XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Исследовательский проект по математике «Математика и спорт»
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Тип проекта:
- по виду деятельности
- по предметно-содержательной области
- по количеству участников
- по содержанию
- по времени проведения
- по характеру контактов
Исследовательский, информационный
Естественно-математический, спортивный
Личностный
Межпредметный
Среднесрочный
В масштабе города
Актуальность
Актуальность выбора темы проекта была обусловлена необходимостью расширить знания о взаимосвязи математики и спорта, привлечь одноклассников к занятиям спортом для того, чтобы быть успешными.
Гипотеза
Использование математических знаний помогает добиться высоких результатов в спорте, а занятия спортом способствуют успешному изучению математики.
Объект исследования
Математика и спорт.
Предмет исследования
Процесс взаимосвязи математики и спорта.
Методы исследования:
Анализ, синтез, обобщение, сравнение, измерение, счет, анкетирование, интервьюирование, графический метод, составление таблиц.
Цель проекта
Цель: выяснить, как взаимосвязаны между собой математика и спорт.
Задачи проекта
1.Изучить специальную литературу по данной теме.
2.Выяснить, какие математические вычисления применяются при занятиях волейболом
3.Провести опрос среди одноклассников и педагогов по данной теме.
4.С помощью математических вычислений определить показатели физического здоровья учеников 7 «Б» класса.
5.Представить результаты работы над проектом.
Сроки реализации проекта
Сентябрь – ноябрь 2020г..
Этапы работы над проектом
I этап подготовительный
Задачи:
- выбор темы проекта;
- составление плана работы над проектом
II этап основной
Задачи:
-поиск и изучение информации по данной теме;
- проведение исследования;
- анализ и обработка информации;
-корректировка проекта по критериям оценивания;
- подготовка отчета о проделанной работе и оформление результатов.
III этап заключительный
Задачи:
- подведение итогов работы над проектом;
- защита проекта.
Материалы и ресурсы, необходимые для реализации проекта
Оборудование: Компьютер с выходом в Интернет, принтер, сканер.
Программное обеспечение: Веб-браузер, Google – документы (тексты, электронные таблицы, презентации, диаграммы).
Планируемые результаты
1. Повысить уровень готовности к саморазвитию и самообразованию.
2. Получить навыки общения и сотрудничества со сверстниками и взрослыми в процессе образовательной, учебно-исследовательской деятельности.
3. Совершенствовать навыки исследовательской и проектной деятельности, разработки, реализации и презентации результатов исследования.
4.Самостоятельно планировать пути достижения цели, выбирать наиболее эффективные способы решения поставленных задач.
4.Овладеть навыками самоконтроля в рамках предложенных условий и требований.
5.Совершенствовать навыки владения информационно-коммуникативными технологиями.
6.Повысить интерес одноклассников к занятиям спортом и математикой.
Продукт проекта
Презентация
Введение
С четырех лет я занимаюсь спортом, примерно в это же время я познакомился в детском саду с математикой. Мне очень нравится и то, и другое. Большинство моих одноклассников не занимаются спортом и считают, что математика и спорт – это разные вещи, не зависящие друг от друга. И вообще невозможно быть успешным человеком и в спорте, и в математике. Меня эта проблема очень заинтересовала, а так как я обожаю решать трудные задачки, решил изучить этот вопрос подробнее. Я задумался: действительно ли есть взаимосвязь между математикой и спортом?
Мне кажется, невозможно себе представить спорт без математики: это подсчет баллов или голов, определение мест, правильная расстановка игроков и т.д. Я, как спортсмен, знаю, что многие соревнования начинаются с распределения спортсменов по их рейтингу: разряду, набранному количеству очков и т.д.
Существует раздел математики - математическая статистика, посвященный методам сбора, анализа и обработки статистических данных для научных и практических целей, за каждой цифрой стоит индивидуальный результат, показанный спортсменом, … без применения методов математической статистики невозможна обработка данных, полученных в ходе эксперимента, формулировка выводов, имеющих прикладное значение для самых различных областей человеческой деятельности, в том числе и в спорте.
Ученые считают, что изменения в образовании, информатизация увеличили психологические нагрузки на детей. Это приводит к усталости, снижению работоспособности на уроках, поэтому детям необходимо чередовать умственные и физические нагрузки. Норберт Винер, считал, что ему лучше всего писалось, когда умственная работа чередовалась с прогулками, плаванием. Но поклонникам интеллектуальных игр полезно знать, что в спорте и спортивных играх ум, образование, расчет — вещи далеко не лишние.
На сегодняшний день стал популярен активный и здоровый образ жизни. Средства массовой информации постоянно рекламируют и транслируют проведение спортивных мероприятий различного уровня. В школах проводится три урока физкультуры в неделю, организована внеурочная деятельность, введены нормы ГТО. Однако, большинство детей предпочитают проводить время за компьютером или у телевизора. Но, даже сидя у телевизора, нужно быть хорошим математиком, чтобы разбираться в спортивных таблицах и графиках.
Цель: выяснить, как взаимосвязаны между собой математика и спорт.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
Изучить специальную литературу по данной теме.
Выяснить, какие математические вычисления применяются при занятиях плаванием.
Провести опрос среди одноклассников и педагогов по данной теме.
Узнать, помогают ли занятия спортом на уроках математики.
Представить результаты работы.
Мною выдвинута гипотеза: использование математических знаний помогает добиться высоких результатов в спорте, а занятия спортом способствуют успешному изучению математики.
Объект исследования - математика и спорт.
Предмет исследования – процесс взаимосвязи математики и спорта.
Методы исследования: анализ, синтез, обобщение собранного материала, сравнение, измерение, счет, анкетирование, интервьюирование, графический метод, составление таблиц.
Актуальность выбора темы исследовательской работы была обусловлена необходимостью расширить знания о взаимосвязи математики и спорта, привлечь одноклассников к занятиям спортом для достижения успехов на уроках математики.
Предполагаемый результат:
1. Повысить уровень готовности к саморазвитию и самообразованию.
