運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)的應(yīng)用

時(shí)間:2022-04-30 10:02:55

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運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)的應(yīng)用

摘要:運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)體育教學(xué)中呈現(xiàn)出自身獨(dú)特的作用,是體育教學(xué)的重要組成部分,對(duì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)進(jìn)行研究有助于加快體育教學(xué)的改革進(jìn)程。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)主要用于研究運(yùn)動(dòng)員的外在機(jī)械運(yùn)動(dòng),在體育教學(xué)中屬于交叉學(xué)科,這需要體育教師和學(xué)生要切實(shí)了解數(shù)學(xué)模型、計(jì)算機(jī)模擬和量度,能夠?qū)w育動(dòng)作的角度和力進(jìn)行分析,具有較強(qiáng)的知識(shí)體系,因此,本文主要針對(duì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的原理進(jìn)行分析,并提出相應(yīng)對(duì)策。

關(guān)鍵詞:運(yùn)動(dòng)生物力學(xué);體育教學(xué);應(yīng)用

素質(zhì)教育環(huán)境下,不斷提升學(xué)生的綜合素質(zhì)是當(dāng)前教育的最終目的。但目前在體育教學(xué)中,主要目的是要求學(xué)生能夠正確了解體育運(yùn)動(dòng)技術(shù)的動(dòng)作要領(lǐng),卻很少對(duì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)進(jìn)行剖析和研究,體育教學(xué)中更缺少對(duì)人的生理特性和身體組織結(jié)構(gòu)的分析,教學(xué)結(jié)果并不明顯,造成學(xué)生的身體鍛煉不時(shí)會(huì)遭受到傷害。因此,在體育教學(xué)中采用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí),將應(yīng)用數(shù)學(xué)、應(yīng)力學(xué)、體育運(yùn)動(dòng)技術(shù)理論以及醫(yī)學(xué)解剖學(xué)等相結(jié)合,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)體育學(xué)科的認(rèn)識(shí)和理解,為學(xué)生的體育發(fā)展提供更多的有利條件。

1.在體育教學(xué)中運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的重要性

我國(guó)對(duì)青少年學(xué)生的培養(yǎng),不僅要求他們具有科學(xué)的文化知識(shí)和良好的思想品德,還需要他們具有健康的體魄和體育運(yùn)動(dòng)精神。我國(guó)教育在改革的試點(diǎn)階段,與歐美一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比在體育教育中還有較大差距,尤其是農(nóng)村體育教學(xué)中還出現(xiàn)缺少體育器材的情況,導(dǎo)致我國(guó)體育教學(xué)總體質(zhì)量參差不齊,多數(shù)體育教師對(duì)體育課程不夠重視,技術(shù)專業(yè)性較差,甚至有些教師對(duì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)還處于模糊的狀態(tài),因此,現(xiàn)階段要將對(duì)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)的理解和技術(shù)學(xué)習(xí)落到實(shí)處。在體育鍛煉中,人無論在靜止?fàn)顟B(tài)下還是在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下都受到力的作用。通過牛頓定律可以了解到,人無論從靜止轉(zhuǎn)為運(yùn)動(dòng)還是從運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為靜止,都會(huì)受到運(yùn)動(dòng)機(jī)體組織等作用的影響,這需要通過牛頓力的數(shù)值和方向?qū)w育運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析,所以,學(xué)生正在體育鍛煉中需要運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)作為引導(dǎo),這就要求教師在體育教學(xué)中認(rèn)真運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)為指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造條件。美國(guó)著名短跑選手劉易斯就是依靠運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)原理打破世界紀(jì)錄獲得人們關(guān)注的,曾經(jīng)劉易斯在短跑訓(xùn)練時(shí)一度遇到瓶頸,傳統(tǒng)的體育教學(xué)方式已經(jīng)無法再提高成績(jī),此時(shí)劉易斯的教練湯姆•雷特茲博士就采用了運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)分析他的各項(xiàng)身體結(jié)構(gòu),采用適當(dāng)?shù)姆绞阶儞Q力學(xué)技巧姿勢(shì)和技術(shù)動(dòng)作,最終獲得了夢(mèng)寐以求的好成績(jī)。這就說明在進(jìn)行體育學(xué)習(xí)時(shí),體育教師要掌握科學(xué)的教學(xué)方法,了解學(xué)生的各項(xiàng)生理結(jié)構(gòu),采用科學(xué)的運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)提高學(xué)生的身體強(qiáng)度,并要求學(xué)生能夠正確訓(xùn)練自身的姿勢(shì)和強(qiáng)度,從而縮短學(xué)生的訓(xùn)練時(shí)間和改善相應(yīng)的動(dòng)作要領(lǐng)。在一定程度上不僅能夠提高學(xué)生的身心健康發(fā)展,提高學(xué)生的體育成績(jī),而且還增大了學(xué)生運(yùn)動(dòng)的安全性,減小受傷的造成的傷害。

