Научно-исследовательская работа

МУНИЦИПАЛЬНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА Д.ШАМОНИНО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА УФИМСКИЙ РАЙОН РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Исследовательская работа на тему

«Математика и футбол»

Выполнил: Хакимов Эдвард Альфредович,

учащийся 3 «В» класса

МОБУ СОШ д.Шамонино

Научный руководитель: Галиева Гульназ

Файзелгаяновна,

учитель МОБУ СОШ д.Шамонино

2018

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………2-3

1. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1. Футбол …………………………………………………………...…. 4

2. Математика и футбол

1.2.1.Счёт. Цифры. Числа………………………………………………4-6

1.2.2. Расстояние, время, скорость……………………………………… 6

1.2.3. Геометрия………………………………………………………...7-8

1.2.4. Логическое мышление……………………………………………..8

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1.Мои исследования………………………………………..…………...9

2.2. Моё творчество в исследовании ……………………………………9

3.ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………....10

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ ……..……...….11

ПРИЛОЖЕНИЕ ……………………………………………………12-21

Введение

Я учусь в 3 «В» классе МОБУ СОШ д. Шамонино Уфимского района Республики Башкортостан. Здесь же я занимаюсь в секции футбола. Мне очень нравится учиться в школе и посещать различные соревнования и турниры по футболу. Мне стало интересно, есть ли связь между математикой и футболом. Поэтому в данной работе я решил совместить свой любимый школьный предмет – математику и любимый вид спорта – футбол.

Объект исследования: футбол. 
Предмет исследования: математические составляющие спортивной игры футбол.

Актуальность данной работы обусловлена необходимостью установить взаимосвязь между двумя разными науками. 

Цель исследовательской работы: определить взаимосвязь между математикой и футболом.

Задачи:

- изучить соответствующую литературу;

-собрать материал из истории развития футбола в мире, в Республике Башкортостан;

- привести примеры математической статистики в футболе;

- составить режим дня футболиста-школьника;

-провести исследование футбольного мяча;

- провести анкетирование;

-провести опрос;

- составить «футбольные задания» для уроков математики. 

Методы исследования:

• поиск достоверных источников информации с помощью журналов, газет, использование компьютерных технологий;

• изучение литературы;

• использование интернет-ресурса при изучении вопроса;

• анализ и синтез;

• исследование;

• анкетирование;

• опрос;

• обобщение собранного материала.

Источники устной информации: рассказы тренера;

Источники документальной информации: фотографии, интернет.
Гипотеза: знание математики способствует улучшению достижений в занятиях спортом. 

Средства:

• проектор;

• ноутбук;

• экран;

• мультимедийная презентация;

1.Теоретическая часть

1.1.Футбол

Ритуальные игры с мячом ещё давно были распространены на всех континентах. Древние кожаные мячи были найдены при раскопках в Египте и Греции

В летописях сохранилось упоминание о том, что еще за 1700 лет до нашей эры китайский император Гуан Ци изобрел игру, в которую играли кожаным мячом.

Древние кожаные мячи были найдены при раскопках в Англии и Греции. Согласно преданиям античности, первый мяч дала Эросу богиня Афродита, сказав ему такие слова: «Я дам тебе чудесную игрушку: это шар быстро летучий, иной лучшей забавы ты не добудешь из рук Гефеста».

В зависимости от ритуала, мяч мог символизировать и Солнце, и Луну, и Землю, и даже полярное сияние.

Первые официальные правила для игры в футбол были приняты в Англии 8 декабря 1863 года. Именно с этой даты ведется отсчет официальной игры в футбол. И этот день считается днем рождения футбола.

В начале 1880-х годов произошло событие, оказавшее значительное влияние на развитие современного футбола — появление первых профессионалов.

Затем была организована Футбольная лига, которая провела свой первый чемпионат в сезоне 1888/1889 гг.

1.2.Математика и футбол

Футбол - это игровой вид спорта, и прежде всего он построен на точности принятия решения, точности передачи мяча, точности оценки ситуации на поле.

