擲標(biāo)槍中錯(cuò)誤動(dòng)作的生物力學(xué)分析

穆 峰

(渭南師范學(xué)院北校區(qū)教學(xué)部，陜西渭南714000)

擲標(biāo)槍是田徑運(yùn)動(dòng)中一個(gè)復(fù)雜的多軸性旋轉(zhuǎn)項(xiàng)目［1］.擲標(biāo)槍技術(shù)動(dòng)作是由一系列非周期性運(yùn)動(dòng)的技術(shù)環(huán)節(jié)相互銜接起來的有序整體，其技術(shù)環(huán)節(jié)是一環(huán)緊扣一環(huán)的.從握槍與持槍到標(biāo)槍出手后維持身體平衡的每個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)都要掌握好，某一環(huán)節(jié)的錯(cuò)誤都將造成后繼技術(shù)環(huán)節(jié)的失誤，最后導(dǎo)致投擲成績(jī)的不理想.同時(shí)要求學(xué)生在高速的身體運(yùn)動(dòng)中快速協(xié)調(diào)地完成全套動(dòng)作，發(fā)揮自己身體和技能的最大能力和水平將標(biāo)槍投到盡可能遠(yuǎn)的地方，其動(dòng)作難度很大，學(xué)生在擲標(biāo)槍的過程中容易出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作.錯(cuò)誤動(dòng)作一旦出現(xiàn)，就會(huì)影響投擲成績(jī)，甚至導(dǎo)致傷害事故的發(fā)生，嚴(yán)重影響擲標(biāo)槍正常的教學(xué)訓(xùn)練.

1 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理研究擲標(biāo)槍項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是以生物學(xué)和力學(xué)的原理研究各種運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作技術(shù)并加以定量描述的一門學(xué)科，人體各種運(yùn)動(dòng)、活動(dòng)和各種動(dòng)作技術(shù)都可以通過生物力學(xué)方法進(jìn)行分析研究.擲標(biāo)槍項(xiàng)目中出現(xiàn)的一些錯(cuò)誤的技術(shù)動(dòng)作以及標(biāo)槍的飛行軌跡是可以運(yùn)用力的合成與分解、力矩的轉(zhuǎn)動(dòng)、動(dòng)量守恒等原理進(jìn)行分析和解釋的.例如根據(jù)標(biāo)槍出手后的飛行狀態(tài)是受作用力點(diǎn)、方向、速度、位置、角度和空氣阻力等因素的影響所形成，并且具有一定的規(guī)律性，根據(jù)物體受力后的反饋原理，對(duì)標(biāo)槍在空中飛行過程中所發(fā)生的變化表象的分析，就可以推斷出運(yùn)動(dòng)員出手時(shí)對(duì)標(biāo)槍所施加的作用力的方式方法，即出手時(shí)的動(dòng)作狀態(tài)和形式.學(xué)生如果能夠運(yùn)用這種判斷方法對(duì)自己進(jìn)行的每次投擲練習(xí)效果進(jìn)行評(píng)判，對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤動(dòng)作通過反饋通路進(jìn)行自覺的修正和調(diào)整，這種將傳統(tǒng)的由教練員單一方面對(duì)訓(xùn)練過程的調(diào)控模式轉(zhuǎn)變?yōu)榻膛c練的雙方共同調(diào)控訓(xùn)練過程的方式，有效調(diào)動(dòng)了教、學(xué)雙方面的積極性，發(fā)揮了運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)化繁為簡(jiǎn)、形象直觀的學(xué)科優(yōu)勢(shì)，具有顯著的優(yōu)越性.

