運動生物力學在體育教學中的應用

謝俊敏

(廣東省二沙體育訓練中心，廣東廣州 510100)

素質(zhì)教育環(huán)境下，不斷提升學生的綜合素質(zhì)是當前教育的最終目的。但目前在體育教學中，主要目的是要求學生能夠正確了解體育運動技術(shù)的動作要領(lǐng)，卻很少對運動生物力學知識進行剖析和研究，體育教學中更缺少對人的生理特性和身體組織結(jié)構(gòu)的分析，教學結(jié)果并不明顯，造成學生的身體鍛煉不時會遭受到傷害。因此，在體育教學中采用運動生物力學知識，將應用數(shù)學、應力學、體育運動技術(shù)理論以及醫(yī)學解剖學等相結(jié)合，增強學生對體育學科的認識和理解，為學生的體育發(fā)展提供更多的有利條件。

1. 在體育教學中運用運動生物力學的重要性

我國對青少年學生的培養(yǎng)，不僅要求他們具有科學的文化知識和良好的思想品德，還需要他們具有健康的體魄和體育運動精神。我國教育在改革的試點階段，與歐美一些發(fā)達國家相比在體育教育中還有較大差距，尤其是農(nóng)村體育教學中還出現(xiàn)缺少體育器材的情況，導致我國體育教學總體質(zhì)量參差不齊，多數(shù)體育教師對體育課程不夠重視，技術(shù)專業(yè)性較差，甚至有些教師對運動生物力學知識還處于模糊的狀態(tài)，因此，現(xiàn)階段要將對運動生物力學知識的理解和技術(shù)學習落到實處。

在體育鍛煉中，人無論在靜止狀態(tài)下還是在運動狀態(tài)下都受到力的作用。通過牛頓定律可以了解到，人無論從靜止轉(zhuǎn)為運動還是從運動轉(zhuǎn)為靜止，都會受到運動機體組織等作用的影響，這需要通過牛頓力的數(shù)值和方向?qū)w育運動進行分析，所以，學生正在體育鍛煉中需要運動生物力學知識作為引導，這就要求教師在體育教學中認真運用運動生物力學為指導學生創(chuàng)造條件。美國著名短跑選手劉易斯就是依靠運動生物力學知識原理打破世界紀錄獲得人們關(guān)注的，曾經(jīng)劉易斯在短跑訓練時一度遇到瓶頸，傳統(tǒng)的體育教學方式已經(jīng)無法再提高成績，此時劉易斯的教練湯姆·雷特茲博士就采用了運動生物力學知識分析他的各項身體結(jié)構(gòu)，采用適當?shù)姆绞阶儞Q力學技巧姿勢和技術(shù)動作，最終獲得了夢寐以求的好成績。這就說明在進行體育學習時，體育教師要掌握科學的教學方法，了解學生的各項生理結(jié)構(gòu)，采用科學的運動生物力學知識提高學生的身體強度，并要求學生能夠正確訓練自身的姿勢和強度，從而縮短學生的訓練時間和改善相應的動作要領(lǐng)。在一定程度上不僅能夠提高學生的身心健康發(fā)展，提高學生的體育成績，而且還增大了學生運動的安全性，減小受傷的造成的傷害。

2. 運動生物力學在體育教學中的應用

與其他學科一樣，體育學科也需要有自身獨特的教學方法才能夠完成教學任務。在體育教學中，教學方式需要從傳統(tǒng)教學中不斷發(fā)生轉(zhuǎn)變，以適合學生更好進行身體鍛煉的方式完善教學方法。通常優(yōu)秀的體育教師都會有自身獨特的教學方式和標準的動作示范，若能在教學中通過運動生物力學知識對學生加以引導，會讓學生有事半功倍的效果。

運動生物力學貫穿到學生進行體育運動中的每個動作，與身體鍛煉受力息息相關(guān)。在體育教學中，按照人們的身體運動規(guī)律將力與身體運動軌跡建立相關(guān)聯(lián)系，這種獨特的鍛煉形式符合運動生物力學的標準，也在運動生物力學的教育中獲得有利的依據(jù)。運動生物力學在教學過程中可以與徑賽或田賽等多種體育運動項目相結(jié)合，使得教學課程內(nèi)容得到優(yōu)化設(shè)計和促進教師體育教學工作的進行。另外，運動生物力學可以細化學生的身體動作技術(shù)，促進學生的身體素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，增強學生的體能力度，這種發(fā)展形勢在一定程度上有助于教學過程更為豐富，學生通過這種體育鍛煉也逐漸喜歡上體育運動。

