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运动技能学会的难易度解析既是对运动技能本质的探索,也是对体育学理研究的进一步深化。运动技能学会的难易度制约着体育教学中教学时数的长短、教材的排列方式和教学方法的使用。目前,体育学科尚未对运动技能的难易度问题进行深入研究,运动学习与控制的研究中虽然略有涉及,但并未探讨与运动技能难度相关的因素,通过查阅资料发现,运动技能难度是一个涉及多学科的十分复杂的问题,真正明确运动技能难度还需经历较长的时间。
本论文以中小学体育教学中的运动技能为研究对象,在依据运动技能的“会能度”将运动技能划分为会与不会没有明显区别,中间型、会与不会有明显区别三种类型的基础上,解析与运动技能学会的难易度即“会能度”相关的因素,为进一步揭示运动技能的本质,建立运动技能教与学的理论并解决体育教学实践中的问题奠定科学基础。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象:中小学体育教学中常见的运动技能,
1.2 研究方法
1.2.1 文献资料法:查阅与本论文有关的大量国内外研究文献,其涉及面主要有:体育教育学、教育心理学、运动技能学,动作学习与控制、认知心理学和神经生物学等研究领域。了解体育教学的历史与现状及国内外有关运动技能的相关研究。
1.2.2 运动录像影片解析法、肌电图数字化分析法:用高速摄像机和肌电测试仪,同时测试普通走——竞走、普通跨越——跨步跳,踢腿——脚背正面踢球、推门——篮球双手胸前传球、拍蝇虫与网球发球五组动作,用影片解析仪对拍摄影片所得的数据进行解析,用DASYLab Demo 7.0软件对测试所得肌电图进行数字化分析。
2 运动技能“会能度”的解析方法
2.1 生物力学平面拍摄与肌电测试
2.1.1 实验假说 运动技能来源于日常生活中的动作技能,但有些运动技能的复杂程度又远远高于日常生活中的动作技能,或有些运动技能和日常生活中的动作技能又无明显区别。运动技能的复杂程度即“会能度,可能与日常生活中动作技能的相似程度、完成时间,参与运动肌群的多少和大小以及关节运动的轨迹、速度、角度等因素有关。本实验将选取代表日常动作技能的走、跳、踢、推,鞭打动作和与之相似的运动技能进行比较,分析日常技能与运动技能的异同,从而解析运动技能的难易度。
2.1.2 实验对象 河北师范大学体育学院运动训练系足球专业、网球专业、篮球专业和田径专业(竞走,跳远)的学生各2人,共10人(均为二级运动员)。
2.2 实验数据的解析过程
运用Ariel影片解析系统对所拍的录像进行分析,经过图像的采集、剪辑以及数据的解析与平滑处理等步骤,获得表明动作特征的运动学指标,采用DASYLab Demo7.0软件对测试所得到的肌电图进行数字化分析,获得表明动作特征的肌电指标。
3 解析结果的分析与讨论
3.1 五组动作的选取
本实验选取代表日常动作技能的走、跳、踢、推、鞭打动作和与之相似的运动技能,通过比较日常技能与运动技能的异同来解析运动技能的难易度。在充分考虑实验可行性的基础上,分别选取了拍蝇虫——网球大力发球、走——竞走,推门——篮球双手胸前传球、踢腿——足球脚背正面踢球和普通跨越与跨步跳五组动作来进行运动学和肌电的同步分析。
3.2 运动学分析
通过Ariel影片解析系统对所拍的录像进行分析,分别获取了五组动作的动作图片,拍蝇虫与网球大力发球右肩、肘,腕关节位移对比图和速度对比图。走与竞走右脚、踝关节位移对比图和右脚、踝、髋关节最大速度数值,推门与篮球双手胸前传球推门瞬间与球出手瞬间右肩、肘、手关节速度数值、踢腿与足球脚背正面踢球右脚、膝、髋关节位移对比图和速度对比图。普通跨越与跨步跳右脚、膝、髋关节位移对比图和速度对比图。针对所获得的数据进行分析,得出了共同的规律,由于篇幅的限制以拍蝇虫与网球大力发球为例进行具体说明:
3.2.1 拍蝇虫与网球大力发球
右肩、肘、腕关节的速度的比较
