用生物力學知識突破難點提高體育課質量

摘要：人體的運動技術動作的功能和效率都應遵循運動生物力學原理。本文簡單探討在體育教學中，面對各種簡單和復雜的運動技術動作時，如何運用生物力學的基本原理，理論聯系實際，引導學生準確認識和把握動作，調動學生的學習興趣和主動性。

關鍵詞：生物力學 體育教學 健康第一

一、運用生物力學知識，提高教學效率

我們以排球扣球動作為例來講述: 首先，做出扣球動作示范，然后講述扣球技術的鞭打原理:一端先做加速運動，在制動過程中其動量向游離端傳遞，使末端產生極大的運動速度。鞭打動作的關鍵技術首先是大環節帶動小環節的快速運動，然后是大環節至小環節依次突然制動。扣球時，當騰空到最大高度時，身體成反弓姿勢，同時開始做相向運動。這一動作包括收腹褶體和屈曲大腿的動作，更重要的是以肩關節為軸，以上臂帶動前臂和手，向前上方伸臂的擊球動作，這就是鞭打式的擊球動作。

第一，根據動量定理：F.ΔT=M(V2一V1) ①

由①得出V2-VI=FT/M ②

這時通過②式得知要獲得最快速度V，一是我們打擊球的力量F要大，二是擊球時間T要快。獲得最大擊球力量F，因為我們是以肩關節為軸進行扣球，根據轉動力學:

轉動定律M=Iβ ③

M=RF ④

由③、④式得F=Iβ／R。要想獲得最大力——F，就得減小半徑R，這就是我們扣球時先曲臂的原因。

第二，講清楚這個問題之后，開始講述扣球時為什么邊揮臂邊伸肘。根據V線=ωR，在轉動角速度ω保持較大值的條件下，加大半徑R從而增大上肢末端手掌的線速度V線。上臂甩的越直，揮動半徑越大，線速度越快，扣球越有力。

第三，利用動量矩的轉移。由于是以肩關節為軸轉動，因此，按動作的要求可以通過調節各環節的運動形式，實現動量矩的傳遞和轉移。動量矩在身體內的傳遞主要是利用身體環節的突然制動，從而使這些環節原有的動量矩向相鄰環節傳遞和轉移。

至此，學生已經明白了各個環節突然制動是為了獲得最大的動量矩，使手指及碗關節產生最大的運動速度。

通過以上力學方面的講解、分析，把這一較難掌握的技術動作在學生頭腦中建立起來清晰的概念。加上合理的引導與適當的鼓勵，消除了他們對扣球的心理障礙，增加了信心，提高了學習興趣，從而使教學質量得到提高。

二、有利于學生理解并掌握技術動作

運用生物力學原理分析動作技術特征，突出動作環節的難點和重點，學生很容易理解，并能有意識地按力學原理完成動作練習，這樣掌握動作既快又規范。

例如，在講解籃球原地投籃技術動作時，按照教學步驟——蹬伸、頂肘、壓碗、撥球這四個環節講授完后，練習時學生為了盡快進球，大部分都是用力向前推球，而忽略了向上頂肘。這時可以簡單地進行力學分析：拋物線與入籃角投籃的球出手后，在空間飛行過程中受重力影響，成弧形運行軌跡，通常稱之為拋物線。所謂入籃角，是球進入籃圈前一瞬間，運行軌跡的曲線合在該點的切線與平面形成的夾角。拋物線的高與低，決定球入籃角的大小，而入籃角是否適宜，則是影響投籃命中率的關鍵。拋物線過高，球在空間飛行的時間和路線過長，容易受重力和空氣阻力影響，使球飛行的方向改變，從而影響命中率。拋物線過低，球飛行入籃的弧線接近水平，籃圈暴露在球下的范圍較小，就不易取得應有的入籃角，也難以命中。實踐表明，中等拋物線是比較理想的，容易投籃命中。經過這樣簡單的講解，突出頂肘的重要性，學生就能很快地掌握投籃技術動作。

三、促使學生完成體育技術動作的規范化

運用生物力學原理，能幫助學生區分正確動作與錯誤動作，明確動作完成的順序，使動作規范化。在教學中，常常發現學生自以為已掌握了動作，其實并沒有。教師運用運動生物力學分析正確動作和錯誤動作的區別，能強化學生對正確動作的理解，從而及時糾正自己的錯誤。

四、提高學生的學習能力

如果上課時經常運用生物力學知識講解動作的要點與難點，經常提問學生某一動作為什么這樣做，學生就會養成積極思考的好習慣。教師在指導分析技術動作的基礎上，可以選擇一些較簡單的動作，讓學生獨立思考。這樣學生即掌握了運用生物力學原理分析動作的方法，又學會了動作，從而達到提高學習能力的目的。

五、讓學生深刻認識體育的科學性

“體育是科學”，其科學性不僅體現為教學手段的不斷改進，更體現在運用基礎理論知識、體育技術理論和先進的體育思想進行宣傳。這樣才能轉變學生對體育與體育教師的認識，更新觀念，進而更好地投入鍛煉與學習中。

（作者單位：河南省南陽市宛東中等專業學校）