田徑專選男子鉛球背向滑步技術滑步階段運動學特征分析①——以武漢體育學院專選班為例

杜輝(武漢科技大學體育課部 湖北武漢 430081)

張鵬(江蘇省蘇州市吳江區松陵第一中學 江蘇蘇州 215200)

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田徑專選男子鉛球背向滑步技術滑步階段運動學特征分析①——以武漢體育學院專選班為例

杜輝
(武漢科技大學體育課部 湖北武漢 430081)

摘 要:為了探討背向滑步推鉛球技術滑步階段的運動學特征,通過文獻資料法、圖像采集法、比較分析法等研究方法,以武漢體育學院運動訓練專業田徑專選班6名男子運動員為研究對象,對其技術動作進行量化分析,并與我國優秀運動員背向滑步推鉛球滑步階段的技術動作參數進行比較,發現在滑步階段中,研究對象滑步時間過長,導致身體重心和鉛球速度較低;右腳離地瞬間身體重心水平分速度平均值明顯偏低,表明右腿蹬伸不夠充分,左腿擺動速度和幅度不夠大。 該文以李玲為研究對象,運用三維攝像和錄像解析法,對其在不同大賽中最好技術進行解析,從運動學、人體解剖形態學角度出發,結合投擲原理對其診斷和分析。發現在滑步階段其髖關節向投擲方向回旋較早,后擺用力方向不合理,是導致李玲上體過早抬起和左腳外翻動作等現象的主要因素;右腿蹬離地面時的力學支點不正確是造成右離和“右著”時水平速度減小的主要原因。

關鍵詞:田徑專選 男子鉛球 背向滑步推鉛球 滑步階段 運動學分析 女子鉛球 滑步階段 運動學分析

The Analysis of the kinematic Characteristics about the Slide Stage of Male Backsliding Shot Put Skills of the
Major in Track and field——Taking the special-selection of Wuhan Sports College for example

Du Hui
(Physical Education Department,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan Hubei,430081,China)

Abstracts:In order to discuss the kinematic characteristics about the sliding phase of backsliding shot put skills,through the literature material method,image acquisition method,comparative analysis and other research methods,with six men athletes major in track and field of the sports training in Wuhan sport college,the essay quantitatively analyzes the technical movements,and compares the technique parameters of the sliding phase of backsliding shot put skills with China's elite athletes.It found thatslide time of the research object is too long,leading to a lower body gravity and shot speed in the sliding phase;the right foot off the ground instantly body centre of gravity is significantly inferior to the points of average velocity,showed that his right leg stretching is not enough,left leg swing speed and magnitude is not big enough.

Key Words:Track and Field Major;Male Shot Put;The Backsliding Step of Shot Put;Slide Stage;Kinematic Analysis

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

該研究以武漢體育學院運動訓練專業田徑專選班6名男子運動員為研究對象(均為鉛球國家二級運動員)，采用背向滑步推鉛球技術，每人試投3次，取成績最好的1次為研究樣本，所有研究對象均為右手投擲，研究對象基本情況如表1所示。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

通過查詢大量有關文獻資料，了解國內外關于男子背向滑步推鉛球技術方面的研究現狀。查閱維普(VIP)中文科技期刊數據庫(1989—2014年)、中國期刊網(CNKI)全文數據庫(1994—2014年)、中國優秀碩士學位論文全文數據庫(CMFD)以及Springer外文期刊數據庫等數據庫的相關論文，另外還查閱武漢體育學院圖書館、武漢科技大學圖書館、武漢科技大學體育課部資料室有關期刊、書籍，并對所查資料進行分類整理，從而確定了該文的研究方法和研究內容，并收集相關數據資料，為該研究作好充分準備。

