生物力學研究方法范例6篇

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生物力學研究方法

生物力學研究方法范文1

關鍵詞: 中學物理教學 自然科學 研究方法

中學物理教學重視使學生了解、掌握一些自然科學研究方法,不僅對學生畢業后的學習和創造性的工作有益,而且對學好中學知識也有好處。因為學生的學習方法,實際就是在教師指導下探索、研究客觀事物的方法。方法對,就學得好而快;方法不對,就要走彎路。

在中學物理教學中涉及的自然科學的一般研究方法,主要有觀察、實驗、抽象、理想化、比較、類比、假說、模型、數學方法等。我在此僅就其中一些從教學、教材角度談些想法。

一、觀察

“觀察”通常是指人們考察處于自然狀態下的事物,即在人們不對客觀事物施加影響的情況下,對事物進行研究。在物理學的發展中,觀察方法是很重要的,如牛頓力學是從觀察天體運動中總結出來的,觀察宇宙射線仍是研究高能粒子的重要方法。

學生的觀察興趣,最初是出于好奇,特別是年齡小的孩子,遇到新鮮東西、新奇現象舍不得走,要看個究竟,這種出于好奇的觀察興趣是不穩定的,只滿足于表面了解。物理課應該把出于好奇的觀察提高到有目的的觀察。所謂有目的的觀察,不只是有明確具體的觀察對象和要求,更重要的是引導學生懂得觀察是人類研究客觀世界規律的和種基本方法,而且在觀察中注意分析、比較,尋找各有關因素之間的聯系。

教師應該注意使學生養成良好的觀察素養。首先,觀察要有客觀性,對于觀察中感知的各種資料,實事求是地對待。其次,觀察要抓住主要的東西,抓住跟觀察目的有關的方面,要有步驟、有次序,盡可能細致??茖W的觀察都要有詳細的記錄。物理教學中作為作業布置給學生的觀察,最好也要求記錄,培養記錄的習慣和能力。記錄要求真實、簡明、具體,字數不要多,幾十個字、一百多字或者列個表格填上數據就夠了。

總之,教師應該培養學生成為樂于觀察、善于觀察的有心人,防止形成漫不經心、視而不見的草率作風。

二、實驗

“實驗”是人們根據研究的目的,利用儀器、設備,人為地控制或模擬自然現象,排除干擾,突出主要因素,在有利的條件下研究自然規律。

中學物理中的實驗,根據不同的分類標準可分為演示實驗和學生實驗,定性實驗和定量實驗,探索性實驗和驗證性實驗。中學的探索性實驗,涉及的參數都不多,實驗時一般是依次改變其中之一來考查它的影響,最后概括出反映各參數關系的規律。演示時學生了解這樣的考查步驟,在觀察中他們的思維便會處于更積極的狀態,同時也懂得這種用實驗來研究問題的方法。

物理學史上不少著名的實驗,如盧瑟福粒子散射實驗、查德威克發現中子的實驗等,限于設備,目前一般中學不能演示,但在課本里還是寫上了。課本這樣做,除了考慮到它們是重要規律、理論基礎,并且有助于發展思維,還考慮到可以使學生從這些具體實例中領會物理實驗的一般方法。例如,每個實驗都包括提出實驗任務,確定實驗方法并研究如何實現,對得到的實驗資料進行邏輯加工得出結論等階段;實驗的每個階段都跟理論緊密交織著,都要用已有的理論來指導;科學儀器能幫助人們克服感覺器官的局限,使感性認識更加客觀、精細、準確,因而科學儀器的設計、使用對實驗的成功起重要(有時甚至是決定性的)作用。

為了確定一條物理規律,教師通常只提出一個實驗,因而可能使學生誤認為一個實驗就可以發現一條規律。教師應該向學生指出:任何一位實驗科學家,在得出他最后的科學結論之前,都是采用過多種方法,做過幾十次、幾百次的實驗,處理過浩繁的觀測資料,經受過多次的失敗和挫折;任何一項實驗發現在得到公認之前,至少要為另一位研究者所重復證實;而事實常常是一個題目同時有許多人在獨立研究,相繼得到同樣結論,或是一項實驗發現一經發表,立即有許多人重復這個實驗加以檢驗。在科學研究中,實驗的每一步都離不開理論的指導(雖然從總體來看,實驗是理論的基礎),在中學的學生實驗中也應該注意引導學生手腦并用,把實驗跟理論緊密結合起來。這不僅只要求學生明確實驗目的和結果跟所學理論的關系,懂得實驗設計所論據的物理原理,而且實驗過程中的每一項操作都應該聯系已有知識考慮應該怎樣作,而不是不動腦子機械地照書上寫的去做,或者盲目地去試。對于高年級學生教師還可以引導他們運用已有的知識分析考慮誤差的來源和減小辦法。為了防止學生只動后不動腦,課本從初中第一冊后半本起,在學生實驗中學再具體列出實驗步驟,而把實驗目的、原理、器材、步驟綜合起來敘述,要求學生預習,自己安排實驗步驟。

