數(shù)學(xué)知識(shí)架構(gòu)下的高中體育教學(xué)創(chuàng)新探析

毛建妮

摘 要：在體育教學(xué)中適當(dāng)滲透數(shù)學(xué)知識(shí)的講解，是為了使學(xué)生更易理解體育運(yùn)動(dòng)的原理，體驗(yàn)體育運(yùn)動(dòng)的美感，增強(qiáng)體育強(qiáng)身、體育愛國的思考，而且能讓學(xué)生把體育知識(shí)入之于耳，更能化之于心，落實(shí)于行動(dòng)之中。在各學(xué)科大力倡導(dǎo)學(xué)科核心素養(yǎng)的今天，體育教師首先提升自己的綜合學(xué)科素質(zhì)，將使體育學(xué)科迎來課程整合的新趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：高中體育；數(shù)學(xué)知識(shí)；學(xué)科整合；思維

作為一名體育老師，經(jīng)常聽到這樣的話：“你的數(shù)學(xué)是體育老師教的吧”、“搞體育的四肢發(fā)達(dá)、頭腦簡單” 。對(duì)此，筆者認(rèn)為：一方面體育教師的平均文化素養(yǎng)可能確實(shí)不及其它教師；另一方面，體育并非是沒有智力成分的簡單活動(dòng)，高超的體育項(xiàng)目不可能與簡單的體力活動(dòng)思維含量相同。體育中包含著很多數(shù)學(xué)、物理、生理、心理學(xué)知識(shí)，而且這些知識(shí)不僅是教師用來指導(dǎo)學(xué)生訓(xùn)練的教學(xué)基本功，也是學(xué)生掌握正確體育基礎(chǔ)知識(shí)、培養(yǎng)與提高體育技能所必需的素養(yǎng)。在此，筆者以數(shù)學(xué)為例，探究體育教學(xué)中如何有機(jī)滲透數(shù)學(xué)學(xué)科的元素，促進(jìn)體育教學(xué)的創(chuàng)新，帶動(dòng)體育教育質(zhì)量的提高。

一、利用數(shù)學(xué)估算，印證教學(xué)觀點(diǎn)

數(shù)學(xué)是人們生活、工作、學(xué)習(xí)的基本工具，在體育教學(xué)中，不少技能需要有數(shù)學(xué)知識(shí)的解釋與支撐。比如投擲鉛球時(shí)投擲方向與水平面之間的夾角以多少為宜、跳高時(shí)的起跳位置的安排，跑步時(shí)曲線前進(jìn)好不好、短路時(shí)為何要拉大步子……等等這些教師可以直接告訴學(xué)生，但很多學(xué)生并可能馬上記住，即使記住了也往往不以為然，他們可能更相信自己的特殊的“創(chuàng)新”做法，此時(shí)通過數(shù)學(xué)原理給學(xué)生講解一遍，學(xué)生就能心服口服地接納教師的觀點(diǎn)。有一次，在教學(xué)接力跑的理論課時(shí)，為了引出傳、接棒這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，我出未了一道思考題：牙買加選手博爾特在世錦賽上創(chuàng)下了9”58的世界紀(jì)錄，被稱為短跑飛人。而男子4×100米接力的世界紀(jì)錄也是由牙買加四名虎將創(chuàng)造的37”10，通過計(jì)算可以發(fā)現(xiàn)，四名選手的平均成績不到9”2，比博爾特的短路成績還好，請(qǐng)問牙買加隊(duì)的短跑飛人是否名不符實(shí)？當(dāng)時(shí)學(xué)生一下子想不通原因，我就讓大家想想短跑時(shí)的速度是如何變化的、是否勻速直線運(yùn)動(dòng)、接力跑是不是相當(dāng)于四次短跑？

終于有學(xué)生站起來回答說：“接棒的運(yùn)動(dòng)員可以提前起跑，他是偷跑的，那樣他們的平均成績就會(huì)超過100米短跑選手?！蔽铱偨Y(jié)說：”接力跑的成績其實(shí)是由棒的運(yùn)動(dòng)來決定的，接棒選手如果提前起跑，拿到棒時(shí)已經(jīng)不是從零開起了，也就是相當(dāng)于做了三次短跑的“偷跑“，只不過這個(gè)“偷跑”是規(guī)則所允許的提前跑。提前起動(dòng)處的標(biāo)志叫標(biāo)志線，傳接棒要求在20米接力區(qū)內(nèi)完成?！苯酉聛恚矣謫枺耗墙影舻膶W(xué)生是應(yīng)該慢慢跑，拿到棒后再加大速度呢，還是一開始就提速？如果某隊(duì)中有甲特別擅長起跑，乙不擅長傳棒，丙接棒失誤很多，那要怎么安排這個(gè)組的棒次？學(xué)也很快得出了合理的方案。

