运动生物力学的作用范文1
摘 要 教练员或教师的指导语在运动训练和教学中起着重要的作用，指导语是否简洁明了对运动员的科学训练起着画龙点睛的作用。动作技术原理可以通过教练员在指导语中加以凝炼，在指导时让运动员、学生明确训练的关键所在，能起到意想不到训练、教学的效果。
关键词 动作技术原理 指导语 应用
一、前言
知识如何转化成生产力，是当前我们十分关注的话题，在体育训练中，即如何将体育科学知识应用于训练当中，使很多教练员都在探索的问题。对教练员的训练方法研究的很多，很少有文章对教练员的指导语作专门的研究，特别是将运动生物力学知识贯穿其中的研究少之又少。
本文首先提两个概念界定，第一研究的是新疆地区的教练员的指导语；第二动作技术原理是指完成某项动作技术的基本规律，它适用于任何人，不考虑运动员的性别、体型、运动素质的发展水平和心理因素等个体差异，是具有共性特点的一般规律。
教练员在训练中不能违背动作技术原理，研究各项动作技术确立，动作技术原理，建立动作技术模式来指导教学和训练，在体育教学中，讲清楚动作技术原理是非常重要的，要使学生懂得怎样做和为什么这样做，即不仅要知其然，还要知其所以然。对优秀运动员的动作技术进行生物力学研究，是以生物学和力学理论为基础，通过对高水平的运动实践的检验来总结先进的动作技术原理，建立运动技术模式。如何将动作技术原理转化为教练员简洁的指导语，使运动员在学习和训练中能清晰的明白教练员的意图，能迅速改进训练中出现的错误，值得我们研究。
二、研究对象与方法
新疆第十、十一届全运会的一线教练员和基层教师的指导语，参加运动会的运动员，田径运动中的一些动作技术原理。
（一）访谈法
（二）文献资料法
（三）举例法
三、研究结果与分析
（一）教练员指导语中运用生物力学知识的基本情况
笔者调查了乌鲁木齐市参加新疆第十、十一届全运会的教练员与运动员，就教练员的指导语与运动员是否理解教练员的指导语等问题作了专门调查，运动员结果如下：
表1 您的运动技能知识是从教练或教师指导语中得来的吗
由此表可见，运动员的运动技能知识主要从教练员与教师处获得，若教练员与教师对运动技能理解有误，则可能影响运动员的成绩。
表2 对不同等级的运动员对教练员指导语持疑问的调查结果
通过表2可以看出，运动员的级别高，对教练员指导语持疑问的比例越高。这是因为随着运动员的水平增加，对运动技能的理解加深，求知欲越旺，其主观能动性越大，越渴望了解运动技术原理。若这时教练员没有因势利导，则运动员疑问增加。
对教练员运用指导语作了调查如下：
表3 您在指导语中有意识的运用运动生物力学知识吗
通过对教练员的访谈以及他们对生物力学的知识的了解发现，教练员很少主动将生物力学知识结合指导语运用于训练实践中去，结果导致指导语含糊不清，目的性不强。调查运动员中发现，运动员对素质练习感觉教练员指导语的作用很大，在技术练习中对教练员的指导语理解不清，其实，这也反映出教练员运用生物力学知识到指导语中并不多，因为生物力学知识主要用于动作技术原理方面，教练员主要靠以往的经验在教运动员。
通过对教练员的访谈，发现很少有教练员参加过运动生物力学知识的培训，当然这也和我区这类培训次数少、科研单位的从业人数少有关，这应引起重视。
（二）教练员指导语中动作技术原理在指导语中的举例
1．在田径运动中的应用举例
田径运动中跳高是一项对技术要求较高的项目，作为一名教练员，首先要明白跳高的共同规律与原理，然后将其转化为自己的指导语。在起跳瞬间，运动员所受合力为：支撑力-重力=ma可见，支撑力若想变大，只有将a变大，而a是上臂和摆动腿与躯干的相对速度来衡量的，相对速度越快，a越大，因此，在起跳瞬间，指导语要强调上臂和摆动腿的快速上摆。运动力学中的相向运动原理告诉我们，物体在腾空状态下身体某部分的转动能引起身体另一部分向相反的方向转动，这样，在跳高过杆形成背弓阶段，给队员的指导语是努力仰头，这样，自然形成好的背弓。之后，指导语中要强调迅速将头抬起，小腿自然就会快速上摆，以便顺利过杆。
2．在体操中的应用举例
根据转动守恒定律和动量矩守恒定律可知，转动惯量小则转动速度快，而转动惯量和转动半径有关，转动半径小则转动惯量小。因此，在体操中的一些翻滚动作，如前滚翻、后滚翻、空翻等动作中，教练员给队员的指导语是团身要紧，目的是减小转动惯量，而不仅仅是强调速度。因为运动员自己也想提高速度，心里就会很着急，越是着急越做不好动作。因此，这时的指导语要起到点睛之笔，团身要紧队员可以通过自己身体感受。
3．在短跑中的应用举例
在短跑的加速跑阶段，教练员都在强调速度，我们知道，这一阶段，尽量要发挥地面支撑力的效用。因此，根据力的分解，要尽量的减小垂直方向上的力，增加水平方向的力。这一阶段给运动员的指导语是不要过早地将身体抬起。在平时训练中，仔细观察，若发现运动员上下肢折叠不充分，在指导语中要强调折叠充分。因为上下肢折叠充分，也相当于减小转动半径，从而减小转动惯量，达到增加转动速度的效果。
4．在体育常识中的应用举例
体育教师给学生解答疑问时，若在讲解中加入运动生物力学知识，便可做到有根有据，让学生不仅知其然，还可知其所以然。笔者用一例以飨读者，曾经遇到学生问为什么蹲式起跑比站立式起跑要好。在给学生讲解指导中运用生物力学知识，讲明在起跑瞬间，下肢给地面以作用力，地面反作用于下肢的力是推动人体向前跑的力，这个力可以分解为垂直方向的力和水平方向的力，蹬地角越小水平方向力越大，对速度贡献越大，而蹲踞式起跑正是蹬地角比站立式要小。
