運動力學在舞蹈訓練中的應用研究

【摘要】物理運動力學是物理學、力學、人體運動科學等綜合交叉的學科；其體育運動項目、雜技、武術、太極、普拉提等學科有效地運用了運動力學的相關原理和方法進行科學訓練；相繼與我們的舞蹈技術、技巧訓練有著不可分割的聯系，就像一枚硬幣的兩面，并為舞蹈科學化進程指明前行的燈塔，成為舞蹈科學訓練的動力源。舞蹈技術技巧訓練是以人體自身來展現，為使其動作規格規范、運動軌跡科學精湛，巧妙絕倫地完成舞蹈技術技巧需借助物理運動力學知識來加以輔助、補充和提高；為此，本研究結合人體肌肉力學和運動軌跡特征等規律，分析探討物理運動力學在舞蹈運動中的應用價值，使舞蹈教師能夠更進一步的用科學的方法教授每一個舞蹈中的技術技巧，并根據學生身體條件，協調能力等情況因材施教，達到理想的訓練目的，避免由于訓練方法不得當造成的意外傷害等現象的出現提供科學保障。

【關鍵詞】物理運動力學；技術技巧；科學訓練；應用

一、引言

“當我們觀察人類動作的時候，我們首先注意到的是那有規律的變化，它是一種像月亮的圓缺，盈虧一樣的變化，這種身體的收縮與伸展、上升與下沉、一緊一松、一張一弛都是一種“力”的表現，這種表現將支配著所有的動作形成一種脈動與呼吸”力是物體或人體運動的根本原因，是人體或輔助訓練的充要條件，任何物體或人體的運動都是在力的作用下實現的；物體或人體進行嚴格模型的約束或規格規范運動時，都蘊藏著應用于人體運動的力學原理，并使身體達到科學性、規范化、非常規的高超技術技巧提供最大的運動彈性；近幾年，醫學護理方面相應地應用人體力學，為傷者減少肌肉緊張，增加安全和舒適感，易使護士減少疲勞，提高工作效率，為病人提高高質量的保護與護理工作提供了方便；在實踐中結合物理學中的運動力學引入舞蹈技術技巧運動的教學訓練中，運用物理學中的運動力學原理，為科學探索和揭示人體運動過程中的基本規律奠定基礎，為舞蹈運動技術的改進、發展和教學的提高埋下伏筆，也為挖掘舞者身體潛在的能力、綜合提高舞者的專業水平、完善技術技巧的規格規范、保障舞者機體健康運行提供可能；幫助舞者正確把握舞蹈運動技術、借助運動力學原理科學地完善和設計人體運動的軌跡、理解力與運動的關系發揮人體運動的最大力效。顯然，運動力學原理是舞蹈技術技巧訓練的理論基礎和依據，殊不知，因舞蹈運動的特殊性可發現運動力學原理在應用中存在相應的局限性和不適宜性。本文從肌肉力學和物理運動力學等方面進行分析，目的在于為運動力學原理在舞蹈教學訓練實踐應用中提供理論參考。

二、物理運動力學原理在舞蹈技術技巧中的應用

（1）運動學原理在舞蹈技術技巧中的應用

人體運動學是研究人體各部分的空間隨時間變化規律的科學，它從定性和定量兩方面對人體的運動規律進行描述，而不涉及人體運動的機理或原因。運動的三種互相關的運動學是位移、速度和加速度。借助物理運動力學方法的運用來探究舞蹈技術動作，從時間和空間的特征方面來描述舞蹈技術技巧中身體或身體各環節的運動狀態、軌跡及其變化；全面系統地認識舞蹈運動規律，技術動作上開拓創新，訓練上的規格規范，科學合理地推動舞蹈運動的發展。

