться) к окружающим условиям. Адаптивность лежит в основе обучаемости и дает спортсмену возможность осваивать новые элементы движений и выполнять их в обычных и в усложненных условиях (на жаре и холоде, при эмоциональном напряжении, утомлении, гипоксии и т.д.). Но одновременно адаптивность усложняет задачу спортивных измерений. При многократных исследованиях спортсмен привыкает к процедуре исследования («учится быть исследуемым») и по мере такого обучения начинает показывать иные результаты, хотя его функциональное состояние при этом может оставаться неизменным.

Подвижность - особенность спортсмена, основанная на том, что в подавляющем большинстве видов спорта деятельность спортсмена связана с непрерывными перемещениями. По сравнению с исследованиями, проводимыми с неподвижным человеком, измерения в условиях спортивной деятельности сопровождаются дополнительными искажениями регистрируемых кривых и ошибками в измерениях.

Тестирование – косвенное измерение.

Тестированием заменяют измерение всякий раз, когда изучаемый объект недоступен прямому измерению. Например, практически невозможно точно определить производительность сердца спортсмена во время напряженной мышечной работы. Поэтому применяют косвенное измерение: измеряют частоту сердечных сокращений и другие кардиологические показатели, характеризующие сердечную производительность. Тесты используют и в тех случаях, когда изучаемое явление не вполне конкретно. Например, правильнее говорить о тестировании ловкости, гибкости и т.п., чем об их измерении. Однако гибкость (подвижность) в определенном суставе и в определенных условиях можно измерить.

Тестом (от английского test – проба, испытание) в спортивной практике называется измерение или испытание, проводимое с целью определения состояния или способностей человека.

Различных измерений и испытаний может быть произведено очень много, но не всякие измерения могут быть использованы как тесты. Тестом в спортивной практике может быть названо только то измерение или испытание, которое отвечает следующим метрологическим требованиям:

должна быть определена цель применения теста; стандартность (методика, процедура и условия тестирования должны быть одинаковыми во всех случаях применения теста);
следует определить надежность и информативность теста;
для теста необходима система оценок;
необходимо указать вид контроля (оперативный, текущий или этапный).

Тесты, удовлетворяющие требованиям надежности и информативности, называют добротными или аутентичными.

Процесс испытаний называется тестированием, а полученное в итоге измерения или испытания числовое значение является результатом тестирования (или результатом теста). Например, бег на 100 метров – это тест, процедура проведения забегов и хронометража – тестирование, время бега – результат теста.

Что касается классификации тестов, то анализ зарубежной и отечественной литературы показывает, что существуют различные подходы к этой проблеме. В зависимости от области применения существуют тесты: педагогические, психологические, достижений, индивидуально-ориентированные, интеллекта, специальных способностей и т.д. По методологии интерпретации результатов тестирования тесты классифицируются на нормативно-ориентированные и критериально-ориентированные.

Нормативно-ориентированный тест ( по-английски norm-referenced test) позволяет сравнивать достижения (уровень подготовки) отдельных испытуемых друг с другом. Нормативно-ориентированные тесты используются для того, чтобы получить надежные и нормально распределенные баллы для сравнения тестируемых.

Балл (индивидуальный балл, тестовый балл) – количественный показатель выраженности измеряемого свойства у данного испытуемого, полученный при помощи данного теста.

Критериально-ориентированный тест (по-английски criterion-referenced test) позволяет оценивать, в какой степени испытуемые овладели необходимым заданием (двигательным качеством, техникой движений и т.д.).

Тесты, в основе которых лежат двигательные задания, называют двигательными или моторными. Результатами их могут быть либо двигательные достижения (время прохождения дистанции, число повторений, пройденное расстояние и т.п.), либо физиологические и биохимические показатели. В зависимости от этого, а также от целей двигательные тесты подразделяются на три группы.

Таблица 1. Разновидности двигательных тестов

Название теста Задание спортсмену Результат теста Пример

Контрольные Показать максимальный Двигательные Бег 1500 м,

упражнения результат достижения время бега

Стандартные Одинаковое для всех, Физиологические или Регистрация ЧСС

при

функциональные дозируется: а)по величи- биохимические показате- стандартной работе

пробы не выполненной работы ли при стандартной рабо- 1000 кГм/мин

либо те.

