Математика и спорт
методическая разработка (5, 6 класс) на тему

Вступление.

                 Проблема сохранения здоровья – одна из более актуальных проблем нашего времени. И с каждым годом спорт, здоровый образ жизни играет все более важную роль в развитии, взросления детей и подростков, особенно в этот год олимпийского Сочи.

                У нашей страны великое прошлое! Нам есть чем гордиться! Олимпийские рекорды, история страны и достижения спортсменов на Олимпийских и Паралимпийских играх – все это, собранное воедино должно передаваться из поколения в поколение. Это часть духовности нашего народа. А уважительное отношение к истории спорта в целом – признак гражданской зрелости. 

-Как вы думаете, как же связаны математика и спорт?

- Предлагаю вам решить задачу:

 В среднем спортсмены, несущие факел преодолевают 150 км в день. Определить сколько км пробежит спортсмен за 365 дней.

НАШИ ОЛИМПИЙСКИЕ ГЕРОИ

Спорт не имеет границ! Рекорды спортсменов удивляют и восхищают миллионы болельщиков, но переживают, волнуются и болеют именно за спортсменов своих стран. Давайте вспомним самых прославленных наших соотечественников, ставших героями олимпиад.

Первым русским спортсменом, получившим олимпийскую награду, стал фигурист Николай Панин-Коломенкин, завоевавший золото на летней лондонской Олимпиаде 1908 года (в программу этих игр было включено фигурное катание на коньках).

Советские спортсмены включились в борьбу за олимпийское золото только в середине XX века, но за прошедшее время многие из них стали настоящими героями Олимпийских игр. Кого хочется вспомнить в первую очередь? Легендарную гимнастку Ларису Латынину, завоевавшую за время своих выступлений 9 золотых, 5 серебряных и 4 бронзовые олимпийские медали. Рекордное число медалей у мужчин также принадлежит выдающемуся гимнасту Николаю Андрианову - 15 олимпийских наград, а рекорд по числу медалей на одной олимпиаде (3 золотых, 4 серебряных и бронзовая медаль) - у гимнаста Александра Дитятина. С этим результатом он вошёл в Книгу рекордов Гиннесса.

В 2004 году Международный олимпийский комитет опубликовал список спортсменов, которые завоевали наибольшее количество медалей на Олимпийских играх современности. Первые три места в списке заняли советские гимнасты Лариса Латынина, Николай Андрианов и Борис Шахлин, который, выступая на трёх олимпиадах с 1956 по 1964 год, выиграл 13 медалей: 7 золотых, 4 серебряных и 2 бронзовых.

Среди российских участников зимних олимпиад тоже есть свои герои: конькобежцы Лидия Скобликова (6 золотых медалей на олимпиадах 1960 и 1964 года) и Евгений Гришин (4 золотых и серебряная медаль на трёх олимпиадах 1956-1964 годов); лыжница Любовь Егорова (6 золотых медалей), лыжник Алексей Прокуроров (участник пяти олимпиад, золотой и серебряный медалист игр 1988 года), биатлонист Сергей Чепиков, завоевавший 6 олимпийских медалей, в том числе две золотые. Восемь олимпийских побед на счету сборной СССР по хоккею с шайбой. Трёхкратными олимпийскими чемпионами становились выдающиеся хоккеисты Виталий Давыдов, Виктор Кузькин, Александр Рагулин, Владислав Третьяк, Анатолий Фирсов.

В историю Олимпийских игр вошли имена прославленных фигуристов Ирины Родниной (3 олимпийских золота) и Александра Зайцева (2 золотые медали), первых олимпийских чемпионов в танцах на льду Людмилы Пахомовой и Александра Горшкова, Екатерины Гордеевой и Сергея Гринькова, Елены Бережной и Антона Сихарулидзе, Алексея Ягудина, Евгения Плющенко, Татьяны Тотьмяниной и Максима Маринина.

План проведения секции на НПК (гимназический уровень)

2013-2014 уч.г.

«Математика и спорт» для учащихся 5-6 классов

Руководитель секции: Деева И. В.

1. Вступление. Роль спорта в нашей жизни.
2. История олимпиады.

1)Что такое олимпиада? (Грибкова Яна-5б )

2) Организатор олимпийских игр Пьер де Кубертен. (Конобраткин Павел-5б)

3) Олимпийские виды спорта. (Конобраткин Павел-5б)

4) Наши олимпийские герои. (Самарин Иван-6а)

 3.Математика в спорте.

