擲標槍中錯誤動作的生物力學分析

穆 峰

(渭南師范學院北校區教學部，陜西渭南714000)

擲標槍是田徑運動中一個復雜的多軸性旋轉項目［1］.擲標槍技術動作是由一系列非周期性運動的技術環節相互銜接起來的有序整體，其技術環節是一環緊扣一環的.從握槍與持槍到標槍出手后維持身體平衡的每個技術環節都要掌握好，某一環節的錯誤都將造成后繼技術環節的失誤，最后導致投擲成績的不理想.同時要求學生在高速的身體運動中快速協調地完成全套動作，發揮自己身體和技能的最大能力和水平將標槍投到盡可能遠的地方，其動作難度很大，學生在擲標槍的過程中容易出現錯誤動作.錯誤動作一旦出現，就會影響投擲成績，甚至導致傷害事故的發生，嚴重影響擲標槍正常的教學訓練.

1 運動生物力學原理研究擲標槍項目的優勢

運動生物力學是以生物學和力學的原理研究各種運動的動作技術并加以定量描述的一門學科，人體各種運動、活動和各種動作技術都可以通過生物力學方法進行分析研究.擲標槍項目中出現的一些錯誤的技術動作以及標槍的飛行軌跡是可以運用力的合成與分解、力矩的轉動、動量守恒等原理進行分析和解釋的.例如根據標槍出手后的飛行狀態是受作用力點、方向、速度、位置、角度和空氣阻力等因素的影響所形成，并且具有一定的規律性，根據物體受力后的反饋原理，對標槍在空中飛行過程中所發生的變化表象的分析，就可以推斷出運動員出手時對標槍所施加的作用力的方式方法，即出手時的動作狀態和形式.學生如果能夠運用這種判斷方法對自己進行的每次投擲練習效果進行評判，對出現的錯誤動作通過反饋通路進行自覺的修正和調整，這種將傳統的由教練員單一方面對訓練過程的調控模式轉變為教與練的雙方共同調控訓練過程的方式，有效調動了教、學雙方面的積極性，發揮了運動生物力學化繁為簡、形象直觀的學科優勢，具有顯著的優越性.

2 影響擲標槍項目運動成績主要因素的生物力學分析

擲標槍是以速度力量為核心的田徑投擲項目.標槍出手速度和出手角度是決定投擲距離的主要因素，標槍的投擲距離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速度和人體發力給標槍的相對力量速度之和組成.在水平移動速度不變的前提下，人體作用給標槍的相對力量速度V越快，標槍的投擲距離越大，V就成為了決定標槍投擲距離的關鍵.公式：V=2FS/m反映了速度V與力F、力距S和標槍質量m之間的關系.力F是指作用于標槍縱軸上的力，距離S指標槍相對于人體運動的距離.擲標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，要求運動員給予標槍作用力的方向與標槍出縱軸的運行方向一致.擲標槍合理的出手角度是決定遠度的另一個因素，擲標槍出手適宜的角度在29°～36°之間.標槍器械是相對密度不大的物體，在飛行過程中還受到空氣阻力、重力、天氣等因素影響，其技術動作難度大，學生容易出現錯誤動作，如不及時糾正就會成為錯誤的動作定型，嚴重影響運動成績甚至導致投擲失敗，這些錯誤的動作是影響擲標槍運動成績的主要因素.分析研究這些錯誤動作，找到它們形成的原因并制定行之有效的解決方案，避免這些錯誤動作的出現就成為提高擲標槍運動成績的關鍵.

3 擲標槍項目中常見錯誤動作的類型

研究分析擲標槍過程中出現的錯誤動作必須要考慮擲標槍項目的特點，即擲標槍項目不僅有運動員自身的技術動作的過程(助跑、投擲步、最后用力、維持身體平衡)，還有因技術動作對器械造成的結果(即出手后標槍在空中的飛行軌跡)，因此，擲標槍錯誤動作的類型應分為直觀的運動員錯誤的技術動作和標槍異常的飛行軌跡兩方面，研究擲標槍的動作應從這兩方面入手.

