運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析在羽毛球反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球教學(xué)中的應(yīng)用

李高華 張 蘭

運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析在羽毛球反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球教學(xué)中的應(yīng)用

李高華1張 蘭2

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)體育學(xué)院，河南 鄭州 450002；2.河南經(jīng)貿(mào)職業(yè)學(xué)院體育部，河南 鄭州 450018）

羽毛球反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球是廣大羽毛球?qū)W習(xí)者遇到的技術(shù)瓶頸，文章從技術(shù)動(dòng)作的生物力學(xué)原理的角度探討反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球的動(dòng)作合理性、擊球位點(diǎn)、發(fā)力順序和擊球效果，為更有效地提高反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球的教學(xué)提供理論依據(jù)，提出訓(xùn)練方法。

生物力學(xué)；羽毛球；反手；后場(chǎng)；高遠(yuǎn)球

在高校體育教學(xué)中，羽毛球也成為大學(xué)生熱選的體育項(xiàng)目之一。然而，大多數(shù)學(xué)生的反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球技術(shù)是非常薄弱的環(huán)節(jié)，限制了大學(xué)生羽毛球技術(shù)的提高，同時(shí)也影響了他們學(xué)習(xí)的興趣。反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球由于技術(shù)復(fù)雜，對(duì)身體的各項(xiàng)素質(zhì)要求較高，學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)采用常規(guī)的教學(xué)方法很難掌握。由于當(dāng)前國內(nèi)外對(duì)羽毛球反手后場(chǎng)擊高遠(yuǎn)球技術(shù)進(jìn)行生物力學(xué)分析的研究較少，故本文從生物力學(xué)的角度分析羽毛球反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球的技術(shù)動(dòng)作、發(fā)力順序、發(fā)力原則和擊球動(dòng)作，剖析羽毛球反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球技術(shù)肌肉發(fā)力的原理和規(guī)律，從而更好的指導(dǎo)該項(xiàng)羽毛球技術(shù)的教學(xué)。

1 反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球技術(shù)定義與動(dòng)作劃分

1.1 反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球技術(shù)的定義

以右手持拍為例，使用反手握拍的方法，在高位擊打?qū)Ψ綋暨^來并落入本方球場(chǎng)左側(cè)距離底線1米的區(qū)域的高遠(yuǎn)球，并擊至對(duì)方底線的一種技術(shù)[1-2]。

1.2 反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球的技術(shù)動(dòng)作劃分

反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球通常由以下五個(gè)基礎(chǔ)的動(dòng)作組成：判斷起動(dòng)、準(zhǔn)備動(dòng)作、轉(zhuǎn)身引拍、完成擊球、隨揮回位。

判斷起動(dòng)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)快速判斷對(duì)方的即將飛行到自己左后方45度上空的來球時(shí)及時(shí)調(diào)整重心后移，做出起動(dòng)準(zhǔn)備。

準(zhǔn)備動(dòng)作：利用前腳掌蹬地發(fā)力，從場(chǎng)地中心位置啟動(dòng)，用后場(chǎng)反手后退步法向來球方向移動(dòng)，擊球前右腳在左斜前方，身體背對(duì)球網(wǎng)，右手反手握拍屈肘約90度，同時(shí)做肩關(guān)節(jié)近似水平屈的動(dòng)作（團(tuán)身）讓身體靠近胸前，左手自然伸展維持身體平衡，雙眼注視來球[3]。

引拍動(dòng)作：身體含胸、收腹，持拍手肘關(guān)節(jié)上提帶動(dòng)前臂內(nèi)旋做回環(huán)引拍，握拍手盡量放松，手腕稍外展[4]。

揮拍擊球動(dòng)作：當(dāng)來球下落至右肩前上方合適的高度時(shí)，擊球時(shí)重心在右腳上，膝關(guān)節(jié)從微屈到蹬直，按著人體生物力學(xué)傳遞鏈依次把力量傳至上臂、前臂和手腕。前臂迅速向上揮動(dòng)伸直，手腕閃動(dòng)，自下而上鞭打式把球擊出，擊球的剎那間手指緊握球拍，把力量傳遞到到拍頭完成擊球。

隨揮回位：持拍手做完伸肘伸腕后隨即制動(dòng)收回胸前，右腳蹬地向右轉(zhuǎn)體，面向球網(wǎng)回到擊球前的位置附近，根據(jù)對(duì)方回球做出下一拍的判斷。

2 反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球的技術(shù)要點(diǎn)的生物力學(xué)分析

