что такое спортивная метрология

Лекция на тему: «Спортивная метрология»

Спортивная метрология – это наука об изменениях в физическом воспитании и спорте.

Цель спортивной метрологии – обеспечить единство и точность измерений.

Основные задачи спортивной метрологии:

Разработка новых средств и методов измерений;

Регистрация измерений в состоянии занимающихся под влиянием различных физических нагрузок;

Сбор массовых данных, формирование систем оценок и норм;

Обработка полученных результатов измерений с целью организации эффективного контроля и управления учебно-тренировочным процессом.

В содержание спортивной метрологии входит:

Контроль за состоянием спортсмена, тренировочными нагрузками, техникой выполнения движений, спортивными результатами и поведением спортсмена на соревнованиях;

Сопоставление данных, полученных в каждом из этих направлений контроля, их оценка и анализ.

Причины вызывающие вариацию:

Изменение состояния испытуемых (утомление, врабатывание, изменение мотивации, концентрации внимания;

Неконтролируемые изменения внешних условий и аппаратуры (температура, ветер, влажность, напряжение в электросети, присутствие посторонних лиц и т.п) – все то, что объединяется термином «случайная ошибка измерения»;

Изменение состояния человека, проводящего или оценивающего тест, и конечно, замена одного экспериментатора другим;

Несовершенство теста (есть такие тесты, которые заведомо малонадежные), например, если исследуемые выполняют штрафные броски в баскетбольную корзину, то даже баскетболист, имеющий высокий процент попаданий, может случайно ошибиться при первых бросках.

Надежностью теста называется степень совпадения результатов при повторном тестировании одних и тех же людей в одинаковых условиях.

Согласованность тестов характеризуется независимостью результатов тестирования от личных качеств лица, проводящего или оценивающего тест.

Информативность теста – степень точности, с какой он измеряет свойство (качество, способность, характеристику и т.п), для оценки которого используется. Информативность нередко называют валидностью ( validity – обоснованность, действительность, законность).

Изменчивость – непостоянство переменных величин, характеризующих состояние спортсмена и его деятельность. Постоянному изменению подвержены все показатели спортсмена: физиологические, морфоанатомические, биомеханические, динамические, психофизиологические и др.

Квалитативность определяет качественный характер при полном отсутствии точной количественной меры. Физические качества спортсмена, свойства личности, группы, качества инвентаря и многие другие факторы спортивного результата, еще не поддающиеся точному измерению, тем не менее должны быть оценены как можно точнее.

Адаптивность – свойство человека приспосабливаться к окружающим условиям. Адаптивность лежит в основе обучаемости и дает возможность освоить новые элементы двигательных действий и выполнить их в обычных и усложненных условиях.

Неполная наблюдательность характеризует ситуацию, когда не все показатели могут быть измерены непосредственно, т.е когда изучаемые показатели не могли быть оценены в рамках одного исследования или их могли не учесть.

Нормой в спортивной метрологии называется граничная величина результата теста, на основе которой производится классификация спортсмена.

Различают 3 вида норм:

Сопоставительные нормы устанавливаются путем сравнения достижений людей, принадлежащих к одной и той же совокупности.

Индивидуальные нормы основаны на сравнении показателей одного и того же спортсмена в разных состояниях.

Должные нормы разрабатываются с учетом того, что должен уметь делать человек, как он должен быть физически развит, чтобы успешно справляться с задачами, которые предъявляют ему условия жизни, профессия, занятия спортом, необходимость подготовки к защите Родины.

Источник

Спортивная метрология: тесты и методы измерений

Содержание

ОСНОВЫ СПОРТИВНОЙ МЕТРОЛОГИИ [ править | править код ]

Введение в предмет спортивной метрологии [ править | править код ]

Основы метрологии комплексного контроля [ править | править код ]

Подготовка спортсмена представляет собой управляемый процесс. Важнейшим ее атрибутом является обратная связь. Основу её содержания составляет комплексный контроль, который даёт тренерам возможность получать объективную информацию о проделанной работе и тех функциональных сдвигах, которые она вызвала. Это позволяет вносить необходимые коррективы в тренировочный процесс.

