実務経験の有無 | | |
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授業の概要 | | スポーツバイオメカニクスは、「スポーツ運動において、力学的な力が身体とその運動に及ぼす影響を研究する科学」である。本講義では、スポーツ運動を題材にしてスポーツバイオメカニクスの基盤となる力学の基礎的事項を中心に学習する。具体的には、運動を記述するキネマティクス(運動学)、運動の原因に迫るキネティクス(運動力学)およびエナジェティクスを中心に、さらに流体力学、筋収縮の力学について学ぶ。 |
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DPとの関連性 | | |
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体育学科 | | https://www.sendaidaigaku.jp/gakubu.html?post=668&name=taiiku |
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. | | 健康福祉学科のDPは下記のリンクを参照してください。 |
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健康福祉学科 | | https://www.sendaidaigaku.jp/gakubu.html?post=82&name=kenhuku |
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. | | 運動栄養学科のDPは下記のリンクを参照してください。 |
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運動栄養学科 | | https://www.sendaidaigaku.jp/gakubu.html?post=213&name=eiyo |
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. | | スポーツ情報マスメディア学科のDPは下記のリンクを参照してください。 |
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スポーツ情報マスメディア学科 | | https://www.sendaidaigaku.jp/gakubu.html?post=228&name=media |
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. | | 現代武道学科のDPは下記のリンクを参照してください。 |
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現代武道学科 | | https://www.sendaidaigaku.jp/gakubu.html?post=243&name=gbd |
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. | | 子ども運動教育学科のDPは下記のリンクを参照してください。 |
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子ども運動教育学科 | | https://www.sendaidaigaku.jp/gakubu.html?post=208&name=kdm |
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アクティブ・ラーニングについて | | | | | 課題解決型学習(PBL) | ■ | | | 反転学修 | ■ | | | ディスカッション | | | | ディベート | | | | グループワーク | | | | プレゼンテーション | | | | 実習 | | | | フィールドワーク | | | |
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授業の一般目標 | | スポーツバイオメカニクスとは何かを理解し、体育・スポーツの技術指導やトレーニング現場で直面する問題を解決するにあたって、スポーツバイオメカニクスの知識や知見を活用・応用することができる。すなわち、身近なスポーツの運動について、パフォーマンスの向上と傷害予防の観点から合理的な運動や安全な運動とは何かを科学的に理解し説明することができるようになる。 |
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授業の到達目標 | | | | | | 対象 | 領域 | 内容 | | | | ■ | 認知的領域 | スポーツバイオメカニクスで用いるキー概念(知識、法則、公式)や専門語の意味について理解し、スポーツの運動現象について論理的に説明することができる。 | | | | ■ | 情意的領域 | スポーツ運動における実践的主観を客観化することにより興味や関心を深めることができ、スポーツや健康運動指導に活かすことができる。 | | | | | 技能表現的領域 | | | | |
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授業計画(全体) | | 本講義は大きく6つのパートから構成されている。パートⅠ:スポーツバイオメカニクス序説(1回)、パートⅡ:キネマティクス(並進運動のキネマティクス2回、回転運動のキネマティクス2回)、パートⅢ:キネティクス(並進運動のキネティクス3回、回転運動のキネティクス3回)、パートⅣ:仕事・エネルギー・パワー(1回)、パートⅤ:流体力学(1回)、パートⅥ:筋収縮の力学(2回)。本講は、これらのパートについて順に系統だって進められる。 |
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授業計画(各回のテーマ等) | | | | | | | | No | テーマ | 内容 | 授業外学修 | 時間数 | | | | | | 1. | スポーツバイオメカニクス序説 | シラバスに基づき、本講義のオリエンテーションを行った後、バイオメカニクスの歴史をひも解き、定義、目的、現代的意義を述べる。