从图1,图2和图3中可以明显看出:在网球大力发球动作中右肩,肘、腕关节的速度远远高于拍蝇虫右肩,肘,腕关节的速度。这也说明网球大力发球动作比拍蝇虫动作复杂的原因之一是动作速度快。
3.2.2 其它四组动作的运动学分析
走与竞走:普通走与竞走右脚、踝关节移动的轨迹变化趋势一致,竞走右脚、踝关节移动的轨迹长,关节活动的幅度大,竞走的速度要快于普通的走,这说明竞走比走复杂的因素之一在于速度。
推门与篮球双手胸前传球:篮球双手胸前传球动作中球出手瞬间右肩、右肘和右手的速度远远高于推门瞬间右肩、右肘和右手的速度,这从一个侧面说明了篮球双手胸前传球的动作较推门的动作复杂。
踢腿与足球脚背正面踢球:脚背正面踢球右脚,膝、髋关节的速度高于踢腿时右脚、膝,髋关节的速度,这也是脚背正面踢球比踢腿动作复杂的原因之一。
普通跨越与跨步跳:完成跨步跳的时间比完成普通跨越的时间短。跨步跳右脚、膝、髋位移比普通跨越相对应的数值较大,说明了跨步跳时,关节的移动幅度大,技能复杂性高,跨步跳右脚、膝、髋关节的速度远远高于普通跨越右脚、膝、髋关节的速度,这也是跨步跳相对普通跨越复杂的原因之一。
3.2.3 运动学分析的结果
从对上述五组动作的运动学分析中发现了共同的规律:运动技能比与之相似的日常生活技能有了难度。完成动作产生的难度可能是由于动作的构成元素较多、关节活动幅度大、完成动作的时间短或完成动作的速度快。
综合起来讲,运动技能的“会能度”与运动技能本身的复杂性有关。动作的复杂性是指运动技能包含动作元素的多少,包含的动作元素越多,需要完成动作的注意越多,运动技能越复杂,包含的动作元素越少,需要完成动作的注意越少,运动技能越简单。同时,运动技能的“会能度”与完成动作的时间、速度、关节的活动幅度有关。
3.3 肌电特征分析
通过采用DASYLab Demo7.0软件对测试所得到的肌电图进行数字化分析,分别获取了五组动作所选6块肌肉的积分与均分肌电对比图以及肌肉贡献率对比图。由于篇幅的限制仅以拍蝇虫与网球大力发球为例进行具体说明并阐述五组动作在肌电的分析过程中所呈现出的共同规律。
3.3.1 拍蝇虫与网球大力发球积分与均分肌电的比较
从图4和图5中可以看出:网球发球所选6块肌肉的积分肌电都高于拍蝇虫动作所选6块肌肉的积分肌电,网球发球5块肌肉的均分肌
本论文以中小学体育教学中的运动技能为研究对象,在依据运动技能的“会能度”将运动技能划分为会与不会没有明显区别,中间型、会与不会有明显区别三种类型的基础上,解析与运动技能学会的难易度即“会能度”相关的因素,为进一步揭示运动技能的本质,建立运动技能教与学的理论并解决体育教学实践中的问题奠定科学基础。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象:中小学体育教学中常见的运动技能,
1.2 研究方法
1.2.1 文献资料法:查阅与本论文有关的大量国内外研究文献,其涉及面主要有:体育教育学、教育心理学、运动技能学,动作学习与控制、认知心理学和神经生物学等研究领域。了解体育教学的历史与现状及国内外有关运动技能的相关研究。
1.2.2 运动录像影片解析法、肌电图数字化分析法:用高速摄像机和肌电测试仪,同时测试普通走——竞走、普通跨越——跨步跳,踢腿——脚背正面踢球、推门——篮球双手胸前传球、拍蝇虫与网球发球五组动作,用影片解析仪对拍摄影片所得的数据进行解析,用DASYLab Demo 7.0软件对测试所得肌电图进行数字化分析。
2 运动技能“会能度”的解析方法
2.1 生物力学平面拍摄与肌电测试
2.1.1 实验假说 运动技能来源于日常生活中的动作技能,但有些运动技能的复杂程度又远远高于日常生活中的动作技能,或有些运动技能和日常生活中的动作技能又无明显区别。运动技能的复杂程度即“会能度,可能与日常生活中动作技能的相似程度、完成时间,参与运动肌群的多少和大小以及关节运动的轨迹、速度、角度等因素有关。本实验将选取代表日常动作技能的走、跳、踢、推,鞭打动作和与之相似的运动技能进行比较,分析日常技能与运动技能的异同,从而解析运动技能的难易度。