（2）動力學原理在舞蹈技術技巧中的應用

根據牛頓力學原理，任何物體發生運動或運動速度發生變化，都是在力的作用下實現的。牛頓第一定律（即慣性定律）說每一個物體要保持靜止狀態或勻速直線運動狀態不變，除非有外力作用在它上面。靜止的物體或人體在不受外力作用時總保持靜止狀態；運動的物體或人體在不受外力作用時總保持勻速直線運動狀態；力是一個物體對另一個物體的作用，它使受力物體改變運動狀態。其動力的三種互相關的動力學是力、動量、能量。舞蹈技術技巧的技術動作是以內力和外力整體協調來完成，其力來源于舞者自身的肌力（即內力）以追求科學的運動形式，要求人體肌肉產生的收縮力配合肢體運動需維持正確的身體姿態，實現力的大小和方向保持在規定的運動形式和狀態中；如舞蹈控制、旋轉、舞姿造型流動技巧等動作都是借助內力來實現；其力也來源于舞者與地板接觸的摩擦力和支撐反作用力，以使身體的幅度和運動的速度發生改變，如蹲跳、旋轉等動作訓練中普遍顯現。也來源于舞者與舞者托舉動作的相互作用力，相互借力完成復雜的舞蹈技術動作，都要求人體按照一定的規格規范運動軌跡運動。

（3）轉動力學原理在舞蹈技術技巧中的應用

人體運動時各環節的轉動主要靠繞關節軸來進行，如人體日常的走、跑、跳和舞蹈技術技巧中的跳、轉、翻等動作，人體環節的轉動是整個運動的基礎；舞蹈技術技巧訓練中都需遵循這一規律，如涮腰、控制擰轉、搖臂、點翻、晃身、四位轉等動作的局部肢體轉動和整體肢體轉動動作都廣泛借助于轉動力學原理（

（4）物理學中的運動力學原理在舞蹈技術技巧中的應用

二力平衡中物體在兩個力的作用下能保持靜止或勻速直線運動狀態；作用在同一物體上的兩個力，如果大小相等、方向相反、并且在同一直線上，則這兩個力二力平衡時合力為零。物體在不受力或受到平衡力作用下都會保持靜止狀態或勻速直線運動狀態。力是物體對物體的作用，物體間力的作用是相互的，它可以改變物體的運動狀態，還可以改變物體的形狀。如西北民族大學舞蹈學院在舞蹈教育教學上，引進的高科技基本功訓練儀器中的拉橫叉、拉伸等動作就是利用其原理進行訓練，同時也蘊藏了合力與分力的對抗關系在其中。

三、物理運動力學的力學理論研究方法在舞蹈技術技巧中的應用研究

（1）力對物體的作用效果決定于三個要素

力的大小，力的方向，力的作用點，且可以影響力的作用效果?！皬V東東莞南方舞蹈學?！辛艘慌邢冗M教學理念、創新思想的中青年教師隊伍，采用力學原理在凳子上進行技巧基礎訓練的開源；如前軟翻的分解動作，靠的不是人體自身的蠻勁，而是靠重心的自然傾斜，力的牽連和慣性運動及力的大小、作用點、方向等起主導作用，融合人體肌肉的走向及生物學構造原理（如脊柱的構造）等因素進行；再如在凳子上扳大胯的教學訓練，通過大小相等、方向相反、并且在同一直線上的運動讓每個學生的腳尖都能抵達地面的科學訓練”使我們對此學科有了新的認識，“怎樣才能科學有效地進行訓練”；而且既不傷人還能使學生達到一樣的專業技術含金量。

（2）力又是物體間相互的機械作用

力又是物體間相互的機械作用，這種作用是物體的機械運動狀態發生變化；如摩擦力在舞蹈訓練中的“跳”（小跳，中跳，大跳，倒踢紫金冠跳等）中力的作用都是相互的，你給地面一個作用力，地面會反饋一個支撐反作用力；“轉”（如四位轉，畫腿轉，控腿轉，平轉等）如腳尖的受力面積越小，它的摩擦力，阻力也就越小，轉的速度才能越快；“翻”（點翻，串翻，原地前軟翻等）運用了牛頓第二定律的原理（即物體加速度的大小跟物體受到的作用力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同）；平衡力又是相對于慣性參考系（如地面）保持靜止或作勻速直線運動；如舞蹈技巧動作中的“前軟翻，后軟翻，胸肩頂，搶臉，踢扳腿，控腿，行進踢腿”等運動。

