Инструментальные методики измерения в спорте реферат
Обновлено: 05.07.2024
Спортивная метрология как учебная дисциплина осуществляет свою деятельность в образовательной области по физической культуре и спорту.
Содержание спортивной метрологии определено следующими направлениями: выразить числом явления и процессы, которые происходят в физической культуре и спорте, используя конкретные современные способы измерения, и обработать полученный материал методами математической статистики.
Ввиду того, что на изучение точных наук бакалаврами по физической культуре отведено очень ограниченное время, а уровень метрологических знаний педагогов и тренеров, необходимых для использования современных измерительных материалов в своей исследовательской деятельности, возрастает.
1. Спортивная метрология
Спортивная метрология – это наука об измерениях в физическом воспитании и спорте. Как учебная дисциплина спортивная метрология выходит за рамки общей метрологии.
Это связано с тем, что спортивная метрология наряду с измерением физических величин (время, масса, длина, сила) изучает и разрабатывает методы измерения величин нефизической природы. К ним относятся педагогические, психологические, социальные, биологические показатели. Кроме того, в учебный план спортивной метрологии включены разделы из других областей знаний, например, основы математической статистики, инструментальные методы, экспертные оценки.
Предметом спортивной метрологии является комплексный контроль в физическом воспитании и спорте и использование его результатов в планировании подготовки спортсменов.
Спортивная метрология, являясь частью общей метрологии, развивается одновременно как научная, и как учебная дисциплина. Необходимость изучения этой дисциплины непосредственно связана с практикой работы педагога-тренера, поскольку перспективы роста спортивных результатов тесно сопряжены с современным развитием науки и техники. Это обусловливает повышенные требования к качеству подготовки специалистов-теоретиков и практиков спорта. Будущих педагогов (тренеров), начиная со студенческой скамьи, необходимо знакомить с методами научных исследований, в частности, с методами измерений и тестирования в спорте. Предметом спортивной метрологии являются контроль и измерения физических, физиологических, психологических, технико-тактических и других состояний в физическом воспитании и спорте. Основная задача спортивной метрологии – обучить будущего педагога-тренера знаниям, навыкам и умениям в области спортивных измерений и анализу их результатов. Только глубокие знания метрологических основ контроля и измерений в спорте, а также особенностей спортсмена как объекта измерений позволят точно измерять разные проявления его деятельности и состояния.
основы теории комплексного контроля и математические методы в физическом воспитании и спорте;
технические средства контроля в спорте;
метрологические основы контроля и измерений в физическом воспитании и спорте.
иметь представление о метрологических основах современной теории и практики контроля в физическом воспитании и спорте.
знать теоретическое обоснование контроля в физическом воспитании и спорте, содержание и методы контроля за физической, технической, тактической и психологической подготовкой.
уметь решать задачи в области измерений, проводить измерения, определять ошибки измерений, анализировать, оценивать и интерпретировать результаты измерений, разрабатывать стратегию принятия решений.
приобрести практические навыки работы с измерительной аппаратурой, микро- и ПЭВМ, овладеть математическими методами обработки результатов, уметь применять полученные знания и навыки на практике.
2.Общие основы измерений
3.Понятие об управлении в ФВ и спорте
Управление — это изменение состояния системы посредством управляющих воздействий, которые направлены на достижение цели.
Система(от гр. systema — целое, составленное из частей) — множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, образующих определенную целостность, решающую общую определенную задачу. Элемент системы — это структурная единица системы, составная ее часть. Каждая система имеет свои характеристики. Характеристики системы — это признаки или свойства элементов системы (рост, вес и т.д.). Выделяют два вида характеристик системы: существенные (наиболее информативные) и несущественные (неинформативные).
Состояние системы — это комплекс значений ее существенных характеристик в данный момент. Описание системы или моделирование — это выделение ее существенных характеристик.
В физическом воспитании и спорте под системой понимают объект изучения — спортсмена, группу спортсменов. Каждая система имеет определенное состояние в любой момент времени. Различают начальное состояние (до начала управления), конечное и ряд промежуточных состояний. Порядок смены состояний системы рассматривается как поведение системы.
Цель управления — это перевод системы из одного состояния в другое (из исходного в желаемое) и состоит либо в заданном конечном состоянии, либо в обеспечении заданной линии поведения (например, при исполнении гимнастического упражнения). Цель при управлении достигается с помощью управляющих воздействий, которые изменяют состояние в необходимом направлении. Кроме управляющих всегда существуют сбивающие воздействия, мешающие достижению цели. Вследствие неточности управляющих воздействий и сбивающих воздействий достижение цели происходит с отклонениями от заданного требования. Ликвидация отклонений осуществляется посредством коррекции — соответствующих дополнительных исправлений управляющих воздействий.
Все живые системы — самоуправляемые. Самоуправляемые системы характеризуются тем, что управление ими протекает по основным законам управления и вносится в систему не извне, а осуществляется изнутри, самой системой. Так, спортсмен сам выполняет движения и сам управляет своими движениями. Движениями спортсмена можно управлять и со стороны, через волю спортсмена (указания тренера спортсмену) и путем физического воздействия (тренажер, страховка, поддержка).
Самоуправляемая система включает в себя две подсистемы — управляющую и исполнительную, которые соединены каналами прямой и обратной связи между собой и внешним окружением.