Комплексный контроль включает педагогический, медико-биологический и психологический разделы. Эффективный процесс подготовки возможен лишь при комплексном использовании всех разделов контроля.

Управление процессом подготовки спортсменов [ править | править код ]

Управление процессом подготовки спортсменов включает пять этапов [1] [2] :

Специалисты в области хоккея получают большой объём субъективной информации о подготовленности игроков в ходе тренировочной и соревновательной деятельности. Несомненно, тренерский штаб нуждается и в объективной информации об отдельных сторонах подготовленности, которую можно получить только в специально созданных стандартных условиях.

Эта задача может быть решена применением программы тестирования, состоящей из минимально возможного количества тестов, позволяющих получить максимум полезной и всесторонней информации.

Виды контроля [ править | править код ]

Основными видами педагогического контроля являются [1] [2] [3] [4] [5] :

«По содержанию и направленности различают следующие виды контроля:

Основы теории измерений [ править | править код ]

Шкалы измерений [ править | править код ]

Существует четыре основные шкалы измерений:

Таблица 1. Характеристики и примеры шкал измерений [1]

Объекты сгруппированы, а группы обозначены номерами. То, что номер одной группы больше или меньше другой, еще ничего не говорит об их свойствах, за исключением того, что они различаются

Тетрахорические и полихорические коэффициенты корреляции

Номер спортсмена Амплуа и т.д.

Числа, присвоенные объектам, отражают количество свойства, принадлежащего им. Возможно установление соотношения «больше» или «меньше»

Ранговая корреляция Ранговые критерии Проверка гипотез непараметрической статистики

Результаты ранжирования спортсменов в тесте

Существует единица измерений, при помощи которой объекты можно не только упорядочить, но и приписать им числа так, чтобы разные разности отражали разные различия в количестве измеряемого свойства. Нулевая точка произвольна и не указывает на отсутствие свойства

Все методы статистики кроме определения отношений

Температура тела, суставные углы и т.д.

Числа, присвоенные предметам, обладают всеми свойствами интервальной шкалы. На шкале существует абсолютный нуль, который указывает на полное отсутствие данного свойства у объекта. Отношение чисел, присвоенных объектам после измерений, отражают количественные отношения измеряемого свойства.

Все методы статистики

Длина и масса тела Сила движений Ускорение и т.п.

Точность измерений [ править | править код ]

В спорте наиболее часто применяются два типа измерений: прямое (искомое значение находится из опытных данных) и косвенное (искомое выводится на основании зависимости одной величины от других, подвергаемых измерению). К примеру, в тесте Купера дистанцию измеряют (прямой метод), а МПК получают методом расчёта (косвенный метод).

Согласно законам метрологии, любые измерения имеют погрешность. Задача свести её к минимуму. От точности измерения зависит объективность оценки; исходя из этого, знание точности измерений является обязательным условием.

Систематические и случайные ошибки измерений [ править | править код ]

Согласно теории ошибок, их подразделяют на систематические и случайные.

Величина первых всегда одинакова, если измерения проводятся одним и тем же методом с использованием одних и тех же приборов. Выделяют следующие группы систематических ошибок [1] :

Для устранения систематической погрешности измерительные устройства предварительно проверяют и сравнивают с показателями эталонов либо калибруют (определяется погрешность и величина поправок).

Случайными называются такие ошибки, которые предсказать заранее попросту невозможно. Их выявляют и учитывают с помощью теории вероятностей и математического аппарата.

Абсолютные и относительные ошибки измерений [ править | править код ]

Различие, равное разности между показателями измерительного устройства и истинным значением, является абсолютной погрешностью измерения (выражается в тех же единицах, что и измеряемая величина) [1] :

где х — абсолютная погрешность.