（三）教练员指导语的重要性
通过对运动员和学生的访谈发现，认为指导语对其作用很大的所占的百分比分别是：非常重要占12.3%；重要62.7%；一般14.7%；说不清11.3%。可见大多数运动员认为指导语重要，并认为指导语对主要对自己理解技术动作原理很重要，认为指导语对提高教学训练和比赛成绩很有用。通过对比不同水平运动员对指导语的理解水平，发现，运动水平越高的运动员理解指导语的能力越强，但也出现了有趣的现象，即疑问率很高，这从一个侧面反映出其教练没有将生物力学知识很好的运用到指导语中去，与前面的调查相吻合。
四、结论与建议
（一）新疆地区教练员在指导语中运用生物力学知识的不多。有两个方面的原因，一是教练员本身对生物力学知识掌握不足，第二是教练员没有意识到将生物力学知识用在指导语中去。解决这两方面不足的方法是：迅速补习生物力学知识，因为教练员本身有大量的实践经验，只是把这些经验不能很好的表达出来，通过学习，明白其中的动作技术原理，便能达到实践与理论的相互促进。
（二）生物力学知识若能与指导语结合，对训练能起到事半功倍的效果。因为其主要是讲解动作技术原理的一门学科，教练员掌握了运动技术原理，便可针对运动员在某一技术环节中的错误，专门进行指导，提高训练效率。结合的方法是通过学习，有意识的将生物力学知识贯穿于训练中去，通过实践检验理论，通过理论指导实践，互相促进。
（三）运动员普遍感觉教练员在指导语中加入生物力学知识，对自己训练帮助很大，其运动知识主要来源于教练员，教练员掌握科学训练知识队队员形成正确的技术动作至关重要。并且，教练员要利用运动员的求知欲，将正确的知识传授给他们，对培养运动员今后的体育兴趣及良好的体育观念有所帮助。
（四）新疆地区应多举行一些生物力学和训练相关的培训，采用请进来、送出去的方式。如邀请内地有经验的专家讲学，以及将本地相关人员送出去培训。
参考文献：
[1]全国体育学院教材委员会.运动生物力学[M].人民体育出版社.
运动生物力学的作用范文2
1．“惯性”的本质．惯性是物体的固有属性，不论宏大物体，还是微小粒子，不论固体、液体、气体，不论静止物体，还是运动物体，不论物体在地球上，还是在月球上．一切物体在任何时刻，任何情况下都具有惯性．这一点应讲深讲透，教师应抓住概念中的关键字“一切物体都有……的性质”，反复讲授，引导学生讨论，理解概念本身含义．教师应在下列方面讲清其内涵．惯性是物体的固有属性，既然是固有性质，就不能说物体处于匀速直线运动状态或静止状态时有惯性，而运动状态改变或所受合外力不为零时就没有惯性，也不能说惯性“仅在物体处于匀速直线运动状态或静止状态时起作用”，而“在物体运动状态改变或所受合外力不为零时不起作用”．再结合“行驶中的汽车或火车，由于惯性，不能立刻停止，即使紧急刹车，也要向前运动一段距离才能停下来”这一实例，指出“对运动物体即使加上很大的阻力，要使它停下来仍需一段时间”，正是运动物体要保持匀速直线运动状态（因而力图反抗速度减小）的性质表现；再以汽车出发时即使加大油门使牵引力很大，也不可能立刻开得很快为例阐明“对静止物体即使加上很大的推动力，要使它达到某一速度仍需一段时间”也正是静止的物体要保持静止状态（因而力图反抗速度增大）的性质表现．然后根据这两方面的表现，对照概念，使学生明确惯性是物体具有保持原有运动状态不变的一种“惰性”，即使物体受到外力作用，运动状态改变了，但它的“惰性”还是存在，因此惯性不会消灭，是物体本身具有的．
2．“惯性”与“第一定律”的区别．学生往往把牛顿第一定律的内容当做惯性概念，即“惯性”与“惯性定律”混为一谈．这也正是他们认为物体只有在不受外力作用时才有惯性．为了纠正这种错误，除了使学生能准确地叙述惯性和牛顿第一定律的内容，还应该使学生知道它们的区别：惯性是一切物体固有的属性，是不依外界（作用力）条件而改变，它始终伴随物体而存在．牛顿第一定律则是研究物体在不受外力作用时如何运动的问题，是一条运动定律，它指出了“物体保持匀速直线运动状态或静止状态”的原因．而惯性是“物体具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态”的特性；两者完全不同．为何牛顿第一定律又叫惯性定律，是因为定律中所描述的现象是物体的惯性的一个方面的表现，当物体受到外力作用（合外力不为零）时，物体不可能保持匀速直线运动状态或静止状态，但物体力图保持原有运动状态不变的性质（惯性）仍顽强地表现出来．
3．“惯性”与“力”的区别．学生往往把“惯性”当做力，认为“子弹离开枪口后还会继续向前运动”，“水平道路上运动着的汽车关闭发动机后还要向前运动”这些都是“惯性”这个力作用的结果等．为了纠正这种错误，可结合力的概念，要求学生去寻找施力物体，让他们碰壁，再引导学生分析惯性与力的区别：①物理意义不同；惯性是指物体具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质；而力是指物体对物体的作用．惯性是物体本身的属性，始终具有这种性质，它与外界条件无关；力则只有物体与物体发生相互作用时才有，离开了物体就无所谓力．②构成的要素不同：惯性只有大小，没有方向和作用点，而大小也没有具体数值，无单位；力是由大孝方向和作用点三要素构成，它的大小有具体的数值，单位是牛．③惯性是保持物体运动状态不变的性质；力作用则是改变物体的运动状态．
