extracted_text:
«МОДЕЛИРОВАНИЕ СОРЕВНОВАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
СПОРТСМЕНОВ В КОМБИНИРОВАННОМ ЭСТАФЕТНОМ
ПЛАВАНИИ» 2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ……………………………………………………………………..…...3
Глава 1. Анализ научнометодической литературы………………….…………..5
1.1.  Методы прогнозирования в спорте…………………………………………..5
1.2. Динамика спортивных достижений в плавании и их моделирование………..7
1.3.  Соревновательная деятельность спортсменов в комбинированном эстафетном
плавании…..…………………………………………………………10
Глава 2. Задачи, методы и организация исследования………………………..…13
2.1. Задачи исследования ………………………………………………………...13
2.2.  Методы исследования…………………………………………………….…14
2.3.  Организация исследования……………………………………………….…15
Глава 3. Результаты исследования и их обсуждение…………………………….16
3.1. Динамика спортивных достижений в комбинированной эстафете 4 по 100м у
мужчин на Олимпийских играх …………………………………….……………16
3.2. Взаимосвязь результатов спортсменов на отдельных этапах в комбинированной
эстафете 4 по 100м и индивидуальном плавании……………18
3.3. Оценка успешности выступлений отдельных пловцов на этапах
комбинированной эстафеты 4 по 100м у мужчин………………………………...19
Выводы и практические рекомендации………………………………..…………23
Литература…………………………………………………….……………..……24. 3
ВВЕДЕНИЕ
Плавание – один из основных современных видов спорта. Это второй по
количеству очков и медалей вид Олимпийской программы. Поэтому не случайно
плаванию уделяется большое внимание  во всех странах мира.
 Для современного спорта характерен стремительный рост рекордов,
значительная интенсификация тренировочных и соревновательных нагрузок,
острая борьба равных по силе соперников / 25 /. Характерной особенностью
соревновательной спорта является всеохватывающий, научно обоснованной,
заинтересованный поиск молодежи, которой по плечу большие тренировочные
нагрузки и высокие темпы спортивного совершенствования, обеспечивающие
выход спортсмена на уровень мировых достижений.
Прогнозирование спортивных достижений в индивидуальных номерах
программы соревнований по плаванию на основе математического описания
динамики результатов отдельных спортсменов. Рекордам отдельных стран и мира,
десяти сильнейших пловцов года посвящено немало работ / 6, 28 /.  В то же время
практически не уделяется внимание прогнозированию рекордов в эстафетном
плавании вследствие меньшей вероятности выполнения прогноза изза увеличения
факторов, определяющих результат соревновательной деятельности в эстафетах: 4
по 100м и 4 по 200м вольным стилем, комбинированная эстафета 4 по 100м.
Целью настоящего исследования явилось изучение путей повышения
эффективности прогнозирования и оценки результатов соревновательной
деятельности в эстафетном комбинированном плавании 4 по 100м  мужчины.
Полученные результаты исследования обладают научной новизной и могут быть
использованы для изучения факторов, определяющих результативность пловцов в
комбинированном эстафетном плавании, а спортивной практике для принятия
решений при определении состава участников эстафет и оценки уровня 4
спортивного результата эстафеты и ее отдельных участников. 5
Глава 1. Анализ научнометодической литературы
1.1.  Методы прогнозирования в спорте
Искусство предвидеть будущее прошло много этапов. От неуверенных
предсказаний явлений природы в далекой древности, через первые успехи
философовматериалистов к современным методам научного познания. В
настоящее время проблема научного прогнозирования актуальна для многих в
общественной жизни, в том числе и для физической культуры и спорта.
Важность разработки проблемы прогнозирования в области спорта
обусловлена рядом причин: вопервых, значительным повышением политической и
социальной значимости спорта; вовторых, необходимого поиска новых путей
подготовки квалифицированных спортсменов, а также дальнейшего повышения
массовости физической культуры и спорта в стране; в третьих, значительным
усложнением и увеличением масштабности физкультурного движения и спорта, их
структуры и функций / 1 /.
Актуальность проблемы прогнозирования обусловлена тесной связью
прогнозирования с управлением подготовкой спортсменов. Известно, что для
успешного управления необходима четко поставленная и обусловленная цель.
Прогнозы как раз и являются такими, научнообоснованными ориентирами для
процесса управления / 27 /.
Прогнозирование спортивных достижений составляет исходный этап всей
работы по плаванию подготовки спортсменов на олимпийский цикл.
Необходимость прогнозирования спортивных результатов на будущее
олимпийское первенство отмечается многими авторами /24, 31 /.
Прогнозирование успешности соревновательной деятельности позволила бы
правильно и экономно распоряжаться экономическим потенциалом страны,
сохранить силы и направить деятельность человека в область, где он может
принести большую пользу, повысить надежность выступления спортсменов на 6
соревнованиях / 32 /.
Точность прогнозирования в существенной степени зависит от качества
полученных данных и методов их обработки.
В принципе развитие спортивных результатов, спортивного уровня можно
оценить и прогнозировать почти во всех в идах спорта. В видах спорта с
измеряемыми результатами, полученными в относительно постоянных условиях,
это достигается достаточно легко.
В гимнастике, фигурном катании на коньках, прыжках в воду
прогнозирование результатов наиболее затруднительно изза оценки сложности
программы и точности ее исполнения / 14 /.
Прогнозирование практически сводится к отысканию наиболее
подходящего в каждом конкретном случае вида математической функции,
отражающей динамику наблюдаемого процесса. Чаще всего используются:
линейная и степенная функции (обычно последняя дает более корректные
результаты). Рассчитав и подставив в уравнение функции соответствующие
числовые значения, мы получаем возможность судить о вероятностном результате
будущего чемпиона / 8 /.
Выбор типа экстраполяционной функции зависит от задач прогнозирования,
способа плавания и дистанций. В каждом конкретном случае могут быть
подобраны наиболее эффективные математические формулы. Практика показала,
что в плавании для прогнозирования олимпийских и мировых достижении й могут
применяться следующие элементарные функции: линейная, степенная,
экспоненциальная, квадратичная.  Причем выбор вида кривых, обычно базируется
на личном опыте и интуиции авторов и идеи, что рост рекордов по мере
приближения к физиологическим пределам должен замедляться.
Следует отметить, что при длительной экстраполяции (6 – 8 лет вперед)
часто наблюдается расхождение прогнозируемых результатов с реальными. Это
обусловлено несколькими факторами: 7
появлением принципиально новых тренировочных программ,

позволяющих существенно повысить уровень специальной
подготовленности пловца

расширяющих наше представление о человеческих возможностях
появлением выдающихся личностей – спортивных талантов,

