運動生物力學(xué)在體操中的應(yīng)用

李惠敏 謝興晨

(聊城大學(xué) 山東聊城 252000)

體操是體育運動項目之一，在學(xué)校體育教學(xué)中占有重要地位，其內(nèi)容豐富，形式多樣，且動作優(yōu)美而富有藝術(shù)性。而運動生物力學(xué)是專門研究各種體育運動技術(shù)在現(xiàn)實操作中的規(guī)律的一門學(xué)科，能夠?qū)Ω鞣N體育運動動作進行科學(xué)的分析，建立動作規(guī)范，讓教師和學(xué)生明確規(guī)范的及錯誤的動作技術(shù)是如何形成的，不規(guī)范的動作技術(shù)應(yīng)該怎樣避免。教師應(yīng)正確地將運動生物力學(xué)應(yīng)用于體操教學(xué)中，提高學(xué)生的訓(xùn)練成績，提高學(xué)生分析和解決問題的能力，為今后的教學(xué)事業(yè)打下堅實的基礎(chǔ)。

1 運動生物力學(xué)在單杠中的應(yīng)用

單杠項目屬于器械體操，是體操專項中的一項重要技能。單杠動作種類豐富，樣式多變，包括各種腹回環(huán)、擺動、杠上轉(zhuǎn)體等，簡單動作和復(fù)雜動作相互穿插。在練習(xí)時，可以練習(xí)單個動作，也可以練習(xí)多個動作或一整套動作。

單杠動作以擺動動作為主，一般可以分為下擺、上擺。在下擺過程中，自身的重力是完成整個動作的動力源泉，重力越大，慣性越大。利用自身的重力勢能，以手與單杠的接觸點為支點進行擺動，使人體能夠繞單杠運動[1]。對體重相同的學(xué)生來說，重力是相同的，但每個人的身材比例不同，只能通過改變手掌與單杠接觸點到學(xué)生中心的距離，來改變下擺速度。單杠具有彈性，在單杠上練習(xí)動作時，不僅會受到自身重力的作用，還會受到單杠的彈力作用。單杠的回彈力取決于單杠自身的形變，人體的重力越大，單杠的形變就越明顯，回彈力也就越大；人體的重力越小，單杠的形變越不明顯，對人體的影響也就越小。

2 運動生物力學(xué)在雙杠中的應(yīng)用

2.1 雙杠的動作類型

雙杠項目也屬于器械體操，雙杠的動作各式各樣，動作有較明顯的難易之分，運動員對動作的選擇性很大。雙杠包括擺動、轉(zhuǎn)體、翻滾等動作，難易結(jié)合，深受學(xué)生的喜愛。

2.2 體操專項中運動生物力學(xué)的作用

雙杠動作中可分為靜力性動作和動力性動作兩種，雙杠上的支撐、慢起支撐倒立都是靜力性動作，動力性動作包括支撐擺動、翻滾等[2]。而運動生物力學(xué)在雙杠項目中應(yīng)用也較為廣泛，如慢起肩倒立，首先兩腿分坐在杠上，兩手握住雙杠，在適合自己接近大腿的位置握住雙杠，同時兩個肘關(guān)節(jié)用力內(nèi)收，臀部上翻，用手臂支撐整個身體，同時收腹低頭，用力支撐，兩腿慢慢靠近身體的上半部分，同時向前倒。其優(yōu)點在于在臀部上翻的同時減少肘關(guān)節(jié)的重力矩，使學(xué)生能夠更快、更省力地完成動作。完成動作時應(yīng)控制好速度，忽快忽慢容易使重心不穩(wěn)定，從而導(dǎo)致整個動作的失敗。在做動作時，當(dāng)臀部上翻至高出雙杠水平面時，兩肩會落在手前大約一掌處，肘關(guān)節(jié)把身體支撐起來，完成支撐動作，這時肘關(guān)節(jié)會外翻[3]，這樣能夠保證在人體允許的范圍之內(nèi)獲得最大的支撐面積，同時兩臂展開能使肩角打開，使人體不容易掉下雙杠。當(dāng)身體的重力完全落在兩肩時，臀部應(yīng)該上翻至超過兩肩的水平面，使身體的重心落在支撐面內(nèi)，然后雙腿緩慢地上舉，在舉腿的過程中應(yīng)控制好速度，過快或過慢均會導(dǎo)致動作無法完成，應(yīng)使臀部慢慢后移，呈倒立狀態(tài)時，抬頭，挺胸，眼睛目視正下方，全身肌肉適度緊張，同時調(diào)整呼吸，并且能夠保持這個動作2～3s。