4．“物体惯性”与“外力作用”的辨证关系．物体原来具有某个速度，物体惯性则力图使其继续保持这一速度，但力图保持与能否保持则是不同的．当物体受到合外力为零时，物体可保持这个速度，当物体所受合外力不为零时，物体便不能再保持原来的速度，运动状态就发生了变化．物体的惯性和外力作用这一对矛盾的对立统一，形成了宏观物体的形形的各种复杂的运动．如果没有外力，物体也就没有复杂多样的运动形式；如果没有惯性，物体的运动状态改变不需要力的作用．只有当我们理解了惯性与外力作用的辨证关系，就不难解释惯性现象．例如“锤子松了，把锤把的一端在物体上撞几下，锤头就能紧套在锤柄上”这是因为锤与柄原来都向下运动，柄撞在物体上受到阻力作用，改变了它的运动状态，就停止了运动，锤头没受阻力仍保持原来运动状态，继续向下运动，这样锤头就紧套在锤柄上了．
运动生物力学的作用范文3
论文关健词：多媒体教学；缺陷剖析；运动生物化学；精品课件；对策
多媒体教学课件在大学课堂上得到推广和普及得力于它是一种现代化强有力的辅助教学手段，对于大面积提升教学质量发挥了巨大的作用。但是，不论那一类多媒体教学课件不可能制作得十分完善，难免存在缺陷，而这些取决于课件设计者的综合水平。
随着现代科学技术的飞速发展，制作多媒体教学课件水平不断提高。运动生物化学精品课件不断推出，教师使用这些多媒体教学课件感觉十分顺手，优越性明显。更加激发了更多的教师学习如何使用多媒体课件教学的知识体系，动手制作多媒体教学课件的热情，纷纷将传统的运动生物化学教学方法融入到利用多媒体教学课件的教学中，使得运动生物化学的教学方法不断进步不断创新。然而，限于自身的能力和水平，也有相当一部分的教师由于对多媒体教学课件的原理相关知识缺乏、动手能力不强，无法制作出运动生物化学的多媒体教学课件，就是免强制作了也存在明显的缺陷。真正弄清多媒体课件教学的原理，解决多媒体教学课件在课堂教学中存在的缺陷和不足，制作出精品运动生物多媒体教学课件，才是运动生物化学教学改革的首要课题。
一、运动生物化学课堂教学采用多媒体教学课件仍不完善
现代科学技术的发展，使得信息获取、处理和传送变得十分简便。基于“云计算”强大的信息处理能力非常便捷地通过屏幕将视频、图、文、声和音像等直观展示出来、生动地展现语言描述及教师形体语言难以表述的现象与过程。这对强化运动生物化学理论教学，提升运动生物化学实验教学都发挥着重要作用。可是，不少运动生物化学教师面对使用多媒体课件进行课堂教学造就的教学变革和教育变革缺乏了解和认识，局限于自身的知识水平对利用多媒体课件教学的原理理解不透，自己制作的运动生物化学课件的技术水平不高，导致使运动生物化学多媒体教学课件存在如下缺陷：
（一）运动生物化学教师利用多媒体课件教学手段能力强弱不一。对于沿用传统教学方法至今的个别运动生物化学专业课教师，总的来说都是年龄都偏大，计算机技能基础弱，自身的知识结构陈旧，十分缺乏对计算机科学的发展及软件功能的强大的了解，对运动生物化学教学中使用多媒体课件这一现代化教学手段的教学变革思想上准备不足，对多媒体教学课件的制作过程不清楚，所以对要自已如何去制作运动生物化学多媒体教学课件感觉难度大，自然就出现了优质教学资源难以充分利用，在实际教学中就会放弃多媒体课件教学手段中的音响效果、动画、影像等在对体现运动生物化学教学过程的真实性、生动性、直观性和实际效果，只能沿用传统的教学手法。对已具备相当计算机信息技术基础的大学生，仍沿用传统的教学方法已经不能满足当代大学生的基本需求，教师的教学能力遭到质疑，造成实际上运用运动生物化学多媒体教学课件的不足和缺陷。一个众所周知的事实是：制作出一个好的运动生物化学多媒体教学课件要消耗大量的时间和经费，程序又比较复杂，比过去的备课工作显得既繁琐，又大增加了工作量，借用其他学校制作的运动生物化学多媒体教学课件又不太合适，这就是当前运动生物化学多媒体教学课件存在的实际问题。
（二）屏幕显示替代了教师板书和教学引导，失去了传统教学应有的活性。多媒体技术集多种现代科技手段来阐述运动生物化学中学生难以理解的文字说明、公式推导，尽可能地帮助学生理解课堂知识，由于运动生物化学课程理论复杂较难理解，课程相关知识抽象难以记忆，运动生物化学教学采取运动生物化学多媒体课件后，一切瞬间变得直观了，复杂的事物也变得简单了。如果仅用文字来表述很难体现出多媒体技术的先进性、适用性和科学性，其实质就是电子屏幕代替的黑板，并没有更多的不同，还缺少了师生间的互动。据了解相当一部分教师使用多媒体课件教学也仅仅停留在用电脑屏幕替代黑板进行文字板书的初级阶段，也是当前高校存在的利用多媒体课件教学时的普遍现象。当然也有部分青年教师则走向另一极端，什么都离不开计算机。传统教学中发挥教师主导作用对于他们来说已经不再可能，完全依靠运动生物化学多媒体教学课件来展示运动生物化学教学的全程教学。一切依赖多媒体技术，老师则自始至终控制设备，学生见不到教师的面，教师搞不清学生在通过学习后有何反应，师生不再互动，这种呆板的机械式的教学模式，使教师原来的主动式教学变成了由电脑控制的被动式教学，形成了实际上的教、学分离。
