上海市小学男生上手投掷动作发展中肘关节运动特征的比较分析

孟庆川

上海市小学男生上手投掷动作发展中肘关节运动特征的比较分析

孟庆川

（金陵科技学院，江苏 南京 211169）

上手投掷动作是小学体育教育阶段重要的动作技能学习，在上手投掷动作中，肘关节起到承接大臂和小臂的发力以及投掷物的高度和远度的重要作用。文章通过运动力学对上海1-5年级小学男生上手投掷动作进行分析，得出肘关节在投掷动作发展中的运动参数，为体育教师指导小学生练习上手投掷动作提供理论支撑。

上手投掷；动作发展；肘关节；生物力学

投掷是儿童应掌握的基本技能，笔者发现上海市小学阶段的男生不能很好的完成上手投掷动作，并且小学体育教师在教授上手投掷动作时也缺乏充分的理论支撑。其中肘关节在整个上手投掷动作中承接大臂和小臂的发力以及投掷物的高度和远度起到至关重要的作用。本研究通过对上海1-5年级小学男生的上手投掷动作中肘关节的运动参数进行运动力学分析得出肘关节在上手投掷动作中的发展规律。对体育教师在今后指导小学生进行投掷练习提供指导意见。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

以上海市1-5年级小学男生上手投掷动作中肘关节的运动特征为研究对象。

1.2 研究方法

1.2.1文献资料法

以“投掷”“肘关节”“生物力学”为关键词进行搜索近五年的参考文献，获得相关论文267篇，引用4篇。

1.2.2运动力学分析法

利用人体运动图像分析系统对所拍摄的投掷视频进行采集分析。

1.2.3 数理统计法

采用统计软件对所得肘关节数据进行统计分析。

2 结果与分析

表1 肘关节角度运动数据

年级引臂结束时肘关节角度（°）出手瞬间肘关节角度（°）运动范围（°）肘关节最大角速度(°/s)肘关节最大速度（m/s） 一年级62.5±3.1132.2±4.669.7242.3±107.24.31±0.18 二年级66.5±3.7137.7±4.771.2294.8±104.74.90±0.26 三年级72.3±5.9166.3±4.6*74.8361.9±87.4*6.27±0.23* 四年级93.7±4.9*169.4±8.275.6373.7±99.56.35±0.28 五年级103.8±3.9175.6±4.090.0*395.6±75.27.02±0.27

2.1 1-5年级小学男生上手投掷过程中肘关节角度变化的比较

（1）一年级男生在引臂结束时的肘关节角度为62.5°，二年级男生在引臂结束时的肘关节角度为66.5°，和一年级男生相比没有显著差异性。三年级男生引臂结束时的肘关节角度为72.3°与二年级男生相比肘关节角度大了5.8°相差不明显没有显著差异性。四年级男生引臂结束时的肘关节角度为93.8°比三年级男生大17.5°，接近22.9%，有显著差异性（p＜0.05）。五年级男生在引臂结束时的肘关节角度为103.9°比四年级男生稍大，没有显著差异性。一、二、三年级男生上肢力量的协调性和力量性较差，在引臂结束时肘关节角度没有充分打开。随着年级的增大以及力量性和协调性增强，引臂结束时肘关节的角度也逐渐增大，从四年级开始增大明显。五年级男生在引臂结束时的肘关节角度比一年级男生引臂结束时的肘关节角度大41.4°接近66.1%。在上手投掷动作引臂结束阶段，物体出手时的动能随着肘关节的角度增大而增加，同时对物体做功的时间也增加。数据显示1-3年级的小学男生肩关节力量和协调性较差，导致肘关节角度较小从而对物体做功较小。4-5年级小学男生随着年龄的增长和上肢协调性与力量增强，根据视频显示在上肢引臂时肘关节能够做到充分的外展、旋外、以及伸肘，动作舒展，使得手臂对物体的鞭打更加有力[1]，从而能够对出手物体做足够大的功，同时四、五年级男生的肘关节角度较大说明四、五年级的男生能够充分利用手臂的长度加大对物体的投掷距离，也增大对物体做功的时间。

（2）出手瞬间一年级男生的肘关节角度为132.2°，二年级男生的肘关节角度为137.7°比一年级稍大，两个年级之间的差异性很小。三年级男生出手瞬间的肘关节角度为166.3°，比二年级男生的肘关节角度大了28.6°，接近20.7%。三年级男生与二年级男生相比有显著性差异（p＜0.05），但和四年级男生相比出手角度相差不大。五年级男生在出手瞬间的肘关节角度为175.6°比四年级男生的肘关节角度稍大，但差别很小没有显著差异性。随着年级的增大，出手瞬间的肘关节角度也越来越大。五年级男生出手时的肘关节角度比一年级大了43.4°。最后用力时肘关节伸展越大，做功距离越长，身体的势能转化为物体的动能也越大。