условиями проведения крупнейших международных
состязаний, которые могут существенно отличаться от обычных.
1.2. Динамика спортивных достижений в плавании и их
прогнозирование
Прогнозирование соревновательной деятельности спортсменов  необходимо
для определения модельных характеристик подготовленности пловцов,
соответствующих прогнозируемых результатам и планирования подготовки в
целом. Тренеру, прежде всего надо знать на каком уровне его воспитанникам
предстоит вести спор с конкурентами. Данная задача решается путем
прогнозирования динамики спортивных достижений. Спортивный прогноз это
вероятностное утверждение о результатах соревновательной деятельности в
будущем с относительно высокой степенью достоверности.
Многочисленные публикации / 6, 9, 10, 28, 36, 37 /, посвященные анализу
динамики спортивных достижений и прогнозированию рекордов основаны на
анализе динамике изменения прогнозирующей функции за какойлибо
предшествующий период с тем, чтобы определив закономерности ее развития,
прогнозировать результат на будущей период.
Методы прогнозирования я не свободны от некоторых недостатков, так как
не учитывают появления новых методик тренировок. Изменения техники, что при
водит к резкому повышению результатов. Рост рекордных скоростей в плавании за
последние четверть века определяется совокупностью факторов / 6 /:
 повышение жизненного уровня людей 8
 бурный рост акселерации в послевоенные годы
 грандиозный размах строительства закрытых плавательных бассейнов
 массовое обучение плаванию детей дошкольного возраста
 значение «удельного» веса плавания в Олимпийской  программе
 обострение борьбы за мировое первенство
Кардинальные изменения в процессе подготовки пловцов, призванных
оспаривать мировое первенство:
 изменение больших по объёму и интенсивности тренировками,
проплывание более 15 км в день со скоростью в пределах 7090% от
максимальной.
 применение эффективных и восстановительных средств,
всесторонней медицинской помощи и специального питания.
 совершенствование техники плавание.
 привлечение учёных, работающих в областях физиологии и биологии,
биохимии и биомеханики, медицины и психологии, гидродинамики и
кибернетики для подготовки пловцов экстракласса.
 усовершенствование отбора детей в плавание и применение новых
тестов.
 появление «глубоких» бассейнов (глубина более двух метров по всей
длине бассейна).
 повышение результатов пловцов в связи с предпринятыми мерами по
устранению волн на поверхности воды бассейнов (волны, создаваемые
пловцами; волны, образуемые путем отражения от стенок бассейна).
 бритье отдельными спортсменами волос на теле перед
ответственными стартами, использование гидрокостюмов. Это дает
им новое ощущение движений в воде и способствует повышению
результатов. 9
В других работах подчеркивается, что темпы роста рекордов являются
следствием совершенствования подготовки. В частности, таких звеньев этой
системы, как ранняя спортивная специализация, тщательная первоначальная
подготовка, исключительно высокие тренировочные нагрузки, рациональные
планирование тренировочного процесса, достаточное материальнотехническое
обеспечение / 2 /.
В числе факторов стимулирующих мобилизацию функциональных резервов
организма пловца и адаптационные реакции. Следует, прежде всего, назвать
широкое использование тренировки в условиях среднегорья (200022000м и более
над уровнем моря), централизацию подготовки сильнейших пловцов с целью
обеспечения жёсткой конкуренции при выполнении программ тренировочных
занятий и при участии в контрольных соревнованиях.
Широкое распространение получили различные формы совместной
подготовки различных стран. Пловцы СССР тесно сотрудничали со спортсменами
ГДР и ряда других стран, принимая участия в совместных сборах и контрольных
соревнованиях / 25 /.  А так как методы прогнозирования не учитывают
перечисленные факторы, то есть очевидно не имеет смысла брать и в расчеты
результаты 50летней давности, не дающие точного прогноза / 14 /.
Прогнозировать результаты на ближайший период следует на основе анализа
достижений не более 20летней давности.
На динамику роста спортивных достижений влияет много причин.  Поэтому
невозможно точно предугадать какой именно результат будет показан в
ближайший год или на ближайших Олимпийских играх. Такой прогноз может быть
лишь приближенным. Накопленный опыт прогнозирования показывает, что в
случае нормального распределения примерно две трети всех результатов
находятся в пределах одной стандартной ошибки от наиболее вероятностного
прогнозируемого значения / 30 /.
Многими авторами отмечается, что результаты десяти сильнейших 10
спортсменов мира лучше отражают тенденции развития плавания по сравнению с
мировыми рекордами или результатами победителей Олимпиад /6, 33 /.
Высокие темпы роста спортивных достижений являются характерной
тенденцией спортивного плавания. Для того, чтобы не потерять достигнутого в
отдельных номерах программы спортивного плавания и выйти на уровень
сильнейших пловцов мира, необходимо иметь представление о динамике роста
спортивных достижений и уровне рекордных результатов в будущем.
Таким образом, можно заключить, что при всей важности проблемы
прогнозирования рекордов единого подхода к этой проблемы нет. Есть множество
рекомендаций по учету различных факторов, влияющих на рост спортивных
достижений. Однако методик, которые на количественном уровне включают их в
модель пока нет. Главная дискуссия происходит – по выбору функции, которая
наилучшим образом описывает динамику результатов во времени, количество лет,
составляющих базу данных для экстраполяции. Повидимому при краткосрочном,
на один – два года предсказании вполне приемлема будет линейная модель с
небольшими базами данных (812 лет), однако при прогнозировании на более
длительные сроки необходим содержательный историкогеографический анализ с
попыткой определить момент смены периода. Здесь нельзя не учитывать
постепенное замедление прироста мировых достижений, в связи, с чем
предпочтительней будут криволинейные, в частности экспоненциальные модели.
К сожалению, не уделяется достаточно внимания прогнозированию
результатов в эстафетном плавании вследствие меньшей вероятности прогноза
вследствие командного характера соревновательной деятельности пловцов в
эстафетах.
1.3. Соревновательная деятельность спортсменов в эстафетном
плавании
Международные соревнования по плаванию до 1908 года проводились без 11
унифицированных правил. Программа Олимпийских соревнований менялась по
желанию страны организатора. Так, первый раз эстафетное плавание проводилось
во Франции на Олимпиаде 1890 года 5 по 40 метров вольным стилем.
Олимпийские рекорды в комбинированной эстафете 4 по 100м у мужчин
Таблица 1.
№
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10
.
11
.
12
.
13
.
14
.
Год
1896 Афины
(Греция)
1900 Париж
(Франция)
1904 СентЛуис
(США)
1908 Лондон
(Англия)
1912 Стокгольм
(Швеция)
1920 Антверпен
(Бельгия)
1924 Париж
(Франция)
1928 Амстердам
(Голландия)
1932 ЛосАнджелес
(США)
1936 Берлин
(Германия)
1948 Лондон
 (Англия)
1952 Хельсинки
(Финляндия)
1956 Мельбурн
(Австралия)
1960 Рим
(Италия)
Результат
нет
Страна
5 х 40 в/с (мужчины)
Германия
4 х 50ярд.в/с (мужчины)
2.04,6 сек. (США)
4 х 200м в/с (мужчины)
10.55,6 сек. (Англия)
4 х 200м в/с (мужчины)
4 х 100м в/с (женщины)
4 х 200м в/с (мужчины)
4 х 100м в/с (женщины)
4 х 200м в/с (мужчины)
4 х 100м в/с (женщины)
4 х 200м в/с (мужчины)
4 х 100м в/с (женщины)
4 х 200м в/с (мужчины)
4 х 100м в/с (женщины)
4 х 200м в/с (мужчины)
4 х 100м в/с (женщины)
4 х 200м в/с (мужчины)
4 х 100м в/с (женщины)
4 х 200м в/с (мужчины)
4 х 100м в/с (женщины)
4 х 200м в/с (мужчины)
4 х 100м в/с (женщины)
10.11,6 сек.
(Австралия)
5.52,8 сек. (Англия)
10.04,4 сек. (США)
5.11,6 сек. (США)
9.53,4 сек. (США)
4.58,8 сек. (США)
9.36,2сек. (США)
4.47,6 сек. (США)
8.58,4 сек. (Япония)
4.38,0 сек. (США)
8.51,5 сек. (Япония)
4.36,0 сек. (Голландия)
8.46,0 сек. (США)
4.29,2сек. (США)
8.31,1 сек. (США)
4.24,4 сек. (Венгрия)
8.23,6 сек. (Австралия)
4.17,1 (Австралия)
4 х 200м в/с (мужчины)
4 х 100м комб. (мужчины)
4 х 100м в/с (женщины)
4 х 100м комб (женщины)
8.10,2 сек. (США)
4.05,4 сек. (США)
4.08,9 сек. (США)
4.41,1 сек. (США) 15
.
16
.
17
.
18
.
1964 Токио
(Япония)
1968 Мехико
(Мексика)
1972 Мюнхен
(ФРГ)
1978 Монреаль
(Канада)
12
4 х 200м в/с (мужчины)
4 х 100м комб. (мужчины)
4 х 100м в/с (женщины)
4 х 100м комб (женщины)
4 х 100м в/с (мужчины)
4 х 200м в/с (мужчины)
4 х 100м комб.(мужчины)
4 х 100м в/с (женщины)
4 х 100м комб.(женщины)
4 х 100м в/с (мужчины)
4 х 200м в/с (мужчины)
4 х 100м комб.(мужчины)
4 х 100м в/с (женщины)
4 х 100м комб.(женщины)
4 х 200м в/с (мужчины)
4 х 100м комб. (мужчины)
4 х 100м в/с (женщины)
4 х 100м комб.(женщины)
3.33,2 сек. (США)
7.52,1 сек. (США)
4.03,8 сек. (США)
4.33,9 сек. (США)
3.31,7 сек. (США)
7.52,3 сек. (США)
3.54,9 сек. (США)
4.02,5 сек. (США)
4.28,3 сек. (США)
3.26,42 сек. (США)
7.35,78 сек. (США)
3.48,16 сек. (США)
3.55,19 сек. (США)
4.20,75 сек. (США)
7.23,22 сек. (США)
3.42,22 сек. (США)
3.44,82 сек. (США)
4.07,95 сек. (ГДР)
В табл. 1 приведены спортивные результаты комбинированной эстафете 4 по
100м у мужчин на Олимпийских играх. С ростом популярности плавания
программа международных соревнований постепенно расширялась. Это относится
и к эстафетному плаванию. С 1908 года в программу Олимпийских игр включена
эстафета 4 по 200м вольным стилем для мужчин, а с 1912 года – эстафета 4 по
100м вольным стилем для женщин. С 1960 года в программу по плаванию
включена комбинированная эстафета 4 по100м (первый этап – кроль на спине,
второй этап – брасс, третий этап дельфин, последний этап – кроль на груди) для
мужчин и женщин. В 1964, 1968, 1972 годах мужчины стартовали в эстафете 4 по
100м вольным стилем, впоследствии эта эстафета была исключена из программы
Олимпийских игр. В настоящее время, в соответствии с правилами ФИНА,
международные соревнования и фиксация мировых рекордов проводятся в
эстафетах 4 по 100м и 4 по 200м вольным стилем (последняя только у мужчин) и
комбинированной эстафете 4 по 100м у мужчин и женщин. 13
Спортивные достижения в эстафетном плавании зависят от уровня
результатов участников эстафет. В тоже время следует отметить / 4 /, что для
лучших участников эстафеты характерны:
 хорошая реакция на движущий объект,
 отсутствие потерь времени при смене этапов,
 высокие моральноволевые качества (стремление выступить в
эстафете лучше, чем в индивидуальных стартах).
Однако отсутствие интегрального критерия успешности выступления
пловца в эстафете тормозит разработку модельных характеристик участника
эстафеты и сказывается на качестве выбора участников эстафетного плавания.
Таким образом, вопрос оценки успешности выступления пловцов в эстафетном
плавании требует дальнейшей разработки.
Настоящая работа посвящена исследованию прогнозирования результатов
эстафетного плавания и оценки успешности выступлений участников эстафет.
Глава 2. Задачи, методы и организация исследования.
2.1. Задачи исследования
Целью настоящего исследования явилось изучение путей повышения
эффективности прогнозирования и оценки результатов соревновательной
деятельности пловцов в комбинированном эстафетном плавании.
Перед исследованием были поставлены следующие задачи:
1. Определить математическую модель динамики результатов в
комбинированном эстафетном плавании на Олимпийских играх
2. Определить взаимосвязь индивидуальных результатов с результатами на
отдельных этапах комбинированного эстафетного плавания
3. Разработать методику оценки успешности выступления отдельных
пловцов и команд в комбинированном эстафетном плавании. 14
Поставленные перед исследованием задачи решались с использованием
следующих методов исследования;
1. Анализ научнометодической литературы
2. Сбор и систематизация спортивных результатов в индивидуальных
стартах и комбинированном эстафетном плавании.
3. Математикостатистические методы.
2.2. Методы исследования
Анализ научнометодической литературы. В процессе исследования были
проанализированы около 30 источников на русском языке.
Сбор и систематизация спортивных результатов. Результаты
комбинированных эстафет 4 по 100м у мужчин для расчета модели динамики
спортивных достижений переводились из традиционной формы представления в
секунды.
Для определения взаимосвязи индивидуальных результатов пловцов с
результатом комбинированного эстафетного плавания на отдельных этапах были
проанализированы протоколы соревнований по плаванию: России,  Европы. Мира,
Олимпийских игр. Индивидуальные результаты пловцов и результаты на
отдельных этапах комбинированной эстафеты переводились в секунды.
Математикостатистические методы.
Для  выбора математической функции, описывающей динамику
достижений, использовались следующие зависимости: прямолинейная;
показательная; степенная.
Значения параметров перечисленных функций определялись методом
наименьших квадратов путем решения уравнений в электронных таблицах Excel.
О точности описания динамики спортивных достижений каждых из трех
полученных уравнений можно судить по ошибке аппроксимации.  Для нахождения 15
ошибки аппроксимации необходимо определить сумму квадратов разностей
между реальными и расчетными значениями рекордов по уравнению, разделить
сумму на степень свободы (п 1), а затем извлечь корень из полученного числа.
Для определения взаимосвязи индивидуальных результатов и результатов
пловцов на отдельных этапах эстафет использовался регрессионный анализ,
включающий расчет коэффициентов корреляции, коэффициентов уравнения
регрессии, стандартной ошибки уравнения регрессии. Анализ регрессионных
остатков / 12, 17 / относительно регрессионной модели проводился с учетом
пятибалльной градации оценок и их емкости / 26 /.
2.3. Организация исследования
Для определения математической модели динамики спортивных
достижений в комбинированном эстафетном плавании были использованы
мировые рекорды с 1960 по 2012 годы.
Результаты в индивидуальных номерах программы и в комбинированном
эстафетном плавании были проанализированы у 35 пловцов, специализирующихся
в способе кроль на спине, у 40 пловцов, специализирующихся в способе брасс, 36
пловцов, специализирующихся в способе дельфин, и у 38 пловцов,
специализирующихся в способе кроль на груди. 16
Глава 3.  Результаты исследования и их обсуждение
3.1. Динамика рекордов мира в комбинированной эстафете 4 по 100м у
мужчин
Данные о тенденциях развития достижений в комбинированной эстафете 4
по 100м можно получить, анализируя динамику мировых рекордов (табл.2).
Таблица 2
Динамика мировых рекордов в комбинированной эстафете 4 по 100м
мужчины с 1960 по 2014 год
№ Год
1.
1960
1968
2.
3.
1872
1976
4.
1996
5.
6.
2000
2003
7.
2004
8.
9.
2008
2009
10
.
Страна
США
США
США
США
США
США
США
США
