«Ο Δρόμος των 100 μέτρων»

«Ο Δρόμος των 100 μέτρων»

ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΣΕΝΑΡΙΟ

ΤΙΤΛΟΣ: «Ο Δρόμος των 100 μέτρων»

 ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΤΟΥ ΣΕΝΑΡΙΟΥ

Το παλαιότερο και σημαντικότερο άθλημα των Ολυμπιακών Αγώνων είναι ο δρόμος των 100 μέτρων. Η επιστήμη πλέον έχει στρέψει το ενδιαφέρον της στη μελέτη των 100 μέτρων, δίνοντας νέα διάσταση. Ποια είναι η διακύμανση της ταχύτητας ενός αθλητή; Ποια είναι η κατάλληλη κλίση του βατήρα εκκίνησης; Πόσοι οι διασκελισμοί ανά αγώνα, ενός αθλητή; Ποια η συχνότητα πατημάτων των αθλητών στο έδαφος; Ποια η κλίση του άξονα των αθλητών; Ο αθλητισμός γίνεται επιστήμη. Θα μελετήσουμε όλες αυτές τις διαστάσεις προσπαθώντας να κατανοήσουμε τον «Βασιλιά» του κλασικού αθλητισμού.

Τίτλος διδακτικού σεναρίου

«Ιστορία και Επιστήμη του Δρόμου των 100 Μέτρων»

 Εμπλεκόμενες γνωστικές περιοχές

Φυσική αγωγή, Κινηματική, Μηχανική, Ανθρωπολογία, Χημεία, Βιολογία.

 Τάξεις στις οποίες μπορεί να απευθύνεται

Α΄, Β΄, Γ΄ Γυμνασίου και Λυκείου.

 Συμβατότητα με το Α.Π.Σ. και το Δ.Ε.Π.Π.Σ.

Πλήρης συμβατότητα με την ύλη των μαθημάτων της Φυσικής Αγωγής Α΄, Β΄ και Γ΄ Γυμνασίου και με την ύλη της Φυσικής Α΄, Β΄ και Γ΄ Γυμνασίου. Ειδικά στην Α΄ Γυμνασίου οι μαθητές διδάσκονται την ερευνητική-πειραματική μέθοδο. Στη Β΄ Γυμνασίου διδάσκονται την κινηματική και τη δυναμική, ενώ οι μαθητές της Γ΄ Γυμνασίου ολοκληρώνουν την ύλη της Φυσικής, οπότε έχουν σφαιρική άποψη.

Κατά τη Βιοχημική ανάλυση του δρόμου των 100μ. για τους μαθητές του Γυμνασίου,  μπορεί για λόγους συμβατότητας με τα αναλυτικά προγράμματα, να παραλειφθεί μέρος των ερωτήσεων του φύλλου εργασίας, κατά την κρίση του εκπαιδευτικού.

Πλήρης συμβατότητα και με την ύλη των μαθημάτων Φυσικής Αγωγής, Φυσικής, Χημείας και Βιολογίας των τριών τάξεων του Λυκείου.

 

 

Οργάνωση της Διδασκαλίας

Οι μαθητές θα προσεγγίσουν το θέμα αρχικά από βιβλιογραφική άποψη. Θα αναζητήσουν πληροφορίες σχετικά με τη ιστορία των Ολυμπιακών αγώνων στην αρχαιότητα και σήμερα. Για να πραγματοποιήσουν τη μελέτη τους αυτή τους προτείνουμε την ηλεκτρονική βιβλιοθήκη Wikipedia, εγκυκλοπαίδειες και βιβλία από τη σχολική βιβλιοθήκη, αλλά και το ιστολόγιο του καθηγητή κ. Χιωτέλη με τίτλο: «Η Καθημερινότητα των Αθλητών των Αρχαίων Ολυμπιακών Αγώνων»

 