2. Получить навыки общения и сотрудничества со сверстниками и взрослыми в процессе образовательной, учебно-исследовательской деятельности.
3. Совершенствовать навыки исследовательской и проектной деятельности, разработки, реализации и презентации результатов исследования.
4.Самостоятельно планировать пути достижения цели, выбирать наиболее эффективные способы решения поставленных задач.
4.Овладеть навыками самоконтроля в рамках предложенных условий и требований.
5. Совершенствовать навыки владения информационно-коммуникативными технологиями.
6.Повысить интерес одноклассников к занятиям спортом и математикой.
Степень самостоятельности в исследовании заключается в следующем:
Поиск информации и отбор необходимого материала осуществлял самостоятельно.
Анкетирование одноклассников и опрос педагогов проводил самостоятельно.
Информацию о группах здоровья детей, пропусках уроков, занятиях в спортивных секциях предоставили классные руководитель Елисеенко Петр Викторович..
Руководитель проекта Зубарева О.А. помогла откорректировать материалы.
Результаты работы оформил самостоятельно.
Продукт представлен в виде презентации.
Пути дальнейшего развития проекта
- привлекать ровесников к занятиям спортом, рассказать одноклассникам о полезном влиянии волейбола на здоровье;
- совместно с учителем математики составить задачи на спортивную тему, которые помогут повысить интерес одноклассников к математике и спорту;
- предложить учителю физкультуры провести в школе малые олимпийские игры;
- провести для одноклассников конкурсно-игровую программу «Спорт и математика».
Практическая значимость: результаты можно использовать на уроках математики, физической культуры, при проведении внеклассных мероприятий для расширения знаний о математике и спорте.
Теоретическая часть.
Современные взгляды на математику и спорт.
Ни одно человеческое исследование
не может называться истинной
наукой, если оно не прошло через
математические доказательства.
Леонардо да Винчи
Как известно, математика - это мать всех наук. Все точные науки сосредоточены на вычислениях. Однако это вовсе не означает, что все в этом царстве скучно и занудно. Несмотря на всю серьезность учения, появляются все новые, удивительные и интересные области применения математических знаний.
Математика содержит в себе черты волевой деятельности, умозрительного рассуждения и стремления к эстетическому совершенству. Ее основные и взаимно противоположные элементы - логика и интуиция, анализ и конструкция, общность и конкретность.
Математика встречается и используется в повседневной жизни, следовательно, определенные математические навыки нужны каждому человеку: нам приходится в жизни считать (например, деньги), мы постоянно используем (часто не замечая) знания о величинах, характеризующих протяжённости, площади, объёмы, промежутки времени, скорости и многое другое. Каждый человек должен научиться уметь правильно и логично рассуждать, понимать смысл поставленной задачи, отчётливо выражать свои мысли, предвидеть результат и предугадать путь решения. Иначе говоря, математика нужна для развития личности. Всему этому мы учимся на уроках математики, а знания применяем в окружающем мире. Еще в 1267 году знаменитый английский философ Роджер Бекон сказал: «Кто не знает математики, не может узнать никакой другой науки и даже не может обнаружить своего невежества».
Современная математика объединяет весьма различные области знания в единую систему. Всё чаще мы слышим слова «Наука – спорту». Математика и спорт, казалось бы, далеки друг от друга. Когда-то давно так и было, но не в наш век технологий. Математические идеи и методы всё шире используются в спорте. Существует несколько серьёзных научных журналов, целиком посвящённых анализу спортивных данных. Ежегодно устраиваются международные конференции, одна из наиболее заметных MathSport International Conference. Тема одного из докладов на конференции была: «Использование алгоритма random forest для предсказания вероятности победы в матчах NFL (профессиональная лига американского футбола в США)». Схемы и диаграммы, построенные на основе данных системы, которую разрабатывают в SPORTS, иногда можно увидеть по телевизору.
В технических видах спорта сбор и анализ данных — ещё более естественное занятие. Например, гоночные автомобили McLaren Group напичканы датчиками, непрерывно сообщающими инженерам, что происходит во время заезда, данные анализируются и используются для быстрого принятия решений.
Любой вид соревнований на скорость (бег, плавание и др.) подразумевает подсчет результата в часах, минутах, секундах, а время у нас записывается цифрами! Разница между результатами — это простейшие арифметические действия!
Сфера применения математических методов в спорте все время расширяется. Во многом этот процесс обусловлен стремительным накоплением данных и развитием компьютерных технологий Математические методы позволяют провести точную оценку способностей спортсмена, определить наиболее выигрышную соревновательную тактику и спрогнозировать результат. Математическая модель помогает выстроить план тренировок, корректировать тренировочный процесс для достижение высокого спортивного результата.
Математический аппарат используется для описания физиологических и биохимических процессов, происходящих в организме спортсмена, исследования биомеханики движений и анализа спортивной техники. В научной литературе представлены математические модели адаптации к предельным физическим нагрузкам, планирования и оптимизации физических нагрузок в процессе достижения спортивной формы.
Математическое моделирование - это способ опосредованного изучения реального объекта с помощью виртуальных объектов-заместителей. Математическими моделями занимается важнейший раздел прикладной математики — исследование операций.
Использование математических моделей позволяет избежать ошибок и дает возможность проводить эксперименты не на самом спортсмене, а на его математической модели, просчитывая наиболее приемлемые режимы тренировок и восстановления. При этом закономерно растет спортивный результат, снижается риск перетренированности и спортивных травм. Тем самым решается задача сохранения здоровья и спортивного долголетия спортсмена.
Специалисты в сфере спортивной науки – тренеры, врачи, физиологи, биохимики, психологи утверждают, что математические методы - это уникальный и мощный инструмент исследования организма человека в процессе адаптации к тренировочным нагрузкам, инструмент анализа тренировочного процесса и прогнозирования спортивного результата.