2.1 反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球上肢擊球動(dòng)作的分析

反手后場(chǎng)擊高遠(yuǎn)球時(shí)人體的肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和腕關(guān)節(jié)都是做伸的動(dòng)作，肘關(guān)節(jié)還要做外旋的動(dòng)作，在生活中以上的關(guān)節(jié)活動(dòng)用的非常有限，所以活動(dòng)角度很小。由于腕關(guān)節(jié)的的關(guān)節(jié)囊松弛，掌側(cè)韌帶強(qiáng)于背側(cè)韌帶，所以腕伸的運(yùn)動(dòng)受到限制；同時(shí)根據(jù)肌肉的配布規(guī)律伸腕、伸肘和伸肩的肌肉力量遠(yuǎn)小于屈腕、屈肘和屈肩的力量，使得該動(dòng)作很難向正手擊球那樣充分發(fā)力[5]。

2.2 反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球的擊球點(diǎn)和拍面的力學(xué)問題

擊球點(diǎn)過低的主要原因是肘關(guān)節(jié)上提不足，導(dǎo)致肘關(guān)節(jié)伸直時(shí)球拍高度不夠，手臂未完全伸展，造成動(dòng)力力矩變短，拍頭的速度不夠，擊球力量過小，最終造成擊球時(shí)機(jī)過晚，擊球效果差[6]。研究表明，健將級(jí)的羽毛球運(yùn)動(dòng)員右側(cè)肩關(guān)節(jié)外展幅度（96.3度）大于低級(jí)別組的外展角度（72.4度），肘關(guān)節(jié)的伸展的角度也具有相似的特征（87.6度、70.8度）[7]。此外，擊球點(diǎn)靠前或者靠后都不能最大化擊球效率。在日常教學(xué)中強(qiáng)調(diào)反手后場(chǎng)擊高遠(yuǎn)球注意“高點(diǎn)和前點(diǎn)”擊球，同樣是擊球點(diǎn)的生物力學(xué)分析的結(jié)果的通俗表達(dá)。

除了擊球點(diǎn)的高度和前后的問題涉及到生物力學(xué)的知識(shí)，擊球時(shí)的拍面即球托和拍面的角度也需要用力學(xué)的知識(shí)來深度剖析。根據(jù)力學(xué)中的平行四邊形法則，正拍面擊球是擊打高遠(yuǎn)球時(shí)對(duì)球托和拍面角度要求為近似90度，對(duì)于反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球而言，不同的是采用反手握拍的方法在高點(diǎn)近似垂直擊球，只有這樣擊球時(shí)才能把擊球時(shí)的力完全傳遞到球托上。

3 反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球的動(dòng)作中的動(dòng)力鏈

3.1 反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球的動(dòng)作的解剖學(xué)分析

根據(jù)羽毛球后場(chǎng)反手擊高遠(yuǎn)球的動(dòng)作要求，這是一個(gè)回環(huán)動(dòng)作，手臂做回環(huán)引拍，前臂內(nèi)旋，手腕外展，擊球時(shí)依次鞭狀打開肩肘腕各關(guān)節(jié)[8]。運(yùn)動(dòng)解剖學(xué)分析，該動(dòng)作準(zhǔn)備階段，脊柱微屈并向左旋轉(zhuǎn)，肩關(guān)節(jié)內(nèi)收、內(nèi)旋、屈，肘關(guān)節(jié)屈、內(nèi)旋，腕關(guān)節(jié)屈。這些關(guān)節(jié)角度的變化利用了兩個(gè)解剖學(xué)原理：第一，增加了肌肉的初長(zhǎng)度使肌肉產(chǎn)生更大的力量；第二，利用了肌肉牽張反射的原理，目的也是為了獲取更大的力量，可以看作是擊球前的蓄力階段。

3.2 反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球的動(dòng)作中“鞭打”力學(xué)分析

根據(jù)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的基本理論，當(dāng)身體轉(zhuǎn)動(dòng)半徑越大，獲得的加速度就越大，但在擊球過程中人體的上臂的長(zhǎng)度是固定的不變的，只有通過利用脊柱的屈伸和扭轉(zhuǎn)與手臂的伸展相結(jié)合可以延長(zhǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)半徑實(shí)現(xiàn)擊球力量的增加[9]。所以軀干的扭轉(zhuǎn)起著承上啟下的作用，通過軀干的扭轉(zhuǎn)和脊柱的屈伸將下肢的蹬伸動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)量傳遞到上肢和球拍上。

