«Математика в спорте: исследование физической подготовки учащихся по нормам ГТО»

Управление образованием Администрации города Шарыпово

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 1»

МУНИЦИПАЛЬНАЯ НАУЧНО – ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ

«ПЕРВЫЕ ШАГИ В НАУКУ»

Муниципальный этап краевого молодежного форума

«Научно-технический потенциал Сибири»

НОМИНАЦИЯ «НАУЧНЫЙ КОНВЕНТ»

Тип работы :исследовательская работа

С условиями Конкурса ознакомлен(-а) и согласен(-а). Организатор конкурса оставляет за собой право использовать конкурсные работы в некоммерческих целях, без денежного вознаграждения автора (авторского коллектива) при проведении просветительских кампаний, а также полное или частичное использование в методических, информационных, учебных и иных целях в соответствии с действующим законодательством РФ.

г.о. город Шарыпово, 2025

Введение 

Актуальность: Математика и спорт, казалось бы, далеки друг от друга. Но это только на первый взгляд. За последние десятилетия произошли существенные 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. Изучая литературу по данному вопросу я выяснила, что Норберт Винер, считал, что ему лучше всего писалось, когда умственная работа чередовалась с простыми, не требующими умственной нагрузки удовольствиями — прогулками, плаванием. Поклонникам интеллектуальных игр полезно знать, что в спорте и спортивных играх ум, образование, расчет — вещи далеко не лишние.[3]

Математика играет важную роль в области спортивной науки в целом, но её применение в контексте норм ГТО встречается реже. В своей книге «Математика ставит эксперимент» Н.Н. Моисеев говорит о том, что трудно в той или иной ситуации находить связь математики с конкретной ситуацией в спорте[1]. Лишь по недоразумению многим юношам и девушкам занятия точными науками и спортом представляются малосовместимыми. Это происходит из-за отсутствия опыта или из-за того, что часто в школе с хорошо поставленным преподаванием точных наук уроки физической культуры организованы менее удачно. Во всяком случае, среди школьников, которых мы привыкли считать способными и умными, 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. [2].

Актуальность: Необходимо расширить знания о взаимосвязи математики и спорта, привлечь одноклассников к занятиям спортом, в частности, к сдаче норм ГТО, для того, чтобы быть успешными.

Проблема исследования: Проблема исследования заключается в оценке уровня физической подготовки обучающихся школьного возраста. Занятие спортом благотворно влияют на умственную деятельность и психику человека, укрепляют его волю. Исследование связи между математикой и спортом может способствовать выявлению закономерностей в физической подготовки учеников 8Б класса МБОУ СОШ №1.

Гипотеза: «Если школьники будут сдавать нормы ГТО, действительно ли они смогут стать успешными». Взаимосвязаны ли математика и спорт?

Цель работы:  Демонстрация использования математических вычислений для анализа спортивных достижений на примере результатов выполнения норм ГТО моими одноклассниками.

Задачи работы:

1. Изучить соответствующую литературу по данной теме.

2. Рассмотреть разрешение спортивных проблем с математических позиций.

3. Показать взаимосвязь математики и спортивных результатов.

4. Продолжить изучение данной темы.

Методы и методики:

1. Анализ и обобщение данных научно-методической литературы.

2. Тестирование физической подготовленности и анкетирование учащихся 8б класса.

3. Исследование и вычисление общего уровня физической кондиции (ОУФК).

4. Сравнение ОУФК с показателем качества знаний учащихся по математике.

 Этапы реализации работы:

Новизна работы: Изучив разработанность данной темы в литературе, мы увидели, что все предыдущие исследования были направлены на констатацию фактов сдачи норм ГТО, а вот сравнения между учебой учащихся и результатами норм, мы не обнаружили. Поэтому мы провели не только анализ сдачи нормативов и учебой, но и их сравнение.

Практическая значимость работы заключается в том, что материал исследовательской работы можно использовать на уроках математики для привития интереса к предмету, во внеурочное время на дополнительных занятиях для расширения знаний о спорте и математике.

 Основная часть:

1. Сегодня речь пойдёт не только про умственные возможности, но и, в буквальном смысле, про выносливость молодого человеческого организма.

В 2016 году в российские школы вернулась сдача нормативов ГТО («Готов к труду и обороне»), которые действовали в СССР с 1931 по 1991 годы. Министерство спорта РФ разработало структуру комплекса ГТО. Тесты ГТО в школе рассчитаны на пять ступеней: I – 6-8 лет, II – 9-10 лет, III – 11-12 лет, IV – 13-15 лет и V – 16-17 лет (приложение 1). По моему мнению, нормативы для тестов не сложные и сдать их на разные ступени (золотой, серебряный и бронзовый значки) смогут все желающие.