Θα επικεντρωθούμε στην ιστορία του δρόμου των 100 μέτρων το αρχαιότερο και σημαντικότερο αγώνισμα των Ολυμπιακών αγώνων. Θα αναζητήσουμε πληροφορίες σχετικά με τα χαρακτηριστικά (μήκος στίβου από την αρχαιότητα ως σήμερα, παρουσία αθλητών κτλ), για τα ρεκόρ και την εξέλιξη του αθλήματος διαχρονικά. Στη συνέχεια θα προσεγγίσουμε το αγώνισμα από την πλευρά της Επιστήμης. Θα μελετήσουμε τη διακύμανση της ταχύτητας των αθλητών των 100 μέτρων. Θα εξετάσουμε την ιδανική κλίση των βατήρων εκκίνησης των αθλητών. Θα μετρήσουμε τον αριθμό των διασκελισμών των αθλητών και θα υπολογίσουμε την αντίστοιχη συχνότητα. Από το διάγραμμα της διακύμανσης της ταχύτητας σε σχέση με το χρόνο μπορούμε να υπολογίσουμε το ρυθμό μεταβολής της ταχύτητας και τη δύναμη με την οποία ωθείται ο αθλητής προς τα εμπρός. Ουσιαστικά μπορούμε να προσεγγίσουμε τη δύναμη που ασκείται στα πέλματα των αθλητών. Παράλληλα, θέλουμε να μελετήσουμε την κίνηση των αθλητών καθ’ όλη τη διάρκεια του αγωνίσματος. Αυτό θα το πετύχουμε με βιντεοσκόπηση της κίνησης του αθλητή από το πλάι και από μπροστά και ανάλυση της κίνησης καρέ – καρέ. Μπορούμε ασφαλώς, να χρησιμοποιήσουμε κάποια από το μεγάλο αριθμό σχετικών Video που βρίσκουμε  στο διαδίκτυο. Στην ανάλυση του βίντεο επίσης, σκόπιμο θεωρούμε  να μελετηθεί και η κλίση του οβελιαίου (κάθετου) άξονα του αθλητή, κατά την εξέλιξη του αγωνίσματος των 100 μέτρων.

 

Γνωστικά Προαπαιτούμενα

Οι μαθητές θα πρέπει να γνωρίζουν βασικές έννοιες της φυσικής, όπως ο χρόνος και η μέτρησή του, η θέση και η μετατόπιση και η ταχύτητα. Επίσης, θα πρέπει να μπορούν να σχεδιάζουν γραφικές παραστάσεις.

Για τη Βιοχημική ανάλυση του αγωνίσματος οι μαθητές θα πρέπει να έχουν βασικές γνώσεις από το μάθημα της Χημείας και της Βιολογίας.

 

Απαιτούμενη Υλικοτεχνική Υποδομή

Χρονόμετρα, μετροταινίες, βιντεοκάμερα, φωτογραφική μηχανή, υπολογιστής (μπορεί να γίνει χρήση του Εργαστηρίου Η/Υ και του Εργαστηρίου Φυσικών Επιστημών)

Διδακτικοί Στόχοι

Α. Ως προς το γνωστικό αντικείμενο

Μελέτη της διακύμανσης της ταχύτητας με το χρόνο και την απόσταση. Να κατανοήσουν οι μαθητές ότι η ταχύτητα μεταβάλλεται κατά τη διάρκεια του αγώνα. Αυξάνεται προοδευτικά μέχρι μια μέγιστη τιμή και μετά ελαττώνεται μερικώς. Επίσης, να αντιληφθούν τη σπουδαιότητα της ιδανικής κλίσης του βατήρα εκκίνησης, ώστε ο αθλητής να επιτυγχάνει τη μέγιστη δύναμη εκκίνησης. Να συσχετίσουν τον αριθμό των διασκελισμών των αθλητών με την ταχύτητα των αθλητών. Να παρατηρήσουν την αλλαγή γωνίας του κατακόρυφου άξονα των αθλητών κατά τη διάρκεια του αγώνα. Τέλος, να γνωρίσουν τις χρονικές στιγμές άσκησης δυνάμεων στα πέλματα των αθλητών και τη διακύμανση αυτών των δυνάμεων.

 

Β. Ως προς τη χρήση των νέων τεχνολογιών

Οι μαθητές θα κάνουν χρήση τεχνικών βιντεοσκόπησης, ώστε να καταγράψουν την πλήρη κίνηση των αθλητών στους αγώνες των 100 μέτρων. Επίσης, θα επεξεργαστούν τα βιντεοσκοπημένα αρχεία εξάγοντας στοιχεία για τον αριθμό των διασκελισμών, τη συχνότητα και την διακύμανση της ταχύτητας.

