«Кафедра спортивных дисциплин Учебно-методический комплекс ПО ДИСЦИПЛИНЕ СПОРТИВНАЯ МЕТРОЛОГИЯ для специальности050720.65 - Физическая культура со специализацией Физическое воспитание в дошкольных учреждениях ...»

Квалиметрия (cvalitas – качество, metron – мера) – наука об измерении и количественной оценке сложных явлений и объектов, таких, как исполнительское мастерство или качество спортивной экипировки и т. п. В основе ее – представление сложного качественного явления в виде «иерархического древа» качеств, самый нижний уровень которого составляют характеристики, поддающиеся измерению или экспертному оцениванию (экспертизе). Для отбора экспертов проводят тестирование.

В задачи экспертов входят: разработка «иерархического древа», выбор весовых коэффициентов, оценивание отдельных характеристик. Например, качество спортивной обуви – это ее функциональная пригодность + прочность + внешний вид. В свою очередь, функциональная пригодность складывается из таких свойств как безопасность, гигиеничность, удобная застежка. Каждое из этих трех качеств также можно детализировать. Так получается «иерархическое древо», имеющее несколько уровней.

Характеристики самого нижнего уровня либо оценивают эксперты, либо измеряют и преобразуют в баллы.

Окончательную оценку оцениваемого объекта (в данном случае качество обуви) получают путем суммирования частных оценок с учетом их вклада (весовых коэффициентов).

При работе с экспертами используют метод анкетирования. Эффективность экспертизы очень зависит от качества анкет, формы вопросов (открытые – закрытые, прямые – косвенные), системы экспертных оценок.

Существует несколько способов экспертного оценивания. Наиболее простой – ранжирование оцениваемых объектов в порядке их значимости. При значительном количестве сравниваемых объектов используют метод попарного сравнения: одному из двух сравниваемых между собой объектов присваивается 1, другому 0 (аналогично турнирной таблице), а полученные суммы баллов ранжируют.

Большую различительную способность имеет метод шкалирования (или непосредственной оценки). Шкала оценок может содержать 3,5,7,9 уровней проявления качества. В ходе экспертизы определяется согласованность мнений экспертов с помощью коэффициента конкордации. Его значения от 0 до трактуются подобно коэффициенту корреляции. При низкой согласованности мнений после дополнительных разъяснений проводится новый этап экспертизы.

2. Оценить качество преподавания учебных дисциплин:

а) методом шкалирования;

б) методом ранжирования.

3. Рассчитать коэффициент конкордации оценок по месту ранжирования.

4. Оценить эквивалентность двух методов экспертной оценки с помощью корреляции (графически и по формуле Спирмена).

2) задачи экспертов при квалиметрическом оценивании (перечислить):

2. Оценить качество преподавания учебных дисциплин - профессиональная заинтересованность (I);

Вывод: Среди учебных дисциплин наилучшее впечатление оставили: физиология и возрастная психопатология.

б) экспертная оценка методом ранжирования.

Оценивание методом ранжирования и расчет коэффициента конкордации 3. Рассчитать коэффициент конкордации Вывод: коэффициент конкордации, оценивающий учебные дисциплины, находится на среднем уровне.

4. Оценить эквивалентность двух методов экспертизы с помощью корреляции.

Ранговый коэффициент корреляции:

Вывод: эквивалентность обоих методов экспертизы находится в удовлетворительной взаимосвязи Под действием тренировочных нагрузок меняется состояние спортсмена. Различают: этапное, текущее и оперативное состояния. Целенаправленное изменение этих состояний невозможно без соответствующего контроля.

Этапный контроль (ЭК) проводят в начале и в конце тренировочного этапа и определяют кумулятивный тренировочный эффект (КТЭ). Цель ЭК – оценить уровень подготовленности спортсмена, достигнутый за период, этап, год тренировочных занятий для формирования плана тренировочных нагрузок на последующий этап тренировок.

Текущий контроль ТК проводят ежедневно или в рамках микроцикла и определяют отставленный тренировочный эффект (ОТЭ). Цель ТК – выявить повседневные, текущие колебания состояния спортсмена для своевременной коррекции плана ближайшего тренировочного занятия.

При оперативном контроле определяют срочный тренировочный эффект (СТЭ). Цель ОК – определить изменение состояния спортсмена в ходе выполнения упражнения или сразу после него с целью оперативной коррекции нагрузки или техники упражнений.

