□陳周業(yè)（上海體育學(xué)院上海200438）

對小學(xué)生上手投擲動作中肘關(guān)節(jié)的運(yùn)動學(xué)分析

□陳周業(yè)（上海體育學(xué)院上海200438）

本研究對1-5年級50名男生的上手投擲動作進(jìn)行了三維高速錄像拍攝和三維運(yùn)動學(xué)解析，探討了小學(xué)生上手投擲動作中肘關(guān)節(jié)的運(yùn)動學(xué)特征，得出以下結(jié)論：在投擲距離方面，小學(xué)1-5年級男生隨著年齡的增大投擲距離也增大，而且各年級之間的增長幅度較大，但是與日本小學(xué)生相比我國小學(xué)生的上手投擲能力差距較大。在動作發(fā)展方面，隨著年齡的增加，肘關(guān)節(jié)的運(yùn)動范圍，最大角速度和最大速度等指標(biāo)均呈現(xiàn)出增大的趨勢，表明小學(xué)階段是上手投擲動作發(fā)展的重要階段。從動作發(fā)展的進(jìn)程來看，三年級是小學(xué)階段上手投擲動作發(fā)展的分水嶺，一至三年級是上手投擲動作的快速發(fā)展期，三至五年級動作發(fā)展速度相對緩慢。

小學(xué)男生上手投擲肘關(guān)節(jié)運(yùn)動學(xué)

1、前言

動作發(fā)展是指人的動作行為發(fā)生連續(xù)、持續(xù)的與年齡相關(guān)的變化。動作發(fā)展學(xué)是重要的體育學(xué)科研究領(lǐng)域之一，它不但可以應(yīng)用在診斷異常或病態(tài)的動作發(fā)展，以達(dá)到預(yù)防及治療效果，還能促進(jìn)動作學(xué)習(xí)。兒童期是動作形成和逐步發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，此時(shí)期動作能力的發(fā)展對兒童身體發(fā)展和未來運(yùn)動能力的發(fā)展以及運(yùn)動人才的培養(yǎng)都具有重要意義。本研究以小學(xué)一到五年級男生上手投擲為研究切入點(diǎn)，對小學(xué)兒童上手投擲動作發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行探討，分析兒童投擲過程中肘關(guān)節(jié)動作發(fā)展規(guī)律，從而使我們能更好的設(shè)置中小學(xué)投擲方面的體育課程，選擇相應(yīng)的教學(xué)方法，為更好地促進(jìn)少年兒童的健康成長提供有益的參考。

2、研究對象與方法

2.1、研究對象

以上手投擲動作肘關(guān)節(jié)的運(yùn)動學(xué)特征為研究對象。以1-5年級各10名，共50名小學(xué)男生為測試對象，他們的基本情況如表1。

表1　測試對象基本情況（n=50）

2.2、研究方法

（1）錄像拍攝法。

測試對象要求：測試時(shí)身體狀態(tài)良好，無重大病史，測試前24小時(shí)未從事劇烈運(yùn)動。被測試者首先進(jìn)行15分鐘的熱身運(yùn)動，再進(jìn)行兩次試投網(wǎng)球練習(xí)之后，將測試對象投擲手的腕關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)處貼上反射點(diǎn)后開始進(jìn)行測試。測試時(shí)，每個測試者站在起擲線前，以1米為半徑的圓為投擲區(qū)，向垂直于起擲線的前方進(jìn)行兩次全力試投，測量其兩次投擲距離并進(jìn)行拍攝。

三維高速錄像拍攝：2臺攝像機(jī)（CASIO EX-FH25）水平固定于三腳架上，置于測試者的右側(cè)5.8米和后方5.8米處，主光軸距地面高1.2米。兩臺攝像機(jī)設(shè)定統(tǒng)一的拍攝頻率為125Hz/s，快門速度為1/1000秒。拍攝時(shí)，首先將點(diǎn)陣放于投擲圈中央實(shí)施校標(biāo)后，開始拍攝，在每次投擲前點(diǎn)亮LED燈一次，用于兩臺攝像機(jī)的同步解析。