（3）通過了解體育界的力學理論研究方法是采用模擬手段對人體運動進行仿真確定運動特征

建立目標函數、選擇模型確定剛體的自由度、建立動力學模型、實測已知數據并求解、根據求解結果解釋運動規律，將求得的數學規律化為舞蹈運動語言對運動技術進行合理的指導等步驟。由于模擬研究目標和對運動數學化描述的困難、人力物力的單薄、知識的有限性等因素，致使研究難度大，其研究結果與運動實踐也存在一定的差距；國內在舞蹈領域的力學研究處于萌芽階段，理論和應用價值的研究成果偏少，在理論和方法方面的積累還有待填補?！办偶际俏璧傅闹匾亍?！

四、運動力學在舞蹈技術技巧運動中的應用性、適應性

舞蹈是一門技術性、實踐性、應用性、藝術性極強的學科，也是一種有意識且發揮主觀能動性的肢體運動；物理學中的運動力學以研究物體運動形式和運動軌跡與力之間及運動指標與物體運動效果之間的關系為主要內容。力使人體產生運動，運動形式和軌跡與力有直接的因果關系；以人體自身作為運動的媒介，以軀干為中心、以舞姿造型為手段，由身體經受到的各種外力和內力形成合力完成舞蹈技術技巧和劇目表演等運動；訓練人體肌肉、韌帶、骨骼、關節，提升動作速度、力度、高度、控制力、肌肉耐力、旋轉力、彈跳力、爆發力、支撐反作用力等機能能力的力學本質。人體的骨骼是軀體運動的杠桿和保護臟器的支架，肌肉是力的發生器，保持骨關節穩定性是為運動提供動力源；骨、骨連結（關節）、肌肉（骨骼肌）構成人體運動系統，其骨是運動杠桿起杠桿作用，骨連結是運動的樞紐，骨骼肌提供活動所需要的力。結合運動力學來規范人體運動形式或軌跡，實現各環節肌肉協調用力和關節運動形式，使人體獲得所要求的運動形式完成理想的運動效果。