3.3 反手擊高遠(yuǎn)球動(dòng)作中人體各關(guān)節(jié)周圍肌群發(fā)力時(shí)序和肌肉的貢獻(xiàn)率。

反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球動(dòng)作的發(fā)力順序?yàn)椋荷眢w的重心剛開始落在左腳上，左腳蹬地踝關(guān)節(jié)伸展，隨之膝關(guān)節(jié)伸展、髖關(guān)節(jié)伸和外旋，并形成軀干繞身體的垂直軸向后扭轉(zhuǎn)；擊球時(shí)重心轉(zhuǎn)移到右腳上，右腳在左腳蹬地發(fā)力的基礎(chǔ)上進(jìn)行跨步，合力到軀干的扭轉(zhuǎn)和伸展，最后通過上臂帶動(dòng)前臂手腕伸展，通過手指屈指發(fā)力把力量最終傳遞到拍頭。反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球就是通過身體由下至上協(xié)調(diào)配合產(chǎn)生的動(dòng)力鏈完成的，即通過足—腿—髖—軀干—上肢依次傳遞到羽毛球拍上[10]。

由反手擊高遠(yuǎn)球的動(dòng)力鏈可以進(jìn)而分析相關(guān)肌肉的發(fā)力順序。研究表明：最先發(fā)力的是三角肌，接著是腹內(nèi)外斜肌、胸大肌和背闊肌，肱二頭、肱三頭肌、尺橈肌發(fā)力相對(duì)較晚。根據(jù)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)中大關(guān)節(jié)帶動(dòng)小關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的原理，此種發(fā)力順序是合理有效的[11]。

圖1 正反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球發(fā)力時(shí)序圖（單位：s）[11]

此外，根據(jù)反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球擊球動(dòng)作涉及到的肌肉進(jìn)行肌電圖分析可以找出各個(gè)肌肉或肌群在動(dòng)作當(dāng)中的貢獻(xiàn)率，故可以針對(duì)性的發(fā)展相關(guān)的肌肉力量進(jìn)行專門的訓(xùn)練來提高反手后場(chǎng)擊球的效果。在肌電圖的各項(xiàng)指標(biāo)中，積分肌電值反應(yīng)了肌肉在一次運(yùn)動(dòng)收縮時(shí)肌肉貢獻(xiàn)率的多少，研究表明：運(yùn)動(dòng)員在反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球擊球過程中，三角肌和斜方肌的積分肌電值最大，橈側(cè)和尺側(cè)手部肌群次之[2]；但也有研究認(rèn)為，三角肌和背闊的積分肌電值處于前兩位[11]，所以在反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球的素質(zhì)練習(xí)中要側(cè)重三角肌、背闊肌和斜方肌的鍛煉。

4 小結(jié)

綜上所述，教師可以應(yīng)用羽毛球反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球技術(shù)的生物力學(xué)原理指導(dǎo)教學(xué)，從根本上突破學(xué)生反手后場(chǎng)擊球偏弱的技術(shù)瓶頸。

4.1 教師教授反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球五個(gè)基礎(chǔ)動(dòng)作時(shí)（判斷起動(dòng)、準(zhǔn)備動(dòng)作、轉(zhuǎn)身引拍、完成擊球、隨揮回位），要先分解后整體。尤其是引拍時(shí)，脊柱微屈并向左旋轉(zhuǎn)，肩關(guān)節(jié)內(nèi)收、內(nèi)旋、屈，肘關(guān)節(jié)屈、內(nèi)旋，腕關(guān)節(jié)屈，更好的蓄積力量，同時(shí)先讓學(xué)生肘關(guān)節(jié)屈近似90度、肩關(guān)節(jié)外展大于90度。

4.2 強(qiáng)化擊球點(diǎn)的高度要準(zhǔn)確，訓(xùn)練時(shí)要求學(xué)生每次擊球使球拍的甜區(qū)接觸球托，并且養(yǎng)成正拍面擊球的習(xí)慣，既保證擊球效果最大化又保證了擊球落點(diǎn)的準(zhǔn)確性。

4.3 根據(jù)反手后場(chǎng)高遠(yuǎn)球動(dòng)作的發(fā)力順序，通過多球練習(xí)讓學(xué)生多體會(huì)從腳部發(fā)力到擊球的整個(gè)鞭打動(dòng)作的連貫性和協(xié)調(diào)性。

4.4 日常教學(xué)中的素質(zhì)練習(xí)時(shí)，強(qiáng)調(diào)三角肌、背闊肌和斜方肌的練習(xí)，可以分別通過啞鈴/杠鈴肩上推舉、杠鈴/啞鈴劃船、器械坐姿下拉等力量訓(xùn)練動(dòng)作來進(jìn)行。

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On the Application of Sports Biomechanical Analysis in the Teaching of Badminton Backhand Backcourt High and Far Shot

LI Gaohua, etal.

(Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China)

李高華（1982—），博士在讀，講師，研究方向：體育教育。