基于“會(huì)能度”分類的運(yùn)動(dòng)技能難易度解析（三）

董文梅

運(yùn)動(dòng)技能學(xué)會(huì)的難易度解析既是對運(yùn)動(dòng)技能本質(zhì)的探索，也是對體育學(xué)理研究的進(jìn)一步深化。運(yùn)動(dòng)技能學(xué)會(huì)的難易度制約著體育教學(xué)中教學(xué)時(shí)數(shù)的長短、教材的排列方式和教學(xué)方法的使用。目前，體育學(xué)科尚未對運(yùn)動(dòng)技能的難易度問題進(jìn)行深入研究，運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)與控制的研究中雖然略有涉及，但并未探討與運(yùn)動(dòng)技能難度相關(guān)的因素，通過查閱資料發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)技能難度是一個(gè)涉及多學(xué)科的十分復(fù)雜的問題，真正明確運(yùn)動(dòng)技能難度還需經(jīng)歷較長的時(shí)間。

本論文以中小學(xué)體育教學(xué)中的運(yùn)動(dòng)技能為研究對象，在依據(jù)運(yùn)動(dòng)技能的“會(huì)能度”將運(yùn)動(dòng)技能劃分為會(huì)與不會(huì)沒有明顯區(qū)別，中間型、會(huì)與不會(huì)有明顯區(qū)別三種類型的基礎(chǔ)上，解析與運(yùn)動(dòng)技能學(xué)會(huì)的難易度即“會(huì)能度”相關(guān)的因素，為進(jìn)一步揭示運(yùn)動(dòng)技能的本質(zhì)，建立運(yùn)動(dòng)技能教與學(xué)的理論并解決體育教學(xué)實(shí)踐中的問題奠定科學(xué)基礎(chǔ)。

1研究對象與方法

1.1研究對象：中小學(xué)體育教學(xué)中常見的運(yùn)動(dòng)技能，

1.2研究方法

1.2.1文獻(xiàn)資料法：查閱與本論文有關(guān)的大量國內(nèi)外研究文獻(xiàn)，其涉及面主要有：體育教育學(xué)、教育心理學(xué)、運(yùn)動(dòng)技能學(xué)，動(dòng)作學(xué)習(xí)與控制、認(rèn)知心理學(xué)和神經(jīng)生物學(xué)等研究領(lǐng)域。了解體育教學(xué)的歷史與現(xiàn)狀及國內(nèi)外有關(guān)運(yùn)動(dòng)技能的相關(guān)研究。

1.2.2運(yùn)動(dòng)錄像影片解析法、肌電圖數(shù)字化分析法：用高速攝像機(jī)和肌電測試儀，同時(shí)測試普通走——競走、普通跨越——跨步跳，踢腿——腳背正面踢球、推門——籃球雙手胸前傳球、拍蠅蟲與網(wǎng)球發(fā)球五組動(dòng)作，用影片解析儀對拍攝影片所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，用DASYLab Demo 7.0軟件對測試所得肌電圖進(jìn)行數(shù)字化分析。

2運(yùn)動(dòng)技能“會(huì)能度”的解析方法

2.1生物力學(xué)平面拍攝與肌電測試

2.1.1實(shí)驗(yàn)假說運(yùn)動(dòng)技能來源于日常生活中的動(dòng)作技能，但有些運(yùn)動(dòng)技能的復(fù)雜程度又遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于日常生活中的動(dòng)作技能，或有些運(yùn)動(dòng)技能和日常生活中的動(dòng)作技能又無明顯區(qū)別。運(yùn)動(dòng)技能的復(fù)雜程度即“會(huì)能度，可能與日常生活中動(dòng)作技能的相似程度、完成時(shí)間，參與運(yùn)動(dòng)肌群的多少和大小以及關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的軌跡、速度、角度等因素有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)將選取代表日常動(dòng)作技能的走、跳、踢、推，鞭打動(dòng)作和與之相似的運(yùn)動(dòng)技能進(jìn)行比較，分析日常技能與運(yùn)動(dòng)技能的異同，從而解析運(yùn)動(dòng)技能的難易度。

