Научно-исследовательская работа «Математика и баскетбол»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Центр образования имени полного кавалера Славы В.И.Пеллера».

Научно-исследовательская работа:

«Математика и баскетбол»

Работу выполнил ученик 3 б класса: Новиков Сергей

Руководитель: Каминская Любовь Петровна

2018 год

Введение…………………………………………………………3

Математика и спорт……………………………………………5

Применение математики в баскетболе……………...………..11

3. Заключение…………………………………………………….16

4. Список литературы……………………………………………18

Введение

С пятилетнего возраста мои родители привели меня в секцию баскетбол к тренеру Александре Игоревне Поросянник, сейчас я занимаюсь у Вячеслава Владимировича Шинкоренко, хотя мяч я уже умел держать и выполнять кое- какие трюки с мячом с двух лет. В моей семье очень приветствуется спорт, особенно - баскетбол. Мой папа–Новиков Николай Сергеевич, профессионально занимается баскетболом и играет за сборную нашей области, Дальнего Востока.

Я сам заинтересовался вопросом, как наука «математика» влияет на успешность в игре баскетбол?

Не зря говорят, что математика – это царица наук. Математика нужна в любом виде спорта. Тренер без математики не вырастит спортсмена-чемпиона. Кто с детских лет занимается математикой – воспитывает в себе настойчивость, развивает внимание, тренирует мозг и упорство в достижении цели.

Приведу примеры из своего личного жизненного опыта – я очень люблю точные науки, но и с уважением и с желанием учу гуманитарные науки. Отсюда и результат – третий год я учусь на «отлично», участвую в олимпиадах разного уровня, занимаю призовые места.

Чтобы сначала ответить себе на вопрос: «Взаимосвязаны ли математика и спорт?», я узнал, что мой папа учился в школе на «отлично» по математике и другим предметам. Так же я прочитал много литературы про выдающихся баскетболистов мира и выяснил, что у них у всех были хорошие успехи к точным наукам, это у таких баскетболистов, как - Кобе Брайант

(американский баскетболист), у наших баскетбольных - звезд современности: у Андрей Кириленко, выходца из Ижевска, у Алексея Швеца, у Сергея Карасева и других спортсменов предмет: «математика» были в приоритете.

И, самое главное, мне стало интересно, как идут успехи у спортсменов нашей школы, я горжусь, что в нашей школе многие ребята профессионально занимаются спортом, всегда есть победители или призеры на соревнованиях разного уровня.

Мне приятно и гордо, что наш директор – Оксана Вячеславовна Захарова, профессионально занимается лыжным спортом и неоднократно была участницей Международного осеннего полумарафона памяти почетного гражданина нашей области, полного кавалеры Славы – Владимира Израйльевича Пеллера, и всегда добегала до финиша. В беседе с Оксаной Вячеславовной я узнал, что Оксана Вячеславовна училась в школе на «отлично».

Наша гордость - это наш Президент – Владимир Владимирович Путин, несмотря на столь ответственную должность, но всегда поддерживает спортивную форму и профессионально занимается Дзюдо.

В школе каждый ученик изучает предмет «математика», вне школы многие из них занимаются спортом, в том числе и баскетболом, но, мало кто из ребят задает себе вопрос: «Взаимосвязаны ли математика и спорт?»

Математика дает нам новые изобретения (гаджеты), спорт – нет. Получается, что спорт не интеллектуален?! Есть ли точки соприкосновения между математикой и спортом?

В нашем случае, мы попытаемся найти ответ на вопрос о том, какую роль играет математика в баскетболе.

Математика и спорт, казалось бы, далеки, друг от друга. Но это только на первый взгляд. Лишь по разумению многим юношам и девушкам занятия точными науками и спортом представляются мало совместимыми. Среди школьников, способных и умных, встречается несколько пренебрежительное отношение к физкультуре, спортивным играм, к регулярным физическим нагрузкам. В то же время многие представители различных наук и, в частности, математики и физики старшего поколения с большим вниманием относятся к своим спортивным занятиям. Знают они, что занятия спортом способствуют гармоническому развитию личности, что спорт закаляет человека физически и духовно.

Ни для кого не секрет, для улучшения результативности в игре в баскетбол многие тренера прибегают к математическому моделированию, к вопросам о том, какую тактическую схему использовать в игре, каким образом лучше бросать мяч в корзину, под каким углом и с какого расстояния.