Эта игра очень динамичная, сложность состоит в том, что у игрока нет возможности долго размышлять, поэтому на протяжении многих лет футболисты отрабатывают именно точность, технику. Исходя из этого можно сделать вывод, что если математика – это точная наука, то футбол – это точность.

1.2.1.Счёт. Цифры. Числа.

Математика имеет самое непосредственное отношение к футболу. Возьмём самые азы математики: счёт, цифры и числа. Футбольный матч состоит из двух таймов каждый по 45 минут. Время записывается цифрами! В футболе счёт идет на очки. А очки это тоже числа! Разница между очками и результатом - это простейшие арифметические действия.

Человек, не умеющий считать, не смог бы подсчитать голы команд, а без этого футбола быть не может. Мы учимся быстро считать очки, складывать, запоминать.

История футбола уходит далеко в прошлое. Цифры складываются в эти исторические числа-года. Первый чемпионат мира состоялся в 1930 году в Уругвае, а последний – в 2014 году в Германии (Приложение 1). А следующий чемпионат пройдёт в 2018 году в России!

В Республике Башкортостан никогда не было команды, выступающей в высшей (СССР) и Премьер - Лиге (России). Но, несмотря на это, башкирский футбол имеет вековую и богатую событиями историю. Есть сведения, что жители Башкортостана с футболом познакомились еще в начале прошлого века. А о первых официальных матчах информация появилась в 1912 году. Тогда в составе команды Уфы играли железнодорожники, металлурги и мелкие служащие. В 1913 году уфимцы приняли участие в первом чемпионате Урала и стали его победителями. В 1923 году, уфимская команда приняла участие во второй Олимпиаде Поволжья, которая проходила в Казани. Башкирские футболисты стали бронзовыми призерами. В мае 1934 года в Уфе был открыт стадион «Динамо» с прекрасным футбольным полем (Приложение 2). Начиная с 1936 года в Уфе начали появляться футбольные команды «Локомотив», «Динамо», «Спартак» (Приложение 3).
23 декабря 2010 года с подачи президента Республики Башкортостана Рустэма Закиевича Хамитова был создан футбольный клуб "Уфа" (Приложение 4).ФК "Уфа" проведет свои первые в истории клуба официальные матчи в рамках первого дивизиона чемпионата России в зоне Урал-Поволжье.

1.2.2.Расстояние, время, скорость.

Знания математики в футболе, нужны для того, чтобы мы могли правильно рассчитать  время,  силовую нагрузку во время тренировок, точно оценить расстояние, силу, скорость.

Футбол – игра, требующая быстроты, сноровки, скорости. Доказано, что в зависимости от роли в команде, футболист пробегает в среднем 10 км за матч. Наиболее подвижны полузащитники-они преодолевают 8-9 км за игру, защитники бегают 5-6 км, нападающие- 7-10 км. Меньше всего двигается вратарь , но даже он преодолевает около 2-3 км за игру. Я решил вычислить расстояние, которое мы, юные футболисты, преодолеваем за игру. Я использовал прибор шагомер (Приложение 5). За 15 минут игры я пробежал 2453 шага или это 1, 5 км. В мини-футболе игра длится два тайма по 15 минут. В итоге за всю игру я пробежал 3 км.

Знания математики применяются в футболе при изучении различных видов ударов по мячу: средних, дальних, штрафных. Также математика помогает нам в тактических действиях: например за некоторые доли секунды спортсмен должен сориентироваться, принять решение, правильно сделать передачу или совершить удар по мячу (Приложение 6).

Для укрепления здоровья и повышения работоспособности в учёбе и занятиях спортом, большое значение имеет правильная организация условий жизни футболиста-школьника. При правильно организованном режиме дня регулярно чередуются по времени различные виды деятельности и отдыха (учеба в школе, занятие спортом, приготовление уроков и пребывание на воздухе). Только при таких условиях обеспечивается полное восстановление сил после работы, и создаются оптимальные возможности для развития функциональных способностей организма юных футболистов.

