close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

3069.Спортивная метрология

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
N \
СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ И СПОРТА
В.Н.ПОПКОВ
СПОРТИВНАЯ МЕТРОЛОГИЯ
КУРС ЛЕКЦИЙ
v
I
Омск 2004
ВНЕСТИ
" о м л
ы о
ЪЧ
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В.Н.Попков. Спортивная метрология: Курс лекций. - Омск: Изд-во
СибГУФК, 2004. - 184 с.
В курсе лекций рассматриваются основные общетеоретические понятия
и положения метрологии, принципы выбора необходимой точности
измерения и пригодности измерительных средств, а также вопросы,
связанные с освоением методов контроля физических качеств человека,
тренировочных и соревновательных нагрузок.
Учебное пособие предназначено для студентов вузов физической
культт,^гя Спорта. •
Рецензенты: доктор пед. наук, профессор В.А.Аикин
доктор пед. наук, профессор И.Т.Лысаковский
Печатается
университета.
по решению редакционно-издательского
совета
В оформлении издания использован рисунок Леонардо да-Винчи
© Сибирский государственный университет физической культуры и спорта, 2004
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ОБЪЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Цель и задачи спортивной метрологии
Спортивная метрология является общеобразовательной учебной
дисциплиной, изучаемой в университете физической культуры и спорта.
Теоретической основой дисциплины служат теория вероятностей,
математическая статистика, информатика и физика. Специфические
особенности измерений, выполняемых на человеке, обусловили
необходимость, кроме традиционных для метрологии подходов,
использовать идеи биометрии. Преподавание спортивной метрологии
предусматривает использование понятий, освоенных студентами в таких
дисциплинах как биология, физиология, психология, биомеханика и др.
Основное содержание курса спортивной метрологии наиболее тесно связано
с теорией и методикой физического воспитания и избранным видом спорта,
обеспечивая их количественными и логическими методами.
Теоретические знания и практические навыки, которыми должен
овладеть студент в ходе освоения курса, необходимы для решения
педагогических задач, связанных с комплексным контролем за состоянием
занимающихся физической культурой и спортом.
В теоретическом разделе курса студенты должны получить знания об
общих требованиях к измерительным процедурам и измерительным
устройствам, а также о специфике измерений, выполняемых на человеке, и
освоить теоретические основы тестирования и оценивания. Кроме того, они
должны получить представление о методах измерения, применяемых для
решения типовых задач в области физического воспитания и спорта.
В результате освоения теоретической и практической части курса студент
должен уметь: выбрать адекватную педагогической задаче тестовую процедуру
и способ измерения, выбрать необходимую точность измерения, оценить
надёжность и информативность теста. Кроме того, студент должен уметь
построить шкалу для индивидуальной оценки результатов тестирования,
нормативы и модельные характеристики; уметь составить комплекс тестов
для оценки общей и специальной физической подготовленности, прогноза
спортивной результативности, отбора спортсменов; уметь осуществить
обобщённую оценку результатов комплексного тестирования.
Содержание курса может быть условно разделено на два
взаимосвязанных раздела:
1. Теоретические основы измерений.
2. Измерения в области физической культуры и спорта.
Содержание первого раздела курса составляют основные общетеоретические понятия и положения метрологии (измерение, единицы измерения
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
и требования к ним, международная система единиц - СИ, основы
стандартизации). Значительная часть этого раздела посвящена освоению
вопросов, связанных с погрешностями измерений: природа погрешностей,
способы оценки и описания погрешностей, и способы повышения точности
измерений. Здесь же рассматриваются принципы и приёмы выбора
необходимой точности измерения и определения пригодности
измерительных средств.
Эта часть курса сопровождается лабораторными занятиями, в ходе
которых студенты знакомятся с измерительными устройствами,
применяемыми в исследовательской и практической работе в области
физической культуры и спорта.
Основным содержанием второго раздела являются теоретические
аспекты, связанные с определением пригодности тестов и оценкой
результатов тестирования, освоением методов контроля физических качеств
человека, контроля тренировочных и соревновательных нагрузок, методов
построения оценочных шкал, нормативов и модельных характеристик.
Курс содержит краткое изложение материала, рассчитанного на 20
часов, и охватывающего 7 основных тем:
1. Метрология. Основы теории измерений.
2. Погрешность измерений.
3. Основы теории тестов.
4. Основы теории оценивая.
5. Нормы и квалификационные системы.
6. Основы контроля в спорте.
7. Отбор в спорте.
Изучение предлагаемого лекционного материала не освобождает
студента от необходимости выполнения лабораторных работ и изучения
учебной и методической литературы, список которой приводится в конце
каждой темы. Значком * помечены источники, в которых вопросы лекции
освещены наиболее полно.
Для облегчения усвоения материала и самопроверки каждая тема
сопровождается вопросами.
4
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лекция 1
МЕТРОЛОГИЯ. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ИЗМЕРЕНИЙ
1. Качественное и количественное описание явлений и свойств
объектов.
2. Содержание метрологии и учебного курса "спортивная метрология".
Два подхода к определению понятия "измерение".
3. Единицы измерений. Система СИ ( SI).
4. Единство измерений.
5. Стандартизация.
1. КАЧЕСТВЕННОЕ И КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПИСАНИЕ
ЯВЛЕНИЙ И СВОЙСТВ ОБЪЕКТОВ
Описание любого объекта может осуществляться как качественным,
так и количественным способом. Качественное описание свойств, сторон
и отношений объектов осуществляется в словесной форме и используется
для объяснения смысловой, содержательной сущности изучаемых явлений,
раскрытия их внутренних и внешних причинно-следственных связей. Это
описание всегда осуществляется человеком (субъектом), опирается на
накопленные им знания и информацию, полученную с помощью органов
чувств. Следовательно, качественное описание всегда имеет значительную
долю субъективной окраски, не случайно объяснения одного и того же
факта разными людьми могут существенно различаться.
Количественное описание тех же объектов предполагает использование
объективной меры интересующего нас свойства, качества и выражается с
помощью чисел, геометрических образов, опирающихся на строгие
математические и логические законы. Количественное описание является
результатом подсчётов или измерений.
Если интересующее нас свойство не может быть выражено с помощью
объективной количественной меры, его количественное описание может
быть получено с помощью экспертного оценивания. Например, оценка
спортивного результата в фигурном катании или гимнастике. Заметим, что
такая оценка, хотя и имеет количественное выражение, по своей природе
субъективна и для повышения ее объективности требуется применение
приемов, которые разрабатываются в специальных отраслях науки квалиметрии, теории тестов.
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Одним из центральных понятий количественного подхода является
понятие "величина" ("физическая величина").
Величина - это количественное выражение какого-либо качества.
Определение величины включает в себя следующие компоненты:
• качество, которое она выражает;
• возможные значения, которые она может принимать (перечень этих
значений для дискретных величин, или интервал возможных значений для
непрерывных величин);
• закон или правило, порождающие конкретные значения величины.
Например, величина "средняя скорость движения" может отражать такое
качество бегуна-спринтера, как "быстрота".
Эта величина может принимать значения от 0 до 15 м/с. Значения
величины определяются по формуле:
где V - скорость движения, S - пройденный путь, t - время движения.
Конкретные значения величины могут быть получены с помощью
теоретических расчетов или эмпирическим путем, в специально
организованном для этой цели эксперименте.
Важной особенностью количественного описания является его
абстрактный характер, поскольку используемые при этом числа являются
математическими абстракциями, "оторванными" от вещественной сущности
изучаемых объектов. С одной стороны, это дает возможность использовать
одни и те же математические модели при решении однотипных задач,
относящихся к самым различным по своей природе объектам и их
свойствам. Например, получив количественные значения величин X и У,
мы можем оценить погрешность в их измерении, используя одну и ту же
формулу, независимо от того, какие качества выражены с помощью этих
величин (физические, химические и другие). Именно благодаря
абстрактному характеру количественных описаний мы можем говорить об
измерениях "вообще", относя рассматриваемые положения к любой отрасли
науки или практики, в которой могут проводиться измерения. С другой
стороны, тот факт, что при количественном описании используются не сами
объекты (свойства объекта), а их математические модели, свидетельствует
о том, что результат количественного описания является объективным, в
первую очередь, в отношении избранной модели, которая всегда отражает
реальное явление в неполном, усеченном виде. Что касается самого реального
явления, то объективность описания его свойств зависит от того, насколько
адекватна (удачна) избранная исследователем модель.
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Следует также подчеркнуть, что результат количественного описания
может быть наполнен смысловым содержанием только в результате
своеобразного "перевода" с количественного на качественный язык. Этот
"перевод" также носит субъективный характер, поскольку его всегда
осуществляет человек.
Это обстоятельство указывает на недопустимость как излишнего
преувеличения роли количественных методов, так и пренебрежительного
отношения к их роли в решении задач науки и практики в любой сфере
человеческой деятельности.
2. СОДЕРЖАНИЕ МЕТРОЛОГИИ И УЧЕБНОГО КУРСА
"СПОРТИВНАЯ МЕТРОЛОГИЯ". ДВА ПОДХОДА
К ОПРЕДЕЛЕНИЮ ПОНЯТИЯ "ИЗМЕРЕНИЕ"
Метрологию (от греческого metron - мера и logos - учение) обычно
определяют как науку, связанную с измерениями. Современное понимание
метрологии значительно шире, в нём можно выделить три раздела:
метрологию как науку, законодательную и практическую метрологию.
Метрология как наука, включает в себя: учение об измерении как
познавательном процессе; научное обоснование единиц измерений; теорию
погрешностей измерений, теорию адекватного выбора средств измерений.
Таким образом, предметом метрологии как науки являются "измерения
вообще", независимо от той научной или практической сферы, в интересах
которой они выполняются.
Законодательная метрология служит средством государственного
регулирования метрологической деятельности посредством законов и
законодательных положений.
Практическая метрология занимается реализацией результатов
научной и законодательной метрологии в практике измерений (в том числе
и в области физической культуры и спорта).
Основные положения из этих разделов рассмотрены в данном
лекционном курсе.
Задачами метрологии является обеспечение единства (сравнимости)
и необходимой точности измерений.
Что касается учебного курса "спортивная метрология", то его
содержание выходит за рамки общей метрологии по следующим
обстоятельствам. Для решения многих задач физического воспитания и
спорта специалистам приходится иметь дело с количественным описанием
не только физических величин (время, масса, длина, сила), но и с описанием
педагогических, психологических, социальных, биологических
характеристик, многие из которых невозможно выразить в единицах
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
измерения физических величин. Поэтому в курсе спортивной метрологии,
кроме перечисленных выше вопросов, рассматриваются основы теории
тестов, теории оценивания и вопросы, связанные с контролем состояния и
физических способностей человека.
Измерение
Для понимания границ метрологии как науки необходимо дать
определение ее предмету - измерению.
В большинстве современных словарей, энциклопедий! учебных
пособий даются незначительно различающиеся по форме, и совпадающие
по содержанию определения понятия "измерение".
'
Измерение - познавательный процесс сравнения измеряемой величины
с величиной того же наименования, принятой за единицу.
Таким образом, измерение представляет собой физический
эксперимент, в ходе которого происходит установление отношения
измеряемой величины к единице измерения, т.е. определяется, во сколько
раз измеряемая величина больше или меньше единицы измерения.
Такое понимание термина "измерение" является классическим и
восходит к истокам метрологии как науки об измерении физических величин.
В дальнейшем, по мере проникновения количественных методов в область
таких наук, как психология, педагогика, социология, возникла
необходимость описания свойств и качеств, неподдающихся
непосредственному выражению через единицы измерения физических
величин (например, таких свойств, как интеллект, успеваемость,
выносливость и др.). В связи с этим началась активная разработка различных
методов И приемов количественного описания таких свойств. Совершенно
очевидно, что без создания таких методов невозможно было бы дальнейшее
развитие некоторых областей науки и практики. Однако то обстоятельство,
что в результате использования этих методов появляется количественная
характеристика, привело некоторых авторов к расширенной трактовке
понятия "измерение" как "процесса установления соответствия между
изучаемыми явлениями, с одной стороны, и числами - с другой." >Так,
американский ученый С.Стивенс в 1951 году определил это понятие как
"правило предписывания чисел объектам или их свойстёам". :
Существуют как сторонники, так и противники такого понимания
термина "измерение". В данном пособии мы будем придерживаться первого
из приведенных выше определений.
И, тем не менее, неоднозначность трактовки понятия "измерение" в
научной и методической литературе создает серьезные неудобства.
Для уточнения способа получения количественной характеристики
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
используют особое понятие "шкала". Ознакомление с содержанием этого
понятия целесообразно, по меньшей мере, по следующим причинам: указание
шкалы дает возможность не только понять способ получения количественной
характеристики, но и оценить степень ее объективности, выбрать метод
последующего статистического анализа и, наконец, знание использованной
шкалы может оказаться полезным при качественной (смысловой)
интерпретации количественных данных.
Шкалы измерений
Шкалой измерения называют упорядоченную совокупность значений
величины.
Существует большое количество различных шкал, но наиболее
распространенными являются четыре типа: наименований (номинальная),
порядка, интервалов и отношений.
Шкала наименований (номинальная). Название шкалы происходит от
латинского name - имя. Это наиболее простая из шкал, в которой числа
используются в качестве меток, ярлыков, присваиваемых объектам,
классифицируемым по какому-либо признаку. Например, номер учебной
группы, номер игрока в команде и т.п. Поскольку в этой шкале нет
отношений "больше - меньше", использованные числа только указывают
на наличие какого-либо свойства, но не выражают его количественную меру.
В принципе, вместо чисел можно было бы использовать и другие
"метки", "символы" (так, в детском саду детям, не знающим чисел, вместо
номера на шкафчике с одеждой в качестве метки используют какую-либо
картинку).
Если количественные характеристики объектов выражены в шкале
наименований, то с ними имеет смысл выполнять ограниченное число
статистических процедур: определение частоты, нахождение моды,
построение графиков распределения, вычисление тетрахорического и
полихорического коэффициентов корреляции. Выполнять какие-либо
арифметические операции с этими числами смысла не имеет.
Шкала порядка. Эта шкала позволяет упорядочить объекты в
зависимости от различий в уровне какого-либо свойства, но не позволяет
указать количественную меру этих различий. Например, известны места,
занятые спортсменами в забеге, но время, показанное каждым из них,
неизвестно. В такой ситуации можно объективно сказать, у кого время
больше, но нельзя судить, на сколько различаются результаты.
Приведенный пример, конечно, является искусственным, но наглядно
иллюстрирует понятие шкалы порядка. Несколько иная, но очень похожая
ситуация возникает, если измерить интересующее качество в принципе
9
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
невозможно, но можно, с достаточной для решения практической задачи
вероятностью, оценить ранги объектов по заданному свойству. Например,
с помощью экспертных оценок, как это делается при судействе в фигурном
катании, гимнастике или на конкурсе красоты.
Эти шкалы широко применяются в гуманитарных науках, психологии,
педагогике, социологии и в области спорта, в особенности в тех его видах,
где результат невозможно подвергнуть объективному измерению.
Если количественные оценки свойства выражены в шкале порядка, то
возможно установление отношений "больше - меньше", нахождение
медианы, вычисление ранговых коэффициентов корреляции и
использование ранговых (непараметрических) критериев проверки
статистических гипотез.
Шкала интервалов. Если в шкалах наименования и порядка единицы
измерения не используются, то в шкале интервалов численные значения
величины разделены определенным числом единиц измерения.
Отличительной особенностью этой шкалы является произвольно
установленное начало отсчета. Например, при измерении температуры, угла
в суставе или летоисчислении. Результаты измерений, выполненные в этой
шкале, позволяют судить о том, "насколько одно значение больше другого",
но не позволяют вычислять отношение, т.е. оценивать "во сколько раз
больше".
Для анализа результатов измерений, выполненных в шкале интервалов,
возможно применение любых статистических процедур, кроме вычисления
отношений.
Шкала отношений. Шкала отношений характеризуется не только
разделением полученных значений вполне определенным числом единиц
измерения, но и тем, что нулевая точка в ней не произвольна, а
свидетельствует, что уровень измеряемого свойства в ней действительно
равен нулю.
В связи с этим в этой шкале имеет смысл находить отношения, т.е.
определять, "во сколько раз одно значение величины больше другого".
В практике физической культуры в шкалах отношений измеряют
расстояние, массу, силу, скорость и другие величины, в том числе и те,
которые образуются как разности чисел, полученных в шкале интервалов
(например, интервалы времени).
Для анализа результатов измерений, выполненных в шкале отношений,
могут быть использованы любые методы математической и статистической
обработки без каких-либо ограничений.
Заметим, что шкала отношений может быть преобразована в шкалу
интервалов или порядка, однако шкалы наименований и порядка не могут
быть преобразованы в шкалу интервалов или отношений.
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Кроме того, следует подчеркнуть, что из всех перечисленных шкал
только шкала отношений в полной мере соответствует понятию "измерение"
в классическом его понимании.
Классификация измерений
Для более детального изучения измерительного процесса в метрологии
используют различные классификации измерений. В основу таких
классификаций, в зависимости от их назначения, могут быть положены
различные признаки: тип организации измерений, тип измеряемых величин;
специфика изучаемых объектов; принципов, положенных в основу
измерительного процесса, или особенности практической реализации
процедуры измерения.
По типу организации измерения можно разделить на прямые и
косвенные.
Прямыми называют измерения, при которых измеряемая величина
непосредственно сравнивается с мерой (овеществленной единицей
измерения), т.е. в полном соответствии с определением понятия
"измерение".
Примером прямых измерений может служить измерение длины
дистанции рулеткой или массы спортивного снаряда путем его взвешивания
на рычажных весах с помощью гирь (рулетка и гири являются мерами овеществленными единицами измерения).
В практической деятельности прямые измерения встречаются крайне
редко, поскольку не всегда имеется возможность непосредственного сравнения
измеряемой величины с мерой, или создание меры может быть весьма
затруднительным делом. Например, создать меру объема, равную 1 м3
несложно, изготовив куб с ребром в 1 м. Однако трудно представить себе
прямое измерение объема спортивного зала с помощью такой меры. В то
же время легко определить объем помещения, измерив его длину L, ширину
В и высоту Н, и найдя произведение этих линейных величин. В данном
случае искомая величина V (объем) непосредственно не измеряется, а
рассчитывается на основании измерения других величин, связанных с ней
известной зависимостью:
V = L-BH
Если значение искомой величины непосредственно не измеряется, а
находится на основании зависимости между этой величиной и другими
величинами, подвергнутыми измерению, то измерение называется
косвенным.
В ряде случаев проведение измерений возможно только косвенным
путем, например, измерение энерготрат организма при выполнении
мышечной работы или измерение опорных реакций бегуна.
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
По типу измеряемой величины можно выделить целые классы
измерений или отдельных их типов: линейные и угловые измерения,
электрические, динамометрические (измерения силы), эргометрические
(измерение работы и мощности) и др.
По специфике изучаемых объектов - антропометрические (измерения
размеров тела человека), метеорологические (измерения состояния
атмосферы земли), геодезические (измерения земной поверхности) и т.п.
По сфере практического использования - медицинские, биологические,
спортивные, электротехнические и др.
По принципу, положенному в основу измерительного процесса радиолокационные (измерения расстояния, построенные на принципе
радиолокации), электротензодинамометрические (измерения силы,
построенные на основе регистрации величин деформаций и преобразования
их в электрический сигнал) и т.п.
По особенностям практической реализации процесса измерения или
условиям его проведения-, автоматизированные, телеметрические (измерения
на расстоянии), лабораторные, полевые и т.д.
Измерения являются прикладной, обслуживающей сферой деятельности
человека, они всегда выполняются не ради самих измерений, а для решения
конкретных научных или практических задач, поэтому принципы, положенные
в основу классификаций, и наполнение выделяемых при этом классов, могут
изменяться в зависимости от конкретных задач, возникающих в практике.
3. ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЙ. СИСТЕМА СИ (SI).
Из определения понятия измерения физической величины, т.е.
измерения, выполненного в шкале интервалов или шкале отношений, следует,
что для его практической реализации необходимо иметь единицу измерения.
Единицей измерения принято называть конкретное значение физической
величины, которому по определению (по договоренности) присвоено
значение равное единице. Например, единица измерения времени = 1 секунде.
Единицу измерения можно получить различными способами:
1. Единицу измерения можно выбрать независимо от единиц измерения
других величин. Выбранная таким образом единица называется независимой.
2. Единицу измерения можно получить с помощью формул,
выражающих количественную зависимость между физическими
величинами. Например, единица скорости равномерного движения может
быть получена по формуле V=S/t. Если за единицу расстояния,
пройденного телом, принять 1 метр, а за единицу времени - 1 секунду, то
единица скорости будет:
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1м
, ,
— = 1 м/с .
1с
Аналогичным образом можно получить единицы измерения и других
величин.
Единицы измерения, образованные на основе независимых единиц при
помощи формул, выражающих физические законы, называются производными
единицами. К числу производных единиц можно отнести единицы измерения
площади - квадратный метр, объема - кубический метр, ускорения - метр в
секунду в квадрате и др.
3. Единицу измерения можно получить путем деления или умножения
основной или производной единицы на целое число (обычно на 10 или на
число, являющееся степенью при основании 10). Например, 1 километр =
103 метра, 1 миллиметр = 10° метра.
Единицы, образованные путем умножения основной или
дополнительной единицы на отвлеченное целое число, называются
кратными единицами, а единицы, полученные путем деления, - дольными
единицами.
Наименования кратных и дольных единиц образуют с помощью
добавления специальных приставок к основному названию единицы
(таблица 1).
Таблица 1
Приставки для образования кратных и дольных единиц
Приставки Отношение Обозна- Обознакратных
к основной чение
чение
единице
единиц
русское международное.
Т
Тера
10й
Т
Г
Гига
10*
G
Мега
М
10"
М
10J
к
Кило
к
10*
г
h
Гекто
10'
Дека
da
да
Приставки Отношене Обознадольных
к основной чение
единиц
единице
международное
Деци
10"
d
Санти
ю-*
с
Милли
10'J
m
Микро
10-"
И
Нано
10g
п
Пико
10-"
Р
Требования к единицам измерения
Выбор единицы измерения должен удовлетворять ряду требований. К
числу важнейших из них следует отнести: определенность,
воспроизводимость, стабильность, локальную независимость, практичность,
системность и международную универсальность.
Коротко рассмотрим сущность этих требований.
Определенность (определяемость). Любая единица измерения должна
быть четко и однозначно определена, через физический процесс, явление,
образцовое тело (эталон), или через единицы измерений других величин,
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
связанных с измеряемой величиной детерминированным количественным
законом. Например, сутки - единица измерения времени, равная времени
полного оборота Земли вокруг своей оси; килограмм - единица массы,
равная массе платино-иридиевого эталона килограмма; 1 метр в 1 секунду единица скорости прямолинейного равномерного движения, при котором
тело за время, равное 1 секунде, проходит путь, равный 1 метру.
Воспроизводимость. В основу определения единицы измерения должны
быть положены такие явления или процессы, которые можно осуществить
или наблюдать и которые позволяют воспроизвести единицу измерения в
случае утраты ее эталона, т.е. речь идет о возможности физического
воспроизведения меры измеряемой величины или величин ее порождающих.
Например, в случае утраты эталона единицы массы - килограмма, его легко
можно воспроизвести как массу 10 см3 дистиллированной воды при
температуре +4°С.
Стабильность. Единица измерения не должна изменяться с течением
времени или под влиянием каких-либо внешних воздействий. Например,
если за единицу силы света принять "яркость солнечного освещения первого
июля текущего года", то эта единица ежегодно бы изменялась в зависимости
от метеоусловий.
Локальная независимость. Единица измерения не должна изменяться
в зависимости от места измерения в пространстве. Например, если в качестве
единицы давления избрать его величину на поверхности земли, то в разных
точках земной поверхности (в зависимости от высоты над уровнем моря)
эта единица будет различаться.
Практичность. Это требование заключается в том, чтобы единица
измерения была удобна для использования в практической деятельности.
Например, для практического измерения малых или больших расстояний
такая единица длины как метр практически не пригодна, поэтому
приходится использовать другие единицы длины. Так, в ядерной физике
используется единица длины - ангстрем = 10"10м, а в астрономии парсек =
3,086 • 1016м.
Системность. Различные величины, измеряемые нами, находятся в
определенных отношениях между собой, определяемых объективными
законами природы. Поэтому конструкция единицы измерения, построенная
с учетом физических законов, позволяет избежать излишних вычислений
при анализе результатов измерений. Например, логично, измеряя расстояние
в метрах, время в секундах, в качестве единицы скорости избрать один
метр в одну секунду, а не один километр в час.
Международная универсальность. Исторически сложилось так, что
основные единицы измерения в различных странах были неодинаковы, даже
если носили одинаковое название. Например, в России и в Англии единицей
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
массы служил фунт. Однако это были разные фунты, английский был
"тяжелее" российского в 1,1076399 раза. Это создавало большие неудобства
в осуществлении международных контактов. Преодолеть это неудобство
можно было за счет введения единой международной системы единиц. Такая
система была создана и в настоящее время используется подавляющим
числом стран.
Нетрудно заметить, что перечисленные требования к выбору единиц
тесно связаны между собой, поэтому нарушение одного из них влечет за
собой невыполнение других. С другой стороны, абсолютное выполнение
всех требований в области практических измерений невозможно, поэтому
эти требования следует рассматривать как относительные и стремиться к
выполнению их в той степени, в какой это необходимо для решения
поставленных задач.
Системы единиц измерения
В числе требований, предъявляемых к единицам измерения, мы уже
упомянули системность.
Одним из первых на важность и полезность соблюдения этого
требования обратил внимание немецкий математик К.Гаусс, который в 1882
году показал, что если выбрать произвольно и независимо три физические
величины X, Y, Z, представляющие основные свойства материального мира,
например, длину, массу и время, то все остальные величины могут быть
выражены с помощью математических формул, отражающих закономерные
зависимости между этими величинами. При этом любая физическая
величина G может быть выражена в виде произведения:
G = kX>> У ? ,
где р, q, г - целые или дробные положительные или отрицательные
числа, к - коэффициент пропорциональности.
Пользуясь этим уравнением можно определить единицы измерения
этих физических величин таким образом, чтобы единицы были связаны
между собой такой же зависимостью, как и величины.
Совокупность единиц, построенная по этому принципу, принято
называть системой единиц измерения.
Величины X, Y, Z называют основными величинами системы, а единицы
их измерения - основными единицами системы.
Все остальные величины, выраженные через основные, называют
производными величинами, а единицы их измерения - производными
единицами системы.
В качестве основных единиц системы можно выбрать единицы
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
измерения любых физических величин. Число основных единиц может быть
выбрано различным.
Одним из важнейших понятий, используемых для описания величины
и единицы ее измерения, в любой системе является "размерность".
Размерностью величины называют выражение, связывающее основную
и производную единицы при коэффициенте пропорциональности к= 1.
Например, если размерность длины - L, размерность времени - Т, то
размерность
скорости будет [V]=L-T~\
соответственно размерность
ускорения [ а ] = L Т2.
Если вместо символа величины подставить соответствующие
обозначения единиц изменения этих величин, то получим размерность
единицы измерения.
Так, размерность единицы измерения скорости [ V ] = м • с~' ,
размерность единицы ускорения [ а ] = м • с'2.
В состав системы единиц измерения могут входить независимые
единицы, которые не входят в размерности производных единиц. Такие
единицы называются дополнительными единицами системы.
Требования к построению систем единиц измерения
Для того чтобы система единиц была удобна в практическом
использовании, при ее создании необходимо соблюдение определенных
требований:
1. Число основных единиц системы должно быть сведено к разумному
минимуму. Это позволяет уменьшить число размерных коэффициентов.
Опыт показал, что для измерения механических величин наиболее удобной
является система с тремя основными единицами: длины, массы и времени
или длины, силы и времени. Для измерений в области молекулярной физики
удобной является система с четырьмя основными единицами: длины, массы,
времени и температуры. Для электромагнитных величин - также с четырьмя
основными единицами: длины, массы, времени и силы тока.
2. Необходим такой выбор основных единиц, чтобы они и производные
от них единицы были удобны для практического использования. Кроме
того, основные единицы должны быть такими, чтобы их можно было
воспроизвести в виде эталонов или эталонных установок.
3. Во всех определяющих уравнениях системы коэффициенты
пропорциональности должны быть безразмерной величиной, равной
единице.
4. Система должна содержать единицы измерения всех величин в той
области, для которой она предназначена.
5. Система должна содержать только одну единицу измерения для
каждой физической величины.
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Исторические предпосылки возникновения международных систем
единиц измерения
При решении бытовых, технических и научных задач человечество
постоянно испытывало необходимость создания единиц измерения.
Поскольку единицы измерения могут выбираться произвольно, то в разных
странах для измерения одних и тех же величин использовались различные,
порой трудно сопоставимые единицы измерения.
Развитие международных отношений между странами, торговые,
научные, военные, культурные контакты настоятельно требовали
унификации единиц измерения. Наибольшее распространение в мире
получили две системы - дюймовая, основными единицами которой являются
дюйм (2,54 см), фунт (0,45359237 кг) и секунда; и метрическая система, в
основе которой лежат: метр, килограмм и секунда. В настоящее время
метрическая система используется более чем в 130 странах мира, однако, в
силу сложившихся традиций в англоязычных странах: Англии, США, Канаде
и Австралии наряду с метрической используется дюймовая система.
Метрическая система возникла в период Великой Французской
революции и была разработана в 1791. Создателями системы явились
виднейшие ученые того времени: Лагранж, Лаплас и др. По замыслу
комиссии новая система мер должна была служить "на все времена для
всех народов".
Основные требования при создании системы сводились к следующему:
1. Система должна основываться на единице длины, взятой
непосредственно из природы и, в случае утраты эталона, должна быть легко
восстановима.
2. Меры площади объема и веса должны быть производными от
единицы длины.
3. Дольные и кратные единицы должны образовываться по десятичной
системе.
Свое название система получила от главной единицы длины, названной
метром (от греческого metron - мера). В качестве метра была выбрана одна
десятимиллионная часть четверти Парижского меридиана. За единицу
площади была принята площадь квадрата, сторона которого равнялась
одному метру.
Единицей объема в метрической системе являлся объем куба с ребром
равным одному метру.
В качестве единицы веса был выбран вес одной миллионной части
кубического метра дистиллированной воды при температуре + 4°С. Эта
единица была названа граммом (от греческого gramma - мелкая мера веса).
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
За единицу емкости (вместимости) приняли объем тысячи граммов
дистиллированной воды при + 4° С и нормальном атмосферном давлении.
Единица была названа литром (от греческого litra - весовой фунт).
Для практических целей были введены более крупные единицы: для
площади ар (от латинского area - площадь) - квадрат со стороной = 10 м и
для веса - килограмм, равный 1000 граммов.
Во Франции эта система была введена в 1795 году, а с 1840 года она
стала обязательной.
Постепенно метрическая система стала распространяться по всему
миру. В 1875 году в Париже представителями 17 государств, в том числе и
России, была подписана метрическая конвенция, которая предусматривала
создание международного бюро мер и весов, а также регулярное (один раз
в 6 лет) проведение Генеральных конференций для совершенствования и
распространения метрической системы.
В 1889 году 1 Генеральная конференция утвердила прототипы метра и
килограмма и передала их на хранение в Международное бюро мер и весов.
С 1 января 1918 года в СССР было запрещено использование всяких других
мер, кроме метрических.
Международная система единиц измерения СИ ( SI )
Для успешного взаимодействия различных отраслей науки, техники и
производства, расширения научных и экономических связей необходимо
было установление единой международной системы единиц. С этой целью
в 1954 году X Генеральная конференция и международный комитет мер и
весов создали комиссию, которая в октябре 1960 года представила на XI
генеральную конференцию по мерам и весам проект единой системы единиц
с наименованием "Международная система единиц" сокращенно SI (СИ).
После ряда дополнений новая система единиц была утверждена, а с 1975
года после XV Генеральной конференции она приобрела свой современный
вид.
Основные, дополнительные и производные единицы СИ
Основными единицами СИ являются: метр, килограмм, секунда, ампер,
Кельвин, моль, канделла (таблица 2).
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 2
Основные единицы СИ
Величина
Длина
Масса
Время
Сила электрического тока
Температура
Количество
вещества
Сила света
Единица
Обозначение
русское
м
кг
с
Обозначение
международное
m
kg
s
Размерность
Название
L
М
Т
Метр
Килограмм
Секунда
I
0
Ампер
Кельвин
А
К
А
К
N
G
Моль
Кандела
моль
кд
mol
cd
Метр (м) - единица длины. Первоначально был установлен как одна
сорокамиллионная часть парижского меридиана. Позднее, в связи с
невозможностью воспроизведения с достаточной точностью повторных
геодезических измерений, по предложению России за эталон метра был
принят платино-иридиевый образец, хранящийся в Международном бюро
мер и весов. По штрихам, нанесенным на этом эталоне, его сличение с
другими образцами можно было производить с точностью от одной до
двух десятых микрона. Для научных целей такая точность оказалась
недостаточной, поэтому был найден более точный и более удобный для
воспроизводства эталон, построенный на свойстве раскаленных паров и
газов испускать излучения, дающие линейный спектр.
В настоящее время метру дано следующее определение:
метр - длина, равная 1 650 763, 73 длин волн излучения в вакууме,
соответствующего переходу между уровнями 2 р ш и 5 d5 атома криптона 86.
Килограмм (кг) - единица массы. Впервые был определен как масса
одного дециметра чистой воды при температуре +4° С. Позднее за эталон
был принят платино-иридиевый прототип килограмма. В настоящее время
имеет следующее определение:
килограмм - единица массы - представлен массой международного
прототипа килограмма.
Секунда (с) - единица времени . Первоначально была определена как
—-— часть средних солнечных суток. Однако в связи с тем, что суточное
86400
вращение земли подвержено колебаниям секунда была определена как
19
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
,,
31556925,9747
часть тропического года для 1900г. января 0 в 12 часов
г
равномерно текущего времени. Равномерно текущее время определяется с
помощью введения особых поправок к всемирному (наблюдаемому)
времени. Такое определение секунды также не обладало достаточной
точностью для современных научных целей, поэтому был найден способ
определения эталона секунды через промежуток времени протекания
внутриатомных процессов. Современное определение единицы измерения
времени следующее:
секунда - 9 192 631 770 периодов излучения, соответствующего переходу
между уровнями F = 4, mF = 0 и F = 3, mF = 0 основного атома цезия - 133
в отсутствии внешних полей. Таким образом, современная единица
измерения времени также имеет неуничтожимый, обладающий
воспроизводимостью и высокой точностью эталон.
Ампер (А) - единица силы тока. Ампер - сила неизменяющегося тока,
который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам
бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным
на расстоянии 1м один от другого в вакууме, вызвал бы между этими
проводниками силу, равную 2 • 10"7 единиц силы Международной системы
на каждый метр длины.
Кельвин ( К ) - единица термодинамической температуры. Измерение
температуры может осуществляться на основе двух принципов:
термометрическом и термодинамическом.
При построении термометрической шкалы жидкостных термометров
выбираются две заведомо постоянные температуры и расстояние между
уровнями жидкости в термометре (реперными точками) делится на
несколько равных частей - градусов. В первом ртутном термометре
Фаренгейта в качестве реперных точек были выбраны точки,
соответствующие температуре смеси льда с солью и нашатырем и
температурой тела человека. Расстояние между этими точками был разделено
на 96 частей, одна девяностошестая часть этого расстояния получила
название градуса Фаренгейта. В последствии появилась шкала Реамюра, в
которой градус составил ~~ часть между точкой таяния льда и точкой
80
кипения воды при нормальном атмосферном давлении, и шкала Цельсия, в
которой за градус принята ^
часть температурного интервала между
точками таяния льда и точкой кипения воды. В последнее время наибольшее
распространение получила шкала Цельсия. В англоязычных странах
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
используется также шкала Фаренгейта. Для перевода температуры,
выраженной в шкале Реамюра и Фаренгейта в шкалу Цельсия используется
равенство
t°R = ~5 t°C,
t°F = | t°C + 32°C.
Термометрические шкалы удобны для построения и практического
использования, однако они обладают существенным недостатком показания термометра зависят от рода термометрического вещества и
условий его теплового расширения. Этих недостатков лишена
термодинамическая шкала. Для построения термодинамической шкалы
достаточно выбрать одну реперную точку и найти отношение теплоты,
полученной телом от нагревателя, к теплоте, отданной им охладителю,
которое равно отношению температур нагревателя и охладителя. В
температурной шкале Кельвина в качестве реперной точки выбрана тройная
точка воды - температура равновесного сосуществования всех трех
состояний воды - жидкого, твердого и газообразного. Ей присвоена
температура + 273,16°. Точка таяния льда лежит на 0, 01 градуса ниже
тройной точки. Определение градуса Кельвина следующее:
Кельвин - единица измерения температуры по термодинамической
шкале, в которой для температуры тройной точки воды установлено значение
273,16°/Г (точно).
При переводе температуры из шкалы Кельвина в шкалу Цельсия следует
уменьшать значение первой на 273,15.
Кандела (свеча, кА) - единица силы света. Из названий единицы
понятно, что в качестве ее эталона первоначально использовались
стеариновые или парафиновые свечи определенного веса, с определенной
длиной пламени и расходом материала свечи в час. Позднее в качестве
эталона стали использоваться лампы накаливания с определенной силой
света. В настоящее время в качестве эталона используется специальная
установка, в которой сила света определяется по яркости расплавленной
платины, поэтому определение единицы силы света дается следующим
образом:
кандела (свеча) - единица силы света, значение которой принимается
таким, чтобы яркость полного излучателя при температуре затвердения
платины была 60 св на 1 см2.
Полным излучателем называется абсолютно черное тело, которое
полностью поглощает падающие на него лучи.
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Моль (mot) - единица количества вещества. Для измерения количества
вещества в системе СИ используется моль - количество вещества, масса
которого в граммах равна молекулярному весу. Моль индивидуальная
единица массы, относящаяся только к данному веществу.
Определение: моль содержит столько молекул (атомов или каких-либо
других структурных элементов вещества), сколько атомов содержится в 0,12
кг 12с (углерода ат.м.12) т.е. 6,022 • 1023.
Дополнительные единицы
Кроме перечисленных семи основных единиц, международная система
включает в себя и две дополнительные единицы, служащие для измерения
углов - радиан и стерадиан.
Радиан (рад) - единица плоского угла. Определение этой единицы
измерения следующее:
Радиан - угол между двумя радиусами круга, вырезающими на
окружности дугу, длина которой равна радиусу.
Стерадиан (ср) - единица телесного угла. Единица определена
следующим образом:
стерадиан - телесный угол, вершина которого расположена в центре
сферы и который вырезает на поверхности сферы площадь, равную площади
квадрата со стороной, равной радиусу сферы.
Угловые единицы не могут быть введены в число основных, так как
это вызвало бы затруднение в трактовке размерностей величин, связанных
с вращением (дуги, окружности, площади круга, работы пары сил и др.).
Вместе с тем угловые единицы нельзя считать производными, так как они
не зависят от выбора основных единиц.
Системы МКС, МКСГ, МКСА
Международная система СИ подразделяется на ряд самостоятельных
систем, используемых в различных областях научной и практической
деятельности: МКС, МКСГ и МКСА.
Система МКС была предложена в 1901 году итальянским инженером
Д.Джорджи и предназначалась для измерения механических величин.
Основные единицы - метр, килограмм, секунда. Для измерений
электрических и магнитных величин служит система МКСА с основными
единицами - метр, килограмм, секунда, ампер. Для измерений в области
молекулярной физики используется система МКСГ (метр, килограмм,
секунда, градус Кельвина.)
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ДРУГИЕ СИСТЕМЫ, ДОПУЩЕННЫЕ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ
Наряду с системой СИ, которая в соответствии с ГОСТ 9867-61
рекомендована к преимущественному использованию в России,
допускается использование и других систем единиц - СГС и МКГСС.
Система СГС разработана английским физиком В.Томсоном
(Кельвином).
Основные единицы - сантиметр, грамм, секунда. Так же как и
международная система СГС распадается на ряд отдельных систем,
относящихся к различным разделам науки и техники: СГСЭ, СГСМ и СГС
(Гаусса).
Кроме систем СИ и СГС иногда используется система МКГСС.
Основными единицами системы являются: метр, килограмм-сила (сила,
которая телу с массой в 1 кг сообщает ускорение, равное ускорению
свободного падения - 9,80665 м/с 2 ), секунда. В отличие от рассмотренных
выше систем, масса в МКГСС является величиной производной, а не
основной.
Внесистемные единицы
К внесистемным относят единицы, не входящие в число основных
или производных единиц системы, а также единицы, являющиеся кратными
или дольными от основных или производных единиц различных систем.
К числу наиболее часто используемых внесистемных единиц можно
отнести:
Единицы длины:
1 километр (км) = 103 м;
1 дециметр = 10'1 м;
1 миллиметр (мм) = 10"3 м;
1 микрон (мк, ) =10'6 м;
1 ангстрем (А) = Ю'10 м;
Единицы массы:
1 тонна (т) = 103 кг;
1 центнер (ц)= 102 кг;
1 карат (ct) = 2 • Ю-4 кг;
Единицы времени:
1 год = 3,16 107 с;
1 сутки = 86400 с;
1 миллисекунда (мс) = 10"3 с;
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Единицы плоского угла: 1 градус (°) = — рад = 1,75 • 10'2 рад.
1 OU
1 минута (') =
к
180-60
1 секунда (" ) =
Единицы площади:
Единицы объема:
рад = 2,91
10-4 рад.
л
рад = 4,85 Ю-6 рад.
180-60-60
1 ар (а) = 100 м2
1 гектар (га) = 104 м2
1 литр (л) = 1,000028 • Ю:3 м3
<!iJU..
.' И J: -/.Ч
Единицы угла поворота: 1 оборот в минуту (об/мин,) = п • рад
1 оборот в секунду (об/с) = 2 я • рад/с
Единицы силы:
1 тонна - сила (тс) = 9,80665 • 103 н
1 понд (п) = 9,81 н = 1 кГ
1 килопонд (кп) = 9,81 • 103 н
Единицы мощности:
1 лошадиная сила (л.с.) = 735,499 вт (75 кГм/с)
1 киловатт (квт) = 103 вт
Единицы работы и энергии:
1 килограммометр (кГм) = 1 килопондметру (кпм) = 9,8 дж
1 ватт-час (вт • ч) = 3,6 • 103 дж
Единицы давления:
1 бар (бар) = 103н/м2
1 миллиметр ртутного столба (мм.рт.ст.) = 133,322 н/м2
1 техническая атмосфера (ат или кГ/см2) = 9,80665 • 104 н/м2
1 миллиметр водяного столба (мл.вод.ст.) = 9,80665 н/м2
Единицы теплоты:
1 калория (кал) = 4,1868 дж
Наряду с перечисленными используются и другие внесистемные
единицы, служащие для измерения различных величин. Использование
внесистемных единиц связано с историческими традициями или удобством
их практического использования, хотя в ряде случаев это создает и
определенные затруднения.
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4. ЕДИНСТВО ИЗМЕРЕНИЙ
Метрология относится к такой сфере деятельности, в которой основные
положения должны быть закреплены законом, принимаемым высшим
законодательным органом страны. В 1993 году был принят Закон РФ "Об
обеспечении единства измерений". Под единством измерений понимается
такое их состояние, при котором обеспечивается достоверность измерений,
а значения измеряемых величин выражаются в установленных единицах. В
законе четко определены функции государственного метрологического
контроля и надзора. Закон укрепляет правовую базу для международного
сотрудничества в области метрологии. Этим законом предусмотрена
юридическая ответственность нарушителей метрологических норм вплоть
до привлечения их к административной, гражданско-правовой или
уголовной ответственности.
Одной из важнейших задач обеспечения единства измерений является
централизованное создание специальных технических средств, называемых
эталонами.
Эталон - это высокоточная мера, выполненная по особой спецификации
и официально утверждённая в установленном порядке в качестве эталона.