Именно поэтому нас заинтересовала тема: «Математика и баскетбол».

Цель работы:выяснить как взаимосвязаны математика и баскетбол. Найти реальное применение математики в игре в баскетбол.

Задачи:

•Изучить соответствующую литературу

•Систематизировать и обобщить знания о взаимосвязи математики и спорта.

•Привести примеры применения математики в баскетболе, их взаимосвязи.

•Провести мини-исследование среди учеников начальной школы и учителей.

Актуальностьданной работы состоит в том, что мы предлагаем рассмотреть взаимосвязь между спортом и математикой, а также улучшить эффективность в игре баскетбол при помощи математики.

Гипотеза: если правильно применять знания математики, то можно достичь высоких результатов в баскетболе.

Методы исследования:

изучение литературы

использование интернет-ресурса при изучении вопроса

анализ и синтез;

тестирование.

обобщение собранного материала

1. Математика и спорт

Математические методы все шире используются в спорте. Трудно себе представить, сколько еще нерешенных проб­лем возникает при рассмотрении взаимодействия мяча и ра­кетки, мяча с грунтом или травой.

За последние десятилетия произошли большие изме­нения условий жизни, произошел качественный скачок в обра­зовании, особенно в области точных наук. Возросший поток информации увеличил психологические нагрузки в сфере слу­жебных обязанностей; занятия в школе стали более напряженными. Новые условия жизни, учебы и работы потре­бовали от молодежи опреде­ленной психологической и физической устойчивости.

Ни для кого не секрет, что занятие спортом благотворно влияют на умственную деятельность и психику человека, укрепляют его волю. Можно утверждать, что удивительное творческое долголетие многих наших выдающихся математиков и физиков обеспечивается их дружбой со спортом.

Следует назвать многих крупных ученых — Б. Понтекорво, Дж. Литлвуда, Р. Пэли — сочетавших науку со спортом. Нильс Бор и Харольд Бор играли в классной футбольной команде, Нильс Бор был отличным лыжником, Альберт Эйнштейн увлекался вождением яхт. О математиках и физиках — об альпинистах можно было бы написать целую книгу. Чарли Чаплин, писал: «Что в минуты тяжелых переживаний и неприят­ностей он брал ракетку, отправлялся к тренировочной стенке и бил о нее час — два мячом, пока не становилось легче на душе и не возвращалось спокойствие».

Известно, что методами математической статистики устанавливают перспективность спортсменов, условия, наиболее благоприятные для тренировок, их эффективность, обрабаты­вают показания датчиков, контролирующих нагрузки спортсменов. Теория информации позволяет оценить степень загруженности зрительного аппарата при занятиях различными видами спорта. Математика и физика помогают изыскивать наиболее удач­ные формы гребных судов и весел.

Хорошо известно, что спорт является неисчерпаемым ис­точником весьма интересных и трудных проблем, к которым имеют прямое отношение многие науки: медицина, биомеха­ника, гидродинамика и аэродинамика, социология, статистика и дру­гие. Эти проблемы изучают, решают, о них рассказывают специалисты из соответствующих областей знаний.

Математические методы все шире используются в спорте. Трудно себе представить, сколько еще нерешенных проблем возникает при рассмотрении взаимодействия мяча и ракетки, мяча с грунтом или травой.

В математике существует такая дисциплина, как исследование операций, которая занимается разработкой и применением методов нахождения оптимальных решений на основе математического моделирования, статистического моделирования и различных подходов в различных областях человеческой деятельности.

Перечислим ти­пичные задачи, которые могут быть рассмотрены методами теории исследования операций.

- Распределение игровых амплуа в спортивной команде (баскетбольной, хоккейной и др.), обеспечивающее наибольший эффект в игре. 

- Системы организации чемпионатов, турниров и кубко­вых встреч (шахматных, теннисных, хоккейных и др.), обеспечивающие достижение определенных целей. Например, для: выявления первого и второго призеров кубковой встречи (с соблюдением определенных условий). Или, например, для того чтобы в матче двух шахматных команд обеспечить следующие естественные условия: 

а) все участники играют одинаковое число партий фигура­ми каждого цвета;

б) в каждом туре участники обеих команд играют одинаковое число партий белыми и черными;

Составление для спортсменов диеты, удовлетворяющей 
требованиям медиков и, в то же время, наиболее экономной и сохраняющей вес спортсмена в определенных рамках, а также подборка содержимого рюкзака с продуктами, обеспечивающая при наименьшем его весе необходимый рацион. 