В режиме дня я учёл следующие основные положения:

1) утреннюю гимнастику после подъема;

2) закаливающие процедуры;

3) регулярный и достаточной длительности сон;

4) регулярное питание;

5) достаточный отдых с максимальным пребыванием на свежем воздухе;

6) рациональное чередование различных видов деятельности (Приложение 7).

1.2.3.Геометрия.

Футбольный мяч. Мяч – основной объект игры (Приложение 8). Конструкция футбольного мяча представляет собой геометрическую фигуру, правильный выпуклый многогранник – икосаэдр, который состоит из 20 шестиугольных и 12 пятиугольных граней. Для математика футбольный мяч – это интригующая головоломка

Футбольное поле.  Футбольное поле имеет форму прямоугольника (Приложение 9). Существуют стандартные размеры футбольного поля, которые имеют такие значения: 105 метров в длину и 68 метров в ширину. Но на данный момент размер футбольного поля может колебаться в ширину от самой минимальной в 64 метров до максимальной в 75 метров. А в длину – от 100 метров до 110. Размер футбольных ворот тоже должен соответствовать стандартному размеру: ширина – 7 метров 32 сантиметра, а их высота – 2 метра 44 сантиметра. Площадка вратарей также выполняется по международному стандарту, составляющему 18 метров 32 сантиметра в длину, потому что от каждой штанги футбольных ворот в сторону боковых линий должно быть по пять с половиной метров. Также эти же пять с половиной метров откладывают в глубину поля, из чего следует, что ширина вратарской площадки тоже пять с половиной метров. Стандартный размер футбольного поля определяет и размер штрафной площадки. Ее длина составляет 40 метров 32 сантиметра. В каждом углу поля чертят дугу, радиус которой равен одному метру, центр ее находится в углу футбольного поля. Для того чтобы определить расстояние от игрока, исполняющего угловой, до футболиста, который стоит в стенке, как у линии футбольных ворот, так и у боковой линии, наносятся отметки, находящиеся на расстоянии 9 метров 15 сантиметров от края углового радиуса. В углах футбольного поля устанавливают специальные флажки. В центре футбольного поля на средней линии, которая разделяет его на две равные половины, наносят точку, вокруг которой чертят окружность. Радиус этой окружности равен 9 метров 15 сантиметров.

Все линии, которые наносятся на футбольное поле, должны быть одинаковой ширины в 12 сантиметров. Эта ширина линий учитывается в размерах самого футбольного поля.

1.2.4.Логическое мышление.

Когда человек занимается каким-либо спортом, у него мобилизуются все  системы органов, у него хорошо работает дыхательная система, сердечная система, мышечная система, улучшаются  и ускоряются все нервные процессы в результате чего у него активнее и продуктивнее работает его мозг, повышается его интеллект, который необходим на занятиях математики. Это и тактические схемы в игре, в которых нужна логика мышления.

Математика присутствует в самых различных компонентах этой интереснейшей игры футбол – начиная от конструкции футбольного мяча, и заканчивая спортивными рейтингами.

2.Практическая часть

2.1. Мои исследования

В ходе работы я исследовал конструкцию футбольного мяча. Он представляет собой геометрическую фигуру, правильный выпуклый многогранник, который состоит из 20 правильных шестиугольных и 12 правильных пятиугольных граней (Приложение 8). Своей формой футбольный мяч похож на геометрическую фигуру - икосаэдр (от греческого ico – двадцать и hedra – грань) (Приложение 10). Это правильный выпуклый многогранник, составленный из 20 правильных треугольников. У икосаэдра 30 ребер. Как и у всех правильных многогранников ребра икосаэдра имеют равную длину, а грани - равную площадь.  

Я провел анкетирование (Приложение 10), с целью узнать интерес обучающихся нашей школы к спорту и футболу, в частности. Оказалось, что многие дети считают футбол популярным видом спорта и сами занимаются футболом в секциях и спортивных школах. Не все знают о положительном влиянии футбола на умственную работу и о связи математики и футбола. Любимый школьный предмет у футболистов-школьников МОБУ СОШ д.Шамонино-математика.