二、利用函數(shù)圖像，化解思想困惑

不但體育項(xiàng)目的規(guī)律可以用數(shù)學(xué)來解釋，而且在體育訓(xùn)練過程中的一些心理現(xiàn)象與心理問題，也需要用數(shù)學(xué)來理解，促進(jìn)學(xué)生養(yǎng)成良好的心理素質(zhì)與心理保健意識(shí)。

比如對(duì)于考試焦點(diǎn)，高中生聽到過很多老師的講解，但他們大多認(rèn)為在語數(shù)類學(xué)科考試中焦慮與體育類考試中是一樣的，這就是認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤。為此，筆者出示了葉克斯-道得遜定律的圖解讓學(xué)生分析：圖中橫坐標(biāo)為一個(gè)人對(duì)任務(wù)的動(dòng)機(jī)強(qiáng)度（同一任務(wù)的動(dòng)機(jī)越強(qiáng)，焦慮程度就會(huì)越高），縱坐標(biāo)表示的是學(xué)習(xí)效率（學(xué)習(xí)效率越高，成績就易于發(fā)揮），任務(wù)的困難程度是指智力活動(dòng)的難度。通過觀察學(xué)生發(fā)現(xiàn)：當(dāng)一個(gè)人接觸的是解難題之類的困難任務(wù)時(shí)，在動(dòng)機(jī)水平較底時(shí)，學(xué)習(xí)效率會(huì)最高；而對(duì)于體力勞動(dòng)類的簡單任務(wù)而言，其動(dòng)機(jī)水平較高時(shí)才容易有高效狀態(tài)。那么在體育運(yùn)動(dòng)中，焦慮程度較高時(shí)是否會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)成績產(chǎn)生很大的影響呢？我讓學(xué)生找到任務(wù)容易的那條曲線，并解讀在不同動(dòng)機(jī)下的學(xué)習(xí)效率，學(xué)生就恍然大悟了。

三、利用幾何圖形，欣賞體育之美

體育美是一個(gè)廣義的概念，其中最重要的一塊是體育的形式美，當(dāng)然形式美就離不開幾何構(gòu)圖。在大型賽事前，可以向?qū)W生進(jìn)行體育漫畫征稿，學(xué)生既可能手繪，也可以電腦制圖，然后在體育特色班級(jí)的墻報(bào)上掛上自制的體育幾何構(gòu)圖，或在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館的門口張貼帶有這些圖案的海報(bào)。學(xué)生不但能從中得到韻律與美的陶冶，還因此而增強(qiáng)了體育與美術(shù)、數(shù)學(xué)等學(xué)科的聯(lián)系。

四、利用數(shù)學(xué)思想，推行益智體育

“數(shù)學(xué)是思維的體操”，“體操”也應(yīng)該是擁有數(shù)學(xué)的智慧。 數(shù)學(xué)思想是數(shù)學(xué)規(guī)律探尋過程中形成的基本思維原則，它對(duì)一個(gè)人的邏輯思維能力與智慧的提升密不可分。當(dāng)前的高中體育教材，在內(nèi)容上比幾年前有了大幅度的擴(kuò)充，而且不少地方都開始開展一些因地制宜的特色體育項(xiàng)目，這就為學(xué)生具備運(yùn)動(dòng)智慧、培養(yǎng)思維能力提供了可能。比如說空竹是一項(xiàng)技巧性很強(qiáng)的活動(dòng)，他需要操作者對(duì)器材的熟練掌握，還需要一定的觀察、注意及靈活反應(yīng)的能力。再如中國象棋并非只是一種簡單娛樂工具，而是一種集觀察力、想象力與注意力與思維能力等多種智慧成分于一體的中華傳統(tǒng)體育項(xiàng)目，經(jīng)常參加中國象棋訓(xùn)練的選手其觀察力與反應(yīng)會(huì)比較迅捷，而且考慮問題比較全面。中國象棋下棋過程中有一個(gè)原則，那就是按照對(duì)自己最不利的可能去考慮問題，不能想當(dāng)然地認(rèn)為對(duì)方一定會(huì)按自己的思路來應(yīng)對(duì)，這時(shí)就要運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)中分類討論的思想，只有窮盡所有可能都安全而且能克敵制勝的情況下，棋手的這一步才是有效的。下棋過程中，某幾個(gè)來回可以整合為一個(gè)環(huán)節(jié)，因?yàn)檫@個(gè)過程是經(jīng)高手反復(fù)實(shí)踐而證明了的，這相當(dāng)于數(shù)學(xué)中的定理，選手運(yùn)用數(shù)學(xué)整體思想去考慮，這樣就能化解理解上的難度，增加思維速度。其實(shí)有些體育項(xiàng)目，象武術(shù)，為了掌握其動(dòng)作要領(lǐng)，我們把他分割成分塊來訓(xùn)練，然后將每一塊作為一個(gè)整體，學(xué)生就易于記憶，道理也是一樣的。