При проведении тестирования часто возникает необходимость в определении не абсолютной, а относительной погрешности:

Основные требования к тестам [ править | править код ]

Все тесты подразделяются на группы в зависимости от цели:

1) показатели, измеряемые в покое (длина и масса тела, ЧСС и т.д.);

2) стандартные тесты с использованием немаксимальной нагрузки (например, бег на тредбане 6 м/с в течение 10 минут). Отличительной чертой данных тестов является отсутствие мотивации на достижение максимально возможного результата. Результат зависит от способа задания нагрузки: к примеру, если она задаётся по величине сдвигов медико-биологических показателей (например, бег при ЧСС 160 уд/мин), то измеряются физические величины нагрузки (расстояние, время и т.п.) [9] и наоборот.

Стандартизация измерительных процедур [ править | править код ]

1) режим дня, предшествующий тестированию, должен протекать по одной схеме. Допускается проведение занятий исключительно восстановительной направленности;

2) разминка непосредственно перед тестированием должна быть идентичной;

3) желательно, чтобы тестирование проводили одни и те же специалисты, обладающие необходимыми знаниями, навыками и опытом;

5) схема выполнения теста должна быть неизменной от тестирования к тестированию. При использовании батареи тестов, направленной на оценку различных способностей, уместно использовать следующую последовательность:

а) тесты, не вызывающие утомление (антропометрия, состав тела, психологический контроль и т.д.);

б) координационные способности;

в) абсолютные силовые, скоростно-силовые способности, мощность (анаэробно-алактатный механизм энергообеспечения);

г) скоростные способности (анаэробно-алактатный механизм энергообеспечения);

д) скоростная и скоростно-силовая выносливость (анаэробно-гликолитический механизм энергообеспечения);

е) общая выносливость (аэробный механизм энергообеспечения);

6) интервалы отдыха между попытками и испытаниями обязаны быть до полного восстановления испытуемого:

а) между повторениями упражнений, не требующих максимальных усилий — не менее 2-3 минут;

б) между повторениями упражнений с максимальными усилиями — не менее 3-5 минут;

7) мотивация на достижение максимального результата. Достижение данного условия бывает достаточно затруднительным, особенно когда речь идёт о профессиональных спортсменах. Здесь всё во многом зависит от харизмы, лидерских качеств наставника и умения мотивировать своих подопечных.

Достижение перечисленных условий далеко не всегда возможно в реальной жизни. Однако, не смотря на это, специалисты, ответственные за проведение тестирования, должны приложить максимум усилий для их достижения.

Надёжность тестов [ править | править код ]

1) дисперсионный анализ — позволяет рассчитать коэффициент надёжности, а также определить степень влияния различных факторов на изменчивость результатов. Данный подход является довольно сложным;

2) второй метод определения надёжности тестов значительно проще. Здесь достаточно рассчитать коэффициент корреляции.

Таблица 2. Градация уровней надёжности [1]

Необходимо исключить из практики применение малонадёжных тестов, так как они приводят к ошибочной оценке измеряемого параметра.

Стабильность тестов [ править | править код ]

На стабильность измерений влияет содержание учебно-тренировочного процесса и динамика нагрузки. Кроме этого, определенное влияние оказывают: сложность теста, а также временной интервал между тестированиями.

Согласованность тестов [ править | править код ]

Эквивалентность тестов [ править | править код ]

Информативность тестов [ править | править код ]

1) Логический метод определения информативности тестов

Суть данного метода определения информативности тестов состоит в логическом (качественном) сопоставлении физиологических, биомеханических и других характеристик критерия и тестов.

2a) Эмпирический метод определения информативности тестов при наличии единичного измеряемого критерия

2б) Эмпирический метод определения информативности тестов при отсутствии единичного критерия

Такая ситуация может возникнуть, если поставлена задача составить батарею тестов для юных хоккеистов 11-13 лет. С учётом того, что такой контроль должен быть массовым, тесты должны отвечать следующим параметрам:

Под данные требования подходит множество тестов, но необходимо отобрать наиболее информативные:

Безопасность [ править | править код ]

Любое контрольное испытание должно проводиться в безопасных условиях. Площадка для тестирования и используемое оборудование должны быть заблаговременно проверены на исправность. Во время выполнения теста всё используемое пространство должно быть свободно от посторонних предметов.

