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LE MODELE DE LA ROUE
En présence de la complexité, l’esprit curieux est tenté de se la représenter de manière accessible et intelligible. La locomotion du nageur n’est simple qu’en apparence ! Mobiliser les bras et les jambes doit dépasser leur simple agitation. Pour atteindre son objet, cette locomotion dans l’eau doit intégrer et coordonner l’entrée en jeu de plusieurs fonctions.
La création d’un modèle vise à comprendre non seulement le fonctionnement d’un ensemble, mais également comment sont organisés entre eux les éléments permettant ce fonctionnement : sa structure.
Une autre fonction du modèle est de prévoir ou prédire ce que l’on peut attendre du fonctionnement au-delà de ce que l’on en connaît déjà. Enfin, le modèle est indispensable pour construire rationnellement et efficacement ce qui pourra fonctionner au terme de l’entreprise.
Parce qu’il est la plus simple à analyser le crawl est devenu l’objet des recherches les plus nombreuses en natation. Pour leur part les actions des membres supérieurs qui jouent un rôle déterminant dans la performance ont concentré les observations.
Schématiquement, l’observateur voit des mouvements de chaque membre supérieur de type circulaire s’organisant autour de l’épaule et déclenchant une translation de l’ensemble auquel il relié.
Cette circumduction peut alors être comparée à la rotation d’un rayon autour de son moyeu.
Si l’on pense dans un premier temps que la main qui parcourt le trajet le plus long doit privilégier l’attention, on sera tenté de l’assimiler provisoirement à l’extrémité distale du rayon.
Décrire un mouvement dans l’espace et dans le temps, c’est le référer à un point fixe.
Ce point fixe pour une roue qui tourne peut être pris sur la roue elle-même et l’on choisira alors le moyeu ou son centre. Mais il peut tout aussi bien être pris en dehors et l’on choisira alors le sol ou substrat auquel la roue adhère.
Quelle sera la trajectoire de l’extrémité du rayon dans chaque cas ?
A cette question les représentations des participants lors des sessions de formation sont souvent loin d’être conformes à la réalité et partagées par tous.
Premier cas, la roue n’est pas en contact avec le sol et tourne sur elle-même.
L’extrémité du rayon va décrire une circonférence. Si on veut décrire son trajet par rapport au centre en suivant son déplacement dans le sens des aiguilles d’une montre, on constatera qu’à partir de l’horizontale, dans le premier quart, il descend et recule ; dans le second quart, il remonte et recule. Dans la première moitié de son déplacement il est passé de son point le plus avant au point le plus arrière. Dans le troisième quart, l’extrémité monte et avance puis dans le derniers : avance et descend.
Par analogie on verrait le membre supérieur du nageur réaliser son passage dans l’eau dans la première moitié de la rotation et dans l’air dans la seconde moitié. Le référentiel serait l’épaule du nageur.
Second cas : Que devient la trajectoire de cette extrémité du rayon lorsque la roue tourne à la fois sur elle-même tout en adhérant au sol ?
Pour faciliter la comparaison nous avons conservé la même situation de départ. Par rapport à un point fixe extérieur, le sol par exemple, l’extrémité du rayon dans chaque quart de cercle réalisé par la rotation de la roue : avance et descend, puis avance et monte, puis avance et monte et enfin avance et descend.
A aucun moment l’extrémité du rayon ne recule. Le point bas est appelé point de rebroussement. Chaque extrémité de chaque rayon prend appui sur un point fixe ! (ou plus précisément fixé le temps de l’adhérence)
Qu’en est-il des membres supérieurs du nageur ?
Par rapport à un point fixe extérieur il réalise en même temps une rotation et une translation
Pour expliciter la disparition d’un point de rebroussement fixe au profit de l’apparition d’une boucle nous avons imaginé un dispositif permettant à l’extrémité du segment qui pivote de se déplacer plus rapidement que l’ensemble qu’il déplace par sa rotation.
Pour une même vitesse angulaire de rotation, l’extrémité d’un rayon prolongé décrira un trajet plus long avec une vitesse linéaire supérieure.
