體育教學(xué)與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析

王健

（江蘇省徐州市銅山區(qū)銅山中學(xué) 江蘇徐州 221116）

體育教學(xué)與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析

王健

（江蘇省徐州市銅山區(qū)銅山中學(xué) 江蘇徐州 221116）

不管是強(qiáng)化體育教學(xué)質(zhì)量,提高競(jìng)技體育的訓(xùn)練效率,還是對(duì)人民大眾體育活動(dòng)進(jìn)行指導(dǎo),都依賴于體育科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)這門學(xué)科作為物理科學(xué)研究的一部分,它的知識(shí)含量、技術(shù)含量都非常高,運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)近年來這門新學(xué)科得到了快速發(fā)展。這門學(xué)科是我們發(fā)展的科學(xué)手段和體育水平的學(xué)科,也是中國(guó)體育經(jīng)濟(jì)水平進(jìn)一步發(fā)展的金鑰匙。該文就體育教學(xué)與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析進(jìn)行了深入探討。

體育教學(xué) 運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是以物理學(xué)、生理學(xué)的原理和手段研究人們體育運(yùn)動(dòng)技術(shù)規(guī)律的一門邊緣學(xué)科。它涉及到的知識(shí)非常廣泛,其中包括應(yīng)力學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、醫(yī)學(xué)中的解剖學(xué)以及體育運(yùn)動(dòng)技術(shù)理論等。它深入研究各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)技術(shù)的本質(zhì)和規(guī)律,在不久的將來將是廣大體育從業(yè)者必須掌握的一門基礎(chǔ)學(xué)科。

1 在日常的體育教學(xué)進(jìn)程中運(yùn)用生物力學(xué)知識(shí)的重要性

作為一名業(yè)務(wù)能力優(yōu)異的體育教師,必須要熟練掌握運(yùn)動(dòng)生理學(xué)、生物力學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)將使體育教師對(duì)生物運(yùn)動(dòng)的規(guī)則原理、影響生物運(yùn)動(dòng)的相互作用,以及人體運(yùn)動(dòng)時(shí)關(guān)節(jié)的受力狀態(tài)等有更好的理解,在這個(gè)基礎(chǔ)上,體育教師就能夠很好地識(shí)別哪些技術(shù)不合理、不正確,哪些動(dòng)作是科學(xué)正確的,以及各自的原因和可能導(dǎo)致的結(jié)果。

2 運(yùn)動(dòng)生物學(xué)知識(shí)在教學(xué)中的應(yīng)用

體育教學(xué)同其他學(xué)科的教學(xué)一樣,教學(xué)方式辦法需要不斷完善和改良,以提升當(dāng)今學(xué)生的身體素質(zhì)。通常一個(gè)優(yōu)秀的體育教師不僅能進(jìn)行準(zhǔn)確而標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)作示范,而且可以在教學(xué)中能結(jié)合運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的知識(shí)去針對(duì)性地進(jìn)行指導(dǎo)。

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)是研究運(yùn)動(dòng)與身體鍛煉受力關(guān)系,它能夠貫穿每個(gè)動(dòng)作即運(yùn)動(dòng)模型。每個(gè)動(dòng)作都是符合解剖學(xué)、運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律,運(yùn)動(dòng)模型將力與身體運(yùn)動(dòng)軌跡看做了質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng),分析人體各結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)與運(yùn)動(dòng)規(guī)律之間關(guān)系,成為體育教學(xué)中重要的理論依據(jù)[6]。運(yùn)動(dòng)生物力能夠細(xì)化動(dòng)作技術(shù)原理,促進(jìn)體育教學(xué)工作,優(yōu)化教學(xué)課程內(nèi)容。把運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)與田賽或徑賽的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目相結(jié)合,增強(qiáng)了學(xué)生體能、身體形態(tài)、身體素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,使教學(xué)過程更為豐富,達(dá)到通俗易懂。因此,運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)中起到?jīng)Q定性的作用。

2.1 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在田徑教學(xué)中的運(yùn)用

大多田徑的分析研究認(rèn)為,提升步頻和拉長(zhǎng)每步的長(zhǎng)度主要是在著地的階段。因此,在田徑教學(xué)中,要令學(xué)生了解運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)對(duì)改善自己成績(jī)的影響,要進(jìn)一步提高自己的實(shí)力,就必須選擇好落地時(shí)腳的著地點(diǎn)。在實(shí)際訓(xùn)練中,體育老師可以運(yùn)用秒表和皮尺等簡(jiǎn)單的工具對(duì)跑步時(shí)的力學(xué)特征作為簡(jiǎn)單的分析研究,以了解學(xué)生的運(yùn)動(dòng)習(xí)慣,剖析如何改良動(dòng)作,從而達(dá)到定量分析的效果,科學(xué)地評(píng)價(jià)學(xué)生姿勢(shì)動(dòng)作的優(yōu)劣。