（三）利用多媒体课件仅停留在简单、机械的知识层展示，课堂缺乏生气。课件中的运动生物化学知识的单纯展示是多媒体课件制作中的另一个缺陷，在多媒体课堂教学中，使用最多的是Powerpoint制作的演示型课件，因为它便于操作和使用，当然它也是最低层次的课件。对于教育理念不能转变，现代计算机技术知识缺乏，动手能力差的运动生物化学教师来说，多媒体教学课件应该涵盖些那些内容，如何制作才是科学的有效的。根据以往的经验在制作多媒体课件时，他们一味地追求本课程知识的覆盖面，使运动生物化学课件变成了word文档的演示档，不但课件占的空间大，不仅分散学生的注意力，难以收到预期效果。因为这种课件所展示的更多的是技术理论和原理，对体育教育专业的学生的运动生物化学教学极不适合。究其原因，主要是这样制作的运动生物化学课件的难度小，技术含量低，容易做到。若要制作可视频且能体现图、文、声、情特色，色彩丰富的优质运动生物化学多媒体教学课件，难度自然要大许多。仅仅依靠专业课的教师来完成优质多媒体教学课件是不现实的，根据课件制作要求必须请精通计算机技术的专业人士参与其中，共同制作运动生物化学多媒体教学课件或其他专业的多媒体教学课件，这样既解决了专业层面的问题同时也解决了技术层面的问题。
如何解决多媒体教学课件制作中存在的缺陷和不足问题，最关键的是精力的投入，时间的投入，资金的投入和技术的投入，切实解决多媒体教学课件制作过程中各个层面的问题。
二、弥补多媒体技术课堂教学缺陷的对策
（一）强化计算机技能学习，掌握先进的多媒体教学课件制作技术。运动生物化学教学不仅是要从分子层面传授运动与人体的生化反应之间的关系问题，还要让学生深刻理解其原理，运动生物化学教师上课时必须把握全局。要做到这一点，必须解决运动生物化学教师对多媒体教学课件在实际教学过程重要性的认识问题。在传统注入式教学活动的基础上，充分利用计算机辅助教学、多媒体信息技术手段，将深奥复杂难懂的运动化学原理和新陈代谢变化过程直观化、简单化，是激发学生热爱本课程学习热情的原动力和对运动生物化学实验能力发展的重要过程。现代科学技术发展的今天，要让运动生物化学教师清楚地认识到，评价教师教学水平高低的一项重要数据就是实际应用多媒体教学课件的能力。转贴于 可见强化现代科学技术修养是运动生物化学课程专业教师自身素质提升必不可少。
（二）投入运动生物化学理论与实验教学中，运用现代计算机多媒体技术制作体育本科专业运动生物化学教学高质量的课件。在运动生物化学课程体系中，因知识结构的教学理念较为注重对事物原理和理论的研究，自然在运动生物化学教学过程中对文字叙述和公式的推导较多，制成的运动生物化学多媒体课件难免以文档形式展示。但是，运动化学精品课程的建设是基于对工作环境研究和工作过程教育的实践性内容，如果制作的运动生物化学多媒体教学课件也只有文字和公式，必然导致课件内容单调、枯燥和贫乏。因此，制作者要投入运动生物化学理论与实践教学中，既要熟悉运动生物化学理论与实验过程，熟悉“图、像、音、画、动漫”运用技能，才能制作出符合本科体育专业运动生物化学课程的好课件。虽然从事教学时间较长的教师的计算机操作和软件应用能力不如青年教师。但是，他们的优势是教学实践经验丰富。所以，必须让从事教学时间长的教师加强现代计算机教育技术手段的培训力度，提升计算机技术的应用能力，而让青年教师强化实践训练，二者取长补短共同制作运动生物化学多媒体教学课件，才能出精品。才能为克服课件制作过程中存在的缺陷，从而打下打下良好的基础。
（三）强化运动生物化学教师计算机应用技术知识的培训，精心打造课件精品。把运动生物化学多媒体精品课件有效地在课堂教学中使用，既能使课堂教学生动起来，内容和形式、时间和空间有机结合起来，将复杂变简单，将抽象变直观，枯燥乏味的原理和公式变得更有趣，体现无比优越性。运动生物化学多媒体教学课件精品的产生就必须在制作中解决以下三个方面问题：
1.教学思路要有前瞻性、设计思想要体现先进性，运动生物化学多媒体课件框架结构的搭建要呈现出科学性。在做任何事情首先要目标明确，构思精巧，清楚地表达出运动生物化学多媒体教学课件所要达到的预期目标。根据需求，收集好素材。根据“云计算”技术所具备的强大的处理音频、动画、文字、照片、图像、图、视频效果的能力将教学过程所教的内容变得通俗易懂，便于学生掌握有关知识。计算机对图形、图像、文字等处理能力的优秀，很容易把运运生物化学原理和实验操作变得简单明了，对运动生物化学课堂教学注入了活力，极为有利于提高运动生物化学课堂教学的质量。
2.大学课堂教学对象是大学生，根据所教班级学生的素质情况因地制宜量体裁衣制作适合本班学生的运动生物化学多媒体课件。因为不论何种教学方法其目标都是让学生积极主动地获取知识，学有所成。运动生物化学多媒体教学课件辅助教学也要从本班级学生的具体情况出发，既简单又实用。在制作运动生物化学多媒体教学课件时，弄清本班学生的知识结构情况，研究学生的真实水平，通过课件解决存在的实际问题。