2.運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在體育教學(xué)中的應(yīng)用

與其他學(xué)科一樣,體育學(xué)科也需要有自身獨(dú)特的教學(xué)方法才能夠完成教學(xué)任務(wù)。在體育教學(xué)中,教學(xué)方式需要從傳統(tǒng)教學(xué)中不斷發(fā)生轉(zhuǎn)變,以適合學(xué)生更好進(jìn)行身體鍛煉的方式完善教學(xué)方法。通常優(yōu)秀的體育教師都會(huì)有自身獨(dú)特的教學(xué)方式和標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)作示范,若能在教學(xué)中通過運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)知識(shí)對(duì)學(xué)生加以引導(dǎo),會(huì)讓學(xué)生有事半功倍的效果。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)貫穿到學(xué)生進(jìn)行體育運(yùn)動(dòng)中的每個(gè)動(dòng)作,與身體鍛煉受力息息相關(guān)。在體育教學(xué)中,按照人們的身體運(yùn)動(dòng)規(guī)律將力與身體運(yùn)動(dòng)軌跡建立相關(guān)聯(lián)系,這種獨(dú)特的鍛煉形式符合運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的標(biāo)準(zhǔn),也在運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的教育中獲得有利的依據(jù)。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在教學(xué)過程中可以與徑賽或田賽等多種體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目相結(jié)合,使得教學(xué)課程內(nèi)容得到優(yōu)化設(shè)計(jì)和促進(jìn)教師體育教學(xué)工作的進(jìn)行。另外,運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)可以細(xì)化學(xué)生的身體動(dòng)作技術(shù),促進(jìn)學(xué)生的身體素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展,增強(qiáng)學(xué)生的體能力度,這種發(fā)展形勢(shì)在一定程度上有助于教學(xué)過程更為豐富,學(xué)生通過這種體育鍛煉也逐漸喜歡上體育運(yùn)動(dòng)。2.1運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在田徑教學(xué)中的運(yùn)用。在田徑教學(xué)中,要求學(xué)生能夠拉長(zhǎng)步幅長(zhǎng)度和步數(shù)頻率,實(shí)現(xiàn)最后完美的著地效果。所以,運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的運(yùn)用有助于改善田徑運(yùn)動(dòng)員的身體力度,通過身體力度轉(zhuǎn)變選擇出最好的落腳點(diǎn),從而改善學(xué)生的體育成績(jī)。因此,在學(xué)生實(shí)際體育訓(xùn)練當(dāng)中,體育教師可以按照運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的基本原理對(duì)田徑運(yùn)動(dòng)進(jìn)行力學(xué)特征,可以使用秒表和皮尺等工具對(duì)學(xué)生的力學(xué)特征進(jìn)行有效分析,對(duì)學(xué)生的體育運(yùn)動(dòng)習(xí)慣進(jìn)行剖析改良,對(duì)學(xué)生姿勢(shì)動(dòng)作評(píng)價(jià)分析,已達(dá)到理想的運(yùn)動(dòng)效果。例如,在學(xué)生百米沖刺的田徑運(yùn)動(dòng)當(dāng)中,體育教師可以通過對(duì)學(xué)生的步幅長(zhǎng)度和步數(shù)頻率進(jìn)行測(cè)量,并形成真實(shí)的數(shù)據(jù)完整的記錄,在具體實(shí)施過程中,對(duì)100m的距離進(jìn)行分段測(cè)量,每段10m分為10段,記錄每位學(xué)生在各段當(dāng)中所用的時(shí)間和平均步長(zhǎng),最終得到全程速度和平均步頻,通過運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)得到學(xué)生參與田徑教學(xué)的運(yùn)動(dòng)效果。從這一案例可以看出,如果在體育訓(xùn)練中不能夠科學(xué)的運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理,不能夠精確地計(jì)算出在田徑運(yùn)動(dòng)中關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的范圍大小和著地時(shí)間長(zhǎng)短,就有可能導(dǎo)致田徑速度出現(xiàn)降低的情況。因此,在體育教學(xué)過程中要真實(shí)有效的運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理,準(zhǔn)確分析身體重心投影距離和落腳點(diǎn)的距離,通過增加步頻、減少著地時(shí)間,從而增大步幅長(zhǎng)度。通過體育教師認(rèn)真分析運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理糾正學(xué)生日常經(jīng)常出現(xiàn)的“踢小腿”跑法,使得學(xué)生對(duì)“扒地”熟記于心,從而達(dá)成運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的體育教學(xué)目標(biāo)。2.2運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)在鉛球教學(xué)中的運(yùn)用。提到“扔鉛球”這項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng),多數(shù)同學(xué)都有“望而卻步”之感,很多學(xué)生都感嘆“用勁推不遠(yuǎn)、有勁使不上”,為此,一些體育教師提出運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)對(duì)鉛球運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合理分析。體育教師要認(rèn)真分析每位同學(xué)扔鉛球時(shí)的出手高度,并測(cè)量出鉛球的落地時(shí)間以及落地時(shí)的最終距離,再根據(jù)鉛球的出手角度計(jì)算出鉛球運(yùn)動(dòng)時(shí)的初速度。體育教師通過明確的計(jì)算之后,運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理對(duì)學(xué)生投擲技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行分析,并讓學(xué)生真實(shí)的掌握鉛球投擲技巧和動(dòng)作要領(lǐng),通過長(zhǎng)時(shí)的訓(xùn)練和積累加強(qiáng)投擲鉛球的距離長(zhǎng)短。例如,某位男同學(xué)身高1.85m,通過秒表和皮尺等工具測(cè)量出其鉛球出手高度為h=1.65m,鉛球的落地最終距離為s=9.25m,通過秒表測(cè)量出鉛球的飛行時(shí)間為t=2.3s。經(jīng)過計(jì)算可知,該男同學(xué)的鉛球出手速度約為7.8m/s,其鉛球投擲的最佳出手角度為42.2,而該男同學(xué)的出手角度為35.2,可見其投擲角度偏小,為此體育教師可以通過讓該男同學(xué)的投擲角度,從而改善其鉛球投擲成績(jī)。通過運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,使學(xué)生真實(shí)的了解自身在鉛球運(yùn)動(dòng)中的缺點(diǎn)所在,短期培訓(xùn)就可明顯改善學(xué)生的鉛球投擲距離,提高體育成績(jī)。