Многие ученые говорят о важности физкультуры для полноценной жизни каждого человека, важности тренировки тела. Столь же необходима физкультура мозга, тренировка ума. Можно назвать многих крупных ученых Дж. Литлвуда, Р. Пэли — сочетавших науку со спортом. Харальд Бор играл в классной футбольной команде, Пифагор был Олимпийским чемпионом в соревнованиях по кулачным боям. А. Н. Колмогоров физическим упражнениям уделял не меньше внимания, чем математическим занятиям, и приобщал к ним своих учеников: совершал с ними пятичасовые лыжные путешествия, купался в холодном горном озере.
Спортивное плавание
Что такое спорт? Для некоторых спорт - это ежедневные тренировки на пределе человеческих возможностей, для других спорт — это развлечение, хобби. Прежде всего спорт-это здоровье. А здоровье необходимо каждому человеку. «Здоровым будешь - все добудешь» -гласит народная мудрость, с которой нельзя не согласиться. Я тоже считаю, что занятия спортом способствуют развитию не только физических, но и интеллектуальных и моральных качеств.
Профессиональный спорт - та его часть, в которой участвуют спортсмены, направленные на достижение определенного результата и новых спортивных рекордов. За свою историю развития, а история спорта начинаясь почти что с каменного века, возникло большое количество видов спорта, в которых каждый может реализовать свои способности.
Среди других массовых видов спорта, на мой взгляд, только плавание сочетает возможность гармоничного развития организма, ярко выраженную оздоровительную направленность, важное прикладное значение, эмоциональную притягательность водной среды и очень тесно связано с математикой. Плавание - один из самых старых видов спорта. Самое раннее упоминание о плавании относится к картинам Каменного века, нарисованным приблизительно 7 000 лет назад. Первое письменное упоминание относят к 2000 году до н. э. Самыми ранними источниками считают «Илиаду», «Одиссею» и другие саги.
Спортивное плавание появилось в конце XV века. Плавание состоит из четырех разделов, которые получили название спортивного, игрового, прикладного и фигурного (художественного) плавания. Плавание - один из самых популярных и массовых видов спорта. По числу разыгрываемых медалей на крупнейших международных соревнованиях этот вид спорта уступает только легкой атлетике.
В обыденной жизни секунда – это мгновение. А в плавании секунда – это вечность, счет там ведется на десятые и даже на сотые доли секунды (а это математика!). Например, еще полвека назад считали, что плавать кролем на дистанцию длиннее 50 метров почти невозможно: пловец не выдержит быстрого темпа и устанет. Но в 1912 году австралийский пловец Дюк Коханамоку впервые проплыл кролем 100 метров за 1 минуту 1,6 секунды. В то время это было рекордом скорости. Тогда знатоки сказали: «Это предел…». Сейчас же многие пловцы проплывают 100 метров кролем менее чем за одну минуту. Кролем плавают не только на короткие, но и на длинные дистанции. (Приложение 1).
Мировой рекорд американца Кезли в плавании на 200 метров баттерфляем – 2 минуты 37,3 секунды – долгое время считался пределом возможностей. Русские и венгерские пловцы опровергли это мнение. Им удавалось не раз побивать мировой рекорд на 200 метров и довести его до 2 минут 27,2 секунд. Это стало возможно благодаря эффективности подготовки пловцов, с использованием специальных знаний, в том числе и математических. Свидетельством этого является количество опубликованных работ научного и методического характера в старейшем отечественном научно-теоретическом журнале «Теория и практика физической культуры».
Существующая в настоящее время система научного обеспечения подготовки квалифицированных спортсменов предусматривает следующие формы работы:
- прогнозирование спортивного результата;
- анализ и моделирование соревновательной деятельности спортсмена;
- анализ и моделирование различных сторон подготовленности спортсмена;
- анализ и программирование спортивной тренировки. «Приложение 2».
Плавание в цифрах и фактах
Спортивное плавание включает различного рода соревнования, проводимые в бассейнах длиной 50 или 25 метров на дистанции от 50 до 1500 метров, а также на открытой воде в виде заплывов на длинные дистанции (5, 10, 25 км). Побеждает пловец (команда), первым пришедший к финишу.
Дистанцию необходимо преодолеть различными строго регламентированными правилами соревнований способами. К спортивным способам плавания относятся: вольный стиль (кроль на груди), баттерфляй (дельфин), брасс, способ на спине (кроль на спине). В настоящий момент олимпийская программа по плаванию в 50-и метровом бассейне включает 32 номера (16 дистанций у мужчин и 16 - у женщин):
одиночное плавание спортивными способами на различные дистанции: вольный стиль (50, 100, 200, 400, 800 метров для женщин и 50, 100, 200, 400 и 1500 метров для мужчин), кроль на спине (100 и 200 метров), брасс (100 и 200 метров), баттерфляй (100 и 200 метров),
комплексное плавание (200 и 400 метров);
эстафеты вольным стилем 4 * 100 и 4 * 200 метров. Четыре пловца плывут поочередно вольным стилем одинаковый отрезок;
комбинированную эстафету 4 * 100 метров. Каждый участник проплывает свой этап определённым способом плавания.
В олимпийскую программу с 2008 года включено марафонское плавание на открытой воде на дистанции 10 км.
9 км/ч - максимально возможная скорость плавания, мировой рекорд на дистанции 50 метров
5-6 км/ч - средняя скорость плавания кролем тренированного человека на дистанциях от 100м до 1500м
3-4 км/ч - средняя скорость плавания тренированного человека на дальних дистанциях (5км - 16км)
Какой стиль плавания самый быстрый? Воспользуемся нормативами, и для примера возьмём дистанцию в 200м, для бассейна длиной 50 метров. Рассчитаем скорости для четырёх различных стилей плавания.
Стиль плавания
3 разряд скорость (км/ч)
1 разряд скорость (км/ч)
МСМК скорость (км/ч)
200м вольный стиль
4,4
5,5
6,7
200м баттерфляй
4
5,1
6,2
200м на спине
4
5
6,2
200м брасс
3,6
4,5
5,5
Вывод: самый быстрый стиль плавания - плавание кролем. Плавание на спине и баттерфляй - одинаковые по скорости стили плавания. Самый медленный вид плавания - брасс, он почти на 20% медленнее кроля.