США
США
Результат
4.05,4
3.54,9
3.48.16
3.42,22
3.34,84
3.33,73
3.31.54
3.30,68
3.29,34
3.27,28
Результат (сек.)
245,4
234,9
228,16
222,22
214,84
213,73
211,54
210,68
209,34
207,28
Методика подбора функций и определения параметров уравнений
динамики достижений в комбинированной эстафете была аналогична методике
анализа динамики рекордов в индивидуальном плавании / 6 /.  Параметры
прямолинейной,  показательной и степенной функций, описывающих динамику
рекордов комбинированной эстафеты 4 по 100м у мужчин, приведены в табл.3.
Параметры прямолинейной,  показательной и степенной функций,
описывающих динамику рекордов комбинированной эстафеты 4 по 100м у мужчин
Таблица 3 17
№
Уравнения регрессии
1
2
3
.
.
.
Прямолинейная функция
У =    1,0426 * Х +243,20
Показательная функция
У =    27,3184 * Х + 258,05
Степенная функция
У =    0,0523 * Х + 2,42
Ошибка
уравнения
регрессии
± 2,91
± 1,75
± 3,11
Наиболее точное описание динамики спортивных достижений в
комбинированной эстафете 4 по 100м дает показательная функция. Ошибка
аппроксимации для показательной функции у мужчин составляет ± 1,75сек.
Уравнение показательной функции можно использовать для прогнозирования
результатов эстафеты.
Для прогнозирования уровня результатов комбинированной эстафеты
необходимо в уравнение показательной функции подставить календарное время
прогноза (Х) и произвести расчет наиболее вероятного уровня спортивных
достижений в комбинированной эстафете. Календарное время в уравнении есть
разность между годом прогноза и базовым годом 1960. Так, для прогноза на 2015
год, когда состоится Чемпионат мира в Казани, календарное время составит: 2015
– 1960  = 55. Вычисляя значения спортивных достижений, следует помнить, что в
уравнении показательной функции вместо календарного времени используется его
логарифм. Прогнозируемый результат в комбинированной эстафете у мужчин на
2015 год по уравнению показательной функции составит   сек. или в традиционной
форме представления 3. 23,25 сек. Прибавляя и отнимая от данного результата
ошибку аппроксимации (± 1,75), получаем наиболее вероятный интервал
прогнозируемого результата 1. 67.90 – 1.67.45.
Знание прогнозируемого уровня результатов в комбинированном 18
эстафетном плавании необходимо при перспективном планировании подготовки
спортсменов в командах на этапе высшего мастерства.
3.2. Взаимосвязь результатов  спортсменов на отдельных этапах в
комбинированной эстафете 4 по 100м и индивидуальном плавании
Для определения  взаимосвязи индивидуальных результаты пловцов на
отдельных этапах комбинированной эстафеты был применен регрессионный
анализ, включающий расчет коэффициентов корреляции, коэффициентов
уравнения регрессии, стандартной ошибки уравнения регрессии. Результаты
регрессионного анализа для отдельных этапов эстафеты приведены в табл.4.
Как видно из приведенных в таблице данных коэффициенты корреляции
между индивидуальными результатами и результатами пловцов на этапах
эстафеты достаточно высоки от 0,9678 до 0,9883.
 Это говорит о том, что индивидуальные результаты в значительной степени
определяют уровень достижения пловцов на отдельных этапах комбинированного
эстафетного плавания. Высокие коэффициенты корреляции позволяют
использовать уравнения регрессии в качестве регрессионных моделей / 20 /.
Полученные уравнения регрессии тренер может использовать для
прогнозирования результата эстафеты по индивидуальным результатам пловцов.
Так участники эстафеты сборной команды России на чемпионате Европы имели
следующие результаты в индивидуальных номерах программы: Борисов Виталий
(на спине) – 54,80сек., Стрельников Кирилл (брасс) – 1.00,17сек. или 60,17сек.,
Коновалов Никита (дельфин) – 52,16 сек., Сырников Виталий (кроль на груди) –
48,88 сек. Подставляя результаты участников эстафеты в уравнения регрессии,
получаем результаты на отдельных этапах комбинированной эстафеты: 56,89 +
63,29 + 54,91 + 50,26. Сложив результаты, полученные для отдельных этапов
комбинированной эстафеты, получим результат эстафеты в целом: 225,35 сек. или
3.45.35сек. Реальный результат в комбинированной эстафете у пловцов сборной 19
команды составил 3.45,92 сек., что всего лишь на 0,57 сек . хуже, чем
спрогнозированный по уравнениям регрессии.
Параметры регрессионного уравнения взаимосвязи индивидуальных
результатов с результатами пловцов  комбинированной эстафеты 4 по 100м у
Таблица 4
мужчин
Уравнения регрессии
1 этап эстафеты (100м на спине)
Тэ1 = 0,9405 * Ти  + 3,52
2 этап эстафеты (100м брасс)
Тэ2 = 1,0366 * Ти   2,66
3 этап эстафеты (100м баттерфляй)
Тэ3 = 0,8263 * Ти  + 9,17
4 этап эстафеты (100м кроль на груди)
Тэ4 = 1,0824 * Ти   5,31
Результат эстафеты (по   Ти )
 Т эст. =  1,0916 *   Ти   22,18
Коэффициент
корреляции
Стандартное
отклонение
уравнения
регрессии
0,47
0,66
0,68
0,68
1,76
0,9769
0,9895
0,9883
0,9678
0,9806
Условные обозначения: Тэ2, Тэ2, Тэ2, Тэ2 – время в секундах на отдельных
этапах комбинированной эстафеты 4 по 100м у мужчин. Ти – индивидуальные
результаты пловцов, выраженные  в секундах,  на дистанции 100м в своих способах
плавания.
3.3. Оценка успешности выступлений отдельных пловцов на этапах
комбинированной эстафеты 4 по 100м у мужчин
Полученные регрессионные модели взаимосвязи индивидуальных
результатов и результатов пловцов на отдельных этапах комбинированной
эстафеты 4 по 100м у мужчин могут быть использованы для оценки успешности
выступлений в комбинированном эстафетном плавании. Для этого необходимо от 20
значения фактического результата, показанного спортсменом на своем этапе
эстафеты, отнять значение расчетного результата, определяемого по
индивидуальному результату (уравнение регрессии   табл.3) и полученную
разность разделить на стандартное отклонение уравнения регрессии.
Конечный результат расчета оценивается с использованием следующей
градации оценок по пятибалльной систем (Решетников Н.В., 1981).
от + 1,65 и более              низкий уровень (1 балл)
от + 0,67 до + 1,65           уровень ниже среднего (2балла)
от  0,67 до + 0,67           средний уровень (3балла)
от  0,67 до  1,65           уровень выше среднего (4балла)
от  1,65 и менее              высокий уровень (5 баллов)
Рис.2. Оценка успешности выступления пловцов в комбинированной
эстафете 4 по 100м  у мужчин на втором этапе (брасс)
Условные обозначения: Тэ2 – результат в секундах на втором этапе
комбинированной эстафете 4 по 100м у мужчин; Ти – индивидуальный результат в
секундах на дистанции 100м брасс.
На рис. 2 графически показана оценка успешности пловцов А и Б в
комбинированной эстафете 4 по 100м у мужчин на ее втором этапе.
Пловцы А и Б имеют одинаковый индивидуальный результат на дистанции
100м брассом – 66,00 сек.(1.06,00сек.), однако пловец А, показавший на своем
этапе в комбинированной эстафете 4 по 100м у мужчин более высокий результат,
имеет высокий уровень успешности выступления («5») по сравнению с пловцом Б,
результат которого в эстафете соответствует низкому уровню успешности («1»).
Оценим успешность выступлений пловцов сборной команды России в
комбинированной эстафете на чемпионате Европы 2012 года (табл.4) 21
Таблица 4
Оценка уровня успешности выступления пловцов сборной команды России
в комбинированной эстафете 4 по 100м у мужчин на Чемпионате Европы 2012
года
№ Фамилия
Индивидуальный
результат (Ти)
1. Борисов
Виталий
54,78
2. Стрельников
61,29
Кирилл
3. Коновалов
52,38
Никита
4. Сырников
49,75
Виталий
5. Эстафета в
218,20
216,01
216,90
целом
Фактический
результат(Тф
)
54,80
Расчетный
результат(Тр
)
55,04
Разница
(Тф
Тр)
 0,24
60,17
52,16
48,88
60,87
52,45
48,54
Оценка
(баллы)
0,51
(«3»)
 1,06
(«4»)
0,43
(«3»)
+0,50
(«3»)
 0,50
(«3»)
 0,70
 0,29
+0,34
 0,89
Как видно из приведенных в табл. 4 данных Борисов Виталий, Коновалов
Никита и Сырников Виталий относительно своих индивидуальных результатов
показали средний уровень результатов на своих этапах, а Стрельников Кирилл
даже уровень выше среднего. Вследствие этого результат комбинированной
эстафеты следует признать успешным, т.к. Борисов Виталий, Коновалов Никита и
Сырников Виталий реализовали свои возможности, а Стрельников Кирилл показал
на своем этапе результат выше среднего. Результат успешности комбинированной
эстафеты составляет в сигмальном отклонении – 0,50, что соответствует средней
оценки («3»).
Значения успешности выступлений в эстафетном плавании во многом
зависят от потери времени при смене этапов / 3 /, моральноволевых качеств
пловца / 4 /. Поэтому методика оценки успешности выступлений в эстафетном
плавании может быть использована для дальнейших поисков факторов, влияющих 22
на успешность и совершенствование подготовки пловцов. В процессе многолетней
подготовки пловцов необходимо следить за данным показателем и его
стабильностью, т.к. их знание поможет тренеру выбрать оптимальный состав
участников комбинированной эстафеты. 23
ВЫВОДЫ  И  ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Динамика мировых рекордов в комбинированной эстафете наиболее
точно описывается уравнением показательной функции. Полученные
уравнение динамики мировых рекордов в эстафете могут быть
использованы для прогноза на 2015 год.
2. Определены регрессионные модели взаимосвязи индивидуальных
результатов и результатов пловцов на отдельных этапах
комбинированной эстафеты. Регрессионные модели могут быть
использованы для прогнозирования результатов пловцов на этапах
эстафеты по результатам в индивидуальных номерах программы
соревнований.
3. Разработана методика оценки успешности выступлений пловцов в
эстафетах. Методика может быть использована для анализа
результатов соревновательной деятельности в эстафетном плавании.
4. Оценка успешности выступлений пловцов на отдельных этапах в
комбинированной эстафете и ее стабильность может быть
использована тренером для определения оптимального состава
участников эстафет и поиска путей совершенствования подготовки
спортсменов в эстафетном плавании. 24
ЛИТЕРАТУРА
1.
Баландин В.И., Плахтиенко В.А. Прогнозирование в спорте. М.: ФиС,
1986,   192 с.
2.
Вайцеховский С.М. Наступление на рекорды продолжаются. Спорт за
рубежом., 1972, №2, С. 23.
3.
4.
5.
Вайцеховский С.М. Сборник Плавание. вып.1, М., ФиС, 1981, с. 2427.
Вайцеховский С.М. Быстрая вода. М., Молодая гвардия, 1983,  175.
Важны З. Прогнозирование в системе спортивной подготовки. Спорт
за рубежом, 1978, №5
6.
Ваньков А.А., Еленский Г.Л. А что завтра? Сб. Плавание, М.: ФиС,
1975, С.12.
7.
Ваньков А.А., Еленский Г.Л. Цунами в бассейнах. Спорт за рубежом,
1974, №7, С. 811.
8.
Волков Н.И., Попов О.И. Историографический анализ рекордов в
плавании / ТиПФК. 1994, № 10, С. 31 – 37.
9.
Георгадзе Л.Г. О прогнозировании спортивных результатов на основе
экстраполяции случайных последовательностей. В кн.: Материалы научной
конференции «Кибернетика и спорт». М., 1965.
10.
Георгадзе Л.Г. К вопросу прогнозирования спортивных результатов.
Всесоюзный научнометодический семинар по проблеме «Кибернетика и спорт»,
Л., 1965.
11.
Губерман Ш.З., Гордон С.М., Скворцов Ю.Ф. Олимпийские
ориентиры. Прогнозы результатов соревнований по плаванию. Спорт за рубежом,
1980, № 9, С. 12 – 13.
12.
Гласс Дж., Стенли Дж. Статистические методы в педагогике и
психологии. М., Прогресс, 1976,  495с.
13. Жалкин Д.Э., Скворцов Ю.Ф. Анализ динамики рекордов мира по 25
плаванию в период с 1960 по 1990 год. / Актуальные вопросы подготовки
спортсменов в циклических видах спорта. Волгоград, 1993. СМ. 23 26.
14.
Еленский Г.Л. Прогнозы и прогнозирование. Спорт за рубежом, 1973,
№6.
15. Иссурин В.Б. Блоковая периодизация спортивной тренировки/
В.Б.Иссурин. – М.: Советский спорт, 2010. – 288с.
16. Итоги подготовки и участия сборной команды СССР по плаванию в
ХIХ Олимпийских играх. Методическое письмо. Комитет по физической культуре
и спорту при Совете Министров СССР. М., 1969 С. 13.
17. Лакин Г.Ф. Биометрия. М., Высшая школа, 1973,  343 с.
18. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических
формул. – М.: Высшая школа, 1982. – 224 с.
19. Матвеев Л.П. Общая теория спорта и ее прикладные аспекты:
учеб.для вузов физической культуры. – изд.5 / Л.П.Матвеев. – М.: Советский
спорт, 2010. – 340с.
20. Миснюк Н.С., Мастыкин А.С., Кузнецов Г.П. Корреляционно
регрессионный анализ в клинической медицине. М., Медицина, 1975,  192 с.
21.
22.
 Плавание. Справочник. М., ФиС, 1976,  383 с.
 Плавание: Учеб. Для интов физ.культ. /Под ред. Н.Ж. Булгаковой. –
М.:  ФиС, 1979. – 320 с.
23.
 Попов О.И. Эргометрический анализ динамики мировых рекордов в
спортивном плавании на протяжении ХХ века. В кн.: Юбилейный сборник трудов
ученых РГАФК, посвященный 80летию академии. Т.1. М.: Физкультура,
образование и наука, 1997, С. 129 – 136.
24. Платонов В.Н. Основы подготовки национальных команд к Играм
Олимпиад: историкометодический аспект / В.Н. Платонов, М.М. Булатова, М.С .
Масри // Наука в олимпийском спорте. – 2005.  №1. – 870.
25. Платонов В.Н., Вайцеховский С.М. Тренировка пловцов высокого 26
класса. – М., ФиС, 1985. – 256с.
26.
Решетников Н.В. Статистика в исследованиях физической
подготовленности. – Теория и практика физической культуры, 1981, № 5, С. 43 –
45.
27.
Сахновский К.Т. К проблеме долгосрочного прогнозирования
возможностей пловцов. /Плавание. Киев, 1986. – 72 с.
28.
Скворцов Ю.Ф. Динамика результатов физической
работоспособности и подготовленности под воздействием тренировочных
упражнений у пловцовкролистов. Автореф. Дис. … канд. Наук. – М.: 1981,  21 с.
29.
Соревнования и соревновательная деятельность пловцов //
Спортивное плавание /под общ. Ред. В.Н. Платонова. – М.: Советский спорт, 2012.
С.445467.
30.
Спортивная метрология: Учеб. Для интов физ.культ. /Под ред. В.М.
Зациорского – М.:  ФиС, 1982,  256 с.
31.
Суслов Ф.П. О стратегии соревновательной практики в
индивидуальных видах спорта в олимпийские годы/ Ф.П.Суслов// Теория и
практика физической культуры. – 2002.  №11. – С.3033.
32.
Спортивное плавание: путь к успеху: в 2 кн./под общ. ред.
В.Н.Платонова. –М.: Советский спорт, 2012. 544 с.
33. Филиппов И.И. Математикостатистические оценки и модели
мастерства и подготовленности спортсменов. В кн. Материалы итоговой научной
конференции ВНИИФК за 1974 год. М., ВНИИФК, 1976, С. 65 – 67.
34. Филиппов И.И., Чудинов В.И. Математические методы
прогнозирования спортивных результатов в измеряемых видах спорта. В кн.
Проблема современной системы подготовки высококвалифицированных
спортсменов. ВННИИФК, 1975, вып.2, С. 56 – 63.
35. Харре Д. Учение о тренировке. М., ФиС, 1971,  326 с.
36. Четыркин Е.М. Статистические методы прогнозирования. М.: 27
Статистика, 1977. – 200 с.
37. Шварц Г. Выборочный метод. М., Статистика, 1978,  213 с.
Исполнитель выпускной квалификационной работы:
студент 5 курса специализации «ТиМ плавания»
Грищенков В.И.
Научный руководитель:
профессор, к.п.н.

