關(guān) 欣，王 新，魏 國，謝艷春

(1.沈陽農(nóng)業(yè)大學，遼寧沈陽110866;2.沈陽體育學院，遼寧 沈陽110102)

幼兒運動能力發(fā)展受其神經(jīng)發(fā)育和身體素質(zhì)發(fā)展影響，并隨月齡的增長呈現(xiàn)一定的規(guī)律性。幼兒從爬、行走、跑步到跳躍，四肢的運動越來越協(xié)調(diào)，不同年齡大動作的發(fā)展也具有不同的特征［1－4］。投擲對于幼兒來講是一個很難的動作，需要全身很多部分協(xié)調(diào)一致的共同參與，并在復雜的生物力學原理支配下，將肌肉收縮產(chǎn)生的力量傳遞于物體，才能把物體投擲出去。投擲能力對幼兒在日常生活、勞動、體育活動中具有很大的實用價值。能夠熟練掌握投擲動作對于兒童積極參與體育活動是非常重要的。要想增加投擲距離，幼兒需要掌握一定的投擲要領(lǐng)。投擲能力的增長是幼兒神經(jīng)發(fā)育以及上肢肌肉力量和協(xié)調(diào)性發(fā)展的表現(xiàn)［5－7］。因此觀察監(jiān)測幼兒的投擲動作特征，探討及其運動發(fā)展規(guī)律對幼兒上肢肌肉力量訓練有著重要的意義。迄今為止，國內(nèi)對投擲類動作的探索大多是以提高競技運動的成績?yōu)槟康牡恼{(diào)查研究，例如鉛球、鏈球和標槍等比賽項目。此外針對普通健康幼兒投擲能力的發(fā)展研究又多以游戲?qū)τ變簝r值的研究為主。從運動生物力學角度來定量監(jiān)測幼兒投擲的動作結(jié)構(gòu)和各階段的各關(guān)節(jié)角度變化特征的研究很少。因此從運動生物力學角度出發(fā)，利用影像分析方法，對幼兒投擲動作進行技術(shù)分析，研究不同年齡段、不同性別在投擲過程的肢體動作特征及發(fā)展規(guī)律。為科學評價幼兒的成長水平奠定基礎(chǔ)，為發(fā)展幼兒投擲能力提供正確的指導方向及有效的訓練參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

對沈陽東湖幼兒園、省委幼兒園、蒙特梭利早教中心2～6歲幼兒的網(wǎng)球投擲動作進行測試。樣本數(shù)量見表1。

1.2 研究方法

對幼兒網(wǎng)球投擲動作進行正面和側(cè)面的拍攝，攝像機采用沈陽體育學院冬季運動項目技術(shù)診斷與機能評定重點實驗室二臺sony攝像機(采樣頻率為50Hz)。兩臺攝像機主光軸夾角接近90°，兩臺攝像機高度均為0.8m，選用長寬各1米標尺作為比例尺進行攝像機標定，標定誤差＜0.5mm。運用DVracker運動解析系統(tǒng)對視頻進行解析?？傆?1個跟蹤點，選取松井秀治15環(huán)節(jié)人體模型。采用五點平滑法進行數(shù)據(jù)處理。采用SPSS 13.0統(tǒng)計學軟件包處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)用(±s)表示，兩組間比較用獨立樣本t檢驗，P＜0.05為差異具有顯著性意義，P＜0.01為差異非常顯著。

表1 樣本數(shù)量

2 研究結(jié)果與分析

2.1 投擲動作技術(shù)分析

投擲是體育活動中常見的基本動作技能之一，需要身體上肢、軀干和下肢的協(xié)調(diào)一致的配合完成。一個標準的投擲動作可以分為開始姿勢、旋轉(zhuǎn)引臂、最后用力和緩沖四個階段［8－10］。開始姿勢階段:握球手的手指自然分開，把球放在食指、中指和無名指的指根上，大拇指和小指支撐在球的兩側(cè)，以防止球的滑動和便于控制出球的方向。掌心不觸球。握好球后，身體左側(cè)對投擲方向，兩腳左右開立比肩稍寬，左腳尖指向斜前方并與右腳弓在一直線上。

旋轉(zhuǎn)引臂階段:右膝彎曲，軀干和肩帶向右傾斜扭轉(zhuǎn)，重心落在右腿上;左臂微屈于胸前，使球的垂直線離開右腳外側(cè)，以加長用力距離和拉緊左側(cè)肌肉最后用力階段:右腳迅速用力蹬地，腳跟提起，右膝內(nèi)轉(zhuǎn)，右髖前送，使上體向左側(cè)抬起，朝著投擲方向轉(zhuǎn)動。當身體左側(cè)接近地面垂直一剎那，以左肩為軸，右腿迅速伸直，身體轉(zhuǎn)向投擲方向，挺胸、抬頭，右肩用力向前送，右臂迅速伸直將球向前上方約40°～42°左右推出。球離手時手腕要用力，并用手指撥球。與推球的同時，左腿用力向上蹬直，以增加鉛球向前和向上的力量。