4 擲標槍中常見錯誤動作的生物力學分析

4.1 錯誤的技術動作

4.1.1 助跑節奏差，助跑速度不適宜

助跑是擲標槍動作的起始階段，快速有節奏的助跑是取得好成績的關鍵.助跑過程中從決定投擲方向的第一步到決定標槍出手角度、出手速度的最后一步都非常關鍵，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將這種水平向前的力轉化成為標槍向前、向上的力，從而獲得好的運動成績.從某種角度上講助跑速度越快，標槍獲得的初速度越大，標槍飛行得也越遠，助跑為出手后標槍提供初速度和作用力支持，是標槍空中飛行的重要基礎，標槍的助跑投擲與原地投擲的成績一般相差20～35m.然而，擲標槍教學訓練中學生原地投擲和助跑投擲的成績相差不大的現象很常見，主要原因在于學生缺乏合理的助跑節奏，助跑速度的不適宜使助跑環節和最后用力環節缺乏自然流暢的有效銜接，減弱了本應水平向前的力，沒有發揮出助跑應起到的作用.因此，在教學訓練中要通過不同距離、速度的持槍助跑練習，讓學生逐漸掌握和運用合理的助跑節奏和適宜的助跑速度，從而達到有效提高運動成績的目的［2］.

4.1.2 投擲步動作不連貫

投擲步技術是擲標槍技術的核心，是將助跑獲得的能量轉換成為標槍飛行動量的重要階段.正確的投擲步技術可以將運動員助跑獲得的水平向前的力最大程度地轉化成為標槍的飛行動力，為最后的出手創造有利條件.學生練習時出現轉體引槍銜接差、身體重心不穩甚至停頓投槍等現象是由于學生腿、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，下肢發力時蹬地不充分，用力順序不明確.投擲步幅不合理，投擲步各步動作的時間、準確性、幅度較差，支撐腿未做出有力支撐，導致投擲步動作不連貫，從而造成投擲成績不理想.所以教學訓練中應有針對性地加強投擲步環節技術動作的練習.例如，將技術動作分解成為單獨的技術單元練習，將上肢動作與下肢動作分開，在上肢動作鞏固的基礎上練習下肢動作，最后進行完整練習.同時注意加強協調性的訓練，如單手拉肋木做翻肩滿弓、雙手持槍肩繞環的練習［3］.這些練習便于學生更快、更好地掌握投擲步技術動作，有效完成教學訓練任務.

4.1.3 滿弓、鞭打動作不充分

標槍最后用力階段的技術動作是整個擲標槍技術各技術環節協調配合的集中體現，它決定了標槍的飛行方向、角度、軌跡、距離等，直接決定標槍的運動成績.因此，要想控制好標槍的出手動作，使標槍的運行路線與身體各環節運動的合速度方向一致，就必須正確合理地做好最后用力的各環節技術.學生練習經常出現的標槍飛行效果差是由于滿弓、鞭打動作不充分，右腿蹬伸不充分、左腿未能及時制動支撐，兩臂和軀干復合用力配合不協調，造成運動員身體由側對投擲方向逐漸轉向正對投擲方向過程中滿弓動作的不充分.肩部、手臂、手腕動作銜接不好，手指未能有效撥槍，使作用給標槍力的作用距離太短，作用方向和標槍的縱軸產生角度過大，未能形成良好的合力，增大了標槍飛行面積和飛行阻力，從而影響了標槍空中的穩定性和遠度［4］.因此，教學訓練中應突出滿弓、鞭打技術的重要性，采用變換投擲器械，不同距離、不同姿勢的投槍提高練習，模仿鞭打動作練習，并進行開展如排球的扣球、羽毛球的扣殺、網球的扣球等動作的練習，從而使學生能很好地控制標槍，確保最后用力動作正確、合理.

4.2 標槍異常的飛行軌跡

4.2.1 標槍尾部先觸地、平拍落地現象

這種現象的出現是由于學生引槍時持槍臂高度過低或過高，造成槍體與前臂產生夾角.握槍位置給槍體的縱軸重心部位施加了一個向后下的作用力，造成標槍飛行中的空氣阻力加大，破壞了標槍的拋物線狀態，導致標槍槍尖上揚，落地時出現槍尾先觸地或平拍落地的現象.訓練教學中多進行發展肩關節柔韌性的身體練習，如壓肩、轉肩、翻肩等動作并加強原地引槍練習結合行進間的引槍、投槍練習就可以減少這種錯誤的發生.