復習 | 教科書・講義ノート(1章)の予習・復習、小テスト | 4時間 | | | | | | 2. | 力学と数学の基礎/並進運動のキネマティクスⅠ | 力学モデル、運動の形態と種類、スカラー量とベクトル量、ベクトルの加算・減算、三角関数、行列、微分・積分、SI単位、復習 | 教科書・講義ノート(2,3章)の予習・復習、小テスト | 4時間 | | | | | | 3. | 並進運動のキネマティクスⅡ | 位置、速度、加速度、加速度の正負、加速度と力の関係、等速度運動と等加速度運動、放物運動、復習 | 教科書・講義ノート(3章)の予習・復習、小テスト | 4時間 | | | | | | 4. | 回転運動のキネマティクスⅠ | 角度、角速度、角加速度、角加速度の正負、角加速度と力のモーメントの関係、復習 | 教科書・講義ノート(4章)の予習・復習、小テスト | 4時間 | | | | | | 5. | 回転運動のキネマティクスⅡ | 回転運動変量の方向、角速度と速度の関係、等速円運動と等角加速度運動、復習 | 教科書・講義ノート(4章)の予習・復習、小テスト | 4時間 | | | | | | 6. | 並進運動のキネティクスⅠ | 慣性・質量・力、力の三要素、ニュートンの運動の三法則(並進編)、ダランベールの原理、復習 | 教科書・講義ノート(5章)の予習・復習、小テスト | 4時間 | | | | | | 7. | 並進運動のキネティクスⅡ | いろいろな力(万有引力と重力、垂直抗力と摩擦力、外力と内力)、運動量と力積、運動量保存の法則、復習 | 教科書・講義ノート(5章)の予習・復習、小テスト | 4時間 | | | | | | 8. | 並進運動のキネティクスⅢ | システム、フリーボディダイアグラム(FBD)、並進の運動方程式、加速度と力・速度・変位の関係、復習 | 教科書・講義ノート(5章)の予習・復習、小テスト | 4時間 | | | | | | 9. | 回転運動のキネティクスⅠ | 力のモーメン、回転運動の発生、力とモーメントアーム、偶力、回転効果、力のモーメント計算、つり合い、てこの原理、復習 | 教科書・講義ノート(6章)の予習・復習、小テスト | 4時間 | | | | | | 10. | 回転運動のキネティクスⅡ | 重心とその測定・算出法、身体部分慣性係数(BSP)、身体重心の性質、姿勢の安定、慣性モーメント、平行軸の定理、復習 | 教科書・講義ノート(6章)の予習・復習、小テスト | 4時間 | | | | | | 11. | 回転運動のキネティクスⅢ | ニュートンの運動の三法則(回転編)、回転の運動方程式、角運動量と角力積、角運動量保存の法則、復習 | 教科書・講義ノート(6章)の予習・復習、小テスト | 4時間 | | | | | | 12. | 仕事・エネルギー・パワー | 仕事と力、仕事とエネルギー、衝突とエネルギー保存、仕事とパワー、パワーとエネルギー、エネルギー変換、力学的効率、復習 | 教科書・講義ノート(7章)の予習・復習、小テスト | 4時間 | | | | | | 13. | 流体力:空気や水による力 | 物質の三態、アルキメデスの原理、比重、密度、浮力と浮心、層流と乱流、流体力(抗力・揚力)、ベルヌーイの定理、マグヌス効果、復習 | 教科書・講義ノート(8章)の予習・復習、小テスト | 4時間 | | | | | | 14. | 筋収縮の力学Ⅰ | 筋の種類と構造・機能、骨格筋の力発揮特性、紡錘状筋と羽状筋、筋収縮様式、SSC、筋収縮モデル、復習 | 教科書・講義ノート(9章)の予習・復習、小テスト | 4時間 | | | | | | 15. | 筋収縮の力学Ⅱ | 身体外部の物体(地面、用具、相手他)へ発揮する力、関節モーメントの発生、筋張力計算、筋張力増大に関わる要因、復習 | 教科書・講義ノート(9章)の予習・復習、小テスト | 4時間 | | | | | | 16. | 試験 | 選択問題(マークシート方式) | | 4時間 | | | | | |
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成績評価方法(方針) | | 授業内レポート(小テスト他)、定期試験等に基づき評価する。受講態度が悪い学生は減点対象とする。詳細は第1回目の講義において伝える。 |
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成績評価方法(詳細) | | | | | | | | 到達目標\評価方法 | 認知的領域 | 情意的領域 | 技能表現的領域 | 評価割合(%) | | | | | | 定期試験 | ◯ | | | 10% | | | | | | 授業内レポート | ◎ | | | 90% | | | | | | 授業外レポート | ― | ― | ― | 評価対象外 | | | | | | 演習・実技 | ― | ― | ― | 評価対象外 | | | | | | 授業態度 | | ◯ | | 減点対象 | | | | | | 出席 | 欠格条件 | | | | | |
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レポートの実施・返却(方針) | | 授業内レポート(小テスト他)は例題・復習問題を取り上げながら解説を行う。レポートは解説とともに解答を掲示する。 |
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履修上の注意(受講学生に望むこと) | | ・大学設置基準で求められている時間の授業時間外学修を行うこと。 | 受講条件(対面授業): 1)学生証を持参すること 2)教科書、iPad(登録済貸与端末)を持参すること 3)指定座席に座ること 4)スマートフォンや携帯電話の使用は緊急時(災害時等)以外は原則禁止する 5)教育環境の保全に協力すること 6)ノート、筆記用具、関数電卓他を用意すること 7)その他重要事項(成績評価他)の詳細は第1回講義において伝えるので必ず受講すること ※遠隔授業の受講条件については第1回講義において伝える。 |
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関連科目 | | スポーツ技術観察論、スポーツコーチング研究法、スポーツコーチング実習、ストレングス&コンディショニング実習など |
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教科書 | | | | | | | | № | 書名 | 著者 | 出版社 | 出版年 | | | | | | 01 | スポーツバイオメカニクス(第6刷以降) | 宮西編著 | 化学同人 | 2016 | | | | | | 02 | スポーツバイオメカニクス完全準拠ワークブック(第2刷) | 宮西著 | 化学同人 | 2020 | | | | | |
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参考書 | | | | | | | | № | 書名 | 著者 | 出版社 | 出版年 | | | | | | 01 | スポーツバイオメカニクス20講 | 阿江・藤井著 | 朝倉書店 | 2002 | | | | | | 02 | スポーツ技術のバイオメカニクス | J.Hay著 | BookHouse HD | 2011 | | | | | |
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オフィスアワー | | |
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その他 | | コロナウイルス感染拡大防止の観点から、対面か非対面(遠隔授業)かは大学の方針に従う。 |
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備考 | | 感染症や災害の発生時の非常時には、授業形態をオンラインに変更する場合がありますので、 大学の指示に従い受講して下さい。 |
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