3 運動生物力學(xué)在技巧中的應(yīng)用

3.1 技巧的分類

技巧在高考體育中占比最大，也是最容易得分的，但也是最難拿到高分的項目。技巧內(nèi)容豐富多樣，復(fù)雜、簡單動作穿插其中，變幻莫測，每個動作可以銜接不同的難易動作。練習(xí)技巧運動不僅可以提升身體的靈活性、柔韌度，還可以改善身體的機能狀態(tài)，培養(yǎng)吃苦耐勞的意志品質(zhì)[4]。技巧運動在奧運會和世界錦標賽中也占有很重要的地位，練習(xí)好技巧運動，對于其他方面動作的學(xué)習(xí)也有很大的幫助。

3.2 技巧中運動生物力學(xué)的具體應(yīng)用

在體操專項技巧中，運動生物力學(xué)無處不在。例如，前空翻動作，在做準備動作時雙臂由下向上擺動至最高處，雙腳準備起跳，含胸低頭，提臀，身體向上方騰起，身體迅速抱成一團翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)后雙腿伸開，同時兩手臂向上舉，準備落地。完成前空翻動作過程中，身體由團體到直體的完美結(jié)合，按照不同的訓(xùn)練程度和反轉(zhuǎn)速度進行輪流收縮，很好地利用了蹬地的動力，這才是完成前空翻前、中、后期所要準備的動作。在進行前空翻時，為了使騰空高度更高可以借助外力。有目的地給蹬地的瞬間增加外力，使其有更大的力向上彈起，其是與蹬地的力相反的作用力。當(dāng)外力大于人體的體重時，人體就能在空中騰起，外力越大，騰空的高度越高[5]。但外力必須在人體所能承受的范圍之內(nèi)，如果用力過大反而會適得其反。在受到與蹬地的力相反的作用力時，下落時膝關(guān)節(jié)應(yīng)彎曲，否則用力過大會對膝關(guān)節(jié)造成不必要的損傷，適當(dāng)彎曲對肌肉的拉力也具有一定的作用。

4 運動生物力學(xué)在跳馬中的應(yīng)用

跳馬是高考體育必考項目之一，是跳躍項目的一種，跳躍項目包括跳馬、跳山羊等一些簡單的起跳。經(jīng)常進行跳躍活動，可以增強學(xué)生的靈敏度、反應(yīng)能力，還可以促進血液的循環(huán)。跳躍運動可以培養(yǎng)學(xué)生挑戰(zhàn)自我的能力，培養(yǎng)學(xué)生勇敢向前、克服困難的勇氣，對培養(yǎng)學(xué)生頑強拼搏、勇于創(chuàng)新的意志品質(zhì)具有積極的作用[6]。運動生物力學(xué)可以使學(xué)生更快地掌握跳馬落地技術(shù)，在跳馬騰空過程中如何運用全身的肌肉更好地完成動作，以及在第一騰空完成后，怎樣將第二騰空更好地展示出來，這些都可以通過運動生物力學(xué)的原理幫助學(xué)生來完成，使學(xué)生更大膽地完成整個動作。

在完成跳馬動作后，落地的穩(wěn)定性是獲得高分的關(guān)鍵。在極短的時間內(nèi)，要完成多個動作，包括展體、第二騰空的展示及落地，在完成這些動作后，從跳馬上展示完的一瞬間，學(xué)生身體的各個部位繞著身體的縱軸進行旋轉(zhuǎn)或繞著身體的橫軸進行旋轉(zhuǎn)，身體與膝關(guān)節(jié)的距離或膝關(guān)節(jié)的彎曲度是否能夠落地后的力量。當(dāng)身體達到靜態(tài)平衡時，才能穩(wěn)定落地。

5 結(jié)語

體操專項與運動生物力學(xué)的結(jié)合，有利于合理地控制下肢各關(guān)節(jié)周圍肌肉的緊張性，減少無用功，更快、更準確地掌握動作。教師應(yīng)提高自身能力，言簡意賅地講解動作要求，增加學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，更快地學(xué)會動作。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對訓(xùn)練的科學(xué)化要求越來越嚴格，將課本知識靈活地運用到實踐中，才能取得更多的成果。