运动生物力学在体育教学与运动训练中的应用

摘要：运动生物力学是研究体育运动中人体的机械运动规律及其应用的科学。本文通过对运动生物力学在体育教学和运动训练中的应用分析，表明了运动生物力学在运动技术教学中的重要地位，对促进学生对动作的掌握和理解、提升教学效果有着积极的意义。

关键词：运动生物力学体育教学运动训练

一、前言

运动生物力学是一门新兴学科，定义为研究体育运动中人体机械运动规律的科学。运动生物力学通过对体育动作以及引起这些动作原因进行数据分析和研究，得出具有良好技术的各种力学条件，为体育教学和运动训练提供理论和方法上的指导，从而使学生更全面地认识、理解和掌握各种运动技术动作。

二、运动生物力学在体育教学和训练中的重要作用

通过对运动生物力学的深入研究，可以提高体育教学质量和教学成果，改变教学模式，促进体育教学的发展。因此，应重视运动生物力学在体育教学和训练中的地位，发挥其积极作用，从而推进体育教学的全面发展。

（一）提升体育运动技术的学习兴趣

体育科学技术的发展日新月异，旧的运动技术被新的运动技术所取代，更科学、更合理、更实效，并且更符合人体特点的高级运动技术逐渐代替低级运动技术。因此，如何激发学生学习新运动技术的积极性是体育教学和训练中的首要课题。例如，背跃式跳高相对于传统的俯卧式跳高来说，具有起跳姿势自然、腿部上摆快等优点。由此可见，通过运动生物力学对背越式跳高的技术动作进行生动形象的分析，使学生了解并掌握技术动作，产生浓厚的学习兴趣，提高参与的积极性和主动性，从而提高技术教学质量。

（二）简化复杂的技术问题

体育教师在教学过程中，对某项较为复杂的技术动作只通过单一的语言讲解，便会使学生难于理解，降低学习兴趣。若教师能用运动生物力学知识加以分析和讲解，并结合生动形象的多媒体材料，往往有利于学生更好地理解和记忆，从而激发学习积极性和主动性。比如，香蕉球是足球运动中较复杂的技术动作，其产生的必要条件是在踢球过程中，击球点的用力通过球心，且不在一条直线上。

三、运动生物力学在体育教学中的应用

著名的铅球教练帕克根据运动生物力学原理制定训练计划，使21岁的巴恩斯创造23.12米世界纪录。迈克？鲍威尔於采用力学分析原理对跳远动作进行细分，最终在东京奥运会上创造了8.95米世界纪录。因此，在体育教学过程中，利用运动生物力学可使教学动作的精细化，为科学合理的进行体育运动奠定良好的基础。

（一）运动生物力学在田赛中的应用

田赛运動是体育教学过程应用运动生物力学较多的运动项目，如跳高、铅球等。研究表明跳跃类的运动项目包含了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合力三部分组成，助跑是由F水平力，起跳是由F垂直力，腾空过杆是由F合力，三者都与速度、角度、质量有关，共同构成跳高过程的完整力学系统。因此，在教学过程中，通过教师利用生物力学对动作进行分析，使学生便于理解动作要求，更好地掌握动作要领，降低运动损伤。在铅球运动过程中，根据运动生物力S=V0/g[sin2α/2+cos]公式学分析得出，铅球远度与铅球V0、角度、H有关。因此，在体育教学过程中合理利用运动生物力学，有助于学生对技术动作的理解，激发学生学习兴趣，更加科学合理的进行训练。

（二）运动生物力学在径赛中的应用

走、跑是径赛运动中最基本技术，有研究者根据运动生物力学分析得出，走与两脚和地面接触后交叉时间、接触的反作用力有关，作用力如果不按合力F方向传导，就会出现外“八”、内“八”、拖地、螺旋等错误动作。蹲踞式起跑的膝关节角度前腿应在90-111°之间、后腿应在118-136°之间，此时有利于起跑合速度达到最大值，并最大程度降低膝盖损伤。根据弯道跑应用公式得出，弯道F向心力与所跑的半径（R）成反比，与V2、角度、M成正比。因此，合理控制F向心力能够有效调控身体协调能力，保持身体平衡，减少体育教学中学生快速弯道跑造成的运动摔伤。

四、运动生物力学在体育训练中的应用

现今各项运动技术水平发展迅速，传统的训练方法已产生很大的局限性，无法适应运动技术水平的提高。因此，在运动训练工作中借助现代科学技术手段，对技术动作进行合理测试、分析并取得科学的理论依据，对运动训练的科学指导和运动成绩的提高具有非常重要的意义。

（一）静力学分析

静力学分析，是研究人体在静止状态下，身体平衡的条件、肌肉工作的条件，身体与外力之间的关系等。人体处于静止状态是指所受合外力等于零、合外力矩等于零。根据静力学分析，起跑动作是人体由静止状态变为运动状态的准备动作，能帮助人体迅速实现运动状态的转变，特别是在短距离项目中占有重要位置。

（二）运动学分析

运动技术的运动学分析就是利用各种测试方法对运动员的身体或各环节的运动状态变化进行研究，得出身体或各环节的速度、加速度、角速度、角加速度等各项运动学参数，并加以分析研究。例如在田径运动中，除了静止的起跑动作外，所有的动作都会应用到运动学方面的原理，利用高速摄影、录像等方法，测定运动员身体和投掷器械的各项参数，分析运动员身体和投掷器械的运动特征、运动状态的改变以及它们的内在规律等，寻找提高运动成绩的有效途径。

五、小结

运动生物力学在体育教学和运动训练中起着十分重要的作用，通过对各种技术动作的细分，丰富课程教学内容，促进体育教学过程的多元化，有利于学生在学习过程中更加易于理解动作要求和掌握动作要领，促使体育教学更加合理化、科学化。

参考文献

[1]彭继承.浅谈运动生物力学在体育技术动作教学中的作用[J].体育时空，2016（6）.

[2]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）.

作者简介

王洪宇（1983.6-），男，山东招远，汉，研究生，吉林体育学院，实验员，研究方向：运动训练、运动生理生化。