            Морозов С.Н.
Зав. кафедрой
профессор,  д.п.н.
Попов О.И.
Дата защиты: «___»  _______ 2015 г.
Оценка за работу ____________________________________
Председатель Государственной аттестационной комиссии 28
________________________________________________________


description:
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность.  Проблема   измерений   физической   подготовленности
объективные и субъективные факторы.
Информационные технологии виртуальной реальности с каждым днем все
интенсивнее   интегрируются   в   современную   жизнь   человека.   Возможности   их
применения   многообразны:   от   различных   игр   до   образования,
  от
промышленности до медицины. Для представления и управления объектами в
виртуальной   реальности   используются   бесконтактные   сенсоры,   которые
являются   наиболее   совершенными   методами   интерактивного   взаимодействия
человека   и  виртуальной   среды.  Мир   компьютерных   игр   уже   сделал   выбор   в
сторону   сенсорных   систем   с   целью   уйти   от   специальных   приспособлений   и
проводов.
Таким образом, данная работа посвящена анализу бесконтактных датчиков
(sensors)   для   создания   модели   системы   оценки   физической   подготовленности
школьников младших классов на основе виртуальной игры.
Цель   работы.
 Разработать   модель   системы   оценки   физической
подготовленности  школьников  младших классов с  использованием  сенсорных
визуализаторов.
Задачи исследования:
2

description:
1.   Изучить   использование   информационных   технологий  сенсорных
визуализаторов  в  оценке   физической   подготовленности   школьников   младших
классов.
2.   Провести   сравнительный   анализ   бесконтактных   сенсорных   систем
виртуальной реальности.
3. Обосновать эффективность использования сенсорных визуализаторов на
уроке   физической   культуры   для   оценки   физической   подготовленности
школьников младших классов.
4. Оценить   уровень   физической   подготовленности  школьников  младших
классов   с   целью   эффективного   использования  сенсорных   визуализаторов  для
последующих массовых измерений (тестирования) спортсменов.
Объект исследования – урок физической культуры.
Предмет   исследования   –  педагогический   контроль   физической
подготовленности   школьников  младших классов с  использованием  сенсорных
визуализаторов.
Методы исследования:
 Анализ научнометодической литературы.
 Методы математической статистики.
 Педагогическое тестирование.
 Констатирующий педагогический эксперимент.
Рабочая гипотеза
Предполагается,   что   модель   системы   с   использованием   сенсорных
визуализаторов   позволит   повысить   качество   оценки   физической
3

description:
подготовленности   школьников   младших   классов   для   последующих   массовых
измерений (тестирования) спортсменов.
Научная новизна:
В   результате   исследований   разработано   программное   обеспечение   для
сенсора  Kinect. Предложены тесты для оценки физической подготовленности
школьников младших классов с помощью сенсорных визуализаторов.
ГЛАВА 1. Системы оценки физической подготовленности в сфере ФкиС
1.1. Развитие физической культуры и спорта.
Развитие   физической   культуры   и   спорта   в   мире   является   важной
составной   частью   государственной   социальноэкономической   политики,
обеспечивающей   оздоровление   нации,   воспитание   молодежи,   формирование
здорового образа жизни населения [1, 3, 13].
В настоящее время в экономически развитых странах мира физической
культурой и спортом занимаются 4060 процентов населения, тогда как в России
этот показатель достигает всего лишь 810 процентов.
В   большинстве   стран   (92%)   физическое   воспитание   трактуется   как
обязательный предмет обучения, на его проведение выделяется от 35 до 275
минут   в   неделю   для   каждого   учащегося.   Эффективность   занятий   по
физическому   воспитанию   во   многом   детерминирована   обеспеченностью
спортивными сооружениями и необходимым оборудованием [9, 13].
Анализ   статистических   данных   показывает   значительно   лучшую
организацию   физического   воспитания   в   европейских   странах.   Заслуживает
внимания   охват   учащихся   занятиями   по   физическому   воспитанию   в
4

description:
государствах   Центральной,   Восточной   и   Западной   Европы,   а   также   высокие
материальные   возможности,   имеющиеся   и   выделяемые   для   развития   этого
предмета в странах Западной Европы.
В   этом   плане   школьный   период   является   одним   из   наиболее
ответственных.   Значение   физической   культуры   в   школьный   период   жизни
человека заключается в создании фундамента для всестороннего физического
развития,   укрепления   здоровья,   формирования   разнообразных   двигательных
умений и навыков [2, 4, 9].
Все   это   приводит   к   возникновению   объективных   предпосылок   для
гармонического   развития   личности.   Полноценное   развитие   детей   школьного
возраста без активных физкультурных занятий практически невозможно.
Выявлено,   что   дефицит   двигательной   активности   серьезно   ухудшает
здоровье  растущего  организма,  ослабляет его  защитные  силы,  не обеспечивает
полноценное физическое развитие [15, 17].
В связи с тем, что пик естественного развития, как правило, приходится
на   старший   школьный   возраст,   основные   физические   способности   и
функциональные возможности можно эффективно повысить именно в школьном
возрасте. Этот период является сенситивным по отношению ко всем физическим
качествам человека. Позднее развивать те или иные качества удается с трудом.
Кроме   того,  школьный   возраст   считается   наиболее   благоприятным   для
обучения   разнообразным   двигательным   умениям   и   навыкам,   что   позволяет
значительно   быстрее   приспосабливаться   выполнять   основные   движения   в
разнообразных условиях двигательной деятельности.
При   этом,   как   считают   зарубежные   специалисты   и   ученые,   повышение
уровня   физической   подготовленности      одна   из   наиболее   важных   задач,
решаемых в процессе физического воспитания школьников. От эффективности
решения данной задачи во многом зависит здоровье нации. Уровень физической
подготовленности   влияет   на   успешность   в   различных   видах   деятельности
человека [2, 3, 5, 8].
5

