Project/Area Number |
22K17689
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Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Review Section |
Basic Section 59020:Sports sciences-related
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Research Institution | Hokkaido University of Education |
Principal Investigator |
小林 育斗 北海道教育大学, 教育学部, 准教授 (90779026)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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Keywords | 投動作 / 小学生 / 動力学 / メカニズム |
Outline of Research at the Start |
小学生の投動作に関する研究では,観察に基づく投動作の質的分析,画像解析で関節角度などを示した量的分析があるが,いずれも小学生の投動作のメカニズムを解明できていない.本研究は,小学生の投動作における運動依存力を定量化し,小学生の巧みな投動作の動力学メカニズムについて明らかにすることを目的とした.遠くへ投げることが得意な,あるいは苦手な小学生の投動作の機序に対する理解は,効果的な指導法を検討する際に役立ち,子どもの投能力の向上に貢献できる.
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Outline of Annual Research Achievements |
小学生の投動作に関する研究では、観察に基づく投動作の質的分析、画像解析で関節角度などを示した量的分析があるが、いずれも小学生の投動作メカニズムの解明には至っていない。本研究は、小学生の投動作における運動依存力を定量化し、小学生の巧みな投動作の動力学メカニズムについて明らかにすることを目的とした。2022年度は、光学式モーションキャプチャーシステムを用いて動作分析する方法を重点的に確認した。特に投動作は投球腕の肩・内外旋および前腕・回内外が高速であるため、身体へ貼付するマーカーの固定方法や強度、カメラ配置について数多く試みた。その結果、本研究の実験に適したデータ収集方法に関する要領が得られた。動力学メカニズムについては、成人野球選手のピッチング動作を詳細に分析した先行研究において、体幹の回転運動によって肘関節の伸展運動が引き起こされ、投球腕末端の手とボールが加速することが明らかになっている。従来、ある部分の運動(ピッチングの例における肘関節の伸展運動)は、その関節まわりの筋群の収縮によってのみ引き起こされると考えられてきたが、別の身体部分の運動(同上、体幹の回転運動)による力が末端部に作用して運動を引き起こすことが示された。このような力は運動依存力と呼ばれ、熟達した野球選手のピッチング動作のように,ボール速度などパフォーマンスの増大に運動依存力を利用できることは,巧みな投動作の大きな要因と考えられる。2022年度および2023年度では、運動依存力を定量化する動力学的分析方法を確立することに取り組んできた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では小学生のソフトボール投げを分析対象としている。小学校に研究協力を依頼する際は、学級の児童全員を同様に扱うことが求められる。これまで、体育授業の時間内で全員を計測し終えるために、反射マーカーの貼付が不要な高速度カメラで次々と児童を撮影するように行ってきた。しかし、この方法では前腕の回旋を計測することが難しい。そこで、本研究では前腕や上腕のみに反射マーカーを貼付し、モーションキャプチャー(前腕の回旋)と高速度カメラ(全身)を併用して、両システムのデータを統合する予定である。両システムのデータ統合に重要な同期方法については、おおむね許容できる範囲の誤差に至ったことから、順調に進展していると考えられる。ただし、同期の精度については改善の余地を残している。
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Strategy for Future Research Activity |
成人野球選手のピッチング動作を詳細に分析した研究では、体幹の回転運動によって肘関節の伸展運動が引き起こされ、投球腕末端の手とボールが加速することが明らかになっている。このような力は運動依存力と呼ばれる。熟達した野球選手のピッチング動作のように、ボール速度などパフォーマンスの増大に運動依存力を利用できることは、巧みな投動作の大きな要因と考えられる。小学生においても、運動依存力を効果的につかってパフォーマンスを高める巧みな投動作を示す者はいると推測される。しかし、小学生の投動作について運動依存力を調べた研究はなく、遠くへ投げることが得意な、あるいは苦手な小学生の投動作における動力学メカニズムは明らかになっていない。2023年度では、小学生の巧みな投動作の動力学メカニズムを明らかにするために、小学生の投動作における運動依存力を定量化する動力学的分析法の確立について引き続き取り組んでいく。
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