Эталон предназначается для воспроизведения и хранения единицы измерения
с целью передачи её размера другим средствам измерений. Эталоны
классифицируются на первичные (самые точные) вторичные и рабочие.
Первичный эталон может быть национальным (государственным) и
международным. Международные эталоны хранит и поддерживает
Международное бюро мер и весов. Национальные (государственные) эталоны
в России утверждает Госстандарт РФ. Национальные эталоны через
установленные периоды сравниваются с международными. Так, эталоны
метра и килограмма сличают каждые 25 лет, а электрические и световые один раз в 3 года.
Для практического воспроизведения физических величин заданного
размера используются меры (материализованные единицы измерения).
Однозначные меры воспроизводят только один размер (например, гиря).
Многозначные меры воспроизводят несколько размеров физической
величины. Например, миллиметровая линейка даёт возможность выразить
длину объекта в сантиметрах и миллиметрах. Номинальным называют
значение меры, указанное на ней. Действительное значение меры может
быть получено в результате её сравнения с эталоном и приводится в
специальном свидетельстве. Разность между номинальным и действительным
значениями называется погрешностью меры.
Измерительное средство может быть оценено более чем по двадцати
метрологическим характеристикам. Учёт всех этих характеристик
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
трудоёмкая процедура, оправданная только при высоких требованиях к
точности измерений. Потому наиболее часто используемой в практике
измерений характеристикой средства измерения является класс точности
(приведённая относительная погрешность, выраженная в процентах).
Закон "Об обеспечении единства измерений" устанавливает
следующие виды государственного метрологического контроля'.
утверждение типа средств измерений, которое проводится в
целях обеспечения единства измерений в стране, постановки на
производство и выпуск в обращение средств измерений, соответствующих
требованиям, установленным в нормативных документах. Решение об
утверждении типа принимается Госстандартом России по результатам
обязательных испытаний средства измерения;
поверка средств измерений, в том числе эталонов. Поверкой
называют совокупность операций, выполняемых органами Государственной
метрологической службы или другими уполномоченными на это органами с
целью определения и подтверждения соответствия средства измерений
соответствующим требованиям. Поверки бывают: первичные, периодические,
внеочередные, инспекционные, экспертные;
лицензирование деятельности юридических и физических лиц на
право изготовления, ремонта, продажи и проката средств измерений.
Одной из разновидностей метрологических мероприятий,
обеспечивающих единство измерений, является калибровка.
Калибровка средств измерений - это совокупность операций,
выполняемых с целью определения и подтверждения действительных
значений метрологических характеристик и пригодности к применению
средств измерений, не подлежащих государственному метрологическому
контролю.
В отличие от поверки, которую осуществляют органы государственной
метрологической службы, калибровка может проводиться любой
метрологической службой (или физическим лицом) при наличии надлежащих
условий для квалифицированного выполнения этой работы. Организация,
осуществляющая калибровку, выдаёт документ, удостоверяющий
пригодность средства измерений - сертификат о калибровке.
Основные задачи метрологического контроля.
определение соответствия выпускаемых средств измерений
утверждённому типу;
определение состояния и правильности применения средств
измерений, в том числе эталонов, применяемых для поверки средств
измерений;
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
определение наличия и правильности применения аттестационных
методик выполнения измерений;
соблюдение метрологических правил и норм в соответствии с
законом и действующими нормативными документами.
Для установления правильности показаний приборов необходимо
проводить периодическую поверку всей аппаратуры, используемой в
контроле и диагностике, управлении тренировочным процессом и научных
исследованиях в спорте.
Поверку проводят при помощи образцовых средств измерений, для
которых разработаны соответствующие поверочные схемы, устанавливающие
соподчинение эталонов, образцовых и рабочих мер и приборов, а также
значения погрешностей при передаче единиц измерения от эталонов к
образцовым средствам и рабочим приборам.
Поверку приборов для измерения спортивных параметров должны
проводить государственные или ведомственные поверители.
Если показания поверяемого прибора соответствуют (в пределах
допустимой погрешности) истинным значениям измеряемой величины,
прибор признают годным к эксплуатации и на него выдаётся свидетельство
о поверке, подписанное государственным или ведомственным поверителем,
проводившим поверку и руководителем метрологического подразделения.
Приборы, не удовлетворяющие требованиям прилагаемой к ним
технической документации, считают не прошедшими поверку и в обращение
не допускают.
^СТАНДАРТИЗАЦИЯ
В решении проблемы повышения качества результатов научных
исследований в физической культуре и спорте и усиления их практической
значимости большую роль играет стандартизация.
Стандартизация - это деятельность, заключающаяся в нахождении
решений для повторяющихся задач в сферах науки, техники и экономики,
направленная на достижение оптимальной степени упорядочения в
определённой области.
Использование стандартизации для внедрения результатов научных
исследований в практику даёт следующие преимущества:
- обеспечивает широту внедрения научных принципов в практику
контроля, диагностики и управления учебно-тренировочным процессом;
- гарантирует обязательность следования этим принципам, так как
стандарт имеет юридическую силу;
- стандартизация предъявляет особые требования к точности,
достоверности, надёжности и объективности сбора и обработки научных
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
данных и обоснованности их использования в каждом конкретном случае
при подготовке спортсменов.
В числе основных задач стандартизации следует выделить:
- установление метрологических норм, правил, положений и
требований;
нормативно-техническое обеспечение контроля (испытаний, анализа,
измерений), сертификации и оценки качества продукции.
Результатом стандартизации являются стандарты.
Стандарт - это нормативный документ, разработанный на основе
консенсуса, утверждённый признанным органом, направленный на
достижение оптимальной степени упорядочения в определённой области.
Для того чтобы использование стандарта приносило пользу обществу,
он должен быть основан на обобщенных результатах научных исследований,
технических достижений и практического опыта.
Законом РФ "О стандартизации" установлены следующие виды
стандартов:
- Государственные стандарты Российской Федерации (ГОСТ РФ);
- стандарты отраслей (ОСТ);
- стандарты предприятий (СТП);
- стандарты научно-технических, инженерных обществ и других
общественных объединений.
В сфере физической культуры и спорта действуют отраслевые
стандарты. Так, если Комитет РФ по физической культуре и спорту РФ
утверждает стандарт на условия (требования) к спортивным сооружениям,
для проведения соревнований российского масштаба, то эти условия
должны выполняться на всех сооружениях, где будут проводиться
соревнования масштаба страны.
Национальным органом по стандартизации в России является Комитет
Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации
(Госстандарт РФ), который осуществляет государственное управление
стандартизацией в стране, формирует и реализует государственную
политику в области стандартизации.
Национальный орган стандартизации наделён правом состоять членом
Международной организации по стандартизации (ИСО).
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вопросы для самопроверки
1. Какое описание свойств объекта называют качественным, в чём его
особенности?
2. Какое описание свойств объекта называю количественным, в чём его
особенности?
3. Что такое метрология?
4. Каковы задачи метрологии в спорте и физическом воспитании?
5. Что называют измерением?
6. По каким признакам (основаниям) можно классифицировать измерения?
7. Что такое шкала измерений?
8. Что такое шкала наименований?
9. Как образуется шкала порядка?
10. Что называется шкалой интервалов?
11. Что измеряется в шкале отношений?
12. Что называется единицей измерения?
13. Какие вы знаете способы получения единиц измерения?
14. Каковы требования к единицам измерения?
15. Что называют системой единиц измерения?
16. Как возникла международная система единиц измерения (СИ)?
17. Назовите основные и дополнительные единицы системы СИ.
18. Какие единицы измерения называют внесистемными?
19. Что понимается под единством измерений?
20. Что называется эталоном?
21. Что понимается под поверкой средства измерения?
22. Что называется калибровкой средства измерения?
23. Что понимается под стандартизацией?
24. Что такое стандарт?
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Литература
основная
1. Спортивная метрология: Учеб. для ин-тов физ.культ. / Под. ред
В.М.Зациорского.- М.: Физкультура и спорт, 1982.-256 с.
2. Годик М.А. Спортивная метрология: Учеб. для ин-тов физ.культ. - М.:
Физкультура и спорт, 1988.-192с.
3. * Смирнов Ю.И., Полевщиков М.М. Спортивная метрология: Учеб.
для студ. пед. вузов.-М.: Издательский центр "Академия", 2000. - 232с
4. * Попков В.Н. Введение в метрологию: Учеб. пособ. для студентов
инст. физ. культуры.-Омск, СибГАФК, 1996.-52 с.
дополнительная
5. Бурдун Г.Д. Единицы физических величин. - М : Комитет стандартов,
мер и измерительных приборов, 1967. - 213 с.
6. Сквайре Дж. Практическая физика: Пер. с англ. - М.: Мир, 1971. - 246 с.
7. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок: Пер. с англ. - М.: Мир, 1985- 272 с.
8. Уткин B.JI. Измерения в спорте: Введение в спортивную метрологию
/ М.: 1978 - 198 с. - В надзаг. ГЦОЛИФК.
9. Чертов А.Г. Международная система единиц измерения. - М.:
Росвузиздат, 1963. - 165 с.
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лекция 2
ПОГРЕШНОСТИ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
ИЗМЕРЕНИЙ
Понятие "погрешность измерения".
Классификация погрешностей.
Систематические погрешности.
Случайные погрешности.
Погрешности косвенных измерений.
Выбор измерительного средства.
Эксплуатация измерительных средств.
Точность вычислений и приведение результатов измерений.
1. ПОНЯТИЕ "ПОГРЕШНОСТЬ" ИЗМЕРЕНИЯ
Практическое осуществление процесса измерения показывает, что его
результат, как правило, не совпадает с истинным значением измеряемой
величины. Поэтому в задачу измерения входит не только нахождение самой
величины, но и оценка этого несовпадения, т.е. погрешности измерения.
Погрешностью (ошибкой) измерения называется отклонение результата
измерения от истинного значения измеряемой величины:
Д А=А-Ао
( 1 ),
где
Д А - погрешность измерения,
А - результат измерения,
Ао - истинное значение измеряемой величины.
Приведенное выражение (1) является математической формулой
определения понятия "погрешность измерения" и носит теоретический
характер. Практическое использование этой формулы для определения
погрешности конкретного измерения невозможно, так как Ао неизвестно.
Если же Ао известно, то измерение как познавательный процесс теряет
смысл. Что касается самого результата измерения А, то он не несет
информации о величине ДА. Поэтому для практической оценки погрешности
вместо Ао используют результат измерения, выполненного эталонным
прибором и среднее арифметическое от нескольких повторных измерений.
Причины погрешностей измерений
Для повышения точности измерений нужно не только уметь оценить
погрешность, но и выявить причины ее возникновения.
Источниками погрешностей измерений могут быть:
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1) измерительное средство или метод. Ни одно средство измерения
не является абсолютно точным, поскольку даже при самом тщательном
воспроизведении эталона идеальное его повторение практически
невозможно. Кроме того, определение кратности или дольности результата
измерения производится с округлением арифметического значения,
особенно, если это значение выражается иррациональным числом.
При осуществлении косвенных измерений могут иметь место
неточности количественных формулировок физических законов,
используемых для пересчета одних величин в другие, сам процесс пересчета
также может выполняться с ограниченной точностью;
2) внешние условия, в которых протекает процесс измерения, также
могут существенно исказить его результат (температура, влажность
окружающей среды, атмосферное давление и др.);
3) субъект, осуществляющий измерение, даже при самом
добросовестном отношении, может явиться источником погрешности.
Например, при ручном хронометрировании время реакции секундометриста
на сигнал стартера и момент окончания забега может не совпадать.
4) объект измерения также может быть источником погрешности,
особенно, если его свойства (а, следовательно, и величина их выражающая)
изменяются в процессе одного измерения. Последнее весьма характерно
для биологических объектов.
Заметим, что приведенное деление причин погрешностей является
весьма условным. В реальной практике измерений, как правило,
присутствуют все причины, однако в каждом конкретном измерении
соотношение их влияния может быть различным.
2. КЛАССИФИКАЦИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ
Погрешности измерений могут быть классифицированы по разным
признакам: по форме представления, в зависимости от условий проведения
измерений, по характеру проявления и возможности предсказания
погрешности, в зависимости от нашей осведомленности о величине и
причинах погрешности.
Абсолютные и относительные погрешности
По форме представления численной оценки любая погрешность может
быть представлена как абсолютная или как относительная.
Абсолютная погрешность вычисляется по формуле (1) и имеет
размерность измеряемой величины.
Оценивать точность измерения (или точность измерительного прибора)
только по абсолютной погрешности не совсем удобно. Например, если
32
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
известно, что дистанция соревнования измерена с погрешностью д А = 0,5
метра, но не известна длина дистанции, то судить о том, насколько хорошо
выполнено измерение и каковы возможные последствия допущенной при
этом ошибки, просто невозможно. Действительно, для спринтерской
дистанции в 100 м такая погрешность недопустимо велика, а для дистанции
30 км - практически несущественна.
Из приведенного примера ясно, что для оценки точности измерения,
с точки зрения практической пригодности его результатов, необходимо
сопоставить абсолютную погрешность с количественной оценкой самой
величины. Для этой цели служат относительные погрешности.
Относительной погрешностью измерения называют отношение
абсолютной погрешности к числу, характеризующему измеряемую величину.
Различают три вида относительной погрешности: истинную (или
действительную), номинальную и приведенную.
Истинная относительная погрешность - это отношение абсолютной
погрешности к истинному значению измеряемой величины:
s
n
=
0 "
А А
А
0
(2),
где 5 0 - истинная относительная погрешность.
Практическое использование истинной приведенной погрешности
осложняется тем, что Ао, как правило, не известно. На практике чаше
используется номинальная погрешность.
Номинальной относительной погрешностью измерения называют
отношение абсолютной погрешности к результату измерения (номиналу):
5н=
А А
——
А
(3),
где 5 Н - номинальная погрешность.
По смыслу как истинная, так и номинальная относительная
погрешности характеризуют точность измерения конкретного значения
измеряемой величины и практически совпадают.
Для характеристики точности измерительного средства (например,
прибора) используют приведенную относительную погрешность.
Приведенной относительной погрешностью называется отношение
абсолютной погрешности к максимальному значению величины, которое
можно измерить прибором в данном режиме.
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
А А
5 пр = —
А
(4),
ш а х
где 5 пр - приведенная относительная погрешность,
А шах - максимально-допустимое значение измеряемой величины
в данном режиме измерения.
В отличие от абсолютной погрешности, имеющей знак и размерность,
относительные погрешности выражаются неименованными числами и
всегда считаются положительными, это позволяет сопоставлять точность
измерений величин различного рода или точность различных
измерительных средств.
Относительные погрешности часто выражают в процентах:
6 % = б • 100%
(5)
Приведенная относительная погрешность, выраженная в процентах,
используется для определения класса точности прибора. В соответствии
с действующим в Российской Федерации стандартом ГОСТ 1845-59 для
электроизмерительных приборов предусматривается 7 классов точности
приборов: 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0. Приборам с приведенной
погрешностью более 4% класс точности не присваивается.
Основные и дополнительные погрешности
При разработке и изготовлении измерительных средств заранее
оговаривается необходимая их точность и типовые нормативные условия,
в которых будут проводиться измерения. Так, для лабораторного прибора
высокого класса точности такими условиями может явиться температура,
влажность окружающей среды, положение шкалы прибора (горизонтальное
и вертикальное), напряжение в сети источника питания и другие условия.
Но даже при соблюдении всех этих условий прибор имеет некоторую
погрешность, обусловленную особенностями его конструкции.
Погрешность измерения, возникающая в типовых, оговоренных
условиях использования измерительного средства, называется основной.
Таким образом, основная погрешность определяется возможностями
измерительного средства.
Погрешности, возникающие при отклонении условий измерения от
типовых, называются дополнительными.
Например, если прибор, предназначенный для лабораторных измерений,
использовать в полевых условиях, то возможны д о п о л н и т е л ь н ы е
погрешности, связанные с изменением внешних условий.
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
К числу дополнительных погрешностей относят и те, которые
возникают из-за неумелых, неквалифицированных действий человека,
осуществляющего измерение, т.е. субъективные ошибки. Если субъективные
ошибки принимают недопустимо большие значения, их называют
"промахами". К промахам относят также ошибки, возникающие в результате
резких скачкообразных отклонений от нормативных условий. Например,
скачкообразное изменение напряжения в сети питания измерительного
прибора.
Результаты измерений, отягченные промахами, обычно стремятся
исключить из дальнейшего рассмотрения.
Систематические и случайные погрешности
По характеру проявления и возможностям предсказания погрешности
измерения можно разделить на систематические и случайные.
Следует заметить, что при практическом осуществлении измерений
всегда присутствуют как систематические, так и случайные погрешности,
однако соотношение их может быть различным. Та из погрешностей, которая
значительно (в несколько раз) превышает другую, называется определяющей.
Количественная оценка величины и соотношения систематической и
случайной погрешностей имеет большое значение не только для
характеристики точности результата измерения, но и для определения
стратегии самой измерительной процедуры. Учитывая это, обратимся к более
подробному рассмотрению этих погрешностей и способов их оценки. Из
соображений удобства изложения начнем с раздельного их анализа.
3. СИСТЕМАТИЧЕСКИЕ ПОГРЕШНОСТИ
Если при проведении повторных измерений, проводящихся одним и
тем же методом с помощью одних и тех же приборов, величина ошибки
остается постоянной (или изменяется по известному детерминированному
закону), то такая ошибка называется систематической.
Например, при измерении длины линейкой, отличающейся от эталона
на величину Д, эта погрешность будет оставаться постоянной.
В случае если температура, в которой проводятся измерения, будет
изменяться, вызываемая этим фактором погрешность не будет постоянной,
но, при условии, если известен коэффициент теплового расширения
материала, из которого изготовлена линейка, для каждой температуры
величина погрешности может быть рассчитана заранее.
Таким образом, отличительной чертой систематической погрешности
служит не ее постоянство, а принципиальная возможность предсказания
ее величины и знака.
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Разновидности систематических погрешностей
Из приведенного выше следует, что систематические погрешности могут
быть выявлены для каждого конкретного измерения. В реальной практике
возможность предсказания систематической погрешности в значительной
мере определяется нашей информированностью о причине и величине
погрешности. С этой точки зрения систематические погрешности можно
разделить на 4 типа:
1) причины возникновения и величина погрешности известны;
2) причины погрешности известны, а величина ее не известна;
3) причины погрешности не известны, а ее величина известна;
4) не известны ни причина, ни величина погрешности.
Приведенные выше примеры с измерением длины при помощи линейки,
имеющей известную погрешность, следует отнести к первому виду. Другим
примером погрешности первого вида может служить погрешность,
возникающая при измерении стрелочным прибором, у которого стрелка
изначально смещена относительно нулевой отметки.
Ко второму типу относятся погрешности, связанные с несовершенством
измерительного средства и метода его использования. Например, когда
заранее известно, что при измерении будут получены завышенные значения
величины, но насколько завышенные - неизвестно. Погрешности,
обусловленные классом прибора, также относятся ко второму типу.
Максимальная систематическая погрешность иногда указывается прямо на
шкале прибора, иногда - в прилагаемой к нему документации. Если эта
погрешность не указана, то принято считать ее равной половине
минимального деления шкалы прибора.
На хорошо сконструированных приборах цена деления шкалы
согласована с классом точности, в таком случае нецелесообразно оценивать
доли деления на глаз.
Погрешности третьего типа могут быть вызваны различными
причинами, которые, в принципе, могут даже не представлять для
исследователя интереса, т.к. величина погрешности известна и может быть
учтена при окончательной оценке результата измерения.
Таким образом, наиболее "безобидными" являются погрешности
первого и третьего типов, т.к. если точно известна величина погрешности,
то в результат измерения можно внести поправку (значение погрешности,
взятое с обратным знаком):
Ао = А - А Ас
где Д Ас - поправка.
36
(6),
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Систематические погрешности первого и второго типов могут быть
устранены путем исключения вызывающих их причин.
Наиболее опасными являются погрешности четвертого типа, т.к.
производящий измерение может даже не подозревать об их существовании.
Например, если он слепо доверяет используемому методу (измерительному
устройству, прибору). Опасность возникновения таких погрешностей тем
больше, чем сложнее измерительная процедура. Одним из способов
выявления таких погрешностей является параллельное измерение другим
методом. Совпадение результатов измерений, выполненных различными
методами, хотя и не дает полной гарантии отсутствия погрешности, однако
вероятность случайного совпадения результатов в этом случае невелика.
Для выявления величины систематической погрешности второго и
четвертого типов результат измерения сравнивается с эталоном или
показаниями эталонного прибора.
В практике реальных измерений не имеет смысла сопровождать каждое
измерение подобной проверкой, поэтому она выполняется не для оценки
точности конкретного измерения, а для оценки измерительного средства
или метода.
Для уменьшения систематических погрешностей измерительных
средств, возникающих в процессе их эксплуатации, периодически
проводятся специальные метрологические процедуры:
1) тарирование - проверка измерительного средства путем сравнения
его показаний с показаниями эталонного прибора во всем диапазоне
измерительной шкалы;
2) калибровка - определение поправки для совокупности измерительных
мер (например, набора гирь).
Если в процессе калибровки выясняется, что систематическая
погрешность носит неравномерный, или медленно изменяющийся характер,
то измерительный прибор снабжается специальной таблицей поправок.
Одним из эффективных приемов повышения точности измерений
является рэндомизация (от английского random - случайный) - перевод
систематической погрешности в случайную, за счет многократного
повторения измерений таким образом, чтобы фактор, вызывающий
систематическую погрешность, действовал всякий раз по-разному.
Например, при взвешивании на весах такими факторами как минимум, могут
быть: сами весы, гиря и субъект, выполняющий взвешивание. Если один и
тот же человек с одной и той же гирей проведет измерение на разных весах,
а затем вычислит среднее арифметическое* от всех измерений, то
систематическая погрешность превращается в случайную. Если подозрение
вызывает гиря, то один и тот же человек, на одних и тех же весах может
провести несколько измерений с использованием различных гирь и затем
37
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
найти среднее значение всех измерений (погрешность, вызываемая весами
и субъектом, при этом не уменьшается). И, наконец, если подозрение
вызывает субъект, проводящий измерение, а весы и гиря "вне подозрений",
то повторные измерения с использованием одних и тех же весов и одной и
той же гири следует поручить разным людям, а полученные при этом
результаты усреднить.
4. СЛУЧАЙНЫЕ ПОГРЕШНОСТИ
Случайной называют такую погрешность, величину и знак которой в
каждом отдельном измерении точно предсказать невозможно. То есть,
появление этой погрешности можно рассматривать как случайное событие,
а любое ее значение - как одно из возможных значений случайной величины.
В отличие от систематических погрешностей, случайная погрешность
может быть предсказана только предположительно, т.е. с некоторой
вероятностью.
Примером случайной погрешности может служить ошибка,
возникающая при измерении времени прохождения дистанции ручным
секундомером, которая является следствием нестабильности времени
реакции судьи-хронометриста.
Для того, чтобы обнаружить случайную погрешность, измерение нужно
выполнить несколько раз. Если в серии повторных измерений,выполненных
одним и тем же методом в одних и тех же условиях, результаты измерений
не совпадают, то это свидетельствует о наличии случайной погрешности
(систематическая погрешность в этом случае также может присутствовать,
но она таким образом не выявляется).
Мы уже отмечали, что для случайной погрешности заранее точно
предсказать ее величину и знак в каждом отдельном измерении невозможно.
Однако это не означает, что случайные погрешности повторных измерений
"ведут" себя совершенно беспорядочным, хаотическим образом.
Оказывается, что при проведении достаточно большого числа повторных
измерений появление случайных погрешностей подчиняется вполне
определенным закономерностям, изучением которых занимаются теория
вероятностей и математическая статистика.
* На целесообразности использования среднего арифметического мы остановимся
далее, при рассмотрении случайных погрешностей. Если нам точно известно, что
систематическая погрешность во много раз превышает случайную, то измерение
достаточно выполнить один раз.
38
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
С точки зрения математической статистики случайная погрешность
является случайной величиной, охарактеризовать которую можно с
помощью распределения вероятностей, т.е. зависимости между
возможными значениями этой величины и вероятностями их появления.
Эта зависимость может быть представлена в виде формулы, графика или
таблицы.
Таким образом, для того, чтобы описать случайную погрешность,
нужно указать два числа - значение погрешности и вероятности.
Если нам каким-либо способом удалось получить представление о
распределении вероятностей случайной величины, то мы можем ответить
на вопрос какова вероятность Р того, что истинное значение величины Ао
не превысит заданное Ак
Р {-со<Ао<Ак}=а
(7)
или какова вероятность Р того, что величина примет значение, не
выходящее из промежутка (А,; А2):
р {A,<Ao<zA2}=
а
(8).
В случаях (7) и (8) вероятность Р называется доверительной
вероятностью (или коэффициентом надежности и в теории ошибок
измерений иногда обозначается как (X ). Сам же промежуток называют
доверительным интервалом.
Понятие распределение вероятностей является теоретическим и
относится ко всему множеству значений величины, а не к результатам
конкретных измерений, поскольку закон распределения вероятностей
измеряемой величины (или ее случайной погрешности) нам обычно
неизвестен.
Из теории вероятностей известно, что вероятность Р можно
рассматривать как теоретический предел, к которому стремится
относительная частота р , если число измерений П стремится к
бесконечности, т.е.
р = lim р ,
п—к»
таким образом, распределение вероятностей величины является
теоретической моделью эмпирического распределения относительных частот.
Необходимость использования теоретических моделей для описания
распределений случайных величин диктуется тем, что для теоретических
распределений разработаны соответствующие формулы и таблицы,
позволяющие выполнять необходимые расчеты независимо от физической
природы и единиц измерения изучаемой величины.
39
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Поскольку распределения случайной величины могут быть различны,
могут избираться и различные теоретические модели распределения
вероятностей. Выбор теоретической модели обычно осуществляется так:
сначала находят распределение эмпирических частот, затем подбирают
наиболее подходящую модель теоретического распределения вероятностей.
При этом очень важно, чтобы между этими распределениями было хорошее
соответствие, поскольку все последующие расчеты, выводы и прогнозы
строятся уже исходя из свойств избранной теоретической модели. Способы
и критерии оценки соответствия теоретического распределения
эмпирическим данным рассматриваются в литературе по математической
статистике.
Практика показывает, что в большинстве случаев распределение
вероятностей случайной погрешности измерения подчиняется нормальному
закону.
Аналитическое выражение функции плотности вероятности
нормального закона имеет вид:
(А-Ао)2
1
е
2 ст2
(9)
где А А - погрешность измерения;
W(A А)- плотность вероятности;
О - среднее квадратическое отклонение по множеству всех значений А А;
К, е - математические константы: 71 = 3,142...
е = 2,718...
Вид кривой и ее положение на оси абсцисс полностью определяется
двумя параметрами - математическим ожиданием и средним квадратическим
отклонением.
Математическое ожидание характеризует теоретическое значение
среднего арифметического погрешности Д А при бесконечно большом числе
измерений (п
°о) и соответствует центральной точке распределения,
расположенной под вершиной кривой. Если А А целиком определяется
случайной погрешностью, то его значение равно 0, если это равенство не
выполняется, то центр распределения смещается на оси абсцисс на
величину, совпадающую по знаку и модулю с величиной систематической
погрешности.
Для приближенной эмпирической оценки математического ожидания
используется среднее арифметическое значение погрешности.
Среднее квадратическое отклонение СТ определяет вид нормальной
кривой. Чем больше СТ, тем более растянутой и пологой становится кривая.
Таким образом, изменяя СТ можно получить целое семейство нормальных
40
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
кривых, имеющих общий центр и отражающих различную точность
измерений. Причем СТ зависит только от случайного компонента
погрешности(систематическая погрешность на величину О не влияет).
•
9.1
I
2,3
I
6.9
I
50
'
U.I
'
97.7
I
И,»
1
Рис. 1. Кривая нормального распределения с процентным выражением
распределения относительных и накопленных частот; под первой осью абсцисс среднее квадратическое отклонение, под второй (нижней) - накопленный процент
случайных погрешностей.
Вторым обстоятельством, делающим параметр О удобной мерой
случайной погрешности, является то, что он вполне определенным образом
связан с площадью над любым отрезком под нормальной кривой.
Напомним, что площадь над отрезком
д Xi на гистограмме
пропорциональна относительной частоте случайной ошибки р ,
следовательно, в теоретической модели гистограммы -функции плотности
вероятности нормального закона, площадь под кривой над любым
промежутком пропорциональна вероятности Р того, что случайная
погрешность однократного измерения примет значение, не выходящее из
этого промежутка. Значения Р приведены в таблице 2.
Мы уже отмечали, что для характеристики случайной погрешности
измерения необходимо приводить не только ее значение (или доверительный
интервал), но и соответствующую доверительную вероятность Р. Полезно
запомнить, что для любой нормальной кривой (независимо от того, каким
числом выражается (Т), вероятность Р для интервала ± О = 0,68 (68 %),
для интервала ± 2 <7 вероятность Р составляет 0,95 (95%) и для промежутка
± 3 G вероятность Р = 0,997 (99,7%). Эти интервалы наиболее часто
используются для оценки погрешности измерений и для них вероятность
можно не указывать.
41
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Эмпирическая оценка случайной погрешности
В реальной практике измерений мы оперируем не бесконечным, а
ограниченным числом измерений, кроме того, точное значение О" нам, как
правило, не известно и мы можем получить только приближенную ее оценку
на основе эмпирических результатов измерений. Эту эмпирическую оценку
сигмы обозначают S и вычисляют по формуле:
5 =
(10)
п-1
При увеличении числа измерений величина S стремится к своему
теоретическому пределу -CJ, т.е. СГ = l i m S
(11),
п-»оо
Приведем пример расчета средней квадратической ошибки S.
Результат одной и той же попытки в метании копья был измерен 5 раз
подряд (п=5). Измерения проводились стальной рулеткой с ценой деления
1 см. Результаты измерений сведены в таблицу 1.
''
Таблица 1
Расчет А и S результатов пяти измерений одной попытки
в метании копья
Номер измерения Результат измерения
i
Ai, м
1
48,19
2
48,23
3
48,21
4
48,22
5
48,25
^
Ai
= 241,1
•
Ai - А
2
(Ai - А )
0,0009
0,0001
0,0001
0,00
0,0009
-0,03
0,01
-0,01
0,00
0,03
)
=0,002
i= 1
В качестве наиболее вероятного значения величины Ао используем
среднее арифметическое от всех полученных результатов: измерений А:
У
~7
Ai
241,1
А = ^ — =
48,22 м
п
5
" Для нахождения средней квадратической погрешности S вычислим.
разность между результатом каждого измерения и средним арифметическим
(Ai - А) (третий столбец таблицы); каждую из полученных разностей
42
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
возведем в квадрат (четвертый столбец); найдем сумму квадратов
отклонений Z (Ai- А) =0,002.
Полученное значение подставим в формулу (10) :
Таким образом, используя стандартную форму представления
результата измерения и его случайной погрешности можем записать, что
результат данной попытки в метании копья равен 48,22 ± 0,022 м.
Случайную погрешность можно представить и в относительном виде:
s% = = - 1 0 0 %
А
В приведенном примере относительное значение случайной
погрешности составляет:
0 022
S % = —L48,22
100% = 0,05%
Важно подчеркнуть, что S и 8 % характеризуют погрешность
однократного измерения (или метода в целом), но не погрешность среднего
результата всех выполненных нами измерений.
Среднее квадратическое отклонение как мера случайной ошибки
отдельного измерения и как мера биологической изменчивости
Для многих процедура вычисления S хорошо знакома, поскольку этот
параметр широко используется для характеристики варьирования
биологических показателей. В большинстве медико-биологических и
педагогических исследований S приводится в качестве меры возможных
отклонений результатов повторных измерений одного и того же человека
от его среднеарифметического показателя, и обозначается как СУ.
Например, если измерены несколько попыток в контрольном
упражнении у одного и того же спортсмена, то А отразит его типичный
результат, а О - характеризует индивидуальную вариативность его результатов
от попытки к попытке.
Кроме того, <7 используется и как характеристика межиндивидуальных
различий между результатами отдельных людей. Например, когда несколько
человек выполнили по одной попытке. В таком случае А характеризует
типичный результат этой группы, a (J - отклонения результатов отдельных
людей от А, т.е., однородность группы по измеренному показателю.
43
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Как в первом, так и во втором случае обычно исходят из
предположений, что:
1) измеряемая величина имеет распределение, не отличающееся от
нормального;
2) величина случайной погрешности при измерении одной попытки
одного человека настолько мала, что ее вообще можно не принимать во
внимание (в частности, в большинстве учебных пособий по статистике для
педагогов, врачей и биологов, в учебниках по биометрии и в теории тестов
вопрос об ошибке измерения вообще не рассматривается).
Если любое из этих предположений ошибочно, ошибочными могут
быть и выводы исследования, построенные на результатах таких измерений.
В данном случае хотелось бы обратить особое внимание на
необходимость проверки именно второго предположения. Дело в том, что
если S, оценивающая случайную погрешность измерения одной попытки
одного человека и характеризующая точность используемого метода
измерения, соизмерима, т.е. близка по величине к CJ, нескольких попыток
одного человека илиСТ2попыток разных людей, то судить о CF, и <Т2 вообще
не представляется возможным, т.к. не ясно, чем вызвано варьирование
результатов измерений. В любом случае нужно добиваться такой точности
измерений, чтобы 5 была существенно меньше
и 0,.
Случайная погрешность среднего арифметического
Мы уже знаем, что если результаты повторных измерений варьируют,
то в качестве наилучшей оценки истинного значения измеряемой величины
Ао используется среднее арифметическое А от всех полученных при
измерении результатов. Однако здравый смысл убеждает нас в том, что
если провести несколько серий измерений и в каждой из них вычислить
среднее арифметическое, то полученные средние тоже не совпадут между
собой. Действительно, А от отдельных серий тоже подвержены случайным
отклонениям от Ао, мерой этих отклонений служит ошибка средней
арифметической, которую называют ошибкой репрезентативности и
обозначают SВ математической статистике строго доказывается, что отклонения
средних арифметических А от Ао в V« меньше, чем отклонения
результатов отдельных измерений, т.е. о—
А =
/
-у/ п
(12)
С увеличением числа измерений п ошибка среднего арифметического
уменьшается по квадратичному закону, т.е. чтобы ошибка уменьшилась в 2
раза, число измерений нужно увеличить в 22 - в четыре раза.
44
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Необходимо отметить, что чисто формальное восприятие формулы (12)
может создать неверное представление, что увеличением числа измерений
можно достичь бесконечно высокой точности. На самом деле, если
величина S- меньше, чем разрешающая возможность прибора, обычно
определяемая как 0,5 минимального деления шкалы прибора, дальнейшее
увеличение числа измерений теряет всякий смысл. Отсюда следует, что
число измерений должно быть не как можно большим, а разумно
достаточным для достижения необходимой точности. Вопрос о
необходимом числе измерений мы рассмотрим в разделе 5.
Доверительный интервал среднего арифметического
Результат отдельного измерения А. с заданной доверительной
вероятностью Р может отклонится от истинного значения Ао на величину,
не превышающую
—
. Аналогично можно поставить вопрос,
<Т
какова вероятность Р, что среднее арифметическое значение А отдельной
серии измерений отклонится от истинного значения Ао на величину не
большую, чем
А - Ао _ АА_
S-А
~ S-А
(»>
Если бы число измерений п было бы велико, то искомую вероятность
Р можно было бы определить по таблице 4. Однако при малом числе
измерений, поступая подобным образом, мы бы завышали значения Р тем
сильнее, чем меньше число измерений п.
Зависимость между ts Р и п исследовал английский ученый В.Госсет
(Стьюдент), в честь которого она была названа распределением Стьюдента.
При малых значениях п величина t s для тех же вероятностей тем больше,
чем меньше п. Однако по мере увеличения п разность между ts и /
нормального распределения уменьшается и при л>30 распределение
Стьюдента практически не отличается от нормального. Значения ^приведены
в таблице 3.
45
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 2
Значения интеграла вероятностей для разных значений t
Сотые доли t
t
0
1
2
3
4
5
0319
1114
1897
2661
3401
4108
4778
5407
5991
6528
7017
7457
7850
8198
8501
8764
8990
9182
9342
9476
9586
9676
9749
9807
9853
9889
9917
&939
9955
9967
9976
9983
9988
9992
9994
9996
0399
1192
1974
2737
3473
4177
4843
5467
6047
6579
7063.
7499
7887
8230
8529
8788
9011
9199
9357
9488
9596
9684
9755
9812
9857
9892
9920
9940
9956
9968
9977
9984
9988
6
7
8
0478 0558 0638
1271 1350 1428
2051 2128- 2205
2812 2886 2961
3545 3616 3688
4245 4313 4381
4907 4971 5035
5527 5587 5646
6102 6157 6211
6629 6679 6729
7109 7154 7199
7540 7680 7620
7923 7959 7995
8262 8293 8324
8557 8584 8611
8812 8836 8859
9031 9051 9070
9216 9233 9549
9371 9385 9399
9500 9512 9523
9608 9615 9625
9692 9700 9707
9762 9768 9774
9817 9822 9827
9861 9866 9869
9895 9898 9901
9922 9924 9926
9942 9944 9946
9958 9959 9960
9969 9970 9971
9978 9979 9979
9984 9985 9985
9989 9989 9990
9992
9993
9995
9995
9997
9996
Примечание. Значения вероятности Р даны числами после запятой.
0,0
0.1
0,2
0.3
0,4
0,5
0.6
0,7
0.8
0,9
1,0
1,1
1,2
1,3
1.4
1,5
1.8
1,7
1.8
1.9
2,0
2,1
2,2
2,3
2.4
2.5
2,6
2,7
2,8
2,9
3,0
3,1
3,2
3,3
3,4
3,5
0000
0797
1585
2358
3108
3829
4515
5161
5763
6319
6827
7287
7699
8064
8385
8664
8904
9108
9281
9425
9545
9643
9722
9786
9836
9876
9907
9931
9949
9963
9973
9981
9986
9990
9993
9995
0080
0876
1663
2434
3182
3899
4581
5223
5821
6372
6875
7330
7737
8098
8415
8690
8926
9127
9297
9437
9556
9652
9729
9791
9840
9879
9909
9933
9950
9964
9974
9981
9987
0160
0955
1741
2510
3255
3969
4647
5285
5878
6424
6923
7373
7775
8182
8444
8715
8948
9146
9312
9451
9566
9660
9736
9797
9845
9883
9912
9935
9952
9965
9975
9982
9987
9991
9994
9996
0239
1034
1819
2586
3328
4039
4713
5346
5935
6476
6970
7415
7813
8165
8473
8740
8969
9164
9327
9464
9576
9668
9743
9802
9849
9886
9915
9937
9953
9966
9976
9983
9988
46
9
0717
1507
2282
3035
3759
4443
5098
5705
6265
6778
7248
7660
8030
8355
8638
8882
9089
9265
9412
9534
9634
9715
9780
9832
9872
9904
9929
9947
9961
9972
9980
9986
9990
9997
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Необходимое число повторных измерений
Ранее мы уже отмечали, что если систематическая погрешность Д с
существенно превосходит случайную, то измерение достаточно выполнить
всего один раз. В принципе, желательно стремиться именно к такой
организации измерительной процедуры, тем более, что не всегда есть
возможность повторить измерение. Практика показывает, что большинство
измерений выполняются однократно. Однако из этого не следует делать
вывод, что повторные измерения не имеют смысла, или выполняются только
для выявления случайной погрешности.
В тех случаях, когда случайная погрешность существенно превосходит
систематическую, а возможности совершенствования техники измерения
исчерпаны, единственным способом повышения точности результата
измерения является уменьшение случайной погрешности среднего
арифметического Sза счет увеличения числа повторных измерений.
Однако увеличивать число повторных измерений имеет смысл только до
тех пор, пока доверительный интервал Д= S- • ts не станет существенно
меньше систематической погрешности, т.е. пока точность измерений не
будет определяться систематической ошибкой Д с.
Для практических целей обычно считается достаточным такое число
измерений Пнео6х при котором выполняется условие:
Ас
2
Л < —
(14),
в более ответственных случаях избирается условие:
Л ^ Лс
Л * —
(15).
Таким образом, если нам известно значение случайной погрешности
S, то, выбрав желаемую точность измерений в виде интервала Д, можно
для любого значения доверительной вероятности Р рассчитать необходимое
число повторных измерений Пнеобх для выполнения условий ( 1 4 ) или (15).
Решение задачи можно осуществить с помощью г 5 -Стьюдента,
воспользовавшись формулой:
п необх.
. =
( 1 6 )'
v
д2
Например, из результата ранее выполненных измерений длины прыжка
с места известно, что случайная погрешность 5=0,84 см, минимальное
деление на измерительной ленте равно 1 см (следовательно,
систематическую погрешность Д с можно принять равной половине
47
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
деления или 0,5 см). Поставим вопрос: сколько нужно сделать повторных
измерений (п мо& ), чтобы с Р=0,95 выполнялось условие ( 14 ), т.е. чтобы
Ас
0,5
= — ^ = 0 , 2 5 см
2
2
Для решения задачи необходимо определить ts. Для Р=0,95 можно
принять ts примерно равным 2, тогда согласно ( 1 6 )
Д =
П
"необх.
0,842 • 22
=
л
0,2 52
_
= 4S
Таблица 3
Стандартные значения критерия ts Стьюдента
Число
степеней
свободы
(к)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Уровни значимости Р 0
(двусторон нее ограничение)
0,05
0,01
0,001
12,71
4.30
3.18
2.78
2.57
2.45
2.36
2.31
2.26
2.23
2.20
2.18
2.16
2.14
2,13
2.12
2,11
0,025
63,66
9.92
5.84
4.60
4.03
3.71
3.50
3.36
3.25
3.17
3.11
3.05
3.01
2.98
2.95
2.92
2,90
0.005
636,62
31.60
12.94
8.61
6.86
5.96
5.40
5.04
4.78
4.59
4.49
4.32
4.22
4.14
4.07
4.01
3,96
0,0005
Число
степеней
свободы
(к)
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
40
60
120
00
Уровни значимости Р0
(одностороннее
ограничение)
Уровни значимости Pq
(двусторон нее ограничение)
0,05
0,01
0,001
2,10
2.09
2.09
2,08
2.07
2.07
2.06
2.06
2.06
2.05
2.05
2.05
2,04
2.02
2.00
1.98
1,96
0,025
2,88
2.86
2.85
2,83
2,82
2.81
2.80
2,79
2.78
2.77
2.76
2,76
2,75
2.70
2.66
2.62
2,58
0,005
3,92
3.88
3.85
3.82
3.79
3.77
3.74
3.72
3.71
3.69
3.66
3.66
3.65
3.55
3.46
3.37
3,29
0,0005
Уровни значимости Р0
(одностороннее
ограничение)
48
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Учет систематической и случайной погрешностей
Из предыдущего раздела следует, что измерение желательно
организовать так, чтобы его точность целиком определялась
систематической погрешностью измерительного средства. В таком случае
мы можем ограничиться однократным измерением. Если же определяющей
является случайная погрешность, то для достижения необходимой точности
измерения приходится увеличивать число измерений до тех пор, пока не
будет выполнено требование (14 или 15).
На практике не всегда имеется возможность выполнить необходимое
число повторных измерений, в связи с чем зачастую возникает ситуация,
когда случайная О с л и систематическая Дс погрешности примерно
одинаковы. В таком случае дать строгую оценку общей погрешности
измерения ДА= С с л + Ас не представляется возможным. Однако можно
дать оценку максимально возможной погрешности (ДАтах) при заданной
вероятности Р. Так, если Р = 0,95 то можно принять
AAmax-Ac+2dcjj
для Р = 0,997 максимальная погрешность может быть оценена как
ААтах=Ас+3(5 .
