Analiza rozwoju poziomu sportowegoSTUDIA 3. STOPNIA

dr hab. Arkadiusz Stanula, prof. nadzw. – Akademia Wychowania Fizycznego im. Jerzego Kukuczki w Katowicach

Cel badańAnaliza rozwoju poziomu sportowego w cyklicznych dyscyplinach sportu (np. lekka atletyka,

pływanie, łyżwiarstwo szybkie) na przykładzie wyników uzyskiwanych przez najlepszych

zawodników w imprezach sportowych najwyższej rangi (Igrzyska Olimpijskie, Mistrzostwa

Świata).

Cele szczegółowe:

1) porównanie dynamiki rozwoju wyników sportowych kobiet i mężczyzn,

2) ocena różnic w zakresie wyników uzyskiwanych przez kobiety i mężczyzn,

3) ocena zróżnicowania wyników ze względu na czas trwania wysiłku,

4) próba wyjaśnienia czynników wpływających na kształtowanie się wyników,

Akademia Wychowania Fizycznego im. Jerzego Kukuczki w Katowicach

Pytania badawcze1. W których konkurencjach, zróżnicowanych pod względem dystansu, zaobserwowano

największy rozwój wyników sportowych?

2. Jak kształtowała się dynamika rozwoju wyników sportowych na przestrzeni analizowanych lat?

3. Jakie czynniki miały decydujący wpływ na rozwój wyników sportowych?

4. W których konkurencjach poziom sportowy kobiet i mężczyzn charakteryzował się największymi i najmniejszymi rozbieżnościami?

Akademia Wychowania Fizycznego im. Jerzego Kukuczki w Katowicach

Dyscypliny i konkurencje do analizyLEKKOATLETYKA

400 m kobiet (K), mężczyzn (M)

800 m (K, M)

1500 m (K, M)

3000 m (K, M)

10 000 m (K, M)

400 m ppł (K, M)

Akademia Wychowania Fizycznego im. Jerzego Kukuczki w Katowicach

PŁYWANIE

100 m (K, M) – st. dowolny, grzbietowy, klasyczny, motylkowy

200 m (K, M) – st. dowolny, grzbietowy, klasyczny, motylkowy, zmienny

400 m (K, M) – st. dowolny, zmienny

ŁYŻWIARSTWO SZYBKIE

500 m (K, M)

1000 m (K, M)

1500 m (K, M)

5000 M (K, M)

Gromadzenie danych – źródła danych1. Strony Światowych Federacji

2. Wikipedia

3. Portale zajmujące się tematyką danej dyscypliny sportowej

Akademia Wychowania Fizycznego im. Jerzego Kukuczki w Katowicach

Gromadzenie danych – tworzenie bazy danychNajlepiej wykorzystać popularny program Microsoft Excel

Akademia Wychowania Fizycznego im. Jerzego Kukuczki w Katowicach

Oprogramowanie bazy danych

Akademia Wychowania Fizycznego im. Jerzego Kukuczki w Katowicach

nx

xi

– średnia arytmetycznaxi – kolejne wartości cechyn – ilość wynikówΣ – suma

Średnia arytmetyczna: Odchylenie standardowe:

n

xSD xi

2)(

SD – odchylenie standardowexi – kolejne wartości cechy

– średnia arytmetycznan – ilość wynikówΣ – suma

Zakres wyników w danym roku (sek)

r[s] = xmax – xmin

Różnica w poziomie sportowym (sek)

d[s] = 1 – 2

Różnica w poziomie sportowym (%)

100*[%]

2

21

x

xxd

Budowa wykresuNa przedstawionym wykresie wszystkie informacje wprowadzone są przy pomocy narzędzi Excela.

Do zbudowania takiego wykresu potrzebne będą: wartości średnie dla obu serii (pogrubione linie – bordo dla kobiet i blue dla mężczyzn), wartości minimalne i maksymalne (wąsy), wartości odchyleń standardowych dla obu serii (słupki) oraz obliczone różnice bezwzględne (w sek.) oraz względne (%) pomiędzy seriami kobiet i mężczyzn (przerywane linie pionowe).

0:45,0

0:50,0

0:55,0

1:00,0

1:05,0

1:10,0

1952 1956 1960 1964 1968 1972 1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008 2012

Tim

e (

m:s

s,0

)

Year

SD (in sec) - Female

SD (in sec) - Male

Mean (1-8) - Female

Mean (1-8) - Male

Krok 1 – Wstaw wykresNa „wstążce” z grupy Wykresy należy wybrać wykres liniowy (ze znacznikami), jak poniżej

Spowoduje to pojawienie się pustego okna, w którym powstanie wykres. Równocześnie na „wstążce” po prawej

stronie pojawi się przycisk „Zaznacz dane”.Po jego naciśnięciu otworzymy okno projektowania wykresu,

jak poniżej.