2.1.2實(shí)驗(yàn)對象河北師范大學(xué)體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練系足球?qū)I(yè)、網(wǎng)球?qū)I(yè)、籃球?qū)I(yè)和田徑專業(yè)(競走，跳遠(yuǎn))的學(xué)生各2人，共10人(均為二級運(yùn)動(dòng)員)。

2.2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的解析過程

運(yùn)用Ariel影片解析系統(tǒng)對所拍的錄像進(jìn)行分析，經(jīng)過圖像的采集、剪輯以及數(shù)據(jù)的解析與平滑處理等步驟，獲得表明動(dòng)作特征的運(yùn)動(dòng)學(xué)指標(biāo)，采用DASYLab Demo7.0軟件對測試所得到的肌電圖進(jìn)行數(shù)字化分析，獲得表明動(dòng)作特征的肌電指標(biāo)。

3解析結(jié)果的分析與討論

3.1五組動(dòng)作的選取

本實(shí)驗(yàn)選取代表日常動(dòng)作技能的走、跳、踢、推、鞭打動(dòng)作和與之相似的運(yùn)動(dòng)技能，通過比較日常技能與運(yùn)動(dòng)技能的異同來解析運(yùn)動(dòng)技能的難易度。在充分考慮實(shí)驗(yàn)可行性的基礎(chǔ)上，分別選取了拍蠅蟲——網(wǎng)球大力發(fā)球、走——競走，推門——籃球雙手胸前傳球、踢腿——足球腳背正面踢球和普通跨越與跨步跳五組動(dòng)作來進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)和肌電的同步分析。

3.2運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

通過Ariel影片解析系統(tǒng)對所拍的錄像進(jìn)行分析，分別獲取了五組動(dòng)作的動(dòng)作圖片，拍蠅蟲與網(wǎng)球大力發(fā)球右肩、肘，腕關(guān)節(jié)位移對比圖和速度對比圖。走與競走右腳、踝關(guān)節(jié)位移對比圖和右腳、踝、髖關(guān)節(jié)最大速度數(shù)值，推門與籃球雙手胸前傳球推門瞬間與球出手瞬間右肩、肘、手關(guān)節(jié)速度數(shù)值、踢腿與足球腳背正面踢球右腳、膝、髖關(guān)節(jié)位移對比圖和速度對比圖。普通跨越與跨步跳右腳、膝、髖關(guān)節(jié)位移對比圖和速度對比圖。針對所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出了共同的規(guī)律，由于篇幅的限制以拍蠅蟲與網(wǎng)球大力發(fā)球?yàn)槔M(jìn)行具體說明：

3.2.1拍蠅蟲與網(wǎng)球大力發(fā)球

右肩、肘、腕關(guān)節(jié)的速度的比較

從圖1，圖2和圖3中可以明顯看出：在網(wǎng)球大力發(fā)球動(dòng)作中右肩，肘、腕關(guān)節(jié)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于拍蠅蟲右肩，肘，腕關(guān)節(jié)的速度。這也說明網(wǎng)球大力發(fā)球動(dòng)作比拍蠅蟲動(dòng)作復(fù)雜的原因之一是動(dòng)作速度快。

3.2.2其它四組動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

走與競走：普通走與競走右腳、踝關(guān)節(jié)移動(dòng)的軌跡變化趨勢一致，競走右腳、踝關(guān)節(jié)移動(dòng)的軌跡長，關(guān)節(jié)活動(dòng)的幅度大，競走的速度要快于普通的走，這說明競走比走復(fù)雜的因素之一在于速度。

推門與籃球雙手胸前傳球：籃球雙手胸前傳球動(dòng)作中球出手瞬間右肩、右肘和右手的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于推門瞬間右肩、右肘和右手的速度，這從一個(gè)側(cè)面說明了籃球雙手胸前傳球的動(dòng)作較推門的動(dòng)作復(fù)雜。

