单杠支撑后回环的运动学分析与教学

□ 宋丽霞（北京体育大学 北京 100084）

1、单杠支撑后回环动作的技术构成

单杠支撑后回环整个过程可分为支撑后摆、直臂后倒，抬头挺髋支撑这三个阶段。支撑后摆阶段是指从手撑单杠开始，直腿绷直脚尖先向前摆紧接着迅速向后上方摆腿，上体保持直臂、顶肩支撑单杠，肩稍微向前移动，直至身体后摆达到最高点位置（腿要高于肩）。直臂后倒阶段是指当身体下落到腹部接近单杠时，梗头、上体迅速积极后倒，在腹部靠杠，双腿前摆时稍微屈髋，两臂压杠进行回环，直至回环到肩部过单杠下垂位置。抬头挺髋支撑阶段是指在回环至肩部过单杠下垂位置后，双腿迅速制动、抬上体、抬头、挺胸、翻腕顶肩，伸髋翻上成支撑姿势。

2、教学中普遍的技术问题

通过查阅有关的文献和对相关专家进行访问，总结出单杠支撑后回环的教学过程中经常出现的一些动作技术错误。（1）在支撑后摆阶段学生们经常出现的错误动作有当身体后摆时两臂弯曲，顶肩不充分，屈膝勾脚尖后摆，使身体后摆困难，后摆高度不够；（2）直臂后倒阶段常见的错误动作有，在身体后摆落杠与身体后倒的连接时刻，不敢或不主动倒上体；屈臂屈膝后倒；后摆落杠时上体后倒过早出现腹部掉杠的问题；（3）抬头挺髋支撑阶段教学中常见的错误动作有，在两腿摆到单杠下垂直位置后没有主动向后上方后伸，抬头时刻出现过早或过晚的现象；挺髋成支撑时，肩锁不住出现前倒的问题；身体回落速度过快，出现屈髋过大，回环摆过的现象。

3、单杠支撑后回环动作的运动学分析

在单杠支撑后回环动作技术分析时,首先,要明确各个阶段的技术要领，要构建出清晰的技术动作框架,明确完成动作的能量传递及转换形式。单杠支撑后回环动作可近似的看作是身体绕单杠做的一定的轴转动,这需要一定的角速度来完成定轴转动。体育教学中我们运用运动生物力学的相关技术分析来解释体育项目的技术动作,能够使动作简单化,有利于学生 对技术动作的理解与掌握；用明确的指标对完成的动作进行检测，有利于提高教师的教学质量。

从长期的教学实践中来分析单杠支撑后回环的技术动作，得出支撑后摆阶段的屈体直臂后摆与直臂后倒阶段的直臂直体后倒动作的连冠衔接协调配合，是单杠支撑后回环的关键技术动作，这一过程通过重力势能和动能的转化，最终转换为支撑后回环动作的动力—转动惯量，由运动力学原理可知，转动惯量可直接影响身体回环动作的质量。第二个关键技术是当身体绕杠回环到3／4时，两腿要直腿并有明显的向后上方后伸的制动动作，主动抬头、直臂、顶肩、挺髋成支撑的动作，控制好这些技术因素才能体会到动作最后的用力，保持好最后支撑的身体姿态。

3.1、支撑后摆阶段的技术分析

单杠后回环的支撑后摆阶段是为后回环提供动力的阶段，这一阶段是由支撑静止开始，身体姿态要求，两臂直臂顶肩支撑单杠，上体稍前倾、稍抬头、腹部贴杠、臀部夹紧、直腿绷脚尖，使整个身体处于紧张的状态，为接下来的动作做好姿态准备。当人体处于前摆位置时，身体屈髋，使得伸髋肌群被动拉长，为后面的后摆储存能量。当身体后摆到最高点时，此时肩角达到最大，最理想的肩夹角是95°-100°，身体的质心到单杠的垂直距离最大，身体此时获得最大的势能。根据能量守恒定律那么在身体下落时就会获得最大的转动惯量，将有利于支撑回环的动作质量。在这一阶段中由于大多数学生的上肢相对力量相对比较弱,同时对单杠器械的弹性性能不了解,身体姿态的控制和平衡能力较低等因素的影响,将常会出现身体后摆的高度不够的现象,无非获得足够的重力势能，会导致身体回落速度慢,影响后面回环动作的顺利完成。

