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运动生物力学在足球运动中的应用及展望(一)
运动生物力学在田径技术中的应用
浅析运动生物力学在田径技术中的应用
摘要：现代科学技术水平迅速发展，体育运动技术水平的不断提高，运动生物力学的研究取得了长足的进展。在体育运动中它着重研究各项具体动作技术的力学原理，并在教学训练和比赛中加以灵活运用，具有很强的理论性和实践性。目前，运动生物力学在田径的各项技术研究中被广泛地应用，它在提高运动水平、促进动作创新、防治运动伤病等方面发挥出越来越重要的作用。【运动生物力学在足球运动中的应用及展望】
关键词：运动生物力学；田径技术；应用【运动生物力学在足球运动中的应用及展望】【运动生物力学在足球运动中的应用及展望】
中图分类号：g632 文献标识码：a
文章编号：1009—0118（2012）10—0285—02
一、运动中生物力学应用现状
现代运动生物力学的研究方法向准确化、同步化、模型化和电脑化方面迈进了一大步。它与其他学科的研究方法相比有它自己的特点，它主要通过摄影、录像并结合影像解析软件，获得人体运动学参数，在实验条件下还可以与三维测力台相结合，利用同步技术，取得与之相应的动力学参数。从运动学与动力学两方面进行分析比较，探索运动技术的原理及运动规律，为评价动作技术的合理性、设计新的训练手段改善运动技术动作、提高运动成绩提供理论依据。有调查表明，有关体育与动技术动作分析与诊断的与运动生物力学研究文章中，关于田径的占45%，形成这种格局一方面是，由于田径运动项目自身的特点，它以两维运动形式为主，动作形式规范，且为非对抗性，便于采集研究中所需的各种参数；另一方面，
运动生物力学在足球运动中的应用及展望(二)
浅析运动生物力学在篮球运动教学中的应用分析
浅析运动生物力学在篮球运动教学中的应用分析
中图分类号：g841 文献标识：a 文章编号：1009-9328（2012）09-000-02
摘要 根据篮球球运动专项力学特点，结合运动生物力学研究的现状、发展趋势、以及篮球运动教学发展的实际需求，对运动生物力学在篮球运动教学中应用和发展趋势进行分析。希望运动生物力学与篮球运动的特点紧密结合，更好地为篮球教学提供帮助。 关键词 运动生物力学 篮球运动 教学 应用分析
近年来，篮球运动受nba和cba的影响，很受学生的欢迎，大家都愿意参与这种集体带有趣味的运动。可在教学中可以看到一些学生由于身体的先天条件，动作做起来比较难受，不合理。怎样帮助每个孩子都能掌握这门技术。我想通过运动生物力学的原理去分析学生的特点，通过分析给他们制定不同的水准，不能集体都按统一的标准，这样会使学生感到篮球运动的艰难，我们降低难度就是要使不同的学生体验到成功的乐趣，因材施教使学生在快乐中学习。如何做到这些，我们就要借助于科技的力量和手段，更加全面地、深刻地认识篮球运动的规律。更好的在教学中利用为学生服务。
一、运动生物力学在篮球运动中的应用领域分析
从运动生物力学角度来看，篮球运动要求人体上下肢的协调配合，很好的应用人的手部动作去接球，做蹬地加速的动作，如何在这个过程中做到合理就必须了解学生的生理结构，肌肉力量的相互作用。什么角度的运动适合此阶段性的学习。用多大力能满足他们的
运动生物力学在足球运动中的应用及展望(三)
运动生物力学在体育技术教学中的运用
中图分类号：G804 文献标识：A 文章编号：1009-9328（2013）07-000-02 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。文章通过对运动生物力学在体育教学中的运用分析，尤其是在技术教学中运用的阐述，证明了运动生物力学在技术教学中的重要性，对提高学生掌握运动技术动作和教学效果有着积极的意义。
关键词 运动生物力学 体育教学 技术教学