Управление процессом подготовки спортсменов включает пять стадий:
1. Сбор информации о спортсмене, о среде обитания, где тренируется, соревнуется.
2. Анализ полученной информации.
3. Принятие решений о стратегии подготовки спортсмена, составление программ и планов подготовки.
4. Реализация программы и планов подготовки.
5. Контроль за ходом реализации программ, внесение необходимых коррекций в планировании, составление новых программ и планов.
4.Общие положения о контроле в ФВ и спорте.
В процессе управления подготовкой спортсмена необходимо осуществлять контроль (в переводе с фр.— проверка чего-либо). Под контролем в спортивной метрологии понимают сбор информации об объекте (системе) с целью коррекции. В процессе физического воспитания объектами контроля являются:
2) состояние человека:
а) здоровое состояние — состояние нормального функционирования всех систем организма человека в нормальных внешних естественных условиях;
б) болезненное состояние;
в) состояние "спортивной формы" — состояние повышенной готовности переносить внешние нагрузки и адаптироваться к ним.
3) уровни развития сторон спортивной подготовленности (физической, тактической, технической, психологической и теоретической);
4) уровни развития физических качеств: силы, быстроты, выносливости, гибкости, ловкости;
5) специальное спортивное оборудование: спортсооружения, спортивные снаряды, экипировка, вспомогательные средства;
6) состояние спортивных животных;
7) спортивное судейство;
8) воздействие фармакологических средств и т.д.
В практике физического воспитания и спорта осуществляют комплексный контроль за состоянием спортсмена, его соревновательной и тренировочной деятельностью.
5.Три разновидности контроля
Вывод
Необходимо отметить, что значительную информацию о подготовленности спортсменов специалисты получают в ходе контроля за соревновательной и тренировочной деятельности.
Однако условия, в которых проходят соревнования и тренировки, трудно стандартизировать; кроме того, их результаты дают интегральную оценку.
Тренеру же часто необходима информация об отдельных сторонах подготовленности, которую можно получить только в специально организованных стандартных условиях .
Список литературы
1. Годик М.А. Спортивная метрология. Учебник для ин-тов физической культуры. – М.: Физкультура и спорт, 1988. – С. 5 – 9.
2. Спортивная метрология. Учебник для ин-тов физической культуры (под общ. ред. В.М. Зациорского). – М.: Физкультура и спорт, 1982. – С. 5 – 10.
В спортивно-педагогических исследованиях используются различные приборы и комплексы, позволяющие получать и анализировать информацию, характеризующую различные параметры состояния человека в процессе выполнения упражнений и его реакции на используемые при этом средства и методы обучения и тренировки. Получению объективной информации о функциональных возможностях спортсменов способствует применение различного рода тренажерных устройств, совмещенных с диагностической аппаратурой для проведения биомеханических, физиологических и биохимических исследований.
Пригодность любого технического метода или устройства, применяемого в исследовании, определяется следующими требованиями:
1 Эффективность. Применение данного метода измерения должно обеспечивать достижение поставленной цели, результативность и необходимую степень точности исследования.
2 Простота применения и надежность. Метод должен быть доступен экспериментатору соответствующей квалификации, должен обеспечить воспроизводимость, стабильность и достоверность результатов измерения.
3 Безопасность. Применение технических средств не должно ставить под угрозу жизнь и здоровье экспериментатора и испытуемых.
4 Экономичность. Оценивая метод измерения, необходимо учитывать, дает ли его применение экономию времени, сил и средств.
5 Научность. Недопустимы методы, не имеющие твердой научной основы, либо опирающиеся на лженаучные теории.
Благодаря техническому прогрессу происходит постоянное совершенствование существующих технических устройств и возникновение принципиально новых методов измерения, регистрации, передачи, анализа и хранения информации, получаемой как в лабораторных, так и в естественных условиях тренировочной и соревновательной деятельности. Так, например, применение цифровой видеозаписи в корне изменило метод наблюдений в спорте, сделало возможным точно и многократно изучать и анализировать тренировочный и соревновательные процессы, независимо от времени их совершения.
На сегодняшний день основные направления развития измерительных систем в биомеханике спорта основаны на применении высокоскоростной видеозаписи с автоматизированной системой обработки, тензометрических платформ, сопряженных через аналого-цифровые преобразователи с персональными компьютерами и т. п.
Компьютерная техника и современные технологии получения и обработки информации дают возможность анализировать большой объем данных, в режиме реального времени.
4.5.2 Состав измерительной системы
Поскольку все инструментальные методы исследования используются для измерения каких-либо характеристик деятельности человека, рассмотрим общую схему измерительных систем.
Система измерительной аппаратуры, как правило, включает в себя датчики информации, линию связи и регистрирующее устройство (рис. 2). Кроме того, в ее состав могут входить усилители биоэлектрических сигналов, устройства-преобразователи аналоговых сигналов в цифровые и устройства для автоматической обработки информации.
Датчиком называется элемент измерительной системы, который непосредственно воспринимает изменения измеряемого показателя. От датчиков информация по линии связи поступает на регистрирующее или вычислительное устройство.