сл
Обнаружение промахов
Если проведена серия из П измерений одной и той же величины и
один из результатов резко отличается от остальных, то вполне естественно
предположить, что это подозрительное значение является промахом. При
малом числе измерений такое "выскакивающее" значение может
существенно повлиять на результаты последующих расчетов, поэтому
возникает вопрос, учитывать Апод. или исключить его из рассмотрения.
Решение об отбрасывании таких значений должно опираться на
достаточную уверенность в том, что они действительно являются
промахами. Поскольку полной уверенности в этом быть не может, то к
промахам можно относить значения, вероятность q появления которых
крайне мала, т.е. близка к 0.
Из свойств нормального распределения нам известно, что вероятность
Р того, что при единичном измерении его результат попадет в интервал
А ± З а равна 0,997. Отсюда следует, что вероятность того, что этот
результат отклонится от Л" более чем на 3 С, равна q — 1 - Р = 0,003. Это
свойство называют "правилом трех сигм" и часто используют для
отбрасывания значений Апод., отклоняющихся от А более чем на 3(7,
относя их к промахам. Однако поступая таким образом, мы должны
учитывать, что в серии из п измерений вероятность q получить значение,
отклоняющееся от А более чем на 3<J всегда больше, чем 0,003.
49
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В соответствии с теоремой умножения вероятностей, для П измерений
вероятность того, что все они не выйдут из интервала Я ± 3 а , равна
Р = (1 - 0,003)", следовательно, при /2 = 10 измерениях она будет равна
0,99710 = 0,97. Соответственно вероятность q того, что хотя бы одно из них
отклонится более чем на ± ЗС будет не 0,003, а 0,03.
Вправе ли мы удовлетвориться таким значением ql Дать однозначный
ответ на этот вопрос на основании только формальной статистической
оценки невозможно. Дело в том, что принимая решение о том, оставить
Апод. или отбросить его как промах, мы можем совершить одну из, двух
ошибок:
1 - ошибочно отнести Апод. к промахам и необоснованно отбросить
его (ошибка первого рода);
2 - ошибочно принять промах за закономерное отклонение и
необоснованно оставить его (ошибка второго рода).
В зависимости от того, какого рода ошибка опаснее, в смысле
возможных ее последствий, избирается стратегия по отношению к Апод.
и та вероятность Р, которая может быть признана достаточной.
Проблема отбрасывания "выскакивающих" значений всегда вызывала
споры среди специалистов. Некоторые из них считают, что кроме расчетов
нужны еще и достаточно убедительные "внешние" доказательства, что
подозрительное значение действительно является промахом, а не
проявлением редкой закономерности. Что касается самой проблемы
обнаружения промахов, то она требует самого серьезного отношения и
совершенно очевидно, что при проведении ответственных измерений, как
в практической, так и в научной сфере отбрасывание результатов измерений
не может осуществляться только на основании формальной статистической
оценки, и уж тем более, на основании личного мнения исследователя.
Последнее равносильно подгонке результатов под избранную теоретическую
модель.
5. ПОГРЕШНОСТИ КОСВЕННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ
До сих пор мы рассматривали погрешности, возникающие в прямых
измерениях. В косвенных измерениях, когда интересующая нас величина
непосредственно не измеряется, а вычисляется на основании результатов
измерения других величин, погрешности в оценке интересующей нас
величины будут накапливаться. Например, если мы определяем площадь
прямоугольника S как произведение его длины L и ширины В, то
погрешность в оценке S будет определяться погрешностями измерения L
и В. Учитывая, что большинство используемых в практике измерений по
своей природе являются косвенными, задача оценки погрешностей
50
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
косвенных измерений становится одной из главных задач теории
погрешностей. Решение подобных задач требует использования
математического аппарата дифференциального исчисления, поэтому для
обстоятельного знакомства с методами оценки погрешностей рекомендуем
читателю обратиться к специальной литературе [4, 6, 10 ].
В данной лекции мы ограничимся только простейшими случаями
оценки погрешности косвенного измерения.
1. Если интересующая нас величина определяется как сумма или
разность величин Аг Ау
Ак, то систематическая погрешность А С
определяется как сумма погрешностей А с , :
к
Ас = £
Ас,.
( 1 7 )
1=1
Случайная погрешность в этом случае суммируется квадратично, т.е.
равна корню квадратному из суммы квадратов погрешностей
5
=
JZ
'
S 2
(18)
Для нахождения погрешности суммы или разности используются
абсолютные погрешности.
Важно заметить, что если интересующая нас величина находится как
разность двух близких по значению величин, то разность между ними может
"потеряться" на фоне суммарной погрешности.
Кроме того, отметим, что если суммируются квадраты погрешностей,
резко различающихся по величине, то меньшей из них можно пренебречь.
2. Если интересующая нас величина определяется как произведение
к
или частное от величин Аг Ау
Ак, т.е.
Х = П АГ'
(=1
(19))
то систематическая погрешность
относительных погрешностей:
Ас
^
т
(
определяется
Ас,
2
0
51
)
как
сумма
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Для случайной погрешности в этом случае используется квадратичное
суммирование относительных погрешностей:
(21)
З.ВЫБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО
СРЕДСТВА
При выборе измерительного средства приходится принимать во
внимание ряд критериев его пригодности: метрологические, экономические,
эксплуатационные и т.д.
С метрологической точки зрения необходимо оценить, обеспечивает
ли прибор необходимую точность и надежность измерения.
Для этого необходимо, прежде всего, определить тот минимальный
уровень контролируемой величины AXmin, который необходимо
достоверно зафиксировать для решения практической задачи. Например,
для определения победителя в беге на 100 м на школьных соревнованиях
достаточной будет AXmin = 0,1с, на Олимпийских играх такая точность
окажется недостаточной, поэтому AXmin следует избрать < 0,01 с.
Затем следует обратить внимание на разрешающую способность
прибора - то минимальное изменение контролируемой величины, которое
может быть достоверно обнаружено при его использовании. Для
большинства измерительных устройств эта величина определяется как 0,5
минимального деления шкалы. Например, для ручного секундомера она
составляет 0,1с.
Вторым требованием, обеспечивающим надежность однократного
измерения, является условие, согласно которому максимальная погрешность
прибора Атах должна быть существенно меньше избранного минимального
AXmin изменения контролируемой величины. Удовлетворительным можно
считать соотношение:
АА ш а х <
АХ
min
(22)
~Г~
Поскольку сложность измерительных средств и все виды затрат,
связанные с их приобретением и использованием резко возрастают с ростом
точности (снижением погрешности) измерения, не следует выбирать
приборы, обладающие излишне высокой точностью. Таким образом,
точность прибора должна быть не как можно более высокой, а достаточной
для выполнения условия (22).
52
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Например, если для измерения времени в лыжной гонке на 30 км
достаточной является точность 1с, можно воспользоваться как механическим
секундомером, так и электронным, имеющим цифровую индикацию до 0,01с.
В принципе, оба прибора обеспечат поставленную задачу, хотя стоимость
их различна. Следует, однако, обратить внимание на то, что более высокая
разрешающая способность электронного секундомера, при ручном способе
хронометрирования, не может быть реализована, так как погрешность
измерения при таком способе будет определяться не возможностями прибора,
а нестабильностью времени реакции хронометриста, которая может
выражаться значениями S = 0,03с.
Таким образом, необходимо оценивать не только погрешность
выбранного прибора, но и метода в целом.
Информацию о погрешностях и особенностях эксплуатации следует
черпать из официальной документации, а не из рекламных проспектов и других
сомнительных источников.
Официальная техническая документация, прилагаемая к
измерительному средству (технический паспорт, сертификат и т.п.),
обязательно содержит указание величины максимальных значений
различных составляющих основной погрешности. Обычно этим значениям
предшествуют слова: "не более чем", "не превосходит", "не хуже" и т.п.,
что указывает на максимально возможное значение погрешности.
За исключением оговоренных, крайне редких случаев, измерительная
аппаратура выпускается довольно большими партиями, поэтому в
технической документации приводятся значения максимальных
погрешностей, характеризующих не отдельный прибор, а всю партию. При
этом погрешность отдельного прибора может быть значительно меньше.
6. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ
Для того чтобы измерительные процедуры достигали своей цели,
нужно руководствоваться некоторыми правилами эксплуатации приборов:
1. Не следует приступать к измерению не изучив инструкции,
прилагаемой к прибору.
2. Следует помнить, что точность прибора, указанная в документации,
достигается только при соблюдении условий, оговоренных в этой же
документации. Нарушение условий эксплуатации может привести не только
к возникновению дополнительной погрешности, но и к выходу прибора из
строя.
3. Во всех случаях поломок, неустойчивой работы прибора, появления
сомнительных результатов следует прекратить измерения и тщательно
проанализировать обстоятельства, приведшие к такой ситуации.
53
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4. Если результаты измерений используются для принятия
ответственных решений, например, для регистрации официальных рекордов
в соревнованиях, измерительное средство должно быть предварительно
аттестовано государственной метрологической службой. Факт аттестации
должен быть удостоверен соответствующим документом или знаком.
5. Неиспользуемые в данное время приборы должны быть исправны,
соответствовать требованиям технического паспорта и храниться в
условиях, предусмотренных документацией. Приборы, подлежащие
ремонту, должны храниться отдельно от исправных.
7. ТОЧНОСТЬ ВЫЧИСЛЕНИЙ И ПРИВЕДЕНИЕ
РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
Точность вычислений, выполняемых в ходе математических расчетов
и статистической обработки данных, должна быть согласована с точностью
измерений. При использовании современных вычислительных средств
число десятичных знаков при вычислении может значительно превышать
реальную потребность. В то же время, грубые округления, допускаемые
при вычислениях, искусственно снижают точность итоговых результатов.
Поэтому следует придерживаться следующего правила: ошибка, полученная
в результате вычислений, должна быть на порядок (т.е. в Юраз) меньше
суммарной ошибки измерений. В таком случае вычислительные процедуры
не искажают результаты измерений.
При окончательной записи результатов вычислений необходимо
производить округления, т.к. излишнее число приведенных десятичных знаков
создает ложное представление о большой точности результата.
Не следует приводить среднее арифметическое с числом знаков,
превышающим точность измерения. Например, если время измеряется с
точностью до 0,1 с, бессмысленно указывать среднее значение с более
высокой точностью. Приводя результаты измерений или расчетов, нужно
либо указывать их погрешность, либо помнить, что последняя цифра должна
учитываться с точностью до ± 1.
Например, если результат в беге на 100 м регистрировался с
погрешностью 0,1 с, нельзя приводить среднее арифметическое значение в
виде Х - 11,732081с. Такая запись означает, что все значащие цифры, кроме
последней, верны. Следует записать X— 11,7с или с указанием погрешности
измерения Х= 11,7 ±0,1 с.
54
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Приводя погрешность измерения, имеет смысл указывать ее до одной
значащей цифры*, если эта цифра 3, до двух значащих цифр, если первая
из них 4. Например, если S = 0,523, то указывают одну цифру 5= 0,5; если
S = 0,124, то следует указать 5= 0,12.
* значащими цифрами принято называть все цифры от 1 до 9, а также
нуль, но только в том случае, если он находится в середине или в конце
числа, но не в начале, т.е. числа 0,32; 0,032 и 0,0032 имеют две значащие
цифры, а число 0,0320 имеет три значащие цифры.
Вопросы для самоконтроля
1. Что называют погрешностью (ошибкой) измерений?
2. Каковы причины погрешностей измерений?
3.По каким признакам могут быть классифицированы погрешности
измерений?
4. Как разделяются погрешности в зависимости от формы их представления
(записи)?
5. Какие разновидности относительных погрешностей вы знаете?
6. Для чего используются относительные погрешности?
7.Как разделяются погрешности в зависимости от условий проведения
измерений?
8. Что такое "промахи", как их выявляют?
9. Как разделяют погрешности в зависимости от характера их проявления?
10. Какие погрешности называют систематическими?
11. Как выявляют систематические погрешности?
12. На какие разновидности можно разделить систематические погрешности
(в зависимости от наших знаний об их причинах и возможности
предсказания величины погрешности)?
13. Какие вам известны способы уменьшения систематических
погрешностей?
14. Какие погрешности называют случайными?
15. Как выявляют случайные погрешности?
16. Что нужно указать для количественного описания случайной
погрешности?
17. Как уменьшить влияние случайной погрешности?
18. Что такое закон распределения случайных погрешностей?
19. Какой закон распределения называют "нормальным"?
55
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
20. Что такое доверительная вероятность и уровень значимости?
21. На какой вопрос отвечает доверительный интервал для истинного
значения результата измерений?
22. От чего и как зависит ширина доверительного интервала результата
измерений?
23.Как определяют совместную величину систематической и случайной
погрешностей?
24. Как определяют погрешности косвенных измерений?
25. Как выбрать измерительное устройство, обеспечивающее "достаточную"
точность измерений?
26. С какой точностью следует приводить окончательный результат
измерения?
Литература
основная
1. Спортивная метрология: Учеб. для ин-тов физ.культ / Под. ред
В.М.Зациорского.- М.: Физкультура и спорт, 1982.-256 с.
2. Спортивная метрология : Учеб. для ин-тов физ.культ. - М.: Физкультура
и спорт, 1988.-192с.
3. Смирнов Ю.И., Полевщиков М.М. Спортивная метрология: Учеб. для
студ. пед. вузов.-М.: Издательский центр "Академия", 2000. - 232с
4.*Погтков В.Н. Введение в метрологию: Учеб. пособ. для студентов
инст. физ. культуры.-Омск, СибГАФК, 1996.-52 с.
дополнительная
5. Гмурман В.Е. Введение в теорию вероятностей и математическую
статистику. - М.: Высшая школа, 1963. - 237 с.
6. *3айдель А.Н. Ошибки измерений физических величин. - Л.: Наука,
1974,- 108 с.
7. Основы математической статистики: Учебное пособие для институтов
физической культуры / Под ред. В.С.Иванова. - М.: - Физкультура и спорт,
1990.-51 с.
8. Румшинский Л.З. Элементы теории вероятностей. - М.: Физ-мат.
литература, 1963.
9. Сквайре Дж. Практическая физика: Пер. с ант. - М.: Мир, 1971. - 246 с.
10. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок: Пер. с англ. - М.: Мир, 1985.
- 272 с.
56
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лекция 3
ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЕСТОВ
1. Тесты и их применение. Классификация тестов.
2. Критерии пригодности тестов.
3. Надежность теста.
4. Информативность теста.
5. Методические принципы тестирования.
1. ТЕСТЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ.
КЛАССИФИКАЦИЯ ТЕСТОВ
Для успешного построения процесса физического воспитания и
спортивной тренировки необходимо оценивать состояние здоровья
занимающихся, их физическую, техническую, функциональную и
психологическую подготовленность. Эти задачи решаются специалистами
различного профиля: педагогами-преподавателями, врачами, биологами,
физиологами, биохимиками. Стремясь получить объективную и точную
количественную информацию о различных сторонах подготовленности
человека, все эти специалисты используют огромный арсенал различного
рода контрольных упражнений, функциональных проб и т. п., которые
обобщённо можно назвать тестами. При этом зачастую к процедуре оценки
пригодности теста для решения конкретной практической задачи не
уделяется должного внимания. Среди ряда практических работников
физической культуры и спорта часто наблюдается скептически пренебрежительное, а среди специалистов биологов, напротив, излишне
доверчивое отношение к результатам тестирования. Причиной многих
связанных с этим иллюзий и необоснованных практических решений, как
правило, является поверхностное знакомство с теоретическими основами
измерений, математической статистики и тестирования. Умение оценить
пригодность теста необходимо специалисту любой научной дисциплины в
связи с тем, что эта пригодность зависит не только (а порой и не столько)
от характера самого теста, сколько от цели тестирования, точности
измерительной аппаратуры, пола возраста и спортивной квалификации
испытуемых и др.
По причинам идеологического характера в нашей стране идеи
биометрии, педологии и других, связанных с применением тестов научных
направлений, в советский период не получили развития. В связи с этим
количество литературы по теоретическим вопросам, связанным с
тестированием в нашей стране крайне ограничено. К числу наиболее
57
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
обстоятельных работ переведённых на русский язык следует отнести
монографии А.Анастази "Психологическое тестирование" и П.Благуша "К
теории двигательных способностей", а также работу Бубэ с соавторами
"Тесты в спортивной практике". Их отечественных исследователей, много
сделавших для распространения теоретических основ тестирования в
области физической культуры и спорта, прежде всего, следует назвать В.М
Зациорского, М.А. Годика, Бондаревского, Суслакова, В.Л.Уткина, Иванова,
подготовивших учебник "Спортивная метрология" и ряд учебных пособий
для студентов физкультурных вузов.
Понятие "тест"
В широком смысле слово "тест" (test) в переводе с латинского,
английского, французского языков означает пробу, испытание, определение
ценности, качественное или количественное испытание.
В более узком смысле это слово используется как термин для
обозначения исследовательской процедуры, в ходе которой с помощью
наблюдения, измерения или подсчёта определяется уровень какого-либо
свойства изучаемого объекта. При этом объектом исследования может быть
не только человек, но и животное, растение, механическое или электронное
устройство и т.п. Процесс испытания или измерения называют
тестированием, а полученное в результате тестирования числовое значение
- результатом теста.
Как правило, к тестированию прибегают тогда, когда прямое измерение
исследуемого свойства невозможно. Таким образом, тестирование является
косвенным измерением.
В спортивной практике термином "тест" принято обозначать
измерение или испытание, проводимое для определения состояния или
способности человека. Тест может состоять как из единичного задания
(например, прыжок в длину с места) или из нескольких различных заданий
объединённых в один тест (например, психологический тест, включающий
несколько различных заданий-вопросов).
С формальной точки зрения всё многообразие педагогических задач,
решаемых с помощью самых различных тестов, сводится к получению ответа
на один из следующих вопросов:
1. Каков уровень качества (свойства) у данного индивида в данный
момент?
2.Изменилось ли состояние данного индивида (по сравнению с
предыдущим измерением)?
3. Каков будет уровень качества (свойства) индивида в будущем?
4. Имеются ли различия между испытуемыми в уровне данного
свойства?
58
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5. Сохранятся ли различия между испытуемыми на определённом
отрезке времени?
Для того чтобы ответить на эти вопросы, необходимо:
1 .Выбрать способ измерения и оценки интересующего нас свойства.
2,Оценить пригодность выбранного способа измерения.
3.Провести измерение и оценку его результатов.
Выбор способа измерения
Прежде чем измерять, мы должны достаточно чётко представить себе,
"что" мы собираемся измерить. Этот вопрос относительно просто решается
при проведении прямых измерений физических величин: длины, массы,
времени и т.п. (например, измеряя длину дистанции, мы не испытываем
затруднения с ответом на вопрос, что мы измеряем). Ситуация несколько
осложняется в случае, если мы проводим косвенное измерение, т.е. когда
интересующая нас величина непосредственно не измеряется, а
рассчитывается на основании известных законов, связывающих её с другими
величинами. Например, средняя скорость прохождения дистанции
рассчитывается по известным значениям длины дистанции и времени её
прохождения по формуле:
Значительно труднее ответить на вопрос, что измеряется, когда нужно
оценить свойство (качество) человека. Помимо чисто технических
сложностей, связанных с изменчивостью, адаптивностью, подвижностью
(В.Л.Уткин, 1978), мы, как правило, не можем выполнить прямое измерение
интересующих нас свойств. Но основная трудность заключается в том, что
многие объективно существующие свойства человека не могут быть
измерены в силу отсутствия однозначных, объективно измеряемых
характеристик этих свойств. Например, по поводу того, что такое
"здоровье", "работоспособность", "выносливость" можно привести массу
различных несовпадающих определений, каждое из которых отражает
субъективное описание некоторой теоретической (гипотетической) модели
данного свойства. Например, для описания такого понятия, как "физические
(двигательные) качества человека" можно предложить различные
теоретические модели и различные способы описания этих моделей. В силу
взаимосвязи многих свойств живого организма, мы никогда не можем быть
уверены, что избранная нами теоретическая модель является единственно
возможной.
Модель может быть описана содержательной смысловой и с
количественной точки зрения. Сложность описания свойств биологических
59
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
объектов заключается, прежде всего, в отсутствии чётких качественных
границ между этими свойствами (например, сколько и каких физических
качеств можно выделить в двигательных возможностях человека?). Именно
поэтому не так прост ответ на вопрос, что мы измеряем.
Свойства теоретических объектов и их отношений могут быть описаны
различными способами, в том числе и вербально, однако наиболее высокий
уровень теоретического описания возможен только при использовании
формальных определений логики или математики, допускающих абстрактные
формальные преобразования. Выбирая способ математического описания
любого (в том числе и теоретического объекта), мы вновь выбираем
некоторую математическую модель (например, предполагаем, что зависимость
между измеряемыми свойствами описывается прямолинейной регрессией).
Этот этап также крайне важен как с точки зрения удачности описания
(адекватности) явления, так и с точки зрения соответствия свойств и отношений
изучаемых объектов избранной теоретической модели и с точки зрения
последующей интерпретации результатов тестирования.
Таким образом, в отличие от прямого измерения физических величин,
тестирование представляет собой особый вид измерения, при котором
интересующие нас свойства измеряются не непосредственно (и порой даже
не косвенно), а ассоциативно.
В таких областях знаний, как психология, педагогика, медицина,
физическая культура и спорт, стремление к объективизации результатов
исследования наталкивается на необходимость использования некоторых
приёмов получения количественной информации, которые не укладываются в
классическое понятие "измерение". К таким способам относятся экспертное
оценивание и тестирование способностей человека. Тот факт, что результатом
использования этих процедур является количественная характеристика (число),
дал основание многим представителям этих дисциплин использовать термин
"измерение" расширительно, как "установление соответствия между объектами
или их свойствами и числами". Разумеется, что такая трактовка понятия
"измерение" имеет не только сторонников, но и противников.
Действительно, неоднозначным термином пользоваться неудобно. Попытки
использовать вместо расширительного термина "измерение" понятие
"оценка" нельзя признать удачными, так как этот термин также не является
однозначным. Учитывая, что в научной литературе по теории тестов понятие
"измерение" используется расширительно, не остаётся ничего другого, как
разделить эти понятия путём добавления дополнительного определения.
Например, "измерение в узком смысле слова", или "физическое измерение"
и ."измерение в широком смысле слова", как это сделано в ряде
отечественных учебников.
60
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Классификация тестов
В зависимости от признака, положенного в основу классификации тестов,
их можно разделить на различные группы.
По области применения различают тесты:
педагогические,
психологические, интеллекта, специальных способностей и т.д.
В зависимости от того, как сформулирована цель задания (достижение
оптимального или максимального результата), тесты соответственно делят
на оптимальные и экстремальные
Тесты, в основе которых лежат двигательные задания, называют
двигательными, или моторными. Результатами двигательных тестов служат
либо двигательные достижения (время прохождения дистанции, пройденное
расстояние, число повторений и т.п.), либо физиологические и
биохимические показатели. В зависимости от этого, а также от типа задания,
которое ставится перед испытуемым, различают три группы двигательных
тестов (табл.1).
Таблица 1
Разновидности двигательных тестов
Название теста
Контрольные
упражнения
Стандартные
функциональные пробы
Максимальные
функциональные пробы
Задание спортсмену
Показать
максимальный
результат
Одинаковое для всех,
дозируется:
а) по величине
выполненной работы
либо
б) по величине
физиологических
сдвигов
Показать
максимальный
результат
Результат теста
Двигательные
достижения
Пример
Бег на 1500 м,
время бега
Физиологические или
биохимические
показатели при
стандартной работе.
Двигательные показатели
при стандартной величине физиологических
сдвигов.
Физиологические или
биохимические
показатели
Регистрация ЧСС
при стандартной
работе
1000 кГм/мин.
Скорость бега
при ЧСС 160
уд/мин
Определение
максимального
кислородного
долга или
максимального
потребления
кислорода
В зависимости от того, что собой представляет содержание теста и
что выражает его результат, тесты разделяют на простые и сложные. Если
тест состоит из одного задания, его называют простым. Если тест состоит
из нескольких заданий, которые следуют одно за другим и выполняются в
слитной последовательности, а результат теста выражается временем
61
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
выполнения всех заданий (например, полоса препятствий), то тест называют
сложным.
По числу результатов, которыми могут заканчиваться тесты, их делят
на дихотомические (два исхода) и мультихотомические (со многими
исходами).
Если тест может быть реализован посредством более чем одной
альтернативы (т.е. у испытуемого имеется более одного варианта решения)
и при этом избрание одной альтернативы приводит к изменению трудности
какой-либо из остальных альтернатив, то говорят, что тест имеет
относительный вид. Если изменение одной из альтернатив не изменяет
трудности остальных, то тест называют абсолютным. Дихотомические
абсолютного вида, так называемые "бинарные", имеют оценку: выполнил 1, не выполнил - 0. В зависимости от природы дихотомии тест может иметь
естественную дихотомию (например, попал мячом в цель или не попал)
или искусственную дихотомию (выполнил норматив или не выполнил).
Комплексы (батареи) тестов
В исследовательской и спортивной практике часто используют не один,
тест, а несколько тестов, имеющих единую цель. Такая группа называется
комплексом, или батареей тестов. Принято различать два вида таких
комплексов: гомогенные и гетерогенные.
Гомогенными называют комплексы, состоящие из различных тестов,
оценивающих одно и то же свойство (например, несколько различных
тестов для оценки выносливости). Результаты таких тестов должны иметь
высокую корреляцию между собой. Если результаты двух или более тестов
имеют высокую корреляцию близкую к единице, они являются в высокой
степени гомогенными или эквивалентными. Эквивалентные тесты являются
взаимозаменяемыми, поскольку они как бы дублируют друг друга.
Гетерогенными
называют комплексы, состоящие из тестов,
оценивающих различные свойства. Например, комплекс для оценки общей
физической подготовленности, состоящий из тестов, оценивающих: силу,
быстроту, ловкость, выносливость, гибкость. Тесты, входящие в
гетерогенный комплекс, не должны иметь между собой высокой корреляции.
Ещё одной важной характеристикой комплекса тестов является его
размерность, которая характеризуется числом независимых факторов,
которые отражаются тестами, входящими в комплекс. Размерность
комплекса тестов обычно оценивается по результатам факторного анализа
и, как правило, выражается меньшим числом факторов, нежели число тестов,
составляющих комплекс.
62
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. КРИТЕРИИ ПРИГОДНОСТИ ТЕСТОВ
Любой тест независимо от его содержания, цели или области
применения должен быть оценен с точки зрения его пригодности для
решения поставленной задачи. Наиболее общими характеристиками,
определяющими пригодность теста, являются: трудность,
длина,
длительность, скорость, надёжность, информативность. Все эти свойства
теста могут быть оценены только в отношении какой-то конкретной
статистической совокупности. Это означает, что ни один тест не обладает
универсальной пригодностью, она зависит от цели исследования и
особенностей исследуемого контингента (таких как пол, возраст, состояние
здоровья, физической подготовленности, квалификации и т.п.). Сначала
рассмотрим первые 4 из перечисленных выше характеристик.
Трудность теста (Р) характеризует его доступность для испытуемых.
Количественной характеристикой трудности теста для данного контингента
обычно служит доля лиц (относительная частота), выполнивших задание:
п
где ГП- число выполнивших тест,
П - общее количество испытуемых.
Некоторые авторы называют Р "индексом трудности". Если при
проведении теста от испытуемого требуется показать какой-то определённый
результат (выполнить норматив), то говорят не о трудности теста, а о
трудности норматива.
Совершенно очевидно, что один и тот же тест представляет различную
трудность для детей и взрослых, для спортсменов и новичков и т.д.
Таким образом, понятие "трудность теста" относится не к отдельному
испытуемому (для которого тест может оказаться очень лёгким или,
напротив, вообще невыполнимым), а к определённой статистической
совокупности в целом. Если в одной и той же группе лиц разные тесты
имеют неодинаковые значения Р, это свидетельствует о неодинаковой
трудности тестов. Если в разных группах одни и те же тесты имеют разные
Р, это говорит о разной подготовленности групп.
Длина теста (D) в зависимости от его содержания может выражаться в
различных мерах. Например, в числе попыток (броски в баскетбольную
корзину), в длине пути (дистанция бега), времени выполнения задания
(например, за 10 секунд выполнить максимальное количество постукиваний в
теппинг-тесте). Таким образом, "длина теста" является понятием
относительным, связанным с возможностью удлинения или укорочения теста.
63
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Длительность выполнения ("тестовое время") (t) также является одной
из характеристик пригодности теста. Она может совпадать с его результатом
(например, время удержания равновесия) или определяться содержанием теста
(например, 20 приседаний за 30 секунд).
Скорость теста определяется отношением длины теста ко времени
его выполнения ^-y-j Скорость теста может быть задана формулировкой
теста и являться одним из условий его выполнения. Например,
педалирование на велоэргометре в темпе 60 оборотов в минуту.
Изменение скорости теста возможно путём увеличения его длины или
продолжительности. В том и другом случае изменяется трудность теста и,
как следствие, его надёжность и информативность.
Таким образом, от всех перечисленных выше характеристик теста
прямо или косвенно зависит его пригодность для конкретного контингента,
однако большинство авторов к основным метрологическим требованиям,
определяющим пригодность теста, относят следующие:
1. Должна быть определена цель применения теста.
2. Стандартность процедуры (методика и условия проведения теста
должны быть одинаковыми во всех случаях проведения теста).
3. Тест должен обладать достаточной надёжностью.
4. Тест должен быть информативен.
5. Должна быть разработана система оценок результатов теста.
Тесты, удовлетворяющие требованиям надёжности и информативности,
называют аутентичными (подлинными, добротными).
Рассмотрим смысл перечисленных критериев пригодности тестов.
Правильное определение цели тестирования способствует более
обоснованному выбору тестов. Так, тестирование может проводиться в целях:
выявления уровня общей или специальной физической, технической,
тактической, психологической или функциональной подготовленности
занимающихся. В каждом из этих случаев требуются различные тесты. Кроме
того, в зависимости от цели тестирования, требования к свойствам тестов
также могут быть различны. Например, требования к тестам,
предназначенным для оперативного, текущего или этапного контроля не
одинаковы. Различаются и критерии пригодности тестов, предназначенных
для оценки состояния спортсмена и для прогнозирования его достижений
на отдалённое будущее. В ходе дальнейшего рассмотрения критериев
пригодности тестов мы остановимся на этих особенностях более подробно.
Стандартность процедуры тестирования
Основными метрологическими требованиями к результатам любых
измерений являются необходимая точность и сравнимость результатов.
64
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Точность результатов тестирования оценивается иначе, чем точность
измерений. При оценке точности измерения его результат сравнивается с
результатом более точного (эталонного) измерения. При тестировании
возможность такого сравнения отсутствует. Поэтому в теории тестов
оценивают не точность измерения, а свойства самого теста (при этом
подразумевается, что измерение выполняется с достаточной точностью).
Сравнимость результатов тестирования обеспечивается за счёт
соблюдения стандартных условий процедуры
тестирования,
обеспечивающих возможность сопоставления результатов, полученных при
повторном тестировании одного и того же испытуемого или различных
испытуемых между собой. Соблюдение этого требования достигается при
выполнении следующих условий:
1) схема выполнения теста должна быть постоянной от одного
тестирования к другому;
2) условия, в которых выполняется каждое тестирование, должны быть,
по возможности, одинаковыми;
3) режим дня, предшествующего тестированию, должен быть для всех
испытуемых одинаков;
4) разминка перед выполнением теста (если она необходима) должна быть
всегда стандартной;
5) тестирование по возможности должны проводить одни и те же лица;
6) интервалы между повторными попытками выполнения теста должны
быть достаточными для восстановления состояния испытуемого после
предыдущей попытки;
7) если результат теста требует проявления максимальных возможностей
испытуемого, он должен стремиться показать этот максимум.
3. НАДЁЖНОСТЬ ТЕСТА
Для того чтобы по результатам теста можно было с достаточной
уверенностью различать между собой двух или более испытуемых или
говорить о том, что несовпадающие результаты двух измерений одного и
того же человека свидетельствуют об изменении его состояния, тест должен
обладать надёжностью.
Под надёжностью теста понимается способность давать неизменные
результаты при повторном измерении одних и тех же лиц, находящихся в
одном и том же состоянии. По ряду причин ни один тест не может дать
абсолютного совпадения результатов при повторном измерении.
Теория надёжности тестов исходит из того, что результат любого
измерения, проводимого на человеке, X - есть сумма трёх величин:
65
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
x=x0+x +xm,
где Х0 - истинное значение измеряемой величины, которое мы хотим
зафиксировать; Хе - ошибка, вызванная колебаниями в состоянии
испытуемого; Х т - ошибка, привносимая измерительным прибором
Отличие теории надёжности тестов от классической теории ошибок
измерений заключается в том, что в последней рассматривается ситуация,
когда измеряемая величина неизменна, а ошибка измерения зависит от
точности измерения.
То есть Х = Х„ + Х
О ш
Теория тестов исходит из предположения, что Х т намного меньше,
чем Хе, поэтому значением Х т , как правило, пренебрегают. Разумеется,
что это предположение должно быть обоснованным, т.е. необходимая
точность измерения должна быть, безусловно, обеспечена.
Итак, если значение Х т настолько мало, что им можно пренебречь, то
тогда
При этом под Х0 понимают математическое ожидание Х^ т.е. его среднее
значение при бесконечно большом числе измерений в одинаковых условиях.
Если в повторных попытках выполнения теста ошибки Хе случайны и
независимы друг от друга, то дисперсия результатов этих попыток
сг,
2
2
= сг0
+ а
2
е
,
т.е. зарегистрированная в опыте дисперсия СТеравна сумме дисперсий
истинных результатов (Jо и ошибок СТе Объективной количественной
мерой надёжности теста служит Гп - отношение истиной дисперсии к
дисперсии, зарегистрированной в опыте:
Таким образом, Г( это доля истинной вариации в той вариации, которая
зарегистрирована в опыте.
Причины, снижающие надёжность теста следующие:
1) изменение состояния испытуемых (утомление, врабатываемость и др.);
66
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2) неконтролируемые изменения внешних условий и аппаратуры
(изменение температуры, влажности воздуха, скорости ветра, атмосферного
давления, колебание напряжения в сети измерительных приборов и др.);
3) изменение состояния лица, проводящего измерение (или замена его
другим лицом);
4) несовершенство самого теста (например, броски мяча в баскетбольную
корзину до первого промаха).
На практике все перечисленные причины могут действовать совместно,
но доля их влияния в каждом конкретном случае может быть различной.
Без специальных приёмов оценить раздельно влияние каждой из причин
невозможно. Следовательно, невозможно с достаточной для принятия
практического решения вероятностью вынести суждение о том, чем вызвано
несовпадение результатов двух или более выполненных подряд измерений,
изменением состояния испытуемого или влиянием указанных выше второй,
третьей или четвёртой причин. Аналогичная ситуация возникает, если
необходимо сопоставить результаты теста у разных испытуемых если при
повторных измерениях их результаты (и их ранги) изменяются. Понять,
что является причиной этих изменений без специального анализа
невозможно, также как невозможно с уверенностью судить о том у кого из
испытуемых измеряемое качество выше.
Естественно, что не все тесты обладают достаточной надёжностью,
более того, один и тот же тест в разных условиях и на разном контингенте
испытуемых может иметь различную надёжность. Таким образом, понятие
"надёжность теста" может относиться к различным аспектам и в
зависимости от того, какая из причин, снижающих надёжность теста,
является основной, его можно разделить на несколько разновидностей:
воспроизводимость, стабильность и согласованность.
Воспроизводимость теста и способы её оценки.
Под воспроизводимостью
теста понимают степень совпадения
результатов повторного тестирования одних и тех же лиц, находящихся в
одном и том же состоянии, полученных одним и тем же исследователем
при минимальном временном интервале между первым и вторым
измерениями. Зачастую говоря о надёжности теста, имеют в виду именно
его воспроизводимость.
В принципе при оценке воспроизводимости теста исследователя могут
интересовать два вопроса:
1) изменяются ли ранги испытуемых от первого ко второму измерению
(т.е. их положение в группе относительно друг друга).
2) изменяется ли уровень результата от первого ко второму измерению;
Простейший способ ответа на первый вопрос заключается в
вычислении коэффициента корреляции между двумя повторными
67
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
измерениями, проведёнными на одной и той же выборке (п > 20). Эта
процедура называется "тест-ретест метод". Первое измерение называют
тестом, а второе - ретестом. Полученный при этом коэффициент
обозначается Гп и служит количественной мерой воспроизводимости теста.
Из теории статистики известно, что коэффициент корреляции может
принимать значения в пределах от -1 до 1.
Если бы у каждого испытуемого результаты теста и ретеста в точности
совпали, то коэффициент равнялся бы 1, что свидетельствовало об
абсолютной воспроизводимости теста, однако по ряду причин,
перечисленных выше такого совпадения, практически добиться не удаётся,
поэтому коэффициент получается, как правило, ниже единицы.
Общепринятых критериев надёжности не существует, однако можно
использовать следующие градации оценки:
0,95 и
>
отличная надёжность
0,90 - 0,95
высокая
0,80 - 0,90
удовлетворительная
0,70 - 0,80
приемлемая
менее 0,70 низкая
Если Г < 0,7 , то использовать ,тест для индивидуальной оценки не
следует, такой тест может быть применён только для оценки группы по
среднему арифметическому значению результатов испытуемых.
Для оценки влияния каждой из причин приходится повторять
процедуру, всякий раз, изменяя условия тестирования (например, изменяя
условия проведения измерений, проводя замену экспериментатора или
изменяя интервал между первым и втором измерением). Так, если первое и
второе измерения разделяет минимальный временной интервал, и оба
измерения выполнены одним и тем же лицом, то основной причиной,
снижающей воспроизводимость теста, по-видимому, является естественная
биологическая изменчивость уровня измеряемого свойства у испытуемых.
Если одну и ту же попытку независимо измеряют два разных эксперта, то
снижение воспроизводимости теста обусловлено влиянием субъективных
свойств экспертов (в данном случае речь идет о согласованности результатов
тестирования). И, наконец, если один и тот же исследователь проводит
повторное тестирование в одних и тех же условиях, но с различным
интервалом, то выявляется степень сохранения индивидуальных различий
между испытуемыми в зависимости от величины временного интервала
между тестом и ретестом. Относительная простота статистических расчётов
коэффициента корреляции делает этот метод наиболее популярным, однако
за эту простоту приходится расплачиваться большими затратами сил и
времени на проведение повторных серий тестирования.
68
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В тех случаях, когда результат теста определяется как среднее значение
от нескольких повторных измерений, проведённых в одно и то же время
(например, измеряется время реакции каждого испытуемого 20 раз подряд,
и каждый из них оценивается по среднему арифметическому значению 20
измерений) оценка надёжности теста может быть выполнена методом
расщепления (split - halves methods, odd - even methods). При использовании
этого метода результаты тестирования каждого испытуемого разделяют
на две части по 10 измерений (обычно их делят на четные и нечётные).
Затем для каждого испытуемого вычисляют две средних оценки (по первым
и по вторым 10 измерениям). Таким образом, каждый испытуемый получает
две средних оценки (одну за первую половину теста, вторую - за вторую
половину). Затем вычисляется коэффициент корреляции между средними
оценками испытуемых, полученными за первую и вторую половину теста.
При этом оценивается надёжность не всех попыток, а только половины (в
нашем примере - только 10 измерений). Для того чтобы получить оценку
надёжности всего теста (всех 20 попыток) можно воспользоваться формулой
Спирмена-Брауна (Spearmen - Brawn):
_
Ги
где
- оценка
У 0.5
1 +У0.5
надёжности половины теста,
Гtt - надёжность полного теста,
При использовании метода расщепления надёжность теста можно
рассчитать по формуле Рулона (PJ.Rulon), основанной на использовании
ошибки измерения. Для этого нужно вычислить дисперсию разностей
между результатами каждого испытуемого по обеим половинам теста (7 d
и дисперсию полного (не расщеплённого) теста (СТХ ) Коэффициент
надёжности вычисляется по формуле:
- £ i
Г
"
"
Эта формула даёт оценку надёжности полного теста. При этом
дисперсия разностей определяется случайной вариацией, а её отношение к
полной дисперсии результатов теста оценивает её долю в общей
дисперсии. Вычитая эту долю из единицы, мы получаем долю "истинной"
дисперсии, которая равна коэффициенту надёжности.
69
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Метод параллельных форм (parallel forms, alternate forms, comparative
forms) предназначен для тех случаев, когда одно и то же свойство измеряется
двумя разными способами и необходимо оценить степень согласованности
между результатами этих тестов. Оценка Гп осуществляется с помощью
корреляционного анализа.
Одним из эффективных методов оценки надёжности теста является
дисперсионный анализ, с помощью которого можно ответить на оба
поставленных выше вопроса и, одновременно оценить совместное и
раздельное влияние каждой из перечисленных причин. Однако этот метод
требует большой предварительной работы при организации тестирования,
группировке полученных результатов и проведения объёмной
вычислительной работы. Хотя при наличии современных вычислительных
средств последнее обстоятельство не является решающим, тем не менее, в
практической работе с тестами оценка их надёжности чаще всего
выполняется одним из методов корреляционного анализа.
Стабильность теста.
Одной из разновидностей надёжности теста является его стабильность.
Под стабильностью понимают воспроизводимость результатов при
повторном тестировании, проводимом одним и тем же лицом, в одних и
тех же условиях, когда первое и повторное измерения проводятся не подряд,
а разделены определённым временным интервалом. Не трудно заметить,
что стабильность теста отличается от обычной воспроизводимости только
наличием более продолжительного интервала между тестом и ретестом.
Таким образом, речь идёт в основном о влиянии длительности временного
интервала на воспроизводимость теста.
Стабильность теста зависит:
1) от вида теста
2) от контингента испытуемых
3) от временного интервала между тестом и ретестом.
Исследователя могут интересовать два вопроса:
1) в какой мере сохраняется уровень показателя;
2) в какой мере совпадают порядковые места, занимаемые
испытуемыми по результату теста и ретеста.
Первый вопрос решается с помощью дисперсионного, а вторая с
помощью корреляционного анализа.
Чаще всего речь идёт об ответе на второй вопрос. Например, при оценке
пригодности теста для отбора очень важно иметь представление о том,
сохраняются ли различия между претендентами в течение длительного
времени.
70
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Согласованность теста
Согласованностью называется независимость результата теста от
свойств лица, проводящего измерение. Таким образом, речь идёт о
воспроизводимости теста при проведении его на одном и том же
контингенте в одно и То же время разными исследователями (или о
совпадении экспертных оценок результата теста). В некоторых литературных
источниках эту разновидность надёжности называют объективностью.
Возможны два варианта влияния субъективных свойств исследователя на
результат тестирования:
1) различие в оценке вызвано разным отношением исследователей к
одному и тому же результату (например, оценка за ответ на экзамене);
2) исследователи по-разному влияют на результат (например, один
побуждает испытуемого, а другой относится нейтрально).
Нетрудно заметить, что эта разновидность надёжности теста особенно
важна в тех случаях, когда результат теста является итогом экспертной
оценки, хотя и при объективных измерениях возможно влияние
субъективных свойств исследователя.
В том случае, если исследователей только два, согласованность
оценивается по коэффициенту корреляции между полученными ими
результатами при тестировании (или оценивании) одной и той же группы
испытуемых. В том случае, когда нужно оценить согласованность оценок
нескольких исследователей (например, бригады судей в гимнастике или
фигурном катании), то используется коэффициент конкордации.
Следует заметить, что термин "согласованность" является более
предпочтительным по сравнению с термином "объективность", поскольку
оценки могут быть хорошо согласованными, но не объективными. Кроме
того, математическими методами возможно оценить именно
согласованность, но не объективность результатов теста.
Способы повышения надёжности тестов
Для повышения надёжности теста используются различные приёмы:
1) стандартизация условий и инструмента измерений;
2) увеличение числа исследователей (экспертов, судей);
3) увеличение числа эквивалентных тестов:
4) повышение мотивации испытуемых;
5) увеличение числа измерений (попыток)
6) выбор оптимальных значений трудности, длины, скорости теста.