Для участия в спортивных соревнованиях спортсмен должен достичь установленного возраста и выполнить нормативы (Приложение 3). Спортивные звания присваиваются спортсменам за выполнение нормы на официальных спортивных соревнованиях.
Доказано, что даже просто держась на поверхности воды, вы можете израсходовать 200–300 ккал за 1 час. Благодаря плаванию почти в 20 раз увеличивается в крови детей гормон роста соматотропин. Среди пловцов в 2 раза меньше гипертоников, чем среди представителей других видов спорта. У людей, регулярно занимающихся плаванием, частота сердечных сокращений в покое снижается с 60 до 55 (50) уд./мин. Для сравнения: у тех, кто не любит водные виды спорта, этот показатель составляет 65–57 уд./мин.
Австралийские ученые проверили 180 детей от трех до пяти лет на сообразительность. Исследование показало, что дети, которые с ранних лет занимались плаванием, были гораздо умнее, чем их сверстники, которые боятся воды.
Регулярные занятия плаванием являются мощным фактором воздействия на высшую нервную деятельность человека. Действие температуры воды уравновешивает процессы возбуждения и торможения в центральной нервной системе, улучшает кровоснабжение мозга. «Он не умеет ни читать, ни плавать» - так в Древней Греции говорили о человеке недостойном называться гражданином.
Занятия плаванием развивают силу, быстроту, выносливость, гибкость и ловкость, способствуют профилактике различных заболеваний, снижают стрессы, способствуют активной деятельности.
Сопротивление движению пловца зависит от плотности и вязкости воды, скорости плавания, линейных размеров тела и его формы.
. Таким образом, есть основание полагать, что определять потенциальные способности к плаванию с большей, уверенностью можно, ориентируясь на показатели роста, физической работоспособности, подвижности в суставах и силы.. Средние величины этих показателей у сильнейших юных пловцов трех возрастных групп.
|
Таблица 3. Показатели физического развития у юных пловцов (средние данные) |
|||
|
Показатели |
Возраст (лет) |
||
|
10—12 |
13—14 |
15—16 |
|
|
Спортсмены |
|||
|
Рост (см) |
162,4—174,4 |
171,0—173,3 |
176,6—188,0 |
|
Спортсменки |
|||
|
Рост (см) |
162,15—173,28 |
167,2—176,8 |
171—180,4 |
Как применяется математика в волейболе
Волейбол – одна из самых популярных спортивных командных игр. Играют в волейбол две команды по шесть человек, на ровной площадке оговоренных размеров, разделенной посередине сетью, верхний край которой должен быть закреплен на высоте 243 см для мужчин и 224 см для женщин. Правила классического волейбола таковы: Каждая из двух команд может иметь в составе до 14 игроков, на поле во время игры могут находиться 6 игроков. Игра состоит из пяти отрезков (партий), первые четыре из которых играются до достижения какой-либо командой 25-и очков, а финальная – до 15-и. Мяча разрешено касаться любой частью тела.
Для достижения хороших результатов на серьезных соревнованиях необходима не только хорошая сыгранность всей команды, но и специфические требования: ловкость, прыгучесть, развитая мускулатура рук, без которой не нанесешь сильного удара по мячу. Кроме того, спортсменам-волейболистам необходимо иметь высокий рост, чтобы им было легче выпрыгивать над сеткой. В командах-участницах международных состязаний, большинство игроков выше 200 см.
Волейбольная партия не ограничена во времени и продолжается до 25 очков, в пятой партии (тай-брейк) счёт идёт до 15 очков. При этом если преимущество над противником не достигло 2 очков, партия будет продолжаться до тех пор, пока это не произойдёт.
В каждой партии тренер каждой из команд может попросить два тайм-аута по 30 секунд. Дополнительно в первых 4 партиях назначаются технические тайм-ауты по достижении одной из команд 8 и 16 очков (по 60 секунд).
Волейбольный мяч состоит из шести панелей кожи (естественной или искусственной), натянутой вокруг каркаса. Каждая панель состоит из трёх секций или рядов. Мяч может быть разноцветным или полностью белым. Длина окружности мяча 65—67 см; вес — 260—280 г. Внутреннее давление 0,300 — 0,325 кг/см2 (294,3—318,82 гПа).
Волейбольная площадка — ровная и строго горизонтальная площадь прямоугольной формы, ограниченная разметкой, являющаяся местом проведения волейбольных матчей.
Размер площадки в длину 18 метров и 9 метров в ширину. Площадка разделена на две части размером 9×9 метров с помощью сетки метровой ширины. Сетка расположена таким образом, что её высшая точка находится на высоте 2,43 метра от земли на мужских соревнованиях и 2,24 метра — на женских (высота может изменяться для соревнований ветеранов и юниоров). С двух сторон сетка ограничена двумя вертикальными антеннами, которые являются продолжением боковой линии площадки и определяют разрешённое правилами пространство игры мячом.
Параллельно сетке на расстоянии трёх метров с каждой стороны от неё проводятся линии, называемые линиями атаки.
Площадка окружена свободным пространством (так называемая свободная зона), имеющим сбоку не менее 3 метров, спереди - сзади не менее 5 метров и по высоте не менее 7 метров, на официальных соревнованиях FIVB. Игроки могут входить в свободную зону и играть в её пределах после подачи мяча.
II Практическая часть
1). Работая над темой проекта, я провел среди обучающихся нашего класса анкетирование по теме «Связь математики и спорта». В анкетировании приняли участие 25 учеников.
Участникам было предложено ответить на следующие вопросы:
Занимаешься ли ты каким-нибудь видом спорта?
Какие причины побудили тебя заниматься спортом?
Почему не хочешь заниматься спортом?
Принимаешь ли ты участие в спортивной жизни класса и школы?