运动生物化学多媒体教学课件的使用不能停留在低层次的单纯演示，要实现教师、学生和多媒体教学设备的对话、互动，在课件构思时根据需要安排人、机对话和师生间的交流方面的内容。运动生物化学教师应将课件设计成学生的追踪的焦点、和热点，并注意增强运动生物化学多媒体教学课件人性化界面，随着现代科学技术的进步，将来运动生物化学多媒体课件的智能化程度不断增强，这样的设计出品的运动生物化学课件才真正体现了多媒体教学的精髓。实现运动生物化学多媒体课件教学的最优化，克服运动生物化学多媒体课件教学的缺陷。
3.崭新的教学理念要在运动生物化学多媒体教学课件中充分体现。不论何种教学课件都必须多做，反复做，在制作中学习，在制作中完善，在制作中提高，熟能生巧，只有熟悉了，运动生物化学多媒体教学课件制作才能升华产出课件精品，崭新的教学理念要在运动生物化学多媒体教学课件中充分体现。
成功的运动生物化学多媒体教学课件突显出一种崭新的教学理念，具备前瞻性和先进性及科学性，教学模式将根据随着时代的发展以时俱进不断更新。
运动生物力学的作用范文4
关键词： 高中物理 牛顿运动定律 “跳出课本看课本”
作为一名高中物理教师，我在教学之余听到最多的对高中物理的评价是“高中物理太难了，尤其是力学”。为什么物理学给人的感觉总是一个“难”字？高中生应该如何应对新课程理念下的高中物理，物理教师应该如何让学生更容易地理解高中物理知识，提高对物理的兴趣，让他们爱上物理呢？我觉得这是一个值得深思的问题。
一、物理教学体系是一个“螺旋上升”的过程。
真正称得上学习物理学应该从初中二年级开始算起。在初中阶段学生就已经接触到了物理学中绝大部分的分支学科，但是只是介绍一些较为简单的知识和结论，定性地研究一些物理现象，不注重更深层次的研究。到了高中阶段，物理学的体系基本展现出来，在初中的基础上再次加深研究，除了理解一些物理知识和规律，还要求学生能够分析物理过程，熟练地利用初等数学知识定量地解决物理问题，掌握物理的基本实验技能，以及利用高等数学的思维（例如：微分、积分的思想）研究某些简单的问题。这些知识和能力的培养是在为学学物理打好基础，做好过渡。而大学物理更是在高中物理基础上，将物理学的各个分支再次升华，将知识体系整理得更为系统，物理规律研究得更为透彻，物理现象的分析更为精确，但是最基本的切入点和思维方法还是与高中物理有着千丝万缕的联系。所以高中物理将是学生今后终身学习的基础。
学生感到物理学习困难的原因主要是对物理学的真谛和知识体系理解不深。
我在课后给学生辅导的过程中发现不少学生眼光太短浅，考完试成绩不好，在分析时只盯着一小块知识点。例如：一个学生在高一期末考试以后找到我，因为期末考试考得太差，向我咨询如何复习一下必修2。而我看到试卷的错题，显然不仅仅是必修2的问题，受力分析和牛顿第二定律的方程都有问题。我问他必修1学习得怎么样，感觉如何？他是这样分析的：必修1的第一章、第二章当时提前预习过，考试成绩都在八九十分，还很不错，到了后来有点沾沾自喜，所以第三章力和第四章牛顿运动定律成绩稍微差一点，但是高一期末考得还凑合，所以他认为必修1整体说来还是过得去，不需要复习。到了必修2突然完全没有头绪，一学期下来不知学了什么，也不知该怎么解题，所以他认为应当复习或者叫做重新学习必修2的知识，因为将来选科时他想选择物理。
我想这个学生的学习过程很有代表性，我们就这个实例来分析一下。
我想问这个学生或者我们教师一个问题：什么是物理学？
物理（Physics），拼音：wù lǐ，全称物理学。物理学是研究物质运动的最普遍形式的规律以及物质基本结构的科学。［1］在高中物理尤其是力学部分最突出的是研究物质运动的最普遍形式的规律。
二、高中物理教材（新人教版）必修1、必修2的知识体系
整个高一两本教材让学生认识了物质运动中最为简单的匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动（包括天体运动），而这些运动之所以能发生是因为运动的物体受到了相应的合外力的作用，也就是说有什么样的合外力就可以决定物体作什么样的运动，而物体作什么样的运动也反映了物体受什么样的合外力，这是一一对应的关系，而这种关系是由牛顿第二定律决定的。所以高一阶段学好力学的关键就是对牛顿第二定律的理解和应用。
必修1为了让学生更好地了解牛顿运动定律，在前三章作了铺垫：第一章、第二章通过简单的匀速直线运动和匀变速直线运动让学生了解了用哪些物理量，如何描述运动，以及加速度α的含义和求解方法，为F =ma中的a作了铺垫。第三章相互作用让学生通过对重力、弹力、摩擦力的研究，对力的性质和特点有所了解，进而知道如何求解合外力，即为F =ma中的F 作了铺垫。一切就绪以后就给出了牛顿的三个定律，以及牛顿运动定律的应用，包括已知运动求受力和已知受力求运动的两大类问题，以及超重、失重的生活现象。所以必修1的体系是很清楚的。
