Спортивная метрология

Министерство образования и науки российской Федерации 

уральский Федеральный университет  
иМени первого президента россии б. н. ельцина

н. н. трифонова 
и. в. еркомайшвили

спортивная Метрология

рекомендовано методическим советом урФу 
в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся 
по программе бакалавриата по направлению подготовки 
49.03.01 «Физическая культура»

2-е издание, стереотипное

Москва
Издательство «ФЛИНТА»
Издательство Уральского университета
2017

удк 796.015(075.8)
ббк Ч511.5я73-1
 
т 691

р е ц е н з е н т ы:
т. в. а н д р ю х и н а, кандидат педагогических наук, доцент, заведующий 
кафедрой теории и методики физической культуры российского 
государственного профессионально-педагогического университета;
н. в. т р у б н и ко в а, кандидат педагогических наук, доцент 
кафедры теории и методики физического воспитания уральского 
государственного педагогического университета

н ау ч н ы й  р е д а к т о р
г. и. с е м е н о в а, кандидат педагогических наук,
доцент кафедры теории и методики физического воспитания  
уральского федерального университета

Трифонова, Н. Н.
т 691  
спортивная метрология  [Электронный ресурс] : [учеб. 
пособие] / н. н. трифонова, и. в. еркомайшвили ; [науч. ред. 
г.и. семенова] ; М-во образования и науки рос. Федерации, урал. 
федер. ун-т.  — 2-е изд., стер. — М. : ФЛИНТА : Изд-во Урал. унта, 2017. —  112 с. 

ISBN 978-5-9765-3256-4 (ФЛИНТА)
ISBN 978-5-7996-1696-0 (Изд-во Урал. ун-та) 

в учебном пособии даны метрологические основы педагогического 
контроля, показаны способы измерений в физическом воспитании и спорте, 
методы тестирования двигательных возможностей человека, математикостатистические методы и их применение для обработки и анализа 
результатов контроля и планирования учебно-тренировочного процесса. 
представлены вопросы для контроля знаний, математические таблицы, 
словарь наиболее распространенных терминов, список рекомендуемой 
литературы.
пособие предназначено для студентов очной и заочной форм обучения, 
а также для начинающих спортивных педагогов и специалистов-тренеров.

удк 796.015(075.8)
ббк Ч511.5я73-1

© уральский федеральный университет, 2016
ISBN 978-5-9765-3256-4 (ФЛИНТА)
ISBN 978-5-7996-1696-0 (Изд-во Урал. ун-та) 

ОглавлеНие

ПредислОвие ........................................................................................................5

глава 1. ОсНОвЫ сПОрТивНОЙ МеТрОлОгии ..........................................7
1.1. предмет спортивной метрологии ..................................................................7
1.2. измерение физических величин ...................................................................9
1.2.1. единицы измерений ........................................................................... 11
1.2.2. параметры, измеряемые в физической культуре и спорте .............15
1.2.3. Шкалы измерений ..............................................................................17
1.2.4. средства измерений ...........................................................................20
1.2.5. точность измерений ...........................................................................22

глава 2. МеТОдЫ сТаТисТиЧесКОЙ ОБраБОТКи  
реЗУлЬТаТОв иЗМереНиЙ .................................................................26
2.1. выборочный метод. организация выборки ...............................................28
2.2. основные статистические характеристики ................................................30
2.3. статистические гипотезы  
и достоверность статистических характеристик.......................................34
2.4. взаимосвязь результатов измерений ...........................................................38
2.5. коэффициент корреляции бравэ — пирсона .............................................41
2.6. ранговый коэффициент корреляции спирмена .........................................42

глава 3. МеТОдЫ КОлиЧесТвеННОЙ ОЦеНКи  
КаЧесТвеННЫХ ПОКаЗаТелеЙ ......................................................45
3.1. виды качественных показателей .................................................................46
3.2. Метод экспертных оценок ............................................................................48
3.2. Метод анкетирования ...................................................................................52

