運動科學視角下傳統體育動作特征分析與應用研究

張山佳

運動科學視角下傳統體育動作特征分析與應用研究

張山佳

目的通過分析散打鞭腿技術的基本特征，為鞭腿技術在體育教學和運動訓練中的應用提供依據。對象 散打專業學生運動學測試數據。方法運用文獻資料法、實驗法、數理統計法等研究方法對受試者實驗數據進行分析。結果受試者的平均反應時間為0.3972s；腿部力量越好、爆發力越強和肌肉的控制力越好，出腿、收腿和穩定性越好。結論 接觸沙袋時，膝關節角度的大小對鞭腿動作技術的擊打效果和擊打的精準度有所影響。

鞭腿；技術動作；生物力學

在散打運動中鞭腿是一種至關重要的技術，因為鞭腿的攻擊姿勢是弧線的，所以鞭打還是散打的范例動作。該動作具有攻擊范圍廣攻擊力度大，隱蔽性好等優點，往往給使用者帶來更高的得分，所以在通常的散打比賽中被使用率最高。武術散打運動盡管作為我國的傳統武術運動項目，目前國內外定性研究不多，而定量分析研究的更少，而且大多都是從生理、生化角度進行定量分析，而從生物力學角度評價散打運動技術特征的更是寥寥無幾，通過在訓練的過程中運用運動生物力學的角度去分析動作，可以在訓練的過程中不斷完善自己的動作，標準自身的動作，甚至可以自己創造出新動作。

1 研究對象及其方法

1.1 研究對象

6名二級散打運動員，參與實驗時全部受試者身體康健均沒有相關傷病。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

通過對刊期數據庫等平臺搜集相關文章，通過這些整理和檢索過程，能夠對散打的訓練情況及在散打中體現的生物力學等信息的研究做了前期準備工作，在后期的研究中做到有據可依。

1.2.2 訪談法

在實驗開始前，針對測試內容及其標準、如何進行實驗、可行性分析以及及其應用等問題，咨詢武術散打專家等，采集專家的意見和建議，并進行整理，對散打專業的部分老師、教練、運動員和對從事過相關研究的其他研究人員開展了訪談，訪談中主要了解散打鞭腿動作技術環節特征為本研究的思路、實驗流程和方法提供建議。

1.2.3 實驗法

1）實驗對象

以散打專業學生6名（二級運動員）為實驗對象，基本情況如下表1：

表1 受試者基本情況

2）實驗目的

通過對散打專業的學生影像分析的方式，來確定散打鞭腿動作技術特征。并合理運用在以后的教學中。

3）實驗儀器和設備

兩臺120Hz頻率的攝像機，外加兩架三腳架；一個立體框架；同步設備兩臺；主光軸高度1.2m，懸吊小沙袋20Kg一個作為擊打對象。

4）實驗步驟

準備工作：

登記參加測試的人員的相關信息，包括身高體重等基本信息，姓名性別年齡等，此外還有受試者的級別，最后對他們進行編號。

擺放與調試攝像機：

一臺攝像機是放置在受試者運動正后方8m處，另一臺攝像機放置在受試者右側方8m處，兩攝像機主光軸夾角為90°。調整相機的焦距，確定相機所能輻射到的范圍，讓拍攝的清晰度達到最好，這樣能夠最大限度的減小拍攝誤差。

在測試正式開始之前，將準備好的立體框架放在運動員的位置上，調整好相機的焦距，再進行拍攝。在結束實驗前再對立體框架進行拍攝，以免出現誤差。

在測試人員準備好，并檢查儀器結束確認沒有問題以后，攝像師負責發令，同時同步設備開啟，開始實驗。需要注意的是，實驗過程中要求運動員在看到同步信號燈亮起的時候迅速反應并作出動作，以檢測運動員的反應速度和肌肉激活時間。

