多刻度足球球門訓練法對射門命中率的影響分析

付 超

濰坊工程職業學院，山東 濰坊 262500

多球門訓練法是廣泛應用于世界各大足球俱樂部的訓練方法，球員需要針對不同尺寸大小的球門完成進球，以控制射門精度，提高進球效率。由于我國足球場地基礎設施建設較為落后，在小場地內布置多尺寸球門并不實際，采用刻度法限制球門大小成為了普遍的選擇，多刻度球門訓練法應運而生。該訓練方法通過對球門設置多個刻度，完成對球門大小的控制，由教練員輔導運動員完成多種面積球門的射門練習，從而增強足球運動員的腳下控制能力，提高對足球的精確控制水平，進而增強運動員的射門穩定性。一般而言，在實際中隨著比賽強度的不斷上升，運動員面臨的防守強度逐步加強，在禁區邊緣一般會被2～6 個防守球員阻擋射門路線，進攻運動員還需要考慮守門員的位置，實現高水平的射門，除了高難度的旋轉球外，還可以通過小角度的出球位置實現，多刻度足球球門訓練法較好的復刻了運動員在實際比賽中遭遇的防守狀況，幫助足球運動員明晰進攻目標。鑒于此，本文將從理論分析的角度分析多刻度足球球門在我國足球實踐中的適用性，觀察多刻度球門訓練能否增強球員的射門命中率。

1 多刻度足球球門訓練法的數理分析

1.1 二維分析

根據人體科學認知理論，足球射門訓練的主要原因在于人體運動的“動態殘留”，即以往訓練的過程可以幫助肌肉產生“記憶性習得”，從而在射門動作時協調上下肢和各個肌群完成高質量射門，但黃壽軍（2018）的研究中指出，由于我國足球訓練基礎落后，缺乏高水平的青少年足球教練，許多青少年在足球射門訓練中養成了不規范的發力習慣，在射門時僅僅依靠小腿和踝部發力，盡管能命中射門，但由于沒有調動全身機體，尤其是核心肌群的控制細胞，在射門時往往“腳下沒譜”，僅僅能夠控制足球運動的大致方向，導致射門訓練的效果不盡人意。對此，采用多刻度球門訓練有助于增強運動員在訓練中的人球結合能力。假定足球運動員作為進攻圓柱體（Cylinder Principle），由髖部到球門兩側的扇形區域即為球員的參照區域，所謂參照區域是指，當進攻足球運動員進入射門距離后，由眼部到球門兩側邊緣形成的“視覺參照”區域，球員在選擇出球過程中，要充分考慮參照區域內部的所有阻礙物體，從而選擇最優出球路線。顯然，參照區域越大，球員的出球選擇越多，對此本文需要引入扇形面積公式：

公式（1）中，α 即為運動員的觀測視野最大角度，根據柏延洋等（2019）的足球運動員視覺研究可知，運動員在大禁區邊緣中心點（距離球門16.5m）的最大水平觀測角為79°、在點球點（距離球門11m）的最大水平觀測角度為116°，隨著運動員不斷深入禁區內部，大約在球門前2.27m 達到人體雙眼極限視度（Edge eye diopter），即雙眼水平最大視角188°。根據F-MARC（FIFA-Medical Assessment and Research Centre，世界足聯醫學評估與研究中心）所發布的研究報告可知，2017 年度歐洲五大聯賽球員的射門點與球門的平均距離為15.7m，由此可以推算得知運動員的最大水平觀測角度為84°，對應出球面積為180.6m2，在標準足球場內部，大禁區面積為665.28m2（40.32m*16.5m），從而推導得到，優秀職業運動員的出球面積僅為0.27 個大禁區大小，還需要面臨大量防守運動員和守門員的限制。在訓練過程中，通過將球門橫向刻度縮小至4.83m，即可達到上述出球面積的限制，從而幫助運動員模擬真實比賽中的出球位置，達成模擬實戰過程。