（3）从引臂结束到出手瞬间一年级男生的肘关节角度运动范围为67.7°，二年级男生的肘关节角度运动范围为71.2°比一年级男生的肘关节角度运动范围稍大，但差异性很小。三年级男生的肘关节角度运动范围为74.8°比二年级男生的肘关节角度运动范围稍大，但没有显著差异性。四年级男生的肘关节角度运动范围为75.6°和三年级男生相比基本没有差别。五年级男生的肘关节角度运动范围为90.0°比四年级男生的肘关节角度运动范围大14.4°，差异较大，有显著差异性（p＜0.05）。并且随着年级的增大，肘关节角度的运动范围也逐渐增大其中五年级男生的肘关节角度运动范围增加最为明显比一年级增大20.3°。“在移动中引臂”（上、下肢协调）动作特点在7岁阶段达到“成熟中期”。“在移动中引臂”是指上肢随着身体的移动，在最后一步落地之前上肢已经完成引臂动作，处于投掷前的准备状态，称为“同步”，7岁阶段是该动作的转折点[2]。1-4年级男生的肘关节角度变化相差不大，一、二年级与三年级男生的肘关节角度无异说明上海市三、四年级男生的投掷动作中肘关节的协调性较差。

2.2 1-5年级男生投掷过程中肘关节最大角速度的比较与分析

由表5可知一年级男生的最大肘关节角速度平均值为242.3°/s，二年级男生的最大肘关节角速度平均值为294.8°/s,与一年级男生相比，无显著差异性。三年级男生的最大肘关节角速度为361.9°/s，比二年级男生的最大肘关节角速度大67.2°，接近22.8%。有显著差异性（p<0.05）。说明从三级开始肘关节最大角速度明显增大。四年级男生的肘关节最大角速度为373.7°/s,与三年级男生相比，无显著性差异。五年级男生的最大肘关节角速度为395.5°/s，与四年级小学男生相比无显著差异性。总体上1-5年级男生肩关节角速度变化比较符合中小男生实际状况：随着年级的增加，最大肘关节角速度也逐渐增大。五年级男生的最大肘关节角速度比一年级男生的最大肘关节角速度增大了153.3°，接近63.3%。这一现象符合动力矩的传递规律，较好的向肢端末节传递了动力矩，有利于提高投掷时的出手速度[3]。

2.3 1-5年级男生投掷过程中肘关节最大速度的比较与分析

由表5可知出手瞬间一年级男生肘关节速度为4.31m/s,二年级男生肘关节速度为4.90m/s。比一年级男生的肘关节速度稍大，但没有显著差异性。三年级男生的肘关节速度为6.27m/s，比二年级男生的肘关节速度大了1.37m/s,接近28.0%。从三年级男生开始肘关节速度明显增加，并且与二年级男生的肘关节速度有显著性差异（p<0.05）。四年级男生的肘关节速度为6.35m/s,与三年级小学男生的角速度相比，无显著差异性。五年级小学男生的肘关节速度为7.02m/s，与四年级小学男生角速度相比，无显著性差异。

3 结论与建议

3.1上海市一年级男生与二年级男生做上手投掷动作时各关节运动参数之间没有显著差异性。但身体协调性相对较差。

3.2肘关节的运动范围到五年级男生才有明显增大并且与1-4年级男生有显著差异性。三年级小学男生肘关节最大角速度和最大速度与一、二年级相比有显著差异性。

3.3 在教授上手投掷动作时对一、二年级男生肘关节的协调性与力量性进行专门练习。对引臂动作尤其是肘关节充分打开加大投掷工作距离要多加练习。

[1]林良铎.“撇枪”与肘关节损伤的分析[J].韶关学院学报自然科学版, 2009,30(3): 103-107.

[2]樊江波,任爱君,刘慧芳. 3-11岁儿童投掷沙包动作发展研究[J]. 教学研究,2010,1(1):42-44.

[3]李元敬,张朝珍.优秀女子标枪运动员最后用力阶段肘关节生物力学分析及运动损伤调查[J].临床医学,2007, 11(22): 4300-4303.

[4]李元敬,张朝珍.优秀女子标枪运动员最后用力阶段肘关节生物力学分析及运动损伤调查[J].临床医学, 2007, 11(22): 4300-4303.

Comparative Analysis of the Characteristics of Elbow Movement in the Development of the Upper Throwing Action of Boys in Primary School in Shanghai

MENG Qingchuan

(Jinling Institute of Science and Technology, Nanjing 211169, Jiangsu, China)

孟庆川（1989—），硕士，讲师，研究方向：运动力学。