Этапный контроль (ЭК) в спорте носит чаще всего комплексный характер и включает тесты, отражающие:

4) состояние здоровья, физическое развитие;

5) уровень физической подготовленности;

6) уровень технико-тактического мастерства.

По результатам этих тестов устанавливается кумулятивный тренировочный эффект, проводится анализ специфических и индивидуальных особенностей подготовленности спортсмена, ее динамики (сквозные тесты) и разрабатываются планы тренировочных нагрузок на следующие этапы тренировок.

В качестве критериев информативности при выборе тестов ЭК используются следующие показатели: соревновательные результаты и отдельные характеристики соревновательного упражнения;

спортивная квалификация; стаж занятий; возраст; частные и общие объемы нагрузок; мнение экспертов.

Надежность тестов ЭК зависит от их вида: наибольшую надежность имеют тестовые показатели состояния покоя, а также результаты стандартных проб. Результаты максимальных двигательных и функциональных тестов зависят от мотивации и волевых качеств спортсмена и потому менее надежны. Для ЭК контроля следует использовать тесты, результаты которых мало зависят от повседневных колебаний в состоянии занимающихся.

Основная задача текущего контроля (ТК) – сбор и анализ информации, необходимой для планирования нагрузок или их коррекции в микроциклах тренировки. Цель коррекции – приблизить реальные результаты тренировки к должным, не допуская при этом патологического перенапряжения спортсмена. Измеряемые показатели должны отражать отставленный тренировочный эффект (ОТЭ), т.е.

сдвиги в организме и степень восстановления его к началу нового тренировочного микроцикла.

Для ТК применяют физиологические, биохимические, психодвигательные тесты.

Информативность их определяется на основе сопоставления ежедневной динамики результатов тестирования с такими критериями информативности, как: 1) показатели выполняемой в микроцикле тренировочной нагрузки; 2) результаты других, заведомо информативных тестов.

Надежными считают тесты, в которых вариативность результатов ото дня ко дню (при наличии изменения состояния спортсмена) достоверно больше вариативности от попытки к попытке. Чаще всего используют тесты покоя и стандартные функциональные пробы.

Оперативный контроль (ОК) проводится для определения изменения состояния спортсмена при выполнении упражнения или сразу после него для установления срочного тренировочного эффекта (СТЭ) разных тренировочных заданий с целью оперативной коррекции нагрузки или техники упражнений. Эти данные используют также впоследствии при планировании тренировочных нагрузок.

При выборе информативных тестов для ОК определяют на сколько они чувствительны к выполняемой нагрузке (по принципу «доза – эффект»). Наиболее информативны для ОК биомеханические и физиологические характеристики, а также психодвигательные тесты. В качестве критериев информативности при выборе тестов ОК используют: характеристики внешней нагрузки (объем, интенсивность); достижения в двигательных заданиях (скорость, дальность, время); качественные показатели состояния спортсмена (покой – нагрузка – восстановление). При проверке надежности тестов ОК необходимо точное воспроизведение параметров нагрузки и уверенность, что состояние спортсмена при повторном тестировании такое же, как при первом.

Цель работы: закрепить сведения об особенностях проведения разных видов контроля: ОК, ТК, ЭК.

2. ОК за эмоциональным состоянием студентов в начале и в конце занятия.

3. Анализ результатов контроля Сроки проведения Во время упражнения или Один раз в микроцикл В начале и в конце этапа Какой тренировочный Срочный тренировочный Отставленный Кумулятивный Организационные Не искажать тренировочного Тест должен быть Количество тестов, Тест – срочность оценки временных интервалов.

Цель тестирования: определение эмоционального состояния студентов.

Цель контроля: определение влияния занятия спортивной метрологией на эмоциональное состояние студента.

Логическое обоснование теста: житейский опыт и исследования психологов показывают, что при возбужденном состоянии время «хочется ускорить», при заторможенном оно воспринимается более замедленно.

Описание теста: оборудование – ручной секундомер.

Проведение: мысленное оценивание заданного промежутка времени. Одна попытка.

Результат теста: ±t = tизм–tзадан.