踢腿與足球腳背正面踢球：腳背正面踢球右腳，膝、髖關(guān)節(jié)的速度高于踢腿時(shí)右腳、膝，髖關(guān)節(jié)的速度，這也是腳背正面踢球比踢腿動(dòng)作復(fù)雜的原因之一。

普通跨越與跨步跳：完成跨步跳的時(shí)間比完成普通跨越的時(shí)間短。跨步跳右腳、膝、髖位移比普通跨越相對應(yīng)的數(shù)值較大，說明了跨步跳時(shí)，關(guān)節(jié)的移動(dòng)幅度大，技能復(fù)雜性高，跨步跳右腳、膝、髖關(guān)節(jié)的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通跨越右腳、膝、髖關(guān)節(jié)的速度，這也是跨步跳相對普通跨越復(fù)雜的原因之一。

3.2.3運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的結(jié)果

從對上述五組動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)學(xué)分析中發(fā)現(xiàn)了共同的規(guī)律：運(yùn)動(dòng)技能比與之相似的日常生活技能有了難度。完成動(dòng)作產(chǎn)生的難度可能是由于動(dòng)作的構(gòu)成元素較多、關(guān)節(jié)活動(dòng)幅度大、完成動(dòng)作的時(shí)間短或完成動(dòng)作的速度快。

綜合起來講，運(yùn)動(dòng)技能的“會(huì)能度”與運(yùn)動(dòng)技能本身的復(fù)雜性有關(guān)。動(dòng)作的復(fù)雜性是指運(yùn)動(dòng)技能包含動(dòng)作元素的多少，包含的動(dòng)作元素越多，需要完成動(dòng)作的注意越多，運(yùn)動(dòng)技能越復(fù)雜，包含的動(dòng)作元素越少，需要完成動(dòng)作的注意越少，運(yùn)動(dòng)技能越簡單。同時(shí)，運(yùn)動(dòng)技能的“會(huì)能度”與完成動(dòng)作的時(shí)間、速度、關(guān)節(jié)的活動(dòng)幅度有關(guān)。

3.3肌電特征分析

通過采用DASYLab Demo7.0軟件對測試所得到的肌電圖進(jìn)行數(shù)字化分析，分別獲取了五組動(dòng)作所選6塊肌肉的積分與均分肌電對比圖以及肌肉貢獻(xiàn)率對比圖。由于篇幅的限制僅以拍蠅蟲與網(wǎng)球大力發(fā)球?yàn)槔M(jìn)行具體說明并闡述五組動(dòng)作在肌電的分析過程中所呈現(xiàn)出的共同規(guī)律。

3.3.1拍蠅蟲與網(wǎng)球大力發(fā)球積分與均分肌電的比較

從圖4和圖5中可以看出：網(wǎng)球發(fā)球所選6塊肌肉的積分肌電都高于拍蠅蟲動(dòng)作所選6塊肌肉的積分肌電，網(wǎng)球發(fā)球5塊肌肉的均分肌

電高于拍蠅蟲動(dòng)作的5塊肌肉的均分肌電(肱三頭肌除外)，這說明網(wǎng)球大力發(fā)球肌肉用力更大，這與網(wǎng)球大力發(fā)球所用的動(dòng)作時(shí)間長、包含的動(dòng)作元素多有關(guān)。

肌肉貢獻(xiàn)率的比較

從圖6中可以看出：拍蠅蟲時(shí)主要靠肱三頭肌和背闊肌兩塊肌肉完成動(dòng)作。從圖7中可以看出：網(wǎng)球大力發(fā)球主要靠掌前肌、腹直肌、胸大肌和肱三頭肌4塊肌肉完成且其肌肉用力比較平均。這說明拍蠅蟲與網(wǎng)球大力發(fā)球肌肉的參與度不同。網(wǎng)球大力發(fā)球需要更多的肌肉參與以保障發(fā)球的預(yù)先肌肉初長度和出球速度，這也表明參與運(yùn)動(dòng)的肌肉數(shù)量多是影響運(yùn)動(dòng)技能復(fù)雜性的因素之一。