Мне стало интересно, как занятие футболом отражается на учёбе. Я провёл опрос (Приложение 11) среди своих друзей-участников школьной футбольной секции по результатам учёбы в I четверти. Оказалось, что в нашей секции занимаются отличники и ударники.

2.2.Моё творчество в исследовании

Для развития интереса моих одноклассников к футболу и математике, я составил познавательные «футбольные» задания: ребусы, кроссворды, примеры и задачки. Сделал паззлы с названиями футбольных клубов. Этот познавательный материал используется на уроках математики, во внеурочной деятельности и на переменах (Приложения 12-19).

3.Заключение

«Математика – царица наук!» Всем нам хорошо известно это высказывание. Проводя исследовательскую работу, я увидел, что даже спорт не обходится без знаний математики.

Работа над темой показала, что математика и футбол имеют много общего. Поставленная цель достигнута: определена связь математики и футбола.

В ходе исследования мною были выполнены все поставленные задачи, а именно:

- изучена соответствующая литература;

-собран материал из истории развития футбола;

- приведены примеры математической статистики в футболе;

- составлен режим дня футболиста-школьника;

- проведено анкетирование об отношении к спорту обучающихся нашей школы;

-проведен опрос участников школьной футбольной команды;

-составлен и собран познавательный материал на футбольную тему по математике с целью повышения интереса к футболу и математике

Исходя из проделанной работы, я сделал следующие выводы:

-футбол не обходитcя без математики;

-футбол – это тоже интеллектуальный род занятий, математика помогает добиваться высоких спортивных результатов.

Выдвинутая гипотеза подтвердилась: математические знания помогают достичь высоких результатов в спорте.

4. Список литературы

1. Книга «Все о тренировке юного футболиста» Майкл Мукиан Дин Дьюрст Москва Астрель*АСТ 2008 г.

2. Книга «Футбол. Основы игры» Дэнни Милке

Москва АСТ*Астрель 2009 г.

3. Математика и спорт, Садовский Л.Е., Садовский А.Л., М. «Наука», 1985.

4. SportSchools.ru

5. http://mirsovetov.ru/a/sorts/sports-ware/choose-skis.html

6. ru.wikipedia.org

Приложение

Приложение 1

Чемпионаты мира

Приложение 2

Футбольный матч на стадионе "Динамо" в Уфе 1951г.

Приложение 3

Приложение 4

ФК «Уфа»

Приложение 5

Приложение 6

Приложение 7

Режим дня футболиста-школьника

Приложение 8

Приложение 9

Приложение 10

Приложение 11

Анкетирование обучающихся начальных классов

1.Какой вид спорта вы считаете самым популярным?

а) футбол -12; б) волейбол -3; в) баскетбол-3; г)другой-4

2.Какие спортивные секции вы посещаете?

а)футбол -12; б) гимнастика-6; в)борьба -4; г)другие-2

3)Считаете ли вы футбол самым популярным видом спорта

а) да-12; б )нет-5; в) затрудняюсь ответить-5

4.Как вы думаете, взаимосвязаны ли между собой футбол и математика?

а) да-10; б) нет-1; в) затрудняюсь ответить-2

5. Как вы думаете, спорт положительно влияет на физическое и умственное развитие?

а)да, положительно -10; б) нет, отрицательно -10

в) затрудняюсь ответить-2.

Приложение 12

Опрос

Приложение 13

Ребусы

ворота гол

капитан кубок

мяч пенальти

передача поле

Приложение 14

Кроссворд

1.Спортивный снаряд для игры в футбол.

2.Место, где проходит игра. От 100 до 110 м в длину, от 64 до 75 метров в ширину.

3.Одна из двух частей футбольного матча. Тайм состоит из 45 минут, определённых футбольными правилами, плюс компенсированное время, добавленное судьёй.

4.Лидер команды, носит повязку, которая отличает его от других игроков.

 5.Спортивное сооружение, место проведения матча.

