运动生物力学在体育教学的应用

摘要：运动生物力学在体育教学中呈现出自身独特的作用，是体育教学的重要组成部分，对运动生物力学进行研究有助于加快体育教学的改革进程。运动生物力学主要用于研究运动员的外在机械运动，在体育教学中属于交叉学科，这需要体育教师和学生要切实了解数学模型、计算机模拟和量度，能够对体育动作的角度和力进行分析，具有较强的知识体系，因此，本文主要针对运动生物力学的原理进行分析，并提出相应对策。

关键词：运动生物力学；体育教学；应用

素质教育环境下，不断提升学生的综合素质是当前教育的最终目的。但目前在体育教学中，主要目的是要求学生能够正确了解体育运动技术的动作要领，却很少对运动生物力学知识进行剖析和研究，体育教学中更缺少对人的生理特性和身体组织结构的分析，教学结果并不明显，造成学生的身体锻炼不时会遭受到伤害。因此，在体育教学中采用运动生物力学知识，将应用数学、应力学、体育运动技术理论以及医学解剖学等相结合，增强学生对体育学科的认识和理解，为学生的体育发展提供更多的有利条件。

1．在体育教学中运用运动生物力学的重要性

我国对青少年学生的培养，不仅要求他们具有科学的文化知识和良好的思想品德，还需要他们具有健康的体魄和体育运动精神。我国教育在改革的试点阶段，与欧美一些发达国家相比在体育教育中还有较大差距，尤其是农村体育教学中还出现缺少体育器材的情况，导致我国体育教学总体质量参差不齐，多数体育教师对体育课程不够重视，技术专业性较差，甚至有些教师对运动生物力学知识还处于模糊的状态，因此，现阶段要将对运动生物力学知识的理解和技术学习落到实处。在体育锻炼中，人无论在静止状态下还是在运动状态下都受到力的作用。通过牛顿定律可以了解到，人无论从静止转为运动还是从运动转为静止，都会受到运动机体组织等作用的影响，这需要通过牛顿力的数值和方向对体育运动进行分析，所以，学生正在体育锻炼中需要运动生物力学知识作为引导，这就要求教师在体育教学中认真运用运动生物力学为指导学生创造条件。美国著名短跑选手刘易斯就是依靠运动生物力学知识原理打破世界纪录获得人们关注的，曾经刘易斯在短跑训练时一度遇到瓶颈，传统的体育教学方式已经无法再提高成绩，此时刘易斯的教练汤姆•雷特兹博士就采用了运动生物力学知识分析他的各项身体结构，采用适当的方式变换力学技巧姿势和技术动作，最终获得了梦寐以求的好成绩。这就说明在进行体育学习时，体育教师要掌握科学的教学方法，了解学生的各项生理结构，采用科学的运动生物力学知识提高学生的身体强度，并要求学生能够正确训练自身的姿势和强度，从而缩短学生的训练时间和改善相应的动作要领。在一定程度上不仅能够提高学生的身心健康发展，提高学生的体育成绩，而且还增大了学生运动的安全性，减小受伤的造成的伤害。

