淺析空間思維能力對體操運動員技術的影響

摘 要 在體操教學訓練中培養學生的空間思維能力；在學習理解知識、技術、技能的過程中，提高觀察、思考、分析、比較、綜合、判斷以及概括的能力；空間思維的培養使運動員的體操知識與能力受到良好的發展；充分發揮運動員在學習過程中的空間思維主體作用，有利于激發運動員訓練的積極性，從而達到良好的訓練效果。

關鍵詞 空間思維 體操 創新

一、前言

體操是指以徒手，持輕器械或在器械上按規定完成的具有一定藝術性的身體操練。由于練習的形式和要求與田徑、球類等項目具有不同的特點，決定它的特殊作用。因此，它是各類學校實施體育教育、培養全面發展的社會主義“四有”人才的一項重要內容，也是體育院校，系科的必修課程。體操的含義和內容隨著時代的前進而不斷發展、變化。現代體操是人類社會經過長期的實踐，并在科學技術和社會生產力不斷提高的基礎上創造和發展起來的。體操技術向難、新、美、穩相結合的藝術化方向發展，女子項目“男性化”，體操運動在世界各國更加普及。進入20世紀90年代后，體操規則增加了“E”組動作，修改了比賽的內容，調整了競賽制度，這些都對體操運動的發展產生深遠的影響。展望未來，隨著競賽復雜化、選手年輕化和訓練科學化等程度的不斷提高，競技體操將會迅速發展到一個新的水平。

二、空間思維能力與體操運動

（一）空間思維的概念

空間思維是對客觀世界三維特性的知覺，具體指物體大小、距離、形狀和方位等在頭腦中的反映。空間思維是一種較復雜的知覺，需要人的視覺、聽覺、運動覺等多種分析器的聯合活動來實現。根據美國國家科學院下屬全美研究委員會（NRC）最近的一份報告，空間思維素養在當今發揮著越來越重要的作用，報告將空間思維定義為有能力理解空間關系，知道地理空間如何展示，能對有關的空間概念進行推理并做決策。報告認為這些技能對于很多任務和領域來說是不可或缺的。

（二）空間思維能力與體操運動的相互關系

體操運動過程也是空間思維積極活動的過程，體操技術動作是一種人為設計的運動方式，具有與人的正常生活習慣不同的非周期性運動特征。它是人身體各部分相互運動的配合，是身體與器械的相互位移變化，時間、空間也變換多樣，技術操作難度較大不易掌握的一種運動，同時還要求動作協調、自然、舒展大方、姿態優美。這就要求運動員對技術動作、形體姿態二者結合有正確的空間思維感覺。比如在運動技能學習的模仿階段，學生的動作要想做標準，就必須“思維著去感覺”，注重觀察的目的性，帶著“要領”去記憶動作，進行意識編碼這樣才能提高觀察的效果，增強運動記憶的準確性做到對動作的理解。用語詞所給出的動作要領，就像路標一樣，引導學生把每一次的動作要領有意識地進行分析、綜合，有效地進行比較、概括，這不會到會做的練習過程也是運動員進行空間思維的過程。

（三）體操運動的空間思維特點

空間思維具有多層次、多水平的特點。學生在體操學習過程中的思維是以形象思維與邏輯思維的協調配合為特點。體操學習中需要生動形象的運動視覺表象。所以，運動技能就離不開形象空間思維，而且在視覺表象的清晰與運動方面要求更高，就要求動作技術的掌握具有一定的規范性，并在此基礎上通過分析、綜合、判斷來掌握其內在的聯系與規律，這就離不開邏輯思維。而體操學習的最終目的是體操動作的完成，所以也離不開操作空間思維來思考。

三、空間思維能力對體操運動員技術中的影響

運動員空間思維能力的強弱直接影響著教學效果，而把空間思維能力的培養作為教學的一個內容和任務融合在體操教學過程中，能調動運動員大腦的高級神經活動機能，有助于培養運動員學習的自覺性、自學能力，從而充分挖掘他們的潛能；同時培養運動員對場地、器械的感覺以及良好的自我控制能力；還能夠培養運動員正確觀察各種形象的能力。把空間思維思考與過去的經驗基礎相聯系，將理性認識與實踐相結合，通過速度、力量、靈敏、節奏、平衡、時間等因素，使運動員把動作技術原理與身體運動和肌肉感覺聯系起來，對動與靜、表與里、局部與整體的關系加以對比、分析，反復地感知，理解動作，形成正確的動作概念，使完成的動作技術更正確，減少身體練習的工作量， 起到短時高效的作用 ，達到教學的目的。