5）測試方法

在進行三維拍攝的時候，用兩臺高速攝像機同時進行，其攝像機的頻率同樣都是120F/S，采用1/1000s的快門速度。一臺攝像機是放置在受試者運動正后方8m處，另一臺攝像機放置在受試者右側方8m處，兩攝像機主光軸夾角為90°，高度為1.2m。以信號燈作為實驗的開始信號。

拍攝中使用一包括25個標記點的放射形愛捷框架，拍攝鞭腿動作前將框架置于動作區域內并拍攝框架，完畢后移走框架。例如在進行右腿的鞭腿的時候，受試者需要做好熱身運動，等熱身運動做開以后，將右腿后移，左腿前置，分別做三次鞭腿動作，再進行同步拍攝。

在信號燈亮起來以后，到動作開始的這一段時間，是受試者對刺激的回應時間。即運動員接收到動作信號到做出相應動作所需要的時間。

拍攝完成后將采集到的視頻按照運動員的姓名分別導入到APAS圖像解析系統中，并進行圖像裁剪把多余的視頻剪掉。之后對每個運動員的有用視頻進行關節打點，并確定關節位置。完成后用使用軟件進行相關數據的處理分析。

6）現場測試圖

圖1 實驗布置簡圖

7）數據處理

運動學數據：引用美國APAS圖象解析系統進行剪片、打點、三維合成、數據平滑和數據處理。

2 實驗結果與分析

2.1 散打技術動作結構及各階段劃分

散打鞭腿按動作技術結構特點可分為左鞭腿和右鞭腿，也可分為前鞭腿和后鞭腿；按鞭腿進攻的部位可分為高鞭腿、中鞭腿和低鞭腿。本研究是以正架（左式）右腿的作為研究對象。動作過程為左腳直立或稍屈支撐，上體左轉，稍向左傾，同時右腿屈膝前擺，送髖，大腿帶動小腿，繃腳背，隨即扣膝翻跨彈踢小腿，力達腳背或小腿的前端，形成鞭打動作。散打鞭腿的鞭打動作通過機械碰撞的方式獲得運動效果的擊打行為。為了方便分析鞭腿技術的運動學特征，根據其打擊行為可將鞭腿動作全過程分為動作回收5個階段，即：T1反應時階段（接收到動作信號到做出動作所需要的時間）；T2提膝階段（腳離地到提到最高點所經歷的時間）；T3展髖階段 （從膝蓋提到最高點到腳掌正對目標所經歷的時間）；T4（從腳掌正對目標到接觸到目標所經歷的時間）；T5（從擊中目標到收腿結束所需要的時間）。

表2 散打鞭腿動作技術階段

因為反應時受試者并沒有做出鞭腿動作，故不做運動學分析，所以在分析時從第2階段提膝階段開始。

2.2 散打運動員鞭腿技術的反應

是指從信號燈亮到動作啟動階段，指受測試者對信號刺激的應答所需時間，既受試者接收到動作信號到做出動作所需要的時間。

2.2.1 受試者鞭腿動作的反應能力

表3 鞭腿動作的反應時間（單位：S）

在信號燈亮起來以后，到動作開始的這一段時間，是受試者對刺激的回應時間。既受試者接收到動作信號到做出動作所需要的時間。從表3中可以看出受試者在信號燈亮起時的反應時間。看出袁XX和吳XX在信號燈亮起時的反應時間分別為0.5437s、0.5568s反應較慢。陳XX和張XX在信號燈亮起時的反應時間分別為0.2334S、0.2408s反應較快。受試者在反應時的總速度的平均值為03972s。因為受試者的身體差異不同、體重不同，這都和受試者的反應有一定的關系。