глава 4. ОсНОвЫ ТеОрии ТесТОв .................................................................56
4.1. тестирование в практике физической культуры и спорта ........................56
4.2. надежность тестов .......................................................................................57
4.3. информативность тестов .............................................................................62

глава 5. МеТрОлОгиЧесКие ОсНОвЫ КОНТрОлЯ ................................67
5.1 управление и контроль в спортивной тренировке .....................................67
5.2. оперативный, текущий, этапный контроль ...............................................72
5.3. контроль физической подготовленности ...................................................78
5.3.1. контроль скоростных качеств ...........................................................79
5.3.2. контроль силовых качеств ................................................................83
5.3.3. контроль выносливости ....................................................................85
5.3.4. контроль гибкости .............................................................................87
5.3.5. контроль ловкости .............................................................................91
5.4. контроль технической и тактической подготовленности .........................93

ПрилОжеНиЯ .....................................................................................................103

слОварЬ ТерМиНОв и ПОНЯТиЙ ..............................................................105

сПисОК БиБлиОграфиЧесКиЙ ссЫлОК ............................................109

реКОМеНдУеМаЯ лиТераТУра .................................................................. 110

ПредислОвие

в настоящее время спортивная метрология развивается 
одновременно и как научная, и как учебная дисциплина. как одно 
из современных научных направлений в образовательной области 
по физической культуре спортивная метрология отвечает на два 
основных вопроса: как измерить и выразить числом те явления 
и процессы, которые происходят в физической культуре и спорте, 
и как их математически обработать. 
целью данного курса является формирование у студентов 
умений и навыков проведения метрологических исследований 
и обработки эмпирических данных для последующей научной 
интерпретации, интеграции полученных знаний в практическую 
педагогическую деятельность в современном процессе физического воспитания и спортивной тренировки.
учебное пособие состоит из пяти глав.
в задачу первых трех глав входит формирование системы теоретических знаний о спортивных измерениях, доступное для студентов изложение теоретических основ спортивной метрологии, 
включая методы математической статистики, а также описание 
технических принципов, систем и методов измерений, используемых в физическом воспитании и спорте. 
в четвертой и пятой главе рассматриваются метрологические 
основы комплексного контроля: обоснование контроля в физическом воспитании и спорте, содержание и организация контроля 
тренировочной деятельности, а также разных сторон подготовленности (физической, технической и т. д.). 
в учебном пособии дается характеристика методов первичной 
обработки статистического материала — метода средних величин, 
выборочного метода, метода корреляционного анализа, а также 

рассматриваются квалиметрия, анкетирование и т. д. большое 
внимание авторы уделяют теории тестов (определению информативности, надежности и т. п.) и теории оценок.
для закрепления материала студентам рекомендовано ответить на контрольные вопросы. в конце учебного пособия имеются 
приложения и словарь основных терминов.

глава 1  
ОсНОвЫ сПОрТивНОЙ МеТрОлОгии

1.1. Предмет спортивной метрологии

сейчас трудно себе представить какой-либо вид деятельности 
человека, в котором не использовались бы измерения. измерения 
ведутся в науке, промышленности, сельском хозяйстве, медицине, 
торговле, военном деле, при охране труда и окружающей среды, 
в быту, спорте и т. д. благодаря измерениям возможно управление 
технологическими процессами, промышленными предприятиями, 
подготовкой спортсменов и народным хозяйством в целом. резко 
возросли и продолжают расти требования к точности измерений, 
быстроте получения измерительной информации, измерению комплекса физических величин. увеличивается число сложных измерительных систем и измерительно-вычислительных комплексов.
измерения на определенном этапе своего развития привели 
к возникновению метрологии, которая в настоящее время определяется как наука об измерениях, методах и средствах обеспечения 
их единства и требуемой точности. Это определение свидетельствует о практической направленности метрологии, которая изучает 
измерения физических величин и образующие эти измерения 
элементы и разрабатывает необходимые правила и нормы. слово 
«метрология» происходит от древнегреческих «метро» — мера 
и «логос» — знание.
в современной метрологии выделяют три направления: законодательная метрология, фундаментальная (научная) и практическая (прикладная) метрология.
спортивная метрология — это наука об измерениях в физическом воспитании и спорте. ее следует рассматривать как конкретное приложение к общей метрологии, как одну из составляющих 