Следишь ли ты за спортивными событиями страны?
Влияют ли занятия спортом на учебу?
Нравится ли тебе изучать математику?
Связаны ли между собой спорт и математика? Почему?
Каким видом спорта хотел бы заниматься в нашей школе?
Результаты анкетирования показали:
Количество человек,
занимающихся спортом
15
Из таблицы видно, что 70% детей занимаются спортом, 30 не занимаются., то есть ведут малоподвижный образ жизни.
Какие причины побудили тебя заниматься спортом?
Самые популярные ответы:
- часто болел(а);
-хочу быть сильным и здоровым;
-интересно;
-предложили родители.
Вывод: большинство детей или часто болеют, или не задумываются, о том, что спорт – это здоровье, а здоровье – это успешная учеба.
Почему не хочешь заниматься спортом?
Самые популярные ответы:
- мало свободного времени -1 человек - есть другие увлечения – 2 человека
- не интересно
- нельзя (1 ребенок);
Не указали причину (не знают) – 6 детей.
Вывод: из ответов видно, что дети не задумываются, что занятия спортом дисциплинируют, организуют, заставляют ценить каждую минуту, а значит так организовать свой режим дня, чтобы времени хватило на все (хотя все мои ровесники находят время на развлечения на компьютере).
Принимаешь ли ты участие в спортивной жизни класса и школы?
Вывод: только 70% детей активно участвуют в спортивной жизни школы, 30 % -иногда, большинство детей не интересуются спортивной жизнью школы.
Следят за спортивными событиями страны:
Влияют ли занятия спортом на учебу?
- 12 детей считают, что занятия спортом влияют на учебу.
- 6 человека думают, что иногда.
- 5 детей не ответили на вопрос.
- 2 ребенка считают, что занятия спортом не влияют на учебу.
Вывод: 54,5% детей думают, что занятия спортом не оказывают влияния на учебу; 34% детей считают, что влияют.
На вопрос «Нравится ли тебе изучать математику?» 15 детей (79,5%) ответили «да»; 10 детей (20,5%) ответили «не очень».
Вывод: большинству шестиклассников нравится изучать математику.
На вопрос «Связаны ли между собой спорт и математика?»
- «Да» ответили 20 человек (80%). Из них два человека думают, что занятия спортом влияют на физические и умственные способности. 12 детей считают, что математические расчеты помогают добиться успехов в спорте. Три ребенка ответили, что на уроках математики приходится решать задачи на спортивную тему. Остальные не указали, как связаны спорт и математика.
- Возможно - 3 человека.
- Не знаю - 5 человек.
- Нет - 16 детей.
Вывод: 56,8% детей думают, что математика и спорт взаимосвязаны, но не всегда понимают, как.
Каким видом спорта хотел бы заниматься в нашей школе?
Футбол – 9 человек.
Баскетбол – 5 человек.
Волейбол – 5 детей.
Бег, , велоспорт – два человека.
Не знаю – 4 человека.
Вывод: несмотря на то, что в школе есть спортивные секции, а у некоторых есть желание заниматься спортом, но по каким-то причинам они этого не делают. Можно предположить, что отсутствует сила воли, умение правильно организовать свой режим дня, они предпочитают не активный отдых, а игры на компьютере.
Таким образом полученные результаты анкетирования подтверждают, что большинство детей не знают, как связана математика и спорт, хотя 70% детей занимаются спортом.
На уроках и спортивных занятиях очень важно контролировать состояние здоровья. Наиболее простым показателем самочувствия является частота сердечных сокращений (ЧСС). Перед пробой у обследуемого в положении сидя подсчитывается пульс за 15 секунд (Р1) после пятиминутного спокойного состояния. Затем под счёт испытуемый приседает 30 раз за 1 минуту. Сразу после приседаний подчитывается пульс за первые 15 секунд (Р2) и последние 15 секунд (Р3) первой минуты после окончания нагрузки. Показатель сердечной деятельности (ПСД) вычисляется по формуле: 4х(Р1+Р2+Р3) - 200
10
Оценка ПСД осуществляется следующим образом. При ПСД от 0,1 до 5 – отлично; от 5,1 до 10 – хорошо; от 10,1 до 15 – удовлетворительно; от 15,1 до 20 – плохо.
Таким образом, используя формулу и снятые показания, были рассчитаны значения пробы ПСД для мальчиков нашего класса (8 человек). (Приложение 9). Согласно исследованию, показатель сердечной деятельности у двоих «хорошо», у пяти «удовлетворительно», «плохо» у одного ребенка.
Используя полученные данные, рассчитано среднее арифметическое для значения ПСД учащихся по формуле:
где х – среднее арифметическое, х1- варианты наблюдений и вычислений, 10 – количество испытуемых.
Для данной группы испытуемых среднее значение следующее:
х=(12+12,8+8,8+14+16,4+13,6+12,8+8):8=12,3
Вывод: Показатель сердечной деятельности - один из самых информативных показателей состояния не только сердечно-сосудистой системы, но и всего организма в целом, он зависит от физической подготовленности и уровня физической активности человека. ПСД испытываемой группы равно 12,3, что указывает на удовлетворительное состояние показателя сердечной деятельности мальчиков 6 Б класс. Хороший показатель у мальчиков, систематически занимающихся спортом несколько лет (Валяев И, Семенов С.). Соответственно уровень активности у большинства мальчиков низкий, а значит на занятиях они будут менее работоспособны.
Также мы провели расчёты пропорциональность телосложения мальчиков. (Приложение 10). Росто-весовой показатель определяем по формуле: М x 100: Р, где М — масса тела, кг, Р — рост, см. Нормальное соотношение роста и массы выражается индексом 29-36.