б) по величине физиоло- Двигательные показатели Скорость бега при

гических сдвигов. при стандартной величи- ЧСС 160 уд/мин

не физиологических

сдвигов.

Максимальные Показать максимальный Физиологические или Определение максимального

функциональные результат биохимические показа- кислородного

долга или мак-

пробы тели симального

потребления

кислорода

Тесты, результаты которых зависят от двух и более факторов, называются гетерогенными, а если преимущественного от одного фактора, то - гомогенными тестами. Чаще в спортивной практике используется не один, а несколько тестов, имеющих общую конечную цель. Такую группу тестов принято называть комплексом или батареей тестов.

Правильное определение цели тестирования содействует правильному подбору тестов. Измерения различных сторон подготовленности спортсменов должны проводиться систематически. Это дает возможность сравнивать значения показателей на разных этапах тренировки и в зависимости от динамики приростов в тестах нормировать нагрузку.

Эффективность нормирования зависит от точности результатов контроля, которая в свою очередь зависит от стандартности проведения тестов и измерения в них результатов. Для стандартизации проведения тестирования в спортивной практике следует соблюдать следующие требования:

1) режим дня, предшествующего тестированию должен строиться по одной схеме. В нем исключаются средние и большие нагрузки, но могут проводиться занятия восстановительного характера. Это обеспечит равенство текущих состояний спортсменов, и исходный уровень перед тестированием будет одинаковым;

2) разминка перед тестированием должна быть стандартной (по длительности, подбору упражнений, последовательности их выполнения);

3) тестирование по возможности должны проводить одни и те же, умеющие это делать люди;

4) схема выполнения теста не изменяется и остается постоянной от тестирования к тестированию;

5) интервалы между повторениями одного и того же теста должны ликвидировать утомление, возникшее после первой попытки;

6) спортсмен должен стремиться показать в тесте максимально возможный результат. Такая мотивация реальна, если в ходе тестирования создается соревновательная обстановка. Однако этот фактор хорошо действует при контроле подготовленности детей. У взрослых спортсменов высокое качество тестирования возможно лишь в том случае, если комплексный контроль будет систематическим и по его результатам будет корректироваться содержание тренировочного процесса.

Описание методики выполнения любого теста должно учитывать все эти требования.

Точность тестирования оценивается иначе, чем точность измерения. При оценке точности измерения результат измерения сопоставляют с результатом, полученным более точным методом. При тестировании возможность сравнения полученных результатов с более точными чаще всего отсутствует. И поэтому нужно проверять не качество получаемых при тестировании результатов, а качество самого измерительного инструмента – теста. Качество теста определяется его информативностью, надежностью и объективностью.

Надежность тестов.

Надежностью тестов называется степень совпадения результатов при повторном тестировании одних и тех же людей в одинаковых условиях. Вполне понятно, что полное совпадение результатов при повторных измерениях практически невозможно.

Вариацию результатов при повторных измерениях называют внутрииндивидуальной или внутригрупповой, либо внутриклассовой. Основными причинами такой вариации результатов тестирования, которая искажает оценку истинного состояния подготовленности спортсмена, т.е. вносит определенную ошибку или погрешность в эту оценку, являются следующие обстоятельства:

1) случайные изменения состояния испытуемых в процессе тестирования (психологический стресс, привыкание, утомление, изменение мотивации к выполнению теста, изменение концентрации внимания, нестабильность исходной позы и других условий процедуры измерений при тестировании);

2) неконтролируемые изменения внешних условий ( температура, влажность , ветер, солнечная радиация , присутствие посторонних лиц и т.п.);

3) нестабильность метрологических характеристик технических средств измерения (ТСИ), используемых при тестировании. Нестабильность может быть вызвана несколькими причинами, обусловленными несовершенством применяемых ТСИ: погрешностью результатов измерения из-за изменений напряжения сети, нестабильностью характеристик электронных измерительных приборов и датчиков при изменениях температуры, влажности, наличием электромагнитных помех и т.п. Следует отметить, что по этой причине погрешности измерений могут составлять значительные величины;

изменения состояния экспериментатора (оператора, тренера, педагога, судьи), осуществляющего или оценивающего результаты тестирования

и замена одного экспериментатора другим;

несовершенство теста для оценки данного качества или конкретного показателя подготовленности.

Существуют специальные математические формулы для определения коэффициента надежности теста .

В таблице 2 приведена градация уровней надежности тестов.