（2）錄像解析法。

用德國simi圖像分析系統(tǒng)對研究所需參數(shù)進(jìn)行了運(yùn)動學(xué)解析。解析范圍：從測試對象準(zhǔn)備好投擲姿勢到球出手瞬間這段時(shí)間內(nèi)的肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)運(yùn)動參數(shù)。

2.3、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)法

采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件對小學(xué)1-5年級男生間各指標(biāo)進(jìn)行了平均值的差異性檢驗(yàn)。

3、結(jié)果與分析

3.1、對小學(xué)1-5年級男生之間投擲距離的比較分析

在體育教學(xué)活動中上手投擲是常用的基本動作技能之一，能夠讓學(xué)生熟練掌握和合理安排上手投擲動作的活動對于少年兒童積極參與學(xué)校社區(qū)的體育活動是十分重要的。本文主要分析小學(xué)1-5年級男生的上手投擲動作上肢關(guān)節(jié)的運(yùn)動學(xué)特征，探討運(yùn)動指標(biāo)的變化和各個年級之間的差異。

表2　小學(xué)1-5年級男生之間投擲距離（m）

由表2、表3可知，1-5年級男生之間的投擲距離存在顯著性差異，并且隨著年級的增高投擲距離的平均值也越大。各年級投擲平均距離為一年級7.66米、二年級9.61米、三年級11.32米、四年級12.57米、五年級16.42米。一年級男生的平均投擲距離約為7.66米，五年級男生的平均投擲距離接近16.42米為一年級男生平均投擲距離的2倍。隨著年齡的增長，可以看出青少年兒童的運(yùn)動能力開始發(fā)展并逐漸成熟起來，生理成長和運(yùn)動發(fā)展經(jīng)歷在影響孩子的運(yùn)動方式方面起到根本作用。

表3　不同年級男生投擲距離的差異性檢驗(yàn)n=50

有日本學(xué)者對日本小學(xué)生的上手投擲網(wǎng)球進(jìn)行了測試，其測試結(jié)果如表2所示。從中日小學(xué)生的投擲距離對比來看，日本小學(xué)生的投擲距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國小學(xué)生，這說明我國小學(xué)生的投擲能力較差，在學(xué)校體育中應(yīng)該加強(qiáng)小學(xué)生的投擲能力的教學(xué)和練習(xí)。在日本，有很高的棒球競技水平和廣泛的群眾基礎(chǔ)，而且投擲項(xiàng)目的普及率較高，日本人從小就較多地接觸投擲方面的項(xiàng)目，這可能是導(dǎo)致日本小學(xué)生的投擲距離要遠(yuǎn)大于上海市的小學(xué)生的主要原因。

3.2、對小學(xué)階段肘關(guān)節(jié)運(yùn)動特征的比較分析

上手投擲動作作為人類的一項(xiàng)基本動作，在投擲類項(xiàng)目如標(biāo)槍、球類項(xiàng)目如手球、網(wǎng)球、羽毛球等項(xiàng)目中頻繁使用的一項(xiàng)基本動作。上手投擲需要身體上肢、軀干和下肢的協(xié)調(diào)一致的配合完成，且投擲最后的發(fā)力順序原則遵循從下到上的原則，即從腿到髖、腰、胸然后到上臂、手的協(xié)調(diào)用力。由于少年兒童年紀(jì)較小，對上手投擲動作的認(rèn)知有限，和身體機(jī)能發(fā)育協(xié)調(diào)性不是很好，導(dǎo)致最后的發(fā)力不流暢，因此在兒童階段很難較好地完成這一動作，即使到成人階段，也有部分人不能很好地完成。時(shí)的工作距離增大，從而增加肌肉對物體產(chǎn)生作用的時(shí)間，增大物體出手時(shí)的動能。引臂結(jié)束時(shí)四年級的男生開始有了肘關(guān)節(jié)上翻的意識，并形成了動作定型。在這種姿勢下，軀干向前扭轉(zhuǎn)帶動上臂水平內(nèi)收，與此同時(shí)，肘關(guān)節(jié)的主動“翻肘”動作使得上臂旋外動作更大，使得手臂對物體的鞭打更加有力。而且最后用力階段投擲臂不僅要完成轉(zhuǎn)肩翻肘動作，使投擲臂和物體處于“鞭打”前的正確位置，增加最后用力的工作距離，而且要參與“鞭打”投擲動作，為提高出手初速度創(chuàng)造條件，尤其是肘關(guān)節(jié)要完成由屈曲到伸展的反關(guān)節(jié)運(yùn)動，這時(shí)對肘關(guān)節(jié)在高速運(yùn)動中精確完成自身動作提出很高要求。從整體上講隨著年齡的增大肘關(guān)節(jié)運(yùn)動范圍，運(yùn)動最大速度也不斷增大，上肢“鞭打”動作得到逐漸完善和提高。

