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运动生物力学作为体育科学的一个分支,它是专门研究体育运动技术力学规律的一门学科,而将运动生物力学应用于现实的体育课堂教学之中,既有利于学生们对体育动作的分析、理解和掌握,又可以进一步改进所学动作的技术,探索发展一些新的教学规律和方法。
一、运动生物力学在田径教学中的运用
案例一:在蹲踞式起跑教学中巧妙利用运动生物力学知识进行教学设计
在教授蹲踞式起跑练习时,我们常在学生的背后斜放一根竹竿来纠正上体过早抬起和用拉橡皮胶带的办法来纠正起跑后蹬摆不充分的毛病,但由于客观条件的限制,或多或少地给学生的心理带来了一定的影响。为了更好的提高蹲踞式起跑的教学效果,我们利用所学的运动生物力学的知识,巧妙地利用3~5度的斜坡,设计了利用斜坡进行起跑的教学案例,收到了良好的教学效果。
在进行上坡跑时,重力p与斜面平行的分力P1的方向正好与后蹬水平分力F1的方向相反,因此削弱了一部分后蹬的力量,这时学生必须加强后蹬,才能发挥正常的跑速。这样就会迫使学生们一是自然而然地加强了后蹬的力量,二是不由自主地加大了摆动腿摆动幅度,改进了摆动腿的技术,从而在不知不觉中改进了蹲踞式起跑时后蹬不充分,摆动腿不积极前摆的错误和毛病。在下坡跑时,情况同上坡跑正好相反,学生下坡时,重力P会分解为与斜面平行的分力p1,和与斜面垂直的分力p2,起跑时蹬地力F可分解为与斜面平行的分力F1和与斜面垂直的分力F2,F1是人体运动的动力来源,下坡起跑时由于P1与人体运动方向一致,因此,这时人体的起跑动力就是F﹢psinx,其中,x为蹬地角,所以下坡跑时运动速度会加快。由于起跑时重力的作用,会产生一种前翻力,而且速度快,所以能形成一种快速的起跑动作,与此同时,由于重力的作用,会使人体的摆动腿落地更快,等地更迅速,加快动作的频率和步幅,自然而然地克服了“上体过早抬起,两腿落地不积极”的错误动作。
案例二:在跳远教学中巧妙运用运动生物力学知识进行合作探究
在教授急行跳远的教材时,我告诉学生们:优秀运动员助跑踏跳的腾起角为18~22度,最多不超过24度。有的同学根据自己掌握的经典力学知识进行判断,提出疑问:为什么起跳角是18 —22度而不是45度,而且二者相差这么大呢?我抓住这个契机,让同学们之间相互探讨一下。结果有的同学发现,起跳点和落地点不在一个水平面上。我告诉同学们,这是其中的一个因素,但不是主要因素。有的同学疑惑地说,是否因为人体本身的因素呢?我及时地给予肯定。抓住这个时机,我向同学们简短的介绍了运动力学中的“力学佯谬”现象,即起跳角的大小由垂直速度和水平速度共同决定的。据计算,在0.1~0.13秒的起跳时间内,人体垂直速度最大可达4.5米/秒,而水平速度由于助跑的原因,可达10米/秒。要想增大起跳角,唯一的办法就是水平速度降低到4.8米/秒左右,这样就大大降低了腾起角的合速度,反而会使跳远的远度减少。因而,在实际的跳远训练过程中,只有在保证起跳时水平速度不至于降低的情况下,增大起跳角才能最大地提高跳远的远度。因此,跳远起跳的腾起角并不是经典力学证明的45度,而是现实训练中的18~22度,最大不超过24度。通过合作让同学们明白了跳远起跳中的“力学佯谬”现象,原来自己仅仅考虑了经典力学的正确性而忽视了人体自身生物学方面的因素。
二、运动生物力学知识在球类教学中的运用
案例三:用运动生物力学知识阐述篮球单手肩上投篮的用力顺序和技巧
篮球是一项深受广大中小学生们喜爱的运动,它虽然动作复杂多变,但无论如何,每一个动作的实现都是在力的作用下的结果。例如,以单手肩上投篮为例,在进行单手肩上投篮时,地面对身体的支撑反作用力,是单手肩上投篮的“力源”,两脚蹬地力量的大小和方向,直接关系到投篮用力的大小和方向,从而决定了球离手后的飞行方向。所以,投篮用力前,要适当地减少身体的前后稳定角,以达到快速地向前上方蹬地用力的目的。此时,肩关节的运动不明显,主要的运动产生于肘关节、桡腕关节和掌指关节,这三个关节的角速度导致手指作用球的线速度。也就是说,腕部末端的线速度来源于肘关节的角速度,手掌末端的线速度来源于桡腕关节的角速度,而手指末端的线速度来源于掌指关节的角速度,这三个线速度共同合成一个合速度,通过手指作用于篮球。这样,运用运动生物力学知识进行辅助性讲解,让同学们对于篮球的单手肩上投篮中的用力顺序和“抬肘压腕”的技巧,便会有更深一层的理解。
综上所述,我们认为,如能在体育教学中立足体育课堂实践,巧妙地利用有关运动生物力学知识进行教学的讲解,要比单纯讲技术效果要好得多,因为它不但可以帮助学生正确理解体育技术动作的关键,而且能让其学以致用,从而有效地将感知、思维、实践活动和创新能力的提高紧密结合,融为一体。