Вес
Рост
Пропорциональность телосложения
Кондратьев И. 63
180
35
Шеронов В.45
155
26,5
Колыванский К.45
170
30,7
Жиряков А43
156
28,6
Смирнов В.46
165
27,9
Сечкин В.47
157
29,9
Гусев Е.50
163
30,7
Смирнов В.37
152
24,3
98%). Гармоничность пропорций тела является одним из критериев при оценке состояния здоровья и выносливости человека. По этим данным можно выбрать оптимальный вид спорта для каждого ребенка.84%; 28,6:29х100Вывод: Четыре мальчика имеют средний показатель роста, два – выше среднего, один - высокий, очень высокий – 1. Показатели веса: ниже среднего – 1 ребенок; 6 детей - средний, 1 – высокий. Пропорциональное телосложение у 4 мальчиков, у остальных пропорциональность телосложения составляет 84-98% (24,3:29х100
3). Интервью с учителем физической культуры. (Приложение 11.)
Я побеседовал с учителем физической культуры Елисеенко Петр Викторович, который ответил на следующие вопросы:
Охотно ли ученики 7 –х классов занимаются на уроках физкультуры?
Выполняют ли дети все необходимые нормативы?
Есть ли связь между уроками физкультуры и уроками математики?
Применяют ли дети знания по математике на уроках физкультуры? Если да, то как?
Я узнал, что ученики 7 классов охотно занимаются на уроках физкультуры, но не всегда выполняют необходимые нормативы. Она подтвердила, что существует связь между уроками физкультуры и математики, дети постоянно применяют знания по математике на уроках физкультуры.
Таким образом, в ходе исследования мною была проделана следующая работа: изучена литература, содержащая научные данные и интересные сведения о связи спорта и математики. Я познакомился с новыми для меня разделами математики: теория вероятности и математическая статистика, прикладная математика.
Выяснил, что существующая в настоящее время система научного обеспечения подготовки квалифицированных спортсменов предусматривает следующие формы работы:
- прогнозирование спортивного результата;
- анализ и моделирование соревновательной деятельности спортсмена;
- анализ и моделирование различных сторон подготовленности спортсмена;
- анализ и программирование спортивной тренировки.
Мною доказано: математика присутствует в спорте повсюду, даже в самых элементарных подсчетах. Мне, как спортсмену, необходимо разбираться в тренировочных заданиях, соотносить свои спортивно-технические данные с нормативами, рассчитывать калорийность питания, следить за физическим состоянием.
Было показано, что в спорте, как и в математике необходимо составление алгоритма действий.
Выявлено, что в шестых классах половина детей не занимаются спортом, что сказывается на их здоровье. Они чаще пропускают уроки по болезни, а это влияет на успеваемость, в том числе по математике. Ребята, которые занимаются спортом, успешны в математике.
С помощью математических расчетов по формуле я определил: показатель сердечной деятельности у мальчиков нашего класса, пропорциональность телосложения. На основании данных можно сделать вывод, что показатели имеют отклонения от нормы. Мои одноклассники ведут малоактивный образ жизни, а отсутствие активного отдыха сказывается на умственной деятельности, а, следовательно, на усвоении знаний по математике.
Мою гипотезу о связи спорта и математики подтвердил учитель физкультуры Елисеенко П.В.
Работа показала, что математика и спорт тесно взаимосвязаны. Таким образом, наша гипотеза подтвердилась: использование математических знаний помогает добиться высоких результатов в спорте, а занятия спортом способствуют успешному изучению математики.
Цель исследования достигнута, поставленные задачи выполнены.
Заключение
Математика – это царица наук. В современном спорте широко используется математический аппарат – анализируются графики различных зависимостей, выводятся математические формулы, проводится математическая обработка данных. Многие спортивные ситуации целесообразно рассматривать, анализировать и оценивать с математических позиций. Математические знания как в жизни, так и в спорте помогают быстрее принимать правильные решения. Тренер без математики не вырастит спортсмена-чемпиона.
Кто занимается математикой, тот воспитывает в себе настойчивость, развивает внимание, тренирует мозг и упорство в достижении цели. Эти качества очень важны и для спортсмена.
Занятия спортом, в свою очередь, хорошо влияют на умственную деятельность, укрепляют волю, развивают логику, целеустремленность, помогают легче преодолевают трудности. Регулярные занятия плаванием помогают развить такие черты характера, как самообладание, решительность, самостоятельность, смелость, дисциплинированность, являются мощным фактором воздействия на высшую нервную деятельность человека. Дети, которые увлекаются спортом, чаще добиваются своей цели, успешнее в учебе.
Математика — очень важный предмет в жизни и в спорте. Математика и спорт тесно переплелись друг с другом и стали единым целым. В нашей школе олимпиады по математике уже давно стали привычным делом. На каждой такой олимпиаде соревнуются лучшие ученики, стараясь показать максимум своих знаний. А в основе спорта лежит именно соревнование! Спортсмены нашей школы принимают участие в различных соревнованиях, показывая высокие результаты.
Подводя итог проделанной работы, можно сказать, что связь математики и спорта определена.
Анализируя свою работу, я пришел к выводу, что в дальнейшем необходимо:
- привлекать моих ровесников к занятиям спортом. Для этой цели я расскажу им о полезном влиянии плавания на физическое и психическое здоровье человека;
- совместно с учителем математики составлю задачи на спортивную тему, которые помогут повысить интерес одноклассников к математике и спорту;
- предложу учителю физкультуры провести в школе малые олимпийские игры;
- попрошу классного руководителя Казакова М.В.. помочь мне провести для одноклассников конкурсно-игровую программу «Спорт и математика».
Я горжусь тем, что учусь в нашей школе. У меня замечательные учителя по математике и физкультуре. Моя школа будет еще лучше, если в ней будет учиться больше здоровых, спортивных, успешных учеников.
«Как воздух, математика нужна
Любому человеку всей планеты,
Считать пельмени, доллары считать
И в космос запускать ракеты.
Как воздух, физкультура нам нужна -
Царицы всех наук для жизни мало.
Коль еле ходишь, плохо спишь,
Ты не изучишь интегралы…»
А.В. Тарасова
Список литературы и интернет ресурсов:
1. Волков Н. И. Биология спорта на пороге XXI века // Юбилейный сборник трудов ученых РГАФК, посвященный 80-летию академии. - Москва: РГАФК, 1997. - C. 55-60.