在身体支撑状态下，身体主要受到来自重力以及单杠向上的支撑的作用力。在此手与单杠之间的摩擦力，以及身体肌肉的内力可以忽略不计，支撑静止状态下是重力和单杠的支撑作用力来维持身体的平衡。在支撑后摆时，身体用力的方向是向后上方，如果要保持身体平衡就必须给身体以向前的力与之平衡，即身体主动向前稍移肩、梗头、含胸撑杠来维持身体平衡。

3.2、直臂后倒阶段的技术分析

直臂后倒阶段是单杠支撑后回环动作的关键，这一阶段中由于学生害怕产生的恐惧心理，会导致学生不能及时的做后倒，出现扣髋，屈腿等现象。通过对这一阶段进行运动学分析我们可知，当身体下落至腹部贴近于单杠的位置时，此时肩角最小，身体速度在慢慢增大，将为快速回环做准备。在身体向后回环的过程中，可以近似地看作是身体在力偶的作用下绕单杠转动，根据力学原理得知，力偶的转动效应取决于力偶矩（M）的大小，力偶矩是力和力偶臂的乘积。力偶臂是指两个平行力的作用线之间的垂直距离（d），力偶矩用公式表示为M=±F d。在身体质量不变的情况下，力偶矩的大小就只取决于力偶臂的大小。在支撑后摆的过程中，当身体回落到腹部贴近于单杠时，上体积极主动后倒的作用力与重力的前下方运动产生的力的力偶臂是最大的，此时转动的径向切速度也是最快的。上体积极后倒这是一个能量传递的衔接过度，在做动作时如果不能适时后倒，那么能量传递的链条就会被切断，能量无法进一步传递动作就会被终止。

在直臂后倒阶段中，当上体积极后倒后，双腿在前摆时应稍微屈髋，两臂压杠进行回环。在支撑后摆阶段的屈体直臂后摆的动作应与直臂后倒阶段中的直臂直体后倒的动作连贯协调配合，减低能量专递中的损耗，要求此时的身体姿态应保持直臂、直体、梗头、含胸。在后摆落杠，上体后倒的过程中，一定要注意身体姿态的控制，动作路线的控制以及上体后倒的时机。

3.3、抬头挺髋阶段的技术分析

抬头挺髋成支撑是单杠支撑后回环的最后一个阶段，是一个制动的过程，是单杠支撑后回环动作完成质量的重要标志。教学中经常会出现在第一阶段屈体直臂后摆动作与第二阶段直臂直体后倒动作连接完成较好的学生中，经常会出现身体绕杠回环后停止不住无法完成支撑或者停止后由于脚尖无法制动而出现的两腿前摆屈髋的现象。造成这种现象的原因一般有两个，一是由于身体绕杠回落速度过快；二是因为没有及时的抬头、挺髋、直臂、翻腕压杠。在身体绕杠回环后倒时应该梗头后倒，使背部肌肉紧张，通过肌肉的内力改变身体姿态。通过对这一阶段进行运动学分析指出，要使身体在快速绕单杠转动一圈后停止在杠面上，应在身体绕杠回环至整个过程的3／4时，两腿向后伸制动，使臀部、腿部及脚尖肌肉紧张收缩，抬头、转腕，使颈部、背部肌肉紧张收缩，两手握单杆控制回环，使身体成杠上支撑状态。