La roue se déplace à la vitesse de son rayon non prolongé tandis que l’extrémité se déplace plus rapidement entraînant l’apparition d’une boucle.
Par analogie, si le propulseur se déplace plus rapidement que le substrat qu’il met en mouvement on verra apparaître une boucle.
Ainsi l’apparition d’une boucle décrite par l’extrémité d’un propulseur est incompatible avec l’existence d’un point d’appui fixe.
Chez le nageur, le propulseur ne se réduit pas à un segment de droite pivotant autour de l’articulation proximale. Il comporte une partie distale articulée ou « pale » susceptible de prendre et conserver une certaine orientation tandis que la rame pivote autour d’un axe.
Il en résultera des altérations de la « régularité » et de la symétrie de la trajectoire également spécifiques des nageurs dont elles seraient une signature.
Les traces obtenues ci-dessus et ci-dessous l’on été avec un appareil photographique immergé et fixe, en « pose », le nageur était équipé de lampes aux poignets et aux chevilles. Il se déplaçait de profil par rapport au preneur de vues.
Ce modèle de la roue apporte une contribution à l’étude de la propulsion chez le nageur qui est bien loin d’être épuisée.
Il apporte cependant aux entraîneurs et formateurs des informations susceptibles de guider leurs stratégies et leurs démarches dans l’activité quotidienne.
Il ouvre un champ de réflexion aux théoriciens.
raymond
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UN OBJET TECHNIQUE NON IDENTIFIE
« Les COORDINATIONS »
S’il est un domaine où certains préjugés ont la vie dure, c’est bien celui des caractéristiques et des mécanismes de la propulsion en natation.
Une lecture des actes des 5ièmes Journées Spécialisées de Natation en offre de multiples exemples chez plusieurs intervenants.
Entre les retours rapides en surface et les actions de poussées sous la surface de masses d’eau qui résistent, des rapports de durées entraînent dans leur enchaînement des « coordinations » variables.
La coordination consiste à agencer dans l’espace et dans le temps les parties d’un tout (ici, l’activité propulsive) de manière cohérente et efficace.
Les modes de coordination immédiatement repérables dans la construction du nageur qui passent d’une organisation terrienne à une organisation aquatique s’opèrent en trois étapes dont la première est celle de l’arrêt des mains aux cuisses chez les débutants, en nage ventrale mais surtout en nage dorsale. Un progrès décisif est celui de la disparition de ce temps d’arrêt (position de relâchement du terrien) en nage sur le dos et plus facilement sur le ventre pour réaliser une coordination en opposition. Quand un membre supérieur est dans l’eau l’autre se trouve hors de l’eau. La dernière étape intègre le fait que le retour relâché du bras dans l’air est devenu plus rapide que son passage dans l’eau qui résiste.
Un déphasage spatial s’instaure et voit le retour « attendre » en projectile le phasage temporel de 0.5 dans les nages alternées. Les entraîneurs évoquent alors un « rattrapé ».
Dans toutes les nages et singulièrement dans les nages alternées, à l’image de ce qui se produit dans la course à pied, l’équivalent du temps de suspension au cours duquel il ne saurait y avoir de « propulsion » dans le sens de l’accélération de la masse propulsée, un espace temporel variable occupe une période d’inertie.
En clair il n’y a pas et ne peut pas y avoir de juxtaposition et encore moins de superposition des actions propulsives. C’est mécaniquement et physiologiquement impossible.
Il est donc pour le moins étonnant de voir L. Seifert (page 63 et 64) des Actes, reprendre sans la moindre hésitation ou le moindre doute la classification de D. Chollet selon qui (sic) il existe trois modes de coordination : en rattrapé ou en glisse ; en opposition ou en continuité ; en superposition.
Continuité et opposition : ce n’est pas la même chose ou il faut le prouver !