Если тест не трудоёмкий, то повышение его надёжности может быть
достигнуто за счёт увеличения "длины" теста (количества измерений,
попыток). При этом лучшую надёжность, как правило, даёт среднее
арифметическое (X), менее надёжна медиана (Me) и ещё менее надёжна
71
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
лучшая попытка. Однако в тех случаях, когда дисперсия индивидуальных
результатов намного меньше, чем межиндивидуальная, можно использовать
и лучший результат.
Для определения числа измерений (попыток), обеспечивающего
необходимую надёжность, необходимо:
1)
провести эмпирическую оценку надёжности теста Гп;
2)
выбрать необходимую (желаемую) надёжность Г :
3)
по формуле
вычислить коэффициент К, показывающий,во сколько раз нужно увеличить
число измерений. Например, при трёх измерениях Г = 0,5 (т.е. каждый
испытуемый выполнил 2 серии по 3 попытки, от каждой серии получена
средняя арифметическая и коэффициент корреляции между ними оказался
=0,5). Необходимая надёжность Гп выбрана = 0,9. Рассчитаем, во сколько
раз нужно увеличить число измерений, чтобы Гп равнялась 0,9 (т.е. чему
равно К).
=
0 , 9 ( 1 - 0,5)
0,5(1-0,9)
Следовательно, для достижения необходимой надёжности число
измерений нужно увеличить в 9 раз, т.е. вместо трёх следует выполнить 27
попыток и в качестве итогового результата теста использовать среднее
значение от этих попыток. Разумеется, что возможности увеличения числа
измерений зависят от характера теста, в частности от того, насколько
продолжительна (или утомительна) для испытуемого процедура
тестирования.
4. ИНФОРМАТИВНОСТЬ* (ВАЛИДНОСТЬ ТЕСТА)
Информативностью (валидностью) теста называется его способность
оценивать то свойство, которое хотят с его помощью измерить. Таким
образом, понятие "информативность" объединяет в себе два вопроса: "что
измеряет тест?" и "насколько хорошо он это делает?" Сложность ответа на
первый вопрос заключается в том, что в отличие от прямого физического
измерения, т е с т и р о в а н и е является своеобразной разновидностью
72
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
косвенного (или опосредованного измерения), в котором интересующее
нас свойство непосредственно не измеряется, а косвенно оценивается по
результату измерения другого свойства (качества, способности). Например,
если нас интересует сила разгибателей ног, то её можно измерить с
помощью динамометра. В этом случае вопрос о том отражает ли данный
тест то, что мы хотим измерить, не возникает (можно ставить под вопрос
только надёжность измерения). Для оценки того же свойства (силы
разгибателей ног) можно использовать тест - прыжок с места в длину.
В этом случае сразу возникает ещё и второй вопрос: насколько этот
тест отражает силу разгибателей ног? Поскольку ясно, что больший
результат в прыжке может быть достигнут не за счёт большей силы, а за
счёт меньшей массы тела, лучшей техники прыжка или более высокой
мотивации испытуемого.
Рассмотрим
несколько разновидностей вариантов оценки
информативности теста.
Информативность по определению. Это наиболее простой случай.
Например, ставится задача оценить "прыгучесть" спортсмена. Если
определить (договориться), что понятие "прыгучесть" это способность
спортсмена поднять общий центр массы своего тела в вертикальном прыжке
толчком двумя ногами на максимальную высоту, то измерение этой высоты,
безусловно, будет информативным тестом для оценки "прыгучести".
Несколько сложнее выглядит ситуация, когда интересующее нас свойство
в принципе может быть объективно измерено, но в силу каких-либо
обстоятельств (трудоёмкости, отсутствия соответствующих измерительных
средств и др.) мы не можем это сделать. Таким образом, мы в лучшем случае,
только частично отражаем то, что хотим измерить.
Например, мы не можем измерять результат спортсмена на стайерской
дистанции слишком часто, но хотим получить представление о том, как
изменяется его способность показать этот результат. В таком случае мы
пытаемся оценить эту способность косвенно, по результату какого-либо теста.
И, наконец, ситуация наиболее сложная, когда свойство или качество в
принципе не поддаётся объективному измерению, а может быть описано
только на уровне семантических определений. Например, такие свойства
как: здоровье, тренированность или физические качества (сила, быстрота,
выносливость, ловкость).
Таким образом, если оценку надёжности теста можно осуществить на
основе анализа только его результатов, то для оценки информативности
теста необходимо соотнести результат теста с некоторым внешним
* Термин "информативность" в отечественной литературе используется как синоним
понятия "валидность" (validity-обоснованность, действительность).
73
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
критерием. Отсюда следует, что ни один тест не может быть информативным
"сам по себе" или "вообще". Он может быть информативен только по
отношению к какому-то критерию. Поскольку критерии могут избираться
различные, то и информативность теста будет меняться в зависимости от
избранного критерия.
Выбор критерия зачастую бывает наиболее сложной проблемой.
Информативность теста может быть охарактеризована на основе
качественного (логического), содержательного анализа того, что и как
оценивает тест и на основе математико-статистического анализа
эмпирических данных, количественно описывающих результат теста и
критерий. В первом случае говорят о логической или содержательной
информативности теста, во втором - об эмпирической информативности.
Следует подчеркнуть, что эти два способа не следует рассматривать в
отрыве друг от друга, т.к. несмотря на определённые преимущества
эмпирических критериев (объективность, сравнимость, пригодность для
математических расчётных методов прогнозирования), в практической
работе содержательная информативность всегда предшествует её
эмпирической оценке. Именно на основе логической информативности
производится первичный выбор теста. Логический, содержательный анализ
во всех случаях является обязательным, а в ряде случаев единственно
возможным способом оценки информативности теста.
Понятие "информативность" не имеет однозначной трактовки. Так, в
теории тестов выделяют 7 основных видов информативности: содержательную
(логическую), простую или сложную, абсолютную, дифференциальную,
синхронную, диахронную, теоретическую (конструктивную) и 12 производных
разновидностей: очевидную, внутренюю, внешнюю, чистую, инкременантную,
параморфную, диагностическую, эмпирическую, ретроспективную
прогностическую, факторную и дискриминантную (Рис.1).
Логическая или содержательная информативность
Поскольку тестирование выполняется всегда с какой-то определённой
целью, и его результаты используются для решения конкретной практической
задачи (например, оценки состояния здоровья, тренированности,
прогнозирования спортивного результата, отбора претендентов и т. д.), то
выбор теста и обоснование его пригодности для решения поставленной
задачи должны опираться на логический, содержательный анализ тех
свойств, которые предстоит оценить на самом деле и того, в какой мере
эти свойства отражены в результате теста. Например, совершенно очевидно,
что такой тест как измерение силы кисти не будет информативным для
оценки музыкальных способностей. В тех случаях, когда качество, которое
предстоит оценить с помощью теста, семантически определяется
однозначно и не допускает различных вариантов смыслового толкования,
74
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вопрос об информативности теста решается относительно просто — по
определению. В этом случае как бы заранее договариваются, какой смысл
вкладывать в то или иное понятие (термин). Например, договоримся, что
под "аэробной производительностью" будем понимать то, что измеряется
максимальным потреблением кислорода (МПК). В таком случае вопрос о
том, что измеряет МПК, не возникает. Сомнению может подвергаться
надёжность теста, но не его информативность.
Если интересующее нас свойство не имеет однозначного определения,
то ситуация с обоснованием информативности более сложная. Например,
необходимо выбрать тест для оценки "работоспособности". Сразу возникает
масса вопросов: какой работоспособности (физической или умственной), если
физической, то какой (специальной или общей); если специальной, то какой
- аэробной, анаэробной и т.д.
Поскольку информативность теста зависит от его надёжности, а та, в
свою очередь, от других свойств теста (трудности, длины, скорости) и от
особенностей исследуемого контингента, то становится совершенно
очевидно, что уже на этапе предварительной оценки пригодности теста
необходимо дать ответы на все эти вопросы, причём на них нельзя ответить
формальными математическими приёмами.
Наиболее сложной является ситуация, когда свойство, подлежащее
оценке, не только не может быть измерено прямым методом, но вообще
носит скрытый (латентный) характер. Например, такие свойства как
"здоровье, "физическая подготовленность", "физические качества" хотя и
имеют определения в соответствующих областях науки (медицине, теории
физического воспитания), но определены только в качественных,
содержательных понятиях и обоснование пригодности тестов для их оценки
может быть сделано только логическим путём. Содержание процедуры
логического анализа информативности формализовать практически
невозможно, но в общих чертах она сводится к анализу причинноследственных отношений между факторами, определяющими уровень
свойства и факторами, влияющими на результат теста. Содержательный анализ
информативности теста совершенно необходим не только для
предварительного выбора теста, но и для последующей смысловой
интерпретации результатов тестирования на этапе принятия практических
решений.
Очевидная
информативность
связана с содержательной и
характеризует представление исследователя или испытуемого о том, что
оценивает тест. При этом имеется в виду не столько то, что тест оценивает
на самом деле, сколько то, что он оценивает при первом впечатлении.
Разумеется, что содержательная и очевидная информативности могут не
совпадать, поскольку задание, используемое в качестве теста, может оценивать
75
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
свойство, которое не очевидно из характера или содержания теста. По этому
поводу А. Анастази замечает, что название теста не может служить указанием
на то, что он измеряет, оно позволяет лишь опознать тест (отличить) его от
других. Проблема отображения непосредственно не наблюдаемых (латентных)
свойств по наблюдаемым (манифестным) результатам тестов достаточно
подробно рассмотрена в монографии П.Благуша (1982).
А.
Анастази замечает, что название теста, не может служить указанием на то,
что он измеряет, оно позволяет лишь опознать тест (отличить) его от других.
Проблема отображения непосредственно не наблюдаемых (латентных)
свойств по наблюдаемым (манифестным) результатам тестов достаточно
подробно рассмотрена в монографии П.Благуша (1982).
Эмпирическая информативность
Этот вид оценки информативности подразумевает возможность
получения экспериментальным путем количественных, объективных
характеристик результата теста, и его сопоставления с количественной
оценкой критерия и последующего вычисления количественной меры их
связи.
Наиболее простой случай, когда имеется единичный критерий (К), с
которым сопоставляется результат теста (t) Мерой информативности теста
является коэффициент корреляции (1\ ) между результатом теста и критерием.
В качестве критерия при оценке информативности тестов обычно
используются:
1) прямое измерение свойства;
2) спортивный результат;
3) результат другого теста, информативность которого не вызывает
сомнений.
4) составной критерий (сумма баллов по нескольким упражнениям);
5) принадлежность к какой-либо определённой группе (в этом случае
используются специальные виды корреляционного анализа, например,
коэффициент корреляции Юлла).
Существуют различные варианты корреляционного анализа и выбор
того или иного из них зависит от многих причин, в том числе от вида
распределения результатов теста и критерия, от вида шкалы измерений, в
которой выражены их значения.
Наиболее часто информативность оценивается по коэффициенту
корреляции Бравэ-Пирсона.
Использование этого коэффициента предполагает, что выполняются
следующие условия:
1) тест и критерий имеют распределение не отличающееся существенно
от нормального;
76
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 1.Структура видов информативности по Ю.И.Смирнову и
М.М.Полевщикову
77
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2) зависимость между результатом теста и критерием носит
прямолинейный характер;
3) тест и критерий измерены в шкале отношений или интервалов.
При оценке информативности теста этим методом предполагается, что
результаты теста (X) связаны с критерием (Y) уравнением регрессии типа:
Y=KX+B
В таком случае наиболее вероятное значение (Y) может быть
рассчитано по уравнению:
Y=Y + Яу„(хг-Х)
гае:
у" - среднее арифметическое значение критерия;
Х~ - среднее арифметическое значение результата теста;
Х - индивидуальный результат испытуемого
R x / y - коэффициент регрессии, который показывает, на сколько в
среднем изменяется Y, если X изменяется н единицу.
Мерой информативности (точности) индивидуальной оценки в этом случае
может служить § у х = § у -г* у
Этот показатель называют стандартной ошибкой оценки. При полной
информативности (Гх^=1) ошибка оценки = 0 (т.е. по результату теста X
возможно абсолютно точное предсказание критерия Y). Если
информативность равна нулю (Г. =0), то возможность предсказания Y по
X равна простому угадыванию, 'т.е. применение теста вообще не имеет
практического смысла.
Если результаты теста и критерия выражены в шкале порядка (рангов),
то для оценки информативности теста можно использовать коэффициент
ранговой корреляции Спирмана.
_6^d
2
где d - разность рангов сопряжённых пар значений теста и критерия.
Ранговый коэффициент свободен от ограничений, предъявляемых к
виду распределения и форме связи результатов теста и критерия, поэтому
он может быть использован и в тех случаях, когда тест и критерий измерены
в шкале интервала или отношений, но не выполняется одно из условий
применения г Бравэ-Пирсона. Разумеется, что при этом результаты теста и
критерия должны быть переведены в шкалу порядка, т.е. ранжированы.
78
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Если результаты теста и критерий выражены в шкале наименований
таким образом, что их значения могут быть выражены для каждого
испытуемого в виде двух альтернатив по тесту и двух альтернатив по
критерию (например, А - выполнил тест, В - не выполнил тест, С занимается плаванием, В - не занимается плаванием), то информативность
может быть оценена по тетрахорическому коэффициенту корреляции Юлла:
Л
IАВ
_
l/k
I
(а
+ в X
е
+
ВС
D
I-
0 ,' 5 л
!
Х
А
+
с
Х
в
•
+
D
)
Эмпирическая оценка информативности по составному критерию
В тех случаях, когда единичный критерий отсутствует,
информативность теста может быть оценена по составному, сложному
критерию, синтезированному из элементов деятельности, способность к
которой предстоит оценить. Например, для оценки уровня специальной
физической подготовленности хоккеистов, нельзя предложить какой-то
один критерий, но можно логическим путём отобрать ряд критериальных
элементов игровой деятельности (ускорения, броски, обводка). Затем
результаты теста, подлежащего проверке на информативность, коррелируют
с количественной оценкой каждого из элементов или с их обобщённой
оценкой. В случае использования обобщённой оценки результаты измерения
всех критериальных элементов, переведя их в одну из стандартных шкал,
определить весовой коэффициент каждого из них, затем с учётом весовых
коэффициентов определить суммарную критериальную оценку для каждого
испытуемого.
Мерой информативности теста может служить коэффициент
корреляции между результатом теста и суммарной оценкой составного
критерия. Практический эффект такого анализа может выразиться в том,
что в случае высокого Г(к весь комплекс может быть заменён одним тестом.
Основная трудность в реализации данного подхода заключается в
определении весовых коэффициентов элементов составного критерия.
Другой подход основан на использовании факторного анализа, с
помощью которого можно выявить весовые коэффициенты и коэффициент
информативности. В таком случае говорят о факторной информативности.
Особенно эффективен такой подход, когда составляющие элементы критерия
в явном виде выделить затруднительно (например, если критерий определён
таким понятием как "общая физическая подготовленность").
79
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Корреляция в группе
сильнейших спортсменов
(низкая)
Критерий
Рис.2. Влияние отбора испытуемых на информативность теста
Причины, снижающие информативность теста
Информативность теста в значительной мере зависит от однородности
состава испытуемых. В однородных группах (например, в сборных командах)
дисперсия критерия невелика и это снижает корреляцию между результатом
теста и критерием (рис. 2).
Коэффициенты информативности снижаются при низкой надёжности
теста. Ненадёжный тест всегда мало информативен, по
этому проверять
такие тесты на информативность не имеет смысла.
Низкая надёжность критерия также снижает коэффициент
информативности. Действительную информативность теста Г^ с поправкой
на ненадёжность критерия (индекс информативности) рассчитывают по
формуле:
. _
Г ,к
Г л
Этот индекс является верхним пределом значения информативности
при заданной надёжности теста. Поэтому коэффициент информативности
следует оценивать не в сравнении с 1, а с этим индексом.
Практически для диагностики используются тесты, информативность
которых не меньше 0,3. Для прогнозирования нужна более высокая
информативность не менее 0,6.
Информативность комплекса тестов.
При оценке информативности одного теста по одному ритерию говорят
о простой информативности, если же по одному критерию оценивают
комплекс из двух и более тестов, то говорят о сложной информативности.
80
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При анализе комплекса тестов принято выделять чистую
информативность, под которой понимают
самостоятельную
информативность одного из тестов, входящих в комплекс по отношению к
критерию, который оценивается всем комплексом.
Степень повышения информативности всего комплекса в результате
включения в него дополнительного теста называют инкрементальной
информативностью.
При анализе пригодности комплекса тестов для прогноза достижений
испытуемых в критериальной деятельности
прогностическая
информативность, входящих в комплекс тестов может быть оценена на
основе интуитивного мнения о перспективности испытуемых. В этом
случае говорят о параморфной информативности.
При анализе пригодности комплекса тестов приходится оценивать
информативность как входящих в него тестов, так и всего комплекса в целом.
Поскольку при этом используются различные приёмы, то и оценки
информативности получаются различными в зависимости от того, какой
вид информативности оценивается.
Если критерий регистрируется одновременно с результатом теста,
то говорят о синхронной информативности. Если же значение критерия
определяется не одновременно с результатом теста, то информативность
называют диахронной. При этом критерий может быть промежуточный
(интермедиарный) или конечный (дефинитивный). Разновидностями
диахронной информативности является прогностическая (когда критерий
регистрируют после результата теста) и ретроспективная информативность
(когда критерий получают до результата теста).
Если информативность оценивают только в отношении одного
критерия, её называют абсолютной. Если же с помощью теста можно
оценивать способности к различным видам деятельности, то говорят, что
тест обладает дифференциальной информативностью.
Прямую или сложную информативность различают по числу тестов,
для которых выбран критерий, т.е. для одного, двух и более тестов. С
вопросами взаимного отношения простой и сложной информативности
тесно связаны три следующие её разновидности:
Чистая информативность,
выражающая самостоятельную
информативность одного теста по отношению к критерию, который
оценивается батареей тестов.
Инкрименантная информативность выражает степень повышения
сложной информативности комплекса тестов, когда данный тест включают
в батарею тестов более высокого порядка.
81
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ТЕСТИРОВАНИЯ
Чтобы получить достаточно надёжные и объективные результаты
(даже при наличии тестов, обладающих высокой информативностью)
тестирование должно проводиться с достаточной точностью и возможной
тщательностью. При этом затраты времени должны быть минимальными.
Поэтому к тестированию необходимо тщательно готовиться. Необходимо
предварительно уточнить комплекс тестов, их надёжность и
информативность, выяснить возможность выполнения теста в данных
условиях, узнать существуют ли нормативы, которые можно использовать
для оценки результатов тестирования.
Избранные тесты целесообразно занести в информационные
карточки, которые являются основой организации и оценки. Использование
карточек имеет большое преимущество перед протокольной формой записи.
Рекомендуется на обороте корточки поместить нормативы для
используемых тестов.
Если требуется, то нужно составить и распространить единую
инструкцию проведения тестов.
Помещение или площадку, где будет проходить тестирование, следует
тщательно подготовить. Необходимо заранее наметить места для выполнения
отдельных тестов и порядок, в котором испытуемые будут их выполнять.
При этом лёгкие тесты должны предшествовать трудным.
Измерения должны выполняться по точной инструкции (сколько
попыток, средний или лучший результат и т.п.).
Необходимо обеспечить безопасность испытуемых. Перед началом
тестирования следует объяснить испытуемым цель тестирования,
ознакомить с заданиями, если необходимо и возможно, - дать выполнить
пробные попытки.
Во время тестирования нужно своевременно подбодрить робких
спортсменов и побудить равнодушных к точному выполнению теста.
При повторных тестированиях особое внимание нужно уделить
соблюдению одинаковых условий (время суток, приёма пищи,
последовательность выполнения тестов). Природные условия также могут
оказать влияние на результаты тестирования (ветер, температура, влажность
воздуха, атмосферное давление, высота над уровнем моря, разница во времени
при дальних переездах и т.п.).
В практике контроля состояния спортсменов используются как
лабораторные тесты, так и полевые (проводимые в естественных, близких к
соревновательным условиях двигательной активности спортсмена). В отличие
от лабораторных тестирований, проводимых в строго контролируемых
82
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
условиях, результаты полевых тестирований подвержены влиянию
неконтролируемых факторов (скорость ветра, температура, влажность,
состояние спортивного покрытия и т.п.). Кроме того, портативные системы
сбора данных, используемые в полевых условиях, обычно менее точны, по
сравнению с лабораторными. Поэтому результаты, полученные в ходе
проведения полевого тестирования, не так надёжны, как результаты
лабораторных тестов, но часто бывают более информативными, так как лучше
отражают специфику конкретного вида спорта, кроме того, в ряде видов спорта
исследователь не может эффективно имитировать специфику спортивного
упражнения в лабораторных условиях. Учитывая сказанное, следует
рассматривать результаты лабораторных и полевых исследований как
дополняющие, но не заменяющие друг друга.
Подведение результатов тестирования необходимо делать немедленно
и сообщать их испытуемому и тренеру с понятным для них объяснением.
При организации любого тестирования необходимо соблюдать
этические критерии, выполнение которых гарантирует уважение
человеческих прав спортсмена (сообщение цели тестирования, информация
о возможном риске, связанным с его проведением, если необходимо, то
соблюдение конфеденциальности результатов тестирования).
Вопросы для самопроверки
1. Что такое "тест"? Чем вызвана необходимость использования тестов в
сфере физического воспитания и спорта?
2. Какие задачи решаются в физическом воспитании и спорте с помощью
тестирования?
3. Каковы основные требования к измерениям, используемым в качестве
тестов?
4. Для чего используют комплексы (батареи) тестов?
5. Какие комплексы тестов называют гомогенными?
6.Какие комплексы тестов называют гетерогенными?
7. Что называется размерностью теста?
8.Что такое "трудность теста" и как её выразить количественно?
9.Что такое "длина теста", в чём она может быть выражена?
Ю.Что такое "тестовое время" в чём оно выражается?
11.Каковы основные критерии определения пригодности (добротности,
аутентичности) теста?
12. Что такое надежность теста и каковы её разновидности?
83
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
13. Каковы причины снижающие надёжность результатов тестирования?
14.Что такое "воспроизводимость теста" и каковы способы её
количественной оценки?
15.Что такое "согласованностьтеста" и как её можно оценить количественно?
16. Что такое "стабильность теста", каков способ оценки её оценки?
17. Что такое информативность (валидность) теста?
18. Какие вы знаете разновидности информативности тестов?
19. Какие существуют критерии оценки информативности тестов?
20. Что такое логическая (содержательная) информативность?
21. Как оценивается эмпирическая информативность при наличии
единичного критерия?
22. Как оценивается эмпирическая информативность тестов при отсутствии
единичного критерия?
23. Какие причины снижают информативность теста?
24. Какие тесты называют эквивалентными?
Литература
основная
1.*Спортивная метрология: Учеб. для ин-тов физ.культ / Под. ред
В.М.Зациорского.- М.: Физкультура и спорт, 1982.-256 с.
2. Спортивная метрология: Учеб. для ин-тов физ.культ. - М.: Физкультура
и спорт, 1988.-192с.
3.*Смирнов Ю.И., Полевщиков М.М. Спортивная метрология: Учеб. для
студ. пед. вузов.-М.: Издательский центр "Академия", 2000. - 232с
4.*Зациорский В.М. Основы спортивной метрологии.- М.: Физкультура и
спорт, 1979.- 152 с.
5.*Бубэ, X. Тесты в спортивной практике: Пер. с нем./Х.Бубэ, Г.Фэк,
Х.Штюблер, Ф.Трогш,- М.:Физкультура и спорт, 1966.-237 с.
дополнительная
6 .*Анастази, А.Психологическое тестирование: В 2 Т.-М.: Педагогика,
1982.-Т.2.-295 с.
7. Баландина, В.А. Оценочные таблицы физического развития детей
дошкольного и школьного возраста (13-15 лет): Метод.указания /
В.А.Баландина,А.Е.Петухова,С.В.Шубенко. - Омск, 1984.-18 с.-В надзаг.:
Омский мед. институт.
84
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
8.Баттисти, Ж. Оценка уровня развития физических качеств у детей/
Ж.Баттисти, Л.Кавальери, Ж.Пессан //Зарубежные научные исследования.
Отбор и юношеский спорт: Тем. подборка/ ВНИИФК.-М.-1993.-Вып. N° 3.С.3-18.
9.*Благуш,П.
К теории тестирования двигательных способностей:
Сокр. пер. с чешск/П. Благуш.-М.: Физкультура и спорт, 1982.-165 с.
10.Годик, В.А. Контроль тренировочных нагрузок/М.А. Годик.М.:Физкулыура и спорт, 1980.-135с.
11.*Спортивная метрология: учеб. - метод, указ. для самостоят,
выполнения контрольных заданий по теме "Оценка результатов количественного
тестирования методами математической статистики / Сост. В.В. Езерский. Омск: СибГАФК, 1999.- 50 с.
12.3апорожанов, В.А.
Контроль в спортивной тренировке /В.А.
Запорожанов.-Киев:Здоровя,1988.-205с.
13.3ациорский, В.М.
Физические качества спортсмена /В.М.
Зациорский,- М.:Физкультура и спорт, 1970.-200с.
14. Уткин, В.Л. Измерения в спорте (введение в спортивную метрологию):
Учеб. пособие. -М.,1978.-194с.
15.*Физиологическое тестирование спортсмена высокого класса: Перевод
с англ. /Огв.ред. В.С.Мищенко.- Киев: Олимпийская литература,-1998.-430с.
85
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лекция 4
ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОЦЕНИВАНИЯ
1. Проблема оценивания.
2. Шкалы оценок.
3. Методы оценки качественных показателей.
1. ПРОБЛЕМА ОЦЕНИВАНИЯ
Ни одно измерение вообще, и на человеке в частности, не проводится
без определённой цели. В самом общем виде целью измерений различных
свойств и качеств человека является оценка его состояния (оперативного,
текущего или перманентного). Для оценки состояния человека,
занимающегося физической культурой или спортом, могут использоваться
самые различные характеристики, так или иначе отражающие его здоровье,
физическое развитие, психическое состояние, общую и специальную
физическую подготовленность и т.п. Некоторые из этих характеристик
оцениваются на основе экспертизы (например, результаты выступлений
гимнастов, фигуристов), однако в большинстве случаев основой для такой
оценки служат результаты объективных измерений различных характеристик.
Сами по себе результаты таких измерений или тестов (несмотря на
объективный характер, обеспеченный необходимой точностью и
надёжностью измерений) не содержат в себе указания на то, является
зафиксированный уровень свойства "хорошим или плохим", "нормальным
или нет", а только содержит объективную основу для подобных оценок.
Например, один и тот же результат в беге на 100м, равный 13,2с, в
зависимости от пола, возраста, спортивной специализации и квалификации
человека может рассматриваться и как очень хороший, и как очень плохой.
Поэтому для ответа на вопросы "здоров человек или болен", "соответствует
ли уровень данного качества полу и возрасту человека", "какова
тренированность спортсмена" и т.п. результат измерения должен быть
обязательно преобразован в оценку.
Кроме того, результаты измерения различных характеристик
выражаются в разных единицах измерения (секундах, метрах, килограммах
и т.д.) и поэтому не сопоставимы друг с другом. Поэтому для
сравнительной оценки результатов, измеренных в различных единицах, их
приходится превращать в оценки (очки, баллы и т.д.).
86
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В зависимости от задач, стоящих перед человеком, производящим
оценку, могут быть использованы различные процедуры (способы) и
критерии оценивания. Отсюда следует, что процессу оценивания всегда
предшествует некоторый субъективный момент, связанный с выбором
критерия и способа оценки. Следовательно, любой исследователь мог бы
предложить свой вариант оценивания. В таком случае процедура оценивания
потеряла бы смысл, т.к. её результат зависел бы не только и не столько от
уровня измеренного свойства, сколько от того, кто и как проводит
оценивание. Оценки стали бы трудно сопоставимыми. Например, один врач
оценивал бы человека как здорового, а другой как больного; один
специалист говорил бы, что ребёнок имеет нормальное развитие, а другой
- считал бы его отстающим; один преподаватель устанавливал бы свой
зачётный норматив, а другой - свой. Поэтому большое значение имеет не
только стандартизация процедур измерения и тестирования, но и
стандартизация приёмов и способов оценивания.
Основные понятия
Оценкой (или педагогической оценкой) называется унифицированная мера
успеха в выполнении какого-либо задания (теста). Процесс перевода результата
измерения в оценку называют оцениванием.
Оценка может быть выражена в качественной (словесной) форме
(например, "зачтено" или "не зачтено", "сдано", "не сдано",
"неудовлетворительно", "удовлетворительно", "хорошо", "отлично") или в
количественной форме (например, баллы в школьных оценках или очки,
набранные в многоборье).
Различают учебные оценки, выставляемые преподавателем в процессе
обучения, и квалификационные оценки, свидетельствующие о квалификации
человека в том или ином виде деятельности (спортивной, производственной,
научной и др.).
Задачи оценивания.
Основными задачами, решаемыми в процессе оценивания, являются:
1. Сопоставление уровеня различных достижений в одном и том же
задании (например, при оценивании результатов в командном зачёте может
возникнуть вопрос: сколько начислить команде за результат мастера спорта,
а сколько за результат первого разряда).
2. Сопоставление уровеня достижений в разных заданиях. Главной
трудностью при решении таких задач является уравнивание оценок за
достижения одинаковой трудности в разных упражнениях или разных видах
87
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
спорта (например, на сколько метров должен прыгнуть с трамплина лыжникдвоеборец, чтобы получить столько же очков, сколько он набрал в лыжной
гонке).
3. Определение нормы. Например, каким должен быть зачетный
норматив для получения зачёта по физической культуре, для отбора в
ДЮСШ, каким должен быть норматив мастера спорта и т.п. В отдельных
случаях (например, в школьных оценках) нормы совпадают с градациями
шкалы оценок.
Процедура оценивания.
Процедура оценивания может выполняться в один и в два этапа.
В первом случае результат измерения (теста) сравнивается с заранее
установленной нормой (критерием).
Во втором - результат измерения сначала на основе так называемых
шкал оценок превращают в очки (промежуточная оценка), а затем набранные
очки сравниваются с заранее установленной нормой (критерием) и
определяют итоговую оценку. Например, во всех многоборьях вначале
результаты отдельных упражнений переводят в очки, а затем, после
сравнения их с нормами спортивной классификации, выводят итоговую
оценку, - присваивают спортивный разряд.
Процедура оценивания (по В.М.Зациорскому) в наиболее полном виде
выглядит следующим образом:
используется
шкала измерений
шкала оценок
нормы
Итоговая
оценка
88
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. ШКАЛЫ ОЦЕНОК
Правило преобразования результата теста (или спортивного результата)
в очки называется шкалой оценок. Шкала оценок может быть задана в виде
зависимости, представленной формулой, графиком или таблицей.
Любая оценка может быть сделана на основе некоторой шкалы. Наличие
шкалы не всегда очевидно. Шкала может существовать в процедуре
оценивания как логический элемент (даже не осознанный). Шкала может
быть явной (например, таблица очков по какому-либо виду спорта), либо
не явной (например, школьные оценки). Но в процессе оценивания она всегда
присутствует.
Поскольку результаты различных тестов могут выражаться в разных
единицах измерения, то для определения итоговой оценки их необходимо
сначала преобразовать в условные (безразмерные) единицы - очки.
Перевести результат теста в очки можно разными способами. Наиболее
простой способ - ранжирование, т.е. количество очков, которое получают
испытуемые (или команда) занятому ими месту. Основной недостаток этого
способа заключается в том, что он не учитывает различие между
результатами испытуемых, занявших смежные места. Независимо от этого
различия разница в оценках всегда будет равна одному очку. Поэтому для
перевода результата в очки лучше использовать шкалу оценок, в которой
разрыв между результатом и очками находятся в определенной зависимости.
В принципе, можно предложить бесчисленное множество вариантов шкал
оценок. На рисунках 1,2,3 и 4 приведены четыре основных типа шкал оценки
результата прыжка в длину с места для мальчиков 13 лет.
Первый тип - пропорциональные шкалы. Этот тип шкал предполагает
начисление одинакового
числа очков за одинаковый
очки
прирост результата, не
.
зависимо от исходного
—
уровня
(например, на рис. 1
г—
за каждые 15 см улучшения
результата
в
прыжке
{
прибавляется 15 очков). В
этом
есть
некоторая
—
—
"несправедливость"
поскольку добиться одного и
115 130
145
160
175
190 см
того же прироста при
результат
—
-
—
^
—
Рис. 1. Пропорциональная шкала для оценки
прыжка вдайнус места мальчиков 13 лет
89
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
высоком уровне результата значительно труднее, чем при его низком
уровне.
Пропорциональные шкалы используются в современном пятиборье,
конькобежном спорте, лыжных гонках, лыжном двоеборье, биатлоне и
других видах спорта.
Второй тип - прогрессирующие шкалы. В этих шкалах за одинаковый
прирост результата дается тем большая прибавка очков, чем выше был его
исходный уровень. Так, по шкале на рис.2, за прирост результата в прыжке
от 115 до 130 см прибавляется 5 очков, а за такой же прирост в диапазоне
от 160 до 175 см - 20 очков.
Несмотря на то, что
прогрессирующие шкалы
выглядят более справедливыми, по сравнению с
пропорциональными, их
использование не всегда
оправдано. Так, в многоборьях применение таких
шкал
побуждало
бы
спортсмена уделять основное
внимание
тому
115 130
145
160
175
190 см
упражнению, которое у него
результат
получается лучше всего, так
Рис.2. Прогрессирующая шкала для оценки
как в этом случае достигается
прыжка в длину с места мальчиков 13 лет
наиоольшии прирост суммы очков. 1ем самым шкала оценок вместо
многоборного принципа стимулирует узкую специализацию. Однако если
возникает необходимость сделать акцент на развитие какого-либо одного
вида из упражнений многоборья, то применение для этого упражнения
прогрессирующей шкалы будет вполне целесообразным. Применение
прогрессирующих шкал в комплексных спартакиадных зачётах стимулирует
развитие спорта высших достижений в ущерб массовому спорту.
Прогрессирующие шкалы применяются в плавании, отдельных видах
лёгкой атлетики, тяжёлой атлетике.
Третий тип - регрессирующие шкалы. Эти шкалы за одинаковый
прирост результата дают тем меньшую прибавку очков, чем выше был его
исходный уровень. Приведённая на рис. 3 регрессирующая шкала за
90
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
улучшение результата со 115
до 130 см прибавляет 30 очков,
а за такой же прирост от 160
до 175 см, - всего 6 очков. На
первый взгляд, эти шкалы
выглядят
ещё
менее
справедливыми, чем пропорциональные, тем не менее,
их
использование
в
многоборьях вполне оправ130
145
160
115
175 см
дано, т.к. в этом случае
результат
спортсмен заинтересован, в
Рис.3. Регрессирующая шкала для оценки
первую очередь, обращать
прыжка в длину с места мальчиков 13 лет
внимание на отстающий
вид. Применение регрессирующих шкал для комплексного спартакиадного
зачета будет стимулироровать развитие массового спорта в ущерб спорту
высших достижений. Эти шкалы применяются в легкоатлетических прыжках
и метаниях.
Четвёртый тип - сигмовидные (или S - образные) шкалы (рис 4). В этих
шкалах за одинаковые приросты результата наибольшие приросты очков
происходят в области их средних значений. Так, прирост результата со 115
до 130 см оценивается в 5 очков, со 160 до 175 - в 20 Очков, а со 190 до 205
- в 7 очков
очки
Эти шкалы имеет смысл
использовать для оценки
физической подготовленности населения. Такие
шкалы используются с этой
целью в США. В спортивной
практике сигмовидные шкалы
не используются.
115
130 145 160 175
результат
190 205 см
Рис.4. S-образная шкала для оценки прыжка
в длину с места мальчиков 13 лет
91
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Разновидности шкал оценок
Стандартные
шкалы являются одной из разновидностей
пропорциональных шкал. Эти шкалы названы так потому, что в качестве
масштаба при начислении очков в них используются стандартные (средние
квадратические) отклонения. Шкалы пригодны в том случае, если
распределение результатов близко к нормальному. В этом случае одинаковые
оценки, полученные в стандартной шкале за разные задания,
свидетельствуют об одинаковых (эквивалентных) достижениях. Кроме того,
используя таблицу нормального распределения, всегда можно определить
процент лиц, которому доступны достижения выше, ниже какой либо оценки
(или в любом диапазоне стандартной шкалы).
Простейшей стандартной шкалой является Z- шкала, в которой очки
равны нормированному отклонению:
z -
.
а
>.
где X.
- оцениваемый результат, X - среднее арифметическое значение
результата, (7 - стандартное отклонение, Z - оценка результата в очках.
Средний результат в этой шкале приравнивается к 0 очков. Результаты
выше среднего получают положительные оценки, а результаты ниже
среднего - отрицательные. Для нормально распределённых результатов очки
99,7% оценок лежат в интервале от - 3 до +3. Эта шкала не совсем удобна
из-за отрицательных значений оценок. Это неудобство легко преодолевается
во всех остальных стандартных шкалах с помощью следующего приема:
среднее арифметическое значение результата и стандартное отклонение
приравниваются к некоторым числам, выбранным таким образом, чтобы
получить удобные градации шкалы. Так, в наиболее популярной Т - шкале
среднее значение результата приравнено к 50, а стандартное отклонение - к
10 очкам.
В результате чего формула для перевода результата в очки приобретает
следующий вид:
Т = 50 + 10 Z
При массовых обследованиях, когда не требуется большой точности,
используется стандартная шкала С:
С= 5+2Z
При проведении психологических исследований интеллекта применяют
шкалу Бине:
В = 100+ 16 Z
92
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В ряде школ Европы и США для школьных отметок используют шкалу Н:
H= 3-Z
..
В США при приёме в высшие учебные заведения используется
экзаменационная шкала Е:
...
Е = 500 + 100Z
Персентилъные
(процентные) шкалы относятся к сигмовидным
шкалам и представляют собой график накопленных частот, выраженных в
процентах (кумуляту).
По этой шкале оценка, в очках полученная испытуемым, соответствует
теоретически ожидаемому проценту конкурентов, которых он мог бы
опередить, показав данный результат.
1
fe ie SO ~84 98 99.9
Парцишльижя имш
(
1 ' | g|
в|с[ ?1 »1 '
Ь
Дамтмбилъни нша
, О-»««<» j
3 5
7
9
II
дрщм»
i 2 3 4 6 7 Й 9 ^ТБ
' квартили
; 2 3
1
ОЛ
L
,
Таким образом, одно очко это один процент испытуемых.
Если прирост в одно очко
приравнивается к интервалу,
включающему 10% испытуемых,
то такой интервал называют
децилем.
Рис.5. Наиболее распространённые шкалы
Если на одно очко приходится интервал, содержащий 25% испытуемых,
то такой интервал называют квартилем.
На рис.5, приведены наиболее распространённые шкалы и их связь с
нормальным распределением (по А.Н.Петросяну).
Шкалы выбранных точек используются в тех случаях, когда параметры
распределения результатов невозможно получить. Процедура построения
шкалы выбранных точек выглядит следующим образом:
- высокий спортивный результат (мировой рекорд или 10-й результат в
истории данного вида спорта) и приравнивают его к 1000 или 1200 очкам.
- затем определяют средний результат для выборки новичков и приравнивают
его к 100 очкам.
После этого выбирают тип шкалы. Если избрана пропорциональная шкала,
то задача сводится к нахождению уравнения прямой, проходящей через
выбранные опорные точки. В том случае, если предполагается использовать
криволинейную шкалу (прогрессирующую или регрессирующую),
93
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
предстоит выбрать степень её кривизны. Математические методы решения
подобных задач не разработаны и их приходится решать эмпирическим
способом.
Параметрические шкалы
Шкала, которая позволяет определить зависимость между двумя
параметрами (например, "вес тела - вес штанги" в рывке и толчке; или
"дистанция - время" в разных видах циклических упражнений) называется
параметрической.
Эти
шкалы
позволяют
определить эквивалентные по
времени выполнения упраж(
нения. Например, на рис. 6
приведена зависимость длины
дистанции и времени мировых
рекордов.
Из графика видно, что спортг
смены затрачивают 10 минут на
1JM»fttN8
преодоление следующих дистану
ций: в велоспорте - 9км;
2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 Ю00 1200 1400
t.c
конькобежном спорте 7,5 км;
Рис.6. Параметрическая зависимость между беге — 3,8км; плавании - 1км.
длиной дистанции (км) и
временем её преодоления (с)
Шкала ГЦОЛИФК используется в тех случаях, когда при повторном
тестировании не удаётся сохранить одни и те же условия, сопоставление их
результатов становится затруднительным. Для таких случаев на кафедре
биомеханики ГЦОЛИФК предложена следующая шкала:
!/
1//
//
L
1
/
/
-
лучшии результат - оцениваемый результат
Очки = 100 1
з
г ;
лучшии результат - худшии результат
\
Спортсмен, показавший лучший результат, по этой шкале получает 100
очков, занявший последнее место, очков не получает.
Критерии пригодности шкал
Как видно из краткого анализа свойств шкал различных типов, вопрос
о том, какая из них лучше имеет смысл только в том случае, если заранее
определена цель оценивания. Тем не менее, любая шкала должна отвечать
следующим критериям:
94
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1) быть справедливой, т.е. оценивать достижения одинаковой трудности
(эквивалентные) одинаковым количеством очков, а более высокие
достижения - большим количеством очков;
2) использование шкалы должно приводить к полезному с точки зрения
практики результату.
В тех случаях, когда возможно, следует сочетать эти критерии. Однако
они не всегда совместимы. Так, наиболее справедливой является
прогрессирующая шкала, однако, как видно из вышесказанного, её
использование в многоборьях нецелесообразно.
Критерии эквивалентности шкал.
Одной из наиболее сложных метрологических проблем является
разработка эквивалентных шкал, оценивающих достижения в разных
заданиях равным количеством очков.
Существуют различные подходы к определению эквивалентности шкал.
Выбор критерия эквивалентности осуществляется не математическим путём, а
на основе логического анализа целей, ради которых разрабатывается шкала.
Первым критерием эквивалентного уровня достижений в различных
заданиях является одинаковый процент людей, которым доступен результат
в этих заданиях. В этом случае считается, что мировые рекорды, результаты,
доступные 50 или 75% лиц в каждом виде спорта (или в тестовых заданиях),
имеют одинаковую трудность.
На этом принципе построены так называемые квантильные шкалы.
Эти шкалы представляют собой точки, разбивающие распределение на п
частей равного объёма (квартили-4 части, децили-10 частей, перцентили 100 частей).
На недостатки обоснованности такого подхода указывают следующие
обстоятельства:
1) мировые рекорды, так же как и средние значения 10 лучших
спортсменов в разных видах спорта, имеют неодинаковую трудность;
2) разные виды спорта не одинаково популярны и ими занимается не
одинаковое количество людей;
3) места, занятые спортсменами или командой в разных видах, не могут
рассматриваться как эквивалентные при разном числе участников
(например, 5-е место из 10 участников и 5-е место из 100 участников).
Отсюда следует, что какой бы критерий не избирался, любое
достижение (в частности любой норматив) в данное время доступен только
определённому проценту лиц. Этот процент необходимо знать.
Если критерий эквивалентности, основанный на равном проценте
людей, которым доступно данное достижение (результат), признан
приемлемым, можно полагать, что комбинация
95
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
- анализа статистического распределения спортивных результатов;
- прогноза эквивалентных достижений на будущее с учётом темпов роста
результатов по видам спорта;
- методов коррекции оценок с учётом неодинаковой распрос-транённости
видов спорта
Могут привести к построению систем оценок, которые в системе могут
рассматриваться как оптимальные.
Вторым критерием эквивалентности результатов в разных видах спорта
(или тестовых заданиях) могут служить равные сроки, необходимые для
подготовки к этим результатам. Однако в этом случае предполагается, что
методика подготовки в этих видах спорта одинаково совершенна, что,
конечно, не всегда так.