Тестирование в полевых условиях должно проводиться в установленных температурных диапазонах [8] [42] (Таблица 3).

Таблица 3. Допустимые погодные условия при выполнении интенсивных

Основы теории оценок [ править | править код ]

Оценка — унифицированная мера успеха в каком-либо тесте или задании. Процесс оценивания состоит из следующих стадий [1] :

Основными задачами, решаемыми в ходе оценивания, являются [1] :

Самым популярным и простым способом «трансформации» результатов тестирования в оценки является метод ранжирования (Таблица 4):

Таблица 4. Ранжирование результатов тестов профессиональных хоккеистов

Лучший результат в тесте оценивается в 1 балл, каждый последующий на 1 балл больше. Несмотря на повсеместное использование данной методики оценки, её существенным минусом является несправедливость — так, в нашем примере в тесте «Становая тяга» различие между первым и вторым местом равняется 29 килограммам, а между вторым и третьим — 5.

Поэтому для того, чтобы процесс оценивания был более справедливым, разработаны специальные шкалы. На рисунке 1 в качестве примера представлены четыре вида шкал:

«Первая (рисунок 1, а) — пропорциональная шкала. При ее использовании равные приросты результатов в тесте поощряются равными приростами в баллах. Так, в этой шкале, как это видно из рисунка, уменьшение времени бега на 0,1 секунды оценивается в 20 очков. Их получит спортсмен, бежавший 100 м за 12,8 секунд и пробежавший эту дистанцию за 12,7 секунд, и спортсмен, улучшивший свой результат с 12,1 до 12 секунд.

Второй тип — прогрессирующая шкала (рисунок 1, б). Здесь, как это видно из рисунка, равные приросты результатов оцениваются по-разному. Чем выше абсолютные приросты, тем больше прибавка в оценке. Так, за улучшение результата в беге на 100 м с 12,8 до 12,7 секунд дается 20 очков, с 12,7 до 12,6 секунд — 30 очков.

Перечисленные шкалы применяются в соответствии с поставленными задачами. Так, к примеру, можно использовать регрессирующую шкалу, если стоит задача поддержать и мотивировать отстающих спортсменов. Сигмовидная же подойдёт для тренера, считающего, что атлет должен быть гармонично развит. Однако бытует и иной взгляд. Так, во многих видах спорта издавна ведутся споры, что приоритетнее — подтягивать отстающие качества или развивать свои «коронные» способности. Если тренер приверженец второго мнения, то ему больше подойдёт прогрессирующая шкала оценок.

Применение шкал оценки в практике [ править | править код ]

Стандартная шкала [ править | править код ]

«В основе ее лежит пропорциональная шкала (см. рисунок 1, а), а свое название она получила потому, что масштабом в ней служит стандартное (среднеквадратическое) отклонение. Наиболее распространена Т-шкала.

При ее использовании средний результат приравнивается к 50 очкам, а вся формула выглядит следующим образом:

Пересчитаем данные таблицы 4, применив эту формулу (Таблица 5).

Сравнение таблиц 4 и 5 подтверждает большую справедливость оценки по Т-шкале в сравнении с ранжированием. Так, два хоккеиста сменили прежнее место в группе (выделены). Если раньше разрыв между 1 и 2 местом составлял 1 балл, между 8 и 9 местом тоже 1 балл, то по новым оценкам — 9 и 5 баллов, соответственно.

Перцентильная шкала [ править | править код ]

Суть данной шкалы в том, что каждый испытуемый из команды (группы) получает за свой результат столько очков, сколько процентов спортсменов он опередил. Как следует из вышесказанного, оценка победителя всегда будет равнятся 100 баллам, а последнего — 0 баллов. Преимуществом использования данной шкалы является её простота и отсутствие формул, что несёт важное значение для тренеров-практиков. Единственное,

Таблица 5. Оценка результатов тестирования профессиональных хоккеистов

что здесь нужно считать — какое количество испытуемых укладывается в один интервал шкалы (перцентиль).