三、類比、假說、模型

“類比”是根據兩個事物在某些方面的相同,推論它們在其它方面也可能相同?!邦惐取迸c“比喻”不同。“比喻”是用某些有類似點的事物來比擬想要說的某一事物,它是一種重要的修辭方法,目的在于使人們對所要說的事物獲得生動鮮明而深刻的印象。“類比”是一種重要的邏輯推理方法,目的在于使人們認識新的事物。人們總是在已有知識的基礎上去認識新事物,即把新事物與熟悉的事物加以比較,當發現新事物的某些屬性跟熟悉的某事物的某些屬性楨或相似,就往往用類比的方法,推測它們的另外某些屬性也相同或相似。

惠更斯根據光也像聲波那樣能發生反射、折射,而推論光也是一種波動,提出了光的波動論。德布羅意根據光的波粒二象性而推論微觀粒子也具有波動性,提出了物質波的概念。這些都是物理學史上應用類比方法提出假說的實例。

在物理課中,把電場拿來跟重力場類比,把電流拿來跟水流類比,是常用的教學方法。

在物理學研究中,常常把假說、理論形成物理模型來加以探討。一個好的物理模型,不但便于直觀、形象地想象、假說,而且可以簡化從已知事實預見新事實的過程。

除了上面談到的這些研究方法外,數學方法也是中學物理課中應使學生得到訓練的重要方法。因涉及的問題比較多,需要專門討論。

參考文獻:

生物力學研究方法范文2

關鍵詞 數學方法 生物學教學 研究性學習 總結 應用

中圖分類號 G633.91 文獻標識碼 B

生物學是一門實踐性強的學科,許多生物學知識的陳述與表達均要求具有較強的科學性與哲理性。除了運用生物學術語外,有時還必須用到相關學科的知識與方法,如:哲學思想、理化知識和數學方法等。下面就數學方法在生物研究性學結中的應用,淺說幾例。

1 取樣調查法在生物研究性學結中的應用

研究實例1:表1是孟壩中學高二(9)班學生針對“鎮原縣農田油菜種群密度的調查”課題,采用五點取樣法調查的原始記錄數據。

方法運用:針對上述數據,教師在總結時,采用數學的取樣調查統計法,先求每個小組調查的油菜種群密度,再求三類不同地形油菜的平均種群密度,依據數值比較得出結論。

結果呈現:通過統計的數據比較分析(表2),學生很容易得出結論。這種直觀且科學地呈現,不僅使學生知道了不同地形的種群密度不同,而且明確了合理密植的重要性,同時也對油菜當年的產量和經濟效益進行了較科學的預測,增強了調查研究的深刻性、實踐性和創新性。

遷移點撥:取樣調查法常在野生植物種群密度調查、土壤小動物豐富度的研究、微生物培養與生長等生物研究性學習探討方面有廣泛應用。

2 坐標作圖法在生物研究性學結中的應用

研究實例2:我校部分師生幾年前組織的“鄉村杏林帶擴展的調查分析”研究課題的有關數據:調查活動涉及8鄉鎮163個自然村,杏林面積10 350畝,村均63.5畝,其原始數據匯總見表3。

方法運用:依據有關調查項目和范圍,筆者擬采用數據與時間的關系,建立坐標系,以坐標作圖法來直觀的表示杏林帶面積、占耕地比例、年均增長率、年均經濟效益隨時間發展所呈現的變化趨勢,更易得出合理的結論。

結果呈現:過去基于部分調查者的數學基礎,采用表格對比,文字描述,也得出了合理的結論與預測。如今用坐標中的柱形圖表示(圖1),形象、直觀、創新,一目了然。也可以用坐標中的折線圖、條形圖來表示。

遷移點撥:坐標作圖法適用于探究光照、水分、溫度、植物激素及類似物等因素對植物光合作用、呼吸作用、生根、生長、開花的生理活動的影響課題的總結與分析,也在研究動物、微生物活動規律及其他生活實踐活動方面有著極廣泛的應用。

3 比例分割法在生物研究性學結中的應用

研究實例3:我校高二⑨班學生近期開展“鄉村養老及保健實況的調查分析”課題,對孟壩鎮城區65歲及65歲以上老人的調查,部分項目數據匯總見表4。

方法運用:在該項調查結束總結時,需要先歸類分析求比例,多次用到分割法,使多項信息通過數據劃歸統一。

結果呈現:在上述的調查項目中,如歸類對養老方式、2011年至現在的養老保險金實行的幸福感等分析結果見圖2。這種的分割圖示呈現,使有關信息統一化,數據理性化,使結論更細化,更準確,哲理性增強。