运动生物力学是一门理论与实践密切结合的应用科学，研究人体运动时的力学规律以及运动状态改变的原因，它直接为提高运动员运动技术水平和增强人类的体质服务。作为一门实践性极强的应用学科，体育教师如果能够运用运动生物力学的原理对学生的运动技术动作进行正确评价和传授，便可以使学生的技术动作更合理、更有效，所以在体育教学中已受到众多体育教师的重视和应用。
一、运动生物力学在体育教学中的地位
任何一项身体练习都由一定的动作及动作体系构成，而完成每个动作及整套动作都存在着最适合、最合理的运动技术。合理的运动技术以运动生物力学理论为依据，并富含运动生物力学原理。而运动生物力学又以其分析科学性、结构合理性为体育技术教学提供理论和方法上的指导，通过对形形色色体育动作千差万别以及引起这些差别原因的分析、探讨获得良好技术的各种力学条件，从而使学生更完善地认识、学习和合理掌握运动技术动作。
要想使学生迅速并正确的掌握技术动作，不仅需要教师正确的讲解和示范，而且需要合理的练习方法。技术教学中由于学生个体身体素质和能力的差异，表现在完成技术动作时或多或少地在各个环节上存在这样或那样的技术问题，教师如能及时向学生传授有关生物力学原理，往往能收到事半功倍的教学效果，这种效果对于具有良好物理学基础的大学生尤为显著。
二、运动生物力学与技术动作的关系
运动生物力学是研究体育运动中人体及器械运动规律及与其他运动形式相互转化规律的一门科学，它以经典力学的理论和方法为主要工具，研究体育运动中的各种力学现象。
人体在从事体育运动时，技术动作是千变万化的，各种动作形式差别很大，包括运动的空间、时间、速度、加速度等方面。空间特征表明运动发生什么地方和运动路程的几何形状，时间、速度和加速度的特征对揭示人体运动的性质是比较重要的，特别是技术性强的运动项目如体操、跳水、田径中的田赛等，对运动员的各方面都提出了极高的要求。运动员完成技术动作是否合理、是否规范、是否发挥其特点，也就是在运动中发挥人体最有效、最经济所作的功，都是运动生物力学的一种表现。所以训练时，如果教练员能掌握这门知识，运用运动生物力学原理，合理分析和建立运动员的技术动作，就会少走弯路，缩短技术动作定型的时间，并找到评价运动员技术优劣的标准，从而更快的提高运动员技术水平和专项运动成绩。
三、运动生物力学对体育技术教学的影响
在技术教学中，及时而有针对性地向学生传授运动生物力学原理，往往能引起学生对学习和掌握运动技术的兴趣，并使复杂的技术问题简单化，从而有利于学生及时纠正自己的错误动作，并防止由于错误动作而带来的运动损伤。
（一）提高学生学习运动技术的兴趣
新的运动技术取代旧的运动技术或高级运动技术取代低级运动技术，缘于新技术、高技术比旧技术更科学、更合理，并且更符合人体运动特点。因此，新技术总能吸引更多的人去研究和学习。在体育技术教学中，如何引起学生对新技术的兴趣是学习的第一动力。比如，我们说背跃式跳高比俯卧式跳高先进，主要是背越式更趋于自然的起跳姿势，摆动腿的屈曲上摆由于转动惯量小，因而比直腿上摆快。因此，背越式是小缓冲的垂直起跳，使起跳的爆发力有可能直接通过人体重心，最后，背越式所形成的背弓过杆，有可能使人体重心远离身体，从而实现身体重心从横杆下面通过的情景，对于同一跳跃能力的人可能提高横杆的高度。如此，通过对技术动作的分析，以及成绩的进步，就会使学生对背越式跳高技术产生浓厚的兴趣，提高勇于实践的欲望，从而在技术教学上就会主动、积极地参与并思考、体会技术细节，进而缩短掌握技术动作地时数，有利于提高技术教学效果。
（二）使复杂的动作技术简单化
在我们以往的教学中，当教师对某一项较为复杂的技术过程讲解时，学生常会因为技术太复杂而影响学习，但如果教师能用适当的力学知识加以分析，往往能使学生“顿悟”，从而激发学生的学习积极性。如：排球飘球是一项较复杂的技术动作，且飘球形成的力学原因也极为复杂，但根据“飘球不转”、“转球不飘”的力学现象，我们只要在击球过程中，保证打击力通过球心，即没有形成使球转动的打击力矩，便为飘球的产生创造了条件。如此讲授，复杂的技术问题简单化了，学生学习发飘球也会格外认真，能极快又好地掌握飘球技术动作，教学效果明显。同样，对足球“香蕉球”也是大学生足球爱好者非常向往的，如果我们在踢球的实施过程中，能保证给球施加极大的偏心力，便可能使足球在向前飞的过程中，因为偏心力使足球高速转动，从而使球体相对应的两侧形成压强差，进而使足球划出香蕉状的弧线轨迹。因此，对复杂的技术动作稍加力学分析，便可使复杂问题简单化，便于学生理解并提高教学效果。