ГТО — всероссийский физкультурно-спортивный комплекс, созданный «в целях дальнейшего совершенствования государственной политики в области физической культуры и спорта, создания эффективной системы физического воспитания, направленной на развитие человеческого потенциала и укрепление здоровья населения» 

2.Результаты анкетирования

Было проведено анкетирование учащихся 8Б класса чтобы узнать: есть ли связь между математикой и спортом? Анкетирование прошли 17 учащихся.

- Какие причины побудили тебя заниматься спортом?

Самые популярные ответы:

- часто болел(а) – 13;

-хочу быть сильным и здоровым - 4

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 -10 человек ; - есть другие увлечения – 7 человека

Вывод: 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).

-Влияют ли занятия спортом на учебу?

- 13 детей считают, что занятия спортом влияют на учебу.

- 4 человека думают, что иногда.

Вывод: 23,5% детей думают, что занятия спортом не оказывают влияния на учебу; 76,5% детей считают, что влияют.

- Нравится ли тебе изучать математику? 13 детей (76,5%) ответили «да»; 4 детей (23,5%) ответили «не очень».

- Нужен ли в спорте математический расчет? – да-8 человек; -нет – 5; не знаю – 4.

Вывод: Не все понимают взаимосвязь математики и занятий спортом.

Результаты анкетирования показали, что все учащиеся в большей или меньшей степени увлекаются спортом. Обучающиеся, которые серьезно занимаются конкретным видом спорта, отмечают, что знания математики помогают им:

- во-первых, в построении тактики,

- во-вторых, при расчёте физической нагрузки.

В современной России значок ГТО должен стать реальным свидетельством сознательного выбора человека в пользу здорового образа жизни.

3.Нормативы ГТО.

А что сегодня?

По Указу Президента РФ с 1 сентября 2014 года в нашей стране вводится Всероссийский физкультурно-спортивный комплекс «Готов к труду и обороне» (ГТО) для решения проблемы продвижения ценностей здорового образа жизни и укрепления здоровья детей.

В.В.Путин предложил воссоздать систему ГТО в новом формате с современными нормативами.

Обновленная расшифровка ГТО звучит как: «Горжусь тобой, Отечество!»

Система ГТО включает в себя набор физкультурных нормативов, которые необходимо выполнить для получения значка отличия. Она включает в себя такие виды испытаний, как:  

• Пресс  

• Наклон 

• Отжимания 

• Подтягивание  

Для исследования я взяла все вышеперечисленные тесты, кроме подтягивания. 

Всего нормативы ГТО сдали 11 человек, из них 3 мальчика и 8 девочек. (Исключение только в подтягивание - сдал всего 1 мальчик). 

Результаты тестов: 

Математические вычисления 

1. Среднее значение для каждого теста. 

Для пресса (мальчики) 

среднее количество = (50 + 55 + 61) / 3 ≈ 55 

 Для пресса (девочки) 

среднее количество = (17 + 27 + 30 + 36 + 37 + 40 + 40 + 51) / 8 ≈ 35 

Для наклона вперёд (мальчики): 

средний результат = (0 + 9 + 15) / 3 ≈ 8 см. 

 Для наклона вперёд (девочки): 

средний результат = (0 + 1 + 5 + 7 + 7 + 8  + 9 + 18) / 8 ≈ 9 см. 

 Для отжиманий (мальчики): 

среднее количество отжиманий = (31 + 14) / 2 ≈ 23 

 Для отжиманий (девочки): 

среднее количество отжиманий = ( 0 + 0 + 0 + 0 + 1 + 3 + 6 + 7) / 8 ≈ 2 

 Стандартное отклонение (для оценки вариативности данных). 

 Стандартное отклонение (σ) = √[(Σ(xi - x̄)²) / n], где x̄ — среднее значение, xi — значение каждого наблюдения, n — количество наблюдений. 

Для пресса (мальчики): σ = √[((50 - 55)² + (55 - 55)² + (61 - 55)² / 3] ≈ 6 

 Для пресса (девочки): σ  = √[(( 17 - 35)² + (27 - 35)² + (30 - 35)² + (36 - 35)² + (37 - 35)² + (40 – 35) ² + (40 – 35)² + (51 – 35)² / 8] ≈ 22 

  Для наклона (мальчики): σ = √[((0 - 8)² + (9 - 8)² + (15 - 8)² / 3] ≈ 9 см. 

Для наклона (девочки): σ = √[(( 0 - 9)² + (1 - 9)² + (5 - 9)² + (7 - 9)² + (7 - 9)² + ( 8 – 9) ² + ( 9 – 9)² + (18 – 9)² / 8] ≈ 13 см. 

 Для отжиманий (мальчики): σ = √[((31 - 23)² + (14 - 23)² / 2] ≈ 10 

Для отжиманий (девочки): σ = √[(( 0 - 2)² + (0 - 2)² + (0 - 2)² + (0 - 2)² + (1 - 2)² + (3 – 2) ² + (6 – 2)² + (7 – 35)² / 8] ≈ 11 

 Диаграммы: 

Для наглядности результатов я сделала две диаграммы, графики, которые показывают, как распределяются результаты тестов. 