比如：測(cè)定學(xué)生百米沖刺時(shí)的全程平均速度和各段的速度、每步長(zhǎng)度的變化和步頻的變化數(shù)據(jù),具體實(shí)施方法可以將100m分為10段(每段10m),記錄各段所用的時(shí)間以及步數(shù),計(jì)算平均每步步長(zhǎng),在根據(jù)最基本的速度、頻率的公式,得出全程速度和平均步頻以及各段的平均速度以及平均步頻,根據(jù)數(shù)據(jù)的變化來分析各段效果。由這個(gè)例子,可以看出,如果不利用運(yùn)動(dòng)力學(xué)理論與科學(xué)的手段,就不能定量有效的分析,支撐關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)范圍大小,著地時(shí)間的長(zhǎng)短,如果學(xué)生的著地時(shí)間比較長(zhǎng),步頻會(huì)顯著降低,從而可能會(huì)使速度降低。只有合理利用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的原理,分析腳的落地點(diǎn)與身體重心在地面上投影距離的大小,就能有效解支撐反作用的水平阻力問題,減少著地的時(shí)間,不僅增加步頻,而且使得身體向前運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量增加,從而也增大了每步的長(zhǎng)度。在日常的體育教學(xué)進(jìn)程中,這樣的科學(xué)分析,會(huì)使學(xué)生摒棄那種單單為了增大步長(zhǎng)而選擇的“踢小腿”跑法,加深了學(xué)生對(duì)跑步中“扒地”的理解,從而達(dá)到對(duì)癥下藥的體育教學(xué)的目標(biāo)[4]。

2.2 運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在鉛球教學(xué)中的運(yùn)用

提起鉛球,同學(xué)們普遍有“有勁使不上,用勁推不遠(yuǎn)”的感覺,針對(duì)學(xué)生的反饋意見,體育教師進(jìn)行了科學(xué)的分析研究,充分使用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的原理,通過測(cè)量鉛球的出手高度,鉛球的落地時(shí)間和最終距離,再根據(jù)出手的角度,推算出擲鉛球時(shí)的初速度。體育老師應(yīng)用運(yùn)動(dòng)力學(xué)的有關(guān)知識(shí)把投擲技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行結(jié)構(gòu)化的分解分析,并安排學(xué)生有針對(duì)性的訓(xùn)練練習(xí),加深強(qiáng)化學(xué)生對(duì)動(dòng)作要領(lǐng)的掌握,這樣可以跟好地完成教學(xué)任務(wù),提高學(xué)生投擲鉛球的距離。具體分析如下,2013級(jí)某男生推鉛球的出手高度h=1.65m(按最后發(fā)力的出手的姿勢(shì)來測(cè)量,如沒有專業(yè)設(shè)備可簡(jiǎn)單使用普通皮尺來進(jìn)行測(cè)量工作),投擲距離s= 9.25m,鉛球在空中的飛行時(shí)間t=2.3s。經(jīng)過簡(jiǎn)單的計(jì)算可知,該學(xué)生鉛球的出手速度大概為7.8m/s,鉛球離手的角度為35.2°,最佳的出手角度為42.2°,數(shù)據(jù)表明說明該學(xué)生的投擲鉛球的角度偏小,這是影響最終成績(jī)的因素之一。在此基礎(chǔ)上,我們讓學(xué)生調(diào)整了投擲鉛球的姿勢(shì),在短期的培訓(xùn)下,學(xué)生身體素質(zhì)幾乎不變的條件下,該學(xué)生投擲鉛球的距離明顯變遠(yuǎn)了,體育成績(jī)也隨之提高了。

3 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)過程中作用不容忽視,它驅(qū)動(dòng)體育教學(xué)力學(xué)原理,加強(qiáng)了學(xué)生科學(xué)合理的鍛煉身體,促進(jìn)了體育教學(xué)過程多元化,豐富課程教學(xué)內(nèi)容。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)細(xì)化的體育教學(xué)過程中動(dòng)作,使體育教學(xué)內(nèi)容簡(jiǎn)單性,通俗易懂,增強(qiáng)學(xué)生身體形態(tài)、素質(zhì)、體能的協(xié)調(diào)發(fā)展。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)能夠把解剖學(xué)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)作運(yùn)行軌跡緊密結(jié)合起來,這在體育教學(xué)過程中起到?jīng)Q定性作用。

在這個(gè)日常體育教育的過程中,生物力學(xué)知識(shí)是必不可少的,它比單純的技術(shù)教學(xué)更有深度、更有效果,它不僅可以使學(xué)生理解技術(shù)動(dòng)作的性質(zhì),合理的技術(shù)掌握,優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)的手勢(shì)識(shí)別技術(shù),可以幫助學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)和新項(xiàng)目,學(xué)會(huì)保護(hù)自己,為了防止事故的發(fā)生。學(xué)生普遍反映運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)的教學(xué),使他們不僅掌握動(dòng)作、關(guān)鍵技術(shù)、學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí),并進(jìn)一步使學(xué)生了解體育不僅是跑步,是一個(gè)非常有深度的學(xué)科。

在科學(xué)迅猛發(fā)展的今天,高校體育教師只有掌握了運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)及其周邊學(xué)科的知識(shí),運(yùn)用科學(xué)的訓(xùn)練辦法,才能使學(xué)生更快更好地掌握技術(shù)動(dòng)作,提高運(yùn)動(dòng)水平和身體素質(zhì)。

[1]王洪宇.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的應(yīng)用[J].新教育時(shí)代電子雜志：教師版,2016(36).

[2]謝莉.淺析體育教學(xué)與訓(xùn)練中運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的地位和作用[J].河北旅游職業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2007,12(2)：134-135.

[3]李強(qiáng).運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)與運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代交際,2016(2)：143-144.

[4]李小華,劉光雙,周穎.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)和訓(xùn)練中的應(yīng)用研究[J].體育科技文獻(xiàn)通報(bào),2007,15(3)：5-6.

[5]韋統(tǒng)林.力原理在鉛球教學(xué)中的巧應(yīng)用[J].菏澤師專學(xué)報(bào)，2002，24(2)：84-86.

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2095-2813(2017)05(b)-0041-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.14.041