生物力學研究方法范文3

【關鍵詞】初中物理 問題 意識 創新 能力 素質 教育

新課程標準強調教師的主導地位,大力提倡導學,就是強調對學生問題意識的培養。初中物理是小學科學的延伸和提高,是自然科學的新起點,而且物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科,對于培養學生的問題意識有得天獨厚的優勢。

一、創設課堂情境,營造寬松學習氛圍

任何學科的教學,要想創造最佳的教學效果,都離不開好的課堂環境,對于內容比較抽象、枯燥的物理課來說,創設一個生動形象的教學情境尤顯重要。課堂情境的創設者是教師,一堂課上得好與壞,與教師所采取的教學步驟、方法以及創設的課堂情境有很大的聯系。在創設教學情境中,教師首先要根據學生求知、求動、求趣、求異、求新的心理特點,精心組織和設計課堂講授內容,把課本知識和生活實際聯系起來,創設出引人入勝、妙趣橫生的情境。這樣就容易激發學生的學習興趣,形成寬松和諧的課堂氛圍,使學生很快地理解和掌握物理知識,且牢固記憶。

如講“平面鏡成像”一節中,筆者演示了一個“猜牌”小魔術,學生的求知得渴望一下子被調動起來,在揭示魔術的秘密是“平面鏡”后,學生立刻對平面鏡成像很感興趣,于是很愿意去探究平面鏡成像的規律, 并能取得了較好實驗效果。

二、融洽師生關系,鼓勵學生敢于提問

處于青春期的初中生內心迫切希望得到別人的肯定和鼓勵,恥于在眾人面前出丑,怕沒把握答錯問題招致教師和學生的奚落和恥笑,這就導致了初中課堂上學生不愿甚至害怕課上發言。教師應該了解初中學生的心理特點,愛護和尊重學生,多和他們接觸,建立融洽的師生關系,使學生樂于和教師交流。在課堂教學中,要想辦法消除學生的緊張和焦慮,創設放松、愉悅的氛圍,對于膽怯不敢發言的學生多給予鼓勵,對于基礎差的學生降低問題的難度,預留更多的思考時間,另外可以給學生更多的自由爭論的時間,用教師的鼓勵和同學的善意鼓勵更多的學生敢于質疑和提問。

如,在《電阻》一課的教學中,學習了銅是電的良導體后,有學生低聲問為什么他家的銅絲不導電,引起大家一片笑聲。此時我平息了學生的笑鬧,引導他們對于不同的意見要用事實根據來說話,不能進行奚落和嘲笑。然后,讓學生證明這個學生所帶的銅絲為什么不導電,最終找到原因是銅絲的表面有層透明的油漆,起到絕緣的作用。并且要及時的給予這個提問同學以鼓勵,告訴人家“今天知識的獲得是人膽提問的同學帶來的全班學生都要向這個同學學習?!边@樣既解釋了學生的疑惑,又尊重了學生的不同意見,保護了學生的自尊心和提出問題的勇氣。

三、培養質疑能力,調動學生探究興趣

僅僅敢問遠遠不夠,關鍵是要有問題可問,尤其是能問出有價值的問題?,F在的學生,習慣了應試教育“師問生答”式的教學,再加上知識、能力的準備不足。特別是反思能力與發現矛盾的能力尚處在發展初期,對問題往往不能問到關鍵之處。為此教師還應注意對學生進行質疑方法的指導,使學生“會問”。

首先,可從生產、生活實踐中去發現問題,比如學習摩擦力后,展示生活中所用的自行車、老虎鉗等用具,讓他們觀察思考,引導他們提出“哪些地方應用了摩擦,哪些地方防止了摩擦,如果沒有摩擦,我們的世界會怎樣”等等問題。其次,由于物理學是一門綜合性很強、應用性很強的學科。初中物理涉及到聲學、光學、力學、熱學、電學五大板快,在生活應用中這五大板塊知識交錯穿插、相互聯系,而應用中又與地理、生物、化學、數學、語文等知識有關聯。

因此在物理課堂上應教會學生打開思路、大膽創新、多方面思考、學會提問。如在初步學了電能這一知識點后,我向學生展示了用電熱水壺加熱水的場景,讓學生就電熱水壺的結構和使用過程的具體情況,提出若干個與物理有關的問題,所提問題可以涉及力學、熱學、電學等各個部分,并針對所提的問題做出簡答。再次,從教材內容本身的不明確之處、 “矛盾”之處尋找問題。有很多探究活動只給予了探究過程,并沒有結論,此時就可充分利用這一點,讓學生大膽的去設想。在物理教學中經常性地通過此類開放性問題的探究,不僅能充分調動學生的探究興趣,啟發學生積極思維,更有效培養學生觀察問題、發現問題和提出問題的能力,而且強化了學生的問題意識,使之更深刻地掌握所學的物理知識。