表1　研究對象基本情況表

表2　研究對象滑步階段身體重心的部分運動學參數表

表3　研究對象滑步階段右腳離地、右腳著地的運動學參數分析表

表4　研究對象滑步階段右腳離地瞬間部分角度參數表

1.2.2 圖像解析法

在武漢體育學院西田徑場對測試的研究對象進行了現場拍攝。利用2臺日產松下NV— MD9000同步攝像機采用定點、定焦、定距的方式進行同步(外同步)拍攝，曝光時間為1/500s，頻率為50 幀/s。測試過程中提前開機，測試完成后停止拍攝，測試全過程被完整的記錄。

采用美國ARIEL三維圖像解析系統對研究對象的背向滑步技術動作進行解析，通過APAS System操作程序，對拍攝的圖像進行模型關節點和附加點的方式進行剪輯和數字處理。其中選用漢納范人體模型，數字低通濾波平滑系數為6。

1.2.3 對比分析法

將解析所得數據與收集的國內優秀鉛球運動員的運動學參數進行對比，結合專項理論對研究對象背向滑推鉛球滑步階段技術進行分析，并提出合理的對策和建議。

2 分析與探討

滑步階段主要是通過身體各個肌肉群和關節作用使鉛球獲得一定的水平速度，從而順利銜接過渡階段，為最后用力階段鉛球獲得最大的出手速度創造良好條件[1]。在這一階段，身體首先需要形成“團身”動作，然后髖部帶動身體重心稍向投擲方向移動，使身體重心移離身體的支撐點(即右腳)，這一動作可以避免身體重心起伏過大，更有利于后面的滑步動作。接下來通過左腿大腿帶動小腿快速向低趾板方向擺動并外旋，與此同時右腿用力蹬伸，迅速提拉并內旋，左腿的擺動與右腿的蹬伸協調配合，推動整個身體向投擲方向快速移動，為最后用力階段的做好準備。滑步階段從外部表現來看，就是從身體重心向投擲方向移動到右腳落地的這一過程，它是最后用力階段順利完成的重要前提，其動作要領是：重心的后移在前、以左腿擺動為主、左腿擺動帶動右腿蹬伸、擺蹬結合；同時也要求身體重心和鉛球的移動保持平穩、快速，切記身體重心不宜過高。

2.1 滑步階段身體重心的運動學參數分析

滑步階段的特點就在于重心的后移在前、以左腿擺動為主、左腿擺動帶動右腿蹬伸、擺蹬結合[2]。只有保持平穩、快速和適當高度的身體重心才能使左腿獲得擺動的最大速度，通過左腿擺動帶動右腿獲得最大的蹬伸用力。

如表2所示，研究對象中滑步階段的時間長短關系到身體重心和鉛球在滑步階段的最大速度。其中蔡××的身體重心和鉛球的最大速度最大，分別達到了2.37 m/s、2.51 m/s，而張×、姬××、吳××和王×的重心、鉛球最大速度不是太理想，原因是這4名運動員的滑步時間過長，都在0.45 s以上。在背向滑步推鉛球的滑步階段，身體是在沒有支撐的情況下，由于地心引力的作用，時間越長速度就會變得越慢。

2.2 滑步階段右腳離地、著地的運動學參數分析

在滑步階段，由于左腿的擺動帶動右腿的蹬伸，同時膝關節與髖關節的角度、速度對左腿擺動的影響至關重要。在滑步階段技術動作中，評判滑步技術質量好壞的一個重要標準在于身體重心速度和鉛球速度是否接近，這就是教練員經常提到的“人球合一”。在滑步階段中，身體重心的速度變化決定鉛球的速度，運動員必須要駕馭身體重心速度，才能使手中的鉛球獲得最佳速度。所以，在這一階段，往往有許多運動員過度追求鉛球速度而忽視了身體重心速度，盲目追求提高鉛球速度并不能提高鉛球的成績[3]。

