Эргономическая биомеханика

 

Количественная  оценка технико-тактического мастерства.

    Технико-тактическое  мастерство, или двигательную культуру, человека предопределяют:

    1) объем техники и тактики; 

    2) разносторонность техники и тактики; 

    3) эффективность и рациональность  техники и тактики; 

    4) освоенность техники и тактики. 

    Объемом техники называется совокупность технических  приемов, которыми владеет человек. Объем тактики — совокупность тактических вариантов, которыми владеет спортсмен или спортивный коллектив.

    Для контроля за объемом техники и  тактики служат шкалы наименований.

    В каждом виде двигательной деятельности свой арсенал технических приемов и тактических вариантов. Объем техники и тактики обычно составляет часть этого арсенала.

    Лишь  мастерски подготовленный человек  владеет всеми богатствами техники  и тактики. Но и он реализует все  свои технико-тактические возможности (общий объем техники и общий объем тактики) только в спокойной обстановке. В стрессовой ситуации (например, на спортивных состязаниях) используется только соревновательный объем техники и тактики, составляющий часть общего объема. Например, в арсенале борьбы самбо несколько сотен приемов. Но даже мастер спорта в совершенстве владеет лишь десятками из них. На ответственных соревнованиях он применяет несколько наиболее отработанных приемов, а завершает схватку, как правило, одним или двумя коронными приемами.

    В практической деятельности педагог старается приблизить общий объем техники и тактики своих учеников к технико-тактическому арсеналу данного вида спорта и, кроме того, стремится увеличить соревновательный объем техники и тактики. Достигается это разучиванием новых приемов и освоением уже разученных, в процессе чего повышается разносторонность, эффективность и освоенность техники и тактики.

    Технический арсенал каждого вида спорта состоит  из групп технических элементов. Например, техника борьбы включает в себя приемы борьбы в стойке и в партере. А объем техники гимнаста состоит из технических элементов, выполняемых на различных снарядах. Техника называется разносторонней, если в объеме техники в равной мере представлены технические приемы из различных групп.

    И тактика является разносторонней только в том случае, если в объем тактики входят тактические варианты из разных групп. Например, перед бегуном или пловцом может стоять одна из двух задач, требующих различной тактики:

    1) показать наилучший для себя  результат (тактика рекорда);

    2) победить (попасть в число призеров, финалистов) независимо от того, какой будет показан результат  (тактика победы).

    Разносторонне подготовленным в тактическом отношении  является тот спортсмен, кто сумеет и выложиться, устанавливая рекорд, и победить конкретного соперника.

    Также и тактику в игровых видах  спорта можно только тогда назвать  разносторонней, если спортсмен или  команда одинаково хорошо владеет  тактическими вариантами игры в защите и в нападении.

    Подобно объему, разносторонность техники и тактики делится на общую (демонстрируемую в обычных условиях) и соревновательную (характерную для стрессовых ситуаций) .

    Эффективность техники двигательных действий и  эффективность тактики двигательной деятельности — это степень соответствия техники и тактики конкретного человека избранному критерию оптимальности. Иначе говоря, наиболее эффективный вариант техники (и тактики) — это индивидуально-оптимальный вариант.

    Индивидуально-оптимальные  варианты техники и тактики до сих пор находили опытным путем. Современные вычислительные машины дают возможность моделировать двигательную деятельность и в наглядной форме получать изображение оптимальной техники или тактики.  

Тестирование  и педагогическое оценивание в биомеханике.

    В переводе с английского test означает «проба», «испытание». В биомеханике тестированием называется контрольное испытание человека, осуществляемое для определения его технической и тактической подготовленности. Можно сказать и так: тестирование — это косвенное измерение.

    Измерение заменяют тестированием в двух случаях:

    — во-первых, когда изучаемый объект недоступен прямому измерению;

    — во-вторых, когда изучаемое явление  не вполне конкретно.

    Например, невозможно определить топографию работающих мышц и мышечную силу борца непосредственно во время схватки. Поэтому применяют косвенные измерения в тренировочных или лабораторных условиях.

    Другой  пример: правильнее говорить о тестировании двигательных качеств, чем об их измерении. Так, в итоге измерений, описанных  в предыдущих разделах, получают показатели, лишь косвенно характеризующие двигательные качества, спортивно-техническое и спортивно-тактическое мастерство.

    Чтобы педагог смог использовать результаты тестирования в своей практической деятельности, их подвергают педагогическому оцениванию, т. е. ставят оценку, выражая ее в очках или баллах. Для этого составлены специальные таблицы и шкалы педагогических оценок.  

Качество  теста в биомеханике.

    Точность  тестирования оценивается иначе, чем  точность измерения. При оценке точности измерения результат измерения сопоставляют с результатом, полученным более точным методом. При тестировании возможность сравнения полученных результатов с более точными чаще всего отсутствует. Поэтому нужно проверять не результаты тестирования, а качество теста. И проверку эту следует осуществлять еще до начала тестирования.

    Качество  теста зависит от его информативности  и надежности.

    Информативность показывает, в какой мере тест пригоден для оценки интересующего нас  явления (например, одного из двигательных качеств, уровня технической подготовленности и т. п.).

    Информативность иногда называют валидностью (от английского valid — действенный, имеющий силу; сравните: инвалидность — несостоятельность, недееспособность).

    Различают информативность содержательную (логическую) и эмпирическую (определяемую экспериментально).

    Содержательная  информативность определяется «логически», из соображений здравого смысла. Например, высота прыжка — информативный показатель при контроле за техническим мастерством  гимнастки, а цвет глаз — неинформативный. Но чаще всего необходимы методы определения эмпирической информативности, основанные на вычислении коэффициента информативности.