Krok 1 – Wstaw wykres

W oknie projektowania wykresu po naciśnięciu

przycisku „Dodaj” pojawi się okno „Edytowanie serii”, w którym mamy możliwość utworzenia nazwy dla serii (można wpisać z klawiatury lub

zaznaczyć nazwę w arkuszu) oraz wskazać

wartości dla serii (w tym przypadku wykres będzie obejmował dane od 1952

roku 2012 roku).

Po zatwierdzeniu przyciskiem OK w

analogiczny sposób tworzymy serię dla kobiet.

Z kolei dla nadania etykiet dla osi poziomej należy

nacisnąć przycisk „Edytuj” znajdujący się z prawej

strony okna projektowania wykresu.

Krok 2 – formatowanie wykresuUtworzony wstępnie wykres można przenieść umieszczając go jako zakładkę Excela. Pozwoli to na jego proporcjonalne powiększenie, co ułatwi dalszą pracę nad jego formatowaniem. W tym celu należy na oknie wykresu (nie może to być jakiś element wykresu) nacisnąć prawym przyciskiem myszki, a następnie z rozwijanego menu wybrać opcję „Przenieś wykres...” i wybrać opcję „Nowy arkusz”.

0:00,00

0:08,64

0:17,28

0:25,92

0:34,56

0:43,20

0:51,84

1:00,48

1:09,12

1:17,76

Krok 3 – formatowanie osi wykresu

Opcje osi - Granice Wartość Format czasu Format liczbowy

Minimum 45 sekund 0:45,00 0,0005208333

Maksimum 1 min 10 sek 1:10,00 0,0008101852

Jednostka główna 5 sekund 0:05,00 0,0000578704

0:00,00

0:08,64

0:17,28

0:25,92

0:34,56

0:43,20

0:51,84

1:00,48

1:09,12

1:17,76

0:45,00

0:50,00

0:55,00

1:00,00

1:05,00

1:10,00

Excel automatycznie ustawia wartości na osi pionowej (Y). W przypadku, kiedy mamy do czynienia z wartościami wyrażonymi w jednostkach czasu, nie ma możliwości bezpośredniego ustawienia pożądanych wartości.

Krok 3 – formatowanie osi wykresu

Opcje osi - Granice Wartość Format czasu Format liczbowy

Minimum 45 sekund 0:45,00 0,0005208333

Maksimum 1 min 10 sek 1:10,00 0,0008101852

Jednostka główna 5 sekund 0:05,00 0,0000578704

Edycja wartości na osi Y możliwa jest po jej zaznaczeniu, co spowoduje uaktywnienie z prawej strony dużego okna, dzięki któremu edytować można wszystkie elementy wykresu, między innymi osi Y czy osi X.

Przekonwertowane wartości czasu na wartości liczbowe należy przepisać lub skopiować z arkusza i wkleić w odpowiednie miejsca (oznaczone czerwoną ramką).

Przedstawienie różnic między seriami?

0:58,29

0:57,05

0:56,00

0:54,33

0:53,36

0:52,170:51,51 0:51,47

0:50,460:49,79 0:49,59 0:49,30

0:48,95 0:48,80

0:47,77 0:47,87

1:07,38

1:04,63

1:03,57

1:01,471:00,77

0:59,44

0:56,73 0:56,78 0:56,64

0:55,780:55,47 0:55,37

0:54,76 0:54,58

0:53,80 0:53,55

9,1s;15,6%

7,6s;13,3%

7,6s;13,5%

7,1s;13,2%

7,4s;13,9%

7,3s;13,9%

5,2s;10,1%5,3s;10,3%

6,2s;12,2%6s;12% 5,9s;11,9% 6,1s;12,3%

5,8s;11,9% 5,8s;11,8%

6s;12,6% 5,7s;11,9%

0:45,0

0:50,0

0:55,0

1:00,0

1:05,0

1:10,0

MĘŻCZYŹNI

KOBIETY

Różnica bezwzględna (sek)K – M

1:00,77 – 0:53,36 = 0:07,41

Różnica względna (%)((K – M)/M)*100

((1:00,77 – 0:53,36)/0:53,36)*100 = 13,9%

Przygotowanie danych do wykresu

Igrzyska Olimpijskie Mavg Kavg

Punkty odpowiadające różnicom pomiędzy K i M

Mavg+(Kavg–Mavg)/2

Etykiety dla pomocniczej osi X (osi górnej)Kavg–Mavg

1952 Helsinki 0:58,29 1:07,38 1:02,83 0:09,09

1956 Melbourne 0:57,05 1:04,63 1:00,84 0:07,581960 Rzym 0:56,00 1:03,57 0:59,79 0:07,57

1964 Tokio 0:54,33 1:01,47 0:57,90 0:07,15

1968 Meksyk 0:53,36 1:00,77 0:57,07 0:07,411972 Monachium 0:52,17 0:59,44 0:55,81 0:07,271976 Montreal 0:51,51 0:56,73 0:54,12 0:05,231980 Moskwa 0:51,47 0:56,78 0:54,12 0:05,31