（一）技能表象演練對體操運動員技術的影響

利用空間思維思考的技能表象演練可以降低運動員比賽或訓練的焦慮反應，充分發揮出運動員的技術水平。

1.表象演練概念和理論以及它對空間思維的相互關系

表象演練是需要運動員利用空間思維能力進行思考來完成的一種訓練，對運動員技術的提高、穩定和創新具有非常大的作用。表象演練又稱念動訓練，想象訓練，心理演練等等，這些概念雖名稱不同，其內容實質都是一樣的，表象演練是指有意識地、積極地利用所有感覺在腦中對過去經驗進行重視或再創造的過程。

2.表象演練在調節情緒或提高技能水平方面作用的三種理論

（1）心理神經肌肉理論

該理論認為，表象演練時，即想象外顯運動動作時，和動作有關的肌肉有微細的神經支配活動，該活動在類型上完全與真實完成動作所產生的一樣，但在數量上較少。而伴隨表象演練所產生的肌電活動可輕微激發運動動作的神經通道。神經通道的激發則可貯存一個動作的心理圖式，多次激發即可起到鞏固完成動作的心理圖式，即鞏固完善動力定型，使技能達到自動化水平。有關表象演練伴隨有肌電活動的觀點已得到了一些實驗的支持，例如，雅各布森讓受試者在接受聲音刺激后在頭腦中描繪屈右臂的表象，當受試者想起該動作表象時，肌電圖出現比實際屈右臂動作時的肌電波幅要低，但比不屈臂時的肌電波幅要高的現象，這種肌電變化的形狀和持續時間同實際運動時的肌電圖形很相似。蘇思1980年以速降滑雪運動員為實驗對象，他要求運動員想象比賽時的情景，并監視他們想象時的腿部肌電活動，結果發現打印出來的肌肉放電圖像反映了滑雪比賽路線，且肌肉放電所出現的高峰形時相與實際比賽中的時相一致。此外，這一理論還認為，表象演練時，學習者獲得了用于調節動作的視覺和幻覺的反饋信息，因而提高了動作技能水平。心理神經肌肉理論著重從神經心理和肌肉反饋兩方面來解釋表象演練對動作活動的作用，這一觀點在運動訓練中具有重要意義。任何運動技能訓練的最終目的都是為了使動作技能達到自動化水平，而利用表象演練恰恰可以促進這一目的實現。

（2）注意—喚醒定向理論

這一理論還強調在活動前進行表象演練可使個體進行積極的思維，并將注意力集中在動作過程上，這樣就可以避免不良環境刺激的干擾。沃爾福克等人1985年研究表明，積極的思維活動（想象成功的活動過程）有助于動作水平的提高，而消極的思維活動（想象失敗的活動過程）降低了動作活動水平。注意—喚醒定向理論具有重要的實踐意義，特別是對運動員賽前自我調節情緒或注意狀態有積極幫助。從而達到對體操運動員訓練和比賽中有利的效果。

（3）生物信息理論

該理論由蘭格（Lang）于1979年提出，外部表象指個體利用自己的空間想象看見自己完成動作的形象。首先，表象演練有助于提高動作技能活動水平主要是由于對反應信息進行加工，引直閾下肌肉活動，從而起到和真實練習相似的效果；其次，對有關動作技能活動的反應信息加工可調節人的激活系統，有助于產生最佳激活狀態，進而提高動作技術水平。

（二）技能的心理演練對體操運動員技術的影響

技能的心理演練也有助于降低焦慮情緒；運動技能的演練可促使運動員的自信心增強。

在賽前進行技能的演練，可使運動員將對比賽的擔憂轉移至對活動的注意上。例如，在比賽前一個體操運動員可以把自己的比賽動作的路線、節奏等技術在腦海里想象一遍，這樣運動員的焦慮不安的心情就會消失。運動員在實施了這一方法后，在隨后的比賽中即使面臨各種應激情景時，也會面不改色心不慌。檢查這一方法效果的控制性嚴格的實驗目前有一些，但并不多。卡羅南（Koloney）1977年研究了這一方法對籃球投籃成績的作用，結果發現，通過技能心理演練，運動員在比賽時投籃成績提高。溫伯格等人1981年和1982年所做的研究都說明通過技能的心理演練后，運動員的焦慮情緒可降低。

（三）空間思維使體操運動員的技能水平與能力得到良好發展

在競技體操教學中，離不開教練對動作技術的言語分析。借助于語言將使動作表象更完善、更固定和更明確。這就是說，運動員在知覺動作的過程中，對其所獲得的直觀形象的所有重要細節都得到相應的言語收獲。這時，他就能獲得對動作技術所要求的明晰性更準確地記憶，就能把動作表象和動作概念更好地結合，從而對正確的動作練習起到積極的調節作用。同時，還可以讓運動員把觀察到的動作用準確簡練的語言有條理地表達，使思維的內部語言變為外部語言并且用空間思維能力構思動作，這不僅能加強動作的練習質量強化對動作要領的理解與記憶，還能使教練得到運動員反饋的信息，及時調整教學法，從而使運動員的知識，能力得到良好發展，促進質量的提高。

運動員培養空間思維能力，達到創新體操動作的目的。體育領域中技術創新方法就是人們根據技術創新的原則和規律，解決技術問題，進行創造發明的技巧和思維方法。具有可操作性、可思維性、技巧性、探索性和創造性等基本特征。

在創新過程中，確定了以下11種主要技術創新方法：包括遞進法、移植法、逆向法、組合法、復合法、改變姿勢法、換握法、改變人與器械關系法、空間思維法、偶然發現法、計算機模擬法。以上方法都是離不開教練和運動員的刻苦鉆研，也離不開利用空間思維來進行思考和分析。

（四）空間思維能力對體操運動員技術創新的影響

技術創新是競技體操永恒的話題，是其生命線，是運動員的制勝法寶。又因為競技體操是表現類項目，主要是技術展現，所以，技術創新是競技體操所有創新活動的最終目的，在其中占據核心地位。創新，既是實現事物發展的要求，又是時代要求。創新，既是競技體操生命，又是我國競技體操制勝規律和法寶。 運動員自身對空間位置，運動時間的感知能力的高低是一項十分重要的訓練內容。以下是利用空間思維能力來進行體操創新的具體方法。

1.遞進法。遞進法從廣義來講，是在原有動作技術基礎上在內容和形式上逐級加難的方法。

2.移植法。移植法是將某一項目動作技術經過改造或改變條件，引用到本項目一種創新方法。

3.逆向法。逆向法是從技術原理、動作結構、時間順序、功能運用等方面對原動作及連接技術的相反方向思考問題的方法。

4.組合法。組合法就是將兩個或兩個以上的動作組合成一個新的連接動作或成套動作。

5.復合法。復合法是將兩個或兩個以上不同結構的動作有機的結合在同一個沒有支撐或懸垂的空間內所完成的動作。

6.改變姿勢法。改變姿勢法是將身體各部分之間的位置加以改變的一種創新方法。這種創新方法在體操項目技術創新活動中得到普遍應用。就空翻動作來說，先發展團身空翻，然后是屈體空翻，再后是直體空翻。

7.換握法。換握法是通過改變手握器械的方法來改變動作結構而創新動作的方法。此類方法只有少數項目可以應用，如競技體操、藝術體操等項目的高難動作。

8.改變人與器械關系法。改變人與器械的關系法主要是通過改變人體與器械的相互位置，從而改變動作結構來發展和創新動作的方法。此類方法在難美技能類項目中得到普遍應用。

9.聯想法。聯想法就是根據已感知到的事物或現象，聯想到與之相關的事物或現象的思維活動。

10.偶然發現法。偶然發現法是人們創造活動力的一種靈感思維。是人們在大量的實踐經驗和知識積累的基礎上，在外界信息激發下，在意識中突然閃現出的對問題的領悟和理解的過程。

11.計算機模擬法。計算機模擬法是通過高科技電腦技術設計新動作、新技術、新連接、新編排的一種創新方法。21世紀是高新技術迅速發展的時代，電子計算機已廣泛應用到人類社會的各個領域、各行各業。20世紀80年代初就有人研究電子計算機在體操中的應用與推廣，并用計算機模擬空翻動作的技術（趙燕林，北京電腦技術應用研究所）。80年代中至90年代，又有不少人在這方面進行嘗試。北京體育大學碩士研究生利用計算機設計團體操的各種圖案；北京體育大學博士生將空間思維能力想象出來的創新動作利用電子計算機研究和設計了單杠飛行動作，通過程序設計不僅分析了部分飛行動作的技術特征，而且通過動作分類研究，設計了部分沒有人做過的新動作。

1999年楊霞在《三維動畫輔助創編競技健美操的嘗試》一文中，提出利用電腦三維動畫技術建立一個標準的競技健美操運動員動態模型的設想，用來創編動作，使創編效率和質量進一步提高。

隨著人們對電腦技術的普及和熟練，用電子計算機模擬新動作、新連接、新編排的創新活動將會越來越普及，這種創新方法有廣闊的發展前景。

12.應用表象演練來進行創新動作。表象演練有助于提高動作技能活動水平主要是由于對反應信息進行加工，引直閾下肌肉活動，從而起到和真實練習相似的效果；其次，對有關動作技能活動的反應信息加工可調節人的激活系統，有助于產生最佳激活狀態，進而提高動作技術水平，產生最佳狀態從而創新動作。

四、在體操運動項目中空間思維能力的培養方法

（一）運用基本知識幫助運動員理解動作原理

運動員已經掌握了一定的系統、規律性的基本知識，教練在教學中就要啟迪運動員把這些知識運用到體操學習中。通過分析理解，把對所學動作的理解從感性認識上升到理性認識。例如，學習單杠屈伸上動作，教師首先進行動作示范，使運動員通過感知，形成清晰、真實而正確的表象，然后運用物理學中轉動慣量、動量等有關知識來揭示動作要領。讓運動員了解身體關節，身體與器械在不同階段的相互關系。運動員的運動感知在思維支配下，理解性的、目的性的篩選與檢索外部信息，激活頭腦中的動作圖式，在相應的神經中樞進行整合，進而控制身體各部分的運動并且調節身體與器械的關系，從而盡快、合理的掌握動作技術。

（二）激發和誘導運動員展開空間思維

每個運動員都具有一定的空間思維能力的基礎，在教學中教練如果把運動員這種能力激發和調動起來，就能使運動員的空間思維能力受到鍛煉，得到發展。因此教練在體操教學中要有意識的進行設疑和誘導，有計劃有系統的培養運動員的空間思維能力，讓運動員主動思考問題、解決問題，而不是盲目的訓練和重復練習。例如：在進行團身后滾翻教學中，運動員易出現的錯誤是向后翻滾時向上伸腿，造成團身不緊，滾動不圓滑。針對這種情況，教練應首先讓他們對比正確動作與錯誤動作，進而讓他們思考兩個動作的區別是什么，造成動作錯誤的關鍵環節在何處一類的問題，然后再組織他們反復觀察這兩個動作。運動員很快會發現錯誤動作是向后翻滾時向上伸腿而造成身體重心提高，重心波動大，使動作不圓滑平穩。經過提問、觀察、思考使學生們弄清了動作的要求，形成了正確的動作概念，進而掌握動作。

（三）表象演練、空間想象對培養空間思維能力的重要作用

1.注意表象特征的個體差異

（1）鮮明性。有些人只能在頭腦中產生模糊的內部圖像，有些人則能夠產生非常清晰的內部圖像。

（2）可控制性。有些人能夠容易喚起過去經驗的表象，有些人則比較困難地做到這一點。表面或深度表象表面的表象發生時間短，且不深刻；深度的表象可以持續較長時間。安德瑞（Andre）等人1986年研究發現，如不考慮個人的空間思維能力，表象訓練就不能使個人技能活動水平得到提高。

2.提高表象水平，培養空間思維能力

一般來說，表象訓練程序由以下幾方面組成：

（1）感官覺察訓練，在日常訓練中，幫助運動員感受和體驗各種各樣的動作。

（2）清晰性訓練，要求運動員仔細地，清楚地回憶過去的各種體驗。

（3）控制能力訓練，要求運動員對表象進行操縱或塑造。如體操運動員可以在睡前進行想象訓練并且操作其動作。具體方法：①在一個安靜的地方進行放松練習。②想象一個圖像，并努力改變它的尺寸，形狀和顏色，例如，要求個體“想象一個正方形……現在想象它變成了一個圓形……再變成正方體……”。③想象自己正置身于運動情景之中，并想象自己取得成功的情景。此外，一些學者認為也可通過其它一些方法來提高人的表象水平，音樂可以提高表象水平。音樂的曲調以及由此引起的情緒將對表象起調節作用，例如，輕松優雅的曲調使人產生愉快的情緒，而愉快的情緒有助于產生表象。通過以上的提高表象的方法間接的可以鍛煉空間思維能力的提高。

3.空間思維想象

空間思維想象是人們對原有感性形象在頭腦中進行重組而創造出新形象的思維過程。人們的大腦在日常生活中對許多事物有感性形象，而某些體操動作的外在表現往往又和人們對其它事物的感性形象有相似和類同之處。因此，在體操教學中，首先提醒運動員要認真觀察示范動作，然后要運動員把新建立的感覺基礎上的體操動作感性形象與頭腦中已有的相類似的知覺基礎上的其它事物的感性形象相結合，進行形象想象。或者啟發運動員把兩種形象進行比較，發現其相同類似之處，并進行分析理解，可以有效地幫助學生較快地建立起正確的有知覺意義的體操動作表象；還可充分利用運動員頭腦中已有的某些形象的全面理解來幫助運動員對所學體操動作的過程進行全面的理解。例如：在進行自由體操魚躍前滾翻教學時，教練可以讓運動員利用空間思維想象魚躍出水面再回到水里的動作，并啟發他們與老師做的示范動作進行類比，使運動員認識到兩個形象的共同屬性是躍起、騰空、回落，動作過程都是以頭的前上方為運動方向。由于我們看到過的魚躍的動作幅度較大、騰空時間較長，所以教練可以提醒運動員在看到它躍起、騰空回落各階段動作的同時，還可發現在整個動作過程中，魚的整體環繞通過其重心的橫軸翻轉，這也正是其頭部首先回到水中的原因所在。而我們所學的魚躍前滾翻的躍起動作也要求在騰空中有翻轉，這樣才能保證頭部著墊時能夠接著滾翻。通過空間思維想象與形象類比及分析，不僅可彌補示范動作幅度不可能太大，較難顯示躍起同時又翻轉形象的不足，還可幫助運動員全面感知動作形象，以求得躍起時又翻轉效果的動作概念產生良好的詮釋作用，使運動員能較完整地理解和掌握此動作技術的全過程。

五、結束語

（一）在體操運動中對運動員進行空間思維能力的培養，可以提高了運動員的觀察、比較、分析和概括的思維能力。不但可以挖掘運動員的潛能，改變運動員的訓練態度，變被動行為為主動行為，還提高了訓練的積極性；使運動員把動作技術原理與身體運動和肌肉感覺聯系起來，對動與靜、表與里、局部與整體的關系加以對比、分析，反復地感知，理解動作，形成正確的動作概念，使完成的動作技術更正確，減少身體練習的工作量， 起到短時高效的作用 ，提高訓練效果；提高了對體育運動科學性和價值觀的認識，能有效地達到訓練目標；通過采用科學方法培養體操運動員的空間思維能力，使體操運動技術水平到提高，有意識的培養運動員的創新意識。

（二）20世紀70年代，競技體操進入新的發展階段。以日本運動員首創的單杠“旋”空翻下杠為新導，以美國運動員托馬斯完成的鞍馬“分腿波浪式全旋”為推動，世界進入了全面創新階段。教練員必須加強對運動員各方面的提高，灌輸新的訓練方法和理念，采用現代的教學方法和應用現代科技進行教學，才可以保證我國的競技體操不斷發展，在國際上處領先地位。

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