description:
В свою очередь, задача оценки уровня физической подготовленности не
может   быть   решена   без   надежного   и   объективного   аппарата   управления,
которым является педагогический контроль.
Усилиями многих отечественных и зарубежных специалистов разработаны
важные   теоретические   и   методологические   положения   педагогического
контроля   в   физическом   воспитании   и   спорте   (В.М.   Зациорский,   Е.Я.
Бондаревский, В.А. Запорожанов, М.А. Годик, А.А. Гужаловский, В.П. Филин,
В.А. Булкин, Ю.И. Смирнов, Л.П. Матвеев, В.Г. Никитушкин, Е. Fleishman, R.
Hartig, M. Heller, H. Bube, G. Feck, H. Stubler, F. Trogsch, P. Blahus и др.).
 1.2. Тесты  как основа построения экспертных систем педагогической
диагностики в физическом воспитании.
Основой   мировых   тестовых  экспертных  систем   являются   следующие
составляющие их базовые элементы: 1) шкалы; 2) тесты и тестовые батареи; 3)
таблицы   нормативов;   4)   методика   тестирования;   5)   система   оценивания   и
экспертного заключения.
Одним из важным элементов экспертных диагностических систем служат
тесты.   Именно   по   структуре  тестов   и   тестовых   батарей   мы   отличаем   одну
диагностическую   систему  от   другой,   их   модификацию   и   авторскую
принадлежность.
Тест  (от англ.  test   испытание, проверка)  стандартизованные, краткие,
ограниченные   во   времени   испытaния,   предназначенные   для   установления
количественных и качественных индивидуальных различий.
Тестирование   двигательных   возможностей   человека   является   одним   из
наиболее важных направлений деятельности научных работников и педагогов в
области физической культуры и спорта. Оно помогает решению ряда сложных
педагогических   задач   по   выявлению   уровней   развития   кондиционных   и
6

description:
координационных   способностей,
тактической подготовленности [2, 5, 7].
  оцениванию   качества   технической   и
На основе результатов тестирования можно сравнивать подготовленность
как отдельных учащихся, так и целых групп учеников, проживающих в разных
регионах  и странах; проводить  соответствующий  отбор для  занятий тем  или
иным   видом   спорта,  для   участия   в   соревнованиях;   осуществлять   достаточно
объективный   контроль   за   обучением   (тренировкой)   школьников   и   юных
спортсменов;   выявлять   преимущества   и   недостатки   применяемых   средств,
методов обучения и форм организации занятий; наконец, обосновывать нормы
(возрастные,   индивидуальные)   физической   подготовленности   детей   и
подростков [6, 7, 11, 12, 14].
Наряду   с   научными   задачами   в   практике   разных   стран   задачи
тестирования сводятся к следующему:
а)   научить   самих   школьников   определять   уровень   своей   физической
подготовленности и планировать необходимые для себя комплексы физических
упражнений;
б)   стимулировать   учащихся   к   дальнейшему   улучшению   своего
физического состояния (формы);
в) знать не столько исходный уровень развития двигательной способности,
сколько его изменение за определённое время;
г)   стимулировать   учащихся,   добившихся   высоких   результатов,   но   не
столько   за   достигнутый   высокий   уровень   физической   подготовленности,
сколько за реализацию запланированного повышения личных результатов.
В   качестве   тестов   используются   лишь   те   испытания   (пробы),   которые
отвечают специальным требованиям и в соответствии с которыми должны быть:
а) определена цель применения любого теста (или тестов);
б)   разработана   стандартизированная   методика   измерения   результатов   в
тестах и процедура тестирования;
в) определена надёжность и информативность тестов;
7

description:
г) реализована   возможность   представления   результатов   тестов   в
соответствующей системе оценки.
Существуют  тесты,  тщательно  разработанные   ведущими   организациями
США в области физического воспитания (ААХПЕРД, Президентский Совет и
др.). Однако ученые считают, что использования этих тестов недостаточно для
всестороннего контроля за достижениями учащихся. Необходим комплексный
подход, в рамках которого каждый преподаватель создает собственную систему
тестирования,   беря   официальные   тесты   за   основу.   Выделяют   4   критерия
качественного   теста   по   физическому   воспитанию:
  обоснованность,
достоверность,   объективность   и   выполнимость,   которые   должны   учитывать
преподаватели   физического   воспитания,   составляя   батарею   тестов   для
конкретной группы учащихся [18].
Американские ученые делят все тесты на два основных типа: 1) тесты,
составленные в соответствии с какимилибо критериями; 2) тесты, составленные
в соответствии с нормативами [18, 20].
При проведении тестов I типа результаты тестирования одного учащегося
не сравнивают с результатами других. Тест показывает, выполняет ли учащийся
минимальные требования в данном виде физической активности и соответствует
ли его выполнение определенному уровню по одному из критериев. Например,
для успешного прохождения теста по бегу учащийся должен пробежать 2 мили
за   14   или   менее   минут   и   правильно   ответить   на   80 %   вопросов   теста,
проверяющего знания о физической подготовленности человека.
В   последнее   время   педагоги   США   отдают   предпочтение   тестам   этого
типа,   так   как   их   проведение   не   снижает   мотивацию   слабых   учащихся,
формирует дух сотрудничества, а не соперничества и для сильных учащихся
является стимулом улучшить собственные достижения. Акцент делается на то,
насколько каждый ребенок улучшил свой результат, а не на то, насколько лучше
других он справился с заданиями теста [19].
Для   тестов   II   типа   характерно   то,   что   результаты   одного   учащегося
сравнивают с результатами других. Такое тестирование часто проводят в форме
8

description:
соревнований и турниров. Недостатками этого типа тестов являются: создание
духа   соперничества,   недостаточная   мотивация   слабых   учащихся,   ухудшение
отношения учащихся к занятиям физической активностью.
Достоинство   этих   тестов   заключается   в   том,   что   они   имеют   высокую
степень   обоснованности,   достоверности   и   объективности.   Часто   возможно
использовать   готовые   тесты   (разработанные   на   общенациональном   уровне)   и
эффективно оценить большое количество детей за короткое время.
Выделяют также следующие типы тестирования  формальное (тесты) и
неформальное (состоит в наблюдении учителя за учащимися), объективное и
субъективное,   формирующее   (тесты   в   процессе   изучения   темы)   и   итоговое
(тесты в конце темы, семестра, года) [20].
1.3. Педагогический контроль в учебном процессе
В   США   в   начале   20х   годов   были   приняты   законы   об   обязательном
физическом воспитании в 41 штате. В Германии физическое воспитание было
признано одним из главных школьных предметов. Во Франции, Англии и  Италии
были приняты законодательные акты, направленные на повышение вневойсковой
военнофизической подготовки молодежи.
Анализ зарубежной литературы по данной проблеме показал, что и наших
зарубежных   коллег   также   волнуют   вопросы   совершенствования   физического
воспитания с учетом физического развития школьников. Многие из них считают,
что   при   оценке   уровня   физической   подготовленности   ребенка   главным
критерием должны быть состояние здоровья и умение совершенствоваться, а не
количественные показатели или другие физические качества.
Результаты   применения   тех   или   иных   тестов   по   физической
подготовленности   должны   быть   стимулятором   для   дальнейшего   физического
совершенствования детей.
Изучение   различных   проблем   физического   воспитания,   которые
рассматриваются   в  научной  и   методической   литературе   США,  показало,  что
9

description:
педагоги,   психологи,   медики   считают   контроль   одним   из   самых   важных
аспектов учебного процесса [16, 18, 23].
Педагогический   контроль   обычно   делят   на   тестирование   и   оценивание.
Результаты   тестирования   могут   быть   выражены   количественно   (в   цифрах).
Интерпретация результатов тестирования является оцениванием, которое может
быть   выражено   фразой   или   термином.   Американские  ученые  считают,  что
тестирование  эффективно  лишь   в  случае,  если  оно  является  основой  для
последующего всестороннего оценивания достижений учащихся.
П. Дунхем [16] определяет оценивание как "процесс сбора информации и
использования ее с  целью  сформировать  оценочные  суждения,  которые в  свою
очередь используют в процессе принятия педагогических решений".
Американские  специалисты  считают,
 что  оценивание  учащихся,   их
физических  качеств   и  двигательных  навыков  необходимо  делать  как  можно
чаще   (на  каждом  занятии),  так  как  оценивание  служит  главным  фактором,
влияющим на процесс обучения в целом [22]. Для физического воспитания это
особенно  важно,  так  как  одной   из  его  основных  целей  является  воспитание
положительного отношения к занятиям физической активностью.
В  отличие от  других  школьных  предметов  эффективность  физического
воспитания определяется состоянием здоровья, благополучия и качества жизни
человека,  поэтому  процесс  оценивания  результатов  физического  воспитания
имеет достаточно долгосрочные последствия.
Для  учащихся  информация   о  своих  достижениях  дает  возможность
самостоятельно ставить учебные цели, стремиться к их достижению, что ведет к
развитию  чувства  ответственности за  свою  учебную  деятельность.  Физическое
воспитание     один   из  немногих  предметов,  позволяющих  формировать   у
учащихся  желаемые   и  востребованные  обществом  социальные  качества.
Оценивание учащихся играет в этом процессе важную роль [17].
Итак,
 тестирование  является  первым  этапом  процесса  оценивания
достижений  учащихся.
 Само  оценивание  тесно  связано   с  процессом
10

description:
формулирования целей и задач программы обучения. Используя характеристики
физически  образованного  человека,  которые в то же  время  являются  задачами
программ   по  физическому  воспитанию,
 разработанные
 Национальной
Ассоциацией  физического  воспитания   и  спорта   (NASPE)
 совместно   с
Американским альянсом здоровья, физического воспитания, рекреации и танцев
(AAHPERD),
 учитель  физкультуры  может  сам  определить  компоненты
оценивания достижений учащихся [22, 23].
По
 мнению  американских
 специалистов,
 понятие
 физическая
подготовленность  включает  кардиореспираторную  тренированность, мышечную
силу, выносливость, гибкость и ростовесовое соотношение [19, 20, 21].
1.4. Принципы работ сенсорных систем
Принцип  работы  сенсоров  схож с  принципом  работы  радара –  военного
или  радарадетектора,  который  находится   на  службе   у  ДПС.  Инфракрасный
излучатель  испускает в  сторону  игрока  пучок  лучей,  которые  отражаются от
него и возвращаются к устройству, где их воспринимает камера и анализирует
аппаратнопрограммная  часть.  Это  позволяет  системе   не  только  построить
контур  человека   на  дисплее   и  отслеживать  его  движения   в  вертикальной
плоскости 2D, но и  реагировать на  приближениеудаление  игрока,  формируя,
таким образом, 3Dизображение и заставляя героя игры полностью  копировать
ваше поведение.
В  итоге  получается  принципиально  новый  вариант  взаимодействия
человека и машины. То, что уже не раз описывали десятки фантастов, наконец,
становится реальностью.
До появления бесконтактных сенсорных систем основной проблемой при
построении  систем  виртуальной  реальности  являлось  создание  интерфейса
интерактивного  взаимодействия  человека   и  виртуальной  среды.
 Данная
проблема  решалась  путем  облачения  пользователя   во  всевозможные  сенсоры
11

