运动生物力学在体操中的应用

李惠敏 谢兴晨

(聊城大学 山东聊城 252000)

体操是体育运动项目之一，在学校体育教学中占有重要地位，其内容丰富，形式多样，且动作优美而富有艺术性。而运动生物力学是专门研究各种体育运动技术在现实操作中的规律的一门学科，能够对各种体育运动动作进行科学的分析，建立动作规范，让教师和学生明确规范的及错误的动作技术是如何形成的，不规范的动作技术应该怎样避免。教师应正确地将运动生物力学应用于体操教学中，提高学生的训练成绩，提高学生分析和解决问题的能力，为今后的教学事业打下坚实的基础。

1 运动生物力学在单杠中的应用

单杠项目属于器械体操，是体操专项中的一项重要技能。单杠动作种类丰富，样式多变，包括各种腹回环、摆动、杠上转体等，简单动作和复杂动作相互穿插。在练习时，可以练习单个动作，也可以练习多个动作或一整套动作。

单杠动作以摆动动作为主，一般可以分为下摆、上摆。在下摆过程中，自身的重力是完成整个动作的动力源泉，重力越大，惯性越大。利用自身的重力势能，以手与单杠的接触点为支点进行摆动，使人体能够绕单杠运动[1]。对体重相同的学生来说，重力是相同的，但每个人的身材比例不同，只能通过改变手掌与单杠接触点到学生中心的距离，来改变下摆速度。单杠具有弹性，在单杠上练习动作时，不仅会受到自身重力的作用，还会受到单杠的弹力作用。单杠的回弹力取决于单杠自身的形变，人体的重力越大，单杠的形变就越明显，回弹力也就越大；人体的重力越小，单杠的形变越不明显，对人体的影响也就越小。

2 运动生物力学在双杠中的应用

2.1 双杠的动作类型

双杠项目也属于器械体操，双杠的动作各式各样，动作有较明显的难易之分，运动员对动作的选择性很大。双杠包括摆动、转体、翻滚等动作，难易结合，深受学生的喜爱。

2.2 体操专项中运动生物力学的作用

双杠动作中可分为静力性动作和动力性动作两种，双杠上的支撑、慢起支撑倒立都是静力性动作，动力性动作包括支撑摆动、翻滚等[2]。而运动生物力学在双杠项目中应用也较为广泛，如慢起肩倒立，首先两腿分坐在杠上，两手握住双杠，在适合自己接近大腿的位置握住双杠，同时两个肘关节用力内收，臀部上翻，用手臂支撑整个身体，同时收腹低头，用力支撑，两腿慢慢靠近身体的上半部分，同时向前倒。其优点在于在臀部上翻的同时减少肘关节的重力矩，使学生能够更快、更省力地完成动作。完成动作时应控制好速度，忽快忽慢容易使重心不稳定，从而导致整个动作的失败。在做动作时，当臀部上翻至高出双杠水平面时，两肩会落在手前大约一掌处，肘关节把身体支撑起来，完成支撑动作，这时肘关节会外翻[3]，这样能够保证在人体允许的范围之内获得最大的支撑面积，同时两臂展开能使肩角打开，使人体不容易掉下双杠。当身体的重力完全落在两肩时，臀部应该上翻至超过两肩的水平面，使身体的重心落在支撑面内，然后双腿缓慢地上举，在举腿的过程中应控制好速度，过快或过慢均会导致动作无法完成，应使臀部慢慢后移，呈倒立状态时，抬头，挺胸，眼睛目视正下方，全身肌肉适度紧张，同时调整呼吸，并且能够保持这个动作2～3s。

3 运动生物力学在技巧中的应用

3.1 技巧的分类

技巧在高考体育中占比最大，也是最容易得分的，但也是最难拿到高分的项目。技巧内容丰富多样，复杂、简单动作穿插其中，变幻莫测，每个动作可以衔接不同的难易动作。练习技巧运动不仅可以提升身体的灵活性、柔韧度，还可以改善身体的机能状态，培养吃苦耐劳的意志品质[4]。技巧运动在奥运会和世界锦标赛中也占有很重要的地位，练习好技巧运动，对于其他方面动作的学习也有很大的帮助。

3.2 技巧中运动生物力学的具体应用

在体操专项技巧中，运动生物力学无处不在。例如，前空翻动作，在做准备动作时双臂由下向上摆动至最高处，双脚准备起跳，含胸低头，提臀，身体向上方腾起，身体迅速抱成一团翻转，翻转后双腿伸开，同时两手臂向上举，准备落地。完成前空翻动作过程中，身体由团体到直体的完美结合，按照不同的训练程度和反转速度进行轮流收缩，很好地利用了蹬地的动力，这才是完成前空翻前、中、后期所要准备的动作。在进行前空翻时，为了使腾空高度更高可以借助外力。有目的地给蹬地的瞬间增加外力，使其有更大的力向上弹起，其是与蹬地的力相反的作用力。当外力大于人体的体重时，人体就能在空中腾起，外力越大，腾空的高度越高[5]。但外力必须在人体所能承受的范围之内，如果用力过大反而会适得其反。在受到与蹬地的力相反的作用力时，下落时膝关节应弯曲，否则用力过大会对膝关节造成不必要的损伤，适当弯曲对肌肉的拉力也具有一定的作用。

4 运动生物力学在跳马中的应用

跳马是高考体育必考项目之一，是跳跃项目的一种，跳跃项目包括跳马、跳山羊等一些简单的起跳。经常进行跳跃活动，可以增强学生的灵敏度、反应能力，还可以促进血液的循环。跳跃运动可以培养学生挑战自我的能力，培养学生勇敢向前、克服困难的勇气，对培养学生顽强拼搏、勇于创新的意志品质具有积极的作用[6]。运动生物力学可以使学生更快地掌握跳马落地技术，在跳马腾空过程中如何运用全身的肌肉更好地完成动作，以及在第一腾空完成后，怎样将第二腾空更好地展示出来，这些都可以通过运动生物力学的原理帮助学生来完成，使学生更大胆地完成整个动作。

在完成跳马动作后，落地的稳定性是获得高分的关键。在极短的时间内，要完成多个动作，包括展体、第二腾空的展示及落地，在完成这些动作后，从跳马上展示完的一瞬间，学生身体的各个部位绕着身体的纵轴进行旋转或绕着身体的横轴进行旋转，身体与膝关节的距离或膝关节的弯曲度是否能够落地后的力量。当身体达到静态平衡时，才能稳定落地。

5 结语

体操专项与运动生物力学的结合，有利于合理地控制下肢各关节周围肌肉的紧张性，减少无用功，更快、更准确地掌握动作。教师应提高自身能力，言简意赅地讲解动作要求，增加学生学习的兴趣，更快地学会动作。随着科学技术的不断发展，对训练的科学化要求越来越严格，将课本知识灵活地运用到实践中，才能取得更多的成果。