6.Конструкция из двух штанг и перекладины на краю поля, куда игроки пытаются забить мяч. Размер — 7,32 метра на 2,44 метра.

7.11-метровый штрафной удар. 

 8.Передача мяча от одного игрока команды другому игроку этой же команды.

9.Боковая стойка ворот

10.Состязание двух футбольных команд в течение, отведённого футбольными правилами и судьёй, времени.Он состоит из двух таймов.

11. Игрок линии обороны.

 12.Игрок, защищающий ворота.

13.Продвижение к воротам противника.

Приложение 15

Задачи

1)Играли мальчики в футбол. Вася забил первый гол, два гола забил Костя, Рома забил вдвое больше , чем Вася и Костя. А Максим в воротах стоял. Сколько мячей он не поймал?

2) На турнире по футболу Данил забил 5 голов, Рамиль - на 2 гола меньше, чем Данил , а Эдвард забил столько голов, сколько Данил и Рамиль вместе. Сколько голов забили на турнире все три мальчика?

3) В первом тайме футболисты забили 5 голов, а во втором – на 2 гола меньше. Сколько всего голов забили футболисты?

4) После футбольного матча между дворовыми командами жильцы пятиэтажного дома недосчитались стёкол в своих окнах. На первом этаже были разбиты 10 стёкол, на втором – 2, на третьем – 3. Сколько всего стёкол придётся вставлять жильцам пятиэтажного дома?

5)  В классе 22 ученика. 12 из них играют в футбол, 10 - в волейбол. 6 учеников одновременно играют в футбол и волейбол, 4 - в футбол и баскетбол. Сколько учеников играют и в футбол, и в волейбол, и в баскетбол одновременно?

6) В футбол играло 12 мальчиков. Они разбились на две одинаковые команды. Сколько игроков в каждой команде?

7)  В классе 11 мальчиков, а девочек на 5 человек больше. Всех ребят поделили на 3 команды. Сколько ребят в каждой команде?

8) 2 “Б ” и 2”В” классы играли в футбол 45 минут. Сколько минут играл каждый класс?

9)Во время игры в футбол Коля забил 2 гола, Ваня - на 3 гола больше, чем Коля. Сережа забил столько голов, сколько забили Коля и Ваня вместе. Сколько голов забил Сережа?

10)На соревнованиях по футболу участвовало 6 команд по 11 игроков в каждой команде. Сколько всего игроков участвовало на соревнованиях по футболу?

11) В школьной секции по футболу из 3 “A”класса занимаются 7 мальчиков, а из 2 “В”- 3 мальчика.Поставь вопрос к задаче так, чтобы задача решалась выражением 7+3(7-3).

12)Мальчики из 2 “А” и 2 “В” классов играли в футбол. 2 “А” забил 3 гола , а 2 “В” на 4 гола больше. Сколько голов забили мальчики 2”В” класса ? Измените вопрос так, чтобы задача решалась в два действия.

Приложение 16

Примеры

№1

Выполните вычисления. Расшифруйте слово-название штрафного удара по воротам с отметки 11 метров, расположив ответы в порядке возрастания.

2 х 3 + 8 = __ Ь 15 – 9 – 3 = __ Е 2 х 7 – 13 = __ П

3 х 5 – 11 = __ Н 4 х 2 + 4 = __ Л 2 х 5 + 7 = __ Т

3 х 4 + 6 = __ И 3 х 6 – 9 = __ А

№2

Выполните вычисления. Расшифруйте название страны – чемпиона мира по футболу 2014 года, расположив ответы в порядке уменьшения.

6 х 2 – 6 = __ И 5 х 2 + 4 = __ Р 3 х 5 + 4 = __ Г

3 х 3 – 8 = __ Я 4 х 4 – 3 = __ М 2 х 9 – 10 = __ Н

4 х 5 – 2 = __ Е 2 х 7 – 5 = __ А

Приложение 17

Пазлы

Приложение 18

Игра «Математический футбол»

Приложение 19

19