Рис. 2 Состав системы для измерения показателей,
характеризующих состояние спортсмена
Линия связи обеспечивает передачу информации от датчика к регистрирующему или вычислительному устройству. Для передачи информации может быть использована проводная линия связи или радиоканал. В зависимости от необходимости такие системы могут комплектоваться либо приборами визуального контроля, либо объединяться с аналого-цифровыми преобразователями, образуя управляющие комплексы, которые позволяют получать информацию от спортсмена и управлять его состоянием в реальном масштабе времени. В практике подготовки спортсменов высокой квалификации (особенно в спортивных играх и единоборствах) применяются приборы срочной информации, относящиеся к разряду психофизиологических и используемых в процессе технико-тактической подготовки. Обычно такие системы измеряют время реакции спортсмена на определенный раздражитель, скорость выполнения движения, эффективность его выполнения.
Инструментальные методы контроля за спортсменами делятся на две группы:
а) механоэлектрические: информация передается электрическими сигналами по проводной линии связи или по радио;
б) оптические и оптико-электронные: информация передается на регистрирующее устройств лучами света или тепла;
4.5.3 Механоэлектрические методы
Хронометрия и хронография – измерения и регистрация времени, получившие большое распространение в спортивных исследованиях. Для измерения отрезков времени в большинстве видов спорта применяются пружинные и электронные хронометры (секундомеры). Для регистрации интервалов времени могут использоваться хронографы, различающиеся способами регистрации моментов времени. В пишущих хронографах запись производится на бумажной ленте. Перья, связанные с электромагнитами и механическими элементами смещаются при размыкании и замыкании их электрической цепи. Зная скорость движения ленты, можно по отметкам на ней определить измеряемый отрезок времени. Высокая точность регистрации времени может быть также получена с помощью скоростной кино- или видеосъемки.
Измерение времени реакции проводится с помощью реакциомеров (хронорефлексометров). Сигнал (звуковой, световой или тактильный) должен быть стандартным. Погрешность измерительного комплекса не должна превышать единиц миллисекунд. В соревновательных условиях используются контактные датчики, допустимая погрешность срабатывания которых не должна превышать 1–2 мс. Датчики размещают на стартовых колодках (стартовой тумбе бассейна и т. п.). Стартовый пистолет, датчики и времяизмерительное устройство соединены между собой так, что выстрел пистолета запускает устройство, а замыкание (или размыкание) контакта останавливает его.
В лабораторных условиях время реакции выбора обычно измеряют так: спортсмену предъявляют слайды с игровыми или боевыми ситуациями. Оценив ситуацию, спортсмен принимает решение и нажимает одну из кнопок на пульте. Начало экспозиции слайда запускает миллисекундомер, нажатие кнопки останавливает его. Для измерения времени реакции на движущийся объект в поле зрения спортсмена появляется объект (это может быть соперник, мяч, шайба, точка на экране и т. п., на который нужно реагировать определенным движением). Длительность таких реакций составляет 0,3–0,8 с.
При измерении всех силовых характеристик человека необходимо: 1) определять и стандартизировать положение тела (сустава), в котором проводится измерение; 2) учитывать длину сегментов тела при измерении момента силы [3, 5, 6, 7].
Для изменения силы отдельных мышечных групп используются пружинные динамометры (кистевые, становые и т. д.). Но эти устройства не позволяют проследить за характером изменения силы в процессе выполнения движения. Такую возможность дают динамографы – динамометры, соединенные с пишущим устройством. Наиболее удобны динамометры, и динамографы, состоящие из датчика (как правило, тензометрического), преобразующего деформацию в электрический сигнал, и регистрирующего прибора. Такие устройства получили наибольшее распространение в исследовательской практике, поскольку тензодатчики могут быть размещены на экипировке спортсмена, на спортивном снаряде или другом устройстве, к которому прилагается усилие.
Спидометрия – измерение скорости движущихся объектов. В 50-е годы прошлого столетия в спортивно-педагогических исследованиях для измерения скорости использовались электротахометры – электрические генераторы, предназначенные для измерения скорости вращения. Для записи кривой изменения скорости во времени применялись тахографы, снабженные регистрирующим устройством. В настоящее время скорость движения спортсмена и сегментов его тела определяются с помощью оптико-электронных устройств, о которых речь пойдет ниже.
Акселерометрия – измерение ускорений, возникающих во время выполнения движений. Акселерометрия позволяет измерить ускорения как функцию времени или пути, и максимальное значение ускорения. До последнего времени в спортивных исследованиях применялась для определения ускорений общего центра тяжести и звеньев тела. Запись ускорений называется акселерографией, а устройства записи ускорений – акселерографами.
1 Механические с маятниковым устройством, в которых под действием ускорений возникает отклонение маятника от положения равновесия.
2 Электромеханические с датчиком, изменяющим свои электрические параметры (емкость, сопротивление, индуктивность), пропорционально ускорению.
Гониометрией называют методы измерения угловых перемещений в суставах. Широко известный анатомический транспортир, позволяющий измерить угол сгибания сустава, однако он непригоден для измерения изменений угла во время движения. Для этой цели чаще всего используется электрогониометры – устройства, преобразующие величины угловых перемещений в пропорциональное электрическое напряжение. Наибольшее распространение получил потенциометрический датчик. Основным элементом его является переменное сопротивление (потенциометр), ось которого соединена с одной ветвью гониометра, а корпус – с другой. Ветви гониометра размещают параллельно костям исследуемой кинематической пары, причем ось потенциометра должна совпадать с осью сустава.