Γ. Ως προς τη μαθησιακή διαδικασία

Οι μαθητές θα κατανοήσουν ότι οι επιστήμες δε διαχωρίζονται, αλλά υπάρχει μεταξύ τους ώσμωση. Η Επιστήμη της Φυσικής Αγωγής δανείζεται στοιχεία από τις Φυσικές Επιστήμες και αντίστροφα οι Φυσικές Επιστήμες αναζητούν ρεαλιστικά δεδομένα από τη φυσική άσκηση και εκγύμναση. Οι μαθητές κατανοούν τη διαθεματικότητα και αντιμετωπίζουν μια προβληματική από διαφορετικές οπτικές γωνίες. Τέλος, ενίοτε αφηρημένες ιδέες όπως ταχύτητα, δύναμη, μεταβολή της ταχύτητας λαμβάνουν πρακτική σημασία και υπόσταση.

 

 

 

Θεωρητική προσέγγιση

Η προσέγγιση της φυσικής κίνησης με νόμους της φυσικής είναι εξαιρετικά δύσκολη. Τα έμβια όντα και τα βιολογικά συστήματα συμπεριφέρονται με πολύ σύνθετους τρόπους. Ωστόσο, προσπαθούμε από πειραματικά δεδομένα και παρατηρήσεις να εξηγήσουμε τη συμπεριφορά αυτών των συστημάτων. Η Επιστήμη της Φυσικής και ειδικότερα η κινηματική και η μηχανική στηρίζονται σε δύο μετρήσεις. Στη μέτρηση της θέσης και του χρόνου. Αυτό θα επιχειρήσουμε να κάνουμε και στη μελέτη μας. Η καταγραφή της θέσης κάθε χρονική στιγμή θα μας δώσει τη τιμή της ταχύτητας κάθε χρονική στιγμή μέσω του τύπου . Στη συνέχεια μέσω του τύπου  μπορούμε να υπολογίσουμε την επιτάχυνση κάθε χρονική στιγμή του αθλητή και αν γνωρίζουμε τη μάζα του αθλητή να βρούμε τη δύναμη που ασκείται κάθε χρονική στιγμή μέσω του τύπου F=mα. Είναι σημαντική η γνώση της δύναμης γιατί ουσιαστικά μας δίνει τη δύναμη ώθησης του αθλητή προς τα εμπρός.

Επίσης, η εκκίνηση των αθλητών είναι σημαντική και πρέπει να ασκηθεί πάνω στο σώμα του αθλητή η μέγιστη δύναμη. Οι βατήρες εκκίνησης πρέπει να τοποθετηθούν στην κατάλληλη θέση, υπό κατάλληλη γωνία. Οι γωνίες των βατήρων και οι αποστάσεις σχετίζονται με το ύψος του αθλητή και με τη σωματοδομή του. Τέλος, η ισορροπία του αθλητή και η ευστάθεια του σχετίζονται με την κλίση του κατακόρυφου άξονα, του οβελιαίου. Η κλίση του οβελιαίου άξονα του σώματος του αθλητή σχετίζεται με την ευστάθεια του και τη μέγιστη απόδοση.

Μεθοδολογική προσέγγιση

Η μεθοδολογική προσέγγιση που θα ακολουθήσουμε κινείται σε δύο άξονες. Τον ιστορικό και τον επιστημονικό. Ακολουθώντας τον ιστορικό άξονα προσεγγίσουμε την ιστορία του αγωνίσματος των 100 μέτρων από την αρχαιότητα μέχρι και σήμερα. Παράλληλα, ακολουθώντας τον επιστημονικό άξονα, θα καταγράψουμε την κίνηση ενός αθλητή (θα είναι μαθητές) αγωνιζόμενου στο δρόμο των 100 μέτρων. Θα βιντεοσκοπήσουμε την κίνηση και θα την αναλύσουμε καρέ – καρέ. Επίσης, θα φωτογραφηθούν αθλητές – μαθητές στους βατήρες και κατά την εκκίνησή τους, ώστε να αποτυπωθούν οι γωνίες του σώματος. Οι μαθητές θα εργαστούν σε ομάδες στηριζόμενοι στις αρχές της ομαδοσυνεργατικής μεθόδου και ακολουθώντας τα στάδια της διερευνητικής μάθησης.