2.1 運動生物力學在田徑教學中的運用

在田徑教學中，要求學生能夠拉長步幅長度和步數(shù)頻率，實現(xiàn)最后完美的著地效果。所以，運動生物力學的運用有助于改善田徑運動員的身體力度，通過身體力度轉(zhuǎn)變選擇出最好的落腳點，從而改善學生的體育成績。因此，在學生實際體育訓練當中，體育教師可以按照運動生物力學的基本原理對田徑運動進行力學特征，可以使用秒表和皮尺等工具對學生的力學特征進行有效分析，對學生的體育運動習慣進行剖析改良，對學生姿勢動作評價分析，已達到理想的運動效果。

例如，在學生百米沖刺的田徑運動當中，體育教師可以通過對學生的步幅長度和步數(shù)頻率進行測量，并形成真實的數(shù)據(jù)完整的記錄，在具體實施過程中，對100m的距離進行分段測量，每段10m分為10段，記錄每位學生在各段當中所用的時間和平均步長，最終得到全程速度和平均步頻，通過運動生物力學得到學生參與田徑教學的運動效果。從這一案例可以看出，如果在體育訓練中不能夠科學的運用運動生物力學原理，不能夠精確地計算出在田徑運動中關(guān)節(jié)運動的范圍大小和著地時間長短，就有可能導致田徑速度出現(xiàn)降低的情況。因此，在體育教學過程中要真實有效的運用運動生物力學原理，準確分析身體重心投影距離和落腳點的距離，通過增加步頻、減少著地時間，從而增大步幅長度。通過體育教師認真分析運動生物力學原理糾正學生日常經(jīng)常出現(xiàn)的“踢小腿”跑法，使得學生對“扒地”熟記于心，從而達成運用運動生物力學的體育教學目標。

2.2 運動生物力學在鉛球教學中的運用

提到“扔鉛球”這項體育運動，多數(shù)同學都有“望而卻步”之感，很多學生都感嘆“用勁推不遠、有勁使不上”，為此，一些體育教師提出運用運動生物力學對鉛球運動進行合理分析。體育教師要認真分析每位同學扔鉛球時的出手高度，并測量出鉛球的落地時間以及落地時的最終距離，再根據(jù)鉛球的出手角度計算出鉛球運動時的初速度。體育教師通過明確的計算之后，運用運動生物力學原理對學生投擲技術(shù)動作進行分析，并讓學生真實的掌握鉛球投擲技巧和動作要領(lǐng)，通過長時的訓練和積累加強投擲鉛球的距離長短。例如，某位男同學身高1.85m，通過秒表和皮尺等工具測量出其鉛球出手高度為h=1.65 m，鉛球的落地最終距離為s= 9.25 m，通過秒表測量出鉛球的飛行時間為t=2. 3 s。經(jīng)過計算可知，該男同學的鉛球出手速度約為7.8 m/ s，其鉛球投擲的最佳出手角度為42.2，而該男同學的出手角度為35.2，可見其投擲角度偏小，為此體育教師可以通過讓該男同學的投擲角度，從而改善其鉛球投擲成績。通過運用運動生物力學進行數(shù)據(jù)分析，使學生真實的了解自身在鉛球運動中的缺點所在，短期培訓就可明顯改善學生的鉛球投擲距離，提高體育成績。綜上所述，運動生物力學已經(jīng)成為體育教學中非常重要的組成部分，其在體育運動中產(chǎn)生的作用和影響不容忽視，通過運動生物力學原理對各項體育項目認真分析，找到科學的身體鍛煉方式方法，改善傳統(tǒng)的體育教學形式，促進教學過程多元化，讓學生真正愛上體育運動。而且運動生物力學的運用能夠使得體育動作進行細化分析，簡單易懂，讓學生真正的了解到體育運動中存在的樂趣，促進各項身體技能、素質(zhì)能夠協(xié)調(diào)發(fā)展。尤其是運動生物力學將多種學科進行有力的結(jié)合，對體育教學的發(fā)展也起到很好的作用。就目前來看，傳統(tǒng)的體育教學形式已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)變，體育教學也已經(jīng)進行著改革創(chuàng)新，再運用運動生物力學相關(guān)知識對單純的技術(shù)教學進行加工，讓學生合理掌握體育運動技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)要領(lǐng)，還可以加強學生對自身各項身體技能的安全保證，以防止各類不安全事故的出現(xiàn)。使學生了解體育不僅是跑步，更是多項知識的綜合，是一門綜合性學科。

3. 結(jié)語