單杠支撐后回環的運動學分析與教學

□ 宋麗霞（北京體育大學 北京 100084）

1、單杠支撐后回環動作的技術構成

單杠支撐后回環整個過程可分為支撐后擺、直臂后倒，抬頭挺髖支撐這三個階段。支撐后擺階段是指從手撐單杠開始，直腿繃直腳尖先向前擺緊接著迅速向后上方擺腿，上體保持直臂、頂肩支撐單杠，肩稍微向前移動，直至身體后擺達到最高點位置（腿要高于肩）。直臂后倒階段是指當身體下落到腹部接近單杠時，梗頭、上體迅速積極后倒，在腹部靠杠，雙腿前擺時稍微屈髖，兩臂壓杠進行回環，直至回環到肩部過單杠下垂位置。抬頭挺髖支撐階段是指在回環至肩部過單杠下垂位置后，雙腿迅速制動、抬上體、抬頭、挺胸、翻腕頂肩，伸髖翻上成支撐姿勢。

2、教學中普遍的技術問題

通過查閱有關的文獻和對相關專家進行訪問，總結出單杠支撐后回環的教學過程中經常出現的一些動作技術錯誤。（1）在支撐后擺階段學生們經常出現的錯誤動作有當身體后擺時兩臂彎曲，頂肩不充分，屈膝勾腳尖后擺，使身體后擺困難，后擺高度不夠；（2）直臂后倒階段常見的錯誤動作有，在身體后擺落杠與身體后倒的連接時刻，不敢或不主動倒上體；屈臂屈膝后倒；后擺落杠時上體后倒過早出現腹部掉杠的問題；（3）抬頭挺髖支撐階段教學中常見的錯誤動作有，在兩腿擺到單杠下垂直位置后沒有主動向后上方后伸，抬頭時刻出現過早或過晚的現象；挺髖成支撐時，肩鎖不住出現前倒的問題；身體回落速度過快，出現屈髖過大，回環擺過的現象。

3、單杠支撐后回環動作的運動學分析

在單杠支撐后回環動作技術分析時,首先,要明確各個階段的技術要領，要構建出清晰的技術動作框架,明確完成動作的能量傳遞及轉換形式。單杠支撐后回環動作可近似的看作是身體繞單杠做的一定的軸轉動,這需要一定的角速度來完成定軸轉動。體育教學中我們運用運動生物力學的相關技術分析來解釋體育項目的技術動作,能夠使動作簡單化,有利于學生 對技術動作的理解與掌握；用明確的指標對完成的動作進行檢測，有利于提高教師的教學質量。

從長期的教學實踐中來分析單杠支撐后回環的技術動作，得出支撐后擺階段的屈體直臂后擺與直臂后倒階段的直臂直體后倒動作的連冠銜接協調配合，是單杠支撐后回環的關鍵技術動作，這一過程通過重力勢能和動能的轉化，最終轉換為支撐后回環動作的動力—轉動慣量，由運動力學原理可知，轉動慣量可直接影響身體回環動作的質量。第二個關鍵技術是當身體繞杠回環到3／4時，兩腿要直腿并有明顯的向后上方后伸的制動動作，主動抬頭、直臂、頂肩、挺髖成支撐的動作，控制好這些技術因素才能體會到動作最后的用力，保持好最后支撐的身體姿態。

3.1、支撐后擺階段的技術分析

單杠后回環的支撐后擺階段是為后回環提供動力的階段，這一階段是由支撐靜止開始，身體姿態要求，兩臂直臂頂肩支撐單杠，上體稍前傾、稍抬頭、腹部貼杠、臀部夾緊、直腿繃腳尖，使整個身體處于緊張的狀態，為接下來的動作做好姿態準備。當人體處于前擺位置時，身體屈髖，使得伸髖肌群被動拉長，為后面的后擺儲存能量。當身體后擺到最高點時，此時肩角達到最大，最理想的肩夾角是95°-100°，身體的質心到單杠的垂直距離最大，身體此時獲得最大的勢能。根據能量守恒定律那么在身體下落時就會獲得最大的轉動慣量，將有利于支撐回環的動作質量。在這一階段中由于大多數學生的上肢相對力量相對比較弱,同時對單杠器械的彈性性能不了解,身體姿態的控制和平衡能力較低等因素的影響,將常會出現身體后擺的高度不夠的現象,無非獲得足夠的重力勢能，會導致身體回落速度慢,影響后面回環動作的順利完成。