1)Подготовка спортсменов: расчет нагрузки,  питания. (Абдулатыпова Карина-5б)

2) Регистрация достижений, оценки судей. (Шалов Ярослав-5б)

3) Беседа «Математика и спорт»

4. Заключение.

Подготовка спортсменов: расчет нагрузки, питания

При планировании тренировочного процесса, в обязательном порядке производится математический расчет различных видов тренировок. Не проводя математического моделирования той или иной тренировки, нельзя давать нагрузку спортсмену, так как в процессе учитываются: рост, вес, возраст, частота сердечных сокращений в минуту, показатели артериального давления, степень подготовленности спортсменов и многое другое. Только правильно спланированный и примененный тренировочный план не наносит вреда здоровью спортсмена и позволяет им приобрести хорошую физическую форму и добиться значимых спортивных результатов.

Если суточный рацион современного мужчины без активных физических нагрузок и без избыточного веса должен составлять  1500-1600ккал, для женщин 1200-1300ккал.

Дневной рацион спортсмена при длительной нагрузке должен включать в себя 5500–6500 ккал для мужчин и 5000–6000 ккал для женщин. Главное состоит в том, что с помощью привычных продуктов питания, даже обладающих высокой биологической ценностью, нет возможности компенсировать значительные (до 6 000-7 000 ккал) суточные энергозатраты у спортсменов.

При двухразовых тренировках распределение калорийности суточного рациона может быть следующим.

Первый завтрак ...............5%

Зарядка

Второй завтрак ..............25%

Дневная тренировка

Обед........................35%

Полдник ......................5%

Вечерняя тренировка

Ужин .......................30%

Что интересно, существуют специальные программы-калькуляторы для расчета режима питания для различных видов спорта.

Расчет нагрузки тренировочного процесса и режима питания спортсменов основан на балансе энергозатрат и калорийности суточного рациона  в ккал, рассчитывается исходя из множества исходных данных (вес, пол, длительность, интенсивность  и частота тренировок, климатические условия), а также калорийности продуктов.

Регистрация достижений, оценки судей

Регистрация достижений.

Расстояние и время –  важнейшие параметры в спорте при регистрации спортивных достижений (бег, плавание, всевозможные гонки и т.д.), в других видах спорта к ним добавляются поднятые килограммы, сложность и чистота исполнения акробатических элементов, выразительность. Следовательно, для определения победителя возникает необходимость количественного и качественного измерения результата.

Фактор времени – важнейший в спорте. В одних видах состязаний просто идет сражение за время – бег в легкой атлетике, лыжные и лодочные гонки, конькобежный и велосипедный спорт, плавание и т. д. Но в беге на 100 м, прежде всего у мужчин, цена секунды, даже ее сотой доли, возрастает многократно. Обладатели рекордов в стометровке развивают максимально возможные для человека скорости и поэтому считаются самыми быстрыми людьми на планете.

Впервые электромеханическая система регистрации финиша появилась на Олимпийских играх в Стокгольме-1912, именно с этого года мировые рекорды на 100 м стали регистрироваться официально. Их список открыл Дональд Липпинкот (США) – 10,6 сек.

В 1928 году был создан ручной механический хронограф-секундомер, имеющий точность до одной сотой секунды. Первые камеры для фиксации финиша с такой точностью появились в 1930-м, они использовались на Олимпийских играх в Лос-Анджелесе-1932. Победителя на 100 м определили по фотографиям – американцы Энди Тоулэн и Ральф Мэткалф показали одинаковое время – 10,38 сек.

На международных соревнованиях применяются современные стартовые колодки – довольно сложное электронное устройство, передающее стартовый сигнал (его слышат все бегуны одновременно) и регистрирующее время старта с точностью до  0,001 сек. Время прохождения стометровки настолько мало, что на результаты может влиять любая мелочь: ветер, одежда и обувь спортсмена, подача стартового сигнала и многое другое.

Оценки судей.

Известный олимпийски лозунг «Быстрее! Выше! Сильнее!» следовало бы в наше время дополнить словом «красивее». Вспомним фигурное катание, прыжки в воду, спортивную и художественную гимнастику. И если скрость измеряют временем, прыжки – расстоянием, а силу сильных – поднятыми килограммами, то как «измерить» и сравнить красоту, оценить прекрасное?