Que dans les années 70 on ait pu avancer de telles hypothèses, reste en grande partie tributaire des moyens d’observations utilisés alors et d’extrapolations de données chiffrées des « coups de bras. Spitz utilise 25 coups de bras dans le second 50 m. du 100m. papillon et 51 dans le second 50 m. du 100 m. nage libre. La conclusion première consiste à penser que le crawl est une nage moins discontinue que le papillon. La tentation est grande d’extrapoler, idéologiquement, à l’intérieur du crawl et d’imaginer une forme de « continuité ».
C’est ce que l’on retrouve page 157 de l’Enseignement d » la Natation de Catteau – Garoff de la troisième et dernière édition en 1974.
D. Chollet, jeune professeur d’EPS suit alors les cours d’Initiateurs et d’élève-entraîneur de la FFN , assurés par le Conseiller Technique Régional du Comité des Flandres : ( R. Catteau)
Dans ces mêmes cours on évoque également l’influence de la ventilation alternée sur la symétrie de nage en crawl comme en dos.
Mea culpa !!! Mais fort heureusement, quarante années sont passées et j’ai évolué !
Comment se fait-il que de tels cadavres intellectuels survivent à l’Université et dans le milieu fédéral ? L’attitude expérimentale ne s’impose plus dans notre formation.
Une liste impressionnante de références littéraires ne saurait remplacer une étude en situation.
L’écueil initial tient au fait que la plupart des études de mouvements menées le sont à partir d’un référentiel égocentré (la caméra suit le nageur dans son déplacement) et non d’une analyse comparative des référentiels égo et exo-centrés.
En second lieu, les conditions du caractère propulsif ne sont pas définies. Et dans le cas qui nous occupe c’est le trajet dans le sens avant-arrière du propulseur qui retenu en négligeant la vitesse propre de déplacement du nageur en sens opposé.
C’est également ce qui est advenu à propos de la théorie de la portance dont on parle heureusement de moins en moins.
Après les OPNI voici venu le temps des OTNI !
raymond
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TP4 : AU DELÀ DU VISIBLE IMMÉDIAT
C’est au delà du visible immédiat que se cachent les informations décisives.
N’oublions pas que c’est sur la plage des bassins que se placent et pour les meilleurs se déplacent formateurs et entraîneurs.
L’essentiel en natation se déroule sous la surface et son observation n’est accessible qu’à travers l’utilisation d’outils d’enregistrement
Pour faire des TP 4 une opportunité de formation, nous conseillons aux intéressés l'utilisation d’un transparent (de nombreux magasines sont acheminés sous enveloppe transparente qu’il suffit de découper de 3 cotés pour leur faire chevaucher l’écran de l’ordinateur et disposer d’une surface exploitable) positionné sur l’écran d’ordinateur. A l’aide d’un « feutre » il sera aisé de pointer les changements de position des extrémités des doigts dans un premier temps, tout en repérant les changements d’orientation et les déplacements de l’avant bras.
Il devient dès lors intéressant de caractériser le fonctionnement des propulseurs de cette nageuse et d’envisager des pistes de transformation vers un gain en efficience notable ( la nageuse du film du TP 4 réalisait au moment de la prise d'images 64'' au 100m crawl en bassin de 25, elle avait 16 ans ).
raymond
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LES DERIVES ACTUELLES
Au pouvoir laissé à l’Université de dénaturer les pratiques ( 1 ), vient s’ajouter celui de l’Education Nationale de sacrifier les nageurs en dénaturant les contenus à enseigner.
Piégés par le concret, nos théoriciens de la natation ont décrété qu’il existait deux modalités de nager, singulièrement en crawl, et que l’on pouvait (devait) apprendre à « nager vite » et « à nager longtemps » ! ( 2 )
Une autre étude s’inscrivant à contre courant des facteurs ayant fait évoluer la natation sportive, préconise de favoriser ce contre quoi les éducateurs conscients luttent, la fréquence des mouvements dans la nage des débutants. ( 3 )
Héritiers d’un passé qui avait imaginé de nombreuses « natation » élémentaire, éducative, utilitaire, sportive, hygiénique … etc. et parallèlement adeptes de la pédagogie traditionnelle nos « chercheurs » veulent que les élèves soient en mesure de reproduire, en les copiant, des formes gestuelles, qui ne sont en réalité que l’adaptation du nageur confronté à la solution d’un problème posé.