（1）人體在跳躍運動中，肌肉收縮用力的目的完全是為了實現在運動鏈末端產生最大力效，肌肉收縮和關節運動都圍繞實現最大力學效果而開展

肌肉是人體運動的動力源，致使人體發生運動的力；肌肉舒張和收縮使人體關節按運動的要求產生運動，從而獲得運動的效果；從舞蹈跳躍技巧來分析，跳躍結合人體肌肉力學特征和運動過程特征，使人體腹部肌群、大腿肌肉向上收縮、人體重力重心向腳掌轉移、雙腿膝蓋外開下蹲等運動特征，且人體呈現離心且無固定的狀態，大腿兩端肌群向中間收縮進行相向作業；其重心導向力與軀干四肢力交叉形成聚焦點，主力腿腳尖用力蹬地，動力腿由大腿肌肉帶動小腿向前延伸，腳尖用力蹬地給地面一個作用力，地面反饋給人體一個支撐反作用力，制動人體快速騰空躍起，以穩定空中造型姿態；通過肢體靈巧性、軟開度、爆發力等的協調配合緊湊，動力腿與地面的摩擦力縮小，兩腿肌肉收縮控制、延伸舒展，軀干、臀部重心向上抬升，核心肌群、臀大肌向內收縮，自身內力和外力力量要大，速度才能越快，爆發力方能越強，推地力也越輕，空氣阻力、地面摩擦力也越小、起跳的彈力才能越大越高，主力腿與動力腿呈現的角速度也就越有拉伸力和張力；空中呈現的舞姿才會輕盈、舒展、飄靈；如舞者核心力量強，大腿深層肌肉群訓練到位，在技巧凌空躍中腿部可發揮二次騰空的動作力效及呈現大于180°空中直線的運動狀態完成助跑、起跳、騰空、落地的凌空躍、空中撕腿跳、倒踢紫金冠跳等技術技巧動作。其主力腿與動力腿踝關節、膝關節、髖關節成為騰空的平衡點和支撐線形成三軸性的關節運動；腹直肌、側腰肌、臀大肌、股薄肌、腓腸肌、比目魚肌等成為拉肌力，動作的重心、平衡、穩定由人體髂腰肌、背闊肌、腹直肌等肌肉收縮完成。跳躍騰空時人體重力起阻礙作用，落地時慣性力、地球引力、人體重心齊聚發揮起推動作用，其尾椎的第九條重力線借助水平支撐面來維持身體的穩定性。舞蹈跳躍技巧中的力源，是由舞者自身髖部、腹部、臀部、腿部制動的內力和腳尖給地面壓力獲得的反作用力，以及身體重力和支撐反作用力協調配合作用的結果。我們熟知的東莞南方舞蹈學校，橫向借鑒戲曲、體育競技、雜技、武術、藝術體操的訓練方法，縱向挖掘人體運動力學、運動解剖學、運動生物力學等自然科學知識，在舞蹈基本功訓練中采用掰、壓、踢、耗、控的相關力學原理、結合肌肉走向、經驗力道手法解放肢體，為舞蹈技術技巧動作達到規格規范、整齊化一、優美飄靈提供科學依據，使每個學生由基礎的空中大跳、倒踢紫金冠跳過渡到空中撕腿跳、雙飛雁跳掌握其力學知識加之個體軟開度都能達到一樣的專業技術含金量，且完成度臨近滿分；尤其是空中打開一字腿豎叉直接落地的分腿技巧，力量要穩、高度要高、速度要快、控制力要巧、分腿角度要平等的科學規范，綜合一定的力學原理和專業的技術原理、肌肉的走向來科學訓練和教授、實現了動作創新、超群地完成了舞蹈跳躍技巧的每個步驟和用力方法。其技術技巧訓練中的柔韌素質訓練從其外部運動狀態的表現看可分為動力性柔韌性和靜力性柔韌性；動力性柔韌性素質訓練指肌肉、肌腱、韌帶根據動力性技術動作需要，拉伸到解剖學允許的最大限度能力，隨即利用強有力的彈性回縮力來完成所需完成的動作。

（2）旋轉運動是由人體各環節繞關節軸或關節面進行的轉動

舞蹈技術技巧中整個人體轉動的平轉、四位轉、原地畫腿轉、點翻身和局部肢體轉動的涮腰等轉動動作，以腰為支點和總樞紐，動力臂末梢和腰部肌肉為發動機，借助腰的內力和人體外力動量這一轉軸產生動力矩，使人體圍繞這個軸轉動達到動作的延續和擴張，維持在復雜的三維空間，冠狀、矢狀、垂直三個基本軸和冠狀、矢狀、水平三個基本切面上進行人體空間運動；其舞蹈運動離不開屈伸、外展內收、旋轉（回旋）、環轉四種運動形式；旋轉技巧是指人體圍繞一個點、軸、面進行螺旋漩渦式的圓周運動，其各關節點的運動軌跡都是空間曲線；旋轉以頭、頸、軀干肌肉群、足尖受力面支撐面工作為主，以四肢協助平衡和助力為輔，人體重心點受被旋動中心點左右旋轉，重力線與旋動中心點合力促使平衡；其重力、重心、支點始終保持與地面垂直，垂直重心力求立、穩、正；舞姿、旋轉動力、重心軸三位一體聯合構成原地轉、行進轉、空中轉的整體過渡性的運動軌跡。在舞蹈四位轉訓練中，通過下蹲給地面一個大小相等，方向相反的蹬踩作用力，地面回擊給人體一個支撐反作用力，重心迅速轉移至主力腿腳尖，與地板形成鉆井式摩擦的力效，人體垂直軸產生力矩進行垂直軸旋轉；動力臂發力帶動整個軀干形成合力進行機械運動，力的大小、方向、作用點三位一點進行發力，力量越集中，旋轉速度越快，空氣阻力越小，受力面越窄，地面摩擦力也就越小；其運動中，肌肉是動作發力的中間環節，鎖定住膝、踝關節、骨盆、核心肌群等部位易使軀干與四肢力源協同運動。觸類旁通地觸及技巧抱腿轉、多圈單腿旋轉，單腿畫圈轉等技巧，以主力腿為軸心、支點進行圓周運動，主力腿與地面產生一個向下的壓力牽動人體剛體性轉動。主力腿直膝立半腳（人體運動在運動中力量的集中腳踝部位，支撐著整個身體的運動和平衡），動力腿吸起，踝膝髖關節三節一線成為骨杠桿的支點，其屬垂直軸、矢狀軸、冠狀軸三軸性關節運動；主力腿大腿、小腿肌群成為拉肌力，旋轉動作的重心、平衡、穩定由人體下肢髂骨、股骨、髕骨、腓骨、脛骨、趾骨等骨骼和臀大肌、臀中肌、股薄肌、腓腸肌、比目魚肌等肌肉來完成。旋轉教學訓練時，瞬間的蹲立轉需要把腰部、腳腕部以及腿部等力量用在一個點上，主力腿力量要穩，腳尖立的越高越穩越利于旋轉，上身要像鋼板一般進行圓周運動。