Шкала ГЦОЛИФКа [ править | править код ]

Все вышеперечисленные шкалы хороши для тестирования всей команды и сравнения её представителей в отдельности между собой. Однако, когда стоит задача оценить прогресс спортсмена при повторных тестированиях на разных этапах (например, перед началом этапа предсезонной подготовки и по его окончании), наилучшим образом подойдёт шкала ГЦОЛИФКа [1] :

Оценка в баллах= 100 • (1- (Лучший результат-Оцениваемый результат)/ (Лучший результат-Худший результат)) (1.4)

Суть данного подхода в том, что результат теста оценивается не сам по себе, а в тесной взаимосвязи с лучшим и худшим результатами спортсмена, которым присваивается 100 и 0 очков, соответственно.

Пример: лучший результат в прыжке в длину с места равен 279 см, худший 265 см. Сегодня в ходе тестирования испытуемый показал результат 275 см.

Его оценка = 100-(1-(279-275)/(279-265))= 71 балл (1.5)

Оценка батареи (комплекса) тестов [ править | править код ]

Существует два подхода для того, чтобы дать обобщенную характеристику спортсмену по итогам комплексного тестирования:

1) Выведение обобщенной оценки. Если все тесты равнозначны, то подойдёт обычное суммирование баллов за каждый тест. Однако в спорте часто встречается ситуация, когда главный тренер считает не все тесты равнозначными. В данном случае можно поступить следующим образом [1] :

1. Даётся экспертная оценка. К примеру, тренерский штаб считает, что тест «Бег на коньках 5×54 метра» более важен, нежели остальные. В таком случае специалисты могут назначить ему коэффициент 2. Тогда очки, полученные за результат в этом тесте, будут удваиваться и затем суммироваться с баллами, начисленными по итогам остальных тестов.

2. Произвести факторный анализ, что позволит выделить более и менее «весомые» показатели, на основе чего каждому тесту установить индивидуальный коэффициент.

3. Произвести корреляционный анализ между результатом теста и достижением в соревнованиях, что и будет являться количественной мерой «весомости» теста. Однако данный вариант больше подходит для цикличных видов спорта, нежели к хоккею.

2) Второй подход заключается в создании «профиля» хоккеиста по итогам комплексного тестирования (рис. 2)

Нормы [ править | править код ]

«Нормой в спортивной метрологии называется граничная величина результата теста, на основе которой производится классификация спортсменов [1] ».

Разновидности норм [ править | править код ]

Б) Индивидуальные нормы выводятся за счёт сравнения показателей одного и того же хоккеиста на разных этапах, что играет крайне важную роль для эффективной индивидуализации тренировочного процесса. Причиной их создания стала существенная разница в структуре тренированности игроков (даже в рамках одной команды). Убедиться в этом можно на реальном примере двух нападающих, выступающих в одной тройке нападения (Таблица 7):

Таблица 6. Шкалы оценок хоккеистов КХЛ [6] [45]

Тесты (контрольные нормативы)

Уровень подготовленности, баллы

Тест Слаломный бег на коньках без шайбы (сек)

Считать пригодными можно только те нормы, которые отвечают следующим условиям: релевантность, репрезентативность и современность.

Методы количественной оценки качественных показателей [ править | править код ]

«Качественными называются показатели, не имеющие определённых единиц измерения. Для количественной оценки таких показателей используются методы квалиметрии.

Метод экспертных оценок [ править | править код ]

Отбор экспертов [ править | править код ]

Объективная оценка пригодности эксперта определяется по формуле:

где М_ист — истинная оценка; М — оценка эксперта.

Желательно иметь однородную группу экспертов, но если это не удается, то для каждого из них вводится ранг.