1.2 三維關系

在二維分析的基礎上可以得知，通過縮小球門的橫向寬度可以近似模擬運動員在84°觀測視角下的出球面積，但同時也需要考慮到，運動員在射門時面臨的球門是縱向的矩形區域，球員射門后球往往處于飛行狀態，而并非簡單的地面滾動，球的飛行軌跡切實處于三維空間之中，僅僅縮小球門的橫向寬度，并不能幫助球員嚴格控制出球高度。在現代足球運動中，通過腳步的精確控制足球旋轉實現球的離心運動，從而對完成越過人墻的旋轉球有著重要的戰術意義。劉鴻優（2017）指出，著名足球運動員貝克漢姆的“圓月彎刀”和C·羅納爾多的“電梯球”都是球隊的重要任意球武器，通過縮小球門高度幫助運動員實現對出球高度的嚴格控制，能夠幫助球員完成更具威脅的任意球，射門的角度和位置更加出其不意。由此，本文進一步對多刻度球門訓練法的三維情況進行分析，由于球員射門時以球門的四個角作為參照，實際進攻的目標屬于典型的四棱錐結構，由此可以引入四棱錐體積公式：

公式（2）中，V 是球員射門空間，S 是指球門面積，h 是指球員離球門下緣的直線距離（球門與地面垂直）。由公式（2）可見，足球運動員在面對縮小刻度的球門時，射門的空間四棱錐實際上是等比例縮小的球門大小，在球員離框距離相對固定的情況下，縮小球門大小可以大幅降低球員的出球體積，從而控制球員的出球高度和范圍，進而增強球員小范圍射門的能力。

2 實驗對象與實驗方向

2.1 實驗對象

實驗招募了濰坊工程職業學院的40 名大學生足球運動員，男女各20 名，均為大一年級的足球特長生，具備一定的足球基礎水平，且普遍具有良好的依從性，此前從未參與過類似實驗。運動員主要射門的腳均為右腳，受試過程遵從自愿、自主原則，在確定接受實驗后簽訂了受試知情書。40 名受試運動員根據性別分別分為實驗組（男子）、實驗組（女子）、對照組（男子）、對照組（女子）四個組別，每組10 人。受試運動員的基本情況如表1 所示。

表1 受試球員的基本情況

2.2 實驗方法

對比實驗過程中，秉持控制變量的原則，盡可能防止運動員在實驗期內受到其他因素影響，安排運動員進行相對一致的體能水平訓練和課程訓練，在飲食條件方面統一安排，從而配合運動訓練實現其他變量的無偏影響。在實驗開始前，實驗組與對照組均進行了一周的適應性訓練，通過資深教師的訓練規劃和理論輔導，使得每一個運動員均能夠正確掌握射門發力方法，且對實驗中的各項訓練計劃充分理解，保證在實驗期內能夠熟練掌握實驗計劃，正確且有效的完成實驗。

多刻度足球球門訓練總期限為10 周，每周訓練5 天，每天訓練6 組。實驗在兩個標準大小的足球訓練場地進行，根據理論分析的結論，實驗分別設置了1.63*4.82（2/3 面積球門）和0.81*2.41（1/3面積球門）的球門刻度，要求實驗組完成標準面積、2/3 面積和1/3 面積球門各30 組射門訓練，對照組完成標準面積球門90 組射門訓練，實驗組和對照組的每組射門必須充分發力，球正確射入門內（刻度球門需正確射入刻度內部），訓練過程均由實驗人員監督并記錄，保證實驗組與對照組訓練強度一致，兩個訓練場地分別進行男子訓練與女子訓練，從而保證運動員訓練過程中心無旁騖。實驗結束后，兩個組別的運動員均正常進行個人活動，在10周的實驗期內不存在實驗者因訓練而出現傷病的情況。

為了分析實驗后射門水平的變化，本文借鑒曹磊（2017）研究中采用的統計方法，采用無守門員的16.5m 直線射門測試，在大禁區外側邊緣設置了5個點，每個點4 球，運動員必須在100 秒內完成20次射門，每個射門點需要進行正腳背射門、腳背內側射門、腳背外側射門、腳尖射門的四類方法射門，射門過程均由實驗人員嚴格監控并記錄命中率。此外，本文除了測試運動員16.5m（大禁區外緣）射門命中率外，還通過幀數為120 幀/秒的JVC 高速攝影機拍攝并觀察了實驗組和對照組成員的射門速度（足球脫離腳尖至球門的時間），并在球門內部設置了9 個紅點，通過運動員對具體紅點的命中率分析球員的固定目標命中水平。由此，實驗需要對比運動員實驗前和實驗后的三個指標差異，分別是射門命中率、射門速度和固定目標命中率。從而全面分析多刻度足球球門訓練法對足球運動員射門命中率的影響。