四、緊密聯系生活,培養學生創新能力

物理知識來源于生活,又服務于生活或生產,尤其是初中物理所涉及到的知識,大多都能在生活中找到直觀的現象。教師在教學中要多采用學生身邊熟悉的素材,讓學生從自己的生活經歷和觀察中去探究和認識物理現象和規律。將學生熟悉的日常生活引入課堂,容易引起學生的情感共鳴,激發學生學習物理的興趣,另一方面可以激發學生的思維,讓學生悉心觀察發現問題,在充滿困惑和矛盾的好奇中,尋求問題的解決方法,探究物理知識和規律。同時,教師要努力改變傳統課堂讓學生帶著問題來,解決了問題完成教學任務的狀況。每次課堂教學要給學生留有一定的余地,在課堂末尾也要注意創設情境幫助學生產生問題,讓學生課下思考、探究和討論,這是強化學生問題意識,提高其自主學習能力的有效手段。如在做完“平面鏡成像”的實驗后,在課堂末尾,讓學生提出幾個在實驗中發現的問題。學生

的問題自然五花八門,教師要從中選擇具有物理和實際意義的問題,引導學生課下進行思考和探究,并在第二節課上進行討論。

如“探究平面鏡成像規律為什么要利用玻璃片當平面鏡?還有沒有其他確定虛像位置的方法”等等。教師還要隨時引導學生注意社會上和現代技術及生活中出現的新現象和新事物,不斷發現和提出具有物理意義的問題,并利用所學的物理知識去解決這些問題,逐步培養自身的創新精神和實踐能力。

總之,“學起于思,思源于疑”,在教學活動中,老師要引導學生發現問題、討論問題、思考問題、解決問題,然后在此基礎上再提出問題,從而進入一個不斷發現問題、解決問題的良性循環,使學生養成良好的問題習慣,不斷提高他們自主學習、自主探索的能力,從而提高其綜合素質的全面發展.

參考文獻

[1]方學勝.淺談初中物理教學中學生問題意識的培養[J],科學大眾,2010

生物力學研究方法范文4

論文關鍵詞:運動生物力學;教學;影響因素

論文摘要:本文根據運動生物力學學科自身的特點以及該門學科在高校開展的情況,從不同專業學生特點出發,論述了影響高校運動生物力學教學的因素。

前言運動生物力學是一門交叉學科,自20世紀90年代開始,現代的運動生物力學開始朝著系統綜合和微型微觀兩個方向發展。運動生物力學又是一門理論性和實踐性都很強的科學。它是解剖學、生理學、力學的理論與體育運動實踐相互交叉、融合后產生的一門新的綜合性學科。作為高校開展的運動生物力學課程也在我國實行新課標的大背景下也作出了很大的改革和創新,但是總的看來,高校運動生物力學在教學方面還是比較落后,我們不能盲目的追求別人的先進教育,我們更應該結合本國運動生物力學發展現狀和我國高校學生特點,不斷改進教學手段和方法,找到適合我國高校學生的教學體系,提高學生學習效率。

1.在運動生物力學教材的編制中需注意的問題

隨著運動生物力學學科的發展,運動生物力學教材也在不斷的進行改編,開設運動生物力學的高校普遍使用運動生物力學通用教材,高校通用教材比較適合解決問題式的學習,但缺少了學生提出問題式的能力培養,其原因是缺少創新意識和方法論的導引。教材在一定程度上已成為影響學科發展的瓶頸,出版不同對象的運動生物力學書籍和著作應不同,應該倡導學術自由和流派爭鳴,鼓勵并支持編寫出版和翻譯出版不同風格、不同流派的運動生物力學專著和教材,以滿足不同層次的教學和科研需求。

2.教師在基礎教學中應該注意的問題

從一定程度來說,教師的教學水平直接影響學生的學習效果,尤其是運動生物力學這門邏輯性和實驗性都很強的學科,在加上各體育院校招收學生的標準不同,同一個院校學生不同專業文化知識有差異性,所以教師在選擇教學方法和教學內容上要不能按部就班的模仿其他院校,也不能以一種教學內容一種教學方法針對不同專業的學生。影響學生學習效果的除了教師的教學水平以外還有諸多因素,比如教師向學生傳授的課程思想等等。

2.1 教師在運動生物力學教學內容的選取上應注意的問題

由于我國體育院校辦學的根本任務不同,因此就導致了招生標準不同,學生的來源不同,因此特別是學生人學時的物理、數學基礎差異較大。體育院校專業多,各專業學生知識深淺程度不同,但是目前卻采用同一種教材進行教學,雖然教師在教學過程中有適當的調整,但教學過程基本是按照同一教學大綱的內容和進度進行的。因此,教師在教學內容的選取中要考慮到本學校學生的知識結構,調整各專業內容、進度,并詳細了解本專業學生感興趣的章節。在者由于學生畢業后的教育對象主要是青少年,因此,對于有些專業的學生在教學中要適當的補充青少年方面的材料豐富教學內容。