4.2.2 標槍落在場外

學生引槍動作不合理，引槍時槍尖離軀干太遠，肩關節靈活性較差，轉肩、抬肘、手腕背屈動作不充分，手腕未能后旋.使槍體與正確的投擲方向產生夾角，施加在標槍的作用力破壞了標槍的飛行軌跡，使標槍偏離了正常的飛行方向，導致投擲失敗.訓練中通過發展肩、腕關節的柔軟性再由慢動作練習開始逐步加快速度來完成引槍動作，熟悉以后再結合助跑、投擲步進行固定目標、不同距離的投槍練習來保證投擲方向，進而改善學生的投擲效果.

4.2.3 標槍在空中出現前翻現象

學生最后用力時投擲臂下拉，用力時出手過遲，握槍過緊.小指、無名指壓槍動作過大，手臂施加的作用力未能較好地轉換成標槍向前飛行的動力，就會出現標槍槍體前翻的現象.訓練教學中例如先用拇指和食指握槍進行插槍練習，再用寬松式握槍插槍、投擲練習;進行原地模仿引槍動作練習，出手時大臂小臂同時鞭打，要求小臂鞭打積極快速;原地雙手向前上方投實心球這些練習手段都可以使學生通過訓練逐漸體會感受并達到熟練掌握運用的程度，消除錯誤隱患.

4.2.4 標槍在空中出現“橫槍”現象

投擲過程中學生用力作用軸錯誤，對標槍縱軸施加的作用力點的方向不是投擲的方向，使槍在出手后的飛行狀態呈現側弧運動軌跡，很大程度上破壞了拋物線軌跡，減弱了標槍向前的水平飛行動力，使標槍出現橫槍情況.訓練中要求學生進行擲標槍練習時，身體側對投擲方向，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，推動髖和上體向投擲方向轉動前移，左腳積極支撐用力，標槍向前上方投出;進行側向上一步擲標槍練習，強調重點在出手速度快，沿標槍縱軸用力.［5］從而使標槍以合理的角度和較快的速度擲出.

5 結論與建議

運用運動生物力學方法和手段對擲標槍過程中出現的錯誤動作進行分析，可以使錯誤動作更加形象直觀，有利于提高運動員的自我糾錯能力，同時將訓練模式轉變為運動員和教練員共同調控，更好地調動了運動員和教練員的積極性，使運動員容易準確地掌握擲標槍技術動作，提高了教學訓練的科學性、實效性和合理性，有利于提高擲標槍運動成績.

在擲標槍教學訓練中，建立正確的技術概念和掌握完美的技術動作，避免錯誤動作的出現是決定擲標槍質量的關鍵.擲標槍項目存在兩大類的錯誤即運動員錯誤的技術動作以及標槍異常的飛行軌跡，這兩大類錯誤的出現是影響擲標槍成績的主要原因.［6］通過運動生物力學原理對出現的錯誤進行分析研究發現：擲標槍的過程中運動員選擇適宜的助跑速度與節奏;做好助跑和最后用力的銜接;合理加大轉體幅度，加長最后用力工作距離;提高出手初速度等就可以有效避免錯誤動作出現，進一步提高運動技術水平.

［1］張國華.對標槍教學中學生易犯錯誤動作的探討［J］.黔東南民族師范高等專科學校學報，2004，22(3)：41－42.

［2］王志勤，陳勇.對我國優秀標槍運動員投擲步技術的力學解析［J］.武漢體育學院學報，2005，39(2)：96－98.

［3］黃艷莉.對標槍錯誤動作的分析及其改進方法［J］.體育學刊，2001，14(2)：54－55.

［4］宋廣林，閔凡亭.對擲標槍最后用力技術的再認識［J］.體育學刊，2004，11(5)：123－124.

［5］紀仲秋，余鋒，張茜.標槍出手瞬間的運動生物力學分析［J］.體育文化導刊，2010，(10)：66－68.

［6］宗華敬，楊善德.中國優秀田徑運動員技術圖片選輯［M］.北京：人民體育出版社，2001.