Педагогические измерения в спорте: методы, анализ и обработка результатов

УДК 796/799
ББК 75.1
Г93

Рецензенты:
Неверкович С.Д. – академик РАО, доктор педагогических наук,
профессор, заведующий кафедрой педагогики Российского государственного университета физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК);

Сенькина Г.Е. – доктор педагогических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ, заведующий кафедрой информационных и образовательных технологий Смоленского государственного университета

Губа В.П.
Педагогические измерения в спорте: методы, анализ 
и обработка результатов: монография / В.П. Губа, Г.И. Попов,
В.В. Пресняков, М.С. Леонтьева – М.: «Спорт», 2020. – 324 с.

ISBN 978-5-907225-47-3

В монографии представлены актуальные методологические,
организационно-методические и практические вопросы процесса
измерений, вычислений; рассматриваются элементы тестирования
человека, а также способы их математико-статистической обработки,
встречающиеся в ходе педагогической и научной деятельности различного рода специалистов. Интегрируются и анализируются основные методы обработки данных, включая параметрический и непараметрический критерии, корреляционный, регрессионный, дисперсионный и факторный анализы, позволяющие дать объективную
оценку всего процесса. Приведены необходимые теоретические
сведения и формулы для расчета рейтинговых оценок, наиболее
часто встречающихся в спортивно-педагогических исследованиях
как одного человека, так и коллектива.
Монография предназначена для студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений, специалистов в области физического воспитания и спорта, тренеров, а также исследователей 
из смежных областей науки, применяющих в своей работе математико-статистические методы в целях эффективного решения практических задач.

Г93

© В.П. Губа, Г.И. Попов, В.В. Пресняков,
М.С. Леонтьева, 2020
© Издательство «Спорт», 2020
ISBN 978-5-907225-47-3

Предисловие

Окружающий нас мир дает примеры того, как прогрессирует
человечество и как изменяется он сам. Правда, эти изменения не
всегда положительны, особенно если вспомнить об экологических
и других проблемах, порождаемых цивилизацией.
Именно наука – главная причина столь плодотворно протекающей научно-технической революции, перехода к постиндустриальному обществу. Как основная форма человеческого познания
в наши дни она становится все более и более значимой и востребованной частью реальности.
Особенно важна роль науки в образовании. В основу учебного
процесса заложена научная картина мира, формирующая научное,
достоверное знание о мироздании, о разных областях и сферах
действительности. В системе образования происходит встреча
каждого человека с наукой, начинается подготовка к жизни, формируется мировоззрение. Научные подходы и методы пронизывают
все содержание учебного процесса. Образовательные модели
опираются на сугубо научные обоснования и достижения многих
наук – математики, физики, педагогики, психологии, физиологии,
информатики, биомеханики и т.д. Современное общество нуждается в специалистах, не только обладающих определенной суммой
знаний, но и способных находить выход из нестандартных ситуаций, умеющих адаптироваться к быстроменяющимся условиям
среды и потоку информации. А это возможно только тогда, когда
молодые люди, особенно обучающиеся в системе высшего образования, приобщаются к освоению научных знаний, методов 
и получают навыки проведения научного исследования во всей
его логике и с его инструментарием извлечения полезной информации из массы первичных данных, анализа и интерпретации
результатов опыта. Высшее образование – это не просто образование, которое дает больше информации, знаний и навыков, чем

3

в колледже или техникуме. Его прикладной, прагматический компонент обязательно является производным, по крайней мере,
тесно связанным с компонентом чисто теоретическим, научным.
Только это и дает силу истинному образованию, не позволяя ему
стать простой констатацией бытовых наблюдений над жизнью
и освоением лишь элементарных профессиональных операций
в практической деятельности.
Система образования, включающая в себя науку, пополняет
саму науку интеллектуальными кадрами наиболее одаренных,
талантливых, неординарных личностей из числа обучающихся,
способствуя тем самым подъему общества на новый интеллектуальный уровень во всех сферах человеческой деятельности.
Характерной чертой современного образования является вовлечение заинтересованных студентов в научные исследования. 
Но для этого студент должен иметь элементарные представления
о них.
В спортивно-педагогической практике необходим постоянный
педагогический контроль за состоянием здоровья, уровнем развития физических способностей, степенью освоения спортивной
техники, совершенствованием спортивной формы и тренированностью с целью постоянной коррекции применяемых методов,
средств, а также адекватных объемов нагрузки. Решение такой
сложной функции педагогом-тренером предполагает постоянное
применение качественной математической обработки значительной информации, получаемой в ходе профессиональной деятельности.
Знание и умение правильно пользоваться математико-статистическим аппаратом специалистами в области физической культуры
и спорта явилось бы существенным шагом в объективизации 
и положительной результативности процесса физического воспитания и спортивной тренировки, что в свою очередь послужило
бы качественным толчком в эффективности изложения материала
начиная от выпускных квалификационных работ и заканчивая
серьезными диссертационными исследованиями.
Предлагаемая монография ставит своей целью ознакомить читателя с многими процессами в педагогической деятельности, которые