1984 Los Angeles 0:50,46 0:56,64 0:53,55 0:06,181988 Seul 0:49,79 0:55,78 0:52,78 0:06,00

1992 Barcelona 0:49,59 0:55,47 0:52,53 0:05,88

1996 Atlanta 0:49,30 0:55,37 0:52,34 0:06,072000 Sydney 0:48,95 0:54,76 0:51,85 0:05,812004 Ateny 0:48,80 0:54,58 0:51,69 0:05,772008 Pekin 0:47,77 0:53,80 0:50,79 0:06,03

2012 Londyn 0:47,87 0:53,55 0:50,71 0:05,67

Mavg i Kavg – średnie dla Mężczyzn i Kobiet

1) Do istniejących serii Kobiet i Mężczyzn dodajemy nową serię Mavg+(Kavg–Mavg)/2. Zielona linia prowadzi dokładnie pośrodku między liniami K i M

2) Dla nowej serii wybieramy także etykiety pomocniczej osi x (K – M)

3) Po naciśnięciu na zielonej linii prawym przyciskiem myszki, z rozwijanego menu należy wybrać „Formatuj serię danych...”

4) Spowoduje to pojawienie się okna do formatowania serii danych, w którym należy wybrać „Oś pomocniczą”

5) Po wybraniu Osi pomocniczej, po prawej stronie wykresu pojawi się nowa oś X. Excel ponownie wyskaluje tę oś wg „siebie”, prawdopodobnie zielona linia „powędruje” do góry, dlatego też należy tę oś wyskalować indywidualnie, dokładnie wg tych samych wartości co oś główna (lewa).

6) Teraz kolej na dodatkową oś poziomą. Po zaznaczeniu linii wyznaczającej różnice między K i M (zielona linia), z karty „Dodaj element wykresu” dostępnej po wybraniu polecenia w menu „Projektowanie” należy wybrać „Pomocniczą oś poziomą”

7) W kolejnym kroku punktom wyznaczającym różnice między K i M nadamy odpowiednie wartości. W tym celu, po zaznaczeniu tej serii (zielonej), z edytora dodawania elementów wykresu należy wybrać pozycję „Etykiety danych” oraz „Więcej opcji etykiet danych...”

8) Po prawej stronie pojawi się okno „Formatowania etykiet danych”, w którym zaznaczamy opcję „Nazwa kategorii”.

9) Na zakończenie należy usunąć kolor linii oraz znaczników dla serii zielonej (co nie znaczy, że należy ją usunąć!). 10) Następnie z edytora dodawania elementów wykresu dodajemy „Linie maks-min”. Linie te można sformatować jako subtelne (np. inny odcień, mniejsza grubość, linia przerywana).12) Etykiety wartości należy wyśrodkować oraz nadać im tło zgodne z tłem wykresu (w tym wypadku białe).13) Można także ukryć oznaczenia na pomocniczej osi X oraz Y. Wystarczy te oznaczenia zaznaczyć, a następnie nacisnąć przycisk DELETE.

0:45,0

0:50,0

0:55,0

1:00,0

1:05,0

1:10,0

MĘŻCZYŹNI

KOBIETY

Przedstawienie rozstępu (Min – Max)

• Wynik ostatniego zawodnika, najsłabszego.

• Wynik pierwszego zawodnika, najlepszego.

W sportach, w których o zwycięstwie decyduje czas pokonania odległości lub wykonania jakiejś czynności, zasada jest taka, że im krótszy czas tym lepszy wynik.Stąd w obliczeniach, by wyszukać najlepszy lub najgorszy czas, korzystamy z funkcji MIN lub MAX, które zwracają odpowiednio najmniejszy oraz największy czas.