 

 

 

 Διδακτική προσέγγιση με ΤΠΕ

Η χρήση ΤΠΕ αφορά αφενός τη καταγραφή δεδομένων, αφετέρου την ανάλυση. Για την καταγραφή θα χρησιμοποιήσουμε βιντεοκάμερα, φωτογραφική μηχανή. Θα κινηματογραφήσουμε αθλητές – μαθητές από δύο κύριες οπτικές γωνίες: από το πλάι και από μπροστά. Για την ανάλυση θα χρησιμοποιήσουμε αντίστοιχο λογισμικό ανάλυσης των εικόνων που έχουμε βιντεοσκοπήσει. Βεβαίως, η σουίτα των office θα είναι απαραίτητο εργαλείο. Εφόσον δεν έχουμε τη δυνατότητα βιντεοσκόπησης ενός μαθητή-αθλητή, θα χρησιμοποιήσουμε για τον ίδιο σκοπό ένα από τα Video που μπορούμε να βρούμε στο διαδίκτυο.

 

 Το προτεινόμενο σενάριο

Το προτεινόμενο σενάριο ξεκινάει από την ιστορική αναδρομή του αγώνα των 100 μέτρων από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα. Εμπλέκει το δρόμο των 100 μέτρων των σύγχρονων Ολυμπιακών Αγώνων και προεκτείνεται στη Φυσική που περιλαμβάνει το αγώνισμα. Μελετούμε τη διακύμανση της ταχύτητας, την εκκίνηση του αγωνίσματος, τις κλίσεις του σώματος των αθλητών, τους διασκελισμούς, τις δυνάμεις και τις συχνότητες.

 

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΔΡΑΣΤΗΡΙΟΤΗΤΕΣ

Α. 1η διδακτική ενότητα

Παρουσιάζονται στους μαθητές το 7λεπτο βίντεο με τίτλο «Olympic Century -The history of the 100-metres race» και το 3λεπτο βίντεο με τίτλο: «One Race, Every Medalist Ever» του Πανεπιστημίου Columbia. Το πρώτο βίντεο εξιστορεί την ιστορία του δρόμου των 100 μέτρων από την αρχαιότητα μέχρι σήμερα. Το δεύτερο βίντεο αφορά την εξέλιξη των ρεκόρ του αθλήματος τις τελευταίες δεκαετίες. Οι μαθητές καλούνται να προβληματιστούν και να σχολιάσουν τις πληροφορίες του οπτικοακουστικού υλικού. Στη συνέχεια καλούνται να αναζητήσουν πληροφορίες σε διαδικτυακή εγκυκλοπαίδεια και να συγκεντρώσουν τα δικά τους ιστορικά στοιχεία.

Β. 2η διδακτική ενότητα

Με τη βοήθεια του  Φύλλου Εργασίας γίνεται καταγραφή ανά 10 μέτρα του χρόνου κίνησης του αθλητή. Συμπληρώνονται οι αντίστοιχοι πίνακες, υπολογίζονται οι αντίστοιχες ταχύτητες και επιταχύνσεις του αθλητή των 100 μέτρων. Σχεδιάζουμε τις αντίστοιχες γραφικές παραστάσεις. Οι μαθητές καλούνται να σχολιάσουν τις παρατηρούμενες διακυμάνσεις και μεταβολές.

Γ. 3η διδακτική ενότητα

Με τη βοήθεια του  Φύλλου Εργασίας βιντεοσκοπούμε μαθητές – αθλητές των 100 μέτρων και αναλύουμε την κίνηση τους. Βιντεοσκοπούμε από μπροστά και από το πλάι τους αθλητές και παρατηρούμε την κίνηση του σώματός τους, τους διασκελισμούς, την κλίση του οβελιαίου άξονα. Καλούμε τους μαθητές να παρακολουθήσουν το βίντεο http://www.youtube.com/watch?v=Z3gKkq6jjss να μετρήσουν τους διασκελισμούς των αθλητών και να εξάγουν συμπεράσματα.

Δ. 4η διδακτική ενότητα

Με τη βοήθεια του  Φύλλου Εργασίας ζητάμε από τους μαθητές να μελετήσουν την κλίση του οβελιαίου άξονα των δρομέων των 100 μέτρων. Παράλληλα θα αναζητήσουν τη βέλτιστη γωνία των βατήρων εκκίνησης. Η μελέτη μπορεί να γίνει με τη βοήθεια του βίντεο:

http://www.youtube.com/watch?v=Og3DahGtKXU.