通過查閱文獻資料發現，我國優秀男子鉛球運動員馮杰、姚永光右腳蹬離地面瞬間，身體重心水平分速度平均值為3.02m/s，垂直分速度平均值為 0.67 m/s[4]。由表3參數可知，研究對象與我國優秀男子鉛球運動員馮杰、姚永光相比，右腳離地瞬間身體重心水平分速度平均值明顯偏低，這說明研究對象在滑步階段中右腳蹬地不充分，不能充分帶動身體重心產生足夠大的速度，同時也表明左腿的擺動速度和幅度不夠，不能充分帶動右腿的蹬伸。通過對研究對象右腿離地的瞬時速度相比較，蔡××的重心水平速度和垂直速度與其他隊員相比之下比較理想；劉××的重心水平速度最大，但垂直速度也較大；王×和吳××的垂直速度都較最小，但水平速度相比之下也偏小；張×和姬××的重心水平速度偏小，垂直速度偏大。在滑步階段中由于身體重心水平速度較大，帶動的初速度就會得到提升，從而使過渡階段獲得較大的水平沖量，也會使得最后用力階段獲得較理想的身體重心最大速度。同時如果身體重心垂直速度過大，重心速度就會受到影響，使身體獲得的重心水平速度較小，影響最后用力階段中鉛球出手水平速度。因此，可以得出，研究對象中，蔡××的擺蹬協調動作效果較好，而姬××和張××擺蹬技術不夠理想。所以，運動員應在以后的訓練過程中應增大身體重心的水平速度，減小垂直速度，加強擺動腿的擺動技術，以達到擺蹬的協調配合。

在滑步過程中鉛球速度與身體重心的速度越接近越好，這樣可以避免運動員過早或過多的抬起上體，對維持身體衡、縮短騰空時間和超越器械是非常有利的。由研究對象在右腳離地時鉛球速度與右腳離地時身體重心速度的差值可知，張×、吳××右腳蹬離地面瞬間鉛球速度小于右腳蹬離地面瞬間身體重心速度；姬××右腳蹬離地面瞬間鉛球速度與右腳蹬離地面身體重心速度差值最大，說明他們3人右腳蹬離地面瞬間上體主動抬起，導致上體過早蹬離支撐點，騰起角和騰起高度過大。當左腿的擺動帶動右腿蹬伸的瞬間，從研究對象右腳落地時身體重心的速度與鉛球速度之間的差值可以看出，張×和王×的右腳著地瞬間身體重心速度大于右腳著地瞬間鉛球速度，說明他們2人在滑步過程中上體控制不是很好，影響了鉛球速度的疊加。

2.3 兩腿擺蹬角度對滑步效果的影響

背向滑步推鉛球技術中的滑步階段，是這項技術中最重要的準備環節，其中在這一環節中保持好身體重心速度的不斷地提升并保持身體平衡是退擺動帶動右腿積極蹬伸的重要保障[5]。身體的平穩不只是保持平衡，最重要的是使身體在獲得初速度的同時不斷地通過兩腿的配合獲取不斷地提高的速度，同時左腿的帶動和右腿的蹬伸也把握好恰當的時機。擺腿時左腿的后擺不但能使身體找到平衡點，也會使身體獲得較大的初速度，節省過渡階段時間，需要注意的是在左腿擺動時，擺動的角度和擺動的方向都是為右腿獲得較大蹬伸速度，也為最后鉛球出手瞬間提供正確的方向。

通過查閱相關資料，我國優秀男子鉛球運動員姚永光在滑步階段，其右腿蹬地角 49.2°、右髖角 69.13°、兩大腿夾角121.37°、右膝關節角171.4°[6]。從表4中可以看出，研究對象在右腳離地瞬間部分角度參數不是太理想，其中兩大腿角度明顯低于我國優秀男子運動員姚永光水平，說明研究對象在滑步過程中，上體抬得較高，重心不穩、起伏較大，滑步的動作幅度和距離較小，擺蹬配合不協調，將會直接影響到后面的過渡和最后用力階段技術動作的完成。

鉛球運動員滑步階段中蹬地角度直接影響蹬地完瞬間的速度，同時也會使身體重心獲得較理想的重心速度[7]。只有蹬地角度符合生物力矩范圍內的足夠小的角度才能獲得較大的蹬伸速度[8]。蹬地角度小的運動員可以使獲得較理想的水平速度和垂直速度。研究對象中蔡××的蹬地角度最小，獲得了較大的蹬地瞬時速度；而姬××蹬地角最大，將會導致身體垂直速度增加，以致身體重心不穩、起伏較大。