表4　肘關(guān)節(jié)角度運(yùn)動特征n=50

從表4差異性檢驗(yàn)的結(jié)果可以看出，除了引臂結(jié)束時(shí)肘關(guān)節(jié)角度出現(xiàn)轉(zhuǎn)折的是在四年級以外，其余的各項(xiàng)指標(biāo)如出手瞬間肘關(guān)節(jié)角度、運(yùn)動范圍、肘關(guān)節(jié)最大角速度、肘關(guān)節(jié)最大速度出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)均在是三年級，所以三年級是小學(xué)生上手投擲動作發(fā)展的重要分水嶺。一至三年級各個指標(biāo)的增長幅度較大，屬于動作發(fā)展的較快階段，三至五年級的增長幅度相對較小，動作發(fā)展相對較平緩。因此在教學(xué)過程中的對一至二年級學(xué)生教學(xué)應(yīng)該注重學(xué)生的動作學(xué)習(xí)，四年級和五年級學(xué)生可以多進(jìn)行身體協(xié)調(diào)性練習(xí)，并適當(dāng)增加他們的力量等身體素質(zhì)。

4、結(jié)論

（1）在投擲距離方面，中國小學(xué)生1-5年級男生在投擲動作發(fā)展中的投擲距離隨著年齡的增大距離也增大，而且各年級之間的增長幅度較大，但是與日本小學(xué)生相比我國小學(xué)生的上手投擲能力差距較大；

（2）在動作發(fā)展方面，隨著年齡的增加，肘關(guān)節(jié)的運(yùn)動范圍，最大角速度和最大速度等指標(biāo)均呈現(xiàn)出增大的趨勢，表明小學(xué)生階段是上手投擲動作發(fā)展的重要階段；

（3）從動作發(fā)展的進(jìn)程來看，三年級是小學(xué)上手投擲動作發(fā)展的分水嶺，一至三年級是上手投擲動作的快速發(fā)展期，三至五年級動作發(fā)展速度相對緩慢。

由表4中可知引臂結(jié)束時(shí)的肘關(guān)節(jié)角度、出手瞬間肘關(guān)節(jié)角度、運(yùn)動范圍、肘關(guān)節(jié)最大角速度、肘關(guān)節(jié)最大速度5項(xiàng)指標(biāo)均顯示出隨著年齡的增大而提高的趨勢。這表明小學(xué)生階段是上手投擲動作發(fā)展的重要階段。所以，在兒童階段，應(yīng)該加強(qiáng)上手投擲動作的指導(dǎo)和練習(xí)。

結(jié)合對視頻的仔細(xì)觀察分析：小學(xué)一至三年級男生都處于快速發(fā)育時(shí)期，在引臂結(jié)束時(shí)的肘關(guān)節(jié)角度沒有充分打開，肘關(guān)節(jié)角度較小很難充分的利用手臂的長度使得投擲臂的屈肌一直處于緊張狀態(tài)加大了最后用力翻肘的難度，導(dǎo)致對最后用力不利。而且一至三年級的男生協(xié)調(diào)性較差使得肘關(guān)節(jié)低于腋窩，使得身體肌肉對物體做功的時(shí)間減少。4-5年級投擲者上肢在引臂結(jié)束時(shí)處于水平外展、旋外、伸肘姿勢，引臂結(jié)束時(shí)肘關(guān)節(jié)的角度越大則用力

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1006-8902-（2016）-09-ZQ

陳周業(yè)（1974-），男，漢，山東萊蕪，副教授，博士，上海體育學(xué)院，研究方向：體育教育訓(xùn)練學(xué)。