Faute d’avoir procédé à une analyse du fonctionnement des nageurs et noté la subordination des membres inférieurs aux actions des membres supérieurs dans un rôle complémentaire d’équilibration, nos éminents « chercheurs » en viennent à affirmer :
1) que la nage de vitesse et la nage de distance sont des nages différentes,
2) que les coordinations peuvent s’enseigner et les « défauts » se corriger !
3) qu’il y a deux moteurs impliqués dans l’action de nager.
Bien qu’ayant abandonné, pour la plupart, l’idée que les vitesses des deux moteurs puissent s’ajouter, ils persistent à penser que l’on puisse se rapprocher d’une continuité des actions propulsives, l’apport des jambes se manifestant dans l’intervalle des effets moteurs des membres supérieurs droit et gauche, particulièrement en sprint.
Pour parvenir à ces conclusions conformes à leur vision idéologique, ils sont obligés d’isoler des éléments du système, (jambes seules et ensuite bras seuls) et de les superposer dans un artéfact dont la réalité leur échappe.
La vitesse à laquelle se déplace le nageur résulte de la combinaison de deux facteurs complémentaires et à la limite antagonistes : le rendement et la puissance.
Les réponses spontanées du débutant font appel à la fréquence. S’y ajoute le fait que, comme sur terre, leurs actions se réalisent en utilisant des forces d’intensité constante, ce qui est complètement inadapté dans l’élément liquide.
Les enseignants connaissant la natation et soucieux de ne pas obérer les progrès de l’enfant, s’interdiront de renforcer la tendance spontanée à valoriser la fréquence et, pour tous les enfants favoriseront constamment la recherche d’amplitude.
raymond
NOTES
( 1 ) F. TOCHON Recherche et Formation INRP n°5 1989 p 28 – 35 « l’inadéquation des logiques de formation professionnelle, presque générale actuellement, tient à l’absence d’une réflexion contextualisée en situation et au pouvoir laissé à l’Université de dénaturer les pratiques. La réflexion sur la pratique n’a rien d’un savoir universitaire.
( 2 ) INSTRUCTIONS OFFICIELLES - Bulletin officiel spécial n° 5 du 19 juillet 2012
B.O. du 5 janvier 2012 page 2 et page 11
( 3 ) 5ièmes JOURNEES SPECIALISEES DE NATATION 27 – 28 mai 2014 à LILLE
- Zlatnik-Sorge, Albertini - Nager plus vite en valorisant la fréquence de nage p. 129.
- Schnitzler C. - Rôle des jambes à différentes allures de nage Apport de l’analyse spectrale p. 121-122.
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THEORIE DE LA PORTANCE
N’EST PAS FONDEE
Les collègues et amis qui avaient participé au Congrès Mondial organisé par la FFN en 2005 à l’INSEP et assisté à mon exposé pédagogique ne s’imaginaient pas qu’une interprétation de la trajectoire sous marine des extrémités des membres supérieurs en crawl, fondée entièrement sur un artefact (phénomène artificiel observé lors d’une expérience et qui est le fait d’une intervention humaine) survivrait bien longtemps à la démonstration de son caractère illusoire.
Pourtant, il y a quelques jours, un de nos collègues CTR, exposant les vues actuelles sur la pédagogie et la didactique de la natation, s’est vu questionner sur le rôle de la portance par des professeurs d’Education Physique et sportive. Il est vraisemblable que ces derniers aient été imbibés de cette fameuse théorie lors de leur formation dans certaines UFRAPS.
La traduction en notre langue d’un ouvrage de E.W. Maglischco de 1982 « Swimming Faster » et sa diffusion par la Fédération des MNS sont venu constituer une aubaine pour des universitaires en mal de nouveauté ou d’originalité.