практической (прикладной) метрологии. однако как учебная дисциплина спортивная метрология выходит за рамки общей метрологии по следующим обстоятельствам. в физическом воспитании 
и спорте некоторые из физических величин (время, масса, длина, 
сила), на проблемах единства и точности измерений которых сосредоточивают основное внимание специалисты-метрологи, также 
подлежат измерению. но более всего специалистов нашей отрасли интересуют педагогические, психологические, социальные, 
биологические показатели, которые по своему содержанию нельзя 
назвать физическими. Методикой их измерений общая метрология 
практически не занимается, и поэтому возникла необходимость 
разработки специальных измерений, результаты которых всесторонне характеризуют подготовленность спортсменов. особенностью спортивной метрологии является то, что в ней термин «измерение» трактуется в самом широком смысле, так как в спортивной 
практике недостаточно измерять только физические величины. 
в физической культуре и спорте, кроме измерений длины, высоты, 
времени, массы и других физических величин, приходится оценивать техническое мастерство, выразительность и артистичность 
движений и тому подобные нефизические величины.
таким образом, спортивная метрология не только занимается традиционными техническими измерениями физических 
величин, но и решает важные задачи управления тренировочным 
процессом:
 – используется как инструментарий для измерения биологических, психологических, педагогических, социологических и других показателей, характеризующих деятельность 
спортсмена;
 – представляет исходный материал для биомеханического 
анализа двигательных действий спортсмена.
Предметом спортивной метрологии является комплексный контроль в физическом воспитании и спорте, включающий в себя контроль за состоянием спортсмена, тренировочными 
нагрузками, 
техникой 
выполнения 
упражнений, 
спортивными 
результатами 
и 
поведением 
спортсмена 
на 

соревнованиях, использование его результатов в планировании 
подготовки спортсменов и физкультурников.
вместе с развитием фундаментальной и практической метрологии происходило становление законодательной метрологии.
Законодательная метрология — это раздел метрологии, включающий комплексы взаимосвязанных и взаимообусловленных 
общих правил, а также другие вопросы, нуждающиеся в регламентации и контроле со стороны государства, направленные на 
обеспечение единства измерений и единообразия их средств.
законодательная метрология служит средством государственного регулирования метрологической деятельности посредством 
законов и законодательных положений, которые вводятся в практику через государственную метрологическую службу и метрологические службы государственных органов управления и юридических лиц. к области законодательной метрологии относятся 
испытания и утверждение типа средств измерений и их поверка, 
калибровка, сертификация, государственный метрологический 
контроль и надзор за ними [1].
Метрологические правила и нормы законодательной метрологии гармонизированы с рекомендациями и документами соответствующих международных организаций. тем самым, законодательная метрология способствует развитию международных 
экономических и торговых связей и содействует взаимопониманию в международном метрологическом сотрудничестве.

1.2. измерение физических величин

измерением в широком смысле слова называется установление соответствия между изучаемыми явлениями, с одной стороны, 
и числами, с другой.
Измерение физической величины — это нахождение опытным 
путем связи между измеряемой величиной и единицей измерения 
данной величины, производимое, как правило, с помощью специальных технических средств. при этом под физической величиной понимается характеристика различных свойств, общих 