3.3.2其它四組動(dòng)作的肌電分析：

走與競走：選取肌肉的原則是右側(cè)髖、膝、踝關(guān)節(jié)起主要作用的淺層原動(dòng)肌，所選取肌肉為：肱二頭肌、臀大肌、股直肌、股二頭肌、脛骨前肌和小腿三頭肌。

通過對走與競走積分與均分肌電和肌肉貢獻(xiàn)率的分析中看出：在走與競走的一個(gè)動(dòng)作周期中。競走所選6塊肌肉的積分肌電和均分肌電都大于走的6塊肌肉的積分肌電和均分肌電，這說明盡管兩者的動(dòng)作十分相似，但競走肌肉的總用力和單位時(shí)間用力大于走的肌肉總用力和單位時(shí)間用力。因此，可以說競走對肌肉的工作要求更高。競走與走的主要作用肌均是股直肌、小腿三頭肌和臀大肌，但競走動(dòng)作更主要的是靠股直肌發(fā)力完成，這說明競走與走的動(dòng)作非常相似，競走比走復(fù)雜的因素在于肌肉的用力較大。

推門與籃球雙手胸前傳球：選取肌肉的原則為右臂關(guān)節(jié)起主要作用的淺層原動(dòng)肌，所選取肌肉為：三角肌前部、肱二頭肌，肱三頭肌，尺側(cè)腕伸肌，指總伸肌和橈側(cè)腕。

從對推門與籃球雙手胸前傳球積分與均分肌電和肌肉貢獻(xiàn)率的分析中看出：雙手胸前傳球所選6塊肌肉在單位時(shí)間內(nèi)的用力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于推門時(shí)6塊肌肉在單位時(shí)間內(nèi)的用力，說明傳球動(dòng)作對各肌肉的動(dòng)作能力要求更高，在推門動(dòng)作中主要發(fā)力的肌肉是肱二頭肌，橈側(cè)腕肌和尺側(cè)腕伸肌，在籃球雙手胸前傳球的動(dòng)作過程中，6塊肌肉在傳球過程中都發(fā)揮了很重要的作用，其肌肉貢獻(xiàn)率基本一致，這說明籃球雙手胸前傳球較推門動(dòng)作復(fù)雜的原因在于肌肉的用力大并且參與做功的肌肉多。

踢腿與足球腳背正面踢球：選取肌肉的原則是右側(cè)踝、肩、髖、膝關(guān)節(jié)和左側(cè)膝，踝關(guān)節(jié)起主要作用的淺層原動(dòng)肌，其選取的肌肉分別為：小腿三頭肌(右)，背闊肌(右)，股直肌(右)、腹直肌(右)，股直肌(左支撐腿)和脛骨前肌(左)。

從對踢腿與足球腳背正面踢球積分與均分肌電和肌肉貢獻(xiàn)率的分析中看出：腳背正面踢球時(shí)所選6塊肌肉的積分肌電和均分肌電都明顯高于踢腿動(dòng)作時(shí)6塊肌肉的積分肌電和均分肌電，這說明腳背正面踢球6塊肌肉的用力無論是在總的動(dòng)作時(shí)間內(nèi)還是在單位時(shí)間內(nèi)都大于踢腿動(dòng)作6塊肌肉的用力。踢腿和腳背正面踢球時(shí)，股直肌和背闊肌都發(fā)揮了重要的作用，不同的是在腳背正面踢球時(shí)，左側(cè)支撐腿的股直肌也發(fā)揮了重要的作用，從而形成了強(qiáng)有力的左側(cè)動(dòng)作支撐，這說明腳背正面踢球比踢腿動(dòng)作復(fù)雜的原因在于肌肉的用力大并且參與做功的肌肉多。

普通跨越與跨步跳：選取肌肉的原則為右肩、膝，髖關(guān)節(jié)起主要作用的淺層原動(dòng)肌，其選取的肌肉分別為：肱二頭肌、臀大肌、股直肌、股二頭肌、脛骨前肌和小腿三頭肌。