2. Волков В. М., Филин В. П. Спортивный отбор. – М.: Физкультура и спорт, 2008, 175с.
3. Математика и спорт. / Садовский Л. Е., Садовский А. Л. - Москва: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1985. Как анализ данных победил в спорте//.
5. Соловьева О. Э., Мархасин В. С. Математическое моделирование в физиологии // Физиологический журнал. - 2011. - T. 57, - C. 77-79.
7. Федотов О.В., Осипов Д.О. Математические методы и модели в области спорта// Естественные и математические науки в современном мире: сб. ст. по матер. XL междунар. науч.-практ. конф. № 3(38). – Новосибирск: СибАК, 2016. – С. 53-59.
8.Интернет ресурсы:
https://ru.wikipedia.org/wiki/
http://www.princetennis.ru/tennis01/matematika-v-sporte.php
http://xvatit.com/sport/interesting/45338-magiya-chisel.html
http://www.teacher-rt.ru/index.php/biblioteka/matematika/1921-matematika_i_sport
http://www.sportradar.ru/article/plavanie-stili-plavanija-i-ego-rol-dlja-zdorovja-cheloveka.html
http://fb.ru/article/140383/interesnyie-faktyi-o-matematike-i-matematikah
http://fb.ru/article/232645/vyiskazyivaniya-o-matematike-velikih-matematikov-vyiskazyivaniya-velikih-lyudey-o-matematike
http://frs24.ru/st/skorost-plavaniya-samyj-bystryj-stil/
Приложение
Математическая статистика — раздел математики, посвященный методам систематизации и использования количественных данных, количественных показателей чего-л. для научных и практических выводов.
Стати́стика — отрасль знаний, наука, в которой излагаются общие вопросы сбора, измерения и анализа массовых статистических (количественных или качественных) данных; изучение количественной стороны массовых общественных явлений в числовой форме.
Слово «статистика» происходит от латинского status — состояние дел. В науку термин «статистика» ввёл немецкий учёный Готфрид Ахенвалль в 1746 году, предложив заменить название курса «Государствоведение», преподававшегося в университетах Германии, на «Статистику», положив тем самым начало развитию статистики как науки и учебной дисциплины. Несмотря на это, статистический учёт вёлся намного раньше: проводились переписи населения в Древнем Китае, осуществлялось сравнение военного потенциала государств, вёлся учёт имущества граждан в Древнем Риме и тому подобного.
Статистика разрабатывает специальную методологию исследования и обработки материалов: массовые статистические наблюдения, метод группировок, средних величин, индексов, балансовый метод, метод графических изображений и другие методы анализа статистических данных.
Правила игры в волейбол.
Игра ведётся на прямоугольной площадке размером 18х9 метров. Волейбольная площадка разделена посередине сеткой. Высота сетки для мужчин — 2,43 м, для женщин — 2,24 м. Игра ведётся сферическим мячом окружностью 65—67 см, массой 260—280 г.Каждая из двух команд может иметь в составе до 14 игроков, на поле в каждый момент времени могут находиться 6 игроков. Цель игры — атакующим ударом добить мяч до пола, то есть до игровой поверхности площадки половины противника, или заставить его ошибиться. Игра начинается вводом мяча в игру при помощи подачи согласно жребию.
После ввода мяча в игру подачей и успешного розыгрыша подача переходит к той команде, которая выиграла очко. Площадка по количеству игроков условно разделена на 6 зон. После каждого перехода право подачи переходит от одной команды к другой в результате розыгрыша очка, игроки перемещаются в следующую зону по часовой стрелке.
Подача в волейболе
ПОДАЧА В ВОЛЕЙБОЛЕ
Производится из зоны подачи, которая находится за задней линией игровой площадки. Игрок, который совершает подачу не может ни одной частью тела коснуться игровой площадки. Особенно это касается подач в прыжке. В полете мяч может задеть сетку, но он не должен коснуться антенн или их мысленного продолжения вверх. Если подающий игрок нарушил правила или перекинул мяч за пределы игровой площадки (аут), то очко засчитывается принимающей команде. Если же мяч коснулся поля противника, то очко засчитывается подающей команде. Подряд вторая подача осуществляется тем же игроком, перехода не происходит.
Прием мяча в волейболе
ПРИЕМ МЯЧА В ВОЛЕЙБОЛЕ
Принять подачу может любой игрок, но чаще всего удар приходятся на игроков, стоящих на задней линии. Игроки принимающий команды могут перебрасывать мяч друг другу, но после трех касаний мяч должен быть на площадке противника. Так же принимать мяч можно любой частью тела, но задерживать его не допустимо.
АТАКА В ВОЛЕЙБОЛЕ
Стандартный пример атаки выглядит так: мяч принимается игроком задней линии (касание 1), доводится до связующего игрока (касание 2), в свою очередь он передает мяч игроку атаки (касание 3). При атакующем ударе мяч должен лететь в пределах двух антенн и над сеткой. Игроки передней линии могут атаковать с любой точки. А игроки задней линии должны быть за специальной трехметровой линией. Наносить удар по мячу выше линии верхнего края сетки запрещено, только либеро. Есть разные виды атакующих ударов: прямые (по ходу) и боковые, удары с переводом вправо или влево и обманные удары (скидки).
Блокирование в волейболе
БЛОКИРОВАНИЕ В ВОЛЕЙБОЛЕ
Игровой прием, при котором защищающаяся команда препятствует переводу мяча на свою сторону, перекрывая его ход любой частью тела, обычно руками, перенесенными на сторону противника в пределах правил. То есть при блокировании руки не должны мешать противнику до его атаки или другого игрового действия. Только игроки передней линии имеют право блокировать. Они могут сделать это за одно касание или за несколько. Касание блока не считается за одно из трех касаний.