Математика – это наука, которая изучает величины, количественные отношения и пространственные формы. Математика царица всех наук. Математика невозможна без цифр. Мы повсюду видим использование натуральных чисел в любых видах спорта. В каждом соревновании ведется счет на время. Без счёта нет и игры. В математике жизнь спорта. Давайте рассмотрим некоторые примеры:

Любой вид соревнований на скорость (бег, плавание, автогонки и др.) подразумевают подсчет результата в часах, минутах, секундах, а время у нас записывается ЦИФРАМИ! Разница между результатами - это простейшие арифметические действия! В игровых видах спорта (футбол, баскетбол, теннис, водное поло и др.) счет идет на очки. А очки это тоже ЦИФРЫ! Разница между очками есть математическое вычисление. В таких видах спорта как гимнастика, фигурное катание, прыжки в воду подсчет результата ведется с помощью баллов. Баллы даются судьями за выполнение того или другого элемента. И опять кто набрал больше баллов, помогает определить математика.

В целях проведения исследования на тему роль спорта в математике, автор настоящей работы провел опрос среди 70 (семидесяти) учеников начальной школы и учителей.

Заданы следующие вопросы:

1. Как вы относитесь к спорту? (положительно, отрицательно, нейтрально).

Результат:

2. Какое влияние оказывает спорт на физическую подготовку, здоровье? (положительное, отрицательное).

Результат:

3. Занимаетесь вы профессионально спортом?

Результат:

4. Какие положительные черты характера воспитывает спорт у человека?

Результаты опроса:

5. Влияет ли, по Вашему мнению, применение математики (математических методов и анализа) на результаты в спорте?

Результат:

Из проведенного опроса автор сделал следующие выводы:

Большинство учеников и учителей нашей школы занимаются спортом на профессиональном или любительском уровнях. Более половины опрошенных учеников и учителей, положительно относятся к спорту, считают, что спорт благоприятно влияет на физическую форму и здоровье, развивает такие черты характера человека: как выносливость, сила воли и целеустремленность, любовь к Родине.

Также, большинство учеников начальной школы и учителей считают, что применение математики (математических методов и анализа) влияет на результаты в спорте.

2. Применение математики в баскетболе

Баскетбол — популярная спортивная игра. За свою более чем вековую историю он снискал огромное число почитателей во всем мире. Присущие ему высокая эмоциональность и зрелищность, многообразие проявления физических качеств и двигательных навыков, интеллектуальных способностей и психических возможностей привлекают к игре всевозрастающий интерес миллионов поклонников и у нас в стране.

Баскетбол состоит из естественных движений, (ходьба, бег, прыжки) и специфических двигательных действий без мяча (остановки, повороты, передвижения приставными шагами, финты и т.д.), а также с мячом- (ловля, передача, ведение, броски). Противоборство, целями которого являются взятие корзины соперника и защита своей, вызывает проявление всех жизненно важных для человека физических качеств: скоростных, скоростно-силовых и координационных способностей, гибкости и выносливости. В работу вовлекаются практически все функциональные системы его организма, включаются основные механизмы энергообеспечения.

Достижение спортивного результата требует от играющих: целеустремленности, настойчивости, решительности, смелости, уверенности в себе, чувства коллективизма.

Баскетбол, пожалуй, единственный из популярных видов спорта, дата и место возникновение которого, доподлинно известны.

Уже, будучи преподавателем физкультуры, профессором колледжа в Спрингфелде, Джеймс Найсмит столкнулся с проблемой создания игры для зимы штата Массачусетс, периода между соревнованиями по бейсболу и футболу. Найсмит полагал, что в связи с погодой этого времени года, лучшим решением будет изобрести игру для закрытых помещений.

Найсмит хотел создать подвижную игру для студентов Школы Христианских Рабочих, которая предполагала бы не только использование исключительно силы. Он нуждался в игре для закрытого помещения и относительно малого пространства. И вот, в декабре 1891 года, Джеймс Найсмит представил своему гимнастическому классу в Спрингфилде (YMCA) свое безымянное изобретение. Меньше чем за час, Джеймс Найсмит, сидя за столом в своем офисе в YMCA, сформулировал тринадцать правил баскетбола.