При изменении угла в суставе сопротивление изменяется пропорционально углу поворота одного звена по отношению к другому. Изменение сопротивления преобразуется в изменение электрического тока и фиксируется регистрирующим прибором. Подав электрический сигнал на устройство дифференцирования, можно с этого же датчика одновременно получить зависимость скорости и ускорения поворота одного звена относительно другого. Недостатком метода является низкая точность измерения, связанная со смещением датчика в процессе движения, а также необходимость использования проводного канала связи.
Стабилография – регистрация колебаний тела при удержании статической позы и сохранении равновесия. К таким статическим положениям относятся различные стойки, висы, стартовые положения в легкой атлетике, плавании и других видах спорта, позы стрелков, штангистов.
Кривая изменения проекции координат центра масс тела на горизонтальную плоскость называется стабилограммой. Для регистрации стабилограммы обычно использовали стальную площадку, укрепленную на стальном стержне. Если общий центр масс человека, стоящего на площадке, не проецируется на центральную ось стержня, то под действием веса тела он деформируется. Эту деформацию испытывают тензосопротивления, наклеенные на стержнь.
Современная стабилографическая система Delos Postural System (Италия) – это электронная качающаяся платформа с визуальной обратной связью в реальном времени, предназначенная для оценки статической и динамической устойчивости, а также для обучения сохранению равновесия.
4.5.4 Телеметрические системы
Телеметрические системы служат для передачи информации от датчиков к регистрирующему устройству, находящемуся на значительном расстоянии. Известно много разновидностей телеметрических систем; они отличаются друг от друга, прежде всего, физической природой переносчика информации. В проводной телеметрии эту роль выполняет поток электронов; в радиотелеметрии – радиоволны, в гидротелеметрии – ультразвуковые колебания, распространяющиеся в воде.
Достоинство проводной телеметрии состоит в ее простоте и высокой помехоустойчивости. Основной недостаток – трудность использования в тех видах спорта, где спортсмен много и активно перемещается.
Радиотелеметрия является отраслью радиотехники, разрабатывающей методы автоматической передачи по радио информации о результатах измерений. Радиотелеметрические методы позволяют проводить измерение физиологических и биомеханических параметров в естественных условиях тренировок и соревнований, при свободном перемещении занимающегося по стадиону или спортивной площадке.
Радиотелеметрическая система состоит из передающего и приемного устройств. Передающее устройство включает в себя: датчики информации с усилителями или преобразователями измеряемыx величин в электрический сигнал, блок уплотнения радиоканала, передатчик и передающую антенну. В состав приемного устройства входит приемная антенна, радиоприемник и блок разделения канала. Усилители телеметрической системы нужны для того, чтобы усилить в несколько сот (иногда в несколько тысяч) раз электрические сигналы, образующиеся в датчиках информации. Кроме того, усилители служат фильтрами, повышающими помехоустойчивость телеметрической системы.
Радиотелеметрические системы бывают одноканальными и многоканальными. Число каналов равно числу одновременно контролируемых показателей.
Фирма Microgate разработала комплекс Polifemo Light Radio. Система фотоэлементов Polifemo и радиосистема Linkgate дают возможность: определять биомеханические характеристики старта и финиша, а также 6 промежуточных показателей, каждый из которых отдельно идентифицируется; свободно передвигаться во время эксперимента, так как в любом месте тренер может получить все временные характеристики по радио; гарантировать максимальную надежность и точность передачи (погрешность не более ± 0,004 с); размещать фотоэлементы на расстоянии 15 м от отражателя; передавать биомеханические характеристики по радио на расстояние более 300 м.
Помимо сложных и дорогостоящих аппаратурных комплексов многие фирмы производят портативные приборы, позволяющие проводить исследования в реальной тренировочной и соревновательной деятельности. Наиболее популярны миниатюрные устройства для контроля ЧСС. Они состоят из датчика, считывающего и передающего устройства и монитора, надеваемого на запястье.
Важную информацию о характере и переносимости нагрузки дают показатели концентрации лактата в крови. В последние годы появились быстродействующие приборы, позволяющие осуществить анализ микропроб крови в полевых условиях.
4.5.5 Оптические и оптикоэлектронные методы
Фото- и киносъемка – это совокупность способов получения изображений на светочувствительном материале. Результаты фото- и киносъемки предназначаются либо для изучения движений, либо для определения кинематических характеристик (перемещений, скоростей, ускорений).