Эмпирическая проверка информативности теста, для которой выбираются два критерия информативности:

- самооценка эмоционального состояния по шкале (с/о);

По результатам оценки эмоционального состояния с помощью теста и критериев оценить информативность теста графическим методом:

3. Вывод: Оценка информативности по данному графику показывает, что между результатами теста и с/о наблюдается сходная динамика, за исключением испытуемого № 8. ЧСС как показатель эмоционального состояния требует доработки.

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИЕ РАБОТЫ

Цель работы: закрепить знания о шкалах измерений и математических методах обработки результатов, измеренных в шкале наименований (на примерах своей специализации).

1. Шкала наименований (номинальная шкала): дать определение и указать возможности этой шкалы.

наименований. Дать его описание и представить результаты измерений в виде таблицы. Количество измеряемых объектов n50.

3. Произвести обобщение результатов (подсчет, определение моды, вычисление %) и представить их в виде диаграмм: линейной (полигон), столбиковой (гистограмма), секторной. 4. Получить результаты повторного измерения этих же объектов. Сравнить эти результаты с первыми. Представить результаты сравнения в таблице и графически.

5. Сделать статистический вывод и дать ему педагогическую интерпретацию.

Привести пример дихотомических измерений. Представить результаты в виде таблицы.

Рассчитать тетрахорический коэффициент сопряженности (Т), характеризующий взаимосвязь изучаемых явлений. Сделать статистический вывод и дать ему педагогическую интерпретацию.

Спортивная метрология: Учебник / Под общ. ред. Зациорского В.М.), М., 1982г.

Начинская С.В. Спортивная метрология: Учебное пособие. – М.: Academia, 2005г.

Цель работы: закрепить знания о шкалах измерений и освоить математические методы обработки результатов, измеренных в шкале порядка (на примере своей специализации).

1. Дать определение, указать возможности шкалы порядка подобрать пример измерений, выполненных в шкале порядка, дать его описание и представить результаты измерений в виде таблицы (количество измеряемых объектов от 8 до 15).

2. Повторить измерения 3-5 раз, предполагая, что на результаты влияет один из факторов (по выбору). а) измерение внешних условий;

Результаты представить в виде таблицы. Отразить динамику рангов одного объекта графически в виде диаграммы.

3. Вычислить средний ранг каждого объекта и определить итоговые ранги.

4. Для двух рядов рангов рассчитать ранговый коэффициент корреляции Спирмена (R).

5. Для общего числа измерений рассчитать ранговый коэффициент конкордации (W). (Этот пункт выполняется по желанию.) 6. Сделать статистический вывод.

7. Сделать педагогический вывод.

Шкала отношений: измерения и анализ результатов Цель работы: закрепить знания о шкалах измерений и освоить математические методы обработки результатов измерений в шкале отношений (на примере своего вида спорта). Освоить непараметрические методы проверки статистических гипотез.

1. Дать определение, указать возможности выбранной шкалы.

2. Подобрать пример измерений выполненных в шкале интервалов (отношений) и представить результаты измерений в виде таблицы.

3. Построить график распределения выборки (гистограмму, полигон). Оценить моду. Сделать заключение об односторонности выборки.

4. Рассчитать параметры выборки: х,. Для шкалы отношений рассчитать коэффициент вариаций V%.

5. Провести такие же измерения еще раз:

Указать для выбранного варианта особенности контингента (а) или повторного контроля (б).

Результаты представить в таблице.

6. Используя метод проверки статистической гипотезы о достоверности различий, оценить, есть ли достоверные различия между результатами двух испытаний (групп). По одной из формул:

7. Сопоставить графически (в виде столбиков или линейного графика) результаты двух групп.

8. Сделать статистический вывод.

9. Сделать педагогический вывод.

3. Результаты тестирования (таблица 1) 4. Проверка однородности выборки (таблица 2, графики распределения: гистограмма, полигон) 5. Расчёт средних значений и вариативности выборки а) определение моды Мо, медианы Ме (таблица 3), размаха R*.

б) Расчёт среднего арифметического х, стандартного отклонения (таблица 4), коэффициента вариации V%.

6. Расчёт ошибки среднего арифметического: Sx 7. Расчёт случайной погрешности результатов тестирования x и определение доверительного интервала для среднего арифметического.

1. Название теста. Описание теста.