必修2除了机械能看似孤立以外依然是牛顿运动定律的应用。曲线运动和直线运动固然有不同之处，但是利用运动的合成与分解可以将曲线运动分解成直线运动来解决。而圆周运动更是由于合外力时刻指向圆心，与速度垂直，才使得物体的速率不变化，但是速度方向时刻变化，最终导致匀速圆周运动，所以依然有F =ma，只不过此时F 被叫作向心力，a叫作向心加速度。了解了这一点，只要找到物体受到的合外力，利用牛顿第二定律：F =ma=m =mω r=m ，其中a= =ω r= ，就可以解决圆周运动的问题。而天体运动则是在圆周运动基础上的进一步应用：F 是万有引力，a依然是向心加速度，即F =G =ma=m =mω r=m ，其中R为两物体间的距离，r为圆周运动的轨道半径。因此必修2中七章有六章实际上都是牛顿运动定律的问题，所以学好这个定律是掌握力学的关键，乃至对以后的学习都很有用。
而第五章机械能及其守恒定律真的是抛开了牛顿运动定律而孤立存在的吗？
我们知道当力的作用引起物置变化时，力就要做功。由牛顿运动定律可知，力是改变物体运动状态的原因。因此，力对物体做功的效果是改变物体的运动状态，力所做的功应与某种描述物体运动状态量的改变有关。这种描述物体运动状态的量称为动能。动能的变化与作用力所做的功之间的关系，称为动能定理。下面我们推证一下：
设质量为m的质点，在变化的合力 作用下，沿某曲线，由A点运动到B点，质点在A点和B点的速度分别为v 和v 。由牛顿第二定律得 =m ，质点在力 的作用下发生了元位移d ， 在d 内做的元功为dA= •d =m •d ，将d = dt代入上式得dA=m •d =m • dt=md • = md(v•v)=d( mv )变力 由A点运动到B点对质点所做的功
A=?蘩d( mv )= mv- mv（1）
这一结果表明，合力所做的功的确能够用一个运动状态量的变化来表示，这个运动状态量的形式是 mv ，我们把它叫动能，用E 表示，即E = mv 。
用E = mv表示质点在起点位置是的动能，用E = mv表示质点在终点位置时的动能，则（1）式可以写成A=E -E ，这就是质点的动能定理，可表述为合力对质点所做的功等于质点对动能的增量。
而对于质点系我们有
A +A =E -E （2）
在一般情况下，质点系的内力包括保守内力和非保守内力。因此我们可以把所做的功A 分成保守内力所做的功A 和非保守内力所做的功A 两部分，将A =A +A 代入（2）式，得A +A +A =E -E ，而保守力做的总功等于质点系势能增量的负值，即A =-(E -E )，代入上式得A +A =E -E +E -E ，即A +A =（E +E ）-（E +E ）。
上式等号右边第一项是质点系在B状态的机械能，第二项是质点系在A状态的机械能即
A +A =E -E （3）
上式表明：作用在质点系上的一切外力和一切非保守内力所做的功的代数和等于质点系机械能的增量。这就是质点系的功能原理。
由（3）式看出，当外力和非保守内力不做功，或所做的功的代数和为零，即A +A =E -E =0，则E =E ，或写成E +E =E +E 。
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这个结果表明：若外力和非保守内力不做功或做功代数和为零，则质点系的动能和势能可以相互转换，但它们的总和（即机械能）保持不变。这个结论称为机械能守恒定律。［2］
所以作为第五章的机械能部分也是源于牛顿运动定律的。
综上所述，其实高中整个力学都是在牛顿运动定律的基础上得到的，学生掌握好牛顿运动定律，理解知识和考试成绩都可以获得质的提高。
这个学生恰恰是没有学好最关键的牛顿运动定律部分，但是当时的考试没有引起他足够的重视。按照以上的思路我建议该生重新审视必修1、必修2这两本书，从必修1复习起，结果效果极好，做必修2的题目几乎不费力气。可见牛顿运动定律的基础是非常重要的。
当然这不仅仅是学生容易出现的问题，教师在授课中也容易忽视对教材的整体把握。如果教师能在教学过程中将牛顿运动定律的思想贯穿始终，我想学生就能够“跳出课本看课本”，原来两本书就是一个牛顿运动定律，一点儿也不难。
这一点，日本的教材处理得很好，我有一本《川教授的中学物理教案》，目录为［3］：第一章《力是什么》，作为铺垫；第二章《力和运动》，建立运动与力的关系；第三章《各种各样的曲线运动》，将运动的范围再次扩大，使学生自主应用牛顿运动定律解决问题。到此基本上将我们两本书的内容都囊括在内，我认为这对学生认识力学，认识牛顿，认识物理是一个很好的帮助。
学生的兴趣一方面来自个人的爱好，另一方面是信心的建立。很多学生一开始对物理都非常感兴趣，因为物理学涉猎范围广，实验多，和生活结合紧密。但一些学生因为题目难，考不好，而丧失了对物理学的兴趣，见到物理就怕，就躲，就不想学。因此在目前的高考形势下，更多的学生选择了文科，因为他们觉得花同样的时间文科更容易出成绩，更容易考上大学。目前许多学校文科9个班理科3个班这种不合理的文理选科失衡将会对高中教学和大学教育带来困难。
所以，我们的担子很重，要解决学生畏惧物理的问题，一方面需要学生的努力，另一方面作为物理教师的我们更要给学生指好路，铺好台阶，这样学生才能大胆地前行，也只有这样才更加符合新课改的精神。
参考文献：
［1］刘筱莉，仲扣庄.物理学史.南京：南京师范大学出版社，2001.
［2］彭长德.大学物理学.徐州：中国矿业大学出版社，1999.
［3］［日］川博著.吴宗汉，彭双朝译.川教授的中学物理教案.南京：东南大学出版社，2002.8.