Counsilman fut un des premiers à filmer le déplacement des membres immergés de ses nageurs à partir d’une caméra fixe et ceci dans les 3 plans de l’espace. Comme la majorité des observateurs, il commence par repérer la trajectoire des extrémités des membres supérieurs et constate leur caractère curviligne dans leur passage sous la surface et surtout un trajet d’avant en arrière peu important.
Les entraîneurs qui ne disposent pas de caméras ou qui s’en servent pour filmer leurs nageurs au dessus de la surface, spontanément enregistrent leurs déplacements en étant centrés sur les extrémités des membres et de ce fait, prennent pour point fixe un point particulier du nageur lui même. (ici l’épaule dont on occulte les déplacements par rapport au centre de gravité du nageur et allongerait d’autant l’amplitude du geste).
Lorsque l’on compare, en les superposant, les deux types de trajectoire du même phénomène : la mobilisation des membres supérieurs par exemple, on est frappé par leur forme ou leur « dessin » très différents. Dans le premier cas on se trouve en présence d’une forme plus haute que large et dans le second cas d’une forme plus large que haute.
La première est insolite et en contradiction apparente avec l’intuition du nageur qui va chercher l’eau loin devant pour la pulser derrière lui. Les descriptions de l’époque du geste sont d’ailleurs assez significatives en distinguant dès l’entrée de la main dans l’eau, trois sous-phases respectivement appelées « appui, traction, poussée ». Curieusement des auteurs (F. Oppenheim en particulier) sont tentés de considérer que la totalité du passage des mains dans l’eau est propulsif et parle « d’appui tractif ». Centrés sur le mouvement les « techniciens » se doivent d’expliquer ce nouveau trajet dans ses 3 dimensions. Le terme de balayage vers l’intérieur, vers le bas, vers l’arrière, vers le haut et l’extérieur est utilisé. La « déformation » de la trajectoire dont nous expliquerons les raisons n’est pas analysée mais lue comme réalisée par le nageur.
En apparence la main effectue bien des trajectoires qui semblent plus souvent descendre ou monter que de se déplacer d’avant en arrière. Et cependant elles correspondent à un endroit donné à la phase de propulsion du nageur. Il faut donc construire de toutes pièces ou inventer un système explicatif.
La main, dit on, se comporte comme une hélice et l’hélice comme une aile d’avion. Délibérément ou inconsciemment on occulte le caractère discontinu des actions des membres supérieurs. La notion de portance se trouve appelée au secours.
Définition : « force perpendiculaire à la direction de la vitesse, dirigée vers le haut et s’exerçant sur un solide en mouvement dans un fluide ».
La portance est proportionnelle à la surface *, son intensité varie comme le carré de la vitesse.
* Pour augmenter la portance lorsque l’avion décolle ou atterrit (vitesse faible), les ailes des avions sont dotées de volets, que l’on sort à volonté pour augmenter la surface de l’aile ; ces volets sont rentrés lorsque l’appareil atteint une certaine vitesse.
Au cœur de la problématique une simple définition de la notion de « mouvement » (déplacement dans l’espace en fonction du temps et par rapport à un référentiel ou point arbitrairement déclaré fixe).
C’est en effet la confusion de référentiel qui fait attribuer au nageur des mouvements qui en réalité sont la combinaison des déplacements de son corps vers l’avant et de ceux de ses propulseurs vers l’arrière.
Ces lectures étaient abusivement déclarées « études biomécaniques » en oubliant que dans ce terme il y a aussi « mécanique ».
Il suffisait en effet de démontrer que des données issues de la cinématique (partie de la mécanique qui étudie les mouvements indépendamment des causes qui les produisent) ne pouvaient induire de conclusions de caractère dynamique (branche de la mécanique qui étudie le mouvement considéré dans ses rapports avec les causes qui le produisent).
En réalité le nageur se propulse en raison des masses d’eau qu’il est en mesure d’accélérer dans le sens opposé à la direction de son déplacement.
La théorie de la portance s’inscrit bien dans la logique de la pédagogie du mouvement.
Les personnes intéressées se reporteront à une étude plus détaillée dans le n° 42 de la revue DIRE.
raymond