在身體支撐狀態下，身體主要受到來自重力以及單杠向上的支撐的作用力。在此手與單杠之間的摩擦力，以及身體肌肉的內力可以忽略不計，支撐靜止狀態下是重力和單杠的支撐作用力來維持身體的平衡。在支撐后擺時，身體用力的方向是向后上方，如果要保持身體平衡就必須給身體以向前的力與之平衡，即身體主動向前稍移肩、梗頭、含胸撐杠來維持身體平衡。

3.2、直臂后倒階段的技術分析

直臂后倒階段是單杠支撐后回環動作的關鍵，這一階段中由于學生害怕產生的恐懼心理，會導致學生不能及時的做后倒，出現扣髖，屈腿等現象。通過對這一階段進行運動學分析我們可知，當身體下落至腹部貼近于單杠的位置時，此時肩角最小，身體速度在慢慢增大，將為快速回環做準備。在身體向后回環的過程中，可以近似地看作是身體在力偶的作用下繞單杠轉動，根據力學原理得知，力偶的轉動效應取決于力偶矩（M）的大小，力偶矩是力和力偶臂的乘積。力偶臂是指兩個平行力的作用線之間的垂直距離（d），力偶矩用公式表示為M=±F d。在身體質量不變的情況下，力偶矩的大小就只取決于力偶臂的大小。在支撐后擺的過程中，當身體回落到腹部貼近于單杠時，上體積極主動后倒的作用力與重力的前下方運動產生的力的力偶臂是最大的，此時轉動的徑向切速度也是最快的。上體積極后倒這是一個能量傳遞的銜接過度，在做動作時如果不能適時后倒，那么能量傳遞的鏈條就會被切斷，能量無法進一步傳遞動作就會被終止。

在直臂后倒階段中，當上體積極后倒后，雙腿在前擺時應稍微屈髖，兩臂壓杠進行回環。在支撐后擺階段的屈體直臂后擺的動作應與直臂后倒階段中的直臂直體后倒的動作連貫協調配合，減低能量專遞中的損耗，要求此時的身體姿態應保持直臂、直體、梗頭、含胸。在后擺落杠，上體后倒的過程中，一定要注意身體姿態的控制，動作路線的控制以及上體后倒的時機。

3.3、抬頭挺髖階段的技術分析

抬頭挺髖成支撐是單杠支撐后回環的最后一個階段，是一個制動的過程，是單杠支撐后回環動作完成質量的重要標志。教學中經常會出現在第一階段屈體直臂后擺動作與第二階段直臂直體后倒動作連接完成較好的學生中，經常會出現身體繞杠回環后停止不住無法完成支撐或者停止后由于腳尖無法制動而出現的兩腿前擺屈髖的現象。造成這種現象的原因一般有兩個，一是由于身體繞杠回落速度過快；二是因為沒有及時的抬頭、挺髖、直臂、翻腕壓杠。在身體繞杠回環后倒時應該梗頭后倒，使背部肌肉緊張，通過肌肉的內力改變身體姿態。通過對這一階段進行運動學分析指出，要使身體在快速繞單杠轉動一圈后停止在杠面上，應在身體繞杠回環至整個過程的3／4時，兩腿向后伸制動，使臀部、腿部及腳尖肌肉緊張收縮，抬頭、轉腕，使頸部、背部肌肉緊張收縮，兩手握單桿控制回環，使身體成杠上支撐狀態。