緩沖階段:球出手后，右腿迅速與左腳交換，左腿后舉，降低身體重心，緩沖向前的力量，以維持身體的平衡。

但幼兒由于身體發(fā)育還不夠完善，肌肉力量和身體的協(xié)調(diào)性較差，且沒有經(jīng)過專業(yè)的技術(shù)訓練，所以采取的是自然投擲方式，開始姿勢并不標準只是雙腳相平站立，而且在整個過程中軀干的旋轉(zhuǎn)和最后的緩沖并不十分明顯甚至基本沒有，所以此次研究的主要內(nèi)容是幼兒在投擲時的引臂和最后用力階段各關(guān)節(jié)角度及其發(fā)展規(guī)律，并探究幼兒中轉(zhuǎn)體出現(xiàn)的情況及動作完成所需時間。

2.2 投擲動作的生物力學分析

從表2可見，通過對同一年齡段不同性別的幼兒的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析，不同性別之間的各個階段的各個角度沒有明顯差異。在對不同年齡段幼兒的數(shù)據(jù)進行對比分析時，可知腕關(guān)節(jié)的角度的數(shù)據(jù)的差值很小，無統(tǒng)計學意義，而肘關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)的差別較大，有統(tǒng)計學意義，故本文主要研究投擲過程中不同年齡段幼兒引臂和最后用力這兩階段中肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的變化情況，及最后用力時腕關(guān)節(jié)角度和投擲所需時間在不同年齡段的特征和區(qū)別。

2.2.1 引臂階段肩、肘關(guān)節(jié)角度變化情況 從表2可見，3～4歲幼兒引臂時肩關(guān)節(jié)角度和肘關(guān)節(jié)角度在年齡上均沒有明顯的差異。此時的幼兒還沒有學會支配上肢做向后引臂的動作。4～5歲幼兒引臂時肩關(guān)節(jié)角度和肘關(guān)節(jié)角度開始出現(xiàn)顯著性差異即肩關(guān)節(jié)角度明顯變大。幼兒在5歲左右肩關(guān)節(jié)伸展角度呈現(xiàn)出性別差異，肘關(guān)節(jié)角度變化不具有性別差異。由此可見，隨著年齡的增長幼兒引臂時肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)角度逐漸變大，且年齡段越大肩關(guān)節(jié)角度增加得越明顯。這是幼兒上肢關(guān)節(jié)運動能力增強的表現(xiàn)，開始采用拉大關(guān)節(jié)角度，做向后的引臂動作。同時隨著年齡的增長，女孩子的引臂動作做得更為明顯，這是隨著年齡的增長，女孩在動作的柔韌性上要強于男孩，但力量弱于男孩的一種調(diào)整表現(xiàn)。引臂時肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)角度伸展越大，可使用力時的工作距離增大，此時參與做功的肌肉拉得越長，產(chǎn)生的彈性勢能也就越大，在最后用力時釋放出來，可增大肌肉對物體所做的功，從而增大物體出手的速度［9］。這是男孩子在投擲能力隨著月齡的增加強于女孩的原因之一。

表2 不同年齡段幼兒引臂結(jié)束時肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)角度

2.2.2 最后用力階段肩、肘關(guān)節(jié)角度變化情況 從表3可見，3～4歲幼兒間最后用力時肩關(guān)節(jié)角度和肘關(guān)節(jié)角度均沒有明顯的差異。4～5歲幼兒間最后用力肩關(guān)節(jié)角度和肘關(guān)節(jié)角度開始出現(xiàn)顯著性差異即肩關(guān)節(jié)角度明顯變大。經(jīng)分析可知隨著年齡的增長引臂時肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)角度逐漸變大，且年齡段越大肩關(guān)節(jié)角度增加得越明顯。這是身體逐漸成熟機能逐漸完善的體現(xiàn)，最后用力時肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)角度伸展得越大，可使物體更加遠離身體，增加投擲的距離［10］，此外也可增加肌肉對物體產(chǎn)生力的作用時間，增大物體出手時的動能。

2.2.3 物體出手時的腕關(guān)節(jié)角度 對表4中數(shù)據(jù)進行分析可知:在物體出手的瞬間，幼兒的腕關(guān)節(jié)是明顯小于180°的。說明在將物體拋出時，幼兒會無意識地屈腕將物體下扣，這樣會使物體拋出時的高度降低，縮短在空中的飛行時間，從而使物體的拋出距離減短。從不同年齡段的數(shù)據(jù)可看出隨年齡的增長這種屈腕的程度在逐漸減小，拋出物體時的動作趨于完善，使物體的拋出距離可隨之增加。