description:
(специальные костюмы, очки, перчатки, датчики, маркеры и т.д.), что не всегда
являлось  удобным   и  полноценным  решением.  Именно  избавление   от  данной
необходимости и стало главной особенностью бесконтактных сенсорных систем
виртуальной реальности.
На рисунке 1 представлено распознавание человека, находящегося в поле
зрения сенсора, используя отслеживание части скелета.
При любом перемещении пользователя в поле зрение сенсора генерируется
новый  фрейм с  указанием  текущих  координат  отслеживаемых  частей  тела. На
основе  этих  данных  вычисляются  углы  наклона  рук,  ног,  туловища   и  далее,
сопоставляя  текущие  значения   со  значениями   на  предыдущем  фрейме,  либо
генерируется  событие о  том,  что  произошло  одно из  определенных  движений
либо нет.
Рис. 1.
На рисунке 2 показано взаимодействие сенсора с человеком, программной
средой и виртуальной реальности.
12

description:
Рис. 2.
1.5. Аналитический обзор экспертных систем диагностики физического
воспитания за рубежом.
Наиболее  разработанной  является  система  диагностики  физического
воспитания в США.
В 1985  году  в  США  было  проведено  тестирование  уровня  физической
подготовленности школьников. Это тестирование показало, что 40% мальчиков
в возрасте 612 лет не могли подтянуться на перекладине более одного раза, а
каждый четвертый не смог это сделать ни разу; 70% школьниц также были не в
состоянии  подтянуться  более  одного  раза;  45%  мальчиков   и   50%  девочек   в
возрасте 614 лет не смогли зафиксировать положение "вис на согнутых руках"
13

description:
(подбородок на перекладине) более 10 с. 40 % мальчиков от 615 лет не могли из
положения "сидя на полу" дотянуться до пальцев ног.
Программы  теста  уровня  здоровья,
Для  исправления  такого  положения   в
 физической  подготовке
американских  школьников   в  сентябре   1986  года  президент  США   Р.  Рейган
обратился   с  посланием   к  молодежи  страны  вести  активный  образ  жизни,
стремиться к достижению необходимого уровня физической подготовленности.
Специалисты   из  Президентского  Совета   по  физической  подготовке   и  спорту
разработали новые нормативы и тесты для американской молодежи [10, 11, 23].
 активного  образа  жизни   и
президентских  чемпионов     нововведение,   а   в  начале   80х   гг.  среди  группы
специалистов   по  физической  культуре   и  здоровью   в  США  появилась
неудовлетворенность  направленностью "Президентских  тестов" на  достижение
высоких  показателей.  Важнее  казалось  здоровье  человека,   и  специалистами
рассматривался альтернативный подход к тестированию, подход с точки зрения
достижения  результатов,
 достижения  так
называемой "зоны здоровья".
 необходимых  для  здоровья,
Используя  такой  подход  как  основу  для  тестирования,
 ученые   из
Института Купера, расположенного в Далласе, штат Техас, в 1982 г. разработали
альтернативную  систему  тестирования   "Фитнессграм".  Целью   ее  разработки
являлось улучшение знаний родителей об уровне физической подготовленности
их  детей.   С  помощью  этой  системы  учителя  физической  культуры  могут
обрабатывать  данные  тестирования   и   с  легкостью  докладывать  результаты
родителям и школьникам [2731].
"Фитнессграм"     это  система  тестирования  компонентов  физической
подготовленности,  необходимых  для  здоровья  школьника.  Каждое  испытание,
входящее   в  состав  системы  тестирования,  выбрано   на  основе  измерения
компонентов  физической  подготовленности,  необходимых  для  здоровья, а не
для  измерения  физических  навыков,
 умений  или  ловкости  школьников.
Сравнительный  анализ  результатов  проводится не  между  школьниками (как в
14

description:
"Президентских  тестах"), а  между  установленными  возрастными и  гендерными
нормами здоровья.
В   1999   г.   "Фитнессграм"  была  представлена   (с  включением  нового
раздела) в компьютерную программу  "Активитиграм" ("ACTIVITYGRAM").
Этот новый раздел представляет собой программное обеспечение, которое
позволяет  вести  ежедневный  учет  уровня  физической  активности   с  опцией
создания  отчета  для  родителей.  Используя   "АКТИВИТИГРАМ",  школьники
заносят  доминирующий  вид  деятельности   в   30минутных  интервалах   на
протяжении двух школьных дней и одного выходного дня.
Программное  обеспечение   "Активитиграм"  было  разработано   с  целью
содействия  получению  знаний  школьниками   и   их  родителями   об  уровне
каждодневной  физической  активности  школьников, а  также  степени  важности
ежедневного  участия в  любом  виде  физической  активности  для  поддержания
здоровья.
Кроме данных тестов,  в американских школах широко применяются 12
минутный  беговой  тест  Купера,  тесты   на  развитие  силы   (статической   и
динамической), статической выносливости и др.
Комитетом по развитию спорта при Совете Европы разработан комплекс
(батарея) тестов двигательной подготовленности "Еврофит", который включает
в себя следующие показатели: 6минутный бег, динамометрию, прыжок в длину
с  места,  вис на  перекладине,  подъем  туловища из  положения  лежа на  спине,
челночный бег 10х5 м, наклон вперед из положения сидя, равновесие в стойке на
одной  ноге.   "Еврофит"  предусматривает  измерение  роста   и  веса,   а  также
процент жировых отложений по пяти жировым складкам.
В то же  время,  анализируя  состояние  вопроса  тестирования  физической
подготовленность в  системе  физического  воспитания  Китая, мы не  встретили
разработок,
 что   в
современных  условиях,   на  основании  потребностей  общества  Китая  уровень
жизнеспособности  учащейся  молодежи  определяется   на  основании  анализа
 автоматизирующих  данный  процесс.
 Хотя  признано,
15

description:
статистических  данных  показателей  триады  таких  признаков     физическое
развитие, физическое состояние, физическая подготовленность.
Причиной  отсутствия   до  настоящего  времени  систем  педагогической
экспертной  диагностики   в  стране  объясняется  просто.   В  Китае  оценивание
физической  подготовленности  находится   на  этапе  изучения  мирового  опыта,
поиска оптимальной системы внедрения и системного анализа [10, 11, 23, 24, 25,
26].
В  таблице   1  приведена  краткая  характеристика  наиболее  популярных
 для  определения  физического  развития   и  физической
экспертных  систем
подготовленности населения за рубежом.
Характеристика  некоторых экспертных систем  для  определения
физического развития и физической подготовленности населения
зарубежных стран (сводные данные)
Таблица 1
№
п/п
Название
и авторы
теста
1. Тест американ
ской
ассоциации
здоровья,
физического
воспитания     и
спорта
Контин
гент
Оцениваемые
качества
Тестовые
испытания
Учащиеся
512
классов
 силовая
Сила,
выносливость
Подтягивание
высокой
(мальчики)

на
 перекладине
Статическая
сила
Вис   на  согнутых  руках
(девочки)
16

description:
Силовая
выносливость
Поднимание
 туловища
из  положения  лежа   на
спине
Сила  мышц  ног
и ловкость
Челночный бег
Скоростно
силовые
качества
Скорость
Общая
выносливость
Силовая
выносливость
Прыжок в длину с места
Бег 50 ярдов
Бег 600 ярдов
(четыре
 программных
блока:  тест  физической
подготовленности, теста
 здоровья,
уровня
 активного
программы
образа
и
программы
президентских
чемпионов)
 жизни

Сгибание/разгибание
туловища из  положения
лежа на спине
(количество
минуту)
 раз
  в
Сила  мышц  ног
и ловкость
Челночный
 бег   на
дистанцию   9   м   14   см
(туда и обратно)
Общая
выносливость
Бег/ходьба   на
милю
 одну
 силовая
Сила,
выносливость
Подтягивания
отжимания от пола
 или
Гибкость
17
Наклон
вперед   из
 туловища
 положения
2. Американская
программа
президентских
испытаний
"Президент
ские тесты"
Тестиро
вание
школьнико
в 1017 лет

description:
3. Тест
пригодности   к
физической
культуре

Японии
в
Все  группы
населения
Скоростно
силовые
качества
сидя на полу руки вверх
Прыжок в длину с места
Поднимание
 туловища
из  положения  лежа   на
спине
Сгибание  рук   в  упоре
лежа
Челночный бег
Бег 5 мин.
Стептест 3 мин.
Силовая
выносливость
Силовая
выносливость
Сила  мышц  ног
и ловкость
Общая
выносливость
Общая
выносливость
4. Тест
Мархауза Л.А.
США
Все группы
населения
Силовая
выносливость
Сгибание  рук   в  упоре
лежа
5. Тест  европейс
 совета
кого
"Евророфит"
Статическая
выносливость
Школьники Общая
 вынос
ливость,
работоспособно
сть
Удержание  туловища   в
наклоне назад
Челночный
постепенно
возрастающей
скоростью PWC 170
 бег
  с
Сила кисти
Кистевая динамометрия
Прыжок в длину с места
Вис на перекладине
Подъем  туловища   из
положения
 лежа   на
спине за 30 сек
Скоростно
силовые
качества
Статическая
сила
Скоростно
силовая
выносливость
18

description:
Челночный бег 10x5 м
Перекрестные  движения
руками
Наклон вперед сидя
Балансирование, стоя на
одной ноге на опоре
Бег 30 м
и
1000 м
Скоростная
выносливость,
координация
Скорость
движения рук
Гибкость
Координация,
равновесие
Скорость,
быстрота
Общая

скоростная
выносливость
Координация
Челночный бег 3х10 м
Координация,
быстрота
Прыжки  через  скакалку
за 1 мин
6. Национальная
система
Республики
Татарстан
Дети,
учащиеся
Скоростно
силовые
качества
Скоростно
силовая
выносливость
Гибкость
Сила,
выносливость
Статическая
сила
Сила,
выносливость
Физическое
развитие
 силовая
 силовая
Прыжок в длину с места
Подъем  туловища   из
положения
 лежа   на
спине за 30 сек
Наклон вперед сидя
Подтягивание
Вис на перекладине
Сгибание  рук   в  упоре
лежа
Длина  тела,  масса  тела,
окружность
 грудной
 весоростовой
клетки,
индекс,
 индекс
гармоничности,
 сила
кисти
7. Украинская
Дети,

