Прогнозирование в физическом воспитании

Управление любым процессом связано с прогнозированием как опережающим отражением будущего достижения поставленной цели. В физическом воспитании прогнозирование связано с предвидением конкрет­ных перспектив развития того или иного процесса или явления, отража­ющих как задачи развития отрасли в целом, так и задачи физического со­вершенствования конкретного человека, группы лиц, населения страны. Задача прогнозирования сводится к выявлению вероятного развития явле­ния, которое в наибольшей степени соответствует научным знаниям, отра­жает современные тенденции и в результате определяет процесс и достиже­ние заданного эффекта (Платонов, 1997).

В процессе исторического и общественного развития человек приобрел способность отражать в своем мозге будущие результаты своей деятельнос­ти. Эта способность явилась необходимой предпосылкой его адаптации, а затем и развития средств производства и форм социальной и общественной жизни.

В связи с деятельностью человека, направленной в будущее, исследова­тели выделяют пять понятий (Лисичкин, 1972; Баевский, 1979), определяю­щих уровень знания будущего: предвидение, предсказание, прогноз, план и программа.

Научное предвидение — это способ познания, форма конструктивной де­ятельности мозга, направленная на воссоздание картины эмпирически не наблюдаемых событий и явлений. Предвидение — это родовое понятие для всех понятий, обозначающих знание о будущем.

Предсказание может быть как научным, так и ненаучным. Как правило, предсказание является сугубо качественной характеристикой ожидаемого события, явления.

Прогнозирование — это такая ступень знания будущего, которая характе­ризуется некоторыми количественными параметрами в отношении време­ни, места и вероятности предполагаемого события, явления. Прогноз мно-говариантен и обязательно предусматривает возможность внесения корректировок.

План в отличии от прогноза содержит однозначно определенные сроки и условия наступления какого-либо события и представляет собой заранее намеченную систему мероприятий.

Программа является промежуточным этапом между прогнозом и пла­ном.

Остановимся на некоторых элементах теории прогнозирования для оп­ределения возможности их применения в физическом воспитании.

Прогнозирование — это вид познавательной деятельности человека (субъ­екта), направленной на формирование прогнозов развития определенного объ­екта на основе анализа его состояния в прошлом и настоящем. В качестве объекта прогноза могут выступить события, явления, категории науки, предметы и средства производства и др. Одним из основных объектов про­гнозирования в физическом воспитании является физическое состояние

_______________________ ГЛАВА 12. УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ

человека, которое изменяется под воздействием внешних и внутренних факторов. Анализ объекта прогноза — первый этап разработки прогнозов, он заключается в определении целей и задач прогнозирования, нахождении способов адекватного описания объекта по ряду признаков и представле­нии его в виде модели, наиболее соответствующей задачам прогнозирова­ния. Вслед за анализом объекта прогноза осуществляется его синтез, кото­рый направлен на определение как можно большего числа дифферен­циальных признаков объекта и их взаимосвязи между собой. Эти призна­ки могут быть выделены с помощью различных методов в физическом вос­питании и спорте.

Наиболее распространенными являются методы экспертных оценок, экстраполяции и математической статистики.

Основная цель прогнозирования заключается в уменьшении неопре­деленности будущего. Вероятностное будущее предстает перед нами как некоторая сумма возможностей, реализация которых может зависеть от наших усилий и стремлений или может совершаться без нашего участия. В зависимости от указанных вариантов будущего выделяют изыскатель­ский (исследовательский) и нормативный подходы к прогнозированию. Первый связан с прогнозированием заранее неизвестных, непланируемых событий (исследовательский прогноз), второй — с прогнозированием кон­кретных событий, которые мы можем предвидеть и планировать (норма­тивный прогноз).

Исследовательское прогнозирование направлено на оценку тенденции из­менения нынешнего состояния объекта в будущем. При этом будущее состоя­ние объекта рассматривается как результат его движения по оси времени из прошлого через настоящее в будущее. Самый простой способ прогнозиро­вания состоит в том, чтобы будущее рассматривать как продленное настоя­щее, однако это возможно при достаточно высокой степени детерминиро­ванности явлений. Для продления временного ряда в будущее необходимо изучать тенденции изменений исследуемого объекта и правильно выбрать описывающую эти тенденции функцию.

Такой метод получил название метода экстраполяции. Экстраполяция временных рядов заключается в выборе математической модели, наиболее адекватно описывающей тенденцию исследуемого объекта в будущем.

