体育教学与运动训练中的运动生物力学分析

DOI：10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.14.041

摘 要：不管是强化体育教学质量，提高竞技体育的训练效率，还是对人民大众体育活动进行指导，都依赖于体育科学技术的发展。运动生物力学这门学科作为物理科学研究的一部分，它的知识含量、技术含量都非常高，运动生物力学近年来这门新学科得到了快速发展。这门学科是我们发展的科学手段和体育水平的学科，也是中国体育经济水平进一步发展的金钥匙。该文就体育教学与运动训练中的运动生物力学分析进行了深入探讨。

关键词：体育教学 运动训练 运动生物力学

中图分类号：G80-05 文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2017）05（b）-0041-02

运动生物力学是以物理学、生理学的原理和手段研究人们体育运动技术规律的一门边缘学科。它涉及到的知识非常广泛，其中包括应力学、应用数学、医学中的解剖学以及体育运动技术理论等。它深入研究各项运动技术的本质和规律，在不久的将来将是广大体育从业者必须掌握的一门基础学科。

1 在日常的体育教学进程中运用生物力学知识的重要性

作为一名业务能力优异的体育教师，必须要熟练掌握运动生理学、生物力学等学科的基础知识。运动生物力学将使体育教师对生物运动的规则原理、影响生物运动的相互作用，以及人体运动时关节的受力状态等有更好的理解，在这个基础上，体育教师就能够很好地识别哪些技术不合理、不正确，哪些动作是科学正确的，以及各自的原因和可能导致的结果。

2 运动生物学知识在教学中的应用

体育教学同其他学科的教学一样，教学方式办法需要不断完善和改良，以提升当今学生的身体素质。通常一个优秀的体育教师不仅能进行准确而标准的动作示范，而且可以在教学中能结合运动生物力学的知识去针对性地进行指导。

运动生物力学是研究运动与身体锻炼受力关系，它能够贯穿每个动作即运动模型。每个动作都是符合解剖学、运动生物力学、运动规律，运动模型将力与身体运动轨迹看做了质点运动，分析人体各结构运动与运动规律之间关系，成为体育教学中重要的理论依据[6]。运动生物力能够细化动作技术原理，促进体育教学工作，优化教学课程内容。把运动生物力学与田赛或径赛的运动项目相结合，增强了学生体能、身体形态、身体素质协调发展，使教学过程更为丰富，达到通俗易懂。因此，运动生物力学在体育教学中起到决定性的作用。

2.1 运动生物力学在田径教学中的运用

大多田径的分析研究认为，提升步频和拉长每步的长度主要是在着地的阶段。因此，在田径教学中，要令学生了解运动生物力学对改善自己成绩的影响，要进一步提高自己的实力，就必须选择好落地时脚的着地点。在实际训练中，体育老师可以运用秒表和皮尺等简单的工具对跑步时的力学特征作为简单的分析研究，以了解学生的运动习惯，剖析如何改良动作，从而达到定量分析的效果，科学地评价学生姿势动作的优劣。

比如：测定学生百米冲刺时的全程平均速度和各段的速度、每步长度的变化和步频的变化数据，具体实施方法可以将100 m分为10段（每段10 m），记录各段所用的时间以及步数，计算平均每步步长，在根据最基本的速度、频率的公式，得出全程速度和平均步频以及各段的平均速度以及平均步频，根据数据的变化来分析各段效果。由这个例子，可以看出，如果不利用运动力学理论与科学的手段，就不能定量有效的分析，支撑关节的运动范围大小，着地时间的长短，如果学生的着地时间比较长，步频会显著降低，从而可能会使速度降低。只有合理利用运动生物力学的原理，分析脚的落地点与身体重心在地面上投影距离的大小，就能有效解支撑反作用的水平阻力问题，减少着地的时间，不仅增加步频，而且使得身体向前运动的动量增加，从而也增大了每步的长度。在日常的体育教学进程中，这样的科学分析，会使学生摒弃那种单单为了增大步长而选择的“踢小腿”跑法，加深了学生对跑步中“扒地”的理解，从而达到对症下药的体育教学的目标[4]。

2.2 运动生物力学在铅球教学中的运用

提起铅球，同学们普遍有“有劲使不上，用劲推不远”的感觉，针对学生的反馈意见，体育教师进行了科学的分析研究，充分使用运动生物力学的原理，通过测量铅球的出手高度，铅球的落地时间和最终距离，再根据出手的角度，推算出掷铅球时的初速度。体育老师应用运动力学的有关知识把投掷技术动作进行结构化的分解分析，并安排学生有针对性的训练练习，加深强化学生对动作要领的掌握，这样可以跟好地完成教学任务，提高学生投掷铅球的距离。具体分析如下，2013级某男生推铅球的出手高度h=1.65 m（按最后发力的出手的姿势来测量，如没有专业设备可简单使用普通皮尺来进行测量工作），投掷距离s= 9.25 m，铅球在空中的飞行时间t=2.3 s。经过简单的计算可知，该学生铅球的出手速度大概为7.8 m/ s，铅球离手的角度为35.2°，最佳的出手角度为42.2°，数据表明说明该学生的投掷铅球的角度偏小，这是影响最终成绩的因素之一。在此基础上，我们让学生调整了投掷铅球的姿势，在短期的培训下，学生身体素质几乎不变的条件下，该学生投掷铅球的距离明显变远了，体育成绩也随之提高了。

3 结语

运动生物力学在体育教学过程中作用不容忽视，它驱动体育教学力学原理，加强了学生科学合理的锻炼身体，促进了体育教学过程多元化，丰富课程教学内容。运动生物力学细化的体育教学过程中动作，使体育教学内容简单性，通俗易懂，增强学生身体形态、素质、体能的协调发展。运动生物力学能够把解剖学、运动规律、动作运行轨迹紧密结合起来，這在体育教学过程中起到决定性作用。

在这个日常体育教育的过程中，生物力学知识是必不可少的，它比单纯的技术教学更有深度、更有效果，它不仅可以使学生理解技术动作的性质，合理的技术掌握，优点和缺点的手势识别技术，可以帮助学生学习技术和新项目，学会保护自己，为了防止事故的发生。学生普遍反映运动生物力学知识的教学，使他们不仅掌握动作、关键技术、学习相关知识，并进一步使学生了解体育不仅是跑步，是一个非常有深度的学科。

在科学迅猛发展的今天，高校体育教师只有掌握了运动生物力学及其周边学科的知识，运用科学的训练办法，才能使学生更快更好地掌握技术动作，提高运动水平和身体素质。

参考文献

[1]王洪宇.运动生物力学在体育教学与运动训练中的应用[J].新教育时代电子杂志：教师版，2016（36）.

[2]谢莉.浅析体育教学与训练中运动生物力学的地位和作用[J].河北旅游职业学院学报，2007，12（2）：134-135.

[3]李强.运动生物力学在体育教学与运动训练中的应用[J].现代交际，2016（2）：143-144.

[4]李小华，刘光双，周颖.运动生物力学在体育教学和训练中的应用研究[J].体育科技文献通报，2007，15（3）：5-6.

[5]韦统林.力原理在铅球教学中的巧应用[J].菏泽师专学报，2002，24（2）：84-86.