В настоящее время основными правилами баскетбола являются следующие:

В соревновании двух команд участвуют по 12 спортсменов с каждой стороны, но на поле могут находиться от 3 до 5 из них.

Игра заключается в попадании мячом, находящимся в руках игрока, в корзину соперника и одновременном создании помехи для броска в свое кольцо.

Основной принцип действий на площадке – игра в пас.

Действует «правило 30 секунд»: завершение атаки должно состояться не позже полминуты минуты после вбрасывания.

Началом матча служит розыгрыш спорного броска в центральном секторе: представитель каждой из команд старается правильно отбить его.

По ходу игры мячом может владеть один баскетболист, остальные создают условия для развития атаки или выполняют перехват и препятствуют броску (команда соперника).

Передвижение баскетболиста с мячом по площадке: ударяя мячом об пол не реже, чем через каждые 2 шага.

Количество замен игроков не регламентируется.

Периоды длятся 10 минут. Всего их 4. Перерывы: по 2 минуты. Только после второго отрезка игры дается отдых 15 минут.

Замена колец происходит после второй 10-минутки.

Победит команда, набравшая больше очков в основное время. Если победитель не определился, 5 дополнительных минут игры. При равном результате назначается еще один овертайм и так – до победы одной из команд.

Корзины расположены на высоте 3,05м от покрытия баскетбольной площадки.

В один балл (очко) оцениваются штрафные. Двухочковый бросок засчитывается со средней и ближней дистанции. Если попадание с зоны за трехочковой линией, то это 3 очка.

Площадка для игры с размерами: 28х15м.

Запрещающие действия:

удары по мячу кулаком;

игра ногами;

передвижение с мячом без удара им в пол;

ведение двумя руками;

противодействие передвижению соперника блокировкой ног.

пронос мяча.

Провинившаяся команда наказывается выполнением двух штрафных бросков любым игроком-соперником.

Автор исследования профессионально занимается баскетболом. Принимал участие в соревнованиях за сборную области, города, школы.

В своей практической игровой деятельности автор следующим образом использует математику:

1. Узнал геометрию площадки: необходимо знать все размеры, где вы играете, таким образом, можно иметь лучшее представление. Диаметр кольца 46 сантиметров, расстояние от кольца до кольца 28/25 метров, сам мяч 24 сантиметра в диаметре, ширина площадки 15 метров и расстояние от трехочковой линии до кольца 5,8 метров.

2. Понял сущность броска. Когда игрок бросает мяч, участвует три фактора: углы, толчок и положение рук. Должен применяться большой угол (понимая угол как перпендикулярную линию от бедер и расширение рук). Можно бросать выше, когда есть напротив защитник, также рекомендуется бросать под углом 45 градусов или больше, так как это помогает залетать мячу в корзину мягче и чище. Локоть должен быть как можно ближе к лицу, чтобы мяч шел по прямой линии. Рекомендуется протягивать руку как можно дальше, это увеличивает силу броска.

3. Признал математику в отскоке от пола. Мяч полусфера, которая будет иметь обратное действие в зависимости от силы, которую применили к нему. Когда мяч плохо накачан, он не будет отскакивать так хорошо, как когда он полный воздуха, то же самое, когда игрок неправильно стучит мячом. Необходимо применить к мячу определенное количество силы, в зависимости, если вы хотите дать уверенный длинный пас, если вы бежите или если вы ведете мяч. Нужно использовать более прямой угол при сильных пассах, если необходимо кинуть дальше, а при беге - держать мяч на высоте бедер, так сохраняется скорость.

4. Записываю проценты. После игры записываю в блокнот количество подборов, бросков, перехватов и контратак, узнавая подробности у тренера. Записываю неудавшиеся и удачные броски, подборы в нападении и в защите. Общее количество перехватов и контратак в игре. Приблизительно указываю проценты удачных и неудачных бросков.

5. Понял параболу бросков. Парабола является кривой линией, которая получатся при каждом броске. При броске нужно понимать, что чем выше парабола, тем чище или легче мяч залетает в корзину, а чем ниже, тем больше шансов, что мяч попадет в дужку. Для полного эффекта параболы необходимо применить «завершение» с помощью запястья, это означает, что игрок должен дать мячу эффект кручения в конце броска, используя руку.

Таким образом, мы пришли к выводу, что использование математики и геометрии положительно влияет на результаты в баскетболе.