2.2教師在教學方法上應注意的問題

教師在運動生物力學的教學中應以專業施教,進行針對性的教學方法進行教學,如“直觀法”、“導學法”、“答辯法”和“程序框圖法”等教法,徹底破除一本教材、一種教法的模式。所期望的目標是調動學生學習的積極性和創造性,促使學生開動腦筋想問題,鍛煉學生的形象思維、抽象思維及邏輯推理以優化教學效果。多方法解決難點和重點既應講得準確、恰當、簡明、科學性強,又應講得生動、形象、通俗易懂,從而使學生掌握嚴格的定義、公式及原理,又能用其分析問題,實現培養學生分析問題、解決問題能力的總目標。

2.3 教師在教學中應關注學生的學習思想

關注學生學習思想,就是減輕學生學習該門學科的心理負擔,增強學生學習興趣,教學的過程中不應把運動生物力學向學生夸大成難學難懂的學科,避免高年級學生向低年級學生講述該門學科難學的惡劣影響,造成學生從未接觸該門學科就抵觸的消極心理。要打消學生的畏懼心理。同時教師要使學生認識到運動生物力學在工作、學習、生活等領域的重要作用,從而使學生對其產生濃厚的興趣,積極主動地學習并加強綜合性練習。要鼓勵學生開動腦筋大膽質疑,互相討論,互相補充,提示學生在這一過程中應首先提出具體動作,并對動作進行簡要表述,然后闡述相關理論,再將理論聯系實際得出結論。

3.運動生物力學師資隊伍建設

所謂師資隊伍建設,系指通過脫產學習或在職進修,集中培訓或個人進修等多種途徑、多種形式,拓寬、加深教師的專業知識,增強業務能力和綜合素質,提高教書育人和科學研究水平,以適應教育教學改革與建設的需要。只有搞好師資隊伍建設,才能為學校的各項改革與建設。

小結:運動生物力學是一門綜合性、應用性很強的學科。我們想要在有限的學時內和教學條件下講授大量的、濃縮了的科學理論,并教會學生做到理論聯系實際不容易。如何以最優的形式傳遞信息,還需在教材體系和教學內容的改革方面作大量的探索。為了使運動生物力學教學適應當前科學技術發展和教育發展的形勢,并趕上外域的發展水平,我們希望能夠關注現有教學中出現的相關問題,建立一套適合中國國情的運動生物里學教學體系。

參考文獻:

[1]徐玉明.“理論聯系實際原則”在運動生物力學教學中的應用[J]南京體育學報.1994.第2期

[2]李齊茹.對不同專業生物力學教學的調查研究[J]成都體育學報.2001.第一期

[3]張健,王宇.改革運動生物力學教材體系的設想[J]首都體育學院學報.2005.第二期

[4]李世明,部義峰.淺談運動生物力學的學科性質[J].安徽體育科技.2006,27(3)

[5]陳建民.體育學院不同專業《運動生物力學》教學實踐的區別[J].體育科學研究.2008,12(4)

生物力學研究方法范文5

摘 要 運動生物力學是研究體育運動中人體的機械運動規律及其應用的科學。文章通過對運動生物力學在體育教學中的運用分析,尤其是在技術教學中運用的闡述,證明了運動生物力學在技術教學中的重要性,對提高學生掌握運動技術動作和教學效果有著積極的意義。

關鍵詞 運動生物力學 體育教學 技術教學

運動生物力學是一門理論與實踐密切結合的應用科學,研究人體運動時的力學規律以及運動狀態改變的原因,它直接為提高運動員運動技術水平和增強人類的體質服務。作為一門實踐性極強的應用學科,體育教師如果能夠運用運動生物力學的原理對學生的運動技術動作進行正確評價和傳授,便可以使學生的技術動作更合理、更有效,所以在體育教學中已受到眾多體育教師的重視和應用。

一、運動生物力學在體育教學中的地位

任何一項身體練習都由一定的動作及動作體系構成,而完成每個動作及整套動作都存在著最適合、最合理的運動技術。合理的運動技術以運動生物力學理論為依據,并富含運動生物力學原理。而運動生物力學又以其分析科學性、結構合理性為體育技術教學提供理論和方法上的指導,通過對形形體育動作千差萬別以及引起這些差別原因的分析、探討獲得良好技術的各種力學條件,從而使學生更完善地認識、學習和合理掌握運動技術動作。

要想使學生迅速并正確的掌握技術動作,不僅需要教師正確的講解和示范,而且需要合理的練習方法。技術教學中由于學生個體身體素質和能力的差異,表現在完成技術動作時或多或少地在各個環節上存在這樣或那樣的技術問題,教師如能及時向學生傳授有關生物力學原理,往往能收到事半功倍的教學效果,這種效果對于具有良好物理學基礎的大學生尤為顯著。

