人体运动生物力学研究范文篇1

1注重教育理念的更新

高中物理课程总目标提出：“让学生学习终身发展必备的物理基础知识和技能，了解这些知识与技能在生活、生产中的应用，关注科学技术的现状及发展趋势。学习科学探究方法，发展自主学习能力，养成良好的思维习惯，能运用物理知识和科学探究方法解决一些问题。发展好奇心与求知欲，发展科学探索兴趣，有坚持真理、勇于创新、实事求是的科学态度与科学精神，有振兴中华，将科学服务于人类的社会责任感。了解科学与技术、经济和社会的互动作用，认识人与自然、社会的关系，有可持续发展意识和全球观念。”“过程与方法”目标的实现有助于课程总目标的实现，对培养学生科学探究能力、自主学习能力、实践能力以及解决问题能力也起到了至关重要的总用。因此，对新课程中三维目标之一的“过程与方法”目标的高度重视是这一目标真正实现的前提条件。只有教育思想上的解放，才有更好的教学实践。在“自由落体运动”这节课的处理上就应在充分重视“过程与方法”的前提下，设计出有助于过程与方法目标实现的教学流程和问题情境。

2注重物理概念或理论的产生过程

可以对一些历史事实、理论形成、以及科学家的成长过程进行充分的挖掘。通过教师对其产生过程的详细地介绍和梳理将有助于学生清晰的了解物理学的发展脉络与历程，使学生从物理学发展的脉络与历程中感受到物理学与社会发展的关系、感受到一些著名物理学家执着追求科学巅峰的精神，同时也感受到成为一名科学家并不是高不可攀的，消除对科学家的盲目崇拜。从而为学生们形成正确的世界观和人生观创造有利的条件，使学生建立起敢于猜想、敢于提出问题、敢于挑战权威的科学意识，为培养学生的创造性思维搭起桥梁。例如，高中物理新课程的“自由落体运动”这一节的教学实践中，就可以充分的利用并挖掘伽利略（G.Galilei，1564～1642）本人的成长历程、落体运动的研究过程以及研究方法。因此，笔者在本节课的处理上先是让同学们搜集与伽利略这个人物相关及其他对落体运动的研究相关的资料，再利用一节课的时间让同学们自己来讲解。这样做能充分发挥学生的主动性，同时还能融入到获得知识的过程中，从而提高他们学习物理的积极性。比如：伽利略不但从小酷爱科学，同时对艺术也十分感兴趣，让学生们体会物理学的发展并不是孤立的，艺术的火花可能点燃科学的火种；伽利略对落体运动的研究也是一个曲折的过程，伽利略在研究初期同样相信，同样大小的物体在空气中下落，较重的比较轻的快，因为他曾写道：“……我们得到的普遍结论是：在物体材料不同的情况下，只要它们大小相同，则它们（自然下落）运动的速率之比与它们的重量之比是相同的。”通过介绍让学生清楚伽利略的思想不是从天上掉下来的，他经历了曲折的摸索过程。

3注重科学方法的渗透和运用过程

科学方法是人们在认识和改造客观世界的实践活动中总结出来的正确的思维和行动方式。实践证明：重大科学理论的突破，必然伴随着新的科学方法的诞生。庞大的方法群是人类智慧的结晶。法国物理学家拉普拉斯（P.S.Laplace）曾说：“认识一位巨人的研究方法，对于科学的进步……并不比发现本身更少用处，科学研究方法常常是极富兴趣部分。”科学发展的历史证明，物理学的研究方法对于物理自身的发展和整个科学的发展都具有十分重要的作用。它是物理学家认识物质运动规律的工具和手段，担负着发现、建立、检验、运用和发展物理规律的职能。因而它也是科学方法的重要组成部分，具有一般科学方法的价值。本节课的讲授过程中，笔者更加注重伽利略在研究自由落体运动的过程中所形成的实验和理论和谐的结合起来的科学方法的渗透。在让学生探究自由落体运动的性质时，笔者采用了学生分组实验，并且采用了三套实验设备（打点计时器、自由落体运动仪、多媒体展示的频闪照相）来研究其运动性质。这样做首先可以让学生亲身体验伽利略的试验与理论相结合的科学研究方法。采用任何一套仪器都会记录下自由落体运动的运动轨迹，对轨迹中的相邻两点间的距离进行测量，再计算出连续相邻两点间的距离差X，在利用“连续相等两点间的距离差是恒量”这一匀变速直线运动的辨别式就可以判定自由落体运动的运动性质了；其次，在进行自由落体加速度（或重力加速度）的教学时利用三套仪器进行试验更加有助于正确的科学方法的体会和运用。使学生懂得不能只用一个例子就简单推导出某个理论表达式，而应遵循科学研究的方法。