3 實驗結果分析

3.1 射門命中率對比結果

對照實驗運動員的射門命中率對比分析結果如表2 所示，在進行10 周的多刻度足球球門訓練后，采用多刻度足球球門訓練的實驗組和采用標準球門射門訓練的對照組運動員，兩方16.5m 的直線射門命中率度均有顯著提升。從男子組的命中率提升情況來看，男子實驗組經過實驗后的射門命中率顯著高于實驗前（＜0.01），男子對照組組經過實驗后的射門命中率顯著高于實驗前（＜0.01），兩個組別通過訓練均顯著增強了運動員的遠射射門命中率；從女子組的命中率提升情況來看，女子實驗組經過實驗后的射門命中率顯著高于實驗前（＜0.01），女子對照組組經過實驗后的射門命中率顯著高于實驗前（＜0.01），訓練效果基本與男子組一致。兩個性別的實驗組實驗后命中率均高于對照組，說明多刻度足球球門訓練法的效果更強，對足球運動員射門命中率的影響更顯著。

表2 射門命中率對比結果（n=40）

3.2 射門速度對比結果

根據JVC 高速攝影機分析得出運動員射門速度對比分析結果如表3 所示，在進行10 周的多刻度足球球門訓練后，采用多刻度足球球門訓練的實驗組男子與女子的16.5m 的直線射門速度有顯著提升，而采用普通訓練的對照組男子與女子運動員均無顯著提升。從男子組的命中率提升情況來看，男子實驗組經過實驗后的射門速度顯著高于實驗前（＜0.01），男子對照組組經過實驗射門速度無顯著變化（＞0.05），多刻度足球球門訓練法提升了運動員射門時的發力水平，增強了運動員對球的控制水平；從女子組的射門速度提升情況來看，女子實驗組經過實驗后的射門速度顯著高于實驗前（＜0.01），女子對照組組經過實驗后的射門速度無顯著差別，這一分析結果說明，盡管普通訓練和多刻度足球球門訓練均能夠增強運動員的命中率水平，但相比于普通訓練，多刻度足球球門訓練對運動員的射門即時發力水平要求更高，更需要運動員實現更快速的出球，故對運動員射門精度的影響更有效。

表3 射門速度對比結果（n=40）

3.3 固定目標命中率對比結果

在直線射門的基礎上，本文在球門設置了6 個紅色目標，球員需根據教練指令射中目標，該實驗主要分析運動員的精確命中能力變化，對比分析結果如表4 所示，在進行10 周的多刻度足球球門訓練后，采用多刻度足球球門訓練的實驗組男子與女子運動員的固定目標命中率出現了極為顯著的提升，而采用普通訓練的對照組男子與女子運動員均無顯著提升。從男子組的固定目標命中率情況來看，男子實驗組經過實驗后的固定目標命中水平顯著高于實驗前（＜0.01），男子對照組組的固定目標命中水平無顯著變化（＞0.05），多刻度足球球門訓練法針對運動員的細微球處理能力實現了有益的改進，對運動員的腳下控制能力提升顯著；從女子組的固定目標提升情況來看，女子實驗組經過實驗后的固定目標命中率顯著高于實驗前（＜0.01），女子對照組組經過實驗后的固定目標命中率無顯著差別。此外，固定目標命中率中還出現了不同于此前測試的情況，女子實驗組的固定目標命中水平在實驗前后均強于男子實驗組，這一結果或許與女性心態更為穩健，力量控制更為精確有關，這說明多刻度足球球門訓練有助于運動員提升射門時的空間感和穩定性，對腳下的控制水平有著潛在的幫助。

表4 固定目標命中率對比結果（n=40）

4 結論

為提升足球運動員比賽中面對小角度、低入射面積足球球門的射門能力，多刻度足球球門訓練法應運而生。多刻度足球球門訓練法通過對標準球門等比例標識刻度，縮小球員圓柱體與球門的對應面積，從而加強射門難度。本實驗招募40 名足球運動員隨機分為實驗組與對照組，分別設置了1.63*4.82（2/3 面積球門）和0.81*2.41（1/3 面積球門）的球門刻度，要求實驗組完成標準面積、2/3 面積和1/3 面積球門各30 組射門訓練，對照組完成標準面積球門90 組射門訓練，實驗總計10 周，每周訓練5 天，通過對比實驗和數理分析的方式比對多刻度足球球門訓練與普通球門訓練后運動員的射門命中率變化。研究結果證明，多刻度足球球門訓練顯著增強了足球運動員的射門命中率、射門速度和固定目標射門能力，該方法在男子與女子運動員中具備相似的推動效果，有助于運動員提升射門時的空間感和穩定性，能夠顯著增強運動員的射門感知水平。