Понимая процент завершенных и неудачных бросков, можно стремиться к улучшению эффективности.

Мяч летит по заданной траектории. Выбор правильной геометрической модели приводит к эффективному завершению броска в кольцо или паса.

Также, интенсивные тренировки позволяют отдохнуть после умственной деятельности в учебном процессе.

Смена вида деятельности положительно влияет на успеваемость в школе.

Заключение.

В подтверждении нашей гипотезы: если правильно применять знания математики, то можно достичь высоких результатов в спорте, автор приводит свой пример.

Результаты автора в баскетболе, которые стали реальными, в том числе, с помощью математики:

1. Первое место в открытом первенстве по баскетболу «Весенняя капель», г. Хабаровск.

2. Звание «лучший центровой» открытого турнира МБУ «СШ»

г. Биробиджана по баскетболу.

3. Первое место в открытом первенстве МАОУ ДО «КДЮСШ г. Хабаровска».

4. «Самый результативный» в турнире по баскетболу «Рождественские встречи» г. Лесозаводск.

И другие достижения.

Поклонникам интеллектуальных игр полезно знать, что в спорте и спортивных играх ум, образование, расчет — вещи далеко не лишние.

Так в результате нашей работы мы сделали следующие выводы:

спорт - это интеллектуальный род занятий, практическая математика помогает добиваться высоких спортивных результатов.

наша гипотеза подтвердилась: если правильно применять знания математики, то можно достичь высоких результатов в баскетболе.

изучена литература, среди которой оказались познавательные и интересные книги, интернет-ресурсы.

Итак, математика неразрывно связана с баскетболом.

Спортивные соревнования доставляют исследователю богатейший материал; он фиксируется тренерами, бережно сохраняется, постоянно накапливается. Имеются широкие воз­можности экспериментирования, проверки математических моделей и оптимальных стратегий в спортивных ситуациях.

Область: «математика и баскетбол» богата новыми интересными исследованиями и результатами.

В дальнейшем я планирую более углубленно изучать теорию игры в

баскетбол, тактику, использование математики, геометрии и физики, для

улучшения эффективности своей игры и игры своей команды, и, конечно,

продолжать углубленно изучать точные науки, читать книги разных жанров,

заниматься своим саморазвитием ежедневно и как результат, успешно

социализироваться в обществе, получить высшее образование, освоив

важную и интересную профессию и никогда не расставаться с баскетболом.

Свое выступление я хочу закончить словами Михаила Васильевича

Ломоносова: « Математику уже за то любить следует, что она ум в порядок

приводит».

Спасибо за внимание!

Список используемой литературы

Андреев В.И. Факторы определяющие эффективность техники дистанционного броска в баскетболе Автореф.дис…канд.пед.наук.-Омск,1989.

Баскетбол. Броски по кольцу: Мастера советуют.// Физкультура в школе- 1990г.

Баскетбол. Навыки и упражнения / по общ. Редакцией Джерри В. Краузе.- Москва: АСТ● Астрель , 2008.

4. Вальтин А.И. Методика совершенствования в технике бросков мяча в игре баскетбол/Автореф.дис. на соиск. Учен.степ.канд.пед.наук.-Киев,1984.

5. Винокур.Физико-математический журнал Квант// Кинематика баскетбольного броска.- 2000.

6. Гомельский А.Я. Энциклопедия баскетбола от Гомельского. М., 2006.

7. Кудряшев В.А., Мирошкова Р.В. Технические приемы игры в баскетбол.- Волгоград, 1994.

8. Коузи Б., Пауэр Ф. Анализ и концепции в современном баскетболе.-М.: Физкультура и спорт,2009.

9. Матвеев Л.П. Теория и методика физической культуры.-М.:Физкультура и спрот,1991.

10. Ник Сортел. Баскетбол. 100 упражнений и советов для юных игроков.- Москва:Астрель ● АСТ, 2007.

11.Озолин Н.Г. Настольная книга тренера: наука побеждать. – М.: ООО «Издательство Астрель», 2007.

12. В.Путин, В. Шестаков, А.Левицкий «Учимся дзюдо у В.В.Путина»

«Издательство Дом «СК», 2000.

13. В.Путин, А.Левицкий, В.Шестаков Книга «Дзюдо. История, теория, практика». «Издательство Дом «СК», 2000.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/308071-nauchno-issledovatelskaja-rabotamatematika-i