二、運動生物力學與技術動作的關系

運動生物力學是研究體育運動中人體及器械運動規律及與其他運動形式相互轉化規律的一門科學,它以經典力學的理論和方法為主要工具,研究體育運動中的各種力學現象。

人體在從事體育運動時,技術動作是千變萬化的,各種動作形式差別很大,包括運動的空間、時間、速度、加速度等方面??臻g特征表明運動發生什么地方和運動路程的幾何形狀,時間、速度和加速度的特征對揭示人體運動的性質是比較重要的,特別是技術性強的運動項目如體操、跳水、田徑中的田賽等,對運動員的各方面都提出了極高的要求。運動員完成技術動作是否合理、是否規范、是否發揮其特點,也就是在運動中發揮人體最有效、最經濟所作的功,都是運動生物力學的一種表現。所以訓練時,如果教練員能掌握這門知識,運用運動生物力學原理,合理分析和建立運動員的技術動作,就會少走彎路,縮短技術動作定型的時間,并找到評價運動員技術優劣的標準,從而更快的提高運動員技術水平和專項運動成績。

三、運動生物力學對體育技術教學的影響

在技術教學中,及時而有針對性地向學生傳授運動生物力學原理,往往能引起學生對學習和掌握運動技術的興趣,并使復雜的技術問題簡單化,從而有利于學生及時糾正自己的錯誤動作,并防止由于錯誤動作而帶來的運動損傷。

(一)提高學生學習運動技術的興趣

新的運動技術取代舊的運動技術或高級運動技術取代低級運動技術,緣于新技術、高技術比舊技術更科學、更合理,并且更符合人體運動特點。因此,新技術總能吸引更多的人去研究和學習。在體育技術教學中,如何引起學生對新技術的興趣是學習的第一動力。比如,我們說背躍式跳高比俯臥式跳高先進,主要是背越式更趨于自然的起跳姿勢,擺動腿的屈曲上擺由于轉動慣量小,因而比直腿上擺快。因此,背越式是小緩沖的垂直起跳,使起跳的爆發力有可能直接通過人體重心,最后,背越式所形成的背弓過桿,有可能使人體重心遠離身體,從而實現身體重心從橫桿下面通過的情景,對于同一跳躍能力的人可能提高橫桿的高度。如此,通過對技術動作的分析,以及成績的進步,就會使學生對背越式跳高技術產生濃厚的興趣,提高勇于實踐的欲望,從而在技術教學上就會主動、積極地參與并思考、體會技術細節,進而縮短掌握技術動作地時數,有利于提高技術教學效果。

(二)使復雜的動作技術簡單化

在我們以往的教學中,當教師對某一項較為復雜的技術過程講解時,學生常會因為技術太復雜而影響學習,但如果教師能用適當的力學知識加以分析,往往能使學生“頓悟”,從而激發學生的學習積極性。如:排球飄球是一項較復雜的技術動作,且飄球形成的力學原因也極為復雜,但根據“飄球不轉”、“轉球不飄”的力學現象,我們只要在擊球過程中,保證打擊力通過球心,即沒有形成使球轉動的打擊力矩,便為飄球的產生創造了條件。如此講授,復雜的技術問題簡單化了,學生學習發飄球也會格外認真,能極快又好地掌握飄球技術動作,教學效果明顯。同樣,對足球“香蕉球”也是大學生足球愛好者非常向往的,如果我們在踢球的實施過程中,能保證給球施加極大的偏心力,便可能使足球在向前飛的過程中,因為偏心力使足球高速轉動,從而使球體相對應的兩側形成壓強差,進而使足球劃出香蕉狀的弧線軌跡。因此,對復雜的技術動作稍加力學分析,便可使復雜問題簡單化,便于學生理解并提高教學效果。

(三)診斷并改進動作技術問題

技術診斷工作在國際上非常普及,許多體育強國都在他們的訓練基地裝備了生物力學測試儀器,經常性進行技術改進工作并取得了顯著的成績。在我國這一工作正在開展,生物力學技術診斷逐漸成為教練員和運動員科學訓練的得力工具,也為體育教師對學生進行動作技術教學提供了科學依據。

運用運動力學的基本原理對技術動作的簡單力學分析,可以診斷技術上存在的力學問題,從而對癥下藥,改進技術,便會收到良好的效果。如:用皮尺、秒表可以測得某學生某次推鉛球的遠度S,鉛球出手高度H和鉛球在空中的飛行時間T,用適當的運動學公式可以方便的求得鉛球出手速度V和出手角度θ。在一定的出手速度V和出手高度H時存在著某一最佳出手角度θ′,比較實際出手角度θ和最佳出手角度θ′,便可診斷出手角度的合理性,從而指導教學、訓練乃至比賽,并提高鉛球成績。

但在運用運動生物力學原理對學生進行動作技術指導的過程中,體育教師應重視學生的個體特點。運動技術的生物力學原理只是從生物力學角度反映了各項動作技術帶有共性的普遍規律,而每個學生的身體形態和身體素質不同,因此在動作技術教學過程中,體育教師應經過實踐逐步了解每個學生個人身體、素質及心理特點,實施有針對性的教學,這是運用運動生物力學動作技術原理指導體育技術教學的生命力所在。