人体运动生物力学研究范文

关键词：分析，模型

在力学研究中，研究对象与许多自然科学息息相关，事物之间有着复制的相互联系，使我们的研究变得非常复杂，例如在研究材料力学时，实际的形变往往非常复杂，为了使研究变得可能并简化研究过程，我们采取抓住主要因素，舍弃次要因素的方法把问题理想化的方法引入，拉伸和压缩的力学模型，剪切和挤压的力学模型，扭转的力学模型，弯曲的力学模型，这就是先建立力学模型，然后在一定条件下，用这些模型去处理某些实际问题，在力学中正确把握力学系统性原则，力学本构关系原则，系统元件的简化原则及把握数理和推理原则有助于学生快速、准确的建立出符合实际的力学模型，用物理学研究一个个实际问题必须使对象模型化方能揭示实质内涵。

一、教学常用到的几种力学模型

1、研究对像模型化。在静力学中主要任务是研究物体的受力分析，若物体本身的变化不影响整个运动过程，为使被研究的问题简化，可将该物体当作刚体来处理而忽略物体的体积和形状，这样所得结果仍与实际情况相当符合。刚体是力学中的一个科学抽象概念，即理想模型。事实上任何物体受到外力，不可能不改变形状。实际物体都不是真正的刚体。

2、力的模型化。作用在构建上的外力作用面面积远远小于构件尺寸，可以简化为集中力，如果外力均匀分布在构件上，可以简化为均布力。

3、物理状态和物理过程的理想化模型。例如：动力学中的完全弹性碰撞，运动学中的匀速直线运动、自由落体运动.。

4、理想化实验。在实验的基础上抓主要矛盾，忽略次要矛盾，根据逻辑推理法则，对过程进一步分析，推理，找出其规律，例如，伽利略的理想实验为牛顿第一定律的产生奠定了基础。

二、构建模型的方法

1、理想法。将所要研究的力学对象进行理想化，从而构建出其相对应的力学模型，通过对所处的条件，物理实验，物质的形态进行理想化。

2、抽想法。从所要研究事物当中对其属性或者特征进行模拟构件，这样可以对无知的本质进行深刻、全面的反应，要知道，一切科学的抽象，通常都会十分具体、深刻、正确的反应自然。抽想法在物理模型的构件当中一般可以用来确定研究对象，并对其中一个或者多个实际客体进行抽取也可对同类物理课题的共同属性进行抽取。

除此之外还有很多构件力学模型的方法，比如等效代替法，数学近似法，归纳法以及拼凑法等等，这些都是较为常用的方法，具体应用要根据实际的教学需要。

三、力学模型在职业教育中作用

研究和处理机械、建筑工程技术问题时,工程技术人员往往要将实际结构简化为比较符合实际的力学模型,以实现对工程质量预测、工程方案优化等动态管理和设计。有助于工程技术人员快速、准确地建立出符合实际的力学模型,实现对工程质量预测、工程方案优化等动态管理和设计。所以学生在校期间老师要培养学生将复杂问题简单化、明了化，使抽象问题直观化具体化，培养学生解决问题的能力，可以把复杂隐含的问题化为简单直观的问题。促进学生的思维发展，提高其解决问题的能力学会举一反三。

四、力学模型在教学中的应用

1、建立模型概念，理解概念实质

概念是客观事物的本质在人脑中的反映，客观事物的本质属性是抽象的，理性的要想使实物在人脑中有深刻的反映，必须将它与人脑中已有的事物联系起来，使之具体化，形象化，力学模型大都是以理想化模型为对象建立起来的，建立概念模型实际上是忽略当且无关、次要的因素抓住主要因素认清事物的本质，利用理想化的概念模型解决实际问题。如刚体。约束。质点。点电荷等，学生理解概念时，很难把握其实质，建立概念模型是一种有效的思维方式。

2、认清条件模型，抓住主要矛盾

例如我们在研究静力学时，因为主要研究受力分析和物体平衡的规律，忽略了研究对象在受到外力时体积和形状的变化，认为此时其体积和形状是不改变的，在研究两个物体碰撞是，因作用时间很短，忽略了摩擦等阻力，认为系统的总动量保持不变，条件模型的建立，能使研究的问题的到很大的简化。