Судейство в фигурном катании, прыжках в воду, спортивной и художественной гимнастике оценивается группами судей, являющимися в своем виде спорта знатоками. Судьи оценивают в баллах не только  сложность исполняемых элементов,  но чистоту (гармоничность), красоту и артистичность исполнения. Естественно, что кроме требований, регламентированных правилами того или иного вида спорта, каждый судья при оценке упражнений пользуется своими субъективными представлениями в понимании красоты.

Часто все члены группы высказываются, а затем на основе этих личных мнений принимается общее решение.

Ярким примером экспертизы является судейство в фигурном катании, при котором девять судей высказывают свое мнение, а затем в результате обработки получается итоговый результат, который  проходит обязательную математическую обработку, с тем чтобы исключить неравенство спортсменов (скорость достижения сигнала старта)  и влияние посторонних факторов (сила и направление ветра, температура воздуха и влажность).

Прикладная математика — область математики, применяющая математические методы в других областях науки и практики: биоматематика и биоинформатика, теория информации, теория игр, теория вероятностей и статистика, финансовая математика и теория страхования, криптография и многое другое.

Математические методы достаточно широко применяются в области накопления информации (это называется статистика) и обработки данных, в самых разнообразных сферах, в том числе в спорте в направлениях:

• Подготовка спортсменов: расчет нагрузки, питания
• Регистрация достижений, расчет оценки судей
• Прогноз, расчет спортивных рейтингов.

            Прогнозирование рекордов

ПЬЕР ДЕ КУБЕРТЕН

Организатором олимпийских игр является Пьер де Кубертен. У барона Пьера де Кубертена (1863-1937) в жизни было много профессий и увлечений: историк, педагог, литератор, но главное дело его жизни - спорт и воссоздание Олимпийских игр. Он не был «спортсменом-теоретиком», как думают многие. В юности он играл в регби, а потом был рефери (судьёй) в матчах французского чемпионата.  Кубертен был убеждён, что спорт делает человека красивее, и  выносливее, здоровее. Он считал, что спорт - наиболее эффективный путь совершенствования человека и человечества. «Среди всех сил, движущих современным миром и обогащающих человечество, - писал Кубертен, - нет, на мой взгляд, такой, на которую мы можем положиться больше, чем на спорт. Это сила, которая отвечает всем современным нуждам».

Пьер де Кубертен  много лет потратил на то, чтобы зажечь идеей Олимпийских игр общество, самих спортсменов, сильных мира сего, без денег которых любая идея останется неосуществимой. После создания в 1894 году Международного олимпийского комитета (МОК) Кубертен стал его генеральным секретарём, многие годы избирался президентом МОК.

Кубертен предложил сделать игры не только международными, объединяющими многие виды спорта, но и традиционными, собирающимися раз в четыре года (как в Древней Олимпии). Первую Олимпиаду современности было решено провести уже в 1896 году, а столицей её сделать Афины.

КАКИЕ ВИДЫ СПОРТА НАЗЫВАЮТ ОЛИМПИЙСКИМИ?

Олимпийская программа не такая уж постоянная, как может показаться на первый взгляд. Число видов спорта и спортивных дисциплин не только увеличивается, что вполне понятно: возникают и становятся популярными новые виды спорта, но и видоизменяется - некоторые виды спорта исчезают из расписания очередных игр. В программу современных олимпиад входят 28 летних видов спорта (41 спортивная дисциплина) и 7 зимних видов (15 дисциплин). Причём два вида спорта - регби и гольф - пока ещё находятся в «олимпийском проекте»: они впервые (после долгого перерыва) получат «права гражданства» только на Олимпиаде 2016 года.

Спортивная дисциплина - это составная часть вида спорта. Например, среди легкоатлетов есть бегуны на длинные и короткие дистанции, есть прыгуны в высоту и длину, прыгуны с шестом, метатели молота, диска, копья, многоборцы и т.д.

ЗИМНИЕ ОЛИМПИЙСКИЕ ИГРЫ

Зимние Олимпийские игры - особые, ведь в мире много стран, где совсем не бывает снега, а значит, и зимние виды спорта не развиваются. И всё же число участников зимних олимпиад с каждым годом  увеличивается:   некоторые  спортсмены,   не дождавшись снега у себя на родине, едут тренироваться в северные страны, в горы, где снег лежит и летом. Но, конечно, шансов на успех больше у стран, в которых зима - настоящая зима, а лыжи и коньки любят в народе много веков.