由前兩個階段來看，身體繞杠回環的時間很短，而抬頭挺髖支撐的時機又很難掌握，在回環過程中，當肩部回環至杠下垂直位置前，這一部分是重力勢能轉化為動能，是加速回環的部分。而當肩部回環至杠下垂直位置后，這部分是動能轉化為重力勢能，是減速回環的部分。前一部分有利于身體繞杠做回環的動作，后一部分重心上移，身體在重力作用下有利于身體制動做成杠上支撐的動作。而身體抬頭挺髖的最佳時機就是肩部回環至杠下垂直位置，一方面有利于身體減速制動，另一方面有利于避免轉動慣量較大過度身體回環的現象。

4、單杠支撐后回環的教學

通過對北京體育大學體操教研室，有著多年體操教學經驗的李翠玲副教授，李吉副教授的訪談，總結出在單杠支撐后回環的教學過程中動作要領、動作的難點、輔助動作練習以及對動作的保護與幫助幾個方面的教學重點和注意事項。專家指出在單杠支撐后回環的教學中的技術重點是：后擺落杠時腹部要緊貼單杠杠，直體直臂倒肩繞單杠做回環動作時快，制動時機掌握準確，抬頭、挺髖、頂肩支撐好單杠。在單杠支撐后回環的教學中的技術難點是：

學生的恐懼心理，影響后擺的高度和繞杠回環中“倒體、靠杠、擺腿、制動”的連貫性。

單杠支撐后回環的動作要領，在教學中主要通過教師的言傳（講解）身教（示范）的方法來實現，隨著互聯網+的迅速發展，還采用多媒體視頻動畫的方法加深學生們對單杠支撐后回環技術動作的直觀印象。在教學的組織方面專家也指出，分解訓練和完整訓練相結合的訓練方法是最安全也是最有效的方法。

在支撐后擺階段，對于初學者要先讓其體會在單杠上直臂、頂肩支撐的感覺，并在支撐狀態下控制身體在單杠上的平衡；身體后擺時，為了克服學生的心理恐懼，要現在保護的情況下讓其小擺越，保護時保護者應站在練習者身體的兩側，一手握住其大臂幫助其穩定身體平衡，一手托其大腿幫助其擺動，通過反復練習，增加練習者后擺的本體感覺，獲得身體足夠的位能。這一動作的難點是，初學者在支撐狀態下后擺時由于身體平衡控制力差，后擺時會出現抬頭、挺胸、兩腿屈膝彎曲使身體后擺困難，后擺的高度不夠，無法獲得足夠的位能。在此階段一定要求同學們，在后擺時兩腿并攏、直腿、腳尖繃直、主動屈髖，在后擺中要直臂、含胸、積極向前移肩，直臂把肩鎖住撐杠。

在直臂后倒階段的教學中，首先要克服的困難就是學生的心理恐懼問題。針對不敢后倒這一問題，在教學中要注意示范動作的流暢性，采用徒手原地直臂、梗頭后倒的輔助練習。在克服了后倒問題后，讓練習者在單杠上進行完整的動作練習，保護者應站在練習者的杠前側方，在回擺腹部貼至杠時，用一手托住其腰骶部，另一收撥其大腿后側，幫助練習者完成繞杠回環的動作。在這一過程中一定要讓學生明確繞杠回環的動作路線和順序。

抬頭挺髖支撐階段就是回環過程中的制動階段，在單杠支撐后回環的教學中這是動作完成的關鍵環節，除了要把握抬頭、挺髖的時機，還要防止回落速度過快，兩腿前擺屈髖的現象。可以采用輔助練習，快速翻上成支撐動作，體會兩腿并腿后伸制動、抬頭、頂肩、挺髖成支撐。

5、結論

單杠支撐后回環是體操教學的重點內容，其動作技術并不復雜，因為學生們出現的技術問題各不相同，其教學過程是復雜的。通過對支撐后回環的三個階段動作運用運動學的原理進行分析，可以幫助教師們分析出學生出現錯誤技術產生的原因，針對所出現的問題，找到有效的糾正錯誤動作的方法，縮短學生掌握技術動作的時間，從而提高教師單杠教學的質量，豐富單杠有效的教學方法。同時指出在單杠的教學中保護與幫助、保護的手法與站位、幫助的力度與時機尤為重要。保護和幫助可以一定程度上消除學生們練習時的恐懼心理，有利于學生對動作的快速掌握。