（三）诊断并改进动作技术问题
技术诊断工作在国际上非常普及，许多体育强国都在他们的训练基地装备了生物力学测试仪器，经常性进行技术改进工作并取得了显著的成绩。在我国这一工作正在开展，生物力学技术诊断逐渐成为教练员和运动员科学训练的得力工具，也为体育教师对学生进行动作技术教学提供了科学依据。
运用运动力学的基本原理对技术动作的简单力学分析，可以诊断技术上存在的力学问题，从而对症下药，改进技术，便会收到良好的效果。如：用皮尺、秒表可以测得某学生某次推铅球的远度S，铅球出手高度H和铅球在空中的飞行时间T，用适当的运动学公式可以方便的求得铅球出手速度V和出手角度θ。在一定的出手速度V和出手高度H时存在着某一最佳出手角度θ′，比较实际出手角度θ和最佳出手角度θ′，便可诊断出手角度的合理性，从而指导教学、训练乃至比赛，并提高铅球成绩。 但在运用运动生物力学原理对学生进行动作技术指导的过程中，体育教师应重视学生的个体特点。运动技术的生物力学原理只是从生物力学角度反映了各项动作技术带有共性的普遍规律，而每个学生的身体形态和身体素质不同，因此在动作技术教学过程中，体育教师应经过实践逐步了解每个学生个人身体、素质及心理特点，实施有针对性的教学，这是运用运动生物力学动作技术原理指导体育技术教学的生命力所在。
（四）建立动作技术模式，提高教学效果
结合体育技术教学的需要，将学生按不同水平、不同技术特点分组，选择若干要素，运用生物力学测试方法，获取动作技术数据，经统计学处理，再运用运动生物力学原理分析，找出动作技术的一般规律和完成某个动作技术的合理方法，建立起正确的动作技术模式，并将其运用于一般专项运动训练和体育教学，这将会有利于专项技术和教学水平的提高。
（五）减少运动损伤的概率
合理的运动技术首先应符合人体解剖的结构特征，其次应符合力学原理。由于学生在学习运动技术中常形成一些多余动作乃至错误动作，违反了运动力学原理，从而可能导致运动损伤的出现。如：在掷标枪时，有的学生会出现屈肘或肘低于肩的错误动作，从而给肘关节造成扭转负荷，超出关节周围肌肉群的承受阈，进而使肘关节内侧肌肉等软组织损伤。因此，教学前，教师应对肘关节的结构以及力学负荷加以必要的力学分析，使学生明确合理的动作技术的基本要素，从而避免或减少运动损伤。
四、小结
体育教学不仅是一个学科，更是一门科学。其中的分支——运动生物力学在我们的体育训练和教学工作中更是起着重要的作用，它在体育技术教学中的独特地位，是什么都无法代替的。因为我们参与的每一个技术动作无不可以从力学的角度去分析研究，所以在体育技术教学中不但要知其然，更要知其所以然，只有这样以才可以改进教学水平，提高教学质量，让学生受益，让体育老师教学相长，提高自我、完善自我。
参考文献：
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运动生物力学在足球运动中的应用及展望(四)
运动生物力学在体育教学与运动训练中的应用
[摘要]本研究从运动学、动力学等方面对运动生物力学测试方法在体育教学与运动训练中的应用进行阐述，旨在说明此方法在教学及训练中的重要性，以期为体育教师和教练员在教学与训练中提供有价值的参考。 [关键词]测试方法 运动学 动力学 应用
[中图分类号]G804.6 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2016）02-0143-02