Третьим критерием может служить мнение специалистов (экспертов)
об эквивалентности достижений. Этот подход всегда имеет субъективную
окраску.
Четвёртый критерий основан на использовании регрессионного анализа
и расчете так называемых "должных величин".
Пятый критерий - среднее количество очков, набранное одними и теми
же спортсменами в разных упражнениях.
Шестой критерий - равенство достижений и набранных очков, т.е.
разности между достижениями сильных и слабых спортсменов во всех видах
должны быть примерно одинаковыми.
Седьмой критерий - равенство корреляции с результатами многоборья.
Восьмой критерий - параметры кривой мировых рекордов в
параметрическом графике.
Оценка результата по комплексу тестов
Если тестирование проводится по комплексу тестов, то его результаты
могут использоваться для решения двух задач:
1) для сравнительной оценки результатов каждого теста у одного
испытуемого;
2) для сравнительной суммарной оценки разных испытуемых по всему
комплексу тестов.
Рассмотрим первую задачу. При её решении необходимо преодолеть 2
трудности метрологического характера:
1) избавиться от размерности;
2) сделать результаты разных тестов сопоставимыми, приведя их к
одному масштабу.
Если распределение результатов тестов не имеет значительного
отклонения от нормального, то обе эти трудности можно преодолеть,
96
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
используя стандартную шкалу оценок. Наиболее распространённым
приёмом является использование рассмотренной выше шкалы Z
(нормированного отклонения) для результата_каждого теста. Для этого
нужно предварительно рассчитать значения X и (J для людей данного
типа (пола, возраста, вида спорта, квалификации). При необходимости
можно использовать любую другую стандартную шкалу.
Рис.7. Индивидуальный профиль велосипедиста 15 лет
Для наглядного отображения результатов тестов, оцененных в шкале
Z, обычно используют так называемые индивидуальные профили. На рис.7
приведен пример индивидуального профиля велосипедиста. При повторном
тестировании появляется возможность сопоставить не только результаты
разных тестов, но и их приросты.
Этот же подход может быть использован для выявления
типологических различий в уровне изучаемых характеристик групп,
представляющих различные спортивные специализации. В этом случае_Х.
- среднее арифметическое значение признака для изучаемой группы, а X и
О вычисляются для большой выборки спортсменов без учёта спортивной
специализации.
В том случае, когда результаты тестов имеют распределение,
значительно отклоняющееся от нормального, их можно сопоставить по
персентильным шкалам.
Вторая задача заключается в выведении суммарной оценки каждого
испытуемого по комплексу тестов. Процедура выведения такой оценки
заключается в том, что сначала по избранной шкале результат каждого теста
переводится в очки, а затем эти очки суммируются. Так поступают, если
все измеряемые признаки считаются равноценными (равновесомыми).
97
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Если же результату каждого из тестов необходимо придать различный
"вес", соответствующий его значимости в суммарной оценке, то очки,
набранные испытуемым по каждому тесту, сначала умножают на
соответствующий весовой коэффициент, а уже после этого их суммируют.
Такая суммарная оценка называется взвешенной. Наибольшую трудность в
этом случае представляет определение весовых коэффициентов отдельных
тестов. Существует несколько различных подходов для определения этих
коэффициентов:
- первый заключается в том, что группе квалифицированных специалистов
(экспертов) предлагают независимо друг от друга определить весовой
коэффициент каждому тесту, затем находят среднее арифметическое значение
коэффициента для каждого теста;
- второй способ получения весовых коэффициентов - использование
факторного анализа. В этом случае в качестве коэффициентов используются
факторные веса;
- третий способ может быть использован в том случае, если имеется
объективный количественный критерий информативности всего комплекса
тестов (например, спортивный результат). В этом случае в качестве "веса" для
каждого теста может быть использован коэффициент корреляции его результата
с критерием (коэффициент информативности);
- четвертый способ заключается в расчёте уравнения множественной
регрессии, позволяющего не только получить весовые коэффициенты для
каждого теста, но и осуществить прогноз критериального результата.
3. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВЕННЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
Качество - это существенные свойства объекта, которые позволяют
отличать его от других объектов. Качественными называют характеристики,
не имеющие определенных единиц измерения. Таких характеристик в
физическом воспитании и спорте много (выносливость, артистичность и
выразительность движений, эффективность соревновательной деятельности,
качество спортивного инвентаря и т.п.). При решении различных задач,
связанных с оценкой состояния спортсмена, определением спортивных
результатов в фигурном катании, гимнастике, прыжках в воду возникает
необходимость количественной оценки различных свойств человека, не
поддающихся объективному измерению. Раздел метрологии, в котором
рассматриваются методы количественной оценки качественных
характеристик, называется квалиметрией. В процессе оценки качества
происходит его сопоставление с некоторым "эталоном качества", который
не всегда может быть однозначно выражен. Так, для количественной оценки
98
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
артистичности выступления фигуриста судья вынужден сопоставлять то,
что он увидел, со своим представлением об артистичности. При этом оценка
происходит не по одному, а по многим признакам, а наивысшая обобщённая
оценка не обязательно соответствует максимально возможному уровню
каждого признака. Разумеется, что такая оценка всегда носит субъективную
окраску (не случайно оценки, выставленные разными судьями одному и
тому же спортсмену, часто не совпадают). Такую оценку часто называют
измерением, при этом термин "измерение" понимают как процесс
установления соответствия между свойствами объектов и их числовыми
оценками.
В основе квалиметрии лежат следующие положения:
- любое качество можно измерить (оценить);
- качество зависит от ряда свойств, образующих "дерево качества";
- каждое качество определяется двумя числами: относительным
показателем К и весомостью М. Относительный показатель характеризует
выявленный уровень измеряемого свойства (в процентах от его максимально
возможного уровня), а весомость - сравнительную важность разных
характеристик оцениваемого качества.
- сумма весомостей свойств на каждом уровне равна единице
(или 100%).
Общая Q оценка выводится по формуле Q = ^ 1С М.,
где Q - оценка качества, М ; - весомость показателя, 1С относительный показатель.
Например, фигурист получил за технику исполнения оценку К =5,6
балла, за артистизм - оценку К = 5,4 балла. Весомости техники исполнения
и артистизма в фигурном катании на коньках признаны одинаковыми ( М =
М С = 1,0).
Поэтому общая оценка Q = К т М т + К , М с составила 11,0 балла.
Наиболее широко используемыми в квалиметрии методами оценивания
являются экспертное оценивание и анкетирование. Проведение экспертизы
и анкетирования - это отчасти техническая работа, предполагающая строгое
соблюдение определённых правил, а отчасти - искусство, требующее
интуиции и опыта.
Метод экспертных оценок
Экспертной называется оценка, получаемая путём выяснения мнений
специалистов. К мнению специалистов обращаются в том случае, когда
осуществить точное, объективное измерение качества невозможно или
затруднительно.
99
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Субъективная оценка эксперта в значительной мере зависит от его
индивидуальных особенностей, квалификации, опыта, эрудиции, самостоятельности и т.п.
Несовпадающие индивидуальные оценки экспертов рассматриваются как
случайные величины и обрабатываются статистическими методами.
Проведение экспертизы включает следующие основные этапы:
формирование цели, подбор экспертов, выбор методики, проведение опроса
и обработку полученной информации, в том числе и оценку
согласованности индивидуальных экспертных оценок.
Подбор экспертов - важный этап экспертизы, так как не от всякого
специалиста можно получить достоверные данные. Экспертом может быть
человек: 1) обладающий высоким уровнем профессиональной
подготовленности; 2) беспристрастный; 3) обладающий интуицией; 4) не
склонный к соглашательству.
Для объективной оценки компетентности экспертов могут быть
применены специальные анкеты, отвечая на которые в течение строго
определённого времени, кандидаты в эксперты должны продемонстрировать
свои знания.
Другой подход к отбору экспертов основан на определении
эффективности их деятельности. Абсолютная эффективность определяется
отношением правильных оценок к общему числу оценок, сделанных
экспертом. Относительная эффективность оценивается по отношению
абсолютной эффективности эксперта к средней абсолютной эффективности
группы экспертов. Очевидно, что эксперты представляют тем большую
ценность, чем выше абсолютная и относительная эффективность их
деятельности.
Большое значение для достоверности экспертизы имеет степень
согласованности мнений экспертов. Если в экспертизе участвовали только
2 эксперта, то согласованность их оценок можно оценить по коэффициенту
ранговой корреляции, если экспертов более двух, то для этой цели
используют коэффициент конкордации:
12 S
где W- коэффициент конкордации, т - количество экспертов, п количество оцениваемых объектов, S- сумма квадратов отклонений сумм
рангов, полученных каждым объектом (испытуемым), от средней суммы
рангов.
Коэффициент конкордации может принимать значения от 0 (при полном
отсутствии согласованности) до 1 (при полном совпадении оценок
100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
экспертов). Следует заметить, что речь идет о согласованности мнений
экспертов, а не правильности этих мнений. Теоретически нельзя исключить
вариант, когда хорошо совпадающие мнения являются результатом широко
распространённой, неверной (или устаревшей) точки зрения. По этой же
причине широко используемое на практике определение квалификации
эксперта по отклонению его оценок от средних оценок группы экспертов
также не является безусловно достаточным критерием. Именно поэтому
для повышения качества экспертизы стараются повысить квалификацию
экспертов путём специального обучения, тренировок и ознакомления с
возможно более обширной объективной информацией по анализируемой
проблеме. Так, судей во многих видах спорта можно рассматривать как
экспертов, для повышения квалификации которых проводят специальные
семинары.
Точность экспертизы зависит от количества экспертов. При уменьшении
количества экспертов гипертрофируется роль каждого из них.
Погрешн
ость
оценки
При очень большом количестве
экспертов трудно добиться согласованного мнения. Оптимальное
количество экспертов можно
установить по графику на рис.7.
1
5
9
13 17 21 25 29
Количество экспертов
Рис.7. Зависимость погрешности экспертной
оценки от количества экспертов (по Даклей, 1969).
Способы проведения экспертизы
Существует несколько способов проведения экспертизы:
1. Наиболее простой - ранжирование объектов. Суть этого метода
заключается в том, все что эксперты, независимо друг от друга присваивают
каждому объекту ранг (место). Обычно наиболее предпочтительному
101
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
объекту наивысший (первый) ранг, наименее предпочтительному последний ранг. Затем определяется сумма рангов, полученная каждым
объектом. Предпочтение получает объект, набравший меньшую сумму
баллов. Недостатком метода является то, что сумма оценок, полученных
каждым объектом, определяет только его место относительно других
объектов, но не оценивает, на сколько объекты отстоят друг от друга по
уровню оцениваемого качества.
2.Более распространённым является метод непосредственной оценки
по какой-либо количественной шкале. В этом случае эксперт присваивает
каждому объекту определённое количество очков (баллов), как это делают
судьи в гимнастике или фигурном катании.
3. Следующий метод - последовательного сравнения. Суть метода
заключается в следующих шагах:
а) вначале все объекты ранжируются в порядке значимости:
б) наиболее важному объекту присваивается оценка, равная единице, а
остальным (тоже в порядке значимости) - оценки меньше единицы - до
нуля;
в) эксперты решают, будет ли оценка первого объекта превосходить все
остальные. Если да, то оценка "веса" этого объекта увеличивается; если нет, то
- уменьшается;
г) указанная в пункте "в" процедура повторяется до тех пор, пока не
будут оценены все объекты.
4. Метод парного сравнения основан на попарном сравнении всех
объектов. При этом в каждой паре объектов устанавливается наиболее
весомый, который оценивается в 1 балл. Второй объект оценивается в О
баллов. Каждый эксперт независимо от других заполняет матрицу
попарного сравнения всех объектов. Затем находится сумма баллов,
полученных каждым объектом у всех экспертов.
Анкетирование
Анкетирование, беседа и опрос относятся к методам опроса. Эти
методы позволяют получить мнения людей обо всём, что не может быть
установлено с помощью инструментальных измерений. Анкетированием
называют метод сбора мнений посредством заполнения анкет. Применяются
различные формы анкетирования: групповое и индивидуальное; очное и
заочное, персональное и анонимное. .
При составлении анкет наибольшее внимание уделяется чёткой и
осмысленной формулировке вопросов. По своему характеру вопросы можно
разделить на следующие типы:
102
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1) вопрос, при ответе на который необходимо выбрать одно из заранее
сформулированных мнений (в некоторых случаях каждому из этих
мнений эксперт должен дать количественную оценку по шкале порядка);
2) вопрос о том, какое решение принял бы эксперт в определённой ситуации
(здесь также возможен выбор решений с количественной оценкой
предпочтительности каждого их них);
3) вопрос, требующий оценить численные значения какой-либо величины.
В последнее время квалиметрические методы всё чаще используются
для оптимизации тренировочной и соревновательной деятельности. Синтез
квалиметрических методов с методами объективных инструментальных
измерений значительно расширяет возможности решения научных и
практических задач в области физической культуры и спорта.
В заключение заметим, что оценка, полученная по любой из шкал,
является промежуточным этапом оценивания, и для получения итоговой
оценки её, как правило, необходимо сопоставить с нормой (нормативом).
Вопросам, связанным с построением норм, посвящена пятая лекция.
Вопросы для самопроверки
1. Почему результат любого измерения или теста должен быть подвергнут
оцениванию?
2. Как может быть выражена оценка результата теста?
3.Каковы основные функции оценок?
4. Какие существуют разновидности оценок?
5. В чём заключаются основные задачи оценивания?
6. Как выглядит процедура оценивания и каковы её варианты?
7. Что называют шкалой оценок?
8.Каковы основные типы шкал оценок?
9. В чём особенности пропорциональных шкал?
10. В чем особенности прогрессирующих шкал?
11. В чем особенности регрессирующих шкал?
12. В чем особенности S - образных шкал?
13. Какие шкалы называют стандартными, и какие их разновидности вы
знаете?
14. В чем достоинства стандартных шкал?
15. Что такое персентильная шкала и каков способ её построения?
16. Для чего используются шкалы выбранных точек.
17. Какие вы знаете варианты оценки результата комплекса тестов?
18. Что изучает квалиметрия?
19. Какими качествами должен обладать эксперт?
103
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
20. Как оценивают квалификацию эксперта?
21. Как оценивают согласованность экспертных оценок?
22. Как зависит погрешность экспертизы от количества экспертов?
23. Как определяют пригодность эксперта?
Литература
основная
1.*Спортивная метрология: Учеб. для ин-тов физ.культ /Под. ред
В.М.Зациорского.- М.: Физкультура и спорт, 1982.-256 с.
2. Спортивная метрология : Учеб. для ин-тов физ.культ. - М.:
Физкультура и спорт, 1988,-192с.
3. Смирнов Ю.И., Полевщиков М.М. Спортивная метрология: Учеб.
для студ. пед. вузов.-М.: Издательский центр "Академия", 2000. - 232с
дополнительная
4. Зациорский В.М. Основы спортивной метрологии.- М.: Физкультура и
спорт, 1979,- 152 с.
5.*Азгальдов Г.Г. О квалиметрии /Г.Г. Азгальдов, Э.П.Райхман.- М.:
Изд-во стандартов,-1973.
6.*С.Д.Бешелев Математико-статистические методы экспертных оценок
/ С.Д.Бешелев, Ф.Г.Гуревич.- М.: Статистика, 1974.
7.*Миркин Б.Г. Анализ качественных признаков и структур. - М.:
Статистика, 1980. - 319 с
104
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лекция 5
НОРМЫ H КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
1. Понятие "норма".
2. Разновидности норм.
3. Критерии пригодности норм.
4. Квалификационные системы в физическом воспитании и спорте.
5. Единая всероссийская спортивная классификация (ЕВСК)
6. Международные квалификационные системы.
1. ПОНЯТИЕ "НОРМА"
Понятие "норма" используется в самых различных областях: в
биологии, медицине, психологии, физиологии, педагогике, физической
культуре и др. Вокруг толкования этого понятия в биологии и медицине
идут дискуссии. При этом "норма" чаще всего понимается как некоторый
образец, эталон и противопоставляется таким понятиям как "аномалия",
"уродство", "патология", "болезнь". В педагогике и физическом воспитании
норма имеет несколько иной смысл, так как, кроме оценивающей функции,
она выполняет ещё и стимулирующую роль. Понятие "норма" в физиологии
и медицине определяется как "... условное обозначение равновесия
организма человека, отдельных его органов в условиях внешней среды"
(Большая медицинская энциклопедия, 1961).
Нормой в спортивной метрологии называют граничные значения
признака, позволяющие отнести испытуемого к одной из классификационных
групп. Классификационными признаками помимо пола и возраста могут
служить: уровень физического развития, физической подготовленности,
спортивного мастерства и др.
2. РАЗНОВИДНОСТИ НОРМ
Принято различать 3 вида норм: сопоставительные, индивидуальные и
должные.
Сопоставительные нормы предназначены для оценки какого-либо
свойства или способности человека путём его сравнения с характеристикой
той генеральной совокупности, к которой он принадлежит. Чаще всего такие
нормы строятся на основе стандартной шкалы. При этом, в зависимости
от строгости подхода за нормальные значения могут приниматься различные
интервалы. Количественно норма обычно связывается с типичным,
105
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
устойчивым значением признака, выраженным в виде среднего
арифметического и некоторой областью отклонений от этого среднего.
Важно заметить, что если среднее значение признака для данной популяции
является относительно устойчивым и с течением времени изменяется мало,
то в отношении зоны индивидуальных отклонений, которые следует относить
к норме, единства мнений не существует. Так, для оценки физического
развития человека Р.Мартин предлагает 7 градаций а к нормальному уровню
относит интервал X ± 0,5 ( J • (38%); П. Башкиров предлагает 5 градаций,
относя к норме X ± 0,7 ( J (50%); В. Штефко также предлагает 5 градаций и
считает нормальными значения в интервале X ± О" (68%), именно этот
последний подход использует большинство специалистов в психологии.
В качестве аргумента в доказательство целесообразности того или иного
подхода делаются ссылки на математико-статистическую доказательность
его справедливости. Совершенно очевидно, что обоснование границ нормы
должно опираться на медицинскую или биологическую аргументацию. Так,
при оценке верхней и нижней границ физиологической нормы для человека,
по-видимому, следует считать такие уровни признака при которых
большинство людей не испытывает чувства субъективного дискомфорта,
не жалуется на пониженную работоспособность, быструю утомляемость,
болезненные симптомы, свидетельствующие о нарушении коадаптации
функций организма. Параметры этих границ, выявленные по результатам
одновременной объективной регистрации свойства (качества, способности),
на наш взгляд, и должны служить основой для последующего статистического
описания нормы.
При решении этой задачи мы сталкивается с необходимостью решения
"проблемы классификации", решение которой предполагает определение
понятия "норма" и количественного описания этой нормы.
Одним из наиболее сложных вопросов при конструировании норм
является выбор её трудности (степени доступности норматива) и
установление градаций нормы. Например, какой уровень результата в тесте
физической подготовленности считать нормальным, какой выше, а какой
значительно выше нормы. Решение этих вопросов лежит вне области
метрологии и математики, их необходимо решать, опираясь на
содержательный анализ роли изучаемых признаков. В любом случае
основным критерием правильности выбранных градаций нормы должен
являться полезный эффект от применения нормативов в той области
практики, для которой они созданы. Например, завышенные нормы при
оценке состояния здоровья человека могут привести к тому, что
неоправданно большой процент людей будет отнесён в категорию больных.
106
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Ещё хуже будет, если при оценке здоровья человека будут использоваться
заниженные нормативы.
При конструировании педагогических норм (например, для оценки
физической подготовленности детей) слишком лёгкие или неоправданно
завышенные нормы могут привести к одинаково нежелательному результату
- потере интереса занимающихся к физическим упражнениям.
В сопоставительных нормах для выбора эквивалентных градаций норм
иногда используют такой критерий как время, необходимое для достижения
определённого уровня мастерства. В спортивной классификации
использование такого критерия вполне оправдано. Нарушение этого
требования может привести к тому, что вид спорта, в котором эти сроки
значительно меньше (по сравнению с другими видами) будет наиболее
привлекателен для людей. И напротив, вид, в котором для достижения той
же квалификации нужно затратить больше времени, будет менее популярен.
Поэтому желательно чтобы время, необходимое для достижения одинаковой
квалификации в различных видах спорта, было одинаковым.
При использовании сопоставительных норм следует учитывать, что
они позволяют сравнивать испытуемых внутри данной совокупности (и по
отношению к данной совокупности), но никак не характеризуют уровень
самой совокупности. В связи с этим в каком-то регионе в силу влияния
неблагоприятных факторов может снизиться уровень физического развития
или физической подготовленности людей. Нормы, рассчитанные на основе
средних значений данного региона, позволят считать заведомо
неприемлемый уровень характеристик нормальным. Поэтому
сопоставительные нормы, разработанные для данного региона, должны
сравниваться между собой для внесения соответствующих поправок.
Возрастные нормы
Одной из разновидностей сопоставительных норм являются
возрастные нормы. Наиболее распространёнными являются нормы,
разрабатываемые на основе X ± ( 7 , полученных на больших выборках
людей одного пола и возраста. Например, нормы для оценки физического
развития детей и подростков. При этом, как правило, используется
стандартная шкала.
Другой разновидностью сопоставительных норм являются нормы для
оценки биологического возраста. В эти нормах определяется степень
биологической зрелости подростка и тот возраст, которому эта степень
соответствует (например, мальчик, имеющий календарный возраст 13 лет,
может быть отнесён по биологическому возрасту к 11- летним, если его
развитие отстаёт, и к 14-15 -летним, если он опережает в развитии своих
сверстников.
107
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
По такому же принципу определяют так называемый двигательный
возраст. В этом случае измеряют результат в двигательном тесте и смотрят,
какому возрасту он соответствует. Если испытуемый по биологическому
или двигательному возрасту опережает своих сверстников, то его называют
акселерантом, а если отстаёт - то ретардантом. Из-за гетерохронности
(неодновременности) развития различных функций человека может
получиться, что по одному показателю испытуемый относится к
акселерантам, а по другому - к ретардантам. В связи с этим оценка уровня
физического развития и физической подготовленности должна
осуществляться по комплексу показателей (тестов).
Построение возрастных норм предполагает группировку людей по
возрастным группам. В детском и подростковом возрасте из-за быстро
происходящих изменений возрастные градации избирают более частые
(через один, три месяца, полгода или год), для взрослых людей допустимо
объединять в одну группу несколько смежных возрастов. В научных
исследованиях принято определять возрастные градации в 1 год ± 5 месяцев
и 29 дней (например, мальчик, которому исполнилось 7 лет и 6 месяцев,
считается восьмилетним, а 7 лет 5 месяцев и 29 дней - семилетним).
Международные стандарты предполагают использование десятичной
системы для определения возраста.
Учёт особенностей телосложения при построении нормативов
Характеристики телосложения - рост, вес тела влияют на возможности
людей при выполнении двигательных тестов. Например, люди с большим
ростом и весом имеют преимущество в метаниях, с большим ростом и
относительно небольшим весом - в прыжках в высоту. Поэтому нормативы
в отдельных двигательных тестах представляют различную трудность для
людей с различными особенностями телосложения. В такой ситуации было
бы не только справедливо, но и полезно установить нормативы не только с
учётом возраста, но и особенностей телосложения. Такие нормативы
устанавливают с помощью уравнений множественной регрессии. Например,
в США и Канаде для определения норматива в прыжке в длину с места
используется формула:
Y = 20 X, + 2,5 Х2 + 2,0Х3 - 12,
где Y - норматив в прыжке; X, - возраст в десятичной шкале; Х2 рост, см; Х3 - вес тела, кг.
Индивидуальные нормы
Индивидуальные нормы разрабатываются на основе данных,
полученных от одного и того же человека в разных состояниях, и служат
для оценки состояния этого человека путём сравнения с типичным для
108
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
него уровнем. Например, наблюдая ежедневно за частотой сердечных
сокращений человека в покое в течение 2-3 месяцев, можно рассчитать y~
и ( j и использовать их для оценки его состояния. Точно так же можно
построить индивидуальную норму и по другим показателям. Такие нормы
необходимы для осуществления текущего контроля за состоянием человека.
Совершенно очевидно, что индивидуальные нормы должны
сопоставляться с популяционными, в противном случае заведомо
неприемлемый уровень признака можно принять за индивидуальную норму.
Например, если мужчина 24 лет при росте 173 см имеет вес тела 98 кг и
систолическое артериальное давление 180 мм.рт.ст., то совершенно
очевидно, что он имеет избыточный вес и страдает гипертонической
болезнью. Принять такие индивидуальные средние значения веса тела и
артериального давления за индивидуальную норму никак нельзя.
Должные нормы
В педагогике под "должной нормой" понимают то, что человек должен
знать или уметь для того, чтобы успешно справляться с какой-либо
деятельностью. Например, для того чтобы получить водительское
удостоверение, человек должен знать правила уличного движения и уметь
управлять автомобилем.
В ряде случаев оправданным является построение нормы в виде так
называемой "должной величины" - наиболее вероятного значения
оцениваемого признака, рассчитанного в зависимости от значений других
характеристик испытуемого. Так, в медико-биологических исследованиях
на основе регрессионного анализа определяют должные величины массы
тела в зависимости от длины тела, или должные величины жизненной
ёмкости лёгких в зависимости от массы тела и т.п. В ряде случаев должная
величина рассчитывается в зависимости от значения нескольких признаков
(в этом случае строятся уравнения множественной регрессии).
3. КРИТЕРИИ ПРИГОДНОСТИ НОРМ
Нормы составляются всегда для определённой совокупности людей
и пригодны только для оценки представителей этой совокупности. Это
свойство норм называется релевантностью.
Нормы разрабатываются по результатам выборочных исследований.
И только в том случае будут пригодны для всей совокупности, если они
построены по данным, полученным на репрезентативной выборке.
Следовательно,
вторым
требованием
к нормам
является
репрезентативность.
109
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
И, наконец, следует учитывать, что со временем нормы устаревают и
требуют пересмотра. Отсюда третье требование к нормам - современность.
4. КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
В ФИЗИЧЕСКОМ ВОСПИТАНИИ И СПОРТЕ
Типы квалификационных систем
1.Учебные КС по физическому воспитанию используются в
общеобразовательных школах, ПТУ, техникумах, вузах и т.п. учреждениях.
Эти системы, как правило, входят составной частью в учебные программы и
являются обязательными для всех обучающихся. Эти системы отличаются
большим многообразием.
2. Профессиональные КС по физической подготовленности
используются в различных видах деятельности, предъявляющих
повышенные требования к физической подготовленности человека (лётные,
морские, подводные и т.п.)
3. Армейские КС сходны с двумя первыми, но отличаются
специфичностью в различных воинских специальностях. Сложность и
трудность нормативов и требований этих систем обычно выше, чем у
учебных.
4. Всесоюзный комплекс ГТО являлся уникальной пб своему основному
принципу квалификационной системой. Он охватывал обширный
контингент по возрасту и квалификации, являлся основой для создания
других КС (например, учебных) или обязательным предварительным этапом
для последующего выполнения квалификационных норм в других КС
(например, в ЕВСК).
5. Комплекс ГТО являлся многоборным. В последней редакции
комплекса была усилена его спортивная направленность, в частности, в нём
появились спортивные разряды и звания.
6.Единая Всероссийская спортивная классификация (ЕВСК).
В настоящее время является одной из наиболее совершенных
квалификационных систем сферы физической культуры и спорта. Она
предназначена только для сферы спорта. От всех предыдущих эта система
отличается специализированностью и наличием большого числа
квалификационных уровней.
7. Международные квалификационные системы (МКС). Эти системы
сходны с ЕВСК по структуре и номенклатуре квалификационных уровней
во всех видах спорта, но каждая международная система имеет свою особую
структуру (например, система А. Эло в шахматах, или система поясов в
восточных единоборствах).
110
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
8. Учебные (тренировочные) и отборочные КС. Используются в
спортивных школах, командах и т.п. Эта группа систем наиболее
многочисленная и неформализованная. Практически каждая спортивная
организация имеет свои учебные и отборочные системы. Эти системы
временны, легко меняются, не оформляются в виде законов, не
унифицируются для разных организаций.
9. КС для общекомандных зачётов являются одним из самых сильных
средств решения целого ряда задач. В первую очередь к ним относятся
задачи, возникающие внутри "крупных" организационных форм физической
культуры и спорта: на уровне крупных территориальных и ведомственных
организаций, отдельных видов спорта и спорта в целом. Следует отметить,
что общекомандные зачёты применяются на всех уровнях, начиная от
ДЮСШ и кончая Олимпийскими играми. Широкое распространение
получили неофициальные общекомандные зачёты на крупнейших
международных соревнованиях.
10. Классификация мест предназначается для определения мест
спортсменов или команд в соревнованиях. К этой системе относятся как
простейшие способы выявления победителя (например, по круговой
системе) так и сложные, определяемые в ходе длительных соревнований
(например, соревнования в спортивных играх, Кубок мира у горнолыжников
и др.). Эти системы отличаются большим многообразием форм.
Особенностью этих систем является результат их применения распределение спортсменов по местам, тогда как в других системах занятые
места служат исходной основой для классификации. Поэтому
классификация мест является первичной КС, а все остальные - вторичные.
Следует подчеркнуть, что между квалификационными системами
наблюдается преемственность: результат применения одной системы
используется в другой. Так общекомандный зачёт может работать после
применения ЕВСК, а сама ЕВСК - после классификации мест.
11. Конкурсные КС - это различного рода опросы для определения
лучших спортсменов года, страны, вида спорта и т.п. Для индивидуальных
видов спорта, в которых спортсмены могут в течение одного сезона не
встречаться друг с другом (теннис, шахматы), или в видах спорта, где нет
однозначного критерия для определения лучших спортсменов (футбол,
хоккей) конкурсные квалификационные системы являются необходимым
инструментом функционирования и развития вида спорта. Конкурсные КС
являются едва ли не единственным средством для соотнесения высших
достижений в разных видах спорта. Они также являются средством для
сравнения популярности отдельных видов спорта.
Ill
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Критерии классификации квалификационных систем
1. По назначению: спортивные, физкультурные и общедвигательные;
2. Одновидовые и многовидовые (многоборные);
3. Индивидуальные и групповые (командные);
4. Первичные и вторичные;
5. В зависимости от квалификации. Например, ЕВСК контролирует всех
- от новичков до чемпионов. Международные системы предназначены только
для высококвалифицированных спортсменов.
6. Возрастной критерий (ГТО для всех возрастов; армейские - только
для призывного).
7. Международные, национальные, ведомственные, территориальные.
8. Формализованные и неформализованные.
9. Обязательные и добровольные
Общая схема создания и использования КС.
Перед разработкой КС на основе теоретического анализа и
практического опыта необходимо определить следующее:
- на какие виды деятельности будет распространяться система;
- какова будет её направленность (спортивная, физкультурная,
общеразвивающая);
- на какой контингент она будет распространяться (по полу, возрасту,
территориальной принадлежности и т.п.);
- какой статус будет она иметь;
- каким способом она будет применяться (формальным или
экспертным);
- какое количество квалификационных уровней необходимо создать;
- на какой срок будет действовать КС;
- какие поощрения будут в основе стимулирующих функций КС.
После выявления основных принципов функционирования КС должны
быть намечены пути её возможного развития. Физическая культура и спорт
являются быстроразвивающейся сферой, поэтому все их элементы должны
изначально создаваться с расчётом на развитие.
Следующим этапом является сбор информации. Для этого обследуются
представительные выборки. Выбирается достаточно простая и адекватная
система фиксации квалификационных нормативов и требований.
После того как определены конкретные значения нормативов и
требований, они переводятся в статус "эталонов".
Функции квалификационных систем
Любая КС предназначена для оценки квалификации отдельного
человека или группы людей. Оцениваться могут:
112
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1) двигательная квалификация не занимающихся физической культурой
и спортом;
2) квалификация физкультурников;
3) квалификация спортсменов и спортивных команд.
При этом КС выполняет две основные (первичные) функции:
оценочную, стимулирующую.
Следует заметить, что КС может выполнять оценочную функцию без
стимулирующей, а для выполнения стимулирующей функции должна быть
чётко реализована оценочная.
Задачи, решаемые на основе квалификационных систем
На основе КС решаются разнообразные задачи:
1. Сравнение между собой квалификации спортсменов
2. Оценка квалификации учителя, тренера, группы тренеров
3. Оценка сложившейся ситуации в отдельных номерах программы или
отдельных видах спорта в определённый момент времени.
4. Сравнение состояния вида спорта в настоящее время с его
состоянием в прошлом.
5. Сравнение между собой различных видов спорта и физической
культуры в конкретный момент и в развитии.
6. Оценка развития физической культуры и спорта в целом.
Эти задачи по своему содержанию отражают как бы одну плоскость
существующей практики. В другой "перпендикулярной" к ней плоскости
можно рассмотреть решение перечисленных задач относительно
- мужского и женского контингента;
- в разных возрастных группах;
- в различных организациях;
- на различных территориях;
- в различных странах.
Особо следует выделить использование КС для решения задач
планирования развития сферы физической культуры и спорта. На языке
КС создаются планы для спортсмена, тренера, тренерских коллективов,
ведомственных и территориальных организаций, видов спорта и спорта в
целом.
Способы оценки квалификации
Существует два основных способа оценки квалификации - по
нормативам и по требованиям. Оценка по нормативам наиболее широко
используется в физической культуре, т.к. при этом соревнования не
проводятся и оценка то требованиям просто невозможна. В спорте оценка
по нормативам возможна в тех видах спорта, где результат может быть
объективно измерен. Оценка по требованиям применяется во всех видах
113
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
спорта. В тех видах, где возможно одновременное применение этих двух
способов, необходимо знать, для чего применяется тот или иной способ.
Особое значение указанные проблемы имеют в контексте ЕВСК. В
этом случае можно руководствоваться следующими соображениями:
- высшее спортивное звание по ЕВСК (мастер спорта международного
класса) должно присваиваться за выполнение определённых требований, т.к.
на крупнейших международных соревнованиях постоянно существует
конкуренция и практически не встречаются случаи, когда спортсмен занимает
высокое место незаслуженно. Исключение можно сделать для рекордных
результатов, которые можно рассматривать как заочную победу над
соперником;
- низшие разряды целесообразно присваивать за выполнение
нормативов. Это облегчает процедуру оценки квалификации. В тех видах,
где возможно одновременное существование нормативов и требований,
требование обычно предполагает предварительную фиксацию результата.
Кроме того, трудность выполнения нормативов на соревнованиях низших
рангов является более стабильной, чем выполнение требований. Это
происходит потому, что низшие разряды должны быть достаточно
массовыми, т.е. должны быть созданы условия для их выполнения на
многочисленных соревнованиях;
- возможна также оценка квалификации за победы над спортсменами,
уже имеющими определённую квалификацию. Так, например, второй разряд
может быть присвоен за 10 побед над второразрядниками или 3 победы
над перворазрядниками. Хотя такая форма наименее совершенна, т.к.
способствует организации условий для выращивания одноимённых
разрядников с различным уровнем мастерства;
- кроме уже названных способов возможен альтернативный вариант
оценки квалификации на основе выполнения нормативов или требований.
В этом случае необходимо, чтобы нормативы и требования по уровню
сложности выполнения были примерно равны;
- возможен также случай, когда требуется одновременное выполнение
и норматива и требования.
Следующие два способа оценки квалификации зависят от того, сколько
раз надо показать спортивный результат, чтобы получить определённую
квалификацию. По этому критерию квалификация может присваиваться за
однократное или за многократное достижение результата.
Оценка за многократное достижение результата применяется там, где
особенно важно, чтобы человек мог постоянно ей соответствовать в
различных условиях, поэтому такой способ должен быть основой для
учебных, профессиональных и армейских КС.
114
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В спорте не может быть такого жёсткого требования к стабильности
достижения определённого результата. Поэтому в спорте достаточно
присвоение квалификации за однократное достижение результата.
Кроме того, оценки квалификации могут быть разделены на объективные
и субъективные. Для общедвигательных и физкультурных КС желательно
использовать объективные оценки, это позволяет проводить оценку лицам
без специальной подготовки.
Имеется ряд видов спорта, где конечный результат определяется с
помощью объективных критериев оценок. Так, например, в прыжках с
трамплина результат оценивается по двум характеристикам - дальности и
стилю.
Очные и заочные оценки различаются по критерию наличия прямого
контакта между исследователем и оценщиком. В спорте, как правило,
используется очная оценка. Заочная оценка практикуется при использовании
конкурсных классификаций.
Кроме того, победы над спортсменами также могут быть очными и
заочными. Так, спортсмен, выигравший соревнование высшего ранга,
может считаться победителем над спортсменом, победившим в
соревнования более низкого ранга. В современном спорте практически нет
очной формы выявления победителей за исключением соревнований самого
низкого ранга. Это объясняется многоуровневой системой соревнований.
Следующие два критерия - присвоение квалификации за
индивидуальные и за командные достижения. Очевидно, что квалификация
не всех игроков команды победительницы выше, чем у занявшей более
низкое место, так как отдельные игроки проигравшей команды могут быть
по классу выше некоторых игроков команды-победительницы. Поэтому в
командных видах целесообразно применять критерии обоих видов.
И, наконец, по критерию множественности деятельности (упражнений,
тестов, видов деятельности) можно выделить виды, где используются один
вид деятельности или многоборье.
Многоборье имеет три причины существования:
- сложившиеся традиции;
- стремление к всестороннему развитию человека;
- невозможность с помощью одного упражнения (действия,
деятельности) оценить профессиональную квалификацию.
Для спортивных многоборий основной проблемой является
нахождение эквивалентных коэффициентов для объединения в единую
оценку значений результатов в каждом виде упражнений.
Для общедвигательных и профессиональных КС главной проблемой
115
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
является нахождение необходимого набора характеристик и определение
оценочных уровней их значений. В первую очередь в этом случае
необходимо нахождение минимально-необходимых уровней.
Характеристика отдельных КС
Учебные КС. В эту группу входят КС в общеобразовательных школах,
ПТУ, техникумах и вузах. Они используются в рамках учебного предмета
"физическая культура", что предопределяет особенности этих систем. Эти
КС относятся к системам обязательного типа, т.е. оценивают квалификацию
контингента вне зависимости от его желания.
Основная функция подобных систем - оценить и стимулировать
разностороннюю физическую подготовленность учащихся, стимулировать
её развитие. Учебные системы контролируют контингент в возрасте от 7 до
25 лет.
Основные задачи, для решения которых используются учебные КС:
- контроль за развитием и формированием физической
подготовленности, определение слабых сторон подготовленности;
- оценка физической подготовленности отдельных классов, учебных
групп внутри одной школы, вуза и т.д.;
- оценка работы преподавателей внутри одного учебного заведения;
- сравнение физической подготовленности учащихся различных
учебных заведений;
- сравнение физической подготовленности контингента, проживающего
в различных регионах страны;
- индивидуальная ориентация учащихся относительно профессий,
выдвигающих особые требования к физической подготовленности человека;
- сравнение эффективности различных методик физического
воспитания, применяемых на больших контингентах.
Учебные КС особенно важны для оценки подготовленности больших
контингентов, поэтому они должны быть просты в обращении, допускать
возможность использования учащимися для самостоятельной оценки своей
подготовленности.
В своей основе учебные КС должны иметь нормативы, а не требования.
Оценка должна быть очной и объективной. Общая оценка должна слагаться
из оценок, полученных за несколько упражнений.
Наиболее сложными вопросами при разработке учебных КС являются:
1) какие упражнения (виды спорта), тесты, должны входить в состав
КС;
2) должны ли эти упражнения являться частью учебной программы;
3) должны ли контрольные упражнения быть одинаковыми для
контингента различных регионов.
116
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Квалификационные системы, предназначенные для контроля за
физической подготовленностью населения (такие как ГТО), должны отвечать
следующим требованиям:
- во-первых тесты должны обеспечивать кратковременную и
доступную процедуру оценивания квалификации. Это условие ограничивает
количество нормативных характеристик (тестов);
- во-вторых, такой комплекс должен иметь связь с учебными,
армейскими и профессиональными КС. Это предполагает наличие
нормативных характеристик общих для всех указанных систем.
- в-третьих, для сравнения физической подготовленности различных
поколений необходимо обеспечить стабильность его структуры и
содержания;
- в-четвёртых, комплекс должен быть доступен для каждого возраста,
и обеспечивать преемственность упражнений.
4.ЕДИНАЯ ВСЕРОССИЙСКАЯ СПОРТИВНАЯ
КЛАССИФИКАЦИЯ (ЕВСК)*
В последнюю редакцию ЕВСК, рассчитанную на действие в период с
2001 по 2005 год, кроме видов спорта, входящих в программу Олимпийских
игр, включены и другие виды спорта, в том числе объединяемые союзом
"Российская лига кинологов"; Российским спортивным союзом глухих;
Всероссийским обществом слепых; спортсменов с нарушениями функций
опорно-двигательного аппарата, и национальные виды спорта народов
Севера.
В связи с тем, что ЕВСК распространяется на многие виды спорта,
она может служить удобной моделью для изучения и создания
многовидовых квалификационных систем вообще.
ЕВСК является спортивной системой, как и другие системы, она
выполняет оценочную и стимулирующую функции.
Оценочные функции ЕВСК основываются на оценке спортивного
мастерства отдельных спортсменов. Далее, оперируя этими оценками,
можно получить:
а) оценку состояния дел в одном виде спорта;
б) сравнение настоящего состояния вида спорта с его прошлым (анализ
развития вида спорта);
* Учитывая, что ЕВСК представляет особый интерес для спортсменов, тренеров и
других специалистов, работающих в области спорта, в заключительной части данной
лекции приведены основные правовые положения этой классификации.
Эта часть текста выделена курсивом и носит справочный характер.
117
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
в) сравнение между собой различных видов спорта;
г) оценку развития спорта в целом по стране.
ЕВСК служит своеобразным межвидовым языком для оценки
спортивных результатов.
Классификация мест является первичной КС спортсменов. В некоторых
видах спорта с её помощью можно оценивать квалификацию спортсменов,
даже не используя результаты, выраженные в метрической форме.
Все остальные КС используют в качестве исходной информации
классификацию мест.
В расчётах, получаемых с помощью классификации мест, нуждаются
все звенья массового спорта и спорта высших достижений, начиная от
конкретного спортсмена, и заканчивая специалистами отвечающими за
функционирование и развитие спорта в отдельных странах и в мире.
Фактически места, занимаемые спортсменами и спортивными командами
являются универсальной и основной формой выражения результатов
деятельности отдельных спортсменов, команд, ведомственных, территориальных и видовых спортивных организаций.
В настоящее время накоплен достаточно большой объём знаний о том,
как можно усилить оценочные функции этой системы. Сложнее управлять
стимулирующими функциями ЕВСК. Например, не так просто ответить на
вопрос "Что даёт повышение или понижение нормативов в каком-то виде
спорта для для самого этого спорта и для других видов?".
ЕВСК служит основным связующим звеном между КС физического
воспитания (учебными, профессиональными, армейскими) и спортивными
КС (классификациями мест, отборочными, общекомандными зачётами,
международными КС и конкурсными классификациями). Эта связь
осуществляется главным образом за счёт того, что ЕВСК контролирует
контингент спортсменов различной квалификации от самого низкого уровня
до уровня мировых достижений. В связи с этим актуальным является
вопрос о нормативах высших и низших разрядов и званий.
Так, звание "Мастер спорта международного класса" целесообразно
присваивать только за успешные выступления на международных
соревнованиях. Логичным представляется присваивать это звание за
выполнение определённых требований, а не нормативов, т.е. за определённые
места, занятые на международных соревнованиях. Исключение можно сделать
при установлении рекордов мира, Олимпийских игр.
Не менее важным является вопрос "Какими должны быть низшие
разряды ЕВСК?". Решение этой задачи не менее сложно.
