Vedere la forma di tiro dei principianti: Miyauchi 2012

Due ingegneri di un istituto tecnico giapponese hanno costruito quattro dispositivi per far vedere ai principianti quello che un allenatore di solito indica a voce, e li hanno organizzati in tre tappe di esercizio. Il problema di partenza è pratico: nei club scolastici giapponesi è raro trovare un allenatore che conosca il tiro con l'arco, e il principiante non riesce a riconoscere da solo come si muove la mano dell'arco.

I primi due dispositivi sono mirini da allenamento. Si registrano l'inclinazione e la direzione dell'arco nei tiri andati al centro, si prende quella come posizione di riferimento, e il dispositivo segnala quando l'arco ci rientra, con una tolleranza stretta, per esempio di un grado: uno lo fa con una matrice di led montata accanto al mirino, dove il punto luminoso si sposta verso il centro quanto più l'arco si avvicina al riferimento, l'altro con un suono, una scala che sale di un'ottava mano a mano che ci si avvicina e un segnale al punto giusto. Il terzo registra inclinazione, torsione e direzione del braccio dell'arco ogni decimo di secondo per dieci secondi, e li ripropone come grafico e come animazione, con i sei difetti classici del rilascio: braccio che si alza, che scende, che torna indietro, che cade in avanti, e torsione in un senso o nell'altro. Il quarto allarga la misura a sei articolazioni, spalla, gomito e polso di entrambe le braccia, e accumula su un unico grafico lo scarto dalla posizione di riferimento di trentasei tiri, cioè sei volée da sei.

La prova di efficacia riguarda solo i due mirini. Principianti con meno di un anno di pratica hanno tirato dodici volée da tre frecce con e senza il dispositivo, e il raggruppamento è stato misurato come media geometrica delle tre distanze fra i tre fori. Con il mirino luminoso a 30 metri la media geometrica è scesa da 17,3 centimetri, con deviazione standard 5,2, a 10,7 con deviazione standard 1,7. Con quello sonoro a 18 metri è scesa da 11,9 centimetri, deviazione standard 3,6, a 5,3 con deviazione standard 1,3. Senza il dispositivo la distanza media cambiava molto da una volée all'altra, con il dispositivo si abbassava e si assestava. Gli autori riportano infine che un principiante del primo anno allenato con questo metodo ha fatto 563 punti su 720 nella gara provinciale d'autunno, a 30 metri su 72 frecce, terzo su dodici e primo fra gli esordienti.

L'inclinazione e la torsione sono state rilevate con un accelerometro a tre assi, la direzione con una bussola digitale; nel dispositivo a sei articolazioni la bussola è stata sostituita con un modulo che unisce bussola e accelerometro con compensazione dell'inclinazione, perché nella prima versione la direzione risultava falsata dall'inclinazione del sensore. I sensori sono collegati a una schedina Arduino, i dati vanno su scheda microSD con un registratore o via usb al computer, e lì vengono disegnati con Processing. La risoluzione dichiarata è di un grado e il campionamento di un decimo di secondo. I sensori del dispositivo completo erano fissati alle sei articolazioni con fasce elastiche.

Il riferimento, che gli autori chiamano angolo maestro, si stabilisce con alcuni tiri di prova: si prendono gli angoli dell'arco, o delle sei articolazioni, nel tiro andato nel dieci. Nel grafico cumulativo i trentasei tiri successivi si segnano come scarti da quel riferimento, un grado di scarto disegnato come due unità sull'asse verticale, con una scala che arriva a venti in ciascun senso; se la posizione fosse sempre la stessa, i punti resterebbero allineati sull'origine, e invece si allungano in una barra quando la posizione si disfa.

Il confronto sui due mirini è stato fatto su principianti con meno di un anno di pratica, in dodici serie da tre frecce con e senza il dispositivo, a 30 metri con il mirino luminoso e a 18 metri con quello sonoro. L'indice di raggruppamento è la media geometrica delle tre distanze fra i fori di una volée da tre, cioè la radice cubica del loro prodotto, in centimetri: più è vicina a zero, più le frecce sono vicine fra loro. Il metodo nel suo insieme è stato poi applicato a un principiante del primo anno in un club scolastico, e il risultato riportato è il suo punteggio in gara.

La prova non dice quanti arcieri abbiano tirato. L'articolo parla di principianti con meno di un anno di pratica e riporta dodici volée per condizione, ma non il numero di persone, l'età, il libbraggio o l'arco, e non c'è nessun test statistico: solo medie e deviazioni standard. Non si sa nemmeno in che ordine siano state fatte le due condizioni, quindi la differenza fra con e senza dispositivo può contenere l'effetto del riscaldamento o dell'abitudine alla serie.

La misura dell'effetto è presa mentre il dispositivo è in uso. Nessuno ha ritirato senza il mirino dopo averci lavorato, quindi lo studio mostra un aiuto che funziona finché c'è, non un apprendimento che resta. È una distinzione che conta, perché il mirino sonoro e quello luminoso dicono all'arciere quando lasciare, e un aiuto di questo tipo può sostituire la sensazione invece di costruirla. Gli stessi autori ricordano che in gara si può usare un solo mirino.

L'indice di raggruppamento è grezzo. La media geometrica delle tre distanze fra tre frecce dipende molto da dove cade la terza, e su tre frecce non distingue un gruppo stretto spostato dal centro da un gruppo centrato. Le due condizioni di distanza, 30 e 18 metri, sono state provate con dispositivi diversi, quindi i due risultati non si confrontano tra loro.

Il risultato in gara è un caso singolo. Un principiante, una gara, nessun confronto con chi non ha usato il metodo: 563 su 720 è un dato, non una prova dell'efficacia del percorso in tre tappe, che nel suo insieme non è stato messo alla prova. Resta anche fuori la parte dichiarata dell'intento, cioè l'educazione all'ingegneria: l'articolo è pubblicato in una rivista di elettrotecnica e descrive un'esperienza didattica, con un apparato costruito dagli studenti. Il testo è in giapponese, con abstract e titolo in inglese.

Quello che questo lavoro mostra è che un principiante, messo in condizione di vedere l'inclinazione del proprio arco in tempo reale, raggruppa meglio nello stesso pomeriggio. A 30 metri le frecce di una volée passano da una distanza media di 17,3 a 10,7 centimetri, a 18 metri da 11,9 a 5,3, e la variabilità da una volée all'altra si riduce. È un effetto grande, misurato su un indice semplice e con il dispositivo attaccato all'arco.

Quello che non mostra è che il principiante abbia imparato qualcosa. Nessuno lo ha fatto ritirare senza il dispositivo, quindi non si sa se la mano resti ferma quando la luce si spegne. Non mostra nemmeno che il percorso in tre tappe serva, perché la prova riguarda solo i primi due dispositivi.

Per chi insegna c'è un'idea che si trasferisce senza elettronica: il riferimento qui non è una posizione ideale da manuale, è la posizione che quell'arciere aveva nel tiro andato al centro. Il dispositivo confronta ogni tiro con quello, e mostra lo scarto accumulato su trentasei frecce. È anche un promemoria sul perché un principiante senza un occhio esterno fatichi tanto: la torsione del polso che inclina l'arco e sposta la linea della corda è difficile da sentire e facile da vedere, se qualcosa la rende visibile.