Przygotowanie danych do wykresu

SŁUPKI BŁĘDÓW PLUS MINUS

MĘŻCZYŹNI Wynik najsłabszy Wynik najlepszy

Średnia Min Max Max–Śr | Min–Śr |

0:58,29 0:57,40 0:58,80 0:00,51 0:00,89

0:57,05 0:55,40 0:58,10 0:01,05 0:01,65

0:56,00 0:55,20 0:57,70 0:01,70 0:00,80

0:54,33 0:53,40 0:56,10 0:01,78 0:00,92

0:53,36 0:52,20 0:53,90 0:00,54 0:01,16

0:52,17 0:51,22 0:52,92 0:00,75 0:00,95

0:51,51 0:49,99 0:52,75 0:01,24 0:01,52

0:51,47 0:50,40 0:52,22 0:00,75 0:01,06

0:50,46 0:49,80 0:50,93 0:00,47 0:00,66

0:49,79 0:48,63 0:50,54 0:00,75 0:01,15

0:49,59 0:49,02 0:50,25 0:00,66 0:00,57

0:49,30 0:48,74 0:49,84 0:00,54 0:00,57

0:48,95 0:48,30 0:49,44 0:00,49 0:00,65

0:48,80 0:48,17 0:49,30 0:00,50 0:00,63

0:47,77 0:47,21 0:48,33 0:00,56 0:00,56

0:47,87 0:47,52 0:48,44 0:00,57 0:00,35

Średnia – uśredniony wynik zawodników zajmujących miejsca od 1 do 8;

Min – wynik pierwszego zawodnika – złotego medalisty (najlepszego, najszybszego);

Max – wynik ostatniego zawodnika (najsłabszego, najwolniejszego);

Max–Śr – obliczona różnica pomiędzy wynikiem ostatniego zawodnika a średnią arytmetyczną;

| Min–Śr | – bezwzględna wartość różnicy pomiędzy wynikiem pierwszego zawodnika a średnią arytmetyczną. By obliczyć wartość bezwzględną należy użyć funkcji =MODUŁ.LICZBY(Min –Śr).

1) Zaznaczyć serię, dla której planujemy przedstawić „wąsy” Min–Max.

2) Z edytora dodawania elementów wykresu wybrać „Słupki błędów” oraz „Więcej opcji...” Edytor dodawania elementów dostępny jest w lewym rogu na „wstążce” (po wybraniu menu „PROJEKTOWANIE”), lub po naciśnięciu krzyżyka w prawym górnym rogu wykresu.

1

2 3

4

5

Górny „wąs”, czyli wynik najsłabszy

Dolny „wąs”, czyli wynik najlepszy

W celu weryfikacji obliczeń dla danych o rozstępie MIN-MAX, można utworzyć serie z wyników pierwszych i ostatnich zawodników.Jeżeli znaczniki tych serii będą pokrywały się z końcówkami „wąsów” będzie to świadczyć o prawidłowości obliczeń

Odchylenie standardowe

MĘŻCZYŹNIOdch. stand

(sek.)

KOBIETYOdch. stand

(sek.)+45 sek

00,58 00,61 45,58 45,61

01,00 01,55 46,00 46,55

00,84 01,31 45,84 46,31

00,87 01,25 45,87 46,25

00,63 00,59 45,63 45,59

00,61 00,54 45,61 45,54

00,83 00,50 45,83 45,50

00,59 01,34 45,59 46,34

00,34 00,74 45,34 45,74

00,66 00,52 45,66 45,52

00,35 00,67 45,35 45,67

00,43 00,60 45,43 45,60

00,39 00,62 45,39 45,62

00,47 00,47 45,47 45,47

00,40 00,49 45,40 45,49

00,29 00,30 45,29 45,30

Chcemy przedstawić odchylenie standardowe w postaci słupków na wykresie, który rozpoczyna się od 45 sekundy (w moim przypadku). Dlatego do wartości odchylenia standardowego należy dodać 45 sekund.

Oczywiście, powyższy zabieg ma na celu przedstawienie wielkości tego parametru za pomocą wysokości słupka i zawsze należy pamiętać ile wynosi prawdziwe odchylenie standardowe!

Po dodaniu nowych serii dla odchyleń standardowych Kobiet i Mężczyzn należy przejść do opcji „Zmiany typu wykresu”.

Przycisk ten będzie dostępny albo po naciśnięciu prawym przyciskiem myszy na pustym polu wykresu albo po wybraniu menu PROJEKTOWANIE.

W oknie, które się pojawi należy dla serii odchyleń standardowych wybrać typ wykresu „Kolumnowy grupowany...”

Jak powinien wyglądać raportPo pierwsze czytelna tabela ze wszystkimi wynikami – czytelna w rozumieniu takim, jakby była przygotowywana do artykułu czy do innej ważnej pracy. Nad tabelą powinien znajdować się nagłówek, z którego będzie wynikało co zawiera tabela.

Po drugie wykres zawierający wszystkie elementy – kolorystyka dowolna. Pod wykresem powinien być zwięzły opis co przedstawia wykres.

Po trzecie opis wyników badań, w których należy powołać się na wyniki w tabeli oraz na wykresie. Opis wyników należy rozpocząć od krótkiego przedstawienia dyscypliny oraz analizowanej konkurencji sportowej. Proszę spróbować postawić hipotezy oraz pytania badawcze (przykładowe pytania są na wstępie tej prezentacji), a następnie odnieść się do tych pytań.

MIŁEJ PRACY – JA SIĘ NAPRACOWAŁEM