Например, неоднократно высказывались предложения присваивать такие
разряды при условии выполнения не только норматива в избранном виде
спорта, но и выполнения определённых норм по комплексу тестов общей
118
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
физической подготовленности и даже при выполнении определённого
тренировочного объёма. Это исключило бы неоправданно раннюю
специализацию и форсированную подготовку юных спортсменов. Однако
эта идея не получила практической реализации, так как разработка таких
тестовых программ является непростой задачей, да и сама ЕВСК стала бы
очень громоздкой.
6. МЕЖДУНАРОДНЫЕ КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Международные спортивные классификации существуют лишь в
нескольких видах спорта. Зона действия каждой из них распространяется
на представителей одного вида спорта.
Наиболее совершенной из них является шахматная КС - Эло, по
которой каждый шахматист имеет индивидуальный коэффициент, который
соответствует его квалификации на данный момент.
Заслуживают внимания классификационные системы в восточных
единоборствах. Особенностью этих систем является то, что для получения
определённой квалификации (пояса определённого цвета) необходимо не
только показать на соревнованиях владение определённым набором
технических приёмов, но, в некоторых случаях, пройти подготовку
определённой длительности. Для получения высших квалификационных
оценок, кроме того, требуется быть учителем группы спортсменов низшей
квалификации. Таким образом, в КС закладывается дополнительная функция
- воспроизведения вида спорта.
В целом, международные КС не получили широкого распространения,
так как в тех видах спорта, по которым ежегодно проводятся крупные
международные соревнования, оценка квалификации и ответы на многие
связанные с ней вопросы легко получаются с помощью классификации мест.
Общекомандные зачёты. Эти зачетные системы в качестве исходной
информации используют оценки квалификации отдельных спортсменов,
поэтому они являются вторичными. В большинстве случаев в качестве
исходной информации для них служат места, занятые спортсменами.
Можно выделить следующие разновидности общекомандных зачётов:
- зачёты в одном виде спорта, когда требуется определить место каждой
команды на основании результатов спортсменов в отдельных номерах
программы, возрастных, половых или квалификационных группах;
- зачёты для многих видов спорта. Здесь общекомандное место
определяется на основании выступлений спортсменов в различных видах
спорта. В этом случае возникает проблема определения эквивалентных
достижений в различных видах спорта. Например, можно ли давать
119
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
одинаковое количество очков за победу в футбольном турнире и в одном
из многочисленных номеров плавательной программы.
При создании подобных зачётов необходимо учитывать следующие
факторы:
- количество занимающихся видами спорта;
- распространённость видов спорта (количество стран, организаций,
районов, в которых эти виды культивируются);
- количество соревнований различного уровня, проводимых в каждом
виде спорта.
Общекомандные зачёты, предназначаемые для использования внутри
страны, могут иметь несколько иные функции по сравнению с
международными. Например, с их помощью можно стимулировать развитие
массовости или мастерства в отстающих видах спорта.
. : . яг ;
-
Основные правовые положения ЕВСК
ЕВСК является нормативным документом в сфере физической
культуры и спорта, определяющим требования, условия и порядок
присвоения спортивных званий и разрядов в Российской Федерации.
ЕВСК утверждается
специальным постановлением
Коллегии
Государственного
комитета Российской Федерации по физической
культуре, спорту и туризму и Бюро Исполкома Олимпийского комитета
России сроком на 4 года (один олимпийский цикл).
В первом разделе положения о ЕВСК, утверждённом на 2001-2005
годы, её задачи определены следующим образом:
1. Способствовать привлечению граждан России к активным
занятиям спортом, повышать уровень всесторонней
физической
подготовленности и спортивного мастерства занимающихся спортом.
2. Устанавливать разрядные нормативы и требования, а также
условия их выполнения.
3. Определять порядок присвоения спортивных званий и разрядов в
соответствии с уровнем развития спорта в стране и в мире и задачами,
стоящими перед конкретным видом спорта.
4. Содействовать развитию видов спорта,
совершенствовать
систему проведения соревнований.
Второй раздел ЕВСК содержит общие положения, определяющие
требования к видам спорта, на которые распространяется ЕВСК, а
также порядок определения норм и требований по национальным видам
спорта. В частности, в разделе говорится:
120
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Спортивные звания и разряды присваиваются по видам спорта,
включённым в установленном порядке в Государственный реестр видов
спорта, признанных на территории Российской Федерации.
По национальным видам спорта, получившим развитие в отдельном
субъекте Российской Федерации, разрядные нормы и требования, условия
их выполнения определяются классификациями,
разработанными
соответствующими
органами исполнительной
власти в области
физической культуры и спорта субъекта Российской Федерации и
согласованными с федеральным органом исполнительной власти в области
физической культуры и спорта.
В этом же разделе даны следующие формулировки основных понятий
и терминов, используемых в классификации:
Спорт — "составная часть физической культуры,
исторически
сложившаяся в форме соревновательной деятельности и специальной
практики подготовки человека к соревнованиям".
Вид спорта - составная часть спорта, в основе которой лежат
систематические
тренировки и участие в соревнованиях
с целью
достижения спортсменом наивысших показателей. В результате
тренировок у спортсменов в системах организма не должны происходить
необратимые негативные изменения.
Спортивная
дисциплина
(версия, стиль) неотъемлемая
составляющая вида спорта, включающая в себя один или несколько видов
соревнований (программы).
Вид соревнований (программы) - состязания по виду спорта или
одной из его дисциплин, приводящие к распределению
мест среди
участников.
Чемпионат - соревнования среди сильнейших спортсменов (команд),
возраст которых определяется положением о соревнованиях.
Первенство - соревнования среди спортсменов (команд), различных
возрастных групп, возраст которых определяется положением о
соревнованиях.
Официальные соревнования - соревнования, включённые в Единый
календарный план всероссийских
и международных
спортивных
мероприятий, календарный план всероссийских обществ, ведомств, по
согласованию с федерациями по видам спорта, а также в перечень
дополнительных соревнований, определяемых комиссией ЕВСК.
Ранг соревнований: Олимпийские игры, чемпионат мира, Кубок мира,
первенство мира, чемпионат Европы, Кубок Европы, международные
соревнования по перечню, утверждённому комиссией ЕВСК, универсиады,
всемирные Игры по не олимпийским видам спорта, чемпионат России,
всероссийские соревнования, чемпионат субъекта Российской Федерации,
Кубок субъекта Российской Федерации, первенство субъекта Российской
121
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Федерации, соревнования федеральных округов, спортивных организаций,
имеющих право присваивать первый и массовые разряды.
Разрядные нормы — выражены в мерах длины, веса и времени системы
СИ.
Разрядные требования - выражены в очках, баллах, занятом месте,
командных или личных соревнованиях,
в победах над
соперником,
достижении определённого рейтинга.
Спортивные массовые разряды - II разряд, III разряд, юношеские
разряды.
Третий раздел ЕВСК определяет спортивные звания и разряды,
присваиваемые спортсменам, выполнившим соответствующие разрядные
нормы и требования.
Спортивные звания:
• "Мастер спорта России международного класса" (МСМК) или
"Гроссмейстер России ";
• "Мастер спорта России" (МС), "Мастер спорта России (по
национальному виду спорта)".
Спортивные разряды:
• "Кандидат в мастера спорта" (KMC);
• / разряд;
• II разряд;
• III разряд;
• I юношеский разряд;
• II юношеский разряд;
• III юношеский разряд.
По видам спорта, культивируемым среди инвалидов, спортсменам
присваиваются следующие спортивные звания и разряды:
Спортивные звания:
• "Мастер спорта России международного класса (среди инвалидов) "
(МСМК);
• "Мастер спорта России (среди инвалидов)" (МС).
Спортивные разряды:
• Кандидат в мастера спорта (среди инвалидов) (KMC);
• I разряд;
• II разряд;
• III разряд;
Разрядные нормы и требования устанавливаются
с учётом
особенностей развития вида спорта, пола и возраста спортсменов. Они
определяются показателями, предусмотренными по виду спорта.
122
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В отдельных видах спорта предусмотрены
разрядные требования.
разрядные
нормы и
Четвёртый раздел ЕВСК определяет возрастные требования при
присвоении спортивных званий и разрядов. Предусмотрены следующие
градации возрастных групп: взрослые, молодёжь, юниоры, юноши разных
возрастов. Эти градации определяются правилами
соревнований
международных федераций, а в видах спорта, не имеющих международных
объединений, — правилами всероссийских федераций (союзов, ассоциаций)
по видам спорта.
В пятом разделе даны определения рангов соревнований для присвоения
званий и разрядов.
1. Виды спорта, включённые в ЕВСК, условно разделены на следующие
группы:
виды спорта, имеющие признание Международного олимпийского
комитета (МОК) и вошедшие в олимпийскую программу. Соревнования
проводятся в соответствии с правилами международных спортивных
федераций, признанных МОК, членами которых являются всероссийские
федерации (союзы ассоциации);
виды спорта, имеющие признание МОК, но не вошедшие в
олимпийскую программу. Соревнования проводятся в соответствии с
правилами международных спортивных федераций, признанных МОК,
членами которых являются всероссийские федерации (союзы ассоциации);
виды спорта, не получившие признание МОК, но имеющие
международные спортивные федерации. Соревнования проводятся в
соответствии с правилами международных спортивных федераций,
членами которых являются всероссийские федерации (союзы ассоциации);
виды спорта, получившие развитие на территории Российской
Федерации или в отдельном субъекте Российской
Федерации
(национальные виды спорта);
прикладные виды спорта, культивируемые в ведомственных
организациях Российской Федерации.
2.Ранг "Олимпийские игры"определяется МОК, "чемпионат", "кубок",
"первенство"мира или Европы, "международный турнир"- определяется
соответствующей спортивной международной федерацией, признанной
МОК. По видам спорта, не имеющим признание МОК, в ранге "чемпионат ",
"кубок", в ранге "чемпионат", "кубок", "первенство" мира могут быть
признаны соревнования, в которых участвуют (культивируют) не менее
20 национальных команд, а в ранге "чемпионат", "кубок", "первенство"
Европы при участии не менее 10 национальных сборных команд.
3.Ранг международных
соревнований - всемирные Игры по не
олимпийским видам спорта, всемирная универсиада по прикладным и
123
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
техническим видам спорта — устанавливается
в соответствии с
требованиями международных организаций.
4.Ранг "чемпионат", "кубок", "первенство" России определяется
включением соревнований федеральным органом исполнительной власти в
области физической культуры и спорта в Единый календарный план
физкультурно-оздоровительных и спортивных мероприятий при условии
участия не менее половины субъектов Российской
Федерации,
культивирующих данный вид спорта. Проводятся они всероссийскими
федерациями (союзами, ассоциациями), аттестованными по данному виду
спорта и в соответствии с правшами, согласованными с федеральным
органом исполнительной власти в области физической культуры и спорта.
5. Комплексные соревнования: всероссийские спартакиады, за
исключением отраслевых и ведомственных, классифицируются
как
чемпионаты; всероссийские спартакиады, за исключением отраслевых и
ведомственных, - школьников (учащихся), молодёжные и студенческие игры
классифицируются как первенства.
6.Ранг "всероссийские"
получают соревнования,
включённые
федеральным органом исполнительной власти в области физической
культуры и спорта в Единый календарный план всероссийских
и
международных спортивных мероприятий. При условии участия в них не
менее 5-ти спортсменов в каждом виде программы (для игровых видов
спорта - 5-ти сборных команд различных субъектов
Российской
Федерации), входящих по итогам предыдущего года в число 10 сильнейших
в России - в чемпионатах, кубках и первенствах России, рейтингах.
Ранг "региональный", "зональный" получают соревнования, включённые
в Единый календарный план всероссийских и международных спортивных
мероприятий, в которых участвуют не менее 5-ти спортсменов в каждом
виде программы, входящих по итогам предыдущего года в число 10
сильнейших в региональных, зональных чемпионатах, кубках или первенствах.
Для игровых видов спорта - 3-х сборных команд различных субъектов
Российской Федерации), входящих по итогам предыдущего года в число 6
сильнейших в региональных, зональных чемпионатах, кубках или первенствах.
7. Ранг чемпионатов, кубков, и первенств всероссийских обществ и
ведомств получают соревнования, проводимые ими и согласованные с
всероссийскими федерациями (союзами, ассоциациями) и включённые в
Единый календарный план всероссийских и международных спортивных
мероприятий, календарный план обществ и ведомств при условии, что в
них участвуют не менее половины территорий России, культивирующих
данный вид спорта.
8. Ранг соревнований субъектов Российской Федерации определяется
органом исполнительной власти субъекта Российской Федерации в области
физической культуры и спорта.
124
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Шестой раздел определяет условия присвоения спортивных званий и
разрядов.
, 1. Спортивные звания "Мастер спорта России
международного
класса", "Гроссмейстер России", "Мастер спорта России международного
класса (среди инвалидов)", "Мастер спорта России", "Мастер спорта
России (среди инвалидов) ",. "Мастер спорта России (по национальному виду
спорта)"присваиваются спортсменам-гражданам Российской Федерации.
2. Спортивные звания и разряды присваиваются
спортсменам,
выполнившим установленные нормы и требования ЕВСК в соревнованиях:
• включённых федеральным органом исполнительной власти в области
физической культуры и спорта в Единый календарный план всероссийских
и международных спортивных мероприятий, календарный план обществ
и ведомств, которые проводятся в соответствии с Положениями,
утверждёнными всероссийскими федерациями, союзами, ассоциациями,
согласованными федеральным органом исполнительной власти в области
физической культуры и спорта и Олимпийским комитетом России;
• включённых органом исполнительной власти субъекта Российской
Федерации в области физической культуры и спорта в план физкультурнооздоровительных и спортивных мероприятий, и которые проводятся в
соответствии с Положениями о соревнованиях, утверждёнными органом
исполнительной власти субъекта Российской Федерации в области
физической культуры и спорта;
• включённых спортивными .организациями,
имеющими право
присваивать, спортивные массовые разряды, в план физкультурнооздоровительных и спортивных мероприятий и которые проводятся в
соответствии с Положениями
о соревнованиях,
утверждёнными
спортивными организациями, имеющими право присваивать спортивные
массовые разряды.
3. Спортивные звания присваиваются при условии
выполнения
споргпсменами разрядных норм и требований, если в состав судейской
коллегии, проводящей соревнования по данному виду спорта или дисциплине,
входят судьи соответствующего уровня, предусмотренного Положением
о судействе соревнований.
4. Для присвоения званий МСМК ц МС в Главной судейской коллегии
должно быть не менее трех судей республиканской
(всероссийской)
категории.
Для присвоения спортивных разрядов:
• KMC - двух судей республиканской (всероссийской) категории и трех
судей первой категории;
• 1-го разряда - двух судей республиканской (всероссийской) категории
и 2-х судей первой категории;
125
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
• 11-го и Ш-го разрядов - двух судей первой категории и двух судей
второй категории;
• юношеских разрядов - двух судей второй категории и двух судей по
спорту.
Седьмой раздел Положения определяет порядок
присвоения
спортивных разрядов и званий:
1 .Спортивные звания "Мастер спорта России
международного
класса ", "Гроссмейстер России ", "Мастер спорта России международного
класса (среди инвалидов)", "Мастер спорта России", "Мастер спорта
России (среди инвалидов) ", "Мастер спорта России (по национальному виду
спорта) " присваиваются федеральным органом исполнительной власти в
области физической культуры и спорта по представлению:
- органов исполнительной власти субъектов области физической
культуры и спорта и согласовании всероссийскими федерациями (союзами,
ассоциациями) по виду спорта;
- СК МО России ОГО ВФСО "Динамо", РОСТО, МЧС
России,
РОСИНКАСС и согласовании с всероссийскими федерациями (союзами,
ассоциациями) по виду спорта;
- "Кандидат в мастера
спорта" присваивается
органом
исполнительной власти в области физической культуры и спорта субъекта
Российской Федерации;
- списки спортивных организаций, имеющих право присваивать
спортивные массовые разряды, утверждаются органом исполнительной
власти в области физической культуры и спорта субъекта Российской
Федерации.
2. По видам спорта, объединяемым СК МО России ОГО ВФСО
"Динамо", РОСТО, МЧС России, РОСИНКАСС, порядок присвоения
спортивных разрядов определяется инструкциями, утверждёнными этими
организациями и согласованными с федеральным органом исполнительной
власти в области физической культуры и спорта.
3. Спортсмену, удостоенному спортивного звания, вручается от имени
федерального органа исполнительной власти в области физической
культуры и спорта соответствующее удостоверение и знак.
Спортсмену, выполнившему разрядные требования "Кандидат в
мастера спорта" вручается от имени органа исполнительной власти
субъекта Российской Федерации в области физической культуры и спорта
соответствующее удостоверение и знак.
Спортсмену, выполнившему разрядные требования Iразряд, IIразряд,
IIIразряд, юношеский разряд вручается от имени спортивной организации
соответствующее удостоверение и знак.
126
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Образцы всех удостоверений и знаков утверждаются с федеральным
органом исполнительной власти в области физической культуры и спорта.
Организации,
имеющие право представлять
спортсмена
к
спортивному званию, должны направлять документы в федеральный орган
исполнительной власти в области физической культуры и спорта в течение
шести месяцев с момента выполнения соответствующего
разрядного
норматива или требования.
Организации, имеющие право присваивать спортивные разряды
должны оформлять необходимые документы в течение месяца с момента
выполнения соответствующего разрядного норматива или требования.
В восьмом пункте Положения о ЕВСК перечисляются
права
спортсменов. В частности, в нем сказано, что спортсмен имеет право:
а) на участие в соревнованиях по виду спорта, в которых он может
выполнить требования ЕВСК, если при этом не нарушаются требования,
изложенные в Положении о соревнованиях;
б) на присвоение ему спортивных разрядов и званий при условии
выполнения установленных в классификации норм и требований;
в) на получение соответствующих удостоверений и знаков.
Спортивные организации и их руководители несут персональную
ответственность за нарушение прав спортсменов и достоверность
информации в представляемых документах на присвоение спортивных
званий и разрядов.
Девятый пункт регламентирует документы учёта и отчетности и
зачетные классификационные книжки спортсменов:
1. Физкультурно-оздоровительные организации на основании приказов
и постановлений о присвоении спортивного звания или разряда оформляют
зачётные классификационные книжки и регистрируют их в установленном
порядке.
2.В зачётных классификационных книжках спортсменов отмечаются
результаты соревнований, присвоение последующего разряда (звания) и
прохождение медицинского обследования.
Образцы зачётных классификационных книжек утверждаются
федеральным органом исполнительной власти в области физической
культуры и спорта.
127
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вопросы для самоконтроля
1. Что понимается под нормой?
2. Какие вы знаете разновидности норм?
3. Каковы основные требования к нормам?
4. Способ построения популяционных норм.
3. Как строятся индивидуальные нормы?
5. Что понимается под должной нормой в педагогике и в биологии?
6. Каковы способы построения должных норм?
7. Какие вам известны типы квалификационных систем?
8. По каким признакам можно классифицировать квалификационные
системы?
9. Назовите основные функции квалификационных систем.
10. Какие задачи решаются на основе квалификационных систем?
11. Какие вы знаете способы оценки спортивной квалификации?
12. Какая разница между нормативами и требованиями?
13. Каковы основные функции ЕВСК?
14. Какие задачи решаются с помощью ЕВСК?
Литература
основная
1.*Спортивная метрология: Учеб. для ин-тов физ.культ / Под. ред.
В.М.Зациорского,- М.: Физкультура и спорт, 1982.-256 с.
2. Спортивная метрология : Учеб. для ин-тов физ.культ. - М.:
Физкультура и спорт, 1988.-192с.
3. Смирнов Ю.И., Полевщиков М.М. Спортивная метрология: Учеб. для
стуц. пед. вузов.-М.: Издательский центр "Академия", 2000. - 2 3 2 с
4. Зациорский В.М. Основы спортивной метрологии,- М.: Физкультура
и спорт, 1979,- 152 с.
дополнительная
5.*Единая всероссийская спортивная классификация 2001-2005гг.: Часть
1.- М.: Советский спорт, 2002,- 376 с.
6.*Жданов Л.Н., Брянкин С.В. Квалификационно-нормативные основы
советской системы физического воспитания.-Учебное пособие МоскваСмоленск, 1978, 95с.
128
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лекция 6
ОСНОВЫ КОНТРОЛЯ В СПОРТЕ
1. Спортивная тренировка как управляемый процесс.
2. Человек как объект измерения.
3. Разновидности состояния спортсмена и разновидности контроля
4. Контроль за физическими качествами.
5. Контроль за соревновательными и тренировочными нагрузками.
6. Комплексный контроль в спорте.
1. СПОРТИВНАЯ ТРЕНИРОВКА
КАК УПРАВЛЯЕМЫЙ ПРОЦЕСС
Понятие об управлении
Управлением называют целенаправленный перевод системы из одного
состояния (исходного) в другое заданное состояние (конечное),
осуществляемое посредством управляющих воздействий.
Под системой можно понимать любую совокупность функционально
взаимосвязанных элементов, образующих целое.
Например, сердечно-сосудистая система человека, организм спортсмена,
система "ученик-тренер", спортивная команда, спортивное общество и т д.
В любой системе можно выделить 3 так называемые стороны: состав,
структуру и функцию.
Состав системы это все включённые в неё элементы.
Структура системы - это способ взаимосвязи элементов и их
функциональных объединений, называемых подсистемами. Связь между
элементами подсистем сильнее, чем связи между подсистемами.
Функция системы - её основное предназначение.
Однотипные системы имеют однотипный состав, структуру и функцию,
однако могут различаться по количественным характеристикам отдельных
свойств системы. Величина, характеризующая какое-либо свойство системы,
называется переменной (другие названия - характеристика, параметр,
показатель).
Всякая реальная система характеризуется большим числом переменных.
Переменные, которые важны с точки зрения рассматриваемой задачи,
называются существенными (или информативными), а те, которые с этой
точки зрения не важны,- несущественными (или неинформативными).
129
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Состояние системы (в данный момент времени) определяется
совокупностью значений её переменных. С течением времени состояние
системы меняется. Так, под влиянием тренировочных нагрузок состояние
спортсмена может изменяться. Чтобы состояние системы изменилось
желаемым образом, на неё нужно оказать некоторое воздействие. Это
воздействие называют управлением.
Управляемая система состоит минимум из двух частей: управляемого и
управляющего объектов:
Например, в организме человека управление осуществляется
центральной нервной системой, а в роли управляемого объекта может
выступать любой орган или система организма.
Управляемый и управляющий объекты всегда соединены связями.
Прямой называется связь, идущая от управляющего объекта к объекту
управления, а обратной - связь, идущая от объекта управления к
управляющему устройству или органу. Например, прямые связи в организме
человека - это сигналы, идущие от центральной нервной системы к
периферическим органам, а обратная - сигналы, от периферических
рецепторов в центральную нервную систему.
Успешное управление сложными системами возможно лишь при
наличии обратных связей. Они позволяют определять состояние объекта
управления, в частности сравнивать действительное состояние объекта с
должным (запрограммированным). Различие между действительными
значениями существенных переменных и должными называется
рассогласованием.
Изменения, которые вносят для устранения
рассогласования, называют коррекциями (исправления, поправки).
Сбор информации о состоянии объекта управления и сравнение его
действительного состояния с должным называется контролем. Обратные
связи в системе управления обеспечивают контроль над управляемым
объектом.
То, что разные системы управления могут иметь сходную структуру,
позволяет создать единую теорию управления. Единство законов
управления в самых различных по своей природе системах было впервые
подмечено Норбертом Винером (1894-1964), которого считают отцом науки
об управлении - кибернетики.
130
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Управление в спортивной тренировке
Физическое воспитание и спортивную тренировку можно
рассматривать как процесс управления.
В каждый момент времени человек находится в определённом
физическом состоянии. Если физическое состояние не соответствует
желаемому, то им можно управлять, изменяя его в нужном направлении.
Для этого используются средства и методы физического воспитания и
спортивной тренировки.
Сложность управления в спортивной тренировке заключается в том,
что мы не можем непосредственно управлять изменением спортивных
результатов.. Например, мы не можем каким-либо прямым способом
повысить у спортсмена силу или выносливость. Это можно сделать только
опосредованно. Фактически, задавая определённую тренировочную
программу, тренер управляет лишь действиями спортсмена (его поведением).
Изменения, которые наступают в организме спортсмена непосредственно
в процессе выполнения физических упражнений или сразу после их
завершения, называются срочным тренировочным эффектом. Изменения,
которые происходят в результате суммирования следов многих
тренировочных занятий, называют кумулятивным тренировочным
эффектом. При правильно построенном тренировочном процессе этот
эффект выражается в повышении работоспособности и спортивных
результатов. Таким образом, в спортивной тренировке имеет место
следующая последовательность причин и следствий;
2.4EJIOBEK КАК ОБЪЕКТ ИЗМЕРЕНИЯ
Особенностью любого биологического объекта являются такие его
свойства, как изменчивость, адаптивность, многомерность, неполная
наблюдаемость и подвижность. Эти особенности создают дополнительные
трудности как в процессе самих измерений, так и при оценке их результатов.
131
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Изменчивость
Осуществление контроля за состоянием человека, занимающегося
физическими упражнениями, предполагает измерение различных его
свойств и качеств (морфологических, физиологических, биомеханических,
биохимических и психологических характеристик). Независимо от того,
какая характеристика измеряется, мы сталкиваемся с проявлением одного
из фундаментальных свойств биологических объектов - изменчивостью.
Практически ни одна измеряемая нами характеристика спортсмена не
остаётся постоянной (рост, вес, ЖЕЛ, ЧСС, МПК и др.). Все они проявляют
ту или иную форму изменчивости, разница только в том, что некоторые из
них изменяются очень быстро, чутко реагируя на изменение внешней и
внутренней среды, другие - реагируют медленнее. Изменчивость
характеристик человека делает необходимыми многократные измерения
показателей его жизнедеятельности и анализ результатов этих измерений
методами математической статистики.
Несколько слов о разновидностях изменчивости. Если мы проводим
измерение какого-либо показателя у одного и того же человека, одним и
тем же инструментом, в одних и тех же условиях, мы сталкиваемся с тем,
что результаты повторных измерений не совпадают (варьируют). Эта
вариация результатов повторных измерений одного и того же человека
является проявлением индивидуальной изменчивости, свойственной всем
биологическим объектам.
С формальной математико-статистической точки зрения для ответа
на вопрос, чему же равно истинное значение измеряемой величины, мы
вынуждены использовать уже известный приём - указывать доверительный
интервал (средняя ± сигма) и доверительную вероятность того, что
истинное значение лежит в данном интервале. В метрологии величина
сигмы также используется для оценки изменчивости результатов измерений
(в качестве стандартной меры случайной погрешности измерений), но
природа её совершенно иная, чем у случайной погрешности измерений.
Напомним, что в данном случае мы оговорились, что случайная
погрешность измерений пренебрежительно мала по сравнению с
индивидуальными колебаниями показателя. В реальном измерении может
быть ситуация, когда случайная погрешность измерения соизмерима с
индивидуальными колебаниями измеряемой величины. В таком случае
невозможно сказать, чем объясняется общая вариация.
Для выявления индивидуальной вариации необходимо выполнить
несколько измерений (что не всегда возможно), при этом необходимо, чтобы
случайная погрешность измерений была существенно меньше
индивидуальной вариации, в противном случае мы не получим
представления о величине последней. Знание естественной индивидуальной
132
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вариации необходимо при решении двух основных задач, которые
приходится решать в практике физического воспитания и спортивной
тренировки.
Первая задача заключается в оценке изменений, происшедших в уровне
изучаемого показателя человека. Для того чтобы в процессе контроля за
показателем человека можно было с достаточной вероятностью считать,
что действительно изменение произошло нужно, чтобы оно существенно
превышало величину естественной индивидуальной вариации этого
показателя.
Вторая задача заключается в сравнении уровня показателя у разных людей
(например, при отборе в команду). В этом случае говорить о том, что уровень
показателя у одного человека действительно выше, чем у другого можно только
в том случае, если эти различия существенно превышают его естественные
индивидуальные колебания.
Адаптивность
Одной из причин непрерывного изменения показателей спортсмена
является его адаптивность, или приспособляемость. Это биологическое
свойство, обеспечивающее сохранение вида, лежит в основе обучаемости
и даёт возможность спортсмену осваивать новые элементы движений,
расширять функциональные возможности. Но вместе с тем
приспособляемость человека значительно усложняет задачу измерения его
свойств. При многочисленных измерениях человек привыкает к процедуре
исследования, "учится быть исследуемым" и по мере такого обучения
начинает демонстрировать иные результаты, чем вначале, хотя возможности
исследуемой функции при этом могут не измениться. Например, рост
работоспособности может быть обеспечен не увеличением аэробных
возможностей (которые интересуют исследователя) спортсмена, а
освоением техники движения.
Причина адаптивности - в деятельности многочисленных
управляющих систем в человеческом организме - нервной, гуморальной
регуляции, саморегуляции на уровне клеток и органов. Это обстоятельство
диктует необходимость использовать в контроле за состоянием спортсменов
методы системного анализа и методы теории управления.
133
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Многомерность
Комплексный контроль за состоянием спортсмена предполагает
одновременную регистрацию большого числа показателей физической,
функциональной, технической, психологической подготовленности.
Сложность исследования многомерных объектов заключается не только в
том, что трудно организовать одновременное измерение многих
переменных, но и в том, что с ростом числа переменных резко возрастает
трудоёмкость их одновременного анализа. Так, анализ по четырем
характеристикам примерно в 7 раз более трудоёмок, чем по двум и в 20 раз
больше, чем по одной характеристике.
Неполная наблюдаемость
Не все показатели спортсмена могут быть измерены непосредственно.
Так, невозможно непосредственно, прямым способом измерить
выносливость, ловкость, выразительность движений. Вместо этого
измеряют другие характеристики, которые косвенно характеризуют
интересующие нас качества, используя различные тесты. Точность таких
опосредованных измерений (точнее сказать, оценок) всегда ниже, чем у
прямых измерений. Повышение точности в этом случае связано с
усложнением тестирующей процедуры.
Подвижность
Наиболее ценную информацию о подготовленности спортсмена можно
получить в процессе выполнения соревновательного упражнения. Подвижность
спортсмена создаёт дополнительные трудности по сравнению с медицинскими,
авиационными или даже космическими исследованиями, в которых человек
исследуется преимущественно в состоянии покоя. До недавнего времени
спортсмены также обследовались в состоянии покоя либо в лабораторных
условиях при выполнении физической нагрузки на велоэргометре или тредбане.
Однако для тренера наибольший интерес представляет информация о состоянии
и возможностях спортсмена при выполнении экстремальных нагрузок в
естественных условиях спортивной тренировки или спортивных соревнований.
То обстоятельство, что в таких условиях спортсмен находится в непрерывном
движении и выполняет тяжёлую физическую работу, создает дополнительные
трудности, помехи при измерениях и искажает их результаты.
134
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
З.РАЗНОВИДНОСТИ СОСТОЯНИЯ СПОРТСМЕНА
И РАЗНОВИДНОСТИ КОНТРОЛЯ
В зависимости от скорости протекания адаптационных процессов в
функциях и системах организма в современной теории физического воспитания
приято разделять три разновидности состояний человека: перманентное
(устойчивое), текущее и оперативное.
Перманентное (устойчивое) или этапное состояние характеризуется
медленным изменением характеризующих его систем и сохраняется
относительно долго (несколько недель или даже месяцев). Комплексная
характеристика этого состояния, отражающая возможности спортсмена
демонстрировать спортивные достижения определённого уровня, называется
подготовленностью, а оптимальное состояние для данного этапа подготовки
называют спортивной формой В.В.Иванов, 1987. Это состояние не может
быть достигнуто или утрачено в течение одного или нескольких дней, оно
является результатом кумулятивного тренировочного эффекта многих
тренировочных занятий. Перманентное состояние оценивается по результатам
этапного контроля.
Текущее состояние характеризуется более быстрыми повседневными
колебательными изменениями состояния спортсмена, связанными с
чередованием нагрузки и отдыха в недельном микроцикле тренировки. В
основе этих изменений лежит отставленный тренировочный эффект, а
контроль за ними называется текущим контролем и используется для
коррекции тренировочных нагрузок в недельных микроциклах.
Оперативное состояние характеризует изменения систем и функций,
происходящие во время выполнения упражнения или непосредственно
после него..
Это состояние крайне неустойчиво и быстро изменяется после ртдыха,
в интервалах между упражнениями или при изменении интенсивности
выполняемой нагрузки. Оперативным состоянием тренер может управлять в
процессе одного тренировочного занятия, изменяя длительность,
интенсивность упражнения, интервалы отдыха; число повторений. Контроль,
используемый для оценки быстро протекающих изменений состояния
спортсмена, называют оперативным.
Содержание и организация этапного контроля
Целью этапного контроля является получение информации, на
основании которой составляются планы подготовки на относительно
продолжительный период.
Содержание этапного контроля составляют две группы тестов. Одна
группа тестов является общей для большинства видов спорта и направлена
135
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
на оценку состояния здоровья, физического состояния спортсменов и их
общей физической работоспособности. Вторая группа состоит из
специфических для данного вида спорта тестов.
Этапный контроль предполагает регистрацию достижений в
соревновательном упражнении и в тестах в начале и в конце очередного
периода подготовки. Анализ результатов контроля проводится на основании
оценки зависимости между приростами спортивных результатов и
результатов в тестах, следовательно, необходимо использовать одни и те
же (так называемые "сквозные") тесты.
Для этапного контроля надёжными являются тесты, у которых
индивидуальная дисперсия результатов существенно меньше
межиндивидуальной. Информативность тестов этапного контроля
оценивается по корреляции их результатов со спортивными достижениями
атлетов.
Содержание и организация текущего контроля
Основной задачей текущего контроля является получение
информации, необходимой для планирования и коррекции нагрузок в
микроциклах тренировки. В этом виде контроля ежедневно используются
тесты, отражающие реакцию организма спортсмена на специфические
нагрузки. Динамика результатов этих тестов сравнивается с
индивидуальными модельными характеристиками и с динамикой
тренировочных нагрузок, что позволяет вносить изменения в объём и
интенсивность тренировочных нагрузок очередного тренировочного
занятия.
Для текущего контроля надёжными будут тесты, у которых дисперсия
повторных измерений, проведённых в один из дней, будет существенно ниже
дисперсии результатов ежедневных измерений. Наиболее информативными в
этом виде контроля будут тесты, в которых наблюдаются наибольшие изменения
за одно тренировочное занятие.
Содержание и организация оперативного контроля
Задача оперативного контроля заключается в экспресс-оценке состояния
спортсмена в процессе выполнения или сразу после завершения упражнения.
Это позволяет дозировать тренировочную нагрузку таким образом,
чтобы добиться запланированного срочного тренировочного эффекта.
Информативность тестов оперативного контроля определяется тем,
насколько они чувствительны к выполняемой нагрузке. Этому требованию
в наибольшей мере удовлетворяют биохимические, физиологические и
биомеханические показатели. В зависимости от запланированной
136
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
направленности тренировочных упражнений содержание оперативного
контроля и используемые критерии состояния спортсмена могут
изменяться.
4. КОНТРОЛЬ ЗА ФИЗИЧЕСКИМИ КАЧЕСТВАМИ
Контроль за скоростными качествами
Скоростные качества проявляются в способности выполнять движения
в минимальный промежуток времени. Принято выделять элементарные и
комплексные формы проявления скоростных качеств. К элементарным
формам относятся: время простой реакции, время одиночного движения и
частота (темп) локальных движений.
Комплексные формы проявления скоростных качеств оцениваются по
времени выполнения различных спортивных движений.
Контроль за временем реакции. Время выполнения любого упражнения
складывается из времени реакции и времени движения. Наибольшее
значение время реакции имеет в единоборствах, спринтерских упражнениях,
спортивных играх, т.е. там, где это время составляет значительную часть
времени всего упражнения (или двигательного действия).
Различают простые и сложные реакции, последние, в свою очередь,
подразделяются на реакции выбора и реакции на движущийся объект.
Надёжность тестов, оценивающих время реакции человека, невысока,
поэтому для надежного суждения о результатах этих тестов приходится
использовать среднее значение от 25-30 измерений.
При изучении времени реакции имеют значение как её быстрота, так и
стабильность.
Контроль за быстротой движений. Измерение времени движений
осуществляется двумя способами: ручным ( с помощью ручного
механического или электронного секундомера) и автоматическим с
помощью устройств, осуществляющих непрерывную регистрацию скорости
движения (спидографов, фотоэлектронных установок и т.п.).
Регистрация времени ручным секундомером наиболее проста, но имеет
следующие недостатки: значительную погрешность и невозможность
определения скорости в отдельные моменты движения. Этих недостатков
лишены устройства с непрерывной регистрацией скорости движения.
Контроль за силовыми качествами
При контроле за силовыми качествами обычно учитывают следующие
показатели: максимальную силу, мгновенное значение силы в заданный
момент времени, среднюю силу, импульс силы и градиент силы.
137
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При измерении силовых качеств следует обращать особое внимание
на стандартное положение тела и углы в суставах, от которых в значительной
мере зависит величина проявляемой силы.
Максимальная сила используется для характеристики абсолютной силы
без учета времени. Измерение максимальной силы может проводиться в
специфических и неспецифических тестах. В зависимости от способа
измерения результатом является максимальная статическая сила или
максимальная динамическая сила. Зарегистрированные в ходе измерения
значения силы называют абсолютными, кроме того, расчётным путём
определяют относительные значения силы - отношение абсолютной силы к
массе тела.
Импульс силы графически может быть определён как площадь под
кривой, отражающей зависимость силы от времени. При численных расчётах
импульса силы производится интегрирование, поэтому его называют
интегральной характеристикой. Если сила постоянна, то импульс силы равен
произведению силы на время её действия.
Импульс силы является наиболее информативной характеристикой при
контроле за движениями ударного типа.
Градиенты силы называют дифференциальными показателями силы.
Они характеризуют уровень взрывной силы спортсмена. Определение
градиентов силы связано с измерением времени достижения максимума
или каких-то фиксированных её значений (0,5 или 0,75 максимальной силы).
Обычно значения градиентов силы рассчитывают по тензограммам.
Надёжность силовых тестов те'м выше, чем точнее способ их
регистрации и чем проще техника выполнения движения. Для разных видов
спорта информативность одних и тех же силовых показателей неодинакова.
Контроль за уровнем развития выносливости
Под выносливостью понимают способность длительно выполнять
упражнения без снижения их эффективности. Проявления выносливости
многообразны, поэтому говорят о различных её видах: общей и
специальной, аэробной и анаэробной, силовой, скоростной, локальной и
глобальной, статической и динамической.
При измерении выносливости нужно учитывать следующие моменты:
1) в основе разных проявлений выносливости лежат разные механизмы
энергообеспечения; величина, характеризующая их ёмкость, является
важным критерием выносливости;
2) мощность и эффективность работы этих механизмов зависит от
технико-тактического мастерства спортсменов и прежде всего от
эффективности техники;
138
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3) проявление выносливости в значительной мере зависит от волевых
качеств человека.
Выносливость измеряется с помощью двух групп тестов неспецифических и специфических.
Неспецифическая
выносливость
определяется на тредбане,
велоэргометре или степ-тестом. При этом используется ступенчато
возрастающая нагрузка, которую испытуемый выполняет до полного
утомления (до отказа). Начальная нагрузка 50 Вт, каждая последующая
ступень нагрузки выполняется в течение 2 минут. Во время выполнения
нагрузки измеряются эргометрические, физиологические и биохимические
показатели.
Специфическими считают такие тесты, структура движений в которых
близка к соревновательному упражнению.
Наиболее распространёнными показателями выносливости являются
три эргометрических критерия: время, объём и интенсивность выполнения
задания. Один из этих трёх критериев задаётся в виде параметра, второй
непосредственно измеряется, а третий - рассчитывается. Например,
спортсмену задаётся время работы на велоэргометре - 6 минут, в процессе
её выполнения регистрируется интенсивность (мощность) выполняемой
работы, затем рассчитывается объём (выполненная механическая работа).
При контроле выносливости необходимо учитывать обратную
зависимость между интенсивностью и продолжительностью выполняемой
нагрузки, а также тот факт, что работа в различных зонах мощности
выполняется за счёт преимущественного участия различных механизмов
энергообеспечения. Теоретически принято выделять три зоны мощности. К
первой зоне относятся тесты, интенсивность которых ограничивает
предельное время их выполнения до 3-7с. Во второй зоне предельное время
-40-60с, в третьей - от 1-2 мин до нескольких часов.
Наиболее распространёнными педагогическими показателями
выносливости являются "запас скорости" и коэффициент выносливости.
"Запас скорости" определяется как разность между средним временем
преодоления эталонного отрезка и лучшим временем на этом отрезке.
Коэффициент выносливости - отношение времени преодоления всей
дистанции ко времени преодоления эталонного отрезка.
Широкое распространение в контроле выносливости получили
физиологические и биохимические тесты. Подробное их описание можно
найти в учебнике "Спортивная физиология" или в работе группы
зарубежных специалистов " Физиологическое тестирование спортсмена
высокого класса" [26].
139
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Контроль за гибкостью
Гибкостью называют способность выполнять движения с большой
амплитудой. Именно амплитуда движения и используется как показатель
гибкости.
Амплитуду движения оценивают по величине углов в суставах. Для этой
цели служат специальные механические и электромеханические устройства гониометры (угломеры). Кроме того, используются оптические методы,
основанные на использовании фото-, кино-,
видеосъёмки и
рентгенографические методы. Гибкость измеряют в угловых или линейных
единицах.
Различают два типа показателей гибкости, значения которых зависят
от способа измерения - активную и пассивную.
Активная гибкость измеряется при выполнении тестов только за счет
мышечных усилий испытуемого.
Пассивная гибкость определяется по той наибольшей амплитуде,
которая может быть достигнута за счет внешней силы.
Разница между значениями пассивной и активной гибкости называется
дефицитом гибкости и является критерием состояния суставного и
мышечного аппарата спортсмена.
Результаты тестов на гибкость в значительной мере зависят от
температуры окружающей среды, характера предшествующей разминки и
времени суток (в утренние часы эти показатели ниже, чем в вечерние). Эти
обстоятельства следует учитывать для стандартизации процедуры
тестирования.
Надежность тестов на гибкость достаточно высокая 0,8 - 0,95, а
информативность зависит от того, насколько совпадают амплитуды
тестирующего и соревновательного движений. Эквивалентность показателей
гибкости сравнительно невелика: спортсмен гибкий в одних движениях,
может иметь низкие показатели гибкости в других.
Контроль за ловкостью
Ловкость представляет собой комплексное качество, проявляющееся
в умении выполнять координационно сложные движения, высокой точности
выполнения движений, способности быстро перестраивать движения и
быстро осваивать новые движения. Проявления ловкости многообразны,
в связи с этим тестов для оценки ловкости предложено много, но некоторые
из них тождественны тем тестам, которые применяются для оценки других
двигательных качеств.
140
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5. КОНТРОЛЬ ЗА СОРЕВНОВАТЕЛЬНЫМИ
И ТРЕНИРОВОЧНЫМИ НАГРУЗКАМИ
Контроль за нагрузками, выполняемыми в процессе тренировочных
занятий и соревнований, является важнейшим элементом управления
подготовкой спортсменов. В различных видах спорта используется большое
количество самых разнообразных упражнений. Поэтому необходимо
применять некоторые универсальные критерии для их описания и оценки.
С этой целью все тренировочные и соревновательные упражнения классифицируют, используя следующие характеристики: специализированность,
направленность, координационная сложность, величина.
Контроль за специализированностью нагрузки
Специализированность нагрузки характеризуется мерой сходства
тренировочного упражнения с основным соревновательным. В зависимости
от этого все тренировочные средства подразделяют на две группы специализированные (или специальные) и неспециализированные. Упражнения
первой группы обладают наибольшим влиянием на спортивный результат,
так как при их применении происходит прямой положительный перенос
навыков и двигательных качеств и, как следствие этого, быстрый рост
спортивных результатов.
Специфический эффект применения упражнений второй группы менее
выражен. Поэтому они Используются как средство общей физической
подготовки.