2.1.2 实验对象 河北师范大学体育学院运动训练系足球专业、网球专业、篮球专业和田径专业(竞走,跳远)的学生各2人,共10人(均为二级运动员)。
2.2 实验数据的解析过程
运用Ariel影片解析系统对所拍的录像进行分析,经过图像的采集、剪辑以及数据的解析与平滑处理等步骤,获得表明动作特征的运动学指标,采用DASYLab Demo7.0软件对测试所得到的肌电图进行数字化分析,获得表明动作特征的肌电指标。
3 解析结果的分析与讨论
3.1 五组动作的选取
本实验选取代表日常动作技能的走、跳、踢、推、鞭打动作和与之相似的运动技能,通过比较日常技能与运动技能的异同来解析运动技能的难易度。在充分考虑实验可行性的基础上,分别选取了拍蝇虫——网球大力发球、走——竞走,推门——篮球双手胸前传球、踢腿——足球脚背正面踢球和普通跨越与跨步跳五组动作来进行运动学和肌电的同步分析。
3.2 运动学分析
通过Ariel影片解析系统对所拍的录像进行分析,分别获取了五组动作的动作图片,拍蝇虫与网球大力发球右肩、肘,腕关节位移对比图和速度对比图。走与竞走右脚、踝关节位移对比图和右脚、踝、髋关节最大速度数值,推门与篮球双手胸前传球推门瞬间与球出手瞬间右肩、肘、手关节速度数值、踢腿与足球脚背正面踢球右脚、膝、髋关节位移对比图和速度对比图。普通跨越与跨步跳右脚、膝、髋关节位移对比图和速度对比图。针对所获得的数据进行分析,得出了共同的规律,由于篇幅的限制以拍蝇虫与网球大力发球为例进行具体说明:
3.2.1 拍蝇虫与网球大力发球
右肩、肘、腕关节的速度的比较
从图1,图2和图3中可以明显看出:在网球大力发球动作中右肩,肘、腕关节的速度远远高于拍蝇虫右肩,肘,腕关节的速度。这也说明网球大力发球动作比拍蝇虫动作复杂的原因之一是动作速度快。
3.2.2 其它四组动作的运动学分析
走与竞走:普通走与竞走右脚、踝关节移动的轨迹变化趋势一致,竞走右脚、踝关节移动的轨迹长,关节活动的幅度大,竞走的速度要快于普通的走,这说明竞走比走复杂的因素之一在于速度。
推门与篮球双手胸前传球:篮球双手胸前传球动作中球出手瞬间右肩、右肘和右手的速度远远高于推门瞬间右肩、右肘和右手的速度,这从一个侧面说明了篮球双手胸前传球的动作较推门的动作复杂。
踢腿与足球脚背正面踢球:脚背正面踢球右脚,膝、髋关节的速度高于踢腿时右脚、膝,髋关节的速度,这也是脚背正面踢球比踢腿动作复杂的原因之一。
普通跨越与跨步跳:完成跨步跳的时间比完成普通跨越的时间短。跨步跳右脚、膝、髋位移比普通跨越相对应的数值较大,说明了跨步跳时,关节的移动幅度大,技能复杂性高,跨步跳右脚、膝、髋关节的速度远远高于普通跨越右脚、膝、髋关节的速度,这也是跨步跳相对普通跨越复杂的原因之一。
3.2.3 运动学分析的结果
从对上述五组动作的运动学分析中发现了共同的规律:运动技能比与之相似的日常生活技能有了难度。完成动作产生的难度可能是由于动作的构成元素较多、关节活动幅度大、完成动作的时间短或完成动作的速度快。
综合起来讲,运动技能的“会能度”与运动技能本身的复杂性有关。动作的复杂性是指运动技能包含动作元素的多少,包含的动作元素越多,需要完成动作的注意越多,运动技能越复杂,包含的动作元素越少,需要完成动作的注意越少,运动技能越简单。同时,运动技能的“会能度”与完成动作的时间、速度、关节的活动幅度有关。
3.3 肌电特征分析
通过采用DASYLab Demo7.0软件对测试所得到的肌电图进行数字化分析,分别获取了五组动作所选6块肌肉的积分与均分肌电对比图以及肌肉贡献率对比图。由于篇幅的限制仅以拍蝇虫与网球大力发球为例进行具体说明并阐述五组动作在肌电的分析过程中所呈现出的共同规律。
3.3.1 拍蝇虫与网球大力发球积分与均分肌电的比较
从图4和图5中可以看出:网球发球所选6块肌肉的积分肌电都高于拍蝇虫动作所选6块肌肉的积分肌电,网球发球5块肌肉的均分肌