Для описания сложных изменений, связаных с темпом, предложен метод огибающих кривых (Эйрес, 1971). Огибающая кривая может быть названа макропеременной, а составляющие ее переменные — микропере­менными. Р. Эйрес вводит понятие интенсивных и экстенсивных макро­переменных, которые отличаются природой ограничивающих факторов. Первые подвержены ограничениям, обусловленным естественными преде­лами, такими, как скорость света, форма и строение человеческого тела и др. Вторые ограничены в темпах изменений другими макропеременны­ми, например кислородной емкостью крови, аэробной производительнос­тью и др.

При использовании метода экстраполяции выделяют несколько видов временных рядов, по разному отражающих процесс развития прогнозируе-

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ. ОБЩИЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ И МЕТОДИКИ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ

4,4 -

:- 3,4 -

2,4 -

1,4 -

_ I

I

I

I

і

I_______

-

-

п ___ -■""

п

.--ЕГ-

***

I I I I I

___ а------ D □

эй*

□

П D...J П

^3...........□

п „.-—"

-ЕГ...

- -

-

.......... ЇХ'

-

- □

_

□

___ ■

-

-...

........

□

-

I

, "7' 7,

I

I

I

130 140 150 160 170 180

Длина тела, см (Х2)

Рис. 12.5. Зависимость жизненной емкости легких (Х1) от длины тела (Х2)

мой величины во взаимоотношении с другими факторами по мере их уве­личения или уменьшения или отдаления по времени. Это могут быть ряды: с ярко выраженной тенденцией; с проявляющейся неустойчивой тенденци­ей; с отсутствием тенденции (Померанцев, 1974). Методы экстраполяции можно использовать при наличии тенденции.

		^1 '	^1	J_____	^1 _
			___.________	---------- □
			□	__..... --- '	.... ——"............
				................. п
	-	а-"' а □□...............---Ті ппппп........... ' — г і—і і—і.-' ^^^^^^^	~-~~..... " -		—■ — -
	,.-- пп □□□...................... С^^^.......	....
	-	.-- пп n.-j><a>........ п			-
		пп,--'И<--ап п п	п п	□
		П ..."^^ГВ* П ПП
	-	пв-^>>йп п	---	-—	"*—
		...•■-□j^^5-- п п
		■"' ^^гТ--''пп п п..---'"			-
		^*У пп п..----
		V- ^D ^-"
	-□/				-
	_.-•■	п /*''			-
	-				-
					-
	і	1.... 1..

50 60

Масса тела, кг (ХЗ) Рис. 12.6. Зависимость жизненной емкости легких (Х1) от массы тела (ХЗ)

ГЛАВА 12. УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ

180-		І І І \ \ \	І І І	I I I
		\ \ \
175 ^:	\	\ \ ^\
-	\	\ \
170^	\	\ ^ \
_
— 165 - х ^:	\ \	\ \	^~~— 3 пп_________________ —
" 160 ^		\ % \.
І ^:			^^—- 2.80----------------- "^
я 155-				^*,^,,,.... --
Дли		\ \	"^^—-- 2.60-^^^^	_______ г#,
150-		\ ■■-.
^:
145^ 140 ^:		ч	2.20-^^
135 ^	\ \
130-		\		/ s s /

30 35 40 45 50 55 60 65 70 75

Масса тела, кг (ХЗ)

Рис. 12.7. Линии постоянного уровня жизненной емкости легких (Х1) на плоскости переменных массы тела (ХЗ) и длины тела (Х2)

В качестве примера приведем экстраполированную прогнозную модель жизненной емкости легких у подростков 13—14 лет в зависимости от длины и массы тела.

Характер этих зависимостей приведен на рис. 12.5, 12.6. Далее на плоскости строятся линии постоянного уровня жизненной емкости лег­ких в зависимости от переменных длины и массы тела (рис. 12.7). Изучая эти линии, можно заметить, что главное свойство описываемой модели проявляется в наличии экстремальной зависимости между соотношения­ми массы и длины тела для заданной жизненной емкости легких, которая описывается семейством парабол. Это дает возможность определить оп­тимальное сочетание длины и массы тела для максимальной величины ЖЕЛ данного контингента. Например, ЖЕЛ равная 2,4 л при минималь­ном росте 146 см достигается при оптимальном значении массы тела 51 кг. Линии уровня являются геометрическим местом точек, определяю­щим отношение между массой и длиной тела, при которых ЖЕЛ остает­ся постоянной (Круцевич, 2002).