运动生物力学是研究人类从事体育运动技术力学规律的一门学科。它应用力学、数学、解剖学、生理学以及体育运动技术理论来研究各项运动技术的特点和规律，是广大体育教师、教练员、运动员必须掌握的一门基础理论科学。
一、运动生物力学的研究内容
（一）基础理论研究
通过基础理论研究，总结运动生物力学中带普遍性、规律性的理论，包括运动生物力学的定理、公理等。
（二）人体运动器官力学特性的研究
更好地揭示和掌握人体运动器官的力学特性，更科学有效地进行各项运动技术的生物力学研究以及为防止运动创伤等提供理论依据。
（三）各项运动技术的生物力学研究
揭示运动技术实质，验证动作技术的科学性、先进性和合理性。为探索和创新动作，为最优化的训练方案、最有效的训练手段，包括选才和预测运动成绩提供理论依据。
（四）研究运动器械的力学特性
对跑道、运动装备、投掷器械的力学特性的研究特别是随着材料科学技术的发展，改进和研制各种新型器械和装备，直接为提高运动技术服务。
（五）运动生物力学研究方法和测试手段的研究
科学技术的飞速发展，尤其是电子技术的日新月异，不断为运动生物力学研究提供新技术、新手段，固而必须重视方法学的研究。各项体育运动成绩不断提高，运动技术的不断更新，为运动生物力学的研究和发展开辟了广阔的前景，运动生物力学的发展又促进了各项体育运动攀登新的高峰。
二、生物力学测试方法在体育教学中的应用
体育教学涉及了田径、球类、体育舞蹈等多种项目，以田径为例进行阐述。例如跑步时腿向后下方用力蹬地，腿部的肌肉力量作用在地面上，地面同时给人体以反作用力，这个力对身体来说就是外力，正是这种外力推动身体向前运动；我们在体育教学中运用高速摄像机等设备对学生的运动技术动作（跑、跳、投等）进行现场拍摄，并运用专门的生物力学软件对其进行生物力学分析，就会了解哪些动作是正确的，是符合力学原理的，哪些动作是错误的，是违背力学原理的。
人体的运动必须符合力学规律，但又不能千篇一律地去套用力学公式，人体具有物所具有的属性但又不同于物体，人体是有生命运动的有机体，人与人之间存在生理上和心理上的个体差异，因而必须根据人体的生物学特征具体分析研究，这些就是运动生物力学所要研究和解决的问题。
体育教师运用运动生物力学知识对运动技术进行生物力学分析，能加深对教材的理解，在教学中结合力学知识来讲解动作要领能收到事半功倍的教学效果。特别是给大学、中学的学生上体育课，他们具有一定的物理力学知识，既能帮助学生加深对田径技术要领的理解和掌握，又能丰富和巩固学生的力学知识。
三、生物力学测试方法在运动训练中的应用
过去长期的运动训练工作中，教练员们运用视觉手段和凭经验的传统训练方法，这种训练方法对教授运动技术和提高运动成绩是非常宝贵的、不可缺少的。但在现今各项运动技术水平趋于极限，又非极限的高水平情况下，传统的训练方法有很大的局限性，已不能适应运动技术的发展和技术水平的提高，如果在训练工作中借助于迅速发展起来的现代科学技术，运用先进的测试、分析手段取得科学的理论依据，对指导运动训练和提高运动成绩是非常重要的。
（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，身体受哪些外力和力系之间的关系等。人体处于静止状态下在力学上必须符合两个条件，即合外力等于零合外力矩等于零。例如对起跑动作应用静力学知识进行分析研究，起跑动作是人体由静止状态转变为运动状态的准备动作，这个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的比赛中起跑动作占有很重要的位置。
（二）运动学分析
运动技术的运动学分析就是研究运动员的身体或各环节的运动状态的变化，利用各种测试方法测出运动员身体或各环节的速度、加速度、角速度、角加速度等各种运动学参数，并研究它们的规律。
例如在田径运动中，除了起跑动作（站立式起跑、蹲踞式起跑）以外，所有的项目进行运动生物力学分析时，都要运用运动学方面的原理，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。