在滑步過程中，右腿蹬離支撐點膝關節角度大小反應出運動員右腿蹬伸是否充分，同時也反映出運動員腿部力量的大小。從表4可以看出，蔡××和吳××右腳蹬離支撐點瞬間右膝角最大，說明2人右腿蹬伸動作充分，但吳××由于右腳離地瞬間蹬地角較大導致重心垂直速度大，從而影響鉛球在水平方向速度的疊加。

在滑步階段右髖角(也就是軀干角)是反映運動員向投擲相反方向下府傾斜程度的重要指標，右髖角越小即下府傾斜程度越大，對運動員右腿的力量要求就越高。由表4得出，研究對象右腳蹬離地面瞬間右髖角平均值為 93.67°，6人中姬××、王×的右髖角偏大，表明這2人在背向滑步推鉛球的滑步階段中，上體控制能力較差，導致上體抬起過早。但相比我國優秀男子鉛球運動員姚永光的右髖角，研究對象的右髖角明顯偏大，說明研究對象右腿力量相對較薄弱，應加強右腿力量的訓練。

在滑步階段，擺蹬技術要求以左腿擺動為主、左腿擺動帶動右腿蹬伸。擺蹬時如果兩大腿的夾角越大，也就是左腿的擺動幅度越大，那么右腿的蹬伸力也就會越大，因為右腿的蹬伸力包含左腿擺動的慣性。經過統計分析，研究對象的右腳蹬離地面瞬間兩腿的夾角平均值為108.5°，其中蔡××、王×的兩腿之間的角度達到了113°、116°，說明這兩人左腿的擺動幅度較大，對右腿的蹬伸動作會產生良好的影響。

在背向滑步推鉛球的滑步階段，右腳蹬離地面的動作方法無外乎兩種：前腳掌蹬地或后腳跟蹬地。前腳掌蹬地的動作方法相對較簡單且省力，便于掌握，但這種方法的缺點也顯而易見，右腿蹬地不充分，蹬地角較大，將會導致滑步過程中身體重心上下起伏較大，通過錄像回放，張×、姬××、王×采用的是前腳掌蹬地的方法。后腳跟蹬地的動作方法蹬伸充分，蹬地角小，滑步過程中身體重心起伏較小，能使身體重心獲得較好的水平速度，但后腳跟蹬地的動作方法對右腿的力量要求較高。

3 結語與建議

3.1 結語

在滑步階段中，姬××、張×、王×和劉××的滑步時間過長，導致身體重心和鉛球速度較低；研究對象右腳離地瞬間身體重心水平分速度平均值明顯偏低，表明右腿蹬伸不夠充分，左腿擺動速度和幅度不夠大；從對研究對象蹬地角、右膝角、兩大腿角的數據分析來看，蔡××的蹬擺協調效果較好。

3.2 建議

體育院系田徑選項班學生在背向滑步推鉛球技術的滑步階段中，應當通過左腿的擺動速度積極帶動右腿的蹬伸，兩腿蹬擺結合，協調配合，同時注意縮短滑步時間；減小右腳蹬地角，右腳蹬地要充分，注意加強右腿力量練習。

參考文獻

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[8]王保成，周志雄.再論推鉛球的最后用力[J].中國體育科技，2000(5)：30-32.

張鵬
(江蘇省蘇州市吳江區松陵第一中學 江蘇蘇州 215200)

作者簡介：①杜輝(1977—)，男，湖北武漢人，漢，碩士，副教授，研究方向：體育教學與訓練。

DOI：10.16655/j.cnki.2095-2813.2016.01.152 book=155,ebook=15910.16655/j.cnki.2095-2813.2015.01.155

中圖分類號:G824.1 G824.1

文獻標識碼:A A

文章編號:2095-2813(2016)01(a)-0152-04 2095-2813(2016)01(a)-0155-02