(作者单位:山东省临沂市临港经济开发区临港三中)
一、运动生物力学在田径教学中的运用
案例一:在蹲踞式起跑教学中巧妙利用运动生物力学知识进行教学设计
在教授蹲踞式起跑练习时,我们常在学生的背后斜放一根竹竿来纠正上体过早抬起和用拉橡皮胶带的办法来纠正起跑后蹬摆不充分的毛病,但由于客观条件的限制,或多或少地给学生的心理带来了一定的影响。为了更好的提高蹲踞式起跑的教学效果,我们利用所学的运动生物力学的知识,巧妙地利用3~5度的斜坡,设计了利用斜坡进行起跑的教学案例,收到了良好的教学效果。
在进行上坡跑时,重力p与斜面平行的分力P1的方向正好与后蹬水平分力F1的方向相反,因此削弱了一部分后蹬的力量,这时学生必须加强后蹬,才能发挥正常的跑速。这样就会迫使学生们一是自然而然地加强了后蹬的力量,二是不由自主地加大了摆动腿摆动幅度,改进了摆动腿的技术,从而在不知不觉中改进了蹲踞式起跑时后蹬不充分,摆动腿不积极前摆的错误和毛病。在下坡跑时,情况同上坡跑正好相反,学生下坡时,重力P会分解为与斜面平行的分力p1,和与斜面垂直的分力p2,起跑时蹬地力F可分解为与斜面平行的分力F1和与斜面垂直的分力F2,F1是人体运动的动力来源,下坡起跑时由于P1与人体运动方向一致,因此,这时人体的起跑动力就是F﹢psinx,其中,x为蹬地角,所以下坡跑时运动速度会加快。由于起跑时重力的作用,会产生一种前翻力,而且速度快,所以能形成一种快速的起跑动作,与此同时,由于重力的作用,会使人体的摆动腿落地更快,等地更迅速,加快动作的频率和步幅,自然而然地克服了“上体过早抬起,两腿落地不积极”的错误动作。
案例二:在跳远教学中巧妙运用运动生物力学知识进行合作探究
在教授急行跳远的教材时,我告诉学生们:优秀运动员助跑踏跳的腾起角为18~22度,最多不超过24度。有的同学根据自己掌握的经典力学知识进行判断,提出疑问:为什么起跳角是18 —22度而不是45度,而且二者相差这么大呢?我抓住这个契机,让同学们之间相互探讨一下。结果有的同学发现,起跳点和落地点不在一个水平面上。我告诉同学们,这是其中的一个因素,但不是主要因素。有的同学疑惑地说,是否因为人体本身的因素呢?我及时地给予肯定。抓住这个时机,我向同学们简短的介绍了运动力学中的“力学佯谬”现象,即起跳角的大小由垂直速度和水平速度共同决定的。据计算,在0.1~0.13秒的起跳时间内,人体垂直速度最大可达4.5米/秒,而水平速度由于助跑的原因,可达10米/秒。要想增大起跳角,唯一的办法就是水平速度降低到4.8米/秒左右,这样就大大降低了腾起角的合速度,反而会使跳远的远度减少。因而,在实际的跳远训练过程中,只有在保证起跳时水平速度不至于降低的情况下,增大起跳角才能最大地提高跳远的远度。因此,跳远起跳的腾起角并不是经典力学证明的45度,而是现实训练中的18~22度,最大不超过24度。通过合作让同学们明白了跳远起跳中的“力学佯谬”现象,原来自己仅仅考虑了经典力学的正确性而忽视了人体自身生物学方面的因素。
二、运动生物力学知识在球类教学中的运用
案例三:用运动生物力学知识阐述篮球单手肩上投篮的用力顺序和技巧
篮球是一项深受广大中小学生们喜爱的运动,它虽然动作复杂多变,但无论如何,每一个动作的实现都是在力的作用下的结果。例如,以单手肩上投篮为例,在进行单手肩上投篮时,地面对身体的支撑反作用力,是单手肩上投篮的“力源”,两脚蹬地力量的大小和方向,直接关系到投篮用力的大小和方向,从而决定了球离手后的飞行方向。所以,投篮用力前,要适当地减少身体的前后稳定角,以达到快速地向前上方蹬地用力的目的。此时,肩关节的运动不明显,主要的运动产生于肘关节、桡腕关节和掌指关节,这三个关节的角速度导致手指作用球的线速度。也就是说,腕部末端的线速度来源于肘关节的角速度,手掌末端的线速度来源于桡腕关节的角速度,而手指末端的线速度来源于掌指关节的角速度,这三个线速度共同合成一个合速度,通过手指作用于篮球。这样,运用运动生物力学知识进行辅助性讲解,让同学们对于篮球的单手肩上投篮中的用力顺序和“抬肘压腕”的技巧,便会有更深一层的理解。
综上所述,我们认为,如能在体育教学中立足体育课堂实践,巧妙地利用有关运动生物力学知识进行教学的讲解,要比单纯讲技术效果要好得多,因为它不但可以帮助学生正确理解体育技术动作的关键,而且能让其学以致用,从而有效地将感知、思维、实践活动和创新能力的提高紧密结合,融为一体。
(作者单位:山东省临沂市临港经济开发区临港三中)