ЧТО ТАКОЕ ОЛИМПИАДА?

              В любой энциклопедии мы можем найти краткий ответ на этот вопрос: «Олимпийские игры - крупнейшие международные комплексные спортивные соревнования, которые проводятся раз в четыре года...» И всё-таки кое-что требует некоторых разъяснений. Почему «международные» и «крупнейшие»? В Олимпийских играх сегодня участвуют тысячи спортсменов чуть ли не из 200 стран! А почему «комплексные»? Это единственный случай в спорте, когда на одном стадионе (или, во всяком случае, в одном городе) одновременно соревнуются представители самых разных видов спорта: легкой и тяжёлой атлетики, спортивной и художественной гимнастики, стрельбы из лука и пистолета, плавания, метания диска... Все эти виды спорта представлены на чемпионатах Европы и мира, но только на олимпиадах они соседствуют друг с  другом.

            Место рождения олимпиад известно - Древняя Греция (Эллада), а ещё точнее - городок Олимпия. Год и век, когда произошло это историческое событие, затерялись в глубинах времени. О рождении игр, богах, царях и героях, причастных к их появлению, сложено много красивых мифов и легенд, о которых мы ещё поговорим. А пока можем сообщить, что первые документально подтвержденные Игры состоялись в 776 году до н.э., потому и считают его годом рождения олимпиады. Так часто бывает в истории: первое упоминание в документах считается «днём рождения».

              Одна из легенд утверждает, что Олимпийские игры учредил Зевс, отпраздновав таким образом победу над своим отцом Кроном. По другой версии, игры обязаны своим появлением одному из подвигов знаменитого Геракла. Геракл, как нам известно из рассказов о его знаменитых подвигах, за один день очистил от мусора и грязи скотный двор царя Авгия (так называемые Авгиевы конюшни). Богатырь сломал две стены скотного двора и пустил в конюшни воду реки, которая унесла все нечистоты, после чего стены были  восстановлены. Но Авгий вероломно отказался уплатить Гераклу оговорённую плату. И тогда Геракл в кровопролитной битве победил Авгия, а в честь победы учредил Олимпийские игры. Существуют и другие версии происхождения олимпиад древности. Очередная легенда гласит, что царь Элиды (область на северо-западе Пелопоннеса) Ифит, которому часто досаждали воинственные соседи, обратился к Дельфийскому оракулу с вопросом: как быть? Оракул посоветовал Ифиту «организовать игры, угодные богам!». Мифы утверждают, что после этого Ифит отправился на переговоры со своим могущественным соседом, царём Спарты Ликургом. Тому идея игр понравилась, и договаривающиеся стороны решили, что во время проведения состязаний на Элиду не может напасть ни одно государство. С этим договором согласились все греческие государства, бесконечно воевавшие друг с другом. Ифит, чтобы отблагодарить богов, немедленно учредил «атлетические игры, которые будут проходить в Олимпии каждые четыре года», а на время прохождения олимпиад в Греции устанавливается мир!

КАК ЖЕНЩИНЫ ЗАВОЕВАЛИ ОЛИМПИАДУ?

Женщинам за право стать участницами олимпиад пришлось изрядно побороться.  В те годы, когда зародилось олимпийское движение, к женскому спорту относились в лучшем случае снисходительно, яростно противясь их участию «в мужских Играх». В памяти организаторов (и самого главного из них - Пьера де Кубертена) был пример древних олимпиад, куда женщины не допускались. Но в конце XIX - начале XX века женщины в Европе так активно боролись за равные права с мужчинами (в политике, в профессиональных занятиях, в спорте), что мужчинам пришлось уступить.

Олимпийский дебют женщин состоялся в Париже на Играх II Олимпиады: 6 спортсменок разыграли первенство в соревнованиях по теннису и 8 - по гольфу. Первой олимпийской чемпионкой стала англичанка Шарлота Купер, выигравшая теннисный турнир, а первой чемпионкой по гольфу стала 22-летняя американка Маргарет Эббот. Сегодня же практически нет таких видов спорта, которые оставались бы чисто мужскими, что нашло отражение и в программе олимпиад. Теперь уже мужчинам приходится, борясь за свои права, штурмовать последние из недоступных им официально видов спорта. Например, синхронное плавание считается женским видом спорта, хотя возникло в 1882 году в Англии как чисто мужская дисциплина