体育教育专业学生110m栏全程栏周期速度变化特征研究

罗桂梅，陈宝玲，马韶安，张志明，叶嘉宏

（华南师范大学体育科学学院，广东 广州 510631）

体育教育专业学生110m栏全程栏周期速度变化特征研究

罗桂梅，陈宝玲，马韶安，张志明，叶嘉宏

（华南师范大学体育科学学院，广东 广州 510631）

为研究学生这一群体的跨栏周期速度变化特征，找到影响学生110m栏成绩的关键环节，为提高学生运动技术水平和教师授课改进教学提供一定的参考依据，运用文献资料法、测试法、数理统计法，结合摄像解析法对体育教育专业学生110m栏全程栏周期速度变化特征进行分析。研究表明：目前体育教育专业学生身材的高矮、胖瘦不能成为影响110m栏成绩好坏的因素；大部分体育教育专业学生全程栏周期速度曲线变化波动较少，平稳性较好，有着良好的起跑和冲刺能力，但优异的成绩关键在于后半程平稳速度的保持，那就强调学生的体能耐力需跟得上；学生攻栏意识和空间感觉较差，出现“近起跨、远下栏”的过栏技术现状，造成过栏腾空时间长，速度缓慢；第4、6个栏周期、过栏速度与成绩存在显著性相关。

110m栏；体育教育专业；栏周期；速度变化

110m栏属于速度类周期性田径运动项目，其运动成绩是由各分栏时间组成的，各分栏时间的长短可决定跨栏总成绩的好坏[1]。通过摄像解析运动技术是运动生物力学研究中的一个重要的研究方法，可作为诊断运动员技术和提高运动成绩重要的手段之一。本课题组结合摄像解析方法，将体育教育专业学生身体特征、栏周期速度和时间、跨栏步等技术作为影响体育教育专业学生110m栏成绩的因素分析，以探讨体育教育专业学生这一群体的跨栏周期速度变化特征，找到影响学生110m栏成绩的关键环节，为提高学生运动技术水平和教师教学训练效果提供一定的参考依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象 以华南师范大学体育教育专业学生110m栏全程栏周期速度变化特征为研究对象。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法 通过阅读与跨栏、运动生物力学等相关书籍共10本，通过华南师范大学图书馆、中国知网、百度学术等网络途径查阅有关男子110m栏、周期速度、相关分析等的文献资料共120份，了解当前110m栏技术特点及体育教育专业学生教学现状，确定本课题研究的目的和意义。

1.2.2 摄像解析法 采用2台SONY-TRV30E型号摄像机，2台摄像机主光轴垂直正对第3栏和第6栏位置，机距为12m，机高为1.25m，采用平面定点方式拍摄第3栏和第6栏的跨栏步动作，拍摄频率为80帧/秒。将视频mov格式转换成avi格式，采用瑞士Dartfish4.5运动视频分析软件对跨栏步进行每帧分析，并记录各个技术阶段的时间、距离、速度等数据。

1.2.3 测试法 对华南师范大学2015级体育教育专业22名男生身高、体重、左右下肢长等身体形态进行测量，收集学生每个栏周期时间和学生110m栏期末考试成绩，及时取得第一手资料。

1.2.4 数理统计法 将原始数据建立数据库，运用Microsoft Excel软件对所获数据进行统计处理制表作图，采用SPSS20.0软件对所研究对象进行定量分析，以得出相关数据。

2 结果与分析

2.1 体育教育专业学生身体形态特征分析 本文选取了4个反映学生身体形态特征的指标，分别是身高、克托莱指数、左下肢长、右下肢长。大多数学者认为，优秀跨栏运动员平均身高在1.86m左右，体重约为77kg，反映身体发育匀称程度的克托莱指数平均约为434.93g/cm，身材相对较高、体重较轻有利于获得适宜的步长和快速的步频，从而获得较理想的成绩[2]。根据体育教育专业《田径》课程教学大纲中对跨栏项目的技术考核，规定男子110m栏栏高为1m，栏间距为8.9m，通过研究数据（表1），目前体育教育专业学生身高约为175.05cm，克托莱指数约为370.93g/cm,左下肢长约为102.68cm，右下肢长约为102.50cm，将4个指标分别与110m栏成绩进行相关分析，求得相关系数R分别为-0.135、0.199、0.335和0.338，显著性检验P＞0.05，不存在显著性意义。本研究认为身体形态各指标与体育教育专业学生110m栏成绩相关性不显著，身高、克托莱指数对成绩的影响微乎其。