Первые попытки регистрации движения животных и человека с помощью фотографии относят к 1877 г., когда Э. Майбридж получил последовательные снимки всадника, скакавшего на лошади вдоль ряда фотоаппаратов. Позднее Ж. Марей и Ж. Демени разработали метод хронофотографии – многократную экспозицию на одну фотопластинку, через равные промежутки времени. Н. А. Бернштейном был разработан метод циклографии, позволявший с высокой скоростью (100 и более снимков в секунду) производить съемку светящихся лампочек, прикрепленных к суставам испытуемого. Это давало возможность с высокой точностью вычислять время, скорость и ускорения движений частей тела испытуемого. В дальнейшем для исследования движений стали применять скоростную (рапидную) киносъемку (до нескольких тысяч кадров в секунду), с последующей замедленной проекцией на экран. Следующим шагом, позволившим повысить точность измерения биомеханических параметров, явилась стереоскопическая съемка (стререограмметрия). Подробнее история развития, технические принципы и возможности этих методов описаны в учебниках [1, 5]. Однако их использование для расчета биодинамических характеристик движений затруднялось необходимостью выполнения огромного объема вычислительных операций, связанных с обработкой кинограмм; ручные способы построения промеров не обладали достаточной точностью, поэтому сегодня эти методы представляют скорее исторический, чем практический интерес, так как на смену им пришла видеозапись.
Появление в 1990-е годы видеотехники и персональных компьютеров открыло новые возможности для регистрации движений и оперативной обработки их результатов.
Наибольшее развитие это направление получило в развитых странах запада, где уже с начала 1980-х годов происходит переоснащение материальной базы в области измерения двигательных действий человека в режиме реального времени. Новые биомеханические центры открылись в Австрии, Греции, Швеции, Чехии, Словакии, Великобритании, Южной Корее. Увеличилось количество коллективов специалистов-биомехаников, работающих в этой сфере в странах, которым принадлежит научный приоритет в этой области – США, Канаде, Японии, ФРГ [3].
Наибольший интерес представляют видеокомпьютерные анализаторы кинематической структуры движений спортсмена в трех измерениях пространства. Американскими учеными (Shapiro et al., 1987) была разработана методика оцифровки видеоизображения.
В последнее время все большее распространение в биомеханических исследованиях получают видеоанализирующие системы, позволяющие проводить автоматическую оцифровку с использованием контрастных отражательных маркеров и датчиков инфракрасного излучения, укрепленных в центрах вращения суставов испытуемого. Координаты маркеров распознаются анализирующей системой, автоматически измеряются и вводятся в компьютер.
В последние годы разработаны автоматизированные системы для наблюдения за движением спортсменов в командных видах спорта. Контроль за игровой деятельностью спортсмена осуществляется с помощью устройства, состоящего из двух специально приспособленных телекамер, соединенных с ЭВМ. Телекамеры расположены на противоположных краях одной стороны игрового поля. Во время матча они наблюдают за одним игроком. ЭВМ, обрабатывающая данные, вычерчивает в автоматическом режиме траектории движения игрока и определяет его скорость передвижения (каждые 62,5 мс) и ее колебания (Дал-Монте, Фаина, 1995).
В России был разработан программно-аппаратурный комплекс для видеоанализа техники спортивных движений. Система позволяет оцифровывать координаты 23 точек на стопкадре видеоизображения движения спортсмена в процессе выполнения физических упражнений, рассчитывать их линейные и угловые координаты, перемещение во времени, скорости и ускорения и разрабатывать статистическую модель исследуемых движений. Суммарные относительные погрешности перемещений и скоростей составляют ±1,5 % и 2,5 %, соответственно.
Данный программно-аппаратный комплекс использовался для анализа спортивной техники в процессе научно-методического обеспечения сборных команд России по спортивной гимнастике, прыжкам на лыжах с трамплина, прыжкам в воду, легкой атлетике и плаванию.
Совершенствование подготовленности спортсмена предполагает получение информации о разного рода характеристиках его специфической деятельности.
В настоящее время в легкой атлетике, например, применяются системы, позволяющие определить параметры стартовой реакции, усилий, прикладываемых к колодкам, времени пробегания отдельных участков и дистанции в целом. Такие системы, как правило, состоят из измерителя временных интервалов, тензоколодок, фотодатчиков, регистрирующего или цифропечатающего устройства.
Инструментальные методики — это средства регистрации исследуемых показателей. В зависимости от поставленных задач исследователь использует соответствующую инструментальную базу (аппаратуру), позволяющую получить объективную информацию по исследуемым признакам, отражающим искомые стороны подготовленности обследуемых.
В легкоатлетическом спорте результаты оцениваются в точных, количественно выраженных единицах измерения. При массовом педагогическом тестировании измерительная техника, как правило, не очень сложна. Рулетка, секундомер, штанги - измерители высоты. Такими измерительными средствами можно измерить длину дистанции, длину и высоту прыжков, дальность метаний снарядов и время пробегания различных дистанций.
Тестирование специальной подготовленности спортсменов включает в себя измерение уровня развития двигательных способностей (скоростных и силовых качеств, ловкости, выносливости, гибкости и др. качеств, включая показатели техники двигательных действий).
Кроме этих показателей, при комплексном обследовании используются различные физиологические, биохимические, психологические и др. методики определения функционального состояния испытуемых.
В настоящее время используется широкий круг различных инструментальных методик при тестировании состояний спортсменов.
Хронометрия
Хронометрирование используется для регистрации временных показателей исследуемых явлений. При хронометрировании используются как простые ручные секундомеры, так и сложные электронные устройства с автоматической системой регистрации времени с точностью до 0,001 с. Данная методика исследования позволяет получить количественные характеристики времени различных реакций нервно-мышечного аппарата, локальных (одно-суставных) движений, времени преодоления различных участков пространства, времени выполнения как частей, так и целостных упражнений.