Специализированность тренировочных упражнений оценивают по
следующим критериям:
1) по степени сходства биомеханических и энергетических характеристик
тренировочного и соревновательного упражнений;
2) по степени сходства механизмов энергообеспечения;
3) по степени сходства электромиографических характеристик.
Формальной количественной мерой специализированное™ упражнения
может служит коэффициент корреляции между его результатом и
результатом соревновательного упражнения.
Следует заметить, что чисто внешнее сходство формы тренировочного
и соревновательного движений, оцениваемое визуально, не всегда
соответствует вышеперечисленным характеристикам его "внутреннего",
скрытого от глаза тренера содержания. Поэтому такая внешняя похожесть
не является надёжным критерием для оценки специализированности
тренировочных упражнений.
Определение соотношения специализированных и неспециализированных средств имеет важное значение для планирования тренировочного
141
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
процесса как в отдельном тренировочном занятии или микроцикле, так и
многолетнем плане подготовки спортсмена.
Количественной мерой специализированное™ тренировочных занятий
может служить процентное отношение объёма специализированных
упражнений (в часах) к общему объему нагрузки.
;
yjtVV ' - •
-г JКоитроль за направленностью нагрузки
Направленность
характеризуется
степенью
воздействия
тренировочного упражнения на развитие того или иного двигательного
качества. Для классификации упражнений по их влиянию на развитие
физических качеств используют показатели кумулятивного или срочного
тренировочного эффекта. Часто достаточно бывает только первых.
Например, очевидно, что преодоление длинных дистанций в любом виде
спорта способствует развитию выносливости, а поднимание тяжестей силы. Но ответить чем отличается воздействие десятикратного пробегания
дистанции 200м от двадцатикратного пробегания 100м гораздо сложнее. В
таких случаях оценка воздействия нагрузки осуществляется по срочному
тренировочному эффекту. При этом используются следующие пять
компонентов тренировочной нагрузки:
1) продолжительность упражнения (время или длина дистанции);
2) интенсивность (скорость, мощность);
3) число повторений;
4) длительность интервалов отдыха между повторениями;
5) характер отдыха;
Наиболее объективными характеристиками направленности тренировочной и соревновательной нагрузки служат физиологические и
психологические критерии.
Контроль за координационной сложностью нагрузки
Эта характеристика нагрузки имеет значение в видах спорта с большим
объёмом технических приёмов и технических действий (гимнастика,
фигурное катание, единоборства, прыжки в воду и др.). Координационную
сложность тренировочной нагрузки можно оценить по соотношению
количества технически сложных и простых элементов, движений или
заданий.
Контроль за величиной нагрузки
Под величиной
нагрузки
понимают количественную меру
тренировочных воздействий. Величина нагрузки определяется двумя
способами:
1) "внешнюю", или физическую нагрузку определяют через величину
механической работы, выполненной спортсменом;
142
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2) "внутреннюю", или физиологическую нагрузку оценивают по
показателям функциональных реакций организма.
Величина нагрузки зависит от её объёма и интенсивности.
Основными показателями объёма нагрузки являются:
1) время, затраченное на тренировочную и соревновательную
деятельность;
2) число тренировочных занятий и соревнований.
Для более детального анализа в общем объёме тренировочной нагрузки
принято выделять частные объёмы, характеризующие направленность или
специализированность использованных тренировочных средств.
Интенсивность нагрузки характеризуется количеством двигательных
действий в единицу времени. Различают два вида показателей интенсивности
нагрузки: абсолютные и относительные.
Абсолютные показатели интенсивности тренировочной нагрузки
выражаются в физических единицах измерения (скорости, мощности,
частоте движений).
Относительные показатели - это выраженное в процентах отношение
абсолютной интенсивности к характеристике максимальной интенсивности,
выраженной в следующих показателях:
- максимальной скорости (мощности), которую может развить
спортсмен в кратковременном упражнении;
- максимальной скорости (мощности) на данной дистанции;
- максимальной скорости (мощности), которую спортсмен способен
развить в данном состоянии.
Интенсивность физиологической нагрузки упражнения определяется
величиной функциональных сдвигов в организме спортсмена. Наиболее
распространённым в спортивной практике критерием интенсивности
физиологической нагрузки является частота сердечных сокращений.
Величина нагрузки в принципе должна определяться как произведение
объёма (выраженного в физических показателях) на величину
интенсивности (выраженную в физиологических показателях).
Одним из объективных критериев величины нагрузки может служить
количество затраченной энергии. Однако учитывая, что энергообеспечение
упражнений, выполняемых в различных зонах интенсивности,
обеспечивается за счёт разных физиологических механизмов, одинаковые
количественные показатели энерготрат не говорят об одинаковости нагрузки
в качественном отношении.
Контроль за соревновательными нагрузками
В теории физического воспитания принято различать соревновательную
нагрузку и нагрузку соревновательного упражнения.
143
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Соревновательная
нагрузка
характеризуется следующими
показателями:
1) числом соревнований на протяжении этапа;
2) числом стартов на этих соревнованиях.
Длительность этапа может быть различной, но обычно анализ
соревновательной нагрузки проводится за полгода или год.
В разных видах спорта количество соревнований и стартов сильно
различается. Так, в фигурном катании спортсмены участвуют в 7-10
соревнованиях в год (14-20 стартов), в спортивных играх - 50 - 100
соревнований.
В таких видах спорта, как лёгкая атлетика, плавание, гребля
необходимо регистрировать не только число соревнований, но и число
стартов, т.к. спортсмен может в течение одного соревнования стартовать в
предварительных и финальных забегах или на разных дистанциях.
Нагрузка соревновательного упражнения, как и всякого другого, может
быть оценена с "внешней" (физическая нагрузка) и с "внутренней"
(физиологическая нагрузка) стороны. Знание нагрузки соревновательного
упражнения помогает тренеру подбирать адекватные тренировочные
упражнения в процессе подготовки спортсмена.
6. КОМПЛЕКСНЫЙ КОНТРОЛЬ В СПОРТЕ
• tit;
.<
,
Обоснованность содержания программ и планов учебнотренировочной работы спортсменов в значительной степени зависит от
полноты и достоверности информации, использованной при их подготовке,
эту информацию собирают в процессе комплексного контроля.
Подготовленность спортсмена - понятие комплексное, интегральное,
обобщающей характеристикой которого являются результаты соревнований.
Для решения конкретных задач управления процессом подготовки
спортсменов в различных видах спорта служит система комплексного
контроля, предусматривающая оценку количественных и качественных
характеристик физической (общей и специальной), функциональной,
технико-тактической и психической готовности.
При этом следует подчеркнуть, что комплексный контроль является
одним из важнейших звеньев системы управления подготовкой спортсменов
высокого класса. Это обусловлено тем, что ни одна система управления
тем или иным объектом не может оптимально функционировать без
комплекса достоверной информации о текущем состоянии объекта в
наиболее трудных (экстремальных условиях его работы). Иначе выпадает
звено, замыкающее канал обратной связи между спортсменом и тренером,
система становится разомкнутой.
144
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Причиной возрастающей роли комплексного контроля являются:
объективный процесс усложнения подготовки, применение системноцелевого планирования, программирования, увеличение числа измеряемых
параметров и др.
По мнению большинства специалистов, система комплексного контроля
должна включать в себя (в качестве подсистем) педагогический,
биомеханический, медико-биологический, биохимический и психологический
контроль. Это обеспечивает контроля за основными компонентами
тренировочного процесса и состояния спортсмена, позволяет определять
рассогласование между модельным и реальным состоянием спортсмена и
вносить коррективы в тренировочные программы.
Осуществление контроля требует обеспечения необходимой точности,
достоверности, объективности и надёжности сбора и обработки
информации.
На определённом этапе подготовки происходит комплексное обследование,
включающее регистрацию показателей в тренировочных нагрузках и
соревнованиях. Далее, по разработанному алгоритму, обрабатываются и
формируются экспериментальные данные. Затем они интегрируются в
эталонной модели спортсмена, включающей: технико-тактические, физические,
физиологические и др. характеристики в виде формализованных категорий
(уравнений, таблиц и т.п.). Далее строится модель реального состояния
спортсмена по полученным экспериментальным данным, которая
сопоставляется с эталонной моделью. В результате этого сопоставления
выявляется рассогласование и принимается решение о корректировке
программы подготовки, которая реализуется тренером совместно с
комплексной научной группой посредством использования соответствующих
методов тренировки, тренировочных нагрузок и реабилитационных
мероприятий (рис. 1).
Таким образом, система управления подготовкой спортсмена включает
следующие основные элементы:
1) адекватную эталонную модель;
2) методику и алгоритм построения модели состояния спортсмена;
3) программу обследования;
4) алгоритм обработки данных;
5) комплекс измерительных средств;
6) научно обоснованную программу подготовки спортсмена;
7) соответствующие научно обоснованные методы и средства
подготовки.
Педагогический контроль (ПК) является основным для получения
комплекса информации о деятельности и подготовленности спортсмена. Под
ПК понимают совокупность параметров, средств, методов, алгоритмов и
145
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
организационно-методических мероприятий по оценке эффективности
применяемых средств и методов подготовки, а также спортивных результатов
и поведения спортсменов.
Основными методами получения этой информации являются
педагогические наблюдения и контрольные упражнения (тесты).
Меднко-биологический контроль представляет собой систему
средств и мероприятий, направленных на оценку здоровья, функциональных
возможностей и состояния организма спортсмена с учётом реакции его
функциональных систем на экстремальные тренировочные и
соревновательные нагрузки.
Биомеханический контроль включает систему средств, методов и
мероприятий по оценке техники выполнения спортивных упражнений и
формирования биомеханического аппарата спортсмена.
Рис. 1. Струюура и последовательность операций управления подготовкой
спортсменов (В.В.Иванов,1987).
Комплексный контроль включает в себя следующие подсистемы (рис.2):
146
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис.2.Содержание комплексного контроля (В.В.Иванов, 1987)
Биохимический контроль - система средств, методов и мероприятий
по оценке адаптации организма спортсмена к тренировочным нагрузкам,
включая оценку общей и специальной работоспособности, направленности
тренировочного процесса, переносимости тренировочных нагрузок,
соревновательной деятельности и антидопинговый контроль.
Психологический контроль включает средства, методы и мероприятия
по оценке индивидуально-типологических особенностей личности
спортсмена, его общих и специальных психомоторных способностей,
психологических состояний в экстремальных (стрессовых) условиях
соревнований, социально-психологических характеристик спортивных
коллективов.
Кроме того, в систему комплексного контроля входят подсистемы
метрологического обеспечения, автоматизированной обработки результатов
измерений, создания моделей тренировочных воздействий на спортсмена.
Метрологическое обеспечение представляет собой комплекс средств,
методов и мероприятий, направленных на обеспечение единства (сравнимости)
и требуемой точности измерений параметров подготовленности
147
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
спортсменов, включающих испытания, поверку, аттестацию средств
измерений, оценку информативности инструментальных методов контроля
и т.д.
Автоматизированная обработка результатов измерений включает
комплекс вычислительных устройств, алгоритмов и программ определения
комплексных критериев подготовленности спортсменов по результатам
измерений.
Моделирование тестирующих воздействий на спортсмена включает
комплекс технических тренажёров для тестирующих нагрузок различной
физической природы.
Содержание комплексного контроля имеет свои особенности в
зависимости от специфики спортивной деятельности (вида спорта). Вместе
с тем имеется ряд общих аспектов, которые позволяют в определённой
степени объединить (унифицировать) по ряду признаков приведённые выше
элементы контроля. Так, в частности, методы, технические средства
измерений и контроля, используемый при этом математический аппарат
являются во многом общими для всех указанных подсистем контроля. При
этом участие в процессе комплексного контроля представителей различных
научных специальностей требует унифицированных представлений, единой
стандартизированной системы понятий, одинаковой или, по крайней мере,
легко согласующейся терминологии, а также стандартизированных процедур,
правил выбора тестов, шкал оценок и т.д.
Комплексный подход предполагает всестороннюю оценку
подготовленности спортсмена, возможности судить о его состоянии в
конкретное время, определять ведущие факторы, за счёт которых достигнуто
данное состояние, намечать основное направление в дальнейшей подготовке,
сопоставлять уровни подготовленности отдельных спортсменов. Принцип
комплексности требует создания средств и методов, позволяющих
осуществлять большой объём измерений самого широкого спектра. Сюда
относятся практически все виды измерений (радиоэлектронные, оптические,
электрические, биохимические и др.). Этот же принцип диктует обеспечение
возможности хранения, автоматизированной обработки и анализа информации,
полученной различными подсистемами контроля.
Унификация параметров, методов и средств комплексного
контроля
Для улучшения качества обследований необходимо повышение
объективности оценки, обеспечение требуемой точности, достоверности,
сравнимости и надёжности информации о состоянии спортсмена.
148
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Одним из эффективных путей решения этих вопросов является
унификация параметров, методов, технических средств обследования и
стандартизация условий и процедур измерений.
Унификация это приведение элементов заданного множества к
единообразию по установленным критериям и, на этой основе, рациональное
сокращение элементов этого множества.
Для осуществления унификации, прежде всего, необходимо определить
критерии (признаки) и уровни унификации.
Проблема выбора критерия в значительной степени осложняется
разнообразной спецификой видов спорта.
Осуществление унификации связано с рядом проблем:
Первая проблема обусловлена отсутствием единого критерия
унификации, что предопределяет необходимость осуществления её по
нескольким критериям или уровням. В настоящее время в спорте высших
достижений принято 5 основных видов контроля:
- текущий контроль, в задачи которого входит определить
повседневные (текущие) колебания в состоянии спортсмена;
- оперативный контроль, который используется для экспресс-оценки
в данный момент (например, после выполнения конкретного спортивного
упражнения или тренировочного задания);
- этапный контроль, назначение которого - оценка этапного
(перманентного) состояния подготовленности спортсмена, достигнутого в
результате определённого цикла подготовки;
- углублённое комплексное обследование, которое проводится перед
ответственными соревнованиями для определения достигнутого уровня
подготовленности и отбора спортсменов в команду;
- обследование соревновательной деятельности. Это контроль и оценка
подготовленности (состояния) спортсмена в экстремальных условиях
ответственных соревнований.
Вторая проблема заключается в трудности разработки и приобретения
аппаратуры для создания унифицированных информационно-измерительных
комплексов в видах и группах видов спорта. При этом основные трудности
лежат не в области технических, а в области методических требований, причём
расхождения мнений специалистов в этой области весьма значительны.
Третья проблема обусловлена тем, что ещё не во всех видах спорта
выявлены и научно обоснованы информативные критерии различных
сторон подготовленности спортсменов высокой квалификации. В связи с
этим задачи унификации и выявления наиболее информативных критериев
и методов комплексного контроля должны решаться в совокупности
(комплексно), с тем чтобы унификация осуществлялась за счёт исключения
малоинформативных тестов, ненадёжных параметров и методов контроля.
149
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
При этом необходимо учитывать то обстоятельство, что с повышением
квалификации спортсменов информативность одного и того же теста
значительно уменьшается, вследствие чего для достоверной диагностики
подготовленности спортсменов высшей квалификации необходим
постоянный поиск параметров и методов, значительно более информативных,
чем для основной, (средней) массы спортсменов.
Четвёртая проблема - организационная, она связана с вопросами
проведения работ по унификации. В соответствии с ГОСТ 23945.0-80
организационно-методическое руководство работами по унификации
возлагается на соответствующие службы стандартизации. Однако в отрасли
"Физическая культура и спорт" служба унификации отсутствует, что в
значительной мере затрудняет организацию работы по унификации.
Основные затруднения в проведении работы по унификации связаны
со следующими причинами:
1) разнообразие мест и условий подготовки и обследования
спортсменов;
2) отсутствие научно-обоснованных требований к точности измерения
параметров комплексного контроля подготовленности спортсменов.
3) влияние мотивации спортсменов;
4) проблемы с созданием и приобретением образцовых измерительных
устройств для поверки.
Специалисты по спортивной метрологии насчитывают свыше 3000
различных параметров используемых в спорте и физической культуре.
Используемые в науке о спорте параметры подразделяются на 4 группы:
интегральные, отражающие суммарный (кумулятивный) эффект
функционального состояния различных систем организма (например,
спортивное мастерство);
комплексные, относящиеся к одной из функциональных систем
организма спортсмена (например, аэробная работоспособность);
дифференциальные, характеризующие только одно свойство (например,
силовые качества);
единичные, раскрывающие одну величину (значение) отдельного
свойства системы (например, максимальная сила мышц).
Количество измеряемых в спорте комплексных параметров колеблется
от 11 до 13 (табл. 1).
150
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Унификация параметров, методов и средств
комплексного контроля в видах спорта
Унификация по группам видов спорта
1
циклические
1г
Скоростносиловые
Игровые
г
единоборства
'г
сложнокоординированные
Унификация в соответствии с видом контроля
Рис. 3. Основные критерии унификации комплексного контроля
(В.В.Иванов, 1987).
151
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 1.
Распределение частотности измеряемых в спорте комплексных параметров
(за единицу принята частотность использования параметров состава
тела), по Ю.И.Смирнову и М.М.Полевщикову
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Комплексные параметры
Тренировочной нагрузки и восстановления (физиологические, физические, психические характеристики)
Физической подготовленности (качества быстроты, силы, выносливости, ловкости гибкости)
Сердечно-сосудистой системы (движение сердца и крупных сосудов,
движение крови в сердце и сосудах, биопотенциалы сердца)
Размеров тела и конечностей (линейные и дуговые размеры тела)
Технической подготовленности (статика, кинематика, динамика,
время и ритмика движений)
Дыхательной системы (лёгочные объёмы, механика дыхания, газообмен)
Биофизических и биохимических проб (кровь, лимфа, моча, кал,
мокрота, пот, слюна)
Нервно-мышечной системы (биоэлектрическая и биомеханическая
деятельность мышц)
Тактической подготовленности (соревновательная активность и эффективность действий)
Отделов ЦНС (параметры головного мозга и отделов ЦНС)
Системы анализаторов ( зрительный, вестибулярный, тактильный,
слуховой, двигательный)
Внешней формы тела и пропорций (телосложение, осанка, стопа)
Состав тела (содержание жира, удельный вес и плотность тела)
Частотность
4,57
4,35
3,09
2,92
2,60
2,48
2,43
2,05
1,91
1,82
1,41
1,12
1,00
В последние десятилетия определилась номенклатура параметров и
инструментальных методов комплексного контроля, проведена их
систематизация по видам спорта и группам видов спорта, а также по
подсистемам контроля (педагогической, медико-биологической,
биомеханической, биохимической и психологической). По полученным в
результате этой систематизации данным установлено, что номенклатура
измерительных приборов и технических средств, применяемых в комплексном
контроле, включает более 600 наименований. Кроме того, используется около
300 измерительных инструментальных методик, позволяющих получить
информацию более чем о 3000 отдельных параметров подготовленности
спортсменов (Ю.И.Смирнов, 1976).
К основным целям метрологического обеспечения комплексного
контроля относятся повышение достоверности (объективности) контроля
на этапах измерительных процедур и, на этой основе, повышение
эффективности управления подготовкой спортсменов.
152
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Основными задачами методического обеспечения являются:
определение рациональной номенклатуры информативных параметров
комплексного контроля, диапазона их измерения и обоснование норм
точности их измерения;
Номенклатура измеряемых параметров и нормы точности измерений
определяют два наиболее важных показателя: достоверность контроля и его
трудоёмкость. Одной из важных задач метрологического обеспечения
является разработка и применение наиболее совершенных инструментальных
методик измерений, обеспечивающих их необходимую точность. При этом
особое значение имеют метрологическая аттестация и стандартизация методик
выполнения измерений.
Параметры, методы и тесты комплексного контроля в спорте
Один из основных принципов метрологии можно сформулировать так:
"прежде чем измерить, мы должны знать, что мы хотим измерить", т.е. нужно
знать номенклатуру информативных параметров подготовленности спортсмена,
которые измеряются в процессе контроля и допустимые величины
погрешностей при их измерении. На этой основе выбираются технические
средства контроля и способы обработки результатов измерения.
Ниже приводится сокращённая номенклатура параметров комплексного
контроля и методов их измерения в пяти основных группах видов спорта
(циклических, скоростно-силовых, единоборствах, игровых и
сложнокоординированных), унифицированных по подсистемам контроля
(педагогического, медико-биологического, биохимического, биомеханического
и психологического) и используемых в разных видах контроля.
В видах спорта с циклическим характером
двигательной деятельности
Педагогический контроль. Время (скорость) прохождения
дистанции, отдельных её отрезков, темп, ритм движения; длина "шага",
число двигательных циклов на заданном отрезке дистанции; параметры
тренировочных нагрузок.
МЕТОДЫ: фотохронометрия, видиомагнитоскопия, подометрия,
киматография.
Биомеханический контроль: вектор усилия при опорных
взаимодействиях; вектор усилия на элементах спортивного снаряда; упруговязкие свойства мышц; параметры внешней среды (коэффициенты трения,
скольжения, сопротивления и т.п.); угловые и линейные перемещения.
Скорости й ускорения тела и его звеньев; параметры межмышечной
координации.
153
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
МЕТОДЫ: динамометрия; динамография, акселерометрия, гониометрия,
спидометрия, кинематография, видеомагнитоскопия, радиотелеметрия.
Медико-биологический контроль: ЧСС, параметры ЭКГ, шумы сердца,
артериальное давление, параметры сократительной способности миокарда,
систолический и минутный объемы крови, диаметр аорты, жизненная ёмкость
лёгких, максимальная вентиляция лёгких, минутный объём дыхания, частота
дыхания, максимальное потребление кислорода, максимальный кислородный
долг, порог анаэробного обмена, тонус мышц, биопсия, определение состава
тела, электролитный состав жидкостей, гармональный и иммунный статус др.
МЕТОДЫ: пульсометрия, сфигмоманометрия, реография, электрокардиография, векторкардиография, эхокардиография, оксигемометрия,
спирометрия, пневмотахометрия, электромиография, антропометрия и др.
Биохимический контроль: концентрация молочной кислоты,
мочевины глюкозы, глицерина в крови, кислотно-щелочное равновесие и др.
МЕТОДЫ: анализ крови, мочи, слюны.
Психологический контроль: время реакции, тремор, чувство времени,
ритмотемповая чувствительность.
• •}.,.
МЕТОДЫ: хронорефлексометрия , темпометрия и др.
В скоростно-силовых видах спорта
Педагогический контроль: параметры разбега, разгона снаряда,
(количество беговых шагов, поворотов, скорость на последних шагах,
поворотах, их ритмотемповая структура); направление и амплитуда
финального усилия, (угол вылета снаряда, угол отталкивания); скорость
вылета; длина бегового шага, время (скорость) пробегания и число беговых
циклов на отрезках дистанции.
МЕТОДЫ: подометрия, фотохронометрия, дистанциометрия,
темпометрия, сейсмография, видиомагнитоскопия, кинематография.
Биомеханический контроль: вектор усилия при взаимодействии с
опорой или снарядом; продолжительность опорной и безопорной фаз; угол
и скорость вылета ОЦТ в прыжках; угловые и линейные перемещения;
скорости и ускорения тела и его звеньев; величина взрывной силы;
параметры межмышечной координации по электромиографии; упруговязкие свойства мышц.
МЕТОДЫ: динамометрия, акселерометрия, гониометрия, подометрия,
фотохронометрия, кинематография, видеомагнитоскопия.
Медико-биологический контроль: ЧСС, АД, ЭКГ, МОК, СОК, ЧД,
MBJI, статическая и динамическая сила мышечных групп; латентное время
напряжения и расслабления мышц; параметры анализаторов; время реакций
на простые и сложные раздражители; соотношение "быстрых" и "медленных"
154
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
волокон, параметры гармонального статуса и иммунной реактивности
организма.
Биохимический контроль: лактат, мочевина, КЩР, глюкоза в крови
и др.
Психологический контроль: чувство времени; реакция на
движущийся объект; точность дифференцировок усилий, тремор, теппингтест, свойства личности.
МЕТОДЫ: радиотелепульсометрия, сфипиоманометрия, ЭКГ, реография,
тремометрия, стабилография, вестибулометрия, миотонометрия, миография,
биопсия, биотесты и др.
В единоборствах
Педагогический и биомеханический контроль: количество и
эффективность атакующих и защитных действий, параметры тренировочной
нагрузки (объём и интенсивность): усилия, развиваемые при
взаимодействии с противником и с опорой. Угловые перемещения в суставах;
параметры колебаний системы "стрелок-оружие"; "взрывная" сила, сила
удара в боксе; импульс силы; быстрота проведения приёма.
МЕТОДЫ: динамометрия, гониометрия, акселерометрия, сейсмография,
вестибулометрия, динмометрия, хронометрия, подометрия, видиомагнитоскопия.
Биохимический контроль: лактат, мочевина, КЩР в крови, кетоновые
тела, неорганический фосфор.
Психологический контроль: время сенсомоторных реакций на
условные и специфические раздражители (простые и сложные); быстрота
и точность реакции выбора из 2-4 альтернатив; точность антиципирующей
реакции на движущийся объект в интервалах времени от 0,3 до 0.5 с; чувство
времени; дифференцировка усилий; быстрота решения оперативных задач
при наличии 3-5 вариантов решений и 4-6 ходов, необходимых для
правильного решения; точность вероятностного прогноза при реагировании
на равновероятные сигналы; интенсивность и устойчивость внимания;
точность дифференцировочных реакций; тремор; электрокожное
сопротивление, кожногальваническая реакция, критическая частота
световых мельканий, теппинг-тест.
МЕТОДЫ: хронорефлексометрия, анкетные тесты и др.
155
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В игровых видах спорта
Педагогический и биомеханический контроль: параметры тактикотехнической подготовленности (эффективность, активность, разнообразие,
объём и количество игровых действий); параметры специальной силы,
быстроты, ловкости, скоростной выносливости, технического выполнения
игровых приёмов: параметры тренировочной нагрузки, силы удара, скорость
(дальность) полёта мяча (шайбы), угловые перемещения в суставах,
"взрывная" сила, параметры межмышечной координации, параметры
развития специальных качеств в контрольных упражнениях ( с мячом и
без мяча), максимальная скорость бега.
МЕТОДЫ: хрономертия, динамометрия, акселерометрия, дистанциометрия, видеомагнитоскопия, кинематоргафия, гониометрия.
Медико-биологический контроль: ЧСС, ЭКГ, АД, шумы (тоны)
сердца, изменения кровоснабжения печени, минутный объём крови,
систолический объём крови, объёмная скорость кровотока, параметры
анатомических структур сердца, частота дыхания, максимальная вентиляция
лёгких, максимальное потребление кислорода, жизненная ёмкость лёгких,
мощность вдоха и выдоха, латентное время напряжения и расслабления,
упруго-вязкие свойства мышц, вестибулярная устойчивость, биопотенциалы
мышц и др.
МЕТОДЫ: пульсометрия, сфигмотонометрия, электрокардио-графия,
поликардиография, векторкардиография, спирометрия, плетизмография,
стабилография, велоэргометрия.
Биохимический контроль: лактат, мочевина, глюкоза, креатинин,
кетоновые тела, неорганический фосфор в крови, КЩР, катехоламины в моче.
Психологический контроль: параметры, характеризующие
психомоторные качества, (перцептивные, сенсомоторные, мыслительные,
психическая выносливость); быстрота и точность реакции выбора из 2-4
альтернатив; точность антиципирующей реакции на движение объекта в
интервалах времени от 0,3 до 0,5 с; чувство времени, точность
вероятностного прогноза при реагировании на равновероятные сигналы;
свойства личности; свойства нервной системы; критическая частота
световых мельканий, тремор, способность к самоконтролю и
саморегуляции, параметры психофизиологической совместимости в
команде; способность к оперативному мышлению.
МЕТОДЫ: хронорефлексометрия, анкетные методы и др.
156
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В видах спорта со сложной координацией движений
или видах спорта, связанных с "искусством движений"
Педагогический контроль: количество элементов высшей трудности
(сложности) в комбинации (композиции); количество сверхсложных
элементов; коэффициент трудности, высшая и средняя оценки в главных
соревнованиях в баллах; параметры, характеризующие уровень развития
двигательных качеств спортсмена в контрольных упражнениях; амплитуда
движений, высота вылета со снаряда, высота бросков предмета, темп, ритм,
музыкальность, выразительность движений, длительность композиции,
объём и интенсивность тренировочных нагрузок (количество элементов,
комбинаций в тренировке, в цикле, на этапе и т.п.); параметры физической
подготовленности (сила, быстрота, выносливость, гибкость,
"растянутость"); параметры музыкального сопровождения.
МЕТОДЫ: квалиметрия (экспертное оценивание) и др.
Биомеханический контроль: величина и направление силы
отталкивания от опоры (мостика, помоста, трамплина, льда и т.д.); моменты
сил, моменты инерции тела и его звеньев в опорных и безопорных фазах
движений; угловые скорости и ускорения ОЦТ спортсмена; жёсткость
(упругость) снарядов, импульс силы взаимодействия спортсмена со
снарядом; траектория движения тела; силовая выносливость.
Медико-биологический контроль: параметры систем анализаторов
(вестибулярного, зрительного, тактильного, слухового, двигательного)
ЧСС, ЭКГ, ЧД, ЖЕЛ, параметры нервно-мышечного аппарата, тотальные
размеры тела и его звеньев, масса тела и его звеньев, координационные
пробы, параметры ЦНС, ЛВН, ЛВР основных мышц.
Биохимический контроль: лактат, мочевина, глюкоза, креатинин в
крови, КЩР.
Психологический контроль: свойства личности, свойства нервной
системы, эмоциональная устойчивость, психомоторные качества
(перцептивные, идеомоторные, мыслительные, психическая выносливость,
способность к самоконтролю).
МЕТОДЫ: видеомагнитоскопия, кинематография, рапидная съёмка,
киноциклография, стробоскопия, тензодинамометрия, стабилография,
подометрия, треморометрия и др.
157
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Вопросы для самоконтроля
1. Что называется управлением?
2. Что понимается под системой?
3. Что такое прямая связь?
4. Что такое обратная связь?
5. Что такое срочный тренировочный эффект?
6. Что такое кумулятивный тренировочный эффект?
7. В чём заключаются особенности человека, как объекта измерения?
8. Какое состояние называют перманентным (этапным)?
9. Какое состояние называют текущим?
10. Какое состояние называют оперативным?
11. Для чего используются результаты этапного контроля?
12. Для чего служат результаты текущего контроля?
13. Для чего используются результаты оперативного контроля?
14. Что определяет пригодность тестов этапного, текущего и оперативного
контроля?
15. Какие характеристики быстроты вы знаете?
16.Что такое простая и сложная реакция. Как и в каких единицах их
измеряют?
17.Какие характеристики используются для контроля за силовыми
возможностями спортсменов? Как и в каких единицах их измеряют?
18.Что такое абсолютная и относительная сила спортсмена и в чём они
выражаются?
19.Как оценивают специфическую и неспецифическую выносливость
спортсмена?
20.Что такое активная и пассивная гибкость и как её измеряют?
21. Что характеризуют следующие компоненты тренировочной нагрузки:
специализированность, направленность, координационная сложность?
22. Что такое величина нагрузки и в чём она может быть выражена?
23.Как оценивают "внешнюю" и "внутреннюю" тренировочную нагрузку?
24.В чём разница между соревновательной нагрузкой и нагрузкой
соревновательного упражнения, как их измерить?
25.Назовите основные компоненты комплексного контроля в спорте.
26.Чем вызвана необходимость унификации комплексного контроля в
спорте, и каковы возможные пути решения этой задачи?
158
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Литература
основная
1. "Спортивная метрология: Учеб. для ин-тов физ.культ / Под. ред
В.М.Зациорского,- М.: Физкультура и спорт, 1982.-256 с.
2. * Годик М.А. Спортивная метрология : Учеб. для ин-тов физ.культ. М.: Физкультура и спорт, 1988.-192с.
3. Зациорский В.М. Основы спортивной метрологии,- М.: Физкультура
и спорт, 1979,- 152 с.
4. "Иванов, В.В. Комплексный контроль в подготовке спортсме
нов/
В.В.Иванов.-М.: Физкультура и спорт, 1987.-256с.
5. "Смирнов Ю.И., Полевщиков М.М. Спортивная метрология: Учеб.
для студ. пед. вузов.-М.: Издательский центр "Академия", 2000. - 232с
дополнительная
6. Адаптация организма учащихся к учебным и физическим нагрузкам
/Под ред. А.Г.Хрипковой, М.В.Антроповой.-М.: Педагогика, 1982.-240 с.
7.Булатова, М.М. Оптимизация тренировочного процесса на основе
измерения мощности и экономичности системы энергообеспечения
спортсменов (на примере велосипедного спорта):Автореф. дис...канд.
пед.наук/М.М.Булатова.-Киев,1984.-24с.
8.Булкин, В.А. Некоторые вопросы моделирования состояния
сильнейших спортсменов /В.А.Булкин, Б.Н.Шустин, Х.К.Ансоков//Отбор
и подготовка квалифицированных спортсменов к ответственным
соревнованиям.-Л., 1975.-С.22-41.
9.Булкин, В.А. Отбор квалифицированных спортсменов и диагностика
состояния готовности для участия в ответственных соревнованиях/В.А.
Булкин // Отбор и подготовка квалифицированных спортсменов к
ответственным соревнованиям.-Л., 1975.-С.5-20.
"10.Годик, В.А. Контроль тренировочных нагрузок/М.А. Годик.М.:Физкультура и спорт,1980.-135с.
11.Годик, М.А. Педагогические основы нормирования и контроля
соревновательных и тренировочных нагрузок:Автореф. дисс. д-ра пед. наук/
М.А.Годик.-М., 1982.-48с.
'
.V".'../
12.Дембо, А.Г. Врачебный контроль в спорте/А.Г. Дембо.-М.: Медицина,
1988.-288C, !
'
*13.3апорожанов, В.А. Контроль в спортивной тренировке /В.А.
Запорожанов.-Киев:Здоровья, 1988.-205с.
14.3ациорский, В.М. Вопросы теории и практики текущего контроля в
современном спорте. / В.М. Зациорский,В.А. Запорожанов, И.А.ТерАванесян //Теория и практика физической культуры,-1971.-№4.- С.59-63.
159
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
15.Куликов, JI.M. Управление спортивной тренировкой: системность,
адаптация, здоровье/JI.М.Куликов.-М.: Физкультура. Образование. Наука,
1995.-395С.
16.Мотылянская, Р.Е. Обоснование целесообразности применения
лабораторных моделей нагрузок для изучения работоспособности и показателей
адаптации организма к упражнениям на выносливость/Р.Е.Мотылянская//
Выносливость у юных спортсменов.- М.: физкультура и спорт, 1969.-С.11-21
17.МотылянСкая, Р.Е. Роль медико-биологических исследований при
управлении тренировочным процессом юных спортсменов/Р.Е.Мотылянская
//Теория и практика физической культуры.-1978.-№6.- С.31-34.
18.Петровский, В.В. Педагогическое управление в спортивной
тренировке / В.В.Петровский/Ютбор, контроль и прогнозирование в
спортивной тренировке: Сб. науч.тр. - КГИФК.-Киев, 1990,- С.44-50.
* 19.Платонов, В.Н. Современная спортивная тренировка.- Киев.-1980.-336с.
20.Платонов, В.Н. Подготовка квалифицированных спортсменов/
В.Н.Платонов. - М..-Физкультура и спорт, 1986.-286с.
21.Платонов, В.Н. Общая теория подготовки спортсменов в
Олимпийском спорте/В.Н. Платонов - Киев: Олимпийская лит.- 1997.-583с.
22.Попков, В.Н. Индивидуализация подготовки велосипедистов на основе
результатов комплексного тестирования /В.Н.Попков, О.П.Головченко,
А.Г.Пономарёв//Педагогические основы спортивной тренировки: Сб. науч.
тр. Ом. ин-т. физ. культ. - Омск,1981.-С.76-80.
23.Ратов, И.П. Некоторые итоги разработки системы комплексного контроля
в спорте высших достижений. /И.П. Ратов, В.В.Иванов, Г.И.Попов/Леория и
практика физической культуры,-1984.-№11,- С.9-12.
24.Смирнов, Ю.И. Комплексный контроль подготовленности
спортсменаЛО.И.Смирнов//Теория и практика физической культуры.-1983.№9.- С.47-49.385.Современная система спортивной подготовки /Под
ред.Ф.П.Суслова и др.-М.: СААМ,1995.-448с.
25.Управление тренировочным процессом высококвалифи-цированных
спортсменов/Под.ред. В.А.Запорожанова, В.Н.Платонова.-Киев: Здоровье,
1985.-192с.
26.Физиологическое тестирование спортсмена высокого класса: Перевод
с англ. /Отв.ред. В.С.Мищенко.- Киев: Олимпийская литература.-1998.-430с.
27.Чернов, К.Л. Теория индивидуального управления процессом
спортивной подготовки/К.Л.Чернов, Ю.Ф.Юдин,С.ВБрянкин.М.: Физкультура
и спорт, 1988.-129С.
28.Шустин, Б.Н. Методология построения модельных характеристик
сильнейших спортсменов/Шустин Б.Н. //Совершенствование управления
системой подготовки квалифицированных спортсменов (теоретические
основы): Сб. науч. тр. ВНИИФК-М., 1990.-С.60-68.
160
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Лекция 7
ОТБОР В СПОРТЕ
1. Проблема отбора и её аспекты (методологический, социальный,
морально-этический, медико-биологический, организационный, метрологический).
2. Разновидности отбора.
3 . 0 природе способностей. Роль наследственности и среды в формировании способностей.
1.ПРОБЛЕМА СПОРТИВНОГО ОТБОРА И ЕЁ АСПЕКТЫ
Высокий уровень результатов в современном спорте предъявляет особые
требования ко всем аспектам подготовки спортсменов. Возможности
улучшения мировых достижений в спорте за счёт непрерывного возрастания
объёма и интенсивности тренировочных нагрузок не безграничны, поэтому
учёные и тренеры настойчиво ищут пути раскрытия и рационального
использования потенциальных физических возможностей человека. В связи
с этим различные аспекты подготовки юных спортсменов всегда представляли
особый интерес как для практики, так и для теории юношеского спорта.
Одной из важных задач науки о спорте является обоснование путей и средств
эффективного формирования резерва для сборных команд, страны.
Проблема оценки спортивных способностей детей $ подростков на
основе изучения физиологических и, анатомо-морфологических
характеристик является одной из наиболее актуальных проблем в теории и
практике спорта. Решение данной проблемы позволит заменить стихийный
процесс спортивного отбора целенаправленной системой, сократить затраты
на подготовку спортсменов высокого класса и обеспечить им более
продолжительный период выступлений на международной арене,
т и; • В нашей стране пик интереса учёных и практиков к проблеме спортивного
' отбора и ориентации приходится на конец 60 - начало ,70-х годов; именно в
эти годы появилось большое количество публикаций, в которых
разрабатывались методологические подходы к изучению этой проблемы
(Ю.Д. Железняк,1967; С.С. Грошенков, 1967;, В.П.Филин, 1972; В.А.
Зациорский, 1973) и приводились первые результаты исследований,
направленных на её решение (В.Ф.Ломейко,1969; Н.А. Минаева, 1969, В.Н.
Попков,1972; П.З. Сирис; B.C. Гирис с сотр,1973; К.А. Шперлинг, 1976 и др.)
Первые же исследования показали, что проблема спортивного отбора
и ориентации имеет ряд взаимопроникающих аспектов:
161
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а) методологический аспект. Приступая к решению любой научной
проблемы, нужно в первую очередь определить объект, предмет и метод
исследования. Большинство исследователей считает, что при изучении
проблемы оценки спортивных способностей объектом исследования
должны служить способности и задатки, т.е. свойства и качества человека,
от которых зависят потенциальные возможности достижения высоких
результатов в избранном виде спортивной деятельности (С.С.Грошенков,1968;
М.С.Бриль,1968; В.М. Волков, В.П. Филин, 1983). При этом объект
исследования понимается как сложная система взаимосвязанных свойств,
находящаяся в развитии и подверженная влиянию эндогенных и экзогенных
факторов. В связи с этим предметом исследования должны служить
закономерности формирования комплекса свойств личности и организма
человека в процессе многолетней спортивной подготовки. (В.П, Филин,
1967; В.К. Бальсевич, 1969 и др.). Именно такая точка зрения использовалась
в нашей работе при определении объекта и предмета исследования.
Основные методологические подходы и принципы исследований по
этой проблеме изложены наиболее четко в работах В.К.Бальсевича,1969;
В.М.Зациорского, Н.Ж.Булгаковой, 1980; М.С. Бриля,1980; В.М. Волкова,
В.П. Филина, 1983. Так, В.М. Зациорский и Н.Ж. Булгакова (1980) считают,
что научное и практическое решение проблемы .требует решения четырёх
крупных исследовательских задач:
1) определения модельных характеристик;
2) прогнозирования;
3) классификации;
4) организации отбора.
В.К.Бальсевич (1980) обращает внимание на два важных положения.
Первое гласит, что изучение спортивных способностей детей и
подростков должно вестись с позиций теории отбора и обучения.
Второе положение заключается в том, что взаимодействие
социального и биологического в развитии двигательной активности
человека в процессе онтогенеза осуществляется через постоянное
"наложение" воздействий среды на генетически обусловленную программу
развития функции.
В спортивно-педагогической литературе утвердилось мнение, что
ведущим принципом отбора и ориентации должна явиться комплексная,
многоэтапная оценка потенциальных возможностей юного спортсмена.
Наблюдающаяся в настоящее время тенденция комплексного изучения
способностей характерна не только для работ в области отбора, такой
подход используется и для решения других проблем, требующих изучения
организма и личности спортсмена.
162
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Учитывая, что морфологические свойства и двигательные качества
проявляются в единстве и диалектической связи, при исследовании
спортивных способностей необходим не просто комплексный подход к их
изучению, а изучение их структурных взаимоотношений. Это согласуется
с одним из основных положений материалистической диалектики необходимостью рассмотрения явлений во взаимной связи и обусловленности.
Поэтому изучение взаимосвязей при исследовании способностей является
одним из важнейших методологических принципов исследования проблемы
спортивных способностей. Поскольку раскрытие способностей происходит
в процессе становления и совершенствования мастерства спортсменов,
необходимо исследовать динамику структурной организации их свойств и
качеств, что также соответствует одному из принципов диалектического
метода - требованию рассмотрения явлений в развитии;
б) социальный аспект. Научнообоснованная диагностика способностей
к занятиям тем или иным видом спорта - проблема не только практическая
и научная, но и социальная. Решение её позволило бы заменить стихийный
процесс спортивного отбора целенаправленной системой и, тем самым,
способствовать значительному снижению человеческой энергии, времени,
уменьшению отсева при обучении и сокращению сроков подготовки
высококвалифицированных спортсменов (В.П. Филин, 1966; С.С. Грошенков
1966, 1968; Н.М. Пейсахов, 1968; A.M. Березин, 1970;). Решение проблемы
спортивной ориентации и отбора имеет значение не только для
совершенствования организации и методики комплектования групп, но и
предполагает разработку системы контроля над состоянием и
подготовленностью занимающихся с целью оптимизации управления
тренировочным процессом. По мнению ряда авторов, такой подход
позволит сократить среднее звено спорта, беспредельное развитие которого
не идёт на пользу ни массовому, ни "большому" спорту. (В.К. Бальсевич,
1970; В.П. Филин, 1972; С.С. Грошенков, 1973);
в) морально-этический аспект. Необходимость оценки способностей
человека может диктоваться как его личными потребностями, так и
потребностями социума. В последнем случае встаёт вопрос о том, этично
или нет оценивать способности человека, является ли такая процедура
оправданной с точки зрения морали. Особую остроту этому вопросу
придаёт понимание того, что оценка способности человека, в особенности
ребёнка, всегда носит вероятностный характер и сопряжена с возможными
ошибками. В любом случае признание человека не способным может
нанести ему психологическую травму, если же эта оценка ещё и ошибочна,
то моральная ответственность лица, проводящего оценку, неизмеримо
возрастает. Следует заметить, что острота морально-этического аспекта
163
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
проблемы существенно (но не окончательно) может быть снята при
реализации идеи физкультурно-спортивной ориентации (В.К.Бальсевич, 1970);
г) медико-биологический аспект. Медико-биологические исследования
в рамках обсуждаемой проблемы должны охватить изучение состояния
здоровья, требований к конституции, специфики проявления функций и
адаптивных способностей различных систем организма, биомеханических
условий индивидуальных спортивных достижений. Совершенно очевидно,
что небольшие нарушения в состоянии отдельных систем организма
ребенка, которые в обыденной жизни успешно компенсируются, под
действием напряженных физических нагрузок могут усугубиться. К
сожалению, практика детского и юношеского спорта знает немало тому
примеров. Э.В. Земцовский (1995), Р.Е. Мотылянская (1979) указывают, что
программа педагогического и врачебно-биологического контроля должна
основываться на количественных характеристиках абсолютного уровня
физиологических параметров, и, что особенно важно, на динамике их роста,
отражающей адекватность тренировочного процесса и перспективность
спортсмена;
д) организационный аспект. Большинство исследователей, работающих
над проблемой спортивного отбора, приходит к заключению, что прогноз
спортивной результативности спортсмена на,о сновании однократных
исследований возможен только на относительно непродолжительный
период и, в связи с этим, рассматривает отбор как многоэтапный процесс,
охватывающий основные этапы многолетней подготовки. В.М. Волков и
В.П. Филин (1983) считают, что процесс отбора юных спортсменов должен
делиться на 4 этапа:
1) этап предварительного (первичного) отбора детей и подростков;
2) этап углублённой проверки соответствия отобранного контингента
занимающихся требованиям, предъявляемым к успешной специализации
в избранном виде спорта (этап вторичного отбора);
3) этап спортивной ориентации;
4) этап отбора в сборные команды ДСО, республик и страны.