2. Описание эксперимента по проверке надёжности теста 3. Результаты тестирования (таблица 1) 4. Предварительная оценка надёжности теста с помощью корреляционного поля Ориентировочная оценка коэффициента надёжности теста rtt 5. Расчёт коэффициента надёжности методом корреляции (формула Бравэ-Пирсона) 6. Обсуждение результатов а) какой вид надёжности проверяли: воспроизводимость, стабильность или эквивалентность?

б) сравнить rtt, полученные по графику и расчетам;

в) обсудить причины недостаточной надёжности теста;

г) что нужно учесть для повышения надёжности теста?

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

ГОУ ВПО «ШУЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»

МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ

РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ В СПОРТЕ

Учебно-методические рекомендации Шуя-2008 г ББК - 75. Печатается по решению редакционно-издательского Совета ГОУ ВПО «Шуйский государственный педагогический университет»

Составитель: Хромцов Н.Е. – к.п.н., доцент кафедры спортивных дисциплин факультета физической культуры ШГПУ Рецензент: к.п.н., Математические методы обработки результатов исследования в спорте:

Учебно-методические рекомендации для студентов факультета физической культуры. - Шуя: ШГПУ, 2008. - 27 с.

Учебно-методические рекомендации написаны в соответствии с учебным планом, по программе для студентов очного и заочного отделений факультета физической культуры.

В рекомендациях изложены математические методы обработки результатов исследования в спорте. Представлен алгоритм расчетов.

© Издательство «ВЕСТЬ» ШГПУ, 2008.

Хромцов Н.Е.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обработка результатов исследования методами математической статистики 2. Средние величины и показатели вариации 3. Вычисление средней арифметической величины 4. Вычисление среднего квадратического (стандартного) отклонения 5. Вычисление коэффициента вариации 6. Вычисление стандартной ошибки средней арифметической 7. Взаимосвязь результатов исследования 8. Вычисление линейного коэффициента корреляции 9. Вычисление рангового коэффициента корреляции 10. Оценка достоверности коэффициентов взаимосвязи 11. Вычисление частного и множественного коэффициентов корреляции 12. Степень достоверности статистических показателей 13. Оценка достоверности различий средних несвязанных (независимых) выборок 14. Оценка достоверности различий средних связанных (зависимых) выборок 15. Метод экспертных оценок Приложения Литература

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

МЕТОДАМИ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ СТАТИСТИКИ

Применяя в исследовании те или иные методы, в конечном итоге экспериментатор получает большую или меньшую совокупность различных числовых показателей, призванных характеризовать изучаемое явление. Без систематизации и надлежащей обработки полученных результатов, без глубокого и всестороннего анализа фактов не удастся извлечь заключенную в них информацию, открыть закономерности, сделать обоснованные выводы.

С целью количественного анализа педагогических явлений используется математическая статистика, знание которой необходимо еще и потому, что сегодня специальная литература оказалась насыщенной ее методами, и будущие специалисты, не имеющие представления о них, поневоле оказываются оторванными от постановки и решения современных задач физического воспитания и спорта. Что касается применения методов математической статистики для лучшего представления полученного материала в ВКР, то здесь уместно сослаться на шутливое высказывание профессора В.М. Зациорского, который много сделал для внедрения ее методов в спортивные исследования. Он часто любил повторять аспирантам:

«Пользуйтесь статистикой в своих исследованиях так, как это делает умная женщина, прибегая к косметике — преимущества она подчеркнет, а недостатки спрячет». Корректный математический анализ фактического материала - это прежде всего непременное условие и культура научного эксперимента. Однако при этом недопустимо переходить границу, за которой физический смысл вычислительного метода превращается в объяснительную концепцию и возводится до уровня методологической платформы для теоретических обобщений. Нелишне будет помнить, что качество «продукции», которое выдают методы математической статистики, зависит в конечном счете от доброкачественности заложенного «сырья».

Приведенные в данной работе самые элементарные и вполне доступные для каждого студента приемы математической обработки результатов носят демонстрационный характер. Это означает, что примеры иллюстрируют применение того или иного математического метода, а не дают его развернутую интерпретацию. Необходимо лишь внимательно ознакомиться с предлагаемыми приемами математического обобщения результатов исследования и по возможности сосредоточенно производить расчеты.