五、利用數(shù)學(xué)原理，理解賽事規(guī)律

當(dāng)前，在高中體育教學(xué)中，增加體育欣賞與競(jìng)技體育知識(shí)的了解，有助于培養(yǎng)學(xué)生的積極進(jìn)取心與愛國熱情。體育比賽不但是技能與體力的較量，也是智慧與思維的較量，成績的好壞還受場(chǎng)地、天氣及個(gè)人心理狀況的影響，所以我們不但要讓學(xué)生看懂比賽的過程，還要領(lǐng)悟其中的一些奧秘。

比如乒乓球是中國隊(duì)的強(qiáng)項(xiàng)，而國際乒聯(lián)現(xiàn)在已經(jīng)將原來的21分制換成了11分制。蔡振華開開玩笑說：“如果改為一分制的話，人人都可以拿冠軍了?！焙髞碛腥擞纸ㄗh把原來的7局4勝改為5局3勝制甚至3局2勝制，在倫敦奧運(yùn)會(huì)上，國際乒聯(lián)又將比賽規(guī)則定為每個(gè)國家男女各只能有兩名選手參考單打比賽。這些問題都可以用概率知識(shí)來進(jìn)行理解，但是計(jì)算比較繁雜，我們不妨從簡單的假設(shè)開始：設(shè)我國選手甲對(duì)外國選手乙單場(chǎng)球獲勝概率為2/3；如果采取三局二勝制，我國運(yùn)動(dòng)員以2比0取勝的可能性是：2/3×2/3=4/9，以2：1取勝的可能性為：2/3×2/3×1/3×2=8/27，兩種情況加起來，我國選手獲勝的概率為：20/27，大于2/3，由此可以推理，比賽場(chǎng)次越多，我國選手獲勝的可能性就越大，所以有些國家為了限制我們獲勝，就會(huì)想方設(shè)法減少場(chǎng)次。通過教師的引導(dǎo)，學(xué)生的計(jì)算，大家就明白了乒乓球規(guī)則的制訂會(huì)對(duì)不同國家的榮譽(yù)造成一定的影響，這樣學(xué)生就能把問題看得更清楚，從中也培養(yǎng)了學(xué)生關(guān)心賽事、活用知識(shí)的品質(zhì)。

在體育教學(xué)中適當(dāng)滲透數(shù)學(xué)知識(shí)的講解，其目的是為了使學(xué)生更易理解體育運(yùn)動(dòng)的原理，體驗(yàn)體育運(yùn)動(dòng)的美感，增強(qiáng)體育強(qiáng)身、體育愛國的思考。教學(xué)實(shí)踐中，我們不僅能讓學(xué)生把體育知識(shí)入之于耳，更能化之于心，落實(shí)于行動(dòng)之中。當(dāng)然，教師能認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)嘏c學(xué)生探討體育相關(guān)的數(shù)學(xué)問題，學(xué)生對(duì)教師的分析往往是大為折服，這也有助于教學(xué)威信的提高。其實(shí)一個(gè)體育教師的素質(zhì)遠(yuǎn)不是體育素質(zhì)那么簡單，如果能與學(xué)生同步，學(xué)學(xué)生所學(xué)，思學(xué)生所思，那樣就能真正實(shí)現(xiàn)以生為本的人性化教學(xué)，變簡單體育為思維體育。在各學(xué)科大力倡導(dǎo)核心素養(yǎng)的今天，體育教師首先提升自己的綜合學(xué)科素質(zhì)，將使體育學(xué)科迎來課程整合的新趨勢(shì)。

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