3、深入解模型，转换物理模型

通过对理想话模型的研究，可避开各种因素干扰，在思维中直接与研究对象的本质接触，能既快有准确的了解事物的性质和规律。例如，建立“单摆”这一理想化模型后，可理解单摆的周期公式，可解决类似于单摆的一系列问题，在竖直的光滑圆弧轨道内作小幅度滚动的小球的周期问题；在竖直的加速系统内摆动的小球的周期问题；在光滑斜面上摆动的小球的周期问题等。

4、构件过程模型，建立物理图景

例如，为了研究平抛物体的运动规律，先将问题简化为两个过程：①质点在水平方向不受外力，做匀速直线运动；②质点在竖直方向仅受重力作用，做自由落体运动。可见，过程模型的建立可使问题得到简化，还可加深学生对有关概念，规律的理解，有利于培养学生思维的灵活性。

五、结束语

力学模型是物理思维的产物，是为了研究物理问题的方便和易于探究物理事物的本质，从复杂的物理现象或物理过程中抽象出研究对象的简化描述活模拟。力学模型可以帮助学生通过研究模型来认识原理的各种本质特征及其必然联系，对研究对象的分析更加清晰，让学生在理论和实际的结合中理解和运用知识，发展创造性思维，开发学生智力，起到重要作用。

参考文献

1.《浅谈物理模型在高中物理教学中的运用》教育论坛万辉

人体运动生物力学研究范文

1前言

从科学发展史的视角看，对体育的研究始于本世纪之初，由于体育研究成果的不断积累，到了本世纪中期，体育科学已经发展成为一门独立的学科，在科学百花园中占有一席之地。嗣后，由于体育科学研究的不断深入，又派生了许多分支学科，至今，体育科学已发展成为一门包括众多分支学科、具有完整结构的综合性科学。本文在论述体育科学内涵和体育科学已有分支学科的基础上，对体育科学体系发展趋势进行探讨，以求教于同仁。

2体育科学的内涵

由于国内外学者对“科学”和“体育”的概念均有不同的理解，所以，迄今为止国内外学者对体育科学的定义没有完全一致的认识。国际体育情报协会名词术语委员会出版的《体育运动词汇》把体育科学定义为：“有关身体练习的全部知识，这些知识是同整个概念体系相联系并作为一种理论——它确定那些可以预见、评价和证实社会生活实践中生物学精神的效果的原则。……它的研究对象，是处在社会整体化过程中，借助于身体练习以求机体与心理得到改善并提高其社会效果的人。”（注：中国体育概论.中国体育概论编写组，1986.8）德国的《体育百科词典》认为：“体育科学是一个从单项学科的各个专业角度出发，专门针对体育运动及其分支的科学研究、学说和实践体系。它是一门联系实践的、由多种系统知识组成的综合科学。”（注：中国体育概论.中国体育概论编写组，1986.8）日本著名体育理论家前川峰认为：“体育科学是研究借助于身体练习而形成人的原则和法则，增进健康，发展身体和培养性格等所从事的科学。”（注：中国体育概论.中国体育概论编写组，1986.8）我国有的体育理论家则认为：“体育科学是研究各种体育现象和最大限度发挥人体运动能力和通过体育手段有效地提高人类健康水平的综合性科学。”（注：中国体育概论.中国体育概论编写组，1986.8）笔者认为，由于体育科学研究的主体是人，是处在各种身体练习状态对人的身体、智力、情感和社会所起的作用。所以，应当把体育科学定义为：研究和揭示利用体育的方法手段，全面提高，改善的发展人类身体，心理和社会特性的规律一类学科群，是一门涌有众多分支的综合性科学，属于人体科学的范畴。

3《中国大白科全书.体育》卷中对体育科学分支学科所列的条目及其划分。

1982年12月出版的《中国大百科全书.体育》卷（注：中国大百科全书.体育.中国大百科全书出版社，1982.12）（以下简称《体育》卷），是80年代初期以前各国科学家对体育科学研究成果的结晶，在该卷中对体育科学的分支学科列了12个条目，即体育学、运动学、运动动形态学、运动解剖学、运动人体测量学（即人类运动学）、运动局部解剖学、运动生理学、运动生物学（即人体运动力学，包含人体结构材料学、人体静力学、人体运动学、人体动力学）、运动生物化学、运动心理学（即体育心理学）、运动医学（含运动营养学、运动创伤学等）、运动训练学。同时，在“体育学”条目的释文中提到但未专列条目的体育科学其他分支学科、还有体育哲学、体育统计学、体育情报学、体育史、体育比较学、体育社会、学校体育、体育行政、体育管理。