2 影響擲標(biāo)槍項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)成績(jī)主要因素的生物力學(xué)分析

擲標(biāo)槍是以速度力量為核心的田徑投擲項(xiàng)目.標(biāo)槍出手速度和出手角度是決定投擲距離的主要因素，標(biāo)槍的投擲距離S等于出手速度的平方乘正弦的二倍角，除以重力加速度，即S=V20sin2α/g.出手速度由水平移動(dòng)速度和人體發(fā)力給標(biāo)槍的相對(duì)力量速度之和組成.在水平移動(dòng)速度不變的前提下，人體作用給標(biāo)槍的相對(duì)力量速度V越快，標(biāo)槍的投擲距離越大，V就成為了決定標(biāo)槍投擲距離的關(guān)鍵.公式：V=2FS/m反映了速度V與力F、力距S和標(biāo)槍質(zhì)量m之間的關(guān)系.力F是指作用于標(biāo)槍縱軸上的力，距離S指標(biāo)槍相對(duì)于人體運(yùn)動(dòng)的距離.擲標(biāo)槍中有效的作用力及其工作距離是提高出手初速度的主要條件.有效的作用力是指在正確的投擲方向前提下，要求運(yùn)動(dòng)員給予標(biāo)槍作用力的方向與標(biāo)槍出縱軸的運(yùn)行方向一致.擲標(biāo)槍合理的出手角度是決定遠(yuǎn)度的另一個(gè)因素，擲標(biāo)槍出手適宜的角度在29°～36°之間.標(biāo)槍器械是相對(duì)密度不大的物體，在飛行過程中還受到空氣阻力、重力、天氣等因素影響，其技術(shù)動(dòng)作難度大，學(xué)生容易出現(xiàn)錯(cuò)誤動(dòng)作，如不及時(shí)糾正就會(huì)成為錯(cuò)誤的動(dòng)作定型，嚴(yán)重影響運(yùn)動(dòng)成績(jī)甚至導(dǎo)致投擲失敗，這些錯(cuò)誤的動(dòng)作是影響擲標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)成績(jī)的主要因素.分析研究這些錯(cuò)誤動(dòng)作，找到它們形成的原因并制定行之有效的解決方案，避免這些錯(cuò)誤動(dòng)作的出現(xiàn)就成為提高擲標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)成績(jī)的關(guān)鍵.

3 擲標(biāo)槍項(xiàng)目中常見錯(cuò)誤動(dòng)作的類型

研究分析擲標(biāo)槍過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤動(dòng)作必須要考慮擲標(biāo)槍項(xiàng)目的特點(diǎn)，即擲標(biāo)槍項(xiàng)目不僅有運(yùn)動(dòng)員自身的技術(shù)動(dòng)作的過程(助跑、投擲步、最后用力、維持身體平衡)，還有因技術(shù)動(dòng)作對(duì)器械造成的結(jié)果(即出手后標(biāo)槍在空中的飛行軌跡)，因此，擲標(biāo)槍錯(cuò)誤動(dòng)作的類型應(yīng)分為直觀的運(yùn)動(dòng)員錯(cuò)誤的技術(shù)動(dòng)作和標(biāo)槍異常的飛行軌跡兩方面，研究擲標(biāo)槍的動(dòng)作應(yīng)從這兩方面入手.