Имея данные зависимости, можно построить в трехмерной системе ор­динат прогнозную экстраполированную модель (рис. 12.8), где каждому зна-

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ. ОБЩИЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ И МЕТОДИКИ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ

'Г--...

...-■•Т"

I -....

■]-•-...

*э.

Z*

\^ ф

Кг <S

0,504 0,715 0,925 1,136 1,345 1,557 1,767 1,977 2,188 2,398 2,609 2,819 3,030 3,240 3,451 3,661

Рис. 12.8. Прогнозная экстраполированная модель ЖЕЛ

чению длины тела соответствует оптимальное значение массы тела, обеспе­чивающее максимальное значение жизненной емкости легких. Фактические результаты массы тела от 35 до 70 кг, длины тела — от 145 до 175 см, ЖЕЛ — от 2 до 3,3 л исследуемого контингента были экстраполированы соответ­ственно до 25 — 85 кг, 125 — 185 см и 1,5 — 4 л, в пределах которых дейст­вует эта тенденция распределения величин переменных.

Для исследовательского прогнозирования используются методы, осно­ванные на автокорреляционных функциях, корреляционных и регрессион­ных моделях. Если поведение объекта прогноза может быть описано вре­менными рядами нескольких показателей, то открывается возможность на основе вычисления статистической связи одного показателя с другими (пар­ная или множественная корреляция) определять наиболее вероятное значе­ние одних показателей в зависимости от изменения других. По функции распределения выбранного показателя можно определить вероятность того или иного значения, исходя из формы распределения. Так, для нормально­го распределения вероятность появления события, характеризуемого пока­зателем, лежащим в пределах Мх+1,96 Sx, достигает значения 0,95 (Баев-ский, 1979). На основе вероятностного подхода можно делать прогнозы комбинированного влияния внешних и внутренних факторов, представлен­ных в виде формул.

Приведем пример синтеза прогнозной модели П-й ступени мощности велоэргометрической нагрузки (функциональная проба PWCi₇o) У подрост-

_______________________ ГЛАВА 12. УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ

ков 13—14 лет. Согласно факторному анализу, показатели физической рабо­тоспособности выделились в одном факторе с показателями длины и массы тела и имеют тесную корреляционную зависимость. Учитывая нелинейный характер зависимостей длины тела (Х2), массы тела (ХЗ) и мощности II сту­пени нагрузки (XI3), были введены значения как самих переменных, так и их квадратов (Х2²,Х3²) и произведения (Х2ПХЗ). В результате расчетов бы­ла выделена прогнозная модель вида

W_pr=0,769DX3 - 0,0048п(Х2)² - 0,057п(ХЗ)² + 0,036Х2пХЗ.

Данная прогнозная модель статистически значима при доверительной вероятности 99 %. Стандартное отклонение регрессии равно 8,2 Вт. Сред­няя абсолютная ошибка составляет 6,13 Вт. Эти результаты позволяют при­менять уравнение в качестве прогнозной модели (при диапазоне изменения переменной Х13 от 30 до 85 Вт, длины тела от 130 до 180 см и массы тела от 30 до 80 кг) с приведенной погрешностью 9,5 %, что делает ее пригод­ной для практического применения. Согласно этой формуле определяют минимальную величину мощности велоэргометрической нагрузки, обуслов­ленную параметрами длины и массы тела подростков, ниже которой воз­можны развитие эндогенных факторов риска и формирование соматических заболеваний.

Варианты исследовательского прогнозирования используют для опре­деления показателей не прямым путем. Так, определение МПК, свидетель­ствующего об аэробном энергопотенциале биосистемы, является весьма трудоемким процессом, поэтому многими исследователями осуществляется поиск расчетных моделей. Одна из этих формул имеет следующий вид: МПК=Р\¥С₁₇()П1,7 + 1240. По данным автора, прогнозная величина МПК имеет ошибку, не превышающую 15 %.