Совершенно очевидно, что для успешного решения задачи отбора
способных спортсменов недостаточно иметь хорошо подобранный
комплекс тестов и методику его применения, необходимо иметь ещё и
возможность большого выбора;
е) метрологический аспект. К основным задачам метрологии, как
науки об измерениях, относится разработка методов обеспечения
необходимой точности и сравнимости (сопоставимости) результатов. В
большинстве исследований обеспечивается необходимая точность
измерений; что касается обеспечения сравнимости результатов различных
исследований, то, к сожалению, приходится признать, что строгая
164
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
стандартизация исследовательской аппаратуры, процедур измерения,
методик проведения тестов в физическом воспитании и спорте отсутствует.
Введение каких-либо ограничений, связанных с необходимостью
стандартизации методов исследования, входит в противоречие со
стремлением учёных к созданию и использованию новых, всё более
совершенных методов исследования, которое является необходимым
условием развития науки. Это обстоятельство часто не позволяет
сопоставлять результаты работ различных авторов.
3. О природе способностей. Социальное и биологическое связаны в
человеке диалектическим единством, рождающим новое интегративное
качество, не сводимое к качествам составляющих его частей. Поэтому,
говоря о соотношении социальных и биологических факторов в
формировании человека и его способностей, следует понимать, что
социальное придаёт специфический человеческий характер процессу их
развития (Т.В.Корсаевская, 1978). Таким образом, возможности воспитания
и тренировки не беспредельны, методика тренировки не может существенно
изменить верхний предел развития способности, но от неё зависит, может
ли этот предел быть достигнут за то сравнительно непродолжительное время,
в течение которого спортсмен может успешно конкурировать со своими
соперниками. Используемые средства и методы тренировки должны
способствовать устойчивому подкреплению врождённых, биологически
обусловленных способностей юных спортсменов. При недостаточных
воздействиях эти скрытые возможности могут в полной мере не проявиться,
при чрезмерных нагрузках может произойти преждевременное "исчерпание"
врождённых задатков, и к периоду наивысшего расцвета организм подойдёт
"генетически истощённым" (В.М. Волков, В.П. Филин, 1983).
Вопрос о соотношении влияния наследственности и среды представляет
интерес с многих точек зрения. От того, как велико влияние наследственных
факторов на свойства, определяющие спортивную результативность, в
значительной мере зависит возможность её прогнозирования.
Существует четыре различных подхода к изучению наследственных
влияний на спортивные способности человека:
1. Изучение родословных. Весьма частыми являются случаи, когда дети
выдающихся спортсменов также достигали больших успехов в спорте, иногда
подобную преемственность можно наблюдать в течение нескольких
поколений. Разумеется, что подобные единичные примеры не могут служить
доказательством, так как спортивные успехи детей могут объясняться не
генетическими влияниями, а семейными традициями. Тем не менее, в
литературе накоплено достаточно данных в пользу того, что у 50% детей
выдающихся спортсменов можно ожидать высоких спортивных достижений.
165
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
2. Второй подход заключается в изучении корреляции между
двигательными достижениями отцов и детей. Так, Gratty (1960), показал,
что эта корреляция для бега на 100 ярдов равна 0,49, а для прыжка в длину
с места - 0,80. В то же время для ряда других упражнений такой корреляции
не наблюдалось.
3. Третий подход - исследование монозиготных (МБ) и дизиготных (ДБ)
близнецов. Как известно, МБ близнецы тождественны, а ДБ - различны.
Степень наследственной обусловленности тех или иных признаков надёжно
определяется по их совпадению (конкордантности) или несовпадению
(дисконкордантности) у МБ и ДБ.
Близнецовый метод используется в различных вариантах:
а) первый вариант - определение конкордантности в отношении занятий
спортом. Наибольший по объёму материал в этом отношении получен
итальянским исследователем Gedda (1960), обследовавшим 351 пару
близнецов. Оказалось, что у МБ было лишь 6% случаев, когда один из
близнецов занимался спортом, а другой - нет. У ДБ дисконкордантность
достигала 85%. Что касается вида спорта, то конкордантность у МБ
составила 83%, а у ДБ - только 31%. Аналогичные данные приводят Grebe,
Fleishman (1971);
б) второй вариант определения конкордантности заключается в
вычислении коэффициентов наследуемости. Наибольшее распространение
получил индекс Хольцингера (Holzinger, 1929).
В основе индекса лежат следующие соображения:
Предполагается, что дисперсия различий между близнецами одной и
той же пары ДБ (О 2 дб) образуется суммой трёх дисперсий, обусловленных:
- генетической вариативностью (О 2дбг),
- влиянием среды ( ( j 2дбе)^
- ошибками измерения (О дбт).
2
2
2
2
Таким образом, О дб = О дбг + О дбе + О д б т (1).
У МБ нет дисперсии, обусловленной генетическим фактором, то для
них дисперсия между парой (О 2 мб) будет равна:
О
2
мб = О
2
мбе + О
2
2
дбт
(2)
2
Поскольку О дбе
и
О мбе предполагаются равными, то,
комбинируя уравнения (1) и (2) можно записать:
а
2
дбг = ( С
2
дб - О
166
2
дбш) - (О
2
мб - О
2
дбт)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Отсюда выводится значение индекса наследуемости:
_
дб
^
дбм )
мб
^
дбм ) ^QQ
0/0
-
Индекс наследуемости характеризует долю генетической вариации в
обшей вариации признака.
По данным наблюдений за 15 парами МБ и 1 Опарами ДБ (Klissorius,
1971), максимальное потребление кислорода обусловлено генетически на
93%, максимальная концентрация лактата в крови - на 81,4%, максимальная
ЧСС - на 85,9%;
г) третий вариант оценки генетической обусловленности спортивных
достижений - это наблюдение за результатами тренировки близнецов. При
этом либо тренируют обоих близнецов и сравнивают приросты их
спортивных результатов, либо одного тренируют, а второго нет, и сравнивают
приросты функциональных характеристик. Такой подход был использован
Mellerowicz (1970), JI.П.Сергиенко (1973). По мнению Klissoruas (1972) прирост
достижений в результате напряжённой спортивной тренировки ограничен
генетическими факторами. Величина прироста достижений не зависит от
относительной силы генотипа, например, МПК примерно одинаков у людей
с низким и высоким уровнем этого показателя, если этот уровень не изменён
предшествующей тренировкой.
д) четвёртый вариант исследования влияния наследственности на
спортивные достижения - изучение зависимости между двигательными
способностями, с одной стороны, и признаками, передающимися по
наследству (так называемыми маркерами), - с другой .
З.ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ ЗАДАЧИ
В РЕШЕНИИ ПРОБЛЕМЫ СПОРТИВНОГО ОТБОРА
Авторы отмечают, что проблема отбора связана с решением четырёх
исследовательских задач:
1. Определение модельных характеристик (в профотборе это более
прозаически называют составлением профессиограммы).
2.Прогнозирование (это самое важное и наиболее узкое место всей
проблемы. Если прогноз невозможен, невозможен и оправданный отбор).
3. Классификация.
4. Организация отбора (имеются в виду научно-познавательные
аспекты).
167
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рассмотрим, как решаются эти задачи:
1. Определение модельных характеристик.
Для того чтобы эффективно проводить отбор в любой вид спорта,
необходимо получить ответ на множество вопросов, в числе которых
наиболее важными являются следующие:
1. Какими качествами должен отличаться выдающийся спортсмен в
данном виде спорта?
2. Какими тестами можно отразить эти качества?
3. Насколько возможно предсказание уровня этих качеств и спортивной
результативности в будущем по результатам исходного тестирования?
Разумеется, что ответы на эти вопросы в каждом конкретном виде
спорта будут различны. Поэтому мы остановимся на исследовательских
подходах и способах получения объективных ответов на эти вопросы,
уделяя особое внимание метрологическому аспекту.
Ответ на первый из поставленных выше вопросов необходимо
определить так называемые модельные характеристики. Под определением
модельных характеристик понимается уточнение требований, которым
должен удовлетворять спортсмен экстракласса в соответствующем виде
спорта. Знание модельных характеристик необходимо как для решения задач
отбора, так и для построения процесса подготовки спортсмена.
Процесс выбора модельных характеристик условно можно разделить
на четыре этапа.
На первом этапе, на основании имеющихся теоретических знаний о
требованиях предъявляемых данным видом спорта к анатомоморфологическим, психофизиологическим и функциональным свойствам
человека, выбирают круг свойств и качеств, которые необходимы для
достижения высоких спортивных результатов (т.е. оценивается их
логическая или содержательная информативность). При этом необходимо
разделить эти свойства и качества на консервативные и лабильные. К
консервативным качествам относят те, которые не поддаются тренировке
(например, пропорции или тотальные размеры тела, именно эти свойства
следует учитывать при отборе). К лабильным, - свойства и качества, которые
могут быть улучшены путём направленной тренировки (например,
характеристики спортивной техники) Эти свойства должны использоваться
для контроля за подготовкой спортсмена.
Кроме того, в числе отобранных свойств и качеств следует выделить
компенсируемые и некомпенсируемые. К компенсируемым относятся свойства
и качества, недостаток или низкий уровень которых могут быть восполнены
(компенсированы) за счёт более высокого уровня других свойств. К
некомпенсируемым - такие свойства, которые нельзя восполнить за счёт
других качеств. Заметим, что это деление является относительным, так как
168
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
за редкими исключениями, большинство свойств и качеств человека являются
частично компенсируемыми, т.е. небольшое отставание в их развитии может
быть компенсировано за счёт других свойств, а большое - нет.
При отборе наибольшую ценность представляют консервативные и
некомпенсируемые качества.
Второй этап разработки модельных характеристик предусматривает
выбор наиболее информативных тестов и характеристик (показателей),
которые могут наилучшим образом объективно отразить выбранные свойства
и качества. На этом этапе приходится сначала опираться на логическую
(содержательную) оценку информативности тестов.
Затем можно прибегнуть к эмпирической (экспериментальной)
проверке информативности тестов.
Если спортивный результат имеет объективное количественное
выражение (в метрах, килограммах, секундах), то для оценки
информативности тестов могут быть использованы следующие приёмы:
а) расчёт коэффициентов корреляции между спортивными результатами
и результатами выбранных тестов. Например, в таблице 1 приведены
результаты изучения информативности тестов общей физической
подготовленной юных велосипедистов.
Таблица 1
Корреляция между результатами на дистанциях
200, 500 и 2000 м показателями общей физической
подготовленности подростков 13-14 лет
Коэффициенты корреляции
Показатели о б щ е й
физической подготовленности
Бег на 30 м
Бег на 4 0 0 м
П о д т я г и в а н и е на п е р е к л а д и н е
С г и б а н и е и р а з г и б а н и е рук
П о д н и м а н и е ног в висе
П р ы ж о к в д л и н у с места
Пятерной прыжок
Прыжок вверх
200 м
500 м
2000 м
0,581*
0,554*
- 0,464*
- 0,491*
- 0,525*
- 0,496*
- 0,452*
- 0,394*
0,650*
0,536*
- 0,394*
- 0,151
- 0,553*
- 0,569*
- 0,523*
- 0,497*
0,433*
0,236
-0,172
- 0,450*
- 0,332
- 0,589*
- 0,533*
- 0,505*
Примечание: * - достоверный коэффициент (Рс<0,05)
Из приведённого примера видно, что ни один из показателей не
обладает достаточно высокой информативностью. В таких случаях
определённый интерес представляет оценка информативности всего
комплекса исследуемых показателей, которая может быть выполнена с
помощью множественного коэффициента корреляции.
169
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Например, при изучении информативности комплекса из 13
морфофункциональных показателей рассчитывались коэффициенты
множественной корреляции между всем комплексом и показателями
специальной физической подготовленности велосипедистов различного
возраста и квалификации (табл. 2).
Таблица 2
Зависимость между результатами в тестах
специальной физической подготовленности
и комплексом морфофункциональных показателей
Коэффициенты множественной корреляции
Группы
спортсменов
взрослые мастера
подростки 15-16 лет
подростки 13-14 лет
Ry/xl-14
Время 10
оборотов
педалей (Yi)
Время 30
оборотов
педалей (У 2 )
0,869
0,853
0,829
0,790
0,842
0,860
Количество
оборотов педалей за
4 минуты (Уз)
0,997
0,990
0,986
Примечание: X, - рост, Х2 - вес, Х 3 - ОГК, Х 4 - весоростовой индекс, Х5
- сила кисти, Х 6 - становая сила, Х ? - прыжок вверх, X g - пятерной прыжок,
Х ? -жизненная ёмкость лёгких, Х ш - объёмная скорость форсированного
выдоха, Х и - сумма пульса в 4-мин. работе, Х12 - мощность работы,
приходящаяся на одно сердечное сокращение, Х]3 - отношение мощности
4-минутной работу к сумме пульса первых 3-х минут восстановления.
б) использование дисперсионного анализа позволяющего оценить
влияние оцениваемых свойств на спортивный результат;
в) сравнение средних значений результатов выбранных тестов в группах
спортсменов экстра - класса и спортсменов более низкой квалификации;
Пример
Если спортивный результат не имеет объективного количественного
выражения, то может быть использован последний из перечисленных
приёмов.
Итогом такой работы может явиться большое количество тестов,
многие из которых в той или иной мере дублируют друг друга. Поэтому
может возникнуть задача сокращения количества тестов за счет выбора
наиболее информативных. Одним из наиболее эффективных приёмов,
который может быть использован для решения этой задачи, является
использование факторного анализа.
170
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Например, при оценке физического развития, общей, специальной
физической и функциональной подготовленности 36 юных велосипедистов
15-16 лет были использованы 64 показателя, всего было выделено 13 факторов,
с у м м а р н ы й вклад которых в обобщённую дисперсию составил 85%.
Использование факторного анализа позволило сократить количество
показателей до 10-13 и выбрать из исследуемого комплекса наиболее
информативные тесты.
Подводя итог результатам факторного анализа, можно заметить, что с
учётом всех 13 факторов выделилось 19 наиболее информативных
характеристик, наилучшим образом представляющих весь использованный
комплекс показателей. По-видимому, при контроле за физическим развитием,
физической и функциональной подготовленностью юных велосипедистов
из использованных характеристик можно ограничиться четырьмя
традиционно используемыми показателями физического развития (рост, вес,
окружность грудной клетки и становая сила) с последующим вычислением
индекса Кетле и относительной становой силы. Из показателей внешнего
дыхания имеет смысл использовать жизненная ёмкость лёгких, объёмная
скорость форсированного вдоха и выдоха, и для оценки работоспособности
- четырёхминутную предельную работу на велоэргометре с регистрацией
частоты сердечных сокращений во время работы и в ближайшие 3 минуты
восстановительного периода. Из использованных нами характеристик
функциональных возможностей сердечно-сосудистой системы наиболее
информативными оказались: мощность работы, приходящаяся на одно
сердечное сокращение и отношение средней мощности к сумме пульса
первых 3-х минут восстановления. Для оценки специальной физической
подготовленности могут быть использованы тесты на быстроту, на скорость,
на выносливость PWC170.
Описанная последовательность операций даёт возможность выявить
наиболее информативеные характеристики современного спортсмена.
Поскольку подготовка спортсмена от новичка до мастера международного
класса длится в среднем 6-7 лет, то естественно, что за это время могут
измениться не только высшие мировые достижения, но и модельные
характеристики. Поэтому возникает необходимость прогнозирования высших
мировых достижений в отдельных видах спорта и соответственно уровня
модельных характеристик. Кроме того, процесс отбора всегда предполагает
не только оценку уровня свойств и качеств человека и его спортивных
достижений на данный момент, но и прогнозирование того их уровня,
который может быть достигнут в дальнейшем. Как решаются подобные задачи,
мы рассмотрим в разделе "прогнозирование".
171
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Разумеется, что ни один ребенок не может обладать такими
характеристиками.
Поэтому возникает необходимость построения так называемых этапных
модельных характеристик, которые должны служить промежуточными
ориентирами в процессе многолетней спортивной подготовки юных
спортсменов. В принципе, эти модельные характеристики могут
разрабатываться аналогичным способом на выборках юных спортсменов
отдельных возрастных групп. В силу различной скорости созревания
отдельных морфофункциональных систем организма человека, а также
закономерностей формирования спортивного мастерства, информативность
одних и тех же характеристик может существенно изменяться, поэтому на
разных этапах многолетней спортивной подготовки состав модельных
характеристик может изменяться.
2) Прогнозирование
Прогнозирование высЩих мировых достижений в видах спорта с
объективно измеряемыми результатами осуществляют следующим образом.
Предположим, мы хотим предсказать, чему будет равно среднее значение
пяти лучших результатов сезона через 4 года. Рассчитаем средние значения
пяти лучших результатов за каждый из последних десяти спортивных сезонов
и построим график, на котором по оси X будут отложены годы, а по оси Y
соответствующие им средние значения пяти лучших результатов. Точки,
полученные на графике, соединим отрезками прямой. Полученный при этом
график будет выглядеть в виде ломаной линии, отражающей закономерную
тенденцию изменения результатов за рассматриваемый период (временной
тренд результатов) и их случайные колебания, обусловленные различными
причинами случайного характера (изменением места проведения
соревнований, погодных условий, состава участников и другими
причинами). Для того чтобы получить необходимую для прогноза
зависимость, выражающюю только закономерное изменение результата,
необходимо устранить случайные колебания, т.е. сгладить график. Такое
сглаживание эмпирических графиков может быть выполнено различными
способами, но наиболее точным из них является "метод наименьших
квадратов". Для полученной сглаженной линии подбирают соответствующее
теоретическое уравнение (прямолинейной или криволинейной зависимости).
После того как зависимость описана в виде уравнения, можно путем
экстраполяции осуществить прогноз наиболее вероятного значения
среднего результата на последующие годы и определить величину ошибки
прогноза. Следует заметить, что при таком прогнозе делается допущение,
что спортивные достижения будут расти в будущем примерно так же, как
они росли в прошлом. Если в данном виде спорта произойдет неожиданное
изменение правил соревнования, спортивного инвентаря или резко
172
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
изменится м е т о д и к а тренировки, то т о ч н о с т ь п р о г н о з а снизится.
Естественно, ч т о т о ч н о с т ь прогноза будет т е м в ы ш е , ч е м короче период,
на который о н д е л а е т с я , о б ы ч н о п о д о б н ы е п р о г н о з ы д е л а ю т на п е р и о д не
п р е в ы ш а ю щ и й о д и н и л и два о л и м п и й с к и х ц и к л а .
Прогноз спортивных способностей может быть сделан на основе
изучения либо стабильности показателей, либо наследственных влияний.
3. Стабильность.
Основой прогноза индивидуального развития человека является
изучение стабильности показателей. Речь идёт о том, будут ли сохраняться
индивидуальные различия между людьми в процессе развития.
Если различия в индивидуальном уровне нестабильны, то ни прогноз,
ни отбор невозможны. Это все равно, что отбирать в спортивные секции
по таблице случайных чисел.
Для оценки стабильности показателя необходимо наблюдать одну и ту
же группу детей в течение длительного времени. Количественной мерой
стабильности служат коэффициенты корреляции между ювенильными и
дефинитивными уровнями показателя.
Наиболее высокая стабильность тенденций индивидуального развития
обнаружена у показателей длины и веса тела, ЖЕЛ, подвижности в суставах,
аэробной выносливости (мощность и ёмкость аэробных процессов), о чём
свидетельствуют спортивные результаты в плавании на длинные дистанции.
Несколько меньшей стабильностью, которая, однако, увеличивается с
возрастом, обладают следующие показатели: силовые характеристики,
обтекаемость, плавучесть, равновесие тела в воде, суммарное время
проплывания теста 4x50 м с максимальной скоростью и убывающими
интервалами отдыха (как показатель долговых возможностей), результат в
плавании на 50 м как показатель, характеризующий анаэробную
гликолитическую мощность, результаты в плавании на 100 и 200 м.
В ряде случаев удобно рассматривать процесс развития как
суммирование значений исходного уровня и величин прироста показателя
=
(так называемая двухфакторная теория развития Blum, 1984)
X
X + Д Х t , где X t и X
- значения показателя соответственно в моменты
времени t и t + 1 , Д Х ( - прирост показателя за этот период.
При этом корреляция ювенильного и дефинитивного признака есть по
существу корреляция между X t и X
и X ( + г Из теории корреляции
известно, что в этом случае всё определяет ДХ ( а именно: его дисперсия и
взаимосвязь (корреляция) с X . Если такой корреляции нет (то есть величина
прироста у всех испытуемых одинакова и не зависит от исходного уровня),
то корреляция между X t и X [+1 определяется только дисперсией прироста.
Если дисперсия прироста намного меньше дисперсии ювенильных значений,
то корреляция X и X
высока, а прогноз дефинитивного показателя по
173
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ювенильным значениям достаточно точен. К сожалению, не всегда X
и
ДХ не коррелируют друг с другом, а нередко наблюдается отрицательная
корреляция. Это приводит к тому, что корреляция между X t и X
становится близкой к нулю и прогноз дефинитивных значений по
ювенильным оказывается невозможным.
В тех случаях, когда ювенильные и дефинитивные признаки не коррелируют
между собой, должна иметь место корреляция между X ( и ДХ ^вычисленными
за весь период наблюдений). Отсюда естественно вытекает возможность
прогнозирования дефинитивных показателей по темпам прироста.
Расчёты показывают, что прогнозирование по темпам прироста
характеристик, обусловливающих спортивные достижения, возможно.
Другой подход к анализу стабильности показателей заключается в
составлении графиков (физиограмм), на которые наносят индивидуальные
данные ежегодных исследований одних и тех же спортсменов. Такое
наблюдение за детьми в период от 11 до 18 лет было выполнено чешским
исследователем Ulbrich (1971). Достоинством метода является возможность
отражения на этом же графике биологического возраста юнрго спортсмена.
Это , позволяет уточнить прогноз успешности
спортивного
совершенствования. Так как известно, что подростки, опережающие своих
сверстников в темпах биологического созревания, показывают в тестах
отбора более высокие результаты, которые не всегда свидетельствуют о
больших потенциальных возможностях.
г) Классификация по уровню спортивной одарённости и оценка
эффективности отбора
Отбор возможен, если имеется корреляция между ювенильными
значениями теста и критерием, в качестве которого используется
дефинитивный спортивный результат.
В этом случае схему отбора можно рассмотреть на рисунке 1. Если мы
хотим отобрать наиболее способных, то есть тех, кто в будущем способен
показать высокие спортивные результаты (лежащие правее линии АБ). Берём
же мы тех, кто показывает лучшие достижения в контрольном тесте (выше
линии ВГ). При этом все кандидаты, проходящие процедуру отбора,
классифицируются на 4 группы:
I. - способные, которых отобрали для дальнейших занятий,
II. - неспособные и отчисленные,
III. - способные, которых ошибочно отчислили,
IV. - неспособные, которых по ошибке отобрали в число способных.
Эффективность отбора будет тем выше, чем больше испытуемых
попадёт в группы I (правильно зачисленные) и группу II (правильно
отсеянные) и чем меньше - в группы III (неправильно отсеянные) и IV
(неправильно зачисленные)
174
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ювенильный
результат теста
Рис. 1. Схема классификации в процессе отбора
На основании соотношения численности этих четырёх групп можно
получить количественную оценку эффективности применённой методики
отбора (Taylor, Russel ,1939).С этой целью рассчитывают коэффициент
эффективности отбора, который равен доле правильно отобранных
(принятых, зачисленных) кандидатов среди общего числа отобранных:
'
I +
IV
Если отбор не проводится и зачисляются все кандидаты, то доля
действительно способных (исходная эффективность) равна:
i '*
s. —
1 + 111
5
0
=1
~ I + II + III + IV ~
+Ш
N
Коэффициент выбора - доля отобранных среди общего числа кандидатов:
р
_
I
+
I V
N
Особый интерес представляет S t , то есть коэффициент эффективности
при использовании тестов отбора, в частности, то, на сколько повышается
эффективность отбора от применения тестов. Эффективность отбора зависит
от:
175
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
а) информативности теста т.е. от коэффициента корреляции Г^ между
ювенильным результатом теста (или комплекса тестов) и критерием дефинитивным спортивным достижением;
б) исходной эффективности S0;
в) коэффициента выбора Ps.
Если эти три характеристики известны, то эффективность отбора
St можно определить по специальным номограммам. На рис.3, приведена
номограмма для определения St, при условии, если информативность теста
(или комплекса тестов)
= 0 6
0.10 0,20 0.300,40 0,50 0,60 0.70 0,800,90 1,00
Коэффициент «ыбора (P s )
Рис. 2. Зависимость эффективности отбора
от коэффициента выбора при информативности теста равной 0,60
Из номограммы видно, что
если S0 = 0,05 (т.е. способные
составляют 5% от общего
числа кандидатов), aP s = 0,10
(т.е. мы отбираем 10% из
числа просмотренных), то St
составит около 0,4 (т.е. в
отобранной группе будет
около 40% действительно
способных). Таким образом,
применение тестов отбора
повысит его эффективность
в восемь раз (с 5 до 40%).
Сказанное отнюдь не означает, что эти тесты являются абсолютно
достаточными и не могут быть дополнены измерениями других
характеристик.
В заключение следует подчеркнуть, что никакой тест или комплекс тестов
не может дать абсолютно безошибочную оценку способностей человека,
однако правильно выбранные тесты существенно снижают вероятность
ошибок такой оценки.
176
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Литература
основная
1.*Спортивная метрология: Учеб. для ин-тов физ.культ. / Под. ред
B.М.Зациорского.-. М.: Физкультура и спорт, 1982.-256 с.
2. Годик М.А. Спортивная метрология: Учеб. для ин-тов физ.культ. М.: Физкультура и спорт, 1988,-192с.
дополнительная
3. Алыиевский, И.И. Тесты для отбора детей для занятий конькобежным
спортом/И.И.Альшевский// Проблемы отбора и управления в юношеском
спорте. Минск.-1971
4.Архипов, В.Н. Система оценки одарённых спортсменов-легкоатлетов,
специализирующихся в беге на средние дистанции /В.Н.Архипов, Н.А.Мурга/
Отбор, контроль с прогнозирование в спортивной тренировке: Сб. науч. тр./
КГИФК,-Киев, 1990,-С.111-117.
5.Афанасьев, Ю.И. Методологические аспекты типологии мышечной
ткани и прогнозирование возможностей спортсменов/Ю.И.Афанасьев,
C.А.Кузнецав// Теория и практика физической культуры.-1991,- №1.-С.41-43.
6.Бальсевич, В.К. Методологические принципы исследований по
проблеме отбора и спортивной ориентации/В.К. Бальсевич //Теория и
практика физической кеультуры.-1980.-№1.-С.31-33.
*7.Бриль, М.С.
Отбор в спортивных играх /М.С. Бриль,М.:Физкультура и спорт, 1980.-127 с.
8.Бриль, М.С. Принципы и методологические основы активного отбора
для спортивного совершенствования: Авгореф. дис... д-ра пед.наук.-М., 1983.46с.
*9.Брянкин, С.В. Организация отбора в современном спорте. Учеб.
пособие/С.В.Брянкин, А.Е.Контанистов.-М,1982.- 56с.
*10.Булгакова, Н.Ж.
Отбор и подготовка юных пловцов/
Н.Ж.Булгакова.-М.:Физкультура и спорт, 1978.-152с.
П.Булкин, В.А. Отбор квалифицированных спортсменов и диагностика
состояния готовности для участия в ответственных соревнованиях/В.А. Булкин
// Отбор и подготовка квалифицированных спортсменов к ответственным
соревнованиям.-Л.,1975.-С.5-20.
12.Бырсан, М. Отбор и подготовка юных футболистов /М.Бырсан //
Футбол.- М., 1979.-С.58-61.
177
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
1 З.Волков, Л.В. Методика оценки индивидуальных способностей при
выборе спортивной специализации/В.М. Волков/Юлимпийский резерв.Киев, 1982.-С. 15-28.
* 14.Волков, В.М. Спортивный отбор/В.М.Волков,В.П.Филин.-М.:
Физкультура и спорт, 1983.-176с.
15.Воронов, П.М. Экспериментальные исследования
влияния
морфологической структуры тела на параметры рабочей деятельности
спортсменов для ориентации в академическую греблю: Автореф.дисс... канд.
пед.наук/П.М.Воронов.-1975.-21 с.
16.Воронцов, А.Р. Определение спортивной одарённости в плавании
на основе динамических наблюдений: Автореф. дисс... канд. пед.наук/А.Р.
Воронцов.-М., 1977.-24 .
17.Вострокнутова, М.С. Комплексная оценка двигательных
возможностей велосипедистов на разных этапах многолетней спортивной
подготовки: Автореф. дис. . . . канд.пед. наук/М.С.Вострокнутова.-Киев,
1982.-24с.
18. Время упреждения, надёжность и точность как критерии оценки
методов прогнозирования спортивной перспективности /Н.Ж.Булгакова,
A.Р.Воронцов, В.В.Дырко, А.Ю.Черкасов //Теория и практика физической
культуры, 1984,- №5.-С.20-22.
19.Гирис,В.С.Исследования
прогностической
значимости
биодинамических параметров как критериев отбора прыгунов в длину/
B.С.Гирис,В.В.Кузнецов,. П.З.Сирис //Теория и практика физической
культуры.-1973.-№8.-С.37-38.
20.Дьяков, В.Г. Методика отбора велосипедистов в группы спортивного
совершенствования 2-го года обучения: Автореф.дис... канд.пед.наук/
B.Г.Дьяков. Тбилиси, 1990.-22С.
22.Гужаловский, А.А.
Темпы роста физических способностей как
критерий отбора юных спортсменов/А.А. Гужаловский //Теория и практика
физической культуры.-1979.-№9.-С.28-31.
23.Дренков, Э. Время упреждения, надёжность и точность как критерии
оценки методов прогнозирования спортивной перспективности/
Н.Ж.Булгакова, А.Р.Воронцов, В.В.Дырко, А.Ю.Черкасов //Теория и практика
физической культуры, 1984,- №5.-С.20-22.
24.Дудин, Н.П. Значение некоторых морфофункциональных и
психомоторных характеристик для отбора юных спортсменов/Н.П. Дудин,
Н.В Макаренко //Теория и практика физической культуры.- 1993.- №11-12,C.27-29.
25. Губа, В.П. Актуальные проблемы современной теории и методики
определения раннего спортивного таланта/ В.П.Губа // Теория и практика
физической культуры.- 1990.-№.-С.28-31.
178
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
26.Дудин, Н.П. Значение некоторых морфофункциональных и
психомоторных характеристик для отбора юных спортсменов /Н.П. Дудин,
Н.В Макаренко //Теория и практика физической культуры,- 1993.- №11-12,С.27-29.
27.Железняк, Ю.Д.Отбор в системе многолетней подготовки/
Ю.Д.Железняк //К мастерству в волейболе.-М.,1978.-С.204-219.
28.3агурский, Н.С. Отбор и контроль за подготовленностью биатлонисток
на этапе спортивного совершенствования: Автореф.дисс... кад.пед. наук/Н.С.
Загурский.-Омск, 1993.-19с.
29.3апорожанов В.А. Методика оценки перспективности спортсменов
в условиях центра отбора/В. А.Запорожанов, К.П.Сахновский, А.И.Кузьмин/
/Теория и практика физической культуры.- 1990.-№4.-С.27-29.
ЗО.Зациорский, В.М. Влияние наследственности и среды на развитие
двигательных качеств человека: (материалы исследований на близнецах) /
В.М.Зациорский, Л.П.Сергиенко //Теория и практика физической культуры.1975.-№6.- С.22-29.
31.Ипполитов, Н.С. Исследование прогностической значимость
скоростно-силовых качеств у подростков при отборе для занятий тяжёлой
атлетикой: Автореф. дис... канд. пед. наук/Н.С. Ипполитов.- Л., 1978.-24с.
32.Исследование надёжности системы оценки перспективности
спортсменов-конькобежцев и велосипедистов-шоссейников в процессе отбора
/ И.В.Золотарская, В.А.Сафонов, С.Н.Воропай, А.А.Тесленко. // Отбор,
контроль и прогнозирование в спортивной тренировке:Сб.науч.тр.- КГИФК.Киев, 1990.- С.-87-96.
33.Киселёв, Ю.Я. Психодиагностика спортсменов с целью отбора для
подготовки и участия в ответственных соревнованиях/Ю.Я.Киселёв //Отбор
и подготовка квалифицированных спортсменов к ответственным
соревнованиям., Л.1975.-С.96-106.
34.Кологилова, И М Исследование прогностической значимости силовых и
морфологических показателей в процессе отбора гимнасгок:Автореф.дис... канд.
пед.наук/ИМ. Кологилова,- М., 1977.-20с.
35.Красильщиков, А.К. Критерии отбора одарённых спортсменов в
гребле на байдарках и каноэ /А.К.Красилыциков, О.А.Шинкарюк // Отбор,
контроль и прогнозирование в спортивной тренировке: Сб.науч.тр / КГИФК.Киев, 1990.-С.-102-111.
36.Крылатых, Ю.Г. Отбор и подготовка велосипедистов в специализированных детско-юношеских спортивных школах/Ю.Г. Крылатых //
Велосипедный спорт.-М., 1974.- С.18-29.
37.Корсаевская, Т.В.
Социальная и биологическая обуслоатен-ность
в физическом развитии человека/Т.В.Корсаевская - Л.: Медицина,1970.-226с.
38.Кузнецов,В.В., К проблеме модельных характеристик квалифицированных
179
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
спортсменов /В.В. Кузнецов, А.А.Новиков //Теория и практика физической
культуры.-1975.-№ 1.- С.59-62
39.Мелихова, Т.М. Модельные характеристики спортсменов в системе
спортивного отбора / Т.М.Мелихова //Оптимизация подготовки
квалифицированных спортсменов: Сб. науч. тр./Урал. ГАФК. - Челябинск,
1996.-С. 11-13.
40.Мищенко, B.C. Оценка перспективности юных спортсменов,
специализирующихся в циклических видах спорта, на основе
физиологических критериев/В.С.Мищенко, В.Ф.Дьяченко // Отбор, контроль
и прогнозирование в спортивной тренировке:Сб.науч. тр/КГИФК.-Киев,
1990,-С.74-96.
41 .Москатова, А.К. Физиологические факторы спортивной
работоспособности и их наследственная обусловленность: Лекция для
студентов, слушателей факультета усовершенствования и аспирантов
ГЦОЛИФКа /А.К.Москатова.-М., 1985.-47с.- В надзаг.: ГЦОЛИФК
*42.Мотылянская, Р.Е. Врачебно-физиологический раздел спортивного
отбора и ориентации: Метод, рекомендации //Р.Е.Мотылянская,- М.:
Физкультура и спорт, 1977.-100с.
43.Мотылянская, Р.Е. Значение
модельных
характеристик
спортсменов высокого класса для спортивного отбора и управления
тренировочным процессом/Р.Е.Мотылянская //Теория и практика
физической культуры.-1979.-№4,- С.21-23.
44.Мотылянская, Р.Е. Новые методические подходы к выявлению
генетически обусловленных параметров в системе спортивного отбора/
Р.Е.Мотылянская, Р.Е.Налбандян //Теория и практика физической кулыуры,1984.-№12.-С.
45.Никитюк, Б.А. Генетические маркеры и их роль в спортивном отборе
//Теория и практика физической культуры.-1985.-№11.- С.38-40.
46.Новиков, А. А. О разработке модельных характеристик спортсменов/
A.А.Новиков, Б.Н.Шустин // Теория и практика физической культуры.-1976,№6,- С.58-66.
*47.Николич, А. Отбор в баскетболе: Пер. с серб. - хорв./ А.Николич,
B.Параносич.-М.:Физкультура и спорт, 1984,-144 с.
48.Отбор и подготовка квалифицированных спортсменов к ответственным
соревнованиям/Под ред.В.А.Булкина, Ю.А. Киселёва. Л., 1975.-178с.
49Платонов, В.Н. Теоретические аспекты отбора в современном спорте/
В.Н. Платонов, В.А.Запорожанов // Отбор, контроль и прогнозирование в
спортивной тренировке: Сб. науч.тр./ КГИФК/ - Киев, 1990,- С.5-16.
50.Плохой, В.Н. Экспериментальное обоснование критериев отбора юных
лыжников-гонщиков. Дисс...канд. пед. Наук. М.,1979
180
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
•51.Попков, В.Н. Отбор и контроль в юношеском велоспорте:
Монография.-Омск: СибГАФК, 2001.-196с.
52.Проблема спортивной одарённости и отбор в спорте: Направления и
методология исследований/ В.М.Зациорский, Н.Ж.Булгакова, Р.М.Рагимов, Р.П.
С е р г и е н к о // Теория и п р а к т и к а физической кулыуры.-1973.-№7,- С.54-65.
53. Сергеенко, Л.П. Прогнозирующее значение генетических факторов
в системе отбора и спортивной ориентации детей / Л.П.Сергеенко//
Материалы Ш Всесоюз. научн. конф. по проблемам юношеского спорта.
М.,1973.-С.158-159.
*54.Сирис, П.З. Отбор и прогнозирование способностей в лёгкой
атлетике / П.З.Сирис, П.М.Гайдарска, К.И.Рачев ,-М ,,1983.-103с.
55. Сирис, П.З. Темпы прироста физических качеств -фактор,
определяющий потенциальные возможности спортсмена/П.З.Сирис //Теория
и практика физической культуры.-1973 .-№4,- С.19-21.
56.Сотников, В.П. Определение уровня специальной физической
подготовленности и прогнозирование двигательных способностей подростков
к занятию велосипедным спортом/В.П.Сотников //Велосипедный спорт:
Ежегодник. -М., 1974.-С.34-38.
57.Степнов, А.Н. Отбор детей для занятий биатлоном и комплектование
учебно-тренировочных групп на этапе начальной специализации: Автореф
дис...канд. пед.наук / А.Н.Степнов.- Омск.-1983,- 20 с.
58.Степнов, А.Н. Отбор детей для занятий биатлоном и комплектование
учебно-тренировочных групп на этапе начальной специализации: Автореф
дис...канд. пед.наук / А.Н.Степнов.- Омск.-1983.- 20 с.
59.Сыч, С.П. математико-информационное обеспечение спортивного
отбора/С.П.Сыч, Е.И.Коган, Р.Г.Грицаенко/Отбор, контроль и прогнозирование
в спортивной тренировке: Сб. науч. Тр./ КГИФК.- Киев, 1990.-С.117-125,
60.Сячин, В. Д. Отбор и спортивная ориентация в видах лёгкой атлетики,
требующих проявления выносливости: Метод.разраб. для слушателей ФПК
и ВШТ ГЦОЛИФКа/В.Д.Сячин.-М., 1992.-44с.
61.Турходжаева, М.Н., Опыт предварительной подготовки детей к
отбору в ДЮСШ /М.Н. Турходжаева, М.С.Бриль//Теория и практика
физической культуры.-1980.-№7.- С.23-25.
62.Тимакова, Т.С. Значение морфо-функциональных показателей и
индивидуальных темпов полового развития юных пловцов для отбора и
спортивной ориентации/Т.С.Тимакова //Теория и практика физической
культуры,-1973.-№5,- С.45-48.
63 .Тимакова, Т.С. Основные проблемы и направления разработки и
создания единой системы отбора перспективных спортсменов/Т.С.Тимакова/
/ Отбор, контроль и прогнозирование в спортвной тренировке: Сб.науч.
трудов/КГИФК.-Киев, 1990,- С. 16-27.
181
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
*64.Туманян, Г.С. Спортивная борьба: отбор и планирование/
Г.С.Туманян.-М.:Физкультура и спорт, 1984,-144с.
65 .Черкасов,А.Ю. Критерии отбора и прогнозирование перспективности
высококвалифицированных пловцов 19-19 лет на этапе спортивного
совершенствования/ А.Ю.Черкасов: Автореф. дис.. .канд.пед. наук.-М., 1986.21с.
66.Холопов, А.В. Тестовая тренировочная программа определения
способностей к развитию быстроты в системе спортвной ориентации детей:
Автореф. дис...канд.пед.наук/Холопов А.В.-Омск,-1992.-18с.
67.Чурилов, В.П. Отбор велосипедистов-шоссейников в юношеском
возрасте на основе комплексной оценки признаков физического состояния
/ В.П.Чурилов: Автореф. дисс... канд. пед. наук. -М.,1983.-22с.
68.Шварц, В.Б.
Близнецовые данные о максимальном потреблении
кислорода В.Б.Шварц //Теория и практика физической культуры,-1973-№ 10,С.28-30.
69.Шварц, В.Б. Медико-биологические аспекты спортивной ориентаии
и отбора/В.Б. Шварц, С.В. Хрущёв -М.: Физкультура и спорт, 1984.-150с.
70.Шперлинг, К.А. Экспериментальное обоснование методики отбора
детей и комплектования учебных групп для занятий футболом/
К.А.Шперлинг.-Автореф. дис...канд. пед.наук. М.,1976.-22с.
71.Шустин, Б.Н. Методология построения модельных характери-стик
сильнейших спортсменов/Шустин Б.Н. //Совершенствование управления
системой подготовки квалифицированных спортсменов (теоретические
основы): Сб. науч. тр. ВНИИФК-М., 1990.-С.60-68.
72.Щербаков, Е.П. Исследование интереса к спорту у школьников (410кл.)и экспериментальное обоснование возможности управления им при
спортивной ориентации:Автореф. дис... канд. пед. наук/Е.П.Щербаков,М„ 1970.-22 с.
182
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Содержание
Лекция 1
МЕТРОЛОГИЯ. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ИЗМЕРЕНИЙ
5
Лекция 2
ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЙ
31
Лекция 3
ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЕСТОВ
57
Лекция 4
ОСНОВЫ ТЕОРИИ ОЦЕНИВАНИЯ
86
Лекция 5
НОРМЫ И КВАЛИФИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
105
Лекция 6
ОСНОВЫ КОНТРОЛЯ В СПОРТЕ
129
Лекция 7
ОТБОР В СПОРТЕ
161
:
183
Документ
Категория
ГОСТ Р
Просмотров
523
Размер файла
15 214 Кб
Теги
3069, метрология, спортивная
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа