運動生物力學在體育教學與運動訓練中的應用

摘要：運動生物力學是研究體育運動中人體的機械運動規律及其應用的科學。本文通過對運動生物力學在體育教學和運動訓練中的應用分析，表明了運動生物力學在運動技術教學中的重要地位，對促進學生對動作的掌握和理解、提升教學效果有著積極的意義。

關鍵詞：運動生物力學體育教學運動訓練

一、前言

運動生物力學是一門新興學科，定義為研究體育運動中人體機械運動規律的科學。運動生物力學通過對體育動作以及引起這些動作原因進行數據分析和研究，得出具有良好技術的各種力學條件，為體育教學和運動訓練提供理論和方法上的指導，從而使學生更全面地認識、理解和掌握各種運動技術動作。

二、運動生物力學在體育教學和訓練中的重要作用

通過對運動生物力學的深入研究，可以提高體育教學質量和教學成果，改變教學模式，促進體育教學的發展。因此，應重視運動生物力學在體育教學和訓練中的地位，發揮其積極作用，從而推進體育教學的全面發展。

（一）提升體育運動技術的學習興趣

體育科學技術的發展日新月異，舊的運動技術被新的運動技術所取代，更科學、更合理、更實效，并且更符合人體特點的高級運動技術逐漸代替低級運動技術。因此，如何激發學生學習新運動技術的積極性是體育教學和訓練中的首要課題。例如，背躍式跳高相對于傳統的俯臥式跳高來說，具有起跳姿勢自然、腿部上擺快等優點。由此可見，通過運動生物力學對背越式跳高的技術動作進行生動形象的分析，使學生了解并掌握技術動作，產生濃厚的學習興趣，提高參與的積極性和主動性，從而提高技術教學質量。

（二）簡化復雜的技術問題

體育教師在教學過程中，對某項較為復雜的技術動作只通過單一的語言講解，便會使學生難于理解，降低學習興趣。若教師能用運動生物力學知識加以分析和講解，并結合生動形象的多媒體材料，往往有利于學生更好地理解和記憶，從而激發學習積極性和主動性。比如，香蕉球是足球運動中較復雜的技術動作，其產生的必要條件是在踢球過程中，擊球點的用力通過球心，且不在一條直線上。

三、運動生物力學在體育教學中的應用

著名的鉛球教練帕克根據運動生物力學原理制定訓練計劃，使21歲的巴恩斯創造23.12米世界紀錄。邁克？鮑威爾於采用力學分析原理對跳遠動作進行細分，最終在東京奧運會上創造了8.95米世界紀錄。因此，在體育教學過程中，利用運動生物力學可使教學動作的精細化，為科學合理的進行體育運動奠定良好的基礎。

（一）運動生物力學在田賽中的應用

田賽運動是體育教學過程應用運動生物力學較多的運動項目，如跳高、鉛球等。研究表明跳躍類的運動項目包含了F水平和F垂直、F合三方面的作用力。跳高是由F水平力、F垂直力、F合力三部分組成，助跑是由F水平力，起跳是由F垂直力，騰空過桿是由F合力，三者都與速度、角度、質量有關，共同構成跳高過程的完整力學系統。因此，在教學過程中，通過教師利用生物力學對動作進行分析，使學生便于理解動作要求，更好地掌握動作要領，降低運動損傷。在鉛球運動過程中，根據運動生物力S=V0/g[sin2α/2+cos]公式學分析得出，鉛球遠度與鉛球V0、角度、H有關。因此，在體育教學過程中合理利用運動生物力學，有助于學生對技術動作的理解，激發學生學習興趣，更加科學合理的進行訓練。

（二）運動生物力學在徑賽中的應用

走、跑是徑賽運動中最基本技術，有研究者根據運動生物力學分析得出，走與兩腳和地面接觸后交叉時間、接觸的反作用力有關，作用力如果不按合力F方向傳導，就會出現外“八”、內“八”、拖地、螺旋等錯誤動作。蹲踞式起跑的膝關節角度前腿應在90-111°之間、后腿應在118-136°之間，此時有利于起跑合速度達到最大值，并最大程度降低膝蓋損傷。根據彎道跑應用公式得出，彎道F向心力與所跑的半徑（R）成反比，與V2、角度、M成正比。因此，合理控制F向心力能夠有效調控身體協調能力，保持身體平衡，減少體育教學中學生快速彎道跑造成的運動摔傷。

四、運動生物力學在體育訓練中的應用

現今各項運動技術水平發展迅速，傳統的訓練方法已產生很大的局限性，無法適應運動技術水平的提高。因此，在運動訓練工作中借助現代科學技術手段，對技術動作進行合理測試、分析并取得科學的理論依據，對運動訓練的科學指導和運動成績的提高具有非常重要的意義。

（一）靜力學分析

靜力學分析，是研究人體在靜止狀態下，身體平衡的條件、肌肉工作的條件，身體與外力之間的關系等。人體處于靜止狀態是指所受合外力等于零、合外力矩等于零。根據靜力學分析，起跑動作是人體由靜止狀態變為運動狀態的準備動作，能幫助人體迅速實現運動狀態的轉變，特別是在短距離項目中占有重要位置。

（二）運動學分析

運動技術的運動學分析就是利用各種測試方法對運動員的身體或各環節的運動狀態變化進行研究，得出身體或各環節的速度、加速度、角速度、角加速度等各項運動學參數，并加以分析研究。例如在田徑運動中，除了靜止的起跑動作外，所有的動作都會應用到運動學方面的原理，利用高速攝影、錄像等方法，測定運動員身體和投擲器械的各項參數，分析運動員身體和投擲器械的運動特征、運動狀態的改變以及它們的內在規律等，尋找提高運動成績的有效途徑。

五、小結

運動生物力學在體育教學和運動訓練中起著十分重要的作用，通過對各種技術動作的細分，豐富課程教學內容，促進體育教學過程的多元化，有利于學生在學習過程中更加易于理解動作要求和掌握動作要領，促使體育教學更加合理化、科學化。

參考文獻

[1]彭繼承.淺談運動生物力學在體育技術動作教學中的作用[J].體育時空，2016（6）.

[2]李強.運動生物力學在體育教學與運動訓練中的應用[J].現代交際，2016（2）.

作者簡介

王洪宇（1983.6-），男，山東招遠，漢，研究生，吉林體育學院，實驗員，研究方向：運動訓練、運動生理生化。