运动生物力学的作用范文5
1从全局观点分析力学部分教材
从全局观点分析力学部分教材，揭示物理学的基本规律，有目的地提高学生的思维品质，增强学生的物理思维能力，对此应从以下三个方面认真分析教材。
1.1力学教材的基本知识结构。牛顿运动定律是经典力学的基础，也是经典物理的基础之一。动能定理和动量定理及其守恒定律为经典力学的栋梁。现行教材的体系是先讲静力学，后讲运动学，最后讲动力学。把牛顿三定律按三、一、二的顺序安排，第三定律放在静力学中讲授。这种安排符合由易到难、循序渐进的原则。即学习静力学时，有牛顿第三定律作准备知识，学习牛顿第二定律时，有力的合成与分解作先行。通过静力学的教学，要求学生正确理解力的概念。物体受力分析是力学中的关键，几乎所有的力学问题都要涉及物体的受力分析，所以静力学教学是最重要的基础。
1.2物理思维方式。思维是人脑对客观事物进行加工的过程，是人脑的功能，通过表象、概念判断和推理以及其它过程来反映客观现象的能动过程。物理思维就是运用思维的一般规律于物理学习、研究中所体现的具体的一种思维方式。在教材分析中掌握物理思维结构，就是要掌握怎样运用思维的基本形式（概念、推理、论证等）和思维的基本方法（比较、分类、鉴别、分析、综合、归纳、证明、反驳等）以便能更好地、有目的地培养学生的思维能力。
第一章“力”要重点讲清三种力产生的条件及力的大小和方向，为物体受力分析做好准备。力的三要素，在初中已经讲过，对质点来说不会发生关于力的作用点的问题，而对刚体来说，力的作用效果除了跟力的大小和方向有关外，还跟力的作用点的位置有关。教材中虽然没有明确提出刚体概念，但所说的物体都是指刚体。力的作用点可以沿力的作用线移到刚体内任一点而不改变力的作用效果。因此，与其说力的作用点是一个要素，还不如说力的作用线是一个要素。物体的平衡，用了“平衡”和“固定转动轴的物体”等理想模型方法；“力的分解和合成”用了分析、综合、等效的方法。
第二章“物体的运动”用了理想模型（过程模型）的方法。高中教材以初中教材为基础，先提出质点这个理想化模型，在研究物体在一直线上的运动以后，立即研究物体在一个平面内运动的有关概念、规律和描述方法。运动学是力学的重要组成部分，是学习其它各章的必备知识。对平面运动的速度的合成与分解运用了分析、综合、等效的方法。
第三章“牛顿运动定律”用了经验归纳方法论。虽然第一定律不能用实验直接证明，但由第一定律推导出的一切结论都与实验结果相符合，这就间接地证明了牛顿第一定律的正确性。当今的实验已能近似地验证这个定律，例如用气垫导轨实验，运动物体――滑块在水平方向可以近似地认为不受力，因而它近似地做水平匀速直线运动。随着科学技术的日益发展，牛顿第一定律有可能得到更加严密的证明。牛顿第二定律是通过实验归纳得出的。在功和能，机械能守恒定律，动量、动量守恒这几章中，主要是用了推理的方法。如教材中机械能守恒定律是借助于运动学和动力学的知识推导出来的。但应当明确一点，这是一条实验规律，是实践经验的总结，是客观规律的反映。这此规律能够相互推导，这说明它们之间存在着内在联系。动量定理出自于牛顿第二定律，又异于牛顿第二定律。牛顿第二定律是一个瞬时的关系，而动量定理则说明状态过程，它可以按过程始末状态处理物体的动量变化，而不必涉及过程的细节。如果只考虑两个物体的孤立体系，把牛顿第三定律与牛顿第二定律结合起来，就得到作用前后的总动量不变。我们可以用实验进行检验，牛顿也正是用这个方法验证牛顿第三定律的。
“振动与波”一章研究的主要方法是从一般到特殊的推理过程，运用了动力学和运动学的基本规律，导出满足机械能和机械振动规律的新结论。
1.3数学是表达物理学规律最精确的语言。在教学过程中，只有将教材的教学方法、结构搞清楚，才能达到运用数学方法解决物理问题的目的。在“力”这一章中，重点解决什么是矢量和矢量的运算方法问题。对物理矢量必须透彻理解，掌握其数学运算法则――矢量的平行四边形法则。引导学生对“代数和”与“矢量和”进行对比，体会矢量的质的差别，从而自觉地运用矢量运算法则。在“物体的运动”这一章中，先提出质点这个理想化模型，并研究质点动力学中的几个基本概念、位移、速度、加速度等。从数学角度分析这些量之间的函数关系（包括文字叙述、数学公式、函数图象等），再进行运动的合成与分解的矢量运算。
2物理教学即要发展学生的智力又要培养学生的能力
物理教学即要发展学生的智力，又要培养学生的能力，而后者较前者更为重要。从物理学本身来看，它研究的各种现象和规律是互相联系的。例如功和能的概念及能的转换和守恒定律，又渗透在各个分科中。教学职能即要从人类知识的总汇中挑选最精华的，运用最科学的方法传授给学生，又要使他们具有独立获取知识和驾驭知识的能力。要重视知识的传授，离开知识的掌握，能力的发展就成为无源之水，无本之木。
2.1系统化结构化的教学。在中学物理教学中，贯穿力学的两条主线――动能定理和动量定理、机械能转换和守恒定律及动量守恒定律。这两个定理、两个定律来源于牛顿运动定律，与牛顿三定律一起构成质点动力学的基本规律，是力学部分的重点知识。围绕这两条主线，要深入分析牛顿运动定律，为这两个定理打好基础。动量定理、动能定理是在牛顿定律基础上派生出来的定理或推论，它们提供的表达式与牛顿运动定律等价，可代替牛顿二定律的矢量表达式中的某分量式，而不是什么新的表达式。但是动量守恒定律是自然界最普遍的规律之一，能量守恒和转换定律也是反映自然现象的最重要的规律之一。它们的作用远远超出了机械运动的范围。
运动生物力学的作用范文6
摘要：随着力学着手于生物体，尤其是人体相关运动研究的开展，生物力学成为交叉领域中重要的学科体系，运动生物力学是基于生物力学学科之上，结合体育科学体系产生的一门新兴学科，它的产生和发展，在我国此学科在理论、研究方法、测量分析等方面均取得了一定的发展。但考察分析运动生物力学和生物力学的现状，在喜悦于长足进步的同时，不得不承认，运动生物力学的基础理论并不完备，发展趋势仍有局限。
关键词：运动生物力学；发展现状；发展趋势