в количественном отношении для многих физических объектов, 
но индивидуальных в качественном отношении для каждого из 
них. к физическим величинам относятся длина, время, масса, температура и множество других. получение сведений о количественных характеристиках физических величин и является задачей 
измерений.
какие бы виды измерений физических величин ни производились, все они возможны только при наличии общепринятых 
единиц измерений (метров, секунд, килограммов и т. п.) и шкал 
измерений, позволяющих упорядочить измеряемые объекты 
и приписать им числа. Это обеспечивается использованием соответствующих средств измерений, позволяющих получить необходимую точность. для достижения единства измерений существуют разработанные стандарты и правила.
следует отметить, что измерение физических величин является основой всех без исключения измерений в спортивной практике. оно может иметь самостоятельный характер, например, 
при определении массы звеньев тела; служить первым этапом 
оценивания спортивных результатов и результатов тестов, например, при выставлении оценки в баллах по результатам измерения 
длины прыжка с места; косвенно влиять на качественную оценку 
исполнительского мастерства, например, по амплитуде движений, 
ритму, положению звеньев тела.
измерения делятся по средствам измерения (органолептические и инструментальные) и по способу получения числового 
значения измеряемой величины (прямые, косвенные, совокупные, 
совместные).
Органолептическими называются измерения, основанные на 
использовании органов чувств человека (зрения, слуха и т. д.). 
например, человеческий глаз может с высокой точностью определить относительную яркость источников света. одним из видов 
органолептических измерений является обнаружение — решение 
о том, отлично от нуля значение измеряемой величины или нет.

Инструментальными называются измерения, выполняемые 
с помощью специальных технических средств. большинство измерений физических величин являются инструментальными [2].
Прямые измерения — это измерения, при которых искомое значение находят непосредственно сравнением физической величины 
с мерой. к таким измерениям можно отнести, например, определение длины предмета путем ее сравнения с мерой — линейкой.
Косвенные измерения отличаются тем, что значение величины 
устанавливают по результатам прямых измерений величин, связанных с искомой определенной функциональной зависимостью. 
так, измерив объем и массу тела, можно вычислить (косвенно 
измерить) его плотность, или, измерив длительность полетной 
фазы прыжка, вычислить его высоту.
Совокупными измерениями называются такие, в которых значения измеряемых величин находят по данным их повторных 
измерений при различных сочетаниях мер. результаты повторных 
измерений подставляются в уравнения, и вычисляется искомая 
величина. например, объем тела может быть сначала найден по 
измерению объема вытесненной жидкости, а затем — по измерению его геометрических размеров.
Совместные измерения — это одновременные измерения двух 
и более неоднородных физических величин для установления функциональной зависимости между ними. например, определение 
зависимости электрического сопротивления от температуры [3].

1.2.1. единицы измерений

единицы измерений физических величин представляют 
собой значения данных величин, которые по определению считаются равными единице. они ставятся за числовым значением 
какой-либо величины в виде символа (5,56 м; 11,51 с и т. п.). единицы измерений пишутся с большой буквы, если названы в честь 
известных ученых (724 н; 220 в и т. п.). совокупность единиц, 
относящихся к некоторой системе величин и построенных в соответствии с принятыми принципами, образует систему единиц.

наиболее универсальной системой единиц, охватывающей 
все отрасли науки и техники, является Международная система 
единиц (Systeme International ďUnites — франц.) с сокращенным 
названием «SI», в русской транскрипции — си. она была принята 
в 1960 г. XI генеральной конференцией по мерам и весам. в настоящее время в систему си входят семь основных единиц (табл. 1).

Таблица 1

Основные единицы си

величина

единицы

наименование
обозначение

русское
международное

основные

длина, l
Метр
м
m

Масса, т
килограмм
кг
kg

время, t
секунда
с
s

сила электрического 
тока, I
ампер
а
A

термодинамическая 
температура, Т, Θ
кельвин
к
K

количество вещества, n
Моль
моль
mol

сила света, J
кандела
кд
cd

кроме основных, в си выделены две дополнительные единицы: радиан — единица плоского угла и стерадиан — единица 
телесного угла (угла в пространстве).
система единиц включает в себя основные и производные 
единицы. Основными называются выбранные и независимые друг 
от друга единицы. величины, единицы которых принимаются за 
основные, как правило, отражают наиболее общие свойства материи (протяженность, время и т. п.). Производными называются 
единицы, выраженные через основные путем арифметических