表3 不同年齡段幼兒最后用力時肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)的角度

表4 物體出手時的腕關(guān)節(jié)角度

2.2.4 投擲完成所需時間 對表5中數(shù)據(jù)進行分析可知:投擲完成所需的時間具有隨年齡的增長而減小的趨勢。因被拉長的肌肉具有隨著時間的延長其彈性形變的能力下降的現(xiàn)象即肌肉的松弛效應(yīng)。因此在引臂時肌肉被拉伸后，其張力會隨時間的延長而下降，故時間越短，肌肉產(chǎn)生的彈性勢能利用率也就越高;反之，則能量損耗增加，彈性勢能的利用率也就會隨之降低［10］。所以所用時間的縮短也是動作完善的表現(xiàn)，也是身體協(xié)調(diào)性提高的表現(xiàn)。

表5 投擲完成所需得時間

2.2.5 轉(zhuǎn)體動作發(fā)展情況 從表6可見，幼兒在3歲及以前投擲過程中沒有轉(zhuǎn)體動作，從4歲開始出現(xiàn)即有了“側(cè)向投擲”動作特征即軀干的轉(zhuǎn)體動作，軀干的后傾旋轉(zhuǎn)加大最后用力的工作距離，增加身體對物體所做的功;同時軀干的旋轉(zhuǎn)還可使腰部肌肉拉伸產(chǎn)生彈性勢能，最后用力時將其釋放一同作用于物體，加大物體出手時的動能。從表5中還可看出隨年齡增長有轉(zhuǎn)體動作的幼兒比例增大。在4歲左右時有轉(zhuǎn)體動作中的男女比例相差不大，但從5歲開始男生所占比例要明顯高于女生。這種差異也是男孩投擲距離遠于女孩的主要原因之一。因為扭轉(zhuǎn)可以加大身體將下肢力量傳遞給上肢的效果，增加出手投擲力量，進而增加遠度。

表6 不同年齡段出現(xiàn)轉(zhuǎn)體人數(shù)百分比

2.3 幼兒投擲遠度變化情況

從表7的研究結(jié)果可見，隨著月齡的增加，幼兒網(wǎng)球投擲遠度有了明顯的增加，3歲以后男孩網(wǎng)球投擲遠度明顯強于女孩，而且隨著年齡的增加遠度增加得更加明顯，說明在投擲技能的發(fā)展程度上男孩優(yōu)于女孩。

表7 幼兒網(wǎng)球擲遠測試結(jié)果(m)

3 結(jié)論

1)2～6歲幼兒在投擲動作發(fā)展中男女在投擲遠度上性別差異逐漸明顯。

2)隨著年齡的增長幼兒引臂和最后用力時肩、肘關(guān)節(jié)角度均有逐漸變大的趨勢，4歲以后關(guān)節(jié)角度增加得愈加明顯。

3)物體出手瞬間幼兒有明顯的屈腕動作，但隨年齡的增長這種屈腕的程度在逐漸減小。這種改變可使物體拋出時出手角度更合理，增加拋出遠度。

4)幼兒在3歲以前投擲過程中沒有轉(zhuǎn)體動作，從4歲開始出現(xiàn)“側(cè)向投擲”動作特征。軀干的后傾旋轉(zhuǎn)加大最后用力的工作距離，進而增加投擲遠度。在4歲左右時有轉(zhuǎn)體動作中的男女比例相差不大，但從5歲開始男生所占比例要明顯高于女生。

5)隨著年齡的增長幼兒投擲所需時間逐漸減短，能夠更有效地將肌肉的彈性勢能轉(zhuǎn)換為物體的動能。

［1］ 李 靜.山東省3－10歲兒童動作發(fā)展研究［J］.山東體育學院學報，2009，25(4):47－50.

［2］ 閆紅光，王 新.體育運動基本動作原理與分析［M］.沈陽:沈陽體育學院教務(wù)處，2007.

［3］ 王 新，關(guān) 欣.1到6歲健康幼兒行走步態(tài)特征分析［J］.北京體育大學學報，2012，35(7):66－73.

［4］ AD Okely ＆ ML Booth.Mastery of fundamental movement skills among children in New South Wales［J］.Sci Med Sport，2004，7(18):358－372.

［5］ 王 新，鄭錫銘.幼兒跑步能力差異性的生物力學分析［J］.沈陽體育學院學報，2010，29(4):81－84.

［6］ Louise L.Hardy，Lesley King，Louise Farrel，et al.Fundamental movement skills among Australian preschool children［J］.Journal of Science and Medicine in Sport，2010，13:503－508.

［7］ Stsnsfield B W.Hiliman S J，Hazlewood M E，et al.Normalization of gait data in children［J］.Gait posture，2003，17:81－87.

［8］ 劉 卉.上肢鞭打動作技術(shù)原理的生物力學研究［J］.體育科學，2004，24(11):7－13.

［9］ AD Okely，ML Booth.Mastery of fundamental movement skills among children in New South Wales［J］.Sci Med Sport，2004，18(7):358－372.

［10］ 樊江波，任愛君，劉惠芳.3～11歲兒童投擲沙包動作發(fā)展研究［J］.中國學校體育，2010，28(12):12－17.