我国现代运动生物力学出现于上世纪五十年代末期,开始阶段只有少数几个体育学院开了运动生物力学讲座或选修课,国家体委科研所成立了运动生物力学研究组。由于众所周知的原因,运动生物力学在这一时期发展缓慢，到现在虽然有了质的飞跃，但是不能忽视这门学科本身还是有待完善的。本文就运动生物力学在我国的研究方法、研究领域和方向及发展趋势进行简单的阐述和分析，并对我国的运动生物力学作出一些展望。
一、我国运动生物力学的研究现状
1.研究方法
（1）常用的研究方法及仪器。在中国体育科学学会和原国家体委科教司的支持下,运动生物力学分会组织国内多名本学科的专家、教授讨论、撰写成的《运动生物力学测量方法》一书编入了当前运动生物力学研究中使用的主要方法和仪器。包括运动学方法中的平面定机、平面跟踪、立体定机摄影摄像测量方法;动力学方法中的三维测力台测试方法、等速测力仪测试方法;生物学方法中的人体形态学测量方法、人体重心测量方法、肌电测量方法等。另外还收入了一些国内使用尚不普及和少量国外新近使用的测量方法,包括运动学方法中的立体跟踪摄影摄像测量方法、红外光点摄像、激光测试仪、分段计时测量方法;动力学方法中的A.K.M 和B.K.M 测力仪测力方法、T.K.K 测力仪测力方法、赛艇多参数遥测分析系统测试方法、动态力的应变测试方法、人体运动能量测量方法。此外,还有多机同步测量方法、神经网络模型分析方法、数学模型与计算机仿真方法以及运动生物力学测试资料的统计处理与分析方法等［1］。
（2）新的研究方法及仪器。高精度的高速摄像测量系统的应用: 高清晰度、高速度(100～200 场/s以上) 的摄机和录像解析系统。图像自动识别仪器开始应用。高精度的红外光点遥测分析系统已用于研究实践。运动专项的测试仪器和运动器材的研制。磁感应测量仪器研制成功。数学力学模型和人体运动仿真在体育运动技术研究中的应用。运动技术分析的“专家系统”与神经网络模型已经应用于人体运动技术研究。肌电图测试分析向定量化迈进［2］。
2.目前我国的研究领域
（1）优化运动技术。针对某一特定运动项目（ 如田径、球类、速滑等）进行分析，改善运动技术的表现。如《对我国4名优秀短道女运动员弯道技术的生物力学分析》、《用力学原理分析直道滑跑技术》、《排球前后排扣球运动学分析》等［3］。这些研究以使运动员训练科学化，符合力学原理，符合人体规律，从而获得最佳的技能表现。
（2）改进人体基础运动如走、跑、跳、推、拉等，除此之外，还包括区别于竞技运动项目动作、动作系的研究。如《走步运动转变为跑步动作下肢和骨盘之运动学变化分析》、《步态生物力学研究进展》等［4］。大众体育和学校体育受到的重视远逊于竞技体育，实际上，这些研究是非常重要的，因为这些技术研究只有专业的运动员和教练员才会用得上，对于大多数人而言，充分体现“ 民本思想”，改善人体基础运动、改善健康的研究才是真正需要的。
（3）数学模式与模拟。这类数学模式模拟及电脑模拟的研究针对运动技术及人体运动进行分析，此类研究有别于一般仪器进行测量的方法，所以单分为一类［5］。
（4）运动器材设备开发设计。主要关于运动器材设计及力学特征分析，如网球拍、运动鞋、训练器材等。这方面的研究如《不同劲度网球拍对恢复系数的影响》、《不同质地泳衣对速度的影响分析》等。
（5）运动伤害的研究。主要对运动伤害机制及运动护具进行研究，避免运动损伤的发生。如《体能动力损伤机制理论研究分析》。这类研究主要是在研究的过程中部分借助于运动生物力学的研究方法、测试方法来分析造成伤害的动作规律，与人体结构结合总结得出预防运动伤害的方法［6］。
（6）人体测量学的研究由清华大学、白求恩医大和国家体科所合作，采用CT测试方法结合计算机图像处理分析系统，于1995年正式完成了中国成年人人体惯性参数的测定。
二、我国运动生物力学的发展趋势
通过对第六届全国体育科学大会和第十八届国际运动生物力学年会的对比分析，可以大致看出我国运动生物力学的发展趋势。
（1） 计算机是运动生物力学发展的核心。运动生物力学的理论研究将偏重于计算方法的准确和简炼、理论研究的系统性和完整性。借助电子计算机实现快速精确的测量和实时处理人体运动的各种力学参数，实现综合分析和联机分析，以及实现自动化控制是科技发展的必然趋势。
（2） 竞技体育方面的研究更加依赖高新技术。运动生物力学的研究将更加注重训练实践，研究成果要能为竞技体育服务，运动测试仪器的专项化以及高新技术和高新材料和仪器的创新和发展是这一发展方向的具体体现。
（3）运动损伤康复的研究将更加深入，而且与运动专项结合更加紧密，肌肉生物力学已成为热门课题，对预防运动损伤的研究也将是一个热门课题，但对于分子生物力学方面的研究成果还很少，今后，应广泛结合运动生物力学和生物学、运动生理学、运动医学等学科中的研究方法，共同解决人体运动中的有关问题。
（4）研究对象更加广泛，运动生物力学研究除继续对竞技体育进行研究外，还应向青少年、老年人、残疾人的体育运动、军事技术动作以及与人体有关的一些设备。
三、运动生物力学的展望
从以上运动生物力学学科体系现状的分析，不难看出运动生物力学的发展仍存在一定的问题。学科可以研究的内容很多，任务也不尽相同，但为适应生物力学的发展和体育科学的发展，现在运动生物力学的发展应有所侧重。运动生物力学还有许多有待于解决的问题，它的实用价值也只刚刚显露初红。
（1）提高动作技术不再局限于表层研究分析动作技术，更多应着手于研究并提出技术训练的具体方案（有关如何实现优化动作结构）；研制设计专用或通用的辅助训练动作、设施及器械。
（2）基础理论的建设将为运动生物力学发展巩固根基，开拓视野，扩展研究与应用领域。
（3）深入研究运动损伤机制，模拟分析运动损伤过程，设计合理的运动设备（器材、服装、鞋等）以防止运动损伤。
（4）计算机模拟、仿真技术是运动生物力学研究的重要手段。（云南师范大学体育学院；云南；昆明；650031）
参考文献：
［1］ 王向东.运动生物力学方法研究现状及发展趋势［J］.中国体育科技,2003,39（2）:15-23
［2］ 洪友廉.第18 届国际运动生物力学会议论文集［C ］.香港: 香港中文大学出版社,2000.
［3］ 李毅均.排球后排扣球空中击球动作的三维高速录像分析［J］.西安体育学院学报,1997,(9):105-108.
［4］ 郭静如.中国运动生物力学的进展［J］.天津体育学院学报,1996,(6):89-92.