Либеро в волейболе
ЛИБЕРО В ВОЛЕЙБОЛЕ
Игроки, которые не могут участвовать в подаче, в блоке и подавать, поэтому он находится на задней линии, меняясь позицией с игроками, которых выгодно держать на передней линии, например с центральным блокирующим. Либеро можно заменять неограниченное количество раз и при этом не ставить в известность судью. Форма либеро отличается от формы других игроков команды.
РЕГЛАМЕНТ ВОЛЕЙБОЛА
Игра продолжается до 25 очков, время партии не ограничено, при этом, если разница очков между противниками не достигло 2, партия будет продолжаться до тех пор, пока это не произойдет. Победителями становятся те, кто выигрывают три партии. В пятой партии (тай брейк) счет идет до 15 очков. В каждой партии тренер может попросить два тайм-аута по 30 секунд. В первых 4 партиях дополнительно назначаются технические тайм-ауты по 60 секунд, когда одна из команд набирает 8 и 16 очков. После четырех партий, а также при достижении одной из команд 8 очков в пятой партии, команды меняются сторонами площадки. Тренер имеет право произвести по 6 замен в каждой партии, кроме либеро.
НАРУШЕНИЯ ПРАВИЛ В ВОЛЕЙБОЛЕ
Ниже перечислены наиболее характерные для игры ошибки игроков и тренера.
При подаче
— Игрок заступил ногой на пространство площадки.
— Игрок подбросил и поймал мяч.
— По истечении 8 секунд после свистка судьи мяч передаётся команде соперников.
— Касание антенны мячом.
— Совершил подачу до свистка судьи.
При розыгрыше
— Сделано более трёх касаний.
— Касание верхнего края сетки игроком, выполняющим активное игровое действие.
— Заступ игроком задней линии трёхметровой линии при атаке.
— Ошибка на приёме: двойное касание или задержка мяча.
— Касание антенны мячом при ударе.
— Заступ на игровую половину противника.
Регламент
— Нарушение расстановки.
— Неспортивное поведение одного из игроков или тренера.
— Касание верхнего края сетки.
Таким образом, при постоянных тренировках с каждым разом переходя от более простых упражнений к более сложным, осваивая новые методы можно самостоятельно научиться игре в волейбол. Волейбол--это отличное здоровье и хорошее настроение. Волейбол -- игра для всех.
Волейбол способствуют воспитанию у учащихся чувства коллективизма; настойчивости, решительности, целеустремленности; внимания и быстроты мышления; способности управлять своими эмоциями; совершенствованию основных физических качеств..
Увеличение скорости пловца
Скоростные способности спортсменов зависят от силы, гибкости, умения расслаблять мышцы, не вовлеченные в работу, от психологической установки и проявления волевых усилий.
Скоростные способности в значительной мере зависят от уровня технического мастерства спортсмена-пловца. Это во многом качество, обусловленное природой.
Развитие скоростных способностей пловца начинается с овладения им техникой спортивного плавания. С этой целью нужно добиться точности, свободы и экономичности движений при проплывании различных дистанций, в том числе и длинных, сначала в умеренном, а потом и в высоком темпе. Развитие скоростных способностей идет параллельно с изучением техники плавания, формированием стиля, повышением выносливости[6].
В дальнейшем ставится задача - ускорить гребковые движения, сохраняя их точность и амплитуду. Упражнения выполняются повторно на коротких отрезках и в переменном плавании, когда повышенный темп чередуется со свободным или умеренным.
При выполнении упражнений рекомендуется: 1) применять плавные ускорения от умеренного до предельного темпа, а позднее плавать с равномерной, возрастающей от повторения к повторению скоростью; 2) продолжительность плавания с околопредельной, а затем и с предельной мобилизацией сил в первых попытках от 6 до 20 с; 3) планировать оптимальные паузы отдыха, которые обеспечивали бы полное восстановление и качество выполняемых движений.
Помимо упражнений с нарастанием усилий применяются упражнения с их уменьшением. Пловец, развив высокую скорость, старается ее удерживать, уменьшая усилия и расслабляя мышцы. Такое плавание «на контрасте» применяется с чередованием движений в различном темпе. Упражнения можно усложнять, применяя дополнительные отягощения.
Упражнения, направленные на повышение скорости движения, планируют после разминки, в первой части занятия, а в тренировочном микроцикле - после дня отдыха или занятий с небольшой нагрузкой. В практике спортивного плавания часто случается так, что пловцы показывают высокие результаты на коротких отрезках дистанции в конце тренировочного занятия. Упражнения для воспитания скоростных качеств выполняются на суше и в воде.
Итак, занятия плаванием, особенно в сочетании с дыхательной гимнастикой, повышают подвижность грудной клетки и диафрагмы. У занимающихся дыхание становится более редким и глубоким, а дыхательная мускулатура – более крепкой и выносливой.
Под влиянием регулярных занятий физическими упражнениями мышцы человека увеличиваются в объеме, становятся более сильными, повышается их упругость; в мышцах в несколько раз увеличивается число функционирующих капилляров.
В процессе смены поколений через плавание происходит передача накапливаемого человечеством рационального опыта использования двигательных возможностей в водной среде, какими потенциально обладает человек, и обеспечивается в той или иной мере направленное физическое развитие людей. Общим прикладным результатом занятия плаванием является физическая подготовленность, воплощенная в повышенной работоспособности, двигательных умениях и навыках.
Именно поэтому плавание является неотъемлемой частью повседневной жизни каждого человека, а его роль и значение достаточно велики в современном обществе.
Плавание является одним из важнейших звеньев в системе закаливания и физического воспитания любого человека. Постоянный контакт с водой закаливает, является лучшим средством профилактики простудных заболеваний, способствует воспитанию силы воли и физической выносливости. Во время плавания создаются прекрасные условия для улучшения работы системы органов кровообращения: увеличивается количество кислорода, поглощаемого всеми органами и тканями организма, усиливается венозный отток от ног, сокращаются почти все мышцы тела. Плавание развивает дыхательную и сердечно-сосудистую системы и в значительной степени укрепляет весь организм.