（3）翻身技巧是人體上肢（即上體）在傾斜狀態下的旋轉

其點翻身、串翻身、踏步翻身等技巧動作，都是以腰為軸，以人體四肢為發力點帶動軀體的整體運動；手臂始終維持木棍式立圓，隨腿部、臀部的擰轉而進行機械式翻轉；翻身有其連接性、節奏性、多樣性、渲染性、訓練性等特點。翻騰中的軟翻技巧以手臂為支撐點（即支點）、腰部為力點、腿蹬擺為發力點（即阻力點），結合腰的柔韌性和后腿的蹬擺力，達到姿態優美規范且動作幅度舒展大方；訓練中遵循先快后慢、先易后難、循序漸進、層層遞進的運動規律，以慢軟翻掌握身體的控制力、支撐力、平衡力、向心力；以快軟翻掌握身體的爆發力、協調力、離心力、速度力；教學訓練時讓舞者及練習者課前練習腹背肌以訓練肌肉力來提高加速度，踢腿時結合爆發力以訓練肌肉最大縮短速度來提高最大翻轉的速率；軟翻前應打好墻上倒立基礎來加強雙臂肌肉能力，以使軟翻運動中軀干和頭保持穩定性及在加速期間增加蹬腿地面反作用力。前后軟翻技巧動作有兩個層面值得注意，一個是轉動涉及轉動慣量問題，其與人體重心和轉動軸之間距離有關；一個是支撐涉及平衡問題，其與支撐面大小、重心高度、穩定角、眼睛、前庭、小腦、神經肌肉控制、本體感覺、肌肉力量等因素有直接原因。

軟翻技巧身體重心、重力、質心、支點寓于主力腿上，兩臂伸展拉長腰快速撐地，動力腿擺腿與頭頂形成角速度前翻或后翻，擺腿的蹬擺力使一部分水平速度轉變為身體前翻速度；雙手撐地頂肩時，主力腿蹬地腹背部肌肉、核心肌群收緊上提發揮內力以產生制動作用，動力腿前擺落地又使上體朝上產生制動方向的前翻速度（撐—擺—翻—立），致使身體在二維或三維空間上完成技巧，使身體沖量、動量中頭部的加速度最小化；以髖關節為質心，主力腿擺腿的發力點和頭部兩速度形成合力，產生人體的翻轉速度，使人體重心前移帶動身體直起。助跑翻轉技巧應有閃電式的空中舞姿，及力量素質、肌肉能力和柔韌性等身體素質以完成各種技術動作和高超技巧；異曲同工地推動雙腿前軟翻（即前手翻）、單腿前軟翻、吸伸腿前軟翻、并分腿前軟翻、畫腿前軟翻、單腿后軟翻、搖臂后軟翻、助跑空中前軟翻等技術技巧動作，優化動作精確度。但因其舞者存在的個體差異性，在舞蹈表現力和美感側重點上也有所不同，舞者們能根據力學原理來完成舞蹈技術技巧，但其本質形態上的區別又受其個體身材姿態（即身高、肢體長度比例）、動作力度（即速度，時間，位移）、動作柔美（即關節活動度，肢體柔韌性）等因素的制約。