從對普通跨越與跨步跳積分與均分肌電和肌肉貢獻(xiàn)率的分析中看出：跨步跳時(shí)所選6塊肌肉的均分和積分肌電都要高于普通跨越6塊肌肉的均分和積分肌電，這說明跨步跳相對普通跨越更為復(fù)雜，對各肌肉的要求更高且各肌肉在單位時(shí)間內(nèi)要做的功更多。普通跨越發(fā)力的肌肉為股直肌、小腿三頭肌、臀大肌和股二頭肌，跨步跳發(fā)力的肌肉為股直肌、小腿三頭肌、臀大肌、股二頭肌和脛骨前肌，這說明跨步跳相對普通跨越復(fù)雜的原因在于肌肉的用力大并且參與做功的肌肉多。

3.3.3肌電分析的結(jié)果

從對上述五組動(dòng)作的肌電分析中發(fā)現(xiàn)了共同的規(guī)律：運(yùn)動(dòng)技能比與之相似的日常生活技能有了一定的完成動(dòng)作的難度，完成動(dòng)作產(chǎn)生的難度可能與參與肌肉的多少、肌肉用力的大小有關(guān)。復(fù)雜的動(dòng)作參與的肌肉會(huì)多一些，肌肉的用力大，簡單的動(dòng)作參與的肌肉會(huì)少一些、肌肉的用力小。

3.4肌電與運(yùn)動(dòng)學(xué)分析的共同規(guī)律

通過對實(shí)驗(yàn)中五組技能的運(yùn)動(dòng)學(xué)和肌電特征分析發(fā)現(xiàn)：運(yùn)動(dòng)技能不僅與日常生活中的動(dòng)作技能有著密切關(guān)系，而且這種密切程度即相似程度并不相同。例如，競走與走、普通跨越與跨步跳的各項(xiàng)參數(shù)相似程度較高，原因在于競走、跨步跳的難度較小，拍蠅蟲與網(wǎng)球的大力發(fā)球的各項(xiàng)參數(shù)相似程度較低。原因在于網(wǎng)球的大力發(fā)球難度較大。

4結(jié)論

4.1“會(huì)能度”表示運(yùn)動(dòng)技能從不會(huì)到學(xué)會(huì)之間難易程度的特征值，特征值越大，運(yùn)動(dòng)技能越容易學(xué)會(huì)，特征值越小，運(yùn)動(dòng)技能越難學(xué)會(huì)。運(yùn)動(dòng)技能“會(huì)能度”是運(yùn)動(dòng)技能分類的新視角，是進(jìn)一步揭示運(yùn)動(dòng)技能教與學(xué)規(guī)律的理論基礎(chǔ)。

4.2運(yùn)用行家調(diào)查法和數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法可以計(jì)算出運(yùn)動(dòng)技能的“會(huì)能度”。

4.3本文采用了生物力學(xué)和肌電測試同步分析的方法，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該種方法的設(shè)計(jì)方案合理、可操作性強(qiáng)、實(shí)驗(yàn)成本較低，實(shí)現(xiàn)了對運(yùn)動(dòng)技能“會(huì)能度”的解析，為運(yùn)動(dòng)技能教學(xué)原理的研究奠定了基礎(chǔ)。

4.4運(yùn)動(dòng)技能“會(huì)能度”與日常生活中動(dòng)作技能的相似程度有關(guān)，與日常生活中的動(dòng)作技能相似程度高的運(yùn)動(dòng)技能難度低，與日常生活中的動(dòng)作技能相似程度低的運(yùn)動(dòng)技能難度大。

4.5運(yùn)動(dòng)技能“會(huì)能度”與動(dòng)作本身的特點(diǎn)有關(guān)，包括：1)與動(dòng)作技能本身的復(fù)雜性有關(guān)。2)與參與肌肉的多少、肌肉用力的大小有關(guān)。3)與完成動(dòng)作的時(shí)間，速度有關(guān)。

(北京體育大學(xué)人事處博士后科研流動(dòng)站100004)