и Бег  1000 м,  2000 м,
Общая
19

description:
национальная
экспертная
система
учащиеся,
допризыв
ная
молодежь,
взрослое
население:
от   6   до   50
лет
скоростная
выносливость
3000 м
Скорость,
быстрота
Координация
Бег 30 м, 60 м, 100 м
Челночный бег 4х9 м
 силовая
Сила,
выносливость
Сгибание  рук   в  упоре
лежа
Статическая
сила
Силовая
выносливость
Скоростно
силовые
качества
Гибкость
Координация
Вис на перекладине
Подъем  туловища   из
положения
 лежа   на
спине за 1 мин
Прыжок в длину с места
Наклон вперед сидя
Плавание
Как показывает анализ зарубежных систем экспертной оценки физической
подготовленности  учащихся  образовательных  учреждений,  большинство из  них
(табл.   1)  были  разработаны   в  конце  XX  столетия   и   в  настоящее  время   не
претерпели существенных изменений.
При  этом  обращает   на  себя  внимание,  что  многие   из  рассмотренных   в
данном  обзоре  систем  экспертной  оценки  физической  подготовленности
учащихся   за  рубежом   до  настоящего  времени   не  имеют  программного
обеспечения.   А  это  значит,  что  отсутствие  автоматизированных  программ
обработки  данных  тестирования  учащихся   не  позволяет  зарубежным
специалистам  проводить  квалифицированный  анализ   и  диагностику  учебных
достижений.
Из  представленных   в  табл.   1  данных,  только   в  США,   в  Республике
Татарстан   и   на  Украине  имеются  компьютеризированные  программы
мониторинга физической подготовленности учащихся.
20

description:
В   то   же  время  хочется  отметить,  что   в  спортивной  области,  напротив,
информационные технологии используются повсеместно. Современные научные
исследования   в  области  физической  культуры   и  спорта   за  рубежом
основываются   на  широком  использовании  инновационных  достижений   в
развитии
 физиологии,
 биологии,
 биохимии,
 генетики,
 фармакологии,
психологии, информатики и многих других научных направлений.
Широко  используются  наукоемкие  аппаратурные   и  высокоэффективные
компьютерные и информационные технологии. Финансирование науки во многих
странах осуществляется в объемах, многократно превосходящих расходы на эти
цели в нашей стране.
Результаты  многих  зарубежных  спортсменов  позволяют  сделать  вывод   о
существенном  преимуществе  научнометодического  обеспечения  процесса   их
подготовки.
 Обследования  населения   и  рекомендации   по  коррекции
направленности физической подготовки различных слоев населения проводятся
во  многих  странах с  использованием  самых  современных  методик и  научных
разработок.
Все это требует поиска и разработки новых путей и способов для создания
высокотехнологичных экспертных систем и комплексов в области мониторинга
физической подготовленности учащихся в образовательных учреждениях.
ГЛАВА 2. Методы и организация исследования.
2.1. Методы исследования
В работе использовались следующие методы:
 Анализ научнометодической литературы.
 Методы математической статистики.
 Педагогическое тестирование.
 Констатирующий педагогический эксперимент.
21

description:
Был проанализирован 31 источник, а также 10 интернет  ресурсов.
В работе использовался tкритерий Стьюдента.
tкритерий  Стьюдента

 общее  название  для  класса  методов
статистической  проверки  гипотез  (статистических  критериев),  основанных  на
распределении  Стьюдента.  Наиболее  частые  случаи  применения   tкритерия
связаны с проверкой равенства средних значений в двух выборках.
tстатистика  строится  обычно   по  следующему  общему  принципу:   в
числителе  случайная  величина   с  нулевым  математическим  ожиданием   (при
выполнении  нулевой  гипотезы),   а   в  знаменателе   —  выборочное  стандартное
отклонение  этой  случайной  величины,  получаемое  как  квадратный  корень  из
несмещенной оценки дисперсии.
В  тестировании  приняли  участие  учащиеся 14 классов в количестве 120
человек. Исследование  было  проведено на  базе  средних  образовательных  школ
№№ 373, 1441, 2035.
Констатирующим  педагогическим  экспериментов  является  сенсорная
система Microsoft Kinect.
2.2. Организация исследования
Исследование проводилось в 3 этапа:
1 этап. Январь 2013  август 2013 г.
На  первом  этапе  были  проанализированы  литературные  источники   в
области  информационных  технологий   и  сенсорных  визуализаторов,   а  также
отчеты по  экспертным  системам  диагностики  физического  воспитания,  как в
Российской Федерации, так и за рубежом.
22

description:
2 этап. Сентябрь 2013  февраль 2014 г.
На  этом  этапе  были  отобраны  тесты  физической  подготовленности   с
учетом возможностей сенсора для учащихся 14 классов. Рассматривалось более
десяти   тестов, из  которых  было  выбрано  четыре (прыжок  в  длину с  места,
прыжок   в  высоту   с  места,  наклон  вперед,  бег   в  максимальном  темпе   за   10
секунд). Была написана компьютерная программа.
3 этап. Март 2014  май 2014 г.
Заключительный этап включал в себя обработку собранных материалов и
дальнейшее внедрение сенсорной системы в систему физического воспитания на
основе выбранного сенсорного визуализатора Microsoft Kinect.
ГЛАВА 3. Обсуждение полученных результатов.
3.1. Сравнение бесконтактных сенсорных систем виртуальной реальности.
Сенсор Kinect
23

description:
Kinect
(ранее  Project  Natal)

 бесконтактный  сенсорный  игровой
контроллер,
 первоначально  представленный  для  консоли  Xbox  360,   и
значительно  позднее  для  персональных  компьютеров  под  управлением   ОС
Windows.
 Разработан  фирмой  Microsoft.
 Основанный   на
 добавлении
периферийного  устройства   к  игровой  приставке  Xbox  360,  Kinect  позволяет
пользователю  взаимодействовать   с  ней  без  помощи  контактного  игрового
контроллера  через  устные  команды,  позы  тела   и  показываемые  объекты  или
рисунки.  Цель  проекта   увеличить  число  пользователей  Xbox  360.  Kinect  для
консоли Xbox был впервые представлен 1 июня 2009 года на выставке E³. В тот
же  день  фирма  Microsoft  разослала  разработчикам  программ  более   1000
комплектов средств разработки Kinect. Вышел для консоли 4 ноября 2010 года в
США   и  10  ноября   в  Европе.  Поставки  версии  для  Windows  были  начаты  1
февраля 2012 года. На рисунке 3 представлен Сенсор Kinect.
Рис. 3
Внутри корпуса датчика, Kinect для Windows датчик содержит:
24

description:

IR  Emitter   –  Инфракрасный  излучатель.  Его  назначение  испускать
инфракрасные  лучи,  которые,  отражаясь   от  предметов,  попадают  обратно   в
сенсор, где он их принимает;

IR  Depth  Sensor   –  Инфракрасный  приёмник.  Собирает  отраженные
лучи, преобразуя их в расстояние от сенсора до объекта(ов). И таким образом
строится,  можно  сказать,  матрица  расстояний     целый  кадр.  Максимальное
разрешение 640x480 (30  fps).  Если  говорить о  переводе, на  мой  взгляд, «ИК
приёмник» лучше отражает суть, чем дословный «ИК датчик глубины»;
 Color  Sensor   –  Цветная  камера.
 Захват  видео   с  максимальным
разрешением 1280x960 (12fps). Угол обзора камеры: 43° по вертикали и 57° по
горизонтали (угол  обзора  дальномера  идентичный). Позволяет  выбрать  формат
картинки: RGB или YUV;
 Microphone  Array   –  набор  микрофонов.   4  встроенных  микрофона
позволяют определить местоположение источника звука и направление звуковых
волн.  Встроенный  обработчик  звукового  сигнала  включает  подавление  эха   и
уменьшение шума;
 Tilt  Motor –  Коррекция  наклона.  Позволяет  программно  настраивать
наклон сенсора в диапазоне ±27° по вертикали.
Сенсор подключается к компьютеру через USB, однако, строго говоря,
USB  устройством не  является, т.к.  имеет  несколько  отличную  прошивку,
нежели стандартное USB устройство. Можно предположить, что сделано это
исключительно   в  целях  повышения  производительности.
 Допускается
подключить до четырех сенсоров одновременно.
В таблице 2 представлена спецификация Kinect.
25

description:
Спецификация Kinect
Таблица 2
Kinect
Спецификация
Угол обзора
43°   в  вертикальной  плоскости   на
57 ° горизонтальный угол обзора
Вертикальный
 диапазон
± 27°
наклона
Частота  кадров (глубина  цвета
30 кадров в секунду (FPS)
и поток)
Аудио форматы
Звуковые
 характеристики
входного
Акселерометр характеристики
16  кГц, 24  бит,  моно  импульсно
кодовой модуляцией (PCM)
Четыре  микрофона   с   24битным
аналогоцифровым  преобразователем
(АЦП)   и  Kinectрезидент  обработки
сигналов   в  том  числе  акустического
эха и подавления шума
2G/4G/8G акселерометр настроена
для  диапазона   2G,   с  точностью   1°
верхний предел.
Максимальное  расстояние до
3,5 м
системы Kinect
Поддерживаемые операционные
системы
Kinect для Windows SDK,
работает только на операционной
системе Windows
Windows 7
Windows Embedded 7
Windows 8
Аппаратные требования
32  (x86) или 64разрядный (x64)
процессор
Двухъядерный   2,66  ГГц  или
более быстрый процессор
Выделенный порт USB 2.0
2 Гб оперативной памяти
26

description:
Для  разработчиков  Microsoft
создал бесплатную SDK  (если она
используетьсяне   в  коммерческих
целях)  которую  скачать  можно на
официальном  сайте  Microsoft   и
разделенную на две части
 Kinect
 for
 Windows
 SDK.
Включает APIs и драйверы сенсора.
 Kinect
 Kinect
 Включает
 for  Windows  Developer
 Studio
Toolkit.
(полезный  для  отладки  инструмент),
Face  Tracking  SDK,  примеры  кода   и
документация.
 OpenKinect
–
кроссплатформенная не  официальная
SDK

Примерная  стоимость  сенсора
9000 руб.
Kinect

Реализованные проекты на Kinect
Изначально сенсор Kinect был создан для игровой консоли Xbox 360,  но в
последующем приобрел огромную популярность у разработчиков и Кинект стал
использоваться не  только в  игровых  платформах,  например, на  четырнадцатом
ежегодном  Faculty  Summit,  который  прошел   в  Редмонде  при  участии   400
исследователей   из   29  стран  мира,  где  была  представлена  новая  система,
способная  распознавать  язык  жестов и  переводить  его  под  названием «Kinect
приходит на помощь людям с ограниченными возможностями».
Так   же   на  сенсоре  Kinect  на  выставке   «Безопасность2012»  был
представлен  комплекс «СПАРТАН 300»   уникальная  российская  разработка,
которая действительно позволит повысить уровень обеспечения безопасности в
местах  массового  скопления  людей.
 Назначение  системы     выявление   в
автоматическом  режиме  лиц с  девиантным (нетипичным)  поведением в  местах
массового  скопления  людей   (в  том  числе   в  пассажиропотоке)   и  лиц   в
измененном психоэмоциональном состоянии.
27

description:
В 2012 году Компания Surrey Satellite Technology приступила к разработке
парных спутников STRaND2, оснащенных сенсором Kinect. Об этом пишет The
Register.
 Спутники  будут   по  отдельности  выведены   на  орбиту,   а  затем
состыкованы.  Kinect  будет  служить  летательным  аппаратам "глазами"  с  его
помощью  спутники  будут   во  время  стыковки  определять  свое  расположение
относительно друг друга.
Сенсор Xtion PRO
Сенсор  Xtion  PRO  использует  инфракрасный  датчик   и  адаптивные
технологии  обнаружения,  чтобы  захватить  пользователей в  режиме  реального
времени  движения  тела.  Xtion  PRO  решение  для  разработки  поставляется   с
набором  инструментов  для  разработчиков,  поддерживает  так   же  открытый
драйвер OpenNITE и программную прослойку для упрощения процесса создания
приложений.
На рисунке 4 представлен сенсор Xtion PRO.
Рис. 4.
28