4 擲標(biāo)槍中常見錯(cuò)誤動(dòng)作的生物力學(xué)分析

4.1 錯(cuò)誤的技術(shù)動(dòng)作

4.1.1 助跑節(jié)奏差，助跑速度不適宜

助跑是擲標(biāo)槍動(dòng)作的起始階段，快速有節(jié)奏的助跑是取得好成績(jī)的關(guān)鍵.助跑過程中從決定投擲方向的第一步到?jīng)Q定標(biāo)槍出手角度、出手速度的最后一步都非常關(guān)鍵，只有通過快速助跑才能獲得更大的水平向前的力，才能通過最后的投擲技術(shù)將這種水平向前的力轉(zhuǎn)化成為標(biāo)槍向前、向上的力，從而獲得好的運(yùn)動(dòng)成績(jī).從某種角度上講助跑速度越快，標(biāo)槍獲得的初速度越大，標(biāo)槍飛行得也越遠(yuǎn)，助跑為出手后標(biāo)槍提供初速度和作用力支持，是標(biāo)槍空中飛行的重要基礎(chǔ)，標(biāo)槍的助跑投擲與原地投擲的成績(jī)一般相差20～35m.然而，擲標(biāo)槍教學(xué)訓(xùn)練中學(xué)生原地投擲和助跑投擲的成績(jī)相差不大的現(xiàn)象很常見，主要原因在于學(xué)生缺乏合理的助跑節(jié)奏，助跑速度的不適宜使助跑環(huán)節(jié)和最后用力環(huán)節(jié)缺乏自然流暢的有效銜接，減弱了本應(yīng)水平向前的力，沒有發(fā)揮出助跑應(yīng)起到的作用.因此，在教學(xué)訓(xùn)練中要通過不同距離、速度的持槍助跑練習(xí)，讓學(xué)生逐漸掌握和運(yùn)用合理的助跑節(jié)奏和適宜的助跑速度，從而達(dá)到有效提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)的目的［2］.

4.1.2 投擲步動(dòng)作不連貫

投擲步技術(shù)是擲標(biāo)槍技術(shù)的核心，是將助跑獲得的能量轉(zhuǎn)換成為標(biāo)槍飛行動(dòng)量的重要階段.正確的投擲步技術(shù)可以將運(yùn)動(dòng)員助跑獲得的水平向前的力最大程度地轉(zhuǎn)化成為標(biāo)槍的飛行動(dòng)力，為最后的出手創(chuàng)造有利條件.學(xué)生練習(xí)時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)體引槍銜接差、身體重心不穩(wěn)甚至停頓投槍等現(xiàn)象是由于學(xué)生腿、腳與手臂、手配合能力差，急于出槍，身體重心前移過早，未做出超越器械動(dòng)作，投擲步最后一步左腳著地前身體軀干后傾角度不適宜，下肢發(fā)力時(shí)蹬地不充分，用力順序不明確.投擲步幅不合理，投擲步各步動(dòng)作的時(shí)間、準(zhǔn)確性、幅度較差，支撐腿未做出有力支撐，導(dǎo)致投擲步動(dòng)作不連貫，從而造成投擲成績(jī)不理想.所以教學(xué)訓(xùn)練中應(yīng)有針對(duì)性地加強(qiáng)投擲步環(huán)節(jié)技術(shù)動(dòng)作的練習(xí).例如，將技術(shù)動(dòng)作分解成為單獨(dú)的技術(shù)單元練習(xí)，將上肢動(dòng)作與下肢動(dòng)作分開，在上肢動(dòng)作鞏固的基礎(chǔ)上練習(xí)下肢動(dòng)作，最后進(jìn)行完整練習(xí).同時(shí)注意加強(qiáng)協(xié)調(diào)性的訓(xùn)練，如單手拉肋木做翻肩滿弓、雙手持槍肩繞環(huán)的練習(xí)［3］.這些練習(xí)便于學(xué)生更快、更好地掌握投擲步技術(shù)動(dòng)作，有效完成教學(xué)訓(xùn)練任務(wù).