2.2 体育教育专业学生110m栏全程栏周期时间、速度变化特征分析

表1 体育教育专业学生身体形态指标均值及其与110m栏成绩的相关系数

表2 体育教育专业学生与优秀运动员分栏时间

2.2.1 栏周期时间变化特征 本文将110m栏分成起跑至第1栏、9个栏周期、下第10栏到终点3个时间段，结合表2、表3，优秀运动员9个栏周期平均时间为1.0s，第2～7个栏周期用时低于均值；体育教育专业学生栏周期均值为1.38s左右，仅在第2～4个栏周期用时少于平均栏周期时间，从第5个栏周期后用时高于均值；通过将3个分栏时间段所占成绩比率进行对比，发现优秀运动员3个分栏时间比率分别是19.7%、69.7%、10.6%，体育教育专业学生为15.8%、72.7%、11.5%；体育教育专业学生在起跑至第1栏时间比率较运动员少，9个栏周期时间比率比优秀运动员多3%。通过以上数据，表明体育教育学生虽表现出良好的起跑加速和冲刺能力，但在9个栏周期耗时太多，后程栏周期时间增多，从而成为影响学生110m栏成绩的关键所在。为此教师要想提高学生110m栏成绩，建议学生保持现有起跑至第1栏和冲刺能力的基础上，改进其栏间跑技术以减少每个栏周期时间，最终获得较理想的成绩。

表3 体育教育专业学生与优秀运动员栏周期时间所占成绩比率

2.2.2 栏周期速度变化特征 跨栏全程速度曲线是运动员在各个阶段中的综合素质能力的描述，是分析全程跑节奏与技术水平的标志[3]。统观两群体的栏周期速度曲线（图1），虽然在不同的高度，但曲线相似，都呈递增而较为平稳趋势的曲线，由此可表明体育教育专业学生全程速度变化曲线波动情况与优秀运动员差异不大。刘翔全程栏速度变化会出现2次加速特征，跨过第6栏后开始减速[4]。体育教育专业学生在下第3栏和下第5栏也出现2次加速特征，与优秀运动员不一样的是，学生在跨过第5个栏后出现明显的减速现象。体育教育专业学生110m栏全程跨栏速度节奏较为合理，结合栏周期时间特征分析，学生起跑加速快，冲得快，9个栏周期速度减速快，且后程速度保持能力较差，继而维持不了相对高的速度完成全程栏。建议在今后的教学中，教师在技术教学课后增加学生绝对速度和耐力素质训练。2.2.3 栏周期时间与成绩的相关分析 将全程栏每个周期时间与总成绩进行了双因素相关分析，以便找出哪个栏周期与总成绩影响最大。数据显示，第4、6个栏周期对总成绩具有非常密切的相关关系（表4），相关系数分别为0.890、0.835。起跑至第1栏和冲刺阶段对成绩的贡献率相对较低。结合学生这一群体所表现的全程栏周期速度变化特征分析，学生起跑冲刺能力不错，但对成绩的贡献率不高，第4、6栏周期起了承上启下的重要作用，是成绩提高的关键性环节。为此，建议今后教学中要想减少栏周期时间，减少栏间速度损失，衔接好前后半程栏周期速度的保持，应注重培养学生较快且平稳的栏间节奏感，强调下栏时髋、膝、踝用力积极扒地，着地蹬伸快。

图1 体育教育专业学生与优秀跨栏运动员110m栏全程栏周期速度变化曲线

按美国学者罗杰斯所设计的跨栏区域划分方法，将全程跑划分为3个跑段，D1为起跑至第3栏，D2为第4栏至第7栏,D3为第8栏至终点[5]。由表5可知，体育教育专业学生110m栏D2和D3跑段相关系数分别为：0.954和0.936，与总成绩呈高度相关性，其中D2跑段对成绩的影响最大。同时3个跑段之间的存在高度的相关性，除了第1与第3跑段相关系数较小外，第1跑段对第2跑段、第2跑段对第3跑段之间的影响较大，即可表明相应缩短第4栏至第7栏栏周期时间，对总成绩的提高有最大的贡献。第4栏至第7栏栏周期可代表运动员的专项保持高速能力，在今后教学中教师应重点加强学生后程速度耐力方面的训练，多采用降低栏高、缩短栏间距、增加完成全程栏跑的练习次数，以提高后程专项速度耐力能力。

表4 体育教育专业学生110m每个栏周期分段时间与总成绩的相关系数

表5 体育教育专业学生110m3个跑段时间与总成绩的相关系数

2.3 体育教育专业学生110m栏跨栏步技术特征分析文超主编的《田径运动高级教程》教材中指出现代过栏技术特点是:远起跨、近下栏,起跨距离2.1～2.2m，起跨时支撑时间为0.11～0.13s，下栏距离1.4m左右[6]。从本文研究的数据可以看出（表6），学生的跨栏步技术表现为2个特征：1）目前体育教育专业学生跨栏步平均距离为3.58～3.69m，起跨距离为1.72～1.76m，下栏距离为1.82～1.96m，体育教育专业学生跨栏步步长适宜，但起跨距离偏短，下栏距离长，仍旧表现“近起跨、远下栏”的过栏技术特点，起跨距离与下栏距离占跨栏步距离比例几乎是1︰1，这不符合现代跨栏步技术特点；2）体育教育专业学生栏前起跨支撑时间为0.15～0.16s，腾空时间约为0.54s，起跨支撑时间、下栏支撑时间与跨栏腾空时间之比约为1︰3和1︰4，这表明体育教育专业学生起跨支撑时间与腾空过栏时间偏长，攻栏意识不强，造成过栏速度缓慢，较难以最佳的技术状态进入栏间跑，从而限制了速度的发挥。基于此，建议学生加快栏上的剪绞动作以保持摆动腿下栏速度和适当缩短下栏距离，通过改进跨栏步技术来减少跨栏腾空时间，使得栏间跑技术更加接近平跑技术，从而提高运动成绩。