Результаты исследования и выводы: 

1.  Пресс: 

Среднее количество пресса для мальчиков — 55, для девочек — 35.  

Это может показывать различия в уровне физической подготовки, силе, выносливости или тренировочной программе между половыми группами. Обычно, мальчики могут иметь большие значения из-за различных факторов, таких как физическая активность. Однако такие цифры не обязательно говорят об абсолютной оценке, а скорее подчеркивают средние показатели именно в моём классе. 

1.  Отжимания: 

Среднее количество отжиманий для мальчиков —  23, для девочек — 2.  Данный показатель отражает силу и выносливость, важные для выполнения тестов ГТО. 

1. Наклон вперёд: 

Средний результат для мальчиков — 8 см, для девочек — 9 см. Это подтверждает, что у девочек, как правило, более высокий уровень гибкости. 

Заключение 

Мы расширили знания о взаимосвязи математики и спорта, привлекли одноклассников к занятиям спортом, в частности, к сдаче норм ГТО, для того, чтобы быть успешными.

Занятие спортом благотворно влияют на умственную деятельность и психику человека, укрепляют его волю. Исследование связи между математикой и спортом поспособствовало выявлению закономерностей в физической подготовки учеников 8Б класса МБОУ СОШ №1. Также хочу отметить, что у некоторых учеников после успешной сдачи норм ГТО улучшились оценки по математике, таких как Колесникова А., Мельник П., Шмелев А., Болотова Н.

Исследование выявило, что математические подходы, такие как расчёт средних значений и стандартного отклонения, могут эффективно использоваться для анализа результатов выполнения норм ГТО. Учет пола и возрастных характеристик также важен при интерпретации данных, поскольку они могут влиять на конечные результаты. Математика позволяет более точно и объективно оценивать физическую подготовку, что может служить основой для разработки индивидуальных тренировочных программ и изменения методов занятий спортом. 

Я познакомилась с возможностями применения математики к спортивным достижениям. Спорт является неисчерпаемым источником весьма интересных и трудных проблем, которые имеют прямое отношение к математике. Без математики было бы невозможно подсчитать результаты спортивных соревнований, а также правильно сконструировать спортивные снаряды и площадки… Математика – основа спорта и его неотъемлемая составляющая. Поставленная мною цель, достигнута. Кроме того, моя гипотеза о том, что математика и спорт взаимосвязаны, оказалась верной. В результате простых математических расчётов стало понятно: кто уже готов к сдаче нормативов ГТО, а кому ещё нужно развивать себя и физически, и умственно. Я продолжу изучать данный вопрос.

Выходит, всем известная поговорка «Сила есть - ума не надо!» совсем не верна, а вот « Спорт – учебе не помеха! - самое то!

Список литературы.

1. Моисеев Н. Н. Математика ставит эксперимент. — М.: Наука, 1979

2. Садовский Л.Е., Садовский А.Л. Математика и Спорт.- Серия: Библиотечка «Квант», 1985

3. Карпов Анатолий Евгеньевич, Гик Евгений Яковлевич. Шахматный калейдоскоп.- М.: Наука,1981

4. Коваленко А. Путин выступил за восстановление норм ГТО. [Электронный ресурс]/Коваленко А.//Социум: Открытый город. – Москва. 2013.- Режим доступа: http://www.opentown.org/news/5473/Дата обновления: 13.03.2013

5. П. Кирьян. Владимир Путин предложил вернуть нормы ГТО./П. Кирьян // РосБизнесКонсалтинг газета.- 2013.- 13 марта.- С.11.

6. Теория и практика физической культуры. Научно- теоретический журнал, №5, 2004

7. Гик Евгений Яковлевич. Шахматы и математика.- М.: Наука, 1983

8. Сеульская декларация 6-го Всемирного конгресса "Спорт для всех". 24 апреля 1996 г

9. Интернет-ресурсы:

http://www.vniifk.ru/stat_gto.php «Современное состояние ГТО»

http://vz.ru Взгляд. Позитивный опыт прошлых лет

nsportal.ru Петровск спортивный

http://www.slideboom.com «ГТО проблемы и перспективы развития»

social.saratov.gov.ru Статистические данные

 http://www.sarprok.ru Прокуратура Саратовской области

http://sci-article.ru ГТО прошлое и настоящее

www.gks.ru Федеральная служба государственной статистики

http://lib4all.ru История физической культуры и спорта

http://www.gto.ru История ГТО

Приложение 1

Нормативы по физкультуре для 8 класса

Оценка результатов сдачи норм ГТО с ОУФК и оценкой по математике:

12