(四)建立動作技術模式,提高教學效果

結合體育技術教學的需要,將學生按不同水平、不同技術特點分組,選擇若干要素,運用生物力學測試方法,獲取動作技術數據,經統計學處理,再運用運動生物力學原理分析,找出動作技術的一般規律和完成某個動作技術的合理方法,建立起正確的動作技術模式,并將其運用于一般專項運動訓練和體育教學,這將會有利于專項技術和教學水平的提高。

(五)減少運動損傷的概率

合理的運動技術首先應符合人體解剖的結構特征,其次應符合力學原理。由于學生在學習運動技術中常形成一些多余動作乃至錯誤動作,違反了運動力學原理,從而可能導致運動損傷的出現。如:在擲標槍時,有的學生會出現屈肘或肘低于肩的錯誤動作,從而給肘關節造成扭轉負荷,超出關節周圍肌肉群的承受閾,進而使肘關節內側肌肉等軟組織損傷。因此,教學前,教師應對肘關節的結構以及力學負荷加以必要的力學分析,使學生明確合理的動作技術的基本要素,從而避免或減少運動損傷。

四、小結

體育教學不僅是一個學科,更是一門科學。其中的分支——運動生物力學在我們的體育訓練和教學工作中更是起著重要的作用,它在體育技術教學中的獨特地位,是什么都無法代替的。因為我們參與的每一個技術動作無不可以從力學的角度去分析研究,所以在體育技術教學中不但要知其然,更要知其所以然,只有這樣以才可以改進教學水平,提高教學質量,讓學生受益,讓體育老師教學相長,提高自我、完善自我。

參考文獻:

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[2] 李建設,顧亮.運動生物力學的研究與展望[J].浙江體育科技.1999(2).

[3] 馬輝,馬雪蓮等.將運動生物力學融入高校體育教育實踐的研究[J].中國成人教育.2009(16):133-134.

生物力學研究方法范文6

廣州第一軍醫大學衛生處 (510515)

關鍵詞 脊椎推拿 手法研究 生物力學 重要性

脊柱推拿是以各種力學,特別是生物力學為其理論和假說依據的。與脊柱源性致病的相關學說有很多,較為認同的有脊柱各節段的固定學說、椎體的偏歪學說和由于脊柱內外的平衡失調所致的神經傳導障礙學說等。雖然脊柱推拿可緩解患者脊柱的功能障礙,但脊柱推拿治療的治療機理仍不十分清楚。由于無法確定脊柱或椎體的位置異常與脊柱功能改變之間的關系,因此,將與之相關的臨床表現(現象)都統稱為"半脫位"(Subluxation)。

半脫位包含了"骨錯縫",即脊柱的偏歪學說和"骨固定",為脊柱的固定學說的兩種。脊柱的固定學說認為脊柱固定或僵硬可導致脊神經的功能障礙。這些半脫位概念是臨床上使用脊柱推拿手法的理論依據。脊柱是由骨骼、肌肉、血管和神經組成,具有許多機構力學和生物力學性質,其功能類似于船桁、發動機和液壓裝置等,許多臨床現象都證實有關脊柱關節半脫位的假說是成立的、合理的。這種將脊柱結構簡單化的描述對脊柱推拿者來講是很容易接受的。作為研究探索極度復雜脊柱功能和性質的一種有效方法,機械工程模型在生物體(包括人體)中的應用正在被廣泛地接受。這并不是說脊柱的結構和功能完成等同于簡單的結構,因為單一的脊柱結構或功能是無法完成脊柱復雜和精確的運動和負重等功能。

在推拿界一些人將脊柱病變只是簡單的分為靜力下移位和動力下的功能障礙,對此可采用各種脊柱推拿手法來治療,然而這種看法未免有些膚淺。臨床應用的各種脊柱推拿手法,如一些上頸段的推拿手法是根據脊柱移位的方向來設計的。臨床醫師根據患者頸椎的活動度將頸椎的功能障礙分為頸椎活動度增大或頸椎活動度減少。

根據推拿臨床和基礎研究所提供的資料,有關研究小組在對此進行深入研究后得出的結論是:"目前,尚無法證明一些脊柱病變,如半脫位的確切病理機制和病變過程。"著名的生物力學專家white和Panjabi在對脊柱推拿的基礎研究進行綜合分析后于1978年發表了"脊柱推拿療法的研究狀況"一文。文章對脊柱推拿的核心問題如半脫位進行了評價,認為:"目前,不同學科的專家尚無法定量或定性地重復出由推拿醫師所介紹的脊柱半脫位的征象,因此,僅就現有的資料無法使人信服推拿的治療機制。"