К настоящему времени разработано большое количество времяизмерительных устройств, которые позволяют получать данные о времени выполнения различных двигательных действий в зависимости от поставленных задач исследования. При автоматической регистрации времени бега используются фотодатчики и тензоплатформы, которые выключают и включают электросекундомер.
Тензометрия
Тензометрия — методика, основанная на преобразовании механических напряжений, возникающих в спортинвентаре или силоизмерительных элементах, в электрический потенциал. Тензометрия позволяет регистрировать как временные (если регистрирующая аппаратура оттарирована по времени), так и силовые (если регистрирующая аппаратура оттарирована по силе) показатели исследуемых движений. Тензодатчик наклеивается на силоизмерительный элемент и подключается к мостовой схеме тензоусилителя. Развиваемая спортсменом сила, вызывает механическую деформацию элемента, в результате которой меняется положение тензодатчика и, как следствие, меняется его электрическое сопротивление, что регистрируется соответствующими измерительными приборами.
Характеристики реакцию опоры при отталкивании можно измерить при помощи тензостелек или тензоплатформ. При анализе тензограмм можно получить данные о времени опоры (фазе амортизации и фазе отталкивания), полета, шага, темпа бега, длины шага. Направление вектора реакции опоры определить весьма сложно, иногда невозможно.
Динамометрия
Данная методика используется для регистрации силовых показателей. Существуют различные типы динамометров. Кистевые динамометры применяют при измерении силы кистей рук. Становые - для определения становой (спины) силы. Имеются специальные динамометры, регистрирующие градиент (прирост усилия во времени) силы; динамометры, регистрирующие импульс силы за единицу (0,01-0,5 с) времени. Существуют устройства, позволяющие на основе тензодатчиков регистрировать силовые показатели в опорных периодах при ходьбе, беге или прыжках.
Наряду со стандартными пружинными динамометрами существуют динамометры, сделанные на основе тензометрических датчиков. При помощи таких устройств становится возможным регистрировать не только показатели силы, но и показатели силовой выносливости и времени проявления усилия. Это позволяет получать более полную информацию о состоянии нервно-мышечного аппарата различных локомоторных звеньев у испытуемых.
Миотонометрия
Данная методика используется для определения тонуса (эластичности, твердости, упругости) мышц. Измерение тонуса проводится с помощью механических (пружинных) и электронных (по принципу тензодатчиков) тонометров. Мышечный тонус измеряется чаще всего в положениях лежа или сидя, то есть в таких положениях, которые позволяют испытуемым произвольно напрягать и расслаблять исследуемую мышцу. Данная методика позволяет получать данные тонуса мышц как в состоянии их напряжения, так и в состоянии их расслабления. Информативным показателем является амплитуда напряжения мышцы (разность между показателями степеней напряжения и расслабления мышцы).
Информативность миотонометрии повышается, если ее показатели регистрируются и анализируются на протяжении определенного времени. При многократном измерении тонуса точка приложения тонометра должна маркироваться несмываемыми чернилами. Миотонометр устанавливается в симметричных точках левых и правых конечностей. Фиксируются как степень напряжения, так и степень расслабления мышц.
При улучшении функционального состояния нервно-мышечного аппарата увеличивается амплитуда мышечного напряжения. Это происходит за счет повышения тонуса напряжения и снижения тонуса расслабления. При местном (локальном) утомлении амплитуда напряжения уменьшается. Топография показателей тонуса связана с особенностями вида спорта, этапами тренировки, с предшествующими нагрузками, функциональным состоянием испытуемых. Информативность метода повышается при регулярных наблюдениях.
Кино-, фото-, видеосъемка
Эти методики применяются для регистрации быстропротекающих процессов (в ряде случаев без вмешательства в сам процесс) и явлений, которые в большинстве случаев невозможно зафиксировать при помощи зрительных анализаторов субъекта исследования. Кино- и видеосъемки подразделяются на несколько ступеней: ускоренная съемка -- 32-96 кадров в секунду; скоростная - 100-1000 кадр./с; и сверхскоростная -- более 1000 кадров в секунду. Анализ видео- и кинограмм позволяет достаточно точно определять временные и пространственные характеристики движений как ОЦМТ, так и отдельных звеньев тела.
Циклография
Данная методика представляет собой специальный вид фотографии для регистрации на одном кадре траекторий движения, как отдельных точек, так и целых объектов. Особенность метода заключается в том, что объектив фотоаппарата, нацеленный на исследуемый объект, периодически перекрывается обтюратором (вращающаяся шторка). Вместо обтюратора можно использовать импульсный источник света. Скорость вращения обтюратора, ширина прорезей в нем и их количество подбираются в соответствии со скоростью движения исследуемого объекта. Таким образом, методом циклографии на одном фотоснимке фиксируется объект в различных положениях на протяжении целостного двигательного акта, который можно разложить по фазам (циклам). Анализ циклограмм позволяет установить пространственно-временные характеристики исследуемого движения.