Нормативное прогнозирование предполагает отыскание оптимального пути достижения некоторой конечной цели. Прогнозируемый показатель определя­ется как норматив для будущего. Следовательно, прогноз направлен из бу­дущего в настоящее и служит целям планирования будущего. Наиболее из­вестными методами нормативного прогнозирования являются морфологический анализ, методы дерева целей и сценариев, аналитические методы, основанные на математическом моделировании. Морфологический анализ был разработан швейцарским астрономом Цвикки и впервые приме­нен к анализу реактивных двигателей. Суть метода заключается в том, что для выбранного объекта прогнозирования определяют характеристики и па­раметры, которые, в свою очередь, разбивают на ряд свойств или состоя­ний. Затем параметры, свойства, состояния подвергают подробной класси­фикации по отобранным специфическим критериям. Данный метод применяется в физическом воспитании при разработке уровней физическо­го состояния, физического здоровья, физической подготовленности. Высо­кий уровень определяется как цель, а более низкие — промежуточные сту­пени к достижению цели.

Параметрический метод прогнозирования использует статистические модели связи между параметрами изучаемого объекта. Для оптимизации альтернативных возможностей, используемых для достижения цели, приме-

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ. ОБЩИЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ И МЕТОДИКИ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ_________________

няют методы линейного, квадратического и динамического прогнозирова­ния. Эти методы позволяют решить задачи максимизации различных кри­териев. Математические модели используют для определения вероятности достижения цели.

Широкое распространение в различных областях науки, в том числе и в физическом воспитании имеют методы эвристического прогнозирования. Метод эвристического прогнозирования, или метод экспертных оценок, ос­нован на получении и специализированной обработке прогнозных оценок объекта путем систематизированного опроса высококвалифицированных специалистов (экспертов). В практике физического воспитания это исполь­зуется при составлении программ развития отрасли, программ по физичес­кому воспитанию в учебных заведениях, определении стратегии действий в управлении организациями и т.п.

Наиболее распространенными методиками эвристического прогнозиро­вания являются коллективные экспертные оценки и "мозговая атака".

Все варианты коллективных экспертных оценок основаны на заполне­нии анкет. Опрос может быть личным или заочным.

"Мозговая атака", или метод коллективной генерации идей, заключа­ется в том, что группа экспертов обсуждает один достаточно хорошо сфор­мулированный вопрос, к которому они готовились заранее. При этом созда­ется обстановка максимальной раскованности и творческой атмосферы. Запрещается критика любых высказываний, оказывается поддержка идеям и высказываниям любого рода. Исследование эффективности "мозговых атак" показало, что групповое мышление производит на 70 % больше цен­ных идей, чем сумма индивидуальных мышлений.

Оценка достоверности прогноза называется верификацией. При верификации не решается вопрос об истинности или ложности прогноза. Задача состоит в том, чтобы максимально повысить надежность прогноза, т.е. свести к миниму­му возможность отклонения прогнозных оценок от фактических

Для оценки эффективности существует два пути: априорный и апосте­риорный. Первый путь предполагает проверку прогноза еще до того, как прогнозируемое событие произошло. Наиболее распространенными спосо­бами являются:

1. Прямая верификация — получение того же прогноза, но при помо­
щи другого метода прогнозирования.

2. Косвенная верификация — подтверждение прогноза со ссылкой на
приведенный в литературе прогноз того же объекта.

3. Консекветная верификация — получение прогнозного значения пу­
тем логического или математического выведения его в качестве следствия
из уже известных прогнозов.

4. Верификация посредством "адвоката дьявола" осуществляется путем
назначения 2—3 оппонентов, которые должны привести аргументы и дово­
ды в пользу нереальности прогноза. Прогнозист должен суметь доказать не­
состоятельность аргументов (Вишнев, 1977; Баевский, 1979; Шустин, 1995).

_______________________ ГЛАВА 12. УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ

Прогнозирование подразделяют на краткосрочное, среднесрочное и долгосрочное.

В физическом воспитании и спорте краткосрочное прогнозирование ох­ватывает временной интервал, характеризуемый минутами, часами и не­сколькими днями (Запорожанов, Платонов, 1987; Платонов, 1997).

Краткосрочное прогнозирование связано с решением задач одного или нескольких занятий и направлено на предвидение реакции организма на за­данную программу занятий и соответствие этой программы функциональ­ным возможностям занимающихся и вероятности решения поставленных задач занятия.

Краткосрочный прогноз основывается на данных предварительного и срочного контроля, что предполагает анализ таких видов информации:

• результатов врачебного осмотра перед началом занятий (выявление
факторов, снижающих физическую работоспособность и тренированность);

• уровня физического состояния (физического развития, физической
подготовленности);

• данных о течении периода врабатывания (ритм сердца, дыхания, ЭКГ
и др.), об уровне функционирования сердечно-сосудистой системы во вре­
мя выполнения нагрузки;

характер и длительность процессов восстановления после одного уп­ражнения, серии упражнений, урока, занятий, нескольких уроков (заня­тий).