Согласованность мнений экспертов определяется по величине коэффициента конкордации:

где S — сумма квадратов отклонений сумм рангов, приписанных каждому объекту оценки, от средней суммы рангов; т — количество экспертов; п — количество объектов оценки.

Достоверность экспертизы зависит не только от качественных особенностей экспертов, но и от их числа. Оно определяется по формуле:

Подготовка и проведение экспертизы [ править | править код ]

Таблица 8. Экспертная оценка игроков по итогам матчам регулярного чемпионата КХЛ

Оценка экспертов в баллах

Анкетирование [ править | править код ]

Грамотная формулировка вопроса — ключевой аспект при составлении анкеты. При составлении вопросов необходимо следовать следующим рекомендациям [52] :

По характеру вопросы могут предполагать различные формы ответа [1] :

1) при ответе требуется выбрать одно из заранее сформулированных утверждений (или несколько, с количественной оценкой в шкале порядка). Пример:

Пожалуйста, распределите, с Вашей точки зрения, значимость (1.2.3.4.5) следующих видов подготовки хоккеиста:

A) Физическая
Б) Техническая
B) Тактическая
Г) Теоретическая
Д) Психологическая

2) какое решение респондент принял бы в определенной ситуации (или несколько, с количественной оценкой в шкале порядка). Пример:

Какие тесты для оценки ОФП Вы предпочитаете использовать?

3) требующая количественной оценки какой-либо величины. Пример:

Конкретизируйте, пожалуйста, в процентном соотношении количество игроков, приступающих к предсезонному сбору:

A) С отличной физической подготовленностью (%)
Б) Средней физической подготовленностью (%)
B) Неудовлетворительной физической подготовленностью (%)

В соответствии с решаемыми задачами, встречаются следующие виды вопросов [52] :

1. Закрытые — открытые

Ваше игровое амплуа в прошлом (специализация)?

А) Нападающий
Б) Защитник
В)Вратарь
Г) Иное (укажите)

Какие тесты для оценки СФП Вы предпочитаете использовать?

2. Субъективные — проективные

Кто, с Вашей точки зрения, должен отвечать за осуществление педагогического контроля?

A) Главный тренер
Б) Тренер по физической подготовке
B) Врач
Г) Научный сотрудник
Д) Научная группа
Е) Иное (желательно указать)

В каком физическом состоянии игроки команды приступают к предсезонным сборам?

A) Отличном
Б) Среднем
B) Неудовлетворительном

Периодизация комплексного контроля [ править | править код ]

Исходя из современных тенденций проведения чемпионатов в игровых видах спорта, где график игр выстроен максимально плотно, минимально приемлемым вариантом проведения тестирования является:

1) начало предсезонной подготовки — позволяет определить, в каком состоянии спортсмены вернулись после отпуска;

2) окончание предсезонной подготовки — даёт возможность оценить степень прогресса игроков и эффективность предложенной тренировочной программы. Данный момент является щепетильным для тренеров, так как служит прямой оценкой их работы. Вместе с тем, это является жизненно необходимым, поскольку способствует совершенствованию системы подготовки;

3) середина соревновательного периода (игрового сезона) — позволяет оценить, насколько удаётся поддерживать достигнутый в предсезонном периоде уровень подготовленности;

4) окончание сезона — характеризует уровень подготовленности в период наиболее ответственных игр.

Заключение [ править | править код ]

Комплексный контроль является важнейшим атрибутом процесса управления подготовкой спортсмена. Его результаты дают тренерам информацию об эффективности тренировочного процесса, возможность совершенствовать программу подготовки, а также обеспечить индивидуальное планирование нагрузки в соответствии с поставленными задачами. Получение объективной информации возможно при условии знания и соблюдения метрологических основ комплексного контроля, таких как: требования к точности, стандартизации и безопасности измерительных процедур; использование надёжных, стабильных и информативных тестов; оценка результатов согласно научно обоснованным шкалам. Важнейшим итогом систематического применения комплексного контроля в работе тренера будет рост его профессиональных навыков и, следовательно, результативности работы.

Источник