脊柱推拿的生物力學致力于研究脊柱推拿理論上不足,它是用科學的觀點和方法,客觀地研究脊柱內在的生物力學關系、脊柱整體的力學系統和基本的生物力學特性。運用生物力學的方法和觀點來闡述脊柱推拿的基本概念和作用機制,如半脫位的確切定義等。如何將脊柱移位的功能障礙的關系有機的結合在一起,將是脊柱基礎研究所面臨的難題之一。

通過科學的研究方法了解脊柱生物力學的性質,進而改進脊柱推拿手法的技巧,是脊柱推拿研究的目的之一。它是要將脊柱復雜的解剖結構、生物力學性質、功能以及脊柱在正常和異常狀態下的功能特點,介紹給脊柱推拿者。運用科學的定義來闡述脊柱關節"半脫位",而不是簡單地將脊柱看成是機械裝置。

目前尚無法確切地闡述脊柱推拿的作用機制,因而研究脊柱推拿,不僅僅是更準確地描述脊柱關節半脫位、脊柱病變時的神經功能障礙,而且也是為了更確切地闡述脊柱推拿的作用機制,完善和改進脊柱推拿手法。通過研究更進一步了解脊柱解剖結構的特點和生物力學性質。由于在推拿界對脊柱關節半脫位的描述多是基于抽象思維或是由理論上的推測而來,醫學界對脊柱推拿普遍存在著一定的偏見或有不同的看法,所以我們要用科學的方法和術語,如解剖學、生物力學和物理學等來定義和描述脊柱關節半脫位。

一般認為脊柱關節脫位多是由于脊柱力學結構的完整性受到破壞所致,所以對半脫位進行準確的定義必將有助于消除目前有關脊柱推拿中的某些模糊概念,對進一步理解和掌握脊柱的解剖結構和生物力學性質,提供可靠的、基本的理論依據。

對脊柱進行科學地研究,在于要運用科學的觀點來闡述脊柱關節半脫位,這樣可擴大,而不是限制脊柱生物力學的臨床運用。應當認識到脊柱并不是象計算機構筑的模型一樣,它是處于不斷地更新和變化著的,雖然這種變化很慢,但與所有活體一樣,脊柱的各個部分并不是一個靜止的部件,它是不在斷地變化著、更新著、修復著和生長著的,是生物體的一部分。正常脊柱的許多生理參數都不是恒定著的,而是不斷地變化著。根據一些理論和假說,有人認為椎體間只是簡單的聯結,并不復雜,而實際上,維系椎體內穩定的各種機制是相當復雜的。

雖然人體脊柱的整體輪廓和功能基本相同,但沒有兩個不同的個體間的脊柱會是完全相同的。由于脊柱的退行性改變和各種各樣的解剖學變異,使得我們對脊柱不同部位間的關系也不能簡單機械地推斷。我們所強調的是研究脊柱基本的生物學原理和特點,而不是僅研究脊柱運動節段的"半脫位"、"關節固定"或是僅探討脊神經的嵌壓等問題。

與機械結構不同的是,脊柱的功能是根據反饋機制調節的,主要是由負反饋控制的。一般來講,影響負反饋調節的單一因素容易被確定。一般認為人體內維持體內平衡的所有控制系統都是受負反饋調節機制調節的,這是人體很重要的生理功能之一。通過機體內相互聯系的反饋通道和正負反饋機制,許多因素可影響人體的反饋系統。脊柱的非線和脊柱內外平衡的統一表明,運用脊柱推拿手法來治療脊柱疾患,其機制是試圖將脊柱病變與影響脊柱功能改變的單一因素聯系在一起,如脊柱的對線失調、脊柱的僵硬固定等,由于將脊柱結構和功能過于簡單化,因而,對此有很大的爭議。所以在脊柱推拿的研究中應盡最大可能地了解和發現,影響復雜反饋過程的非正常干擾因素,以避免無效勞動和無謂的爭議。

現代醫學是根據疾病的病理狀況來說明和表達人體異常的解剖結構和功能的。如果將脊柱的各個部分看成是相互之間沒有聯系的部件,那必將把人體解剖結構和功能的病理性變化情況用純力學術語來定義和表達。由于機械應力有可能引起脊柱的病變,一些病變可能還會影響到脊柱結構的完整性,所以應當用力學的概念,特別是用生物力學的概念來描述脊柱的疾病狀況。

脊柱推拿中的許多內容,如推拿術語和操作是很自然地受到力學概念的影響。如對橫突和棘突推搬手法的運用以及對推拿手法的分析也是根據力學概念進行的。由于生物力學概念的應用與現代醫學的內涵密不可分,所以對脊柱推拿手法的評價進而轉向基本的生物力學,除此,還應包括物理學和工程學等內容,以尋求應用新的理論和方法,重新研究脊柱推拿。通過研究使我們能更進一步地了解脊柱推拿的作用機制、創新脊柱推拿手法、淘汰繁瑣和不合理的脊柱推拿手法。

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