舞蹈旋轉技巧中存在旋轉力、翻轉技巧中存在翻轉力、翻騰技巧中存在翻騰力、跳躍技巧存在跳躍力等；如外旋力繞自身縱軸旋轉的下肢力量，使下肢在前旁后腿方向上完成外旋轉動作，使膝蓋與足尖處于向旁狀態如抬腿、踢腿動作；外開力在外旋狀態下水平伸的下肢力量，使下肢完成旁腿、開位蹲和由前向后劃圈、環動的動作如蹲、跳躍類技巧；支撐力保持身體穩固平衡的軀干和下肢力量，使練習者下肢、骨盆和軀干在直立狀態或其他姿態上被固定，為身體動作環節的運動提供依托和支點如踢扳腿、抱腿轉、涮腰、風火輪等技巧；蹲蹬力使身體重心上升和下降的下肢力量，作用于下肢騰空前起跳階段的蹬伸過程和落地階段的緩沖過程如蹲起、蹲跳類技巧；控制力形成準確舞姿造型的軀干和下肢力量，動作腿克服下肢自身自重力及生理阻力，與軀干、頭和上肢配合完成動作腿各種基本控制動作，形成各種舞姿造型如跳、轉、翻及大小、高低、動靜、直立或身體俯仰擰傾舞姿技巧動作；踢擺力使腿部達到空間最高位置的下肢力量，動作腿克服下肢自重力及生理阻力在前旁后腿方向上完成踢腿或擺腿的動作，表現出很強的速度和力量如踢腿、擺腿、快速舞姿、空中擊打、擺腿跳、空中撕腿、飛腳、贊步等技巧。舞蹈技術技巧中控制類、轉類、跳類、翻騰類（包含基訓的各種翻身技巧和武功課的滾翻、軟翻、手翻、空翻）以身體為中心，借助肩、肘、腕、手、勁、胸、腰、髖、膝、踝、足等全身十幾個部位的軟度、開度及所需的柔韌性協調配合來完成，可見，舞蹈中的每一步運動都是在力的支配下完成，力無處不在，并影響和推動舞蹈科學訓練不斷向前發展。

五、總結

物理運動力學是舞蹈技術技巧訓練中重要的鏈條，是舞蹈訓練科學和教學規格規范的王牌和砝碼，也是舞蹈教育與科學及學科建設遵循的依據。以其作為研究舞蹈教學訓練的理論基礎和依據是值得借鑒的，但應用過程中我們要認識和考慮其應用的條件和適用的范圍；認知人體舞蹈運動的特殊性會導致各運動指標（速度、方向）的關聯性和指標的不斷變化性等情況；搭建自然學科物理、生物力學、結構力學等為基礎的舞蹈運動力學原理。結合邊緣、交叉學科知識將人體力學、運動力學的科學方法運用于專業技術技巧訓練中，以有效地避免運動損傷，延長舞者運動壽命，解決舞蹈技術技巧教學訓練中的現實問題，方便快捷地為舞蹈教學訓練服務；有效結合物理運動力學的科學原理和方法進行舞蹈技術技巧訓練和教學，以及思辨舞蹈運動中應用運動力學原理，能否完全按照物理學的思路和方法實施等問題；隨著科學技術的日臻發展和知識更新速度的日益迅猛，推動了舞蹈新標準應用的研究，產生了不同的技術標準和運行方式。

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