4研究体育科学体系发展趋势应抓住两个基本点

随着现代科学技术发展，在体育科学体系中出现了许多新的知识生长点，处于孕育、萌芽状态的“潜学科”层出不穷，从而使体育科学体系结构不断扩大，迄今为止已大大超出《体育》卷中所记述的发展格局。

21世纪是科学高度发达的世纪，在这世纪之交的时刻，预测体育科学发展的趋势，正确认识体育科学体系中正在萌生和有待催生的分支学科，掌握体育科学体系发展的总趋势，对促进21世纪体育科学研究的繁荣昌盛和体育事业的蓬勃发展都是极为有益的。笔者认为，研究体育科学体系发展的趋势应抓住两个基本点。

4.1要从多视角、多层细化的角度研究体育科学体系发展的趋势

体育科学研究的对象是广义体育即体育运运或身体文化。广义体育包括了学校体育、竞技体育的社会体育三个领域，这三个领域都包含着极为丰富的内容，既要研究参与体育运动的人的生理、心理和社会方面的变化，又要研究全民健身运动、各个群体体育活动的组织、管理以及各项竞技运动的训练方法的手段、提高运动技术水平的举措等。从发展趋势看，体育科学研究对象必然会在上述领域不断细化，并且会由于研究方法的改善和科研成果的积累而不断衍生出新的分支学科。

4.2要从体育科学与其他科学相互融合和渗透的角度研究体育科学体系发展的趋势

从现代科学发展的历程看，自从本世纪中期以来，由于边缘学科、交叉学科不断涌现，逐渐填平了哲学、社会科学与数学、自然科学之间的鸿沟，不断显示出科学体系整体化、综合化的发展态势。体育科学研究的主体是人，人既具有社会属性的一面，又具有自然属性的一面，因此，体育科学研究既要借助于社会科学的理论的方法，又要与自然科学交融，顺应科学体系整体化、综合化发展的态势，使体育科学与哲学、社会科学、自然科学相互融合和渗透，并将相关学科的理论和方法引入体育科学研究之中，从而促使体育科学体系中新的边缘学科、交叉学科不断萌生。

521世纪体育科学体系发展趋势

按照上述的观点，笔者认为，21世纪体育科学体系结构将会不断扩大，其体系更加完善，许多正在萌生和有待催生的“潜学科”将会成为“显学科”，其发展态势将会以一般基础学科、对象分类学科、运动技术学科、人文社会学科和生物自然学科等5个学科群组为基点，不断发展和壮大，发展成为一个包括众多分支学科、自身结构完善、涌有庞大学科群的学科门类。具体分述如下。

5.1一般基础学科群组分化和发展趋势

一般基础学科是研究体育领域中各种一般性问题，为其他学科提供理论基础和研究方法的学科群组。

体育学在体育科学体系中的地位和作用，就犹如教育学科中的教育学一样。体育学的主要任务是对体育学科的各个分支学科进行全面的概括，研究体育领域中的基本理论问题，诸如体育的本质、功能，体育的特征、体育的目的任务、体育的原则、方法，以及体育运动的组织形式及体育发展战略等。《体育》卷中的“体育学”条目，将体育学定义为：“研究体育科学体系及其发展方向的一门学科。”（注：中国大百科全书.体育.中国大百科全书出版社，1982.12）

体育哲学是研究体育运动中有关哲学问题的学科，它的主要内容包括体育思想与哲学思想的关系，体育运动的科学观、生命观、自然观，体育锻炼和运动训练的辩证法以及体育科学研究方法论等，预料在21世纪将会得到进一步的发展。