2．运动生物力学在体育教学中的应用

与其他学科一样，体育学科也需要有自身独特的教学方法才能够完成教学任务。在体育教学中，教学方式需要从传统教学中不断发生转变，以适合学生更好进行身体锻炼的方式完善教学方法。通常优秀的体育教师都会有自身独特的教学方式和标准的动作示范，若能在教学中通过运动生物力学知识对学生加以引导，会让学生有事半功倍的效果。运动生物力学贯穿到学生进行体育运动中的每个动作，与身体锻炼受力息息相关。在体育教学中，按照人们的身体运动规律将力与身体运动轨迹建立相关联系，这种独特的锻炼形式符合运动生物力学的标准，也在运动生物力学的教育中获得有利的依据。运动生物力学在教学过程中可以与径赛或田赛等多种体育运动项目相结合，使得教学课程内容得到优化设计和促进教师体育教学工作的进行。另外，运动生物力学可以细化学生的身体动作技术，促进学生的身体素质协调发展，增强学生的体能力度，这种发展形势在一定程度上有助于教学过程更为丰富，学生通过这种体育锻炼也逐渐喜欢上体育运动。2．1运动生物力学在田径教学中的运用。在田径教学中，要求学生能够拉长步幅长度和步数频率，实现最后完美的着地效果。所以，运动生物力学的运用有助于改善田径运动员的身体力度，通过身体力度转变选择出最好的落脚点，从而改善学生的体育成绩。因此，在学生实际体育训练当中，体育教师可以按照运动生物力学的基本原理对田径运动进行力学特征，可以使用秒表和皮尺等工具对学生的力学特征进行有效分析，对学生的体育运动习惯进行剖析改良，对学生姿势动作评价分析，已达到理想的运动效果。例如，在学生百米冲刺的田径运动当中，体育教师可以通过对学生的步幅长度和步数频率进行测量，并形成真实的数据完整的记录，在具体实施过程中，对100m的距离进行分段测量，每段10m分为10段，记录每位学生在各段当中所用的时间和平均步长，最终得到全程速度和平均步频，通过运动生物力学得到学生参与田径教学的运动效果。从这一案例可以看出，如果在体育训练中不能够科学的运用运动生物力学原理，不能够精确地计算出在田径运动中关节运动的范围大小和着地时间长短，就有可能导致田径速度出现降低的情况。因此，在体育教学过程中要真实有效的运用运动生物力学原理，准确分析身体重心投影距离和落脚点的距离，通过增加步频、减少着地时间，从而增大步幅长度。通过体育教师认真分析运动生物力学原理纠正学生日常经常出现的“踢小腿”跑法，使得学生对“扒地”熟记于心，从而达成运用运动生物力学的体育教学目标。2．2运动生物力学在铅球教学中的运用。提到“扔铅球”这项体育运动，多数同学都有“望而却步”之感，很多学生都感叹“用劲推不远、有劲使不上”，为此，一些体育教师提出运用运动生物力学对铅球运动进行合理分析。体育教师要认真分析每位同学扔铅球时的出手高度，并测量出铅球的落地时间以及落地时的最终距离，再根据铅球的出手角度计算出铅球运动时的初速度。体育教师通过明确的计算之后，运用运动生物力学原理对学生投掷技术动作进行分析，并让学生真实的掌握铅球投掷技巧和动作要领，通过长时的训练和积累加强投掷铅球的距离长短。例如，某位男同学身高1．85m，通过秒表和皮尺等工具测量出其铅球出手高度为h＝1．65m，铅球的落地最终距离为s＝9．25m，通过秒表测量出铅球的飞行时间为t＝2．3s。经过计算可知，该男同学的铅球出手速度约为7．8m／s，其铅球投掷的最佳出手角度为42．2，而该男同学的出手角度为35．2，可见其投掷角度偏小，为此体育教师可以通过让该男同学的投掷角度，从而改善其铅球投掷成绩。通过运用运动生物力学进行数据分析，使学生真实的了解自身在铅球运动中的缺点所在，短期培训就可明显改善学生的铅球投掷距离，提高体育成绩。

3．结语

综上所述，运动生物力学已经成为体育教学中非常重要的组成部分，其在体育运动中产生的作用和影响不容忽视，通过运动生物力学原理对各项体育项目认真分析，找到科学的身体锻炼方式方法，改善传统的体育教学形式，促进教学过程多元化，让学生真正爱上体育运动。而且运动生物力学的运用能够使得体育动作进行细化分析，简单易懂，让学生真正的了解到体育运动中存在的乐趣，促进各项身体技能、素质能够协调发展。尤其是运动生物力学将多种学科进行有力的结合，对体育教学的发展也起到很好的作用。就目前来看，传统的体育教学形式已经发生转变，体育教学也已经进行着改革创新，再运用运动生物力学相关知识对单纯的技术教学进行加工，让学生合理掌握体育运动技术和关键技术要领，还可以加强学生对自身各项身体技能的安全保证，以防止各类不安全事故的出现。使学生了解体育不仅是跑步，更是多项知识的综合，是一门综合性学科。

参考文献：

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［5］王洪宇．运动生物力学在体育教学与运动训练中的应用［J］．新教育时代电子杂志（教师版），2016，（36）：232．

作者:谢俊敏 单位:广东省二沙体育训练中心