    Коэффициент информативности — это коэффициент  корреляции между результатами тестирования и результатами измерения критерия информативности. Критерием информативности может служить:

    1) результат, показанный на спортивных  соревнованиях; 

    2) спортивная квалификация;

    3) экспертная оценка того качества, которое тестируется. 

    При биомеханическом контроле следует применять только те тесты, которые обладают высокой информативностью.

    Приведем  пример из биомеханического контроля в художественной гимнастике. Спортсменки  выполняли прыжок «в шпагат». Качество прыжков оценивалось экспертами, и в то же время измерялись биомеханические характеристики: сила отталкивания, длительность фазы опоры и длительность фазы полета. Оказалось, что наибольшей информативностью обладает величина максимальной силы отталкивания: чем сильнее отталкивается спортсменка, тем (в среднем) выше качество прыжка. Коэффициент информативности этого показателя равен 0,70. Такая информативность в теории тестов оценивается как удовлетворительная. Информативность считается отличной, если коэффициент информативности равен 0,85 и выше.

    Надежность  теста — это степень совпадения результатов многократного тестирования одних и тех же людей в одних и тех же условиях.

    Как и информативность, надежность оценивается  по величине коэффициента корреляции. Коэффициентом надежности служит коэффициент  корреляции между двумя рядами результатов, полученных при первом и втором тестировании группы людей. Надежность считается:

    — отличной, если коэффициент надежности больше или равен 0,95;

    — хорошей, когда 

    — удовлетворительной при 

    Отсюда  название простейшего способа проверки надежности теста —метода повторного тестирования (или test-re-test метода).

    Надежность  имеет разновидности — воспроизводимость  и объективность. Методом повторного тестирования проверяется воспроизводимость  результатов тестирования. Воспроизводимость теста высока, если при втором тестировании спортсмены ранжируются так же, как при первом.

    Объективностью (или согласованностью) теста называется степень независимости получаемых результатов от личных свойств человека, осуществляющего тестирование. Чем проще процедура тестирования, тем выше объективность теста. И наоборот, объективность теста снижается по мере повышения требований к квалификации человека, проводящего тестирование.

    Так, высока объективность тестов комплекса  ГТО, для проведения которых достаточно секундомера и рулетки. И значительно ниже, например, объективность тестов, в которых определяется экономичность техники и тактики, поскольку в этом случае нужно использовать достаточно сложные методы измерения энергетических затрат (О том, как определить коэффициенты надежности и объективности, можно прочитать в кн.: Уткин В. Л. Измерения в спорте (введение в спортивную метрологию).—М., 1978; Спортивная метрология/Под общ. ред. В. М. Зациорского.— М., 1982.).  

Педагогическое  оценивание биомеханических параметров.

    Педагогическое  оценивание —завершающий этап процедуры  тестирования. Оно необходимо потому, что на итоговую оценку результатов  тестирования оказывают влияние  пол и возраст человека, состояние  здоровья, температура воздуха и  другие показатели, характеризующие условия, в которых осуществляется биомеханический контроль.

    Формирование  шкалы педагогических оценок (Шкалы  педагогических оценок не следует путать с измерительными шкалами (шкалами  отношений, порядка, наименований)) —  дело чрезвычайно трудоемкое. Предположим, нужно разработать шкалу для оценки результатов тестирования детей, подростков, юношей в возрасте 10—18 лет (табл. 5). В каждую из восьми возрастных групп должно войти не менее 100—200 человек. При этом каждый испытуемый должен выполнить упражнение не менее двух раз. Легко подсчитать, что общее число измерений составит несколько тысяч, и, каким бы простым ни было упражнение, сбор необходимых сведений и их обработка отнимут много времени и труда. Затраты, однако, окупаются достоинствами полученной шкалы, относящейся к классу так называемых перцентильных шкал (от английского percent — процент).

    При использовании перцентильной шкалы  число баллов, полученных при тестировании, показывает, какой процент своих  сверстников опередил испытуемый. Так, в шкале на рис. 25 лучший результат у детей 10 лет равен 26,5м. Иначе говоря, результат 26,5 м или ниже показали 100% испытуемых. А ребенок, показавший, например, результат 8,5 м, опередил 10% детей этого возраста.

    Рис. 26. Наиболее распространенные формы  шкалы педагогических оценок:

    А — прогрессирующая; Б — пропорциональная; В — регрессирующая; пунктир —  сигмовидная. Участки шкал, где наиболее высок прирост оценки (т. е. вознаграждения) за увеличение результата, выделены двойной линией. Например, прогрессирующая шкала стимулирует наивысшие достижения  

Пути  экономизации движений.

    Основными факторами экономичности являются интенсивность мышечной работы, техника двигательных действий и избранный тактический вариант. Для более подробного анализа проследим цепь преобразований метаболической энергии мышечного сокращения в полезный результат двигательной деятельности (рис. 52).

    Как известно, любая форма активности живого организма обеспечивается энергией, запасенной в молекулах аденозинтрифосфата (АТФ). Но лишь около 25% энергии АТФ  переходит в механическую при  мышечном сокращении. Остальные 75% энергетического  запаса расходуются на теплообразование и т. п., не увеличивая полной механической энергии (Происходящие при этом процессы чрезвычайно сложны, во многом еще не познаны и в настоящее время изучаются на клеточном и молекулярном уровне специалистами по физиологии и биохимии). Таким образом, по коэффициенту полезного действия мышцы не лучше машин, созданных человеком (известно, что КПД двигателя составляет у паровоза 5—8%, у автомобиля 20—25%, у тепловоза 40%, у электровоза 60%).