如径赛中的60米、100米、100米栏、110米栏，运动员的身体是做直线的位移运动，200米以上项目运动员的身体除了做直线（直道）运动外，还要做曲线（弯道）运动。田赛中的跳远、三级跳远项目，运动员身体要腾越一定的远度，即做斜抛运动，为了腾越得越高越远，起跳前运动员必须助跑，助跑时身体做直线运动，个别项目如背越式跳高，运动员做曲线运动。投掷项目是为了把投掷器械投得更远，推铅球、投标枪助跑时身体主要做直线运动，投铁饼和链球时身体主要做旋转及水平直线移动的复合运动。投掷器械都做斜抛运动。由于器械形状的不同，飞行的轨迹也各异，铅球和链球飞行轨迹的曲率半径较大、铁饼和标枪飞行轨迹的曲率半径较小，趋于平直。
除了研究田径项目运动形式特征外，还要研究运动员身体和投掷器械运动状态变化的特点。可以利用高速摄影、录像等方法，测出运动员身体和投掷器械的速度、加速度，身体转动时的角速度、角加速度、线速度、重心速度等。根据人体形态的解剖特点，在任何田径运动项目中臂、手、腿、脚相对于身体的运动都是转动，相对于地面的运动都是曲线运动。 对任何一个运动项目，只要运动状态发生改变，就能测出或计算出它的速度和加速度，每一项运动过程中速度、加速度的改变必须符合力学的客观规律。因而我们可以根据力学原理分析哪些技术是正确的，是科学的，哪些技术是错误的，是违背科学道理的。也可以用国内外优秀运动员的速度、加速度等数据对比，在对比中发现运动员技术上的优缺点，找出提高运动成绩的途径。
（三）动力学分析
运动中的动力学分析，是研究运动员运动状态改变的原因，测出各种力的大小、方向及变化情况，并研究它们的规律。
根据力学理论，任何物体产生运动或运动速度发生变化，都是在力的作用下实现的。如铅球、铁饼等投掷器械在空中飞行，是运动员的力量作用在投掷器械上的缘故。运动员的身体由静止到运动，运动速度发生改变，都是力量作用的结果。如运动员跑步时，腿的力量向后下方蹬出，地面同时产生一个向前上方的力，推动身体向前运动。
在田径技术的动力学分析中只测出力量的大小是不够的，还必须测出或计算出用力的方向和随时间变化的情况。只有测出用力的大小、方向，时间和变化情况才能分析出运动技术的优缺点。如跳高运动员的跳高技术，就必须测出或计算出踏跳力量的大小、踏跳角度的大小、踏跳腿用力的时间及踏跳力量的变化情况等。推动身体运动的力在许多情况下不是一个力作用的结果，而是两个或两个以上的力作用的结果。如运动员跑步时，既有地面弹力的作用，又有地面摩擦力的作用，它们对身体作用的大小和方向都是不同的。如何才能更有效地发挥地面弹力和地面摩擦力的作用，这就是动力学分析的内容。
国外许多科学技术先进的国家同时又是体育发达的国家，就是因为他们把各项科学技术成果及时应用于体育领域。当今奥运会等世界大赛的金牌之争也是科学技术之争，是科学家之争。当然在运动场上科学技术代替不了运动员的拼搏，但事实已充分证明科学技术与现代体育运动技术有着不可分割的关系。
四、小结
在体育教学和运动训练中，经常需要应用运动生物力学的理论知识和它的分析方法，如应用生物力学知识讲解运动技术要领，绘制运动技术力学分析图和力学模型教具等，对运动技术进行生物力学分析以及运动技术最优化的研究，对新技术的科学论证、设计和建立运动技术的数学模型等。在科学迅猛发展的今天，体育教师与教练员只有掌握有关的科学知识，运用科学的训练方法，才能使学生更快更好地掌握技术动作，运动员才能更好地提高运动技术水平。
【参考文献】
[1]王新.运动生物力学方法在运动分析中的应用[J].沈阳体育学院学报，2004（01）.
[2]刘霞，曾志坚.运动生物力学在体育教学中的应用[J].湖南工业职业技术学院学报，2007（02）.
[3]谢莉.浅析体育教学与训练中运动生物力学的地位和作用[J].承德职业学院学报，2007（02）.
责任编辑：张丽
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