3.結(jié)語

綜上所述,運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)已經(jīng)成為體育教學(xué)中非常重要的組成部分,其在體育運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的作用和影響不容忽視,通過運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)原理對(duì)各項(xiàng)體育項(xiàng)目認(rèn)真分析,找到科學(xué)的身體鍛煉方式方法,改善傳統(tǒng)的體育教學(xué)形式,促進(jìn)教學(xué)過程多元化,讓學(xué)生真正愛上體育運(yùn)動(dòng)。而且運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的運(yùn)用能夠使得體育動(dòng)作進(jìn)行細(xì)化分析,簡(jiǎn)單易懂,讓學(xué)生真正的了解到體育運(yùn)動(dòng)中存在的樂趣,促進(jìn)各項(xiàng)身體技能、素質(zhì)能夠協(xié)調(diào)發(fā)展。尤其是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)將多種學(xué)科進(jìn)行有力的結(jié)合,對(duì)體育教學(xué)的發(fā)展也起到很好的作用。就目前來看,傳統(tǒng)的體育教學(xué)形式已經(jīng)發(fā)生轉(zhuǎn)變,體育教學(xué)也已經(jīng)進(jìn)行著改革創(chuàng)新,再運(yùn)用運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)相關(guān)知識(shí)對(duì)單純的技術(shù)教學(xué)進(jìn)行加工,讓學(xué)生合理掌握體育運(yùn)動(dòng)技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)要領(lǐng),還可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)自身各項(xiàng)身體技能的安全保證,以防止各類不安全事故的出現(xiàn)。使學(xué)生了解體育不僅是跑步,更是多項(xiàng)知識(shí)的綜合,是一門綜合性學(xué)科。

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作者:謝俊敏 單位:廣東省二沙體育訓(xùn)練中心