在《体育》卷中，还提及一门将比较方法运用于体育领域的学科，称之为体育比较学。比较方法在体育比较学中的具体运用有多种形式，其中最基本的形式有两种，即纵向比较和横向比较。纵向比较是指对一个国家不同历史时期体育运动、体育事业的发展变化状况进行比较研究，掌握这个国家各个历史时期体育运动、体育事业发展和变化的状况；横向比较是指对同一时期不同国家体育运动、体育事业发展状况、发展条件以及取得的效益进行比较研究，研究的目的是了解各个国家体育运动、体育事业的差异，总结经验与教训，从中获得有益的启迪，为制定和实施体育发展战略提供理论依据，这门学科在21世纪也有很大的发展前景。体育情报学是情报学在体育领域中的具体运用，是研究体育情报系统的设计、应用和情报的组织、加工、检索的分支学科，通过体育情学的研究，可以为体育科学研究和发展体育事业提供大量的文献资料和准确数据，所以，各国学者也十分重视对这方面的研究。

5.2对象分类学科群组分化和发展趋势

体育科学体系中的对象分类学科群组是按照参与体育运动的人的群体类型所划分出来的一组分支学科。对象分类学科群中的学校体育学、竞技体育学、社会体育学是分别以面向在校学生的学校体育、面向专业运动员的竞技体育以及面向全社会成员的社会体育作为研究对象的。由于学校体育学长期以来一直是教育科学的有机组成部分，因此，这门学科已经具有深厚的理论基础，有其自身完善的科学体系。而竞技体育学和社会体育学，由于研究的起步较晚，近几年来在国内外虽然已有一些专著向世，但尚未形成自身严密、完整的体系，其理论基础也还不够完善，通过进一步深入的研究、必然会逐步完善，而且还会分化出一些次一级的分支学科。

教练员、裁判员在开展体育运动、运动竞赛中虽然不是主体，但他们扮演不可缺少的角色，在体育运动、运动竞赛中具有重要的作用。因此，在体育科学体系分化的过程中，创建以教练员为研究对象的体育教练员学和以裁判员为研究对象的体育裁判员学亦是21世纪的必然发展趋势。

5.3运动技术学科群组分化和发展趋势

运动技术学科群组是以人体运动和各个竞技运动项目、健身运动项目为研究对象的一组分支学科。运动学是这组学科中的基础学科，它主要是研究人体运动动作、运动群、运动流的产生、发展，人掌握运动动作和形成运动技能的生理机制等，从而为体育教学、运动训练、身体锻炼提供理论基础。

运动训练学是这组学科群中的重点学科，它主要是研究竞技运动训练的目的任务，运动训练的原理、原则、特点和方法，运动员在训练中的适应过程，运动训练过程中疲劳的产生和消除的方法，运动训练水平的测定，对运动员的思想教育等。同时，如何建立与市场经济相适应的运动训练体制，也是运动训练学所要研究的重要课题。随着竞技运动的迅猛发展，各国的专家、学者都非常重视这些方面的研究。

从体育科学体系发展趋势看，众多的竞技运动项目、健身运动项目都将会作为专门的研究对象，均可分化成为运动学中的分支学科。同时，有许多具有我们中华民族特色的传统竞技、健身、养生项目，我们也应当积极组织科研人员进行研究，在继承我国体育文化遗产的基础上，使其推陈出新，努力创建具有中华民族特色的相应分支学科，这对于弘扬中国传统体育文化和完善体育科学体系都是颇有裨益的。

5.4人文社会学科群组分化和发展趋势

人文社会学科群组是由于体育科学与人文社会科学中的有关学科门类相互渗透而形成的一组分支学科，它既是体育科学的分支学科，也是社会科学某些门类的分支学科，具有交叉、边缘学科的性质。

体育社会学是介于体育科学和社会科学之间的一门综合性学科，它主要是研究体育的社会现象，体育的社会属性与社会功能，体育的社会结构及其运行规律，体育在社会中的地位和价值，体育与社会政治、经济、文化等的关系，以及体育人才培养的社会基础与社会保障等。

体育经济学是研究体育与社会经济的关系以及体育领域内经济问题的一门分支学科，它主要是研究体育在社会经济发展中的地位和作用，发展体育的社会经济条件，体育经费的筹备与分配，以及体育经济效益的评价等，随着体育经济学研究的深入，必然会化分出体育产业经济学、运动会经济学等一系列次一级的分支学科。

体育美学是研究体育美的本质、特征和美的规律的学科，它研究的内容包括人在体育运动中的自然美与艺术美，体育运动对塑造人体美的作用，体育运动技术美、战术美的特征和规律，以及体育运动中的审美教育等。随着对体育美学研究的深入到21世纪亦将会分化出许多次一级的分支学科。

5.5生物自然学科群组分化和发展趋势