由前两个阶段来看，身体绕杠回环的时间很短，而抬头挺髋支撑的时机又很难掌握，在回环过程中，当肩部回环至杠下垂直位置前，这一部分是重力势能转化为动能，是加速回环的部分。而当肩部回环至杠下垂直位置后，这部分是动能转化为重力势能，是减速回环的部分。前一部分有利于身体绕杠做回环的动作，后一部分重心上移，身体在重力作用下有利于身体制动做成杠上支撑的动作。而身体抬头挺髋的最佳时机就是肩部回环至杠下垂直位置，一方面有利于身体减速制动，另一方面有利于避免转动惯量较大过度身体回环的现象。

4、单杠支撑后回环的教学

通过对北京体育大学体操教研室，有着多年体操教学经验的李翠玲副教授，李吉副教授的访谈，总结出在单杠支撑后回环的教学过程中动作要领、动作的难点、辅助动作练习以及对动作的保护与帮助几个方面的教学重点和注意事项。专家指出在单杠支撑后回环的教学中的技术重点是：后摆落杠时腹部要紧贴单杠杠，直体直臂倒肩绕单杠做回环动作时快，制动时机掌握准确，抬头、挺髋、顶肩支撑好单杠。在单杠支撑后回环的教学中的技术难点是：

学生的恐惧心理，影响后摆的高度和绕杠回环中“倒体、靠杠、摆腿、制动”的连贯性。

单杠支撑后回环的动作要领，在教学中主要通过教师的言传（讲解）身教（示范）的方法来实现，随着互联网+的迅速发展，还采用多媒体视频动画的方法加深学生们对单杠支撑后回环技术动作的直观印象。在教学的组织方面专家也指出，分解训练和完整训练相结合的训练方法是最安全也是最有效的方法。

在支撑后摆阶段，对于初学者要先让其体会在单杠上直臂、顶肩支撑的感觉，并在支撑状态下控制身体在单杠上的平衡；身体后摆时，为了克服学生的心理恐惧，要现在保护的情况下让其小摆越，保护时保护者应站在练习者身体的两侧，一手握住其大臂帮助其稳定身体平衡，一手托其大腿帮助其摆动，通过反复练习，增加练习者后摆的本体感觉，获得身体足够的位能。这一动作的难点是，初学者在支撑状态下后摆时由于身体平衡控制力差，后摆时会出现抬头、挺胸、两腿屈膝弯曲使身体后摆困难，后摆的高度不够，无法获得足够的位能。在此阶段一定要求同学们，在后摆时两腿并拢、直腿、脚尖绷直、主动屈髋，在后摆中要直臂、含胸、积极向前移肩，直臂把肩锁住撑杠。

在直臂后倒阶段的教学中，首先要克服的困难就是学生的心理恐惧问题。针对不敢后倒这一问题，在教学中要注意示范动作的流畅性，采用徒手原地直臂、梗头后倒的辅助练习。在克服了后倒问题后，让练习者在单杠上进行完整的动作练习，保护者应站在练习者的杠前侧方，在回摆腹部贴至杠时，用一手托住其腰骶部，另一收拨其大腿后侧，帮助练习者完成绕杠回环的动作。在这一过程中一定要让学生明确绕杠回环的动作路线和顺序。

抬头挺髋支撑阶段就是回环过程中的制动阶段，在单杠支撑后回环的教学中这是动作完成的关键环节，除了要把握抬头、挺髋的时机，还要防止回落速度过快，两腿前摆屈髋的现象。可以采用辅助练习，快速翻上成支撑动作，体会两腿并腿后伸制动、抬头、顶肩、挺髋成支撑。

5、结论

单杠支撑后回环是体操教学的重点内容，其动作技术并不复杂，因为学生们出现的技术问题各不相同，其教学过程是复杂的。通过对支撑后回环的三个阶段动作运用运动学的原理进行分析，可以帮助教师们分析出学生出现错误技术产生的原因，针对所出现的问题，找到有效的纠正错误动作的方法，缩短学生掌握技术动作的时间，从而提高教师单杠教学的质量，丰富单杠有效的教学方法。同时指出在单杠的教学中保护与帮助、保护的手法与站位、帮助的力度与时机尤为重要。保护和帮助可以一定程度上消除学生们练习时的恐惧心理，有利于学生对动作的快速掌握。