Ε. 5η διδακτική ενότητα

Με τη βοήθεια του  Φύλλου Εργασίας οι μαθητές καλούνται να μελετήσουν τις ασκούμενες δυνάμεις από τους αθλητές στο στίβο και το χρόνο επαφής των πελμάτων. Επίσης, τις ταχύτητες και τις επιταχύνσεις των αθλητών. Οι μαθητές θα αντλήσουν χρήσιμες πληροφορίες από το βίντεο:

http://www.youtube.com/watch?v=lHo9e-fdAbM

ΣΤ. 6η διδακτική ενότητα

Με τη βοήθεια του τρίτου σκέλους του Φύλλου Εργασίας οι μαθητές καλούνται να διερευνήσουν τα ενεργειακά συστήματα που παρέχουν ενέργεια στο ανθρώπινο σώμα. Επιδιώκουμε να συνειδητοποιήσουν οι μαθητές πως η “ανθρώπινη μηχανή” έχει περισσότερους από έναν ενεργειακούς μηχανισμούς τους οποίους κινητοποιεί κατά περίπτωση και ανάλογα με τις ενεργειακές απαιτήσεις. Σημειώνουμε την ιδιαιτερότητα της “ανθρώπινης βιολογικής μηχανής” η οποία σε αντίθεση με οποιαδήποτε άλλη μη βιολογική μηχανή, έχει τη δυνατότητα να μεταβάλλεται, να βελτιώνεται και να  αναπτύσσεται ανάλογα με τις ενεργειακές απαιτήσεις μας.

 Επέκταση

Η πειραματική διαδικασία, η μεθοδολογία και οι τεχνικές μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για τη μελέτη αγώνων δρόμου μεγαλύτερων αποστάσεων, όπως τα 200 και τα 400 μέτρα. Κάποια από τα συμπεράσματα μπορούν να έχουν εφαρμογή  και στις τρεις κατηγορίες των  αγωνισμάτων του στίβου αλλά και γενικότερα σε όποιο άθλημα απαιτεί ταχύτητα.

 

 

                                                                                                                                                          

                                                               Καμπύλης Νίκος ΠΕ11

                                                                           Χιωτέλης Ιωάννης ΠΕ04.01

 

 

 

 

Προτεινόμενη Βιβλιογραφία     

 

Αλεξόπουλος, Κ.,  Μαρίνος, Δ. (1995). Μηχανική, Γενική Φυσική, Τόμος  Πρώτος,      Αθήνα: Εκδόσεις Ολυμπία.

 

Brandon, L. (2010). Προπόνηση Ταχύτητας. Αθήνα: Εκδόσεις Π.Χ. Πασχαλίδης.

 

Cameron J.   Skofronick J.   Grant R. (2002). Φυσική του ανθρώπινου σώματος . (Μτφ). Γεωργίου Ε.  Γιακουμάκη Ε.  Κόττου Σ.  Νταλλές Κ.  Σερέφογλου Α.  Σκυλάκου Α.  Eκδόσεις: Παρισιανού, ISBN: 978-960-394-102-6, 2002

 

Goff, J.E. (2010). Gold Medal Physics: The Science of Sports. JHU Press.

 

Hamill, J., Knutzen, K. (2007). Βασική Βιο-Μηχανική της Ανθρώπινης Κίνησης. Μετ: Μπουντόλος, Κ. Αθήνα: Ιατρικές Εκδόσεις Πασχαλίδη

 

Hugh D. Young, (1994). Πανεπιστημιακή Φυσική, Τόμος Α΄, Αθήνα:Εκδόσεις        Παπαζήση.

 

Κλεισούρας, Β. (2007). Εργοφυσιολογία.  Αθήνα: Ιατρικές Εκδόσεις Π.Χ.

Πασχαλίδης.

 

Ολυμπιακά Ιστορικά (2002). Η Ιστορία των Ολυμπιακών Αγώνων. Τόμος 1ος  & 2ος . Αθήνα: Εκδόσεις Ελευθεροτυπία

 

Παπαϊωάννου, Α & άλλοι (2007). Φυσική Αγωγή. Β΄ Γυμνασίου: Βιβλίο       Εκπαιδευτικού. Αθήνα: ΟΕΔΒ

 

Χατζηχαριστός Δ. (2012). Παιδαγωγική Θεμελίωση της Φυσικής Αγωγής, Αθήνα: Εκδόσεις Συμμετρία.

 

Σχολιάστε

Top