2.2.2 不同動作階段的時間

將鞭腿踢腿時技術動作分為四個階段：提膝時階段、展髖時階段、打擊時階段和收腿時階段。經過實驗后得出了受測試者在每一階段的時間特征。

表4 鞭腿動作時間分布表（單位：S）

總時間計算為從受試者右腳離開地面的時候開始，在最后完成動作以后右腳落地的整個時間。根據上表的數據能夠看到，受試者對于鞭腿動作的總時間是有差異的。另外，在整個動作中，不同部分的動作需要的時間也是不一樣的，尤其是在提膝、擊打以及回收過程中，在用時上存在較大的差異性，這也充分說明了這3個動作在鞭腿過程中有著重要作用，同時也深刻影響到動作的質量的高低與否。但從總體來看，鞭腿動作是一個4個小動作組成的大動作，每兩個動作之間都有著千絲萬縷的關聯，在日常訓練中，對每一個動作都要給予足夠的關注，在訓練的時候都要注意力集中，做科學、針對的訓練，這樣訓練才能做到有效性。

通過數據看出，陳XX和張XX在各個階段的總時間分別為1.65s、1.50s；吳XX和謝XX在各個階段的總時間分別為2.45s、2.53s；說明陳XX和張XX的爆發力和腿部肌肉的力量都很強，控制力也很強，整體技術能力也相對較高，尤其是對于腿部的動作，穩定性是很強的。相反的是，謝XX和吳XX在腿部上的力量并不是很足，在踢腿的時候，全部力量并不能完全集中在腿部，因此完成本動作的穩定性較差。所以，在接下來的訓練中，針對每個人的不同特點需要給予不同的訓練方案。

1）受試者在提膝階段動作時間

從受試者進攻腳離開地面時的幀數到提膝至最高點時這一階段，稱之為提膝階段。通過表4的數據可以看出，受試者在提膝階段的反應時間差異較大。吳XX和謝XX在提膝階段的反應時間為0.5312s和0.5478s反應較慢。陳XX在提膝階段的反應時間為0.4316s反應最快。這說明受試者在提膝過程中提膝的速度、高度相差較大，此相差和受試者的發力腿力量、動作技術習慣有較大關系。從技術動作上來看，受測試者提膝的高度要高于髖部高度，若是提膝高度過低，則表示為髖關節角度過大。髖關節折疊不足，就會造成發力展髖時對打擊目標不準、有偏差，因為髖關節角度過大，必然使發力腿的踝和腳關節點在身體正面方向位移很小，展髖的動作主要靠展髖和伸膝動作完成，這就形成了以膝關節為軸的展髖動作，打擊在對打擊目標的力量就只有推送力而無爆發滲透力了，也就無法大腿帶動小腿由折疊到展開直線向打擊目標打擊技術特點，從而發揮不出打擊效果。

2）受試者在展髖階段的反應時間

受試者從提膝至最高點時到腳掌正對目標時的這一階段，稱為展髖階段。通過表4的數據可以看出。在展髖階段吳XX的時間為0.1577s速度最慢。這和受試者的身體柔韌、力量有著較大的關系。通過觀察視頻發現在展髖階段，有的受試者在展髖時有撅臀。身體傾斜程度過大、重心不穩的現象，導致受試者在展髖時身體沒有完全展開，無法完全發力。展髖還和受測試者本身的柔韌性、協調性有關，散打項目對受試者的柔韌素質要求雖不是很高，但也在訓練中占有很大的重要性，柔韌素質過差則會造成肌肉與韌帶僵硬，完成動作的幅度也就相對較小，這一些列問題不但直接影響散打技擊機動性的提高，同時也阻礙受試者的速度素質、力量素質的提高與發展。

3）受試者在擊打階段的反應時間

受試者腳掌正對目標時幀數到擊中目標時的這一階段，稱為打擊階段。通過表4數據可以看出。吳XX和熊XX在打擊階段的時間分別為0.2324s速度較慢。說明在展髖階段他們的髖沒有完全展開，肌肉的爆發力也相對較差。陳XX的時間為0.166s說明他在展髖階段將身體完全伸展開，肌肉的爆發力也相對較好。在平時的教學中教師應對學生的下肢力量、腰腹力量，爆發力加強訓練。