4.1.3 滿弓、鞭打動(dòng)作不充分

標(biāo)槍最后用力階段的技術(shù)動(dòng)作是整個(gè)擲標(biāo)槍技術(shù)各技術(shù)環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)配合的集中體現(xiàn)，它決定了標(biāo)槍的飛行方向、角度、軌跡、距離等，直接決定標(biāo)槍的運(yùn)動(dòng)成績(jī).因此，要想控制好標(biāo)槍的出手動(dòng)作，使標(biāo)槍的運(yùn)行路線與身體各環(huán)節(jié)運(yùn)動(dòng)的合速度方向一致，就必須正確合理地做好最后用力的各環(huán)節(jié)技術(shù).學(xué)生練習(xí)經(jīng)常出現(xiàn)的標(biāo)槍飛行效果差是由于滿弓、鞭打動(dòng)作不充分，右腿蹬伸不充分、左腿未能及時(shí)制動(dòng)支撐，兩臂和軀干復(fù)合用力配合不協(xié)調(diào)，造成運(yùn)動(dòng)員身體由側(cè)對(duì)投擲方向逐漸轉(zhuǎn)向正對(duì)投擲方向過程中滿弓動(dòng)作的不充分.肩部、手臂、手腕動(dòng)作銜接不好，手指未能有效撥槍，使作用給標(biāo)槍力的作用距離太短，作用方向和標(biāo)槍的縱軸產(chǎn)生角度過大，未能形成良好的合力，增大了標(biāo)槍飛行面積和飛行阻力，從而影響了標(biāo)槍空中的穩(wěn)定性和遠(yuǎn)度［4］.因此，教學(xué)訓(xùn)練中應(yīng)突出滿弓、鞭打技術(shù)的重要性，采用變換投擲器械，不同距離、不同姿勢(shì)的投槍提高練習(xí)，模仿鞭打動(dòng)作練習(xí)，并進(jìn)行開展如排球的扣球、羽毛球的扣殺、網(wǎng)球的扣球等動(dòng)作的練習(xí)，從而使學(xué)生能很好地控制標(biāo)槍，確保最后用力動(dòng)作正確、合理.

4.2 標(biāo)槍異常的飛行軌跡

4.2.1 標(biāo)槍尾部先觸地、平拍落地現(xiàn)象

這種現(xiàn)象的出現(xiàn)是由于學(xué)生引槍時(shí)持槍臂高度過低或過高，造成槍體與前臂產(chǎn)生夾角.握槍位置給槍體的縱軸重心部位施加了一個(gè)向后下的作用力，造成標(biāo)槍飛行中的空氣阻力加大，破壞了標(biāo)槍的拋物線狀態(tài)，導(dǎo)致標(biāo)槍槍尖上揚(yáng)，落地時(shí)出現(xiàn)槍尾先觸地或平拍落地的現(xiàn)象.訓(xùn)練教學(xué)中多進(jìn)行發(fā)展肩關(guān)節(jié)柔韌性的身體練習(xí)，如壓肩、轉(zhuǎn)肩、翻肩等動(dòng)作并加強(qiáng)原地引槍練習(xí)結(jié)合行進(jìn)間的引槍、投槍練習(xí)就可以減少這種錯(cuò)誤的發(fā)生.

4.2.2 標(biāo)槍落在場(chǎng)外

學(xué)生引槍動(dòng)作不合理，引槍時(shí)槍尖離軀干太遠(yuǎn)，肩關(guān)節(jié)靈活性較差，轉(zhuǎn)肩、抬肘、手腕背屈動(dòng)作不充分，手腕未能后旋.使槍體與正確的投擲方向產(chǎn)生夾角，施加在標(biāo)槍的作用力破壞了標(biāo)槍的飛行軌跡，使標(biāo)槍偏離了正常的飛行方向，導(dǎo)致投擲失敗.訓(xùn)練中通過發(fā)展肩、腕關(guān)節(jié)的柔軟性再由慢動(dòng)作練習(xí)開始逐步加快速度來完成引槍動(dòng)作，熟悉以后再結(jié)合助跑、投擲步進(jìn)行固定目標(biāo)、不同距離的投槍練習(xí)來保證投擲方向，進(jìn)而改善學(xué)生的投擲效果.

4.2.3 標(biāo)槍在空中出現(xiàn)前翻現(xiàn)象

學(xué)生最后用力時(shí)投擲臂下拉，用力時(shí)出手過遲，握槍過緊.小指、無名指壓槍動(dòng)作過大，手臂施加的作用力未能較好地轉(zhuǎn)換成標(biāo)槍向前飛行的動(dòng)力，就會(huì)出現(xiàn)標(biāo)槍槍體前翻的現(xiàn)象.訓(xùn)練教學(xué)中例如先用拇指和食指握槍進(jìn)行插槍練習(xí)，再用寬松式握槍插槍、投擲練習(xí);進(jìn)行原地模仿引槍動(dòng)作練習(xí)，出手時(shí)大臂小臂同時(shí)鞭打，要求小臂鞭打積極快速;原地雙手向前上方投實(shí)心球這些練習(xí)手段都可以使學(xué)生通過訓(xùn)練逐漸體會(huì)感受并達(dá)到熟練掌握運(yùn)用的程度，消除錯(cuò)誤隱患.