4

можно не только оценить, но и сравнить как сиюминутно, так 
и в динамике всех исследований.
Монография предназначена для студентов, магистрантов, аспирантов, докторантов, сотрудников педагогических вузов, специалистов в области физической культуры и спорта, тренеров, а также
исследователей из смежных областей науки, применяющих статистические методы при решении практических задач.

ГЛАВА 1. 
НАУКА О ПЕДАГОГИЧЕСКИХ 
ИЗМЕРЕНИЯХ

1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О НАУКЕ 
И ИЗМЕРЕНИЯХ

Измерением какой-либо физической величины называется операция, в результате которой определяется, во сколько раз эта величина больше (или меньше) другой величины, принятой за эталон.
Широкое распространение получило и такое определение: «Измерение – познавательный процесс, заключающийся в сравнении
путем физического эксперимента данной величины с известной
величиной, принятой за единицу сравнения».
В Национальном стандарте РФ «Метрологическое обеспечение» дано определение более лаконичное, но содержащее ту же
мысль: «Измерение – нахождение значения физической вели-
чины опытным путем с помощью специальных технических
средств».
Сравнение неизвестного размера с известным и выражение
первого через второй в кратном или дольном отношении человеку
приходится делать в жизни бесчисленное количество раз. Сравнивая мысленно высоту людей с представлением о единице длины
в Международной системе, мы измеряем их рост на глаз с точностью до нескольких сантиметров. Некоторые из нас могут на глаз
определить, с какой примерно скоростью движется автомобиль.
Результаты таких измерений в значительной мере зависят от квалификации тех, кто их выполняет. Штангист, например, довольно
точно может определить массу поднимаемой штанги. В этом случае
информация о размерах тех или иных физических величин, 
доставляемая с помощью органов чувств, сравнивается с представлением о соответствующих единицах, и неизвестные размеры

6

выражаются через эти единицы в кратном или дольном отношении.
Измерения, основанные на использовании органов чувств человека (осязания, обоняния, зрения, слуха и вкуса), называются
органолептическими. Измерение времени, например, или гравитации (космонавтами) основывается на ощущениях. Еще менее
совершенные измерения строятся на впечатлениях. К ним относятся конкурсы мастеров искусств (скульпторов, художников,
поэтов, композиторов), соревнования спортсменов по фигурному
катанию, художественной гимнастике и т.п. Измерения, основанные на интуиции, называются эвристическими. При всех таких измерениях, кроме ранжирования (расстановки измеряемых величин
в порядке возрастания или убывания их величин), широко применяется способ попарного сопоставления, когда измеряемые величины сначала сравниваются между собой попарно и для каждой
пары результат сравнения выражается в форме «больше – меньше»
или «лучше – хуже». Затем ранжирование проводится на основании результатов попарного сопоставления.
Человек – высокосовершенное «средство измерения». Однако
вполне объективными могут считаться только измерения, выполняемые без участия человека.
Измерения, выполняемые с помощью специальных технических средств, называются инструментальными. Среди них могут
быть автоматизированные и автоматические.
Автоматизированные измерения не исключают участия в них
человека. Он может, например, проводить съем данных с отсчетного устройства измерительного прибора (шкалы со стрелкой или
цифрового табло), вести их регистрацию в журнале и обрабатывать
вручную или с помощью вычислительных машин. На качество
этих операций влияет настроение человека, степень его сосредоточенности, серьезности, мера ответственности за порученное
дело, уровень профессиональной подготовки, то есть элемент
субъективизма при автоматизированных измерениях остается.
Автоматические измерения выполняются без участия человека. Результат их представляется в форме документа и является
совершенно объективным.