Акселеметрия
Методика, используется при измерении ускорений в движениях. В спортивных исследованиях большое распространение получили датчики ускорений, которые используют тензоэффект или пьезоэффект. В обоих случаях измеряется сила инерции, возникающая при ускорении или торможении движущегося объекта. Датчики наклеиваются на упругий элемент. Ускорение вызывает его деформацию и изменение электрического потенциала датчика. Для регистрации полного вектора ускорений в одной конструкции монтируют три одинаковых датчика перпендикулярно друг другу (для регистрации ускорений движений вокруг фронтальной, сагиттальной и фронтальной осей).
Гониометрия
Данная методика используется для измерения угловых характеристик движений (движений в различных суставах или перемещений снарядов).
В спортивных исследованиях чаще всего используют электрогониометрию, когда величины угловых перемещений преобразуются в электрический потенциал. При этом наибольшее распространение получили так называемые потенциометрические датчики, в основу которых положены переменные сопротивления (резисторы). При изменениях суставных углов изменяется снимаемый с потенциометра электрический потенциал. Соответствующее тарирование аппаратуры позволяет получать искомые данные в принятых единицах измерения углов — в градусах.
Телеметрия
Телеметрические системы позволяют получать искомую информацию об объекте исследования, находясь на удалении от него. Разработано множество разновидностей телеметрических устройств. Главное их отличие в способе передачи информации. В проводной телеметрии переносчиком информации служит электрический ток; в радиотелеметрии — радиоволны; в гидротелеметрии - ультразвук, распространяющийся в водной среде.
Достоинство проводной телеметрии заключается в ее помехоустойчивости, а недостаток — в том, что она в ряде упражнений затрудняет их выполнение.
Достоинства радио- и гидротелеметрий заключается в том, что испытуемый выполняет упражнения в привычных, естественных для себя условиях, а недостатки — в том, что они восприимчивы к сбивающим факторам (помехам) в эфире или в водной среде.
Радиотелеметрия в педагогических исследованиях широко используется для регистрации во время работы и восстановления ЧСС, частоты и глубины дыхания и др. показателей. Например, система "Спорт-4" позволяет одновременно снимать и регистрировать показания с четырех датчиков, укрепленных на теле испытуемого. Широкое распространение радиотелеметрия получила в космических исследованиях.
Общая характеристика и отличительные особенности двух основных методов контроля за техническим мастерством спортсменов: визуальный и инструментальный. Принципы организации контроля за тактической подготовленностью в физической культуре и спорте.
| Рубрика | Спорт и туризм |
| Вид | лекция |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.10.2018 |
| Размер файла | 90,5 K |
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Метрологические основы за технической и тактической подготовленностью спортсменов
Контроль за технической подготовленностью, или, что то же самое, за техническим мастерством (ТМ), заключается в оценке того, что умеет делать спортсмен и как он выполняет освоенные движения.
Различают два основных метода контроля за ТМ: визуальный и инструментальный.
Первый является наиболее распространенным методом вообще и одним из основных в спортивных играх, единоборствах, гимнастике, фигурном катании на коньках и некоторых других видах спорта.
В игровых видах спорта и в единоборствах возможности оценки ТМ с помощью специальных тестов ограничены: показатели, измеренные в процессе тестирования (например, определение точности и дальности передач, точности ударов в ворота), как правило, неинформативны. Коэффициенты корреляции между точностью выполнения этих приемов в тестах и в соревнованиях (играх, боксерских поединках и т.д.) обычно близки к нулю. И это понятно, так как условия выполнения приемов и действий в соревновательной обстановке резко отличаются от условий во время тестирования.
Поэтому по результатам таких тестов, как правило, нельзя предсказывать эффективность соревновательной деятельности. Однако тесты ТМ все же полезны. Они позволяют определить уровень ТМ в условиях, когда нет сбивающего влияния соревновательных факторов.
Визуальный контроль за ТМ проводится двумя способами: 1) в ходе непосредственных наблюдений за действиями спортсмена и 2) с помощью видео - магнитофонной техники. Второй способ в последнее время становится все более распространенным. Это связано с возможностью:
1) документально зафиксировать движения спортсмена;
2) при систематической видеозаписи иметь видеотеку движений и анализировать их технику в динамике;
3) использовать стоп - кадр, а также замедленно показывать действия, что повышает достоверность их анализа;
4) устранить влияние соревновательной обстановки на процесс наблюдения. Даже самый опытный эксперт, наблюдая за действиями спортсмена на соревнованиях, может ошибаться вследствие эмоционального возбуждения, увлеченности каким-то моментом и т.д.
Динамика скорости в барьерном беге на 110 м у спортсменов высокой (А) и низкой (Б) квалификации
Сила, проявленная при подъеме штанги до подседа: Р - сила в% от веса штанги, t-время
тактический контроль технический спортсмен
2. Контроль за тактической подготовленностью в физической культуре и спорте
Углубленный анализ результатов соревновательной деятельности непосредственно связан с контролем за тактической подготовленностью (тактическим мастерством) спортсмена.
Тактикой называется совокупность способов ведения спортивной борьбы. Элементами тактики являются тактические ходы: технико-тактические действия, а также приемы психологического воздействия на соперника, выбора позиции и маскировки намерений. Комбинации тактических ходов называются тактическими вариантами.
Тактические ходы и варианты реализуются посредством двигательной деятельности, но выбор их результат мыслительной деятельности спортсмена. Поэтому при тестировании тактического мастерства не только фиксируется эффективность технико-тактических действий, но и проверяется тактическое мышление. Тактическим Мышлением называется способность быстро оценивать ситуацию и принимать решение.