СРЕДНИЕ ВЕЛИЧИНЫ И ПОКАЗАТЕЛИ ВАРИАЦИИ

Прежде чем говорить о более существенных вещах, необходимо уяснить такие статистические понятия, как генеральная и выборочная совокупности.

Группа чисел, объединяемых каким-либо признаком, называется совокупностью. Наблюдения, проводимые над какими-то объектами, могут охватывать всех членов изучаемой совокупности без исключения или ограничиваться обследованием лишь некоторой ее части. В первом случае наблюдение будет называться сплошным, или полным, во втором частичным, или выборочным.

Сплошное обследование проводится очень редко, так как в силу ряда причин оно практически либо невыполнимо, либо нецелесообразно.

Так, невозможно, например, обследовать всех мастеров спорта по легкой атлетике или всех школьников десятых классов страны. Поэтому в подавляющем большинстве случаев вместо сплошного наблюдения изучению подвергают какую-то часть обследуемой совокупности, по которой и судят о ее состоянии в целом.

Совокупность, из которой отбирается часть ее членов для совместного изучения, называется генеральной, а отобранная тем или иным способом часть данной совокупности получила название выборочной совокупности или просто выборкой. Следует уточнить, что понятие генеральной совокупности является относительным. В одном случае это все спортсмены (школьники, студенты и т.п.) страны, а в другом - города, вуза. Так, например, генеральной совокупностью могут быть все студенты вуза, а выборкой - студенты специализации футбола. Число объектов в любой совокупности называется объемом (объем генеральной совокупности обозначается N, а объем выборки n). Предполагается, что выборка с должной достоверностью представляет генеральную совокупность только в том случае, если ее элементы избраны из генеральной нетенденциозно. Для этого существует несколько путей: отбор выборки в соответствии с таблицей случайных чисел, разделение генеральной совокупности на ряд непересекающихся групп, когда из каждой выбирается определенное количество объектов, и др.

Что касается объема выборки, то в соответствии с основными положениями математической статистики выборка тем представительнее (репрезентативнее), чем она полнее. Исследователь, стремясь к рентабельности своей работы, заинтересован в минимальном объеме выборки, и в такой ситуации количество объектов, отбираемых в выборку, является результатом компромиссного решения. Чтобы знать, насколько выборка достаточно достоверно представляет генеральную совокупность, необходимо определить ряд показателей (параметров).

ВЫЧИСЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ АРИФМЕТИЧЕСКОЙ ВЕЛИЧИНЫ

Средняя арифметическая величина выборки X (символ М принят для генеральной средней) характеризует средний уровень значений изучаемой случайной величины в наблюдавшихся случаях и вычисляется путем деления суммы отдельных величин исследуемого признака на общее число наблюдений:

х1- значение конкретного показателя, - знак суммирования, n- число показателей (случаев).

Пример. При измерении силы кисти у одного и того же спортсмена были получены следующие результаты: 46; 50; 59; 60; 55; 49 кг. Средняя арифметическая величина в данном случае Среднее арифметическое дает возможность:

а) охарактеризовать исследуемую совокупность одним числом;

б) сравнить отдельные величины со средним арифметическим;

в) определить тенденцию развития какого-либо явления;

г) сравнить разные совокупности;

д) вычислить другие статистические показатели, так как многие статистические вычисления опираются на среднее арифметическое.

Однако одно только среднее арифметическое не дает возможности глубоко анализировать сущность того или иного явления и их взаимные различия.

ВЫЧИСЛЕНИЕ СРЕДНЕГО КВАДРАТИЧЕСКОГО (СТАНДАРТНОГО)

ОТКЛОНЕНИЯ

При анализе статистической совокупности одним из важных показателей является расположение значений элементов совокупности вокруг среднего значения (варьирование). Для характеристики варьирования в практике исследовательской работы рассчитывают среднее квадратическое отклонение (оно называется также стандартным отклонением и обозначается буквой S), которое отражает степень отклонения результатов от среднего значения, выражается в тех же единицах измерения. Для большинства исследователей привычно обозначать эту величину греческой буквой о (сигма). На самом деле, в специальной литературе по статистике а стандартное отклонение в генеральной совокупности, a S — оценка этого параметра в исследованной выборке. Но чтобы не запутывать начинающих исследователей, будем обозначать стандартное отклонение знаком и вычислять по формуле:

n - объем выборки (число измерений или испытуемых). Если число