7

В зависимости от способа получения результата измерения
делятся на следующие виды: прямые измерения, косвенные измерения, совокупные измерения, совместные измерения.
Прямым измерением называется такое, при котором измеряется
непосредственно интересующая нас величина. Прямые измерения
выполняются при помощи измерительной аппаратуры, предназначенной для данной величины. Примерами прямых измерений
являются измерение температуры – термометром, электрического
напряжения – вольтметром, длины предмета – линейкой и т.п.
Прямые измерения – основа более сложных видов измерений.
Косвенным измерением называется такое, результат которого
находится на основании прямых измерений величин, связанных
с измеряемой величиной известной зависимостью. В качестве
примера косвенных измерений можно указать на измерение мощности в цепях постоянного тока амперметром и вольтметром.
Значения некоторых величин легче и проще находить путем косвенных измерений, так как прямые измерения иногда практически
невозможно осуществить. Например, плотность твердого тела
обычно определяют по результатам измерений объема и массы.
Совокупными измерениями называются такие, в которых значения измеряемых величин находят по данным повторных измерений одной или нескольких одноименных величин при различных
сочетаниях мер или этих величин. Результаты совокупных измерений находят путем решения системы уравнений, составляемых
по результатам нескольких прямых измерений.
Совместные измерения – это одновременные измерения 
(прямые или косвенные) двух или более неоднородных физических величин для определения функциональной зависимости
между ними. Например, определение зависимости длины тела
от температуры.
По характеру изменения измеряемой величины в процессе
измерения различают статистические, динамические и статические измерения.
Статистические измерения связаны с определением характеристик случайных процессов, звуковых сигналов, уровня
шумов и т.д. 

8

Динамические измерения связаны с такими величинами, которые в процессе измерений претерпевают те или иные изменения.
Например, усилия, развиваемые спортсменом в опорный период
при прыжках в длину с разбега.
Статические измерения имеют место тогда, когда измеряемая
величина практически постоянна (длина прыжков в длину, дальность полета снаряда, вес ядра и т.д.).
По количеству измеряемой информации измерения бывают
однократные и многократные.
Однократные измерения – это одно измерение одной величины, то есть число измерений равно числу измеряемых величин.
Так как однократные измерения всегда сопряжены с погрешностями, следует проводить не менее трех однократных измерений
и конечный результат находить как среднее арифметическое.
Многократные измерения характеризуются превышением числа
измерений количества измеряемых величин. Обычно минимальное число измерений в данном случае больше трех. Преимущество
многократных измерений – в значительном снижении влияний
случайных факторов на погрешность измерения.
По отношению к основным единицам измерения делят на
абсолютные и относительные.
Абсолютными измерениями называют такие, при которых 
используется прямое измерение одной (иногда нескольких) основной величины, и при этом в расчетах может использоваться одна
или несколько физических констант, значения которых общеизвестны. Так, в известной формуле P = m×g масса m – основная
физическая величина, которая может быть измерена прямым
путем (взвешиванием), а ускорение свободного падения (g) –
физическая константа.
Относительные измерения базируются на установлении отношения измеряемой величины к однородной, применяемой в качестве единицы. Понятно, что искомое числовое значение зависит
от используемой единицы измерения.
В спортивной практике очень большая часть измерений 
производится с помощью электроизмерительных приборов. 
Поэтому необходимо сказать о том, что в зависимости от 

9

способа использования мер различают следующие методы измерений: 
– метод непосредственной оценки, 
– методы сравнения.
Сущность метода непосредственной оценки заключается 
в том, что о значении измеряемой величины судят по показанию
одного (прямые измерения) или нескольких (косвенные измерения) приборов, заранее проградуированных в единицах измеряемой величины или в единицах других величин, от которых зависит
измеряемая величина. Простейшим примером метода непосредственной оценки может служить измерение какой-либо электрической величины – тока, напряжения, мощности, сопротивления
и т.д. – одним прибором, шкала которого соответственно проградуирована в амперах, вольтах, ваттах, омах и т.д. В этих случаях
о значении измеряемой величины судят по показанию прибора.
К методам сравнения относятся все те методы электрических измерений, при которых измеряемая величина сравнивается
с мерой. Таким образом, отличительной чертой методов сравнения
является непосредственное участие мер в процессе измерения.
Методы сравнения распадаются на три группы: нулевой метод,
дифференциальный метод, метод совпадения.
Нулевой метод характеризуется применением методов уравнивания, посредством которых измеряемая величина сравнивается или прямо с мерой, или с известной электрической величиной, значение которой определяется мерой. Эффект, производимый измеряемой величиной, уравновешивается эффектом,
производимым известной величиной, таким образом, что при
достижении равновесия наблюдается исчезновение определенного явления, например тока в участке цепи или напряжения на
нем. Отсутствие тока или напряжения может быть отмечено 
с очень большой точностью, определяемой порогом чувствительности и стабильности служащих для этой цели приборов –
гальванометров и других устройств. Вследствие этого, а также
потому, что меры могут быть выполнены с большой точностью,
получается и большая точность измерений, присущая нулевому
методу.

10