4）受試者在回收階段的反應時間

受試者從腳掌正對目標時幀數到擊中目標時的這一階段，稱為回收階段。通過表4數據可以看出。每名受試者之間的的時間差距較大。吳XX和謝XX在回收階段的時間分別為1.5272s、1.66s。張XX在回收階段的時間為0.7055s，速度最快。回收動作在散打技術中占有非常重要的因素。如果回收動作慢，不能盡快還原到實戰準備姿勢或防守姿勢中，對手則會在回收動作中做出相對合適的進攻動作，從而失去比分。如果回收動作快，則可以不給對方留出破綻，也能在更快的時間內進行下一輪的進攻或防守。所以，在散打教學訓練中，不同的動作技術、習慣、力量則掌握著不同的進攻或防守機會，動作幅度小，動作啟動前預動小，動作技術快，便有著更好的進攻或防守機會，容易抓住對方破綻。動作幅度大，動作啟動前預動特征明顯，動作技術慢，則會給對方選手抓住破綻，從而失去優勢。在回收階段和受試者的動作技術、習慣有著較大的關系。通過觀察視頻發現在回收階段受試者都有著不同的技術習慣。

通過實驗數據認為擊打階段和收腿階段在學習中有著重要的作用。在平時的教學中應加強對學生和學員們的速度素質和柔韌素質加強訓練。每兩個動作之間都有著千絲萬縷的關聯，在日常訓練中，對每一個動作都要給予足夠的關注，在訓練的時候都要注意力集中，做科學、針對的訓練，這樣訓練才能做到有效性。

2.3 鞭腿動作在提膝、展髖、擊打階段關節角度

2.3.1 提膝階段各關節的角度

表5 受試者在提膝動作階段的各關節角度（單位：度）

從鞭腿的整體動作來看，在鞭腿的時候，髖關節的高度不能高于膝關節。在訓練中，一旦髖關節角度太大，那么膝關節的高度就不夠，屈髖的角度太小，在展髖的時候位置就會不得當，準確性就大大降低。因為想要完成擊打的動作，如果剛開始的時候的動作就不標準，那么就極易造成彈踢動作是以膝關節為軸進行的，這樣的話，擊打的力量就不夠，對對手不會產生足夠的殺傷力，鞭腿的效果也會大打折扣。

通過表5的數據可以看出，在膝關節角度吳XX97.35°。陳XX的膝關節角度為83.57°。兩個人膝關節的差為13.78°。由數據看出，提膝結束時有的受測試者的踝關節角度大，說明身體傾斜程度大，重心靠后而身體不能完全舒展，會影響力量的發揮；在提膝時，陳XX可以在短時間內控制大腿和小腿的距離，吳XX角度較大，不能較好地控制大腿和小腿的距離。說明陳XX的腿部力量和自控力比吳XX好。在髖關節角度六人的角度相差并不是很大，吳XX的角度最大說明他的腰部力量和腿部力量都比其他幾人稍差一些。在踝關節角度上可以角度大致相似。陳XX的角度82.29°，在提膝時踝關節的角度越大腳面蹦的越直，受試者的身體越穩定。

通過實驗數據結合教學認為在提膝階段時角度和力量有著密切的聯系。所以在平時的教學中應加強對力量的練習，加強力量可以使受試者在提膝時更好的控制身體的角度和穩定性。

2.3.2 展髖階段各關節的角度

表6 受試者在展髖動作階段的關節角度（單位：度）

根據表6中實驗數據所示，可以看出受試者在展髖階段時的各關節角度。通過展髖階段時角度的變化可以看出在展髖時，每個人展髖的程度。可以看出在展髖時吳XX的膝關節、髖關節、踝關節的角度最小分別為 157.95°、160.27°、161.33°；而張XX在展髖時的膝關節、髖關節、踝關節的角度最大分別為 163.45°、163.51°、164.04°；通過對比發現只有在展髖時將各個關節角度擴到最大，充分發揮了肌肉彈性勢能，在擊打時力量才能最大。如果各關節角度過小就會導致位置不穩定，不能準確地擊打目標。進而會導致在擊打階段動作完成的動作不夠標準。