表6 体育教育专业学生110m栏跨栏步技术特征一览

表7 体育教育专业学生110m栏跨栏步特征与总成绩的相关系数

通过数据显示（表7）:1）过栏速度与总成绩呈高度显著的负相关性（r=-0.788），即表明学生过栏速度越快，110m栏成绩越好；2）跨栏腾空时间与总成绩呈高度正相关性（r=0.775），可表明减少学生在跨栏步的腾空时间，成绩会相对越好。过栏腾空时间是反映110m栏运动员过栏技术优劣最直接的指标[7]，体育教育专业学生平均过栏腾空时间为0.54s，过栏速度仅为6.7m/s左右，可见学生腾空时间较长，速度过慢，这与学生所表现的过栏技术特点密切相关，为此要缩短体育教育专业学生的过栏腾空时间，教师应以改进学生跨栏步技术作为今后教学主攻的方向。

3 结论与建议

3.1 结论 1）体育教育专业学生身材的高矮、胖瘦不能成为影响110m栏成绩好坏的因素。

2）体育教育专业学生全程速度变化曲线变化波动较小，平稳性较好，有着良好的起跑和冲刺能力，但优异的成绩关键在于后半程平稳速度的保持，那就强调学生的体能耐力需跟得上。

3）体育教育专业学生攻栏意识和空间感觉较差，出现“近起跨、远下栏”的过栏技术现状，造成过栏腾空时间长，速度缓慢。

4）从每个栏周期和跨栏步技术与成绩的相关性来看，第4、6个栏周期、过栏速度与成绩存在显著性相关。3.2 建议 1）教师应以发展学生的节奏感与栏感作为今后教学主攻方向，加强起跨攻栏意识，通过放置标志物反复强化固定学生的起跨点和下栏距离。

2）教师应加强学生起跑、冲刺能力和最高速度保持等方面的绝对速度，可采用百米训练方法提高学生平跑速度，在跑的过程中强调学生要高重心、富有弹性和节奏性地快速伸展下压扒地。

3）教师应发展学生后程栏的专项耐力和维持保持高速过栏的能力，在训练中可采用10～12个栏超全栏的重复训练方法。

[1] 刘志兰,龙斌,王阳春，等.基于BP神经网络的刘翔成绩与分栏时间预测模型研究[J].兰州交通大学学报,2008, 27(5):178-181.

[2] 宋明伟.世界优秀男子110m栏运动员部分竞技特征研究[J].体育研究与教育,2009,24(s1):82-85

[3] 宋跃先,唐林.刘翔110m栏平12.91s世界纪录的技术特征分析[J].武汉体育学院学报,2007,41(6):66-68.

[4] 张云华,刘大海.中外优秀110m栏运动员全程速度变化特征之比较[J].北京体育大学学报,2002, 25(5):717-718.

[5] 戴勇.世界优秀跨栏运动员全程速度变化分析[J].田径,2000,23(3):418-419.

[6] 文超.田径运动高级教程[M].北京：人民体育出版社,2003.

[7] 徐树礼,王瑞芬,阎树香.刘翔110m栏第五栏中腾空过栏技术的运动学分析[J].武汉体育学院学报，2005, 39(2):81-84.

A Study on the Characteristics of Periodic Velocity Variation of 110-meter Hurdles in Physical Education Majors

LUO Gui-mei, CHEN Bao-ling, MA Shao-an, ZHANG Zhi-ming, YE Jia-hong
(School of Physical Education, South China Normal University, Guangzhou 510631, Guangdong China)

In order to study the characteristics of the hurdle cycle of students in this group, fnd the key link that affects the students' 110m hurdles, and provide some reference for improving the level of students' sports technology and teachers' teaching improvement, this study uses the literature, test method and mathematical statistics, combined with the camera analysis method to analyze the characteristics of the cycle speed variation of 110m column of physical education majors. The research shows that the height, fatness and slimness of the students in physical education are not the factors that affect the performance of 110m hurdles. Most of the students in the whole course have less fuctuation and smoothness, and have good starting and sprint ability, but the key to the success of the results is the second half of the smooth speed of the maintenance, it emphasizes the students' physical endurance to keep up with; students attack column consciousness and space feel poor, there "near cross". The status of the column technology, resulting in a long time, the speed is too slow; there is a signifcant correlation between 4,6 hurdle cycles, the column speed and performance.

110m hurdles; physical education major; hurdle cycle; speed change

G807

A

1004 - 7662(2017)05- 0057- 04

2017-04-14

罗桂梅，硕士研究生，研究方向：体育教育训练学。