4.2.4 標(biāo)槍在空中出現(xiàn)“橫槍”現(xiàn)象

投擲過程中學(xué)生用力作用軸錯(cuò)誤，對(duì)標(biāo)槍縱軸施加的作用力點(diǎn)的方向不是投擲的方向，使槍在出手后的飛行狀態(tài)呈現(xiàn)側(cè)弧運(yùn)動(dòng)軌跡，很大程度上破壞了拋物線軌跡，減弱了標(biāo)槍向前的水平飛行動(dòng)力，使標(biāo)槍出現(xiàn)橫槍情況.訓(xùn)練中要求學(xué)生進(jìn)行擲標(biāo)槍練習(xí)時(shí)，身體側(cè)對(duì)投擲方向，兩腳左右開立，略寬于肩，右腿彎曲，身體重心放在右腿上，上體稍向右傾斜，投擲臂放松伸直保持在肩軸延長(zhǎng)線上，槍尖約在右眉處，左臂微屈自然抬起.然后右腿提踵壓膝，快速蹬轉(zhuǎn)，推動(dòng)髖和上體向投擲方向轉(zhuǎn)動(dòng)前移，左腳積極支撐用力，標(biāo)槍向前上方投出;進(jìn)行側(cè)向上一步擲標(biāo)槍練習(xí)，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)在出手速度快，沿標(biāo)槍縱軸用力.［5］從而使標(biāo)槍以合理的角度和較快的速度擲出.

5 結(jié)論與建議

運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)方法和手段對(duì)擲標(biāo)槍過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤動(dòng)作進(jìn)行分析，可以使錯(cuò)誤動(dòng)作更加形象直觀，有利于提高運(yùn)動(dòng)員的自我糾錯(cuò)能力，同時(shí)將訓(xùn)練模式轉(zhuǎn)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)員和教練員共同調(diào)控，更好地調(diào)動(dòng)了運(yùn)動(dòng)員和教練員的積極性，使運(yùn)動(dòng)員容易準(zhǔn)確地掌握擲標(biāo)槍技術(shù)動(dòng)作，提高了教學(xué)訓(xùn)練的科學(xué)性、實(shí)效性和合理性，有利于提高擲標(biāo)槍運(yùn)動(dòng)成績(jī).

在擲標(biāo)槍教學(xué)訓(xùn)練中，建立正確的技術(shù)概念和掌握完美的技術(shù)動(dòng)作，避免錯(cuò)誤動(dòng)作的出現(xiàn)是決定擲標(biāo)槍質(zhì)量的關(guān)鍵.擲標(biāo)槍項(xiàng)目存在兩大類的錯(cuò)誤即運(yùn)動(dòng)員錯(cuò)誤的技術(shù)動(dòng)作以及標(biāo)槍異常的飛行軌跡，這兩大類錯(cuò)誤的出現(xiàn)是影響擲標(biāo)槍成績(jī)的主要原因.［6］通過運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行分析研究發(fā)現(xiàn)：擲標(biāo)槍的過程中運(yùn)動(dòng)員選擇適宜的助跑速度與節(jié)奏;做好助跑和最后用力的銜接;合理加大轉(zhuǎn)體幅度，加長(zhǎng)最后用力工作距離;提高出手初速度等就可以有效避免錯(cuò)誤動(dòng)作出現(xiàn)，進(jìn)一步提高運(yùn)動(dòng)技術(shù)水平.

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