Лабораторная работа №2

Лабораторная работа № 1

Цель работы: Освоение понятий, характеризующих качество измерений: точность измерений, погрешности измерений.

 

Краткие теоретические сведения

Погрешностью результата измеренийназывается разность между результатом измерения и действительным (истинным) значением измеряемой величины.

Точностью измерения называется близость погрешности к нулю.

Классификация погрешностей

По закономерности проявления:

- систематические, т.е. всегда присутствующие при данном измерении, имеющие постоянную или закономерно меняющуюся величину;

- случайные, т.е меняющиеся случайным образом при одинаково тщательных измерениях;

- промахи (грубые ошибки) – эти результаты исключаются из рассмотрения.

В зависимости от источника различают погрешности:

- инструментальные, являющиеся следствием конструктивных недостатков измерительной аппаратуры (основная погрешность) или неправильной её эксплуатации (дополнительная погрешность);

- методические, являющиеся следствием неправильного выбора метода измерения на основании ошибочных теоретических установок;

- личные, вызванные индивидуальными особенностями наблюдателя (экспериментатора).

По способу расчета различают погрешности абсолютные и относительные.

-абсолютная погрешность измерения D:

D=Cдейств. -Cизмер.,

где за действительным результатом понимают величину, измеренную наиболее точным из доступных средств измерения.

-относительная погрешность измерения s:

s=D/Cдейств.*100%

Приведённые формулы используются при расчёте систематических погрешностей, характеризующих измерительные устройства.

Устранению систематических погрешностей способствуют:

-правильная установка «0» отсчета;

-соблюдение условий эксплуатации приборов(tc̊̊̊, рабочее положение и т.п.)

-точность калибровки и тарировки измерительной системы.

Расчет случайных погрешностей

Для определения случайных погрешностей используют методы математической статистики.

Случайные погрешности обнаруживаются при многократном измерении искомой величины:

a) при многократном измерении одного и того же объекта;

b) при однократном измерении множества объектов, которые по измеряемому показателю считаются одинаковыми (пример: ЧСС покоя у лыжников высокой квалификации).

В этих случаях результатом измерения является среднее арифметическое Χ.

Χизмер.=X=åΧi /n,

где Χi-единичное измерение, n-число измерений.

Колеблемость единичных результатов относительно C определяется по формуле:

 

s=√å(x_i-x)²/n-1

 

s-среднее квадратическое отклонение результатов измерений от X, её называют средней квадратическойпогрешностью ряда измерений*. Она выражена в единицах измеряемой величины. Её относительное значение называют коэффициентом вариации V%: V%=s/x*100%

Точность результата измерений зависит от ошибки среднего арифметического j: X=X±j

Ошибка среднего зависит от погрешности измерений. Если погрешность измерений равна s, ошибка среднего определяется по формуле: j=S=s/√n; В относительном выражении она равна s%=S/X*100%

 

*Средняя квадратическая погрешность s характеризует максимальное значение погрешности ряда измерений. Минимальное значение характеризуется вероятной погрешностью e=2/3s. Промежуточную величину имеет средняя арифметическая погрешность a. Вычислять её проще чем s.

a=å÷Xi-Xú /Ön(n-1); И тогда s=1,25a.

Соответственно, точность результата измерений может быть определена по значениям e и a. X=X±a, где a=E=e/Ön, либо a=M=a/Ön;

Значение E характеризуют минимальную ошибку среднего арифметического, а M-промежуточное значение её между S и E.

 

Практическая часть

Выполнить измерение.

Возможны два варианта измерений:

А. Произвести измерение длины (стола или комнаты) в сантиметрах тремя способами, результаты занести в таблицу:

а) Визуально «на глазок »- это х'измер. (выполняют все студенты);

б) Линейкой 50 см. - это х"измер. (его выполняет 1 человек);

в) Рулеткой 2м. Или 5-10м. - это хистин. (Выполняет 1 человек).