description:
В таблице 3 представлена спецификация Xtion PRO.
 Спецификация Xtion PRO
Таблица 3
Xtion PRO
Угол обзора
Спецификация
43° в  вертикальной  плоскости на 57°
горизонтальный угол обзора
Вертикальный
 диапазон
± 27°
наклона
Частота  кадров   (глубина
24 кадров в секунду (FPS)
цвета и поток)
Аудио форматы
Звуковые
 характеристики
входного
Акселерометр
характеристики
16  кГц,   24  бит,
 моно  импульсно
кодовой модуляцией (PCM)
Четыре  микрофона   с   24битным
 преобразователем
аналогоцифровым
(АЦП)
2G/4G/8G  акселерометр  настроена
для  диапазона   2G,   с  точностью   1   °
верхний предел.
Максимальное  расстояние
3.5 м
до системы Xtion PRO
Поддерживаемые
операционные системы
 Windows 7
 Windows Embedded 7
 Windows 8
 Linux Ubuntu
Аппаратные требования
  32  (x86)  или 64разрядный (x64)
процессор
  Core   i3  или  более  быстрый
процессор
 Выделенный порт USB 2.0.
 2 Гб оперативной памяти
29

description:
  Видеокарта  ATI  Radeon   HD   5450
  с  одним
или  NVIDIA  GeForce   210
гигабайтом видеопамяти и выше
Для разработчиков
Открытый драйвер OpenNITE.
Ориентировочная стоимость
4500 руб.
сенсора Xtion PRO
Реализованные проекты на Xtion PRO
Данный  сенсор  Xtion  PRO  как   и  Kinect  был  разработан  для  игровых
платформ, но в отличие от Kinect, который применяют не только в играх но и в
различных сферах деятельности, Xtion PRO пока применяется только в игровых.
Сенсор Leap Motion
Leap Motion представляет собой небольшой брусок в алюминиевой рамке,
с резиновой подложкой и крышкой из затемнённого оргстекла сверху. Габариты
составляют  около 8 x 3 x 1 см,  что  чуть  больше  USBбрелока.  Датчик  может
располагаться либо перед клавиатурой, либо за ней.
На рисунке 5 представлен сенсор Leap Motion.
Рис. 5
30

description:
В таблице 4 представлена спецификация Leap Motion.
Реализованные проекты на Leap Motion.
Таблица 4
Leap  Motion  новый  сенсор.
 Основная  его  задача   –  управление
компьютером на расстоянии. Если Kinect и Xtion PROсенсоры разработаны для
сканирования полного роста человека, а сенсор Leap Motion нацелен на точное
распознавание движений пальцев, в данном случае заявлена точность 0,01 мм.
На  данный  момент  есть  только  специализированное  программное
обеспечение,  которое  разработано  компанией,  представляющей  сенсор  Leap
Motion.
Исходя   из  выше  изложенного  материала,  можно  сопоставить  наиболее
известнее бесконтактные сенсорные системы виртуальной реальности
В  таблице   5  представлены  сравнительные  характеристики  сенсорных
систем.
Сравнительные  характеристики сенсорных систем
Таблица 5
Характеристики
Kinect
Xtion PRO
Leap Motion
Поддержива
емые
операционные
системы
Windows 7
Windows
Embedded 7
(не
Windows 8
Linux
официальная
поддержка
OpenKinect
SDK)
Windows 7
Windows
Embedded 7
Windows 8
Linux Ubuntu
Windows 7
Windows
Embedded 7
Windows 8
Linux
Частота
кадров   (глубина
цвета и поток)
30  кадров   в
24  кадров   в
290  кадров в
секунду (FPS)
секунду (FPS)
секунду (FPS)
31

description:
3.5м
3.5м
1м
Максимальное
расстояние до
сенсорной
системы
Угол обзора
57 °± 27 °
57 °± 27 °
150°± 10 °
32  (x86) или
64разрядный
(x64) процессор
Celeron  или
 быстрый
более
процессор
Выделенный
порт USB 2.0/3.0
1 Гб
оперативной
памяти

32      (x86)
или
64
разрядный   (x64)
процессор
Core   i3  или
 быстрый
более
процессор
Выделенный
порт USB 2.0.
2

Гб
оперативной
памяти
Видеокарта
ATI  Radeon   HD
5450
 или
NVIDIA GeForce
210
  с  одним
гигабайтом
видеопамяти   и
выше
Открытый
Открытый
драйвер
OpenNITE
Leap
SDK
 Motion
Аппаратные
требования
Для
разработчиков

32      (x86)
или
64
разрядный   (x64)
процессор
Двухъядерны
й   2,66  ГГц  или
более
 быстрый
процессор
Выделенный
порт  USB   2.0
автобусе
2

Гб
оперативной
памяти
Kinect
 for
Windows  SDK.
Включает APIs и
драйверы
сенсора.
 for
Kinect
Windows
Developer
Toolkit.
Включает  Kinect
Studio (полезный
для
 отладки
инструмент),
32

description:
Tracking
 примеры
и
Face
SDK,
кода
документация

OpenKinect
кроссплатформе
нная
не
официальная
SDK

Ориентирово
чная  стоимость,
руб.
9000
4500
3500
3.2. Результат выбора сенсорной системы виртуальной реальности.
Решение   об  использовании   в  качестве  дистанционного  сенсора  игровой
приставки,  было  принято   на  основании  подтверждённых   на  момент  начала
проекта технических характеристик устройства, прогнозов о возможностях его
технической  эволюции,  запланированной  производителем,   а  также  политике
технической и программной поддержки для программистов.
Основная  идея  модели    системы  экспертной  оценки  –  дистанционное
измерение уровня физической подготовленности и уровня теоретических знаний
с помощью сенсора в игровой форме.
Игра включает в себя два уровня: теоретический и практический.
Теоретический уровень представляет собой тестопрос, состоящий из  4
х заданий в закрытой форме (на каждое задание дается 4 варианта ответов, один
из которых правильный) для каждого их 4х классов начальной школы, исходя
из программы по физической культуре [14].
Практический  уровень  включает   в  себя  тесты   по  физической
33

description:
подготовленности.
Итоговая
 модель
 оценки
 физической
подготовленности  школьников  младших  классов на  основе  виртуальной  игры
включает в  себя  следующие  компоненты (указаны  компоненты,  которые  были
 экспертной
 системы
использованы при подготовке опытного образца):
1) сенсор Kinect for Windows  L6M;
2) ноутбук Asus G55V;
3) телевизор  LG LED 55LM860V.
Операционная  система   на  ноутбуке   –  Windows 7  c  установленной
библиотекой для сенсора Kinect.
  Основные  достоинства  выбранного  программноаппаратного  решения
Kinect:
1)
 бесконтактная
 технология
 распознавания
 положения
 тела
тестируемого;
2)  внедрённое  решение   по  управлению  приложением   и  распознаванию
жестов;
3)  внедрённое  решение   по  распознаванию  голосовых  команд   и  обмену
голосовыми сообщениями;
4) значительная свобода выбора рабочего или тестового пространства;
5) использование серийных интерфейсов для организации передачи данных
между сенсором и компьютером;
6) использование стандартного расширяемого программного обеспечения;
7) обновляемая библиотека для разработки программных приложений;
8)  серийновыпускаемое  устройство   со  стандартным  интерфейсом  для
подключения;
34

description:
9) отсутствие необходимости использования  специальных компьютеров и
специального программного обеспечения;
10)
доступность документации по работе с аппаратной частью проекта.
3.3. Проведение тестирования
Апробация разработанной модели системы экспертной оценки физической
подготовленности  школьников  младших  классов на  основе  виртуальной  игры
проходила в трех школах г. Москвы (№№ 373, 1441, 2035) с 16 сентября по 29
ноября на уроках физической культуры в 14 классах. Апробация проводилась в
два этапа: I этап с 16 сентября по 5 октября, II этап с 10 ноября по 29 ноября.
На каждом этапе в тестировании  принимали участие 610 учащихся от 1
класса   (одного   из  всех  параллельных),   от   2  класса   (одного   из  всех
параллельных), от 3 класса (одного из всех параллельных), от 4 класса (одного
из всех параллельных). Исследование проходило на уроке, учитель физкультуры
вел занятие по школьной программе, в процессе занятия выделял учащихся по 2
3 человека (фотоотчет, приложение 3).
С  целью  проведения  апробации  были  заключены  Соглашения   о
сотрудничестве.
Предмет Соглашений:
осуществлять  сотрудничество  при  проведении  тестирования   в  рамках
апробации  модели  системы  экспертной  оценки  физической  подготовленности
среди  школьников  младших  классов на  уроках  физической  культуры (далее –
тестирование), в целях  выполнения  Соглашения о  предоставлении  субсидии из
бюджета  города  Москвы  Федеральному  государственному  бюджетному
35

description:
образовательному  учреждению  высшего  профессионального  образования
«Российский  государственный  университет  физической  культуры,
 спорта,
молодежи   и  туризма   (ГЦОЛИФК)»   на  цели,   не  связанные   с  финансовым
обеспечением выполнения им государственного задания от 03 июля 2013 года №
59   (154026ЦП),
 заключенного  между  Университетом   и  Департаментом
образования города Москвы.
В рамках Соглашений:
ФГБОУ ВПО РГУФКСМиТ:
1.
 Установил   в  школах   на  период  тестирования  модель  системы
экспертной оценки физической подготовленности школьников младших классов
на  основе  виртуальной  игры,  включающую в  себя  Сенсор  Kinect  for  Windows
L6M, ноутбук Asus G55V, Телевизор  LG LED 55LM860V;
2.  Согласовал с  администрацией  школ  дату и  время  посещения  уроков
физической культуры;
3. Направил представителя Университета для проведения тестирования в
рамках  апробации модели на уроках физической культуры 14 классов.
СРЕДНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ШКОЛЫ:
1.  Назначили  ответственного  учителя  физической  культуры от  школы за
проведение тестирования;
2.  Проводили   на  уроках  физической  культуры  тестирование   в  рамках
апробации  модели  системы  экспертной  оценки  физической  подготовленности
учащихся младших классов на основе виртуальной игры в определенные сроки;
3. Подготовили заключения по завершению тестирования.
36

физическая культура

group: Дисциплины

доп. образование детей

group: Другое

title: «МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ОЦЕНКИ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ ШКОЛЬНИКОВ МЛАДШИХ КЛАССОВ  С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СЕНСОРНЫХ ВИЗУАЛИЗАТОРОВ»


intro:
Являясь одной из главных сторон физического воспитания, в процессе обучения ярко выражены два момента: обучающая деятельность преподавателя (преподавание) и учебно-познавательная деятельность обучающихся (учение). Суть процесса обучения - взаимодействие преподавателя и обучающегося с целью передачи знаний, умений, навыков первым и приобретения их вторым с последующим совершенствованием.
В области физического воспитания изучение и совершенствование двигательных действий являются ядром обучения, так как двигательная деятельность рассматривается здесь и как объект, и как средство, и как цель совершенствования.

title: «Использование специальных упражнений  для обучения технике в скоростно-силовых видах лёгкой атлетики»