Так, знание возрастных функциональных возможностей сердечно-сосу­дистой системы людей зрелого возраста позволяет прогнозировать величи­ну предельно допустимой физической нагрузки по ЧСС, которая в возрасте до 50 лет равняется 220 — возраст, после 50 лет — 200 — возраст.

Допустимая степень нагрузки по интенсивности с учетом уровня физи­ческого состояния, возраста и массы тела может быть рассчитана по про­гнозной модели Л.Я. Иващенко (1994):

4CC=82,l+l,2N-0,000lDA²Dm,

где N — интенсивность нагрузки, % МПК, m — масса тела, кг; А — возраст, лет;

Среднесрочное прогнозирование связано с определением наиболее вероят­ных темпов развития тренированности, что предполагает изменение функ­ционального состояния, физической подготовленности, показателей физи­ческого здоровья в результате применяемых средств, методов и программ, системы построения занятий, содержания этапов подготовки (четвертей, се­местров, периодов).

В физкультурно-оздоровительных занятиях целью среднесрочного про­гноза является определение возможности выполнения занимающимися конкретного объема физических нагрузок с соответствующим их распреде­лением во времени без неблагоприятных последствий.

Источниками прогностической информации может быть срочный и те­кущий контроль, который должен включать получение данных об:

• адекватности физических нагрузок в занятии функциональным воз­
можностям занимающихся;

РАЗДЕЛ ВТОРОЙ. ОБЩИЕ ОСНОВЫ ТЕОРИИ И МЕТОДИКИ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ_________________

• цене адаптации и степени восстановления энергетических и метабо­
лических резервов от нагрузки к нагрузке;

• соответствии объема, интенсивности и кратности занятий для возник­
новения кумулятивного эффекта накопительной адаптации.

Так, на основании многочисленных исследований (Амосов, Муравов, 1985; Иващенко, Страпко, 1988; Пирогова, 1989; и др.) определено, что для возникновения кумулятивного тренировочного эффекта необходимы мини­мум трехразовые занятия в неделю при оптимальной физической нагрузке, что приводит к повышению уровня физического состояния. Переход из од­ного уровня физического состояния в другой осуществляется в течение двух месяцев, что послужило основанием для определения длительности основ­ного периода кондиционной тренировки в зависимости от исходного уров­ня физического состояния. Двухразовые занятия в неделю при достаточном объеме и интенсивности физической нагрузки ведут к поддерживающему эффекту. Вследствие этого можно прогнозировать, что два урока физкуль­туры в неделю в школе не могут привести к повышению уровня физичес­кого состояния, физической подготовленности школьников, а только лишь поддерживать его на естественном и генетически обусловленном уровне, что и подтверждено на практике.

Долгосрочное прогнозирование в физическом воспитании включает не­сколько аспектов, таких, как прогнозирование физических возможностей человека в процессе занятий физическими упражнениями, достижение вы­сокого уровня физического здоровья, развитие оздоровительного эффекта в профилактико-оздоровительных занятиях и снижении риска развития при­оритетных заболеваний у детей (нарушение осанки, вирусные инфекции), у взрослых (сердечно-сосудистые заболевания); при экспертизе физических возможностей во время профотбора для овладения профессиями летчиков, космонавтов, моряков и т.п.

Другим аспектом долгосрочного прогнозирования является развитие отрасли физического воспитания, куда входят стратегические программы развития, например комплексная программа "Физическое воспитание — здоровье нации в Украине", расчитанная на период с 1998 по 2005 гг., оп­ределение потребности отрасли в специалистах различного профиля: препо­давателей физического воспитания в учебных заведениях, тренеров по ви­дам спорта, фитнесс тренеров, реабилитологов, спортивных менеджеров, что ведет к переориентации системы высшего образования в учебно-мето­дическом плане, материально-техническом, финансово-экономическом. Временной интервал долгосрочного прогнозирования составляет от 1 года до 5—7 лет. Чем длиннее намечаемый интервал времени, тем труднее стано­вится предвидеть, какими будут его результаты в действительности.

Прогнозирование во всех случаях является вероятностным процессом и его эф­фективность зависит от результатов наблюдений и экспериментов, их анализа, синтеза и теоретического обоснования

372

_______________________ ГЛАВА 12. УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССОМ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ

Дата добавления: 2015-06-04