通過對實驗數據的分析，可以看出在以后的鞭腿教學中，教練應讓學生在展髖時將將腿部各關節完全伸展開，使角度達到最大。展髖階段時膝、髖、踝關節的角度越大擊打時的力量越大。當在擊打沙袋時踝關節的角度越大受傷的就會越小。

2.3.3 擊打階段各關節的角度

表7 受試者在擊打動作階段的各關節角度（單位：度）

根據表7中實驗數據所示，可以看出受試者在打擊時的個關節角度。通過擊打角度的變化可以看出在展髖時，每個人展髖的程度。只有在展髖時將各個關節角度擴到最大，充分發揮了肌肉彈性勢能，在擊打時力量才能最大。在接觸沙袋時，受試者膝關節的角度也不同，膝關節角度的大小對鞭腿動作技術的擊打效果和擊打的準確性有所影響。在擊打沙袋時，受試者髖關節角度不同，有的受試者髖關節角度較小，有的受試者髖關節角度較大。說明髖關節角度大的受試者將髖關節完全送出，反之髖關節角度較小的受試者則是髖關節沒有完全舒展開；髖關節和膝關節的角度逐漸加大，可以延長攻擊的距離，增強攻擊的力量。踢擊沙袋時踝關節主動到繃直狀態，踝關節角度越大說明在踢擊沙袋時的力量越大，踝關節蹦的越直踝關節的損傷也就越小。反之踝關節角度越小踢擊沙袋的力量越小，還容易受傷。

通過實驗數據的分析，可以看出在鞭腿教學中，教練應讓學生在踢腿時將腿部各關機完全伸展開，使角度達到最大。踢擊沙袋時膝、髖、踝關節的角度越大擊打時的力量越大。在踢擊沙袋時踝關節的角度越大受傷的就會越小。

3 結論

1）鞭腿動作劃分為反應階段、提膝階段、展髖階段、擊打階段、收腿階段5個階段，為了更準確的分析鞭腿動作的技術特征。根據受試者從信號燈亮到受試者做出反應看出因個體差異，受試者的反應速度不同。2）在受試者從提膝階段到收腿階段的總時間看出，腿部力量越好、爆發力越強和肌肉的控制力越好，出腿、收腿和穩定性越好。鞭腿動作開始提膝時，髖關節最先開始加速，其次是膝關節開始加速，最后是足尖和踝關節開始加速，并在發力擊打階段達到其速度的最大值。3）接觸沙袋時，膝關節角度的大小對鞭腿動作技術的擊打效果和擊打的精準度有所影響，髖關節和膝關節的關節角度逐漸增大，可以延長攻擊的距離，也可以增強攻擊的力量，踝關節角度可以讓踝關節周圍的肌群和韌帶都處于緊張狀態，可以避免腳面與擊打目標碰撞時踝關節發生晃動使打擊力量分散，也可以避免踝關節損傷。

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Analysis and Application Research on Traditional Sports Movement Characteristics from Perspective of Sports Science

ZHANG Shanjia

Objective By analysing the basic characteristics of Sanshou roundhouse kick skill， it provides the basis for the application of roundhouse kick technology in physical education and training.Subjects Sanshou professional students'tests data.Methods The experimental data of subjects were analyzed by means of literature，experimental and mathematical statistics.Results The average reaction time was 0.3972s.It showed that the better the leg strength， the stronger the explosive force and the stronger muscle control， the throw，withdraw and stability of leg was better.Conclusion When touching sandbags，the angle of the knee joint influences the hitting effect and the accuracy of the action of roundhouse kick technique.

roundhouse kick； technical action； biomechanics

G804.66

A

1003-983X（2017）07-0591-05

2017-03-07

張山佳（1982-），女，河南許昌人，碩士，講師，研究方向：運動人體科學.

許昌學院體育學院，河南 許昌，461000 School of Physical Education， Xuchang University， Xuchang 461000，China