Б. Измерить польпаторно ЧСС покоя:

а) За 10"-х'измер.=ЧСС10 *6;

б) За 30"- х" измер. =ЧСС30*2;

в) За 60"- х истин.

Таблица результатов измерений и расчетов

	х'измер.	х"измер	х истин.
Абсолютная погрешность.
Относительная погрешность. %
Источник погрешности.
Закономерность проявления.

Вычислить значение абсолютной и относительной погрешностей. Результат занести в таблицу. Указать источник погрешности и закономерность её проявления.

 

Лабораторная работа №2

«Основы теории тестов с элементами

математической статистики»

 

Цель работы: Закрепить основные понятия теории тестов.

а) Тесты:

Тест1:задержка дыхания на вдохе - проба Штанге

Тест2:задержка дыхания на выдохе – пробаГенча

б) Описание тестов:

1)оборудование: ручной цифровой секундомер.

2)процедура тестирования:

Тест1.

Время задержки дыхания на вдохе (проба Штанге)измеряют после 3-5 минутного отдыха. Тестируемый в положении стоя делает три глубоких

вдоха и на неполном (~80%)4-ом вдохе, зажав нос пальцами,

задерживает дыхание (рот закрыт). Одновременно секундометрист включает секундомер. При первой же попытке восстановить дыханиесекундомер выключается.

Тест2.

Для определения времени задержки дыхания на выдохе(проба Генча) тестируемый после полного выдоха и вдоха снова выдыхает и задерживает дыхание. Одновременно включается секундомер. При первой же попытке вдоха секундомер выключается.

в) Результаты тестов записать в графу

г) Дополнительные замечания:

− между тестом 1 и тестом2 сделать паузу 5-7 минут,

− измерение проводить в положении «стоя»,

− при задержке дыхания не делать никаких движений,

−перед каждым зачетным измерением сделать одно пробное измерение в полсилы.

Основные статистические характеристики

Учебное пособие страница № 31-34

 

Таблица №1

д) Таблица для записи результатов тестирования и расчетов

№ п/п	Испытуемый	Пол	Рез-ты тестирования
Тест 1	Тест 2	Тест 3	Тест 4
Сред.ариф
Дисперсия
Сред.кв.откл
Коэф. Вар.
Ошибка сред.

 

Лабораторная работа №3.

Виды контроля: понятие об этапном, текущем
и оперативном контроле

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

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

1) состояние здоровья, физическое развитие;

2) уровень физической подготовленности;

3) 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.

Текущий контроль

Основная задача текущего контроля (ТК) – сбор и анализ информации, необходимой для планирования нагрузок или их коррекции в микроциклахтренировки. 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

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 надежноститестов 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.

План занятия:

1. Краткий опрос по теме.

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

3. Анализ результатов контроля

 

Вопросы	ОК	ТК	ЭК
Сроки проведения	Во время упражнения или сразу после него	Один раз в микроцикл	В начале и в конце этапа
Какой тренировочный эффект определяется	Срочный тренировочный эффект	Отставленный тренировочный эффект	Кумулятивный тренировочный эффект
Организационные особенности	Не искажать тренировочного процесса	Тест должен быть простым и не нагрузочным	Количество тестов, необходимое и достаточное

 

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: ±Δt=t_изм–t_задан.

Таблица № 1

Таблица результатов тестирования

№№ п/п	Имя	В начале занятия	В конце занятия	ΔЧСС	Δс/о
±Δt	с/о	ЧСС10	±Δt	с/о	ЧСС10
	Софья	-1			-1			-2
	Женя	-2	-2		-1	-2		-2	-4
	Наташа	+2						-1
	Аля	-1			-2	+1			+1
	Вика	-4				+1		-1	-3
	Наташа Г.	-1	+1		-3	-1		-1	-2
	Дима					-1		-1	-1
	Иван	-6			-6
	Гоша	+2	+2			+2		-2

 

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.