Во всех видах спорта основой для выбора показателей, измеряемых при контроле тактического мастерства, являются данные о структуре соревновательного упражнения. Вместе с тем, в разных видах спорта метрологические вопросы спортивной тактики решаются по-разному.
Это объясняется неодинаковой структурой соревновательной деятельности и несовпадением критериев оптимальной тактики. Оптимальным считается тот тактический вариант, который обеспечивает наибольшее (наименьшее) значение критерия оптимальности.
Выделяют пять групп таких показателей. Это показатели объема разносторонности, рациональности, эффективности и освоенности тактики. В принципе они аналогичны показателям, используемым для оценки технического мастерства спортсменов.
Общим объемом тактики называется перечень тактических ходов и вариантов, которыми владеет спортсмен или команда. Соревновательным объемом тактики называются тактические ходы и варианты, которые используются в условиях соревнований. Как правило, соревновательный объем тактики меньше общего объема, причем тем меньше, чем ответственнее соревнования.
Разносторонность тактики показывает, насколько разнообразен тактический арсенал спортсмена или команды. Например, одна из многочисленных классификаций тактических ходов делит их на монотонные, острые, дезинформирующие и страховочные. Монотонным называют тактический ход, лишенный элемента неожиданности и потому не оказывающий решающего влияния на результат состязания.
Различают общую и соревновательную разносторонность тактики. Нередко на тренировочных занятиях спортсмены демонстрируют разнообразную тактику, а соревновательный арсенал тактических ходов и вариантов оказывается весьма бедным. и притом состоящим преимущественно из монотонных ходов. Это свидетельствует о недостаточно высокой тактической подготовленности спортсменов.
Эффективностью и рациональностью тактического варианта (хода) характеризуется возможность достижения поставленной цели при условии применения данного варианта.
Рациональность характеризует тактический ход (вариант) безотносительно к конкретному спортсмену. Известно, например, что, острые тактические ходы чаще приносят успех, чем монотонные
При второй установке не существует рациональных вариантов тактики, пригодных на все случаи. Все зависит от индивидуальных особенностей спортсмена и его противников. Что же касается первой установки, то здесь возможны рациональные варианты, при которых с наибольшей вероятностью будет показан наилучший результат.
Эффективность тактики характеризует тактическое мастерство конкретного спортсмена. Тактика тем эффективнее, чем ближе она к индивидуально оптимальному (рациональному) варианту.
Простейший способ контроля за эффективностью тактических вариантов совпадает с контролем за результативностью отдельных технико-тактических действий. В идеале каждый тактический прием должен выполняться успешно. И потому результативность (успешность) того или иного тактического варианта определяется как процент случаев успешного применения данного варианта.
3. Основы метрологического контроля за тренировочной и соревновательной деятельностью
Контроль и планирование нагрузок являются важнейшими элементами спортивной тренировки. Конкретные показатели, используемые при контроле, многообразны. Это объясняется тем, что в каждом виде спорта состав тренировочных средств включает в себя десятки, а т0 и сотни упражнений. Оценить каждое из них и выбрать наиболее эффективные - вот одна из основных задач контроля за нагрузками.
В основе решения этой задачи лежит классификация тренировочных средств - распределение их на группы по определенным признакам (характеристикам). Целесообразно использовать следующие характеристики.
Специализированность, т.е. меру сходства данного тренировочного средства с соревновательным упражнением.
Направленность, которая проявляется в воздействии тренировочного упражнения на развитие того или иного двигательного качества.
Координационную сложность, влияющую на величину тренировочных эффектов.
Величину, определяющую степень воздействия упражнения на организм спортсмена.
Учитываются также условия, в которых проходят тренировочные занятия (например, условия среднегорья, температура и влажность воздуха).
Подобные документы
Общие основы спортивной подготовки легкоатлета. Особенности эффективной физической, технической, тактической и теоретической подготовки легкоатлета. Анализ общей и специальной физической подготовки спортсменов. Характеристика тренировочного процесса.
реферат [23,7 K], добавлен 27.02.2010
Самбо как вид спорта: техника и правила борьбы. Общие представления о технико-тактической подготовленности спортсменов, ее содержание и оценка. Рекомендации по совершенствованию технико-тактической подготовленности юных спортсменов в боевом самбо.
курсовая работа [33,7 K], добавлен 30.04.2011
Современное состояние технико-тактической подготовки в системе подготовки единоборцев. Экспериментальная апробация предложенной методики технико-тактической подготовки и проверка ее эффективности. Описание и организация педагогического эксперимента.
дипломная работа [837,0 K], добавлен 06.06.2017
Характеристика спортивной деятельности и ее влияние на организм. Особенности питания спортсменов как фактор укрепления и сохранения здоровья. Гигиена тренировки и соревнований. Проблемы медицинского контроля в спорте. Методы релаксации спортсменов.
курсовая работа [55,9 K], добавлен 24.04.2014
Основные методы комплексного контроля на различных этапах подготовки спортсменов для определения уровня физической и функциональной подготовленности. Виды автоматизированных диагностических комплексов для оценки и мониторинга состояния спортсменов.
Читайте также: