基于“会能度”分类的运动技能难易度解析（三）

董文梅

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

电高于拍蝇虫动作的5块肌肉的均分肌电(肱三头肌除外)，这说明网球大力发球肌肉用力更大，这与网球大力发球所用的动作时间长、包含的动作元素多有关。

肌肉贡献率的比较

从图6中可以看出：拍蝇虫时主要靠肱三头肌和背阔肌两块肌肉完成动作。从图7中可以看出：网球大力发球主要靠掌前肌、腹直肌、胸大肌和肱三头肌4块肌肉完成且其肌肉用力比较平均。这说明拍蝇虫与网球大力发球肌肉的参与度不同。网球大力发球需要更多的肌肉参与以保障发球的预先肌肉初长度和出球速度，这也表明参与运动的肌肉数量多是影响运动技能复杂性的因素之一。

3.3.2其它四组动作的肌电分析：

走与竞走：选取肌肉的原则是右侧髋、膝、踝关节起主要作用的浅层原动肌，所选取肌肉为：肱二头肌、臀大肌、股直肌、股二头肌、胫骨前肌和小腿三头肌。

通过对走与竞走积分与均分肌电和肌肉贡献率的分析中看出：在走与竞走的一个动作周期中。竞走所选6块肌肉的积分肌电和均分肌电都大于走的6块肌肉的积分肌电和均分肌电，这说明尽管两者的动作十分相似，但竞走肌肉的总用力和单位时间用力大于走的肌肉总用力和单位时间用力。因此，可以说竞走对肌肉的工作要求更高。竞走与走的主要作用肌均是股直肌、小腿三头肌和臀大肌，但竞走动作更主要的是靠股直肌发力完成，这说明竞走与走的动作非常相似，竞走比走复杂的因素在于肌肉的用力较大。

推门与篮球双手胸前传球：选取肌肉的原则为右臂关节起主要作用的浅层原动肌，所选取肌肉为：三角肌前部、肱二头肌，肱三头肌，尺侧腕伸肌，指总伸肌和桡侧腕。

从对推门与篮球双手胸前传球积分与均分肌电和肌肉贡献率的分析中看出：双手胸前传球所选6块肌肉在单位时间内的用力要远远高于推门时6块肌肉在单位时间内的用力，说明传球动作对各肌肉的动作能力要求更高，在推门动作中主要发力的肌肉是肱二头肌，桡侧腕肌和尺侧腕伸肌，在篮球双手胸前传球的动作过程中，6块肌肉在传球过程中都发挥了很重要的作用，其肌肉贡献率基本一致，这说明篮球双手胸前传球较推门动作复杂的原因在于肌肉的用力大并且参与做功的肌肉多。

踢腿与足球脚背正面踢球：选取肌肉的原则是右侧踝、肩、髋、膝关节和左侧膝，踝关节起主要作用的浅层原动肌，其选取的肌肉分别为：小腿三头肌(右)，背阔肌(右)，股直肌(右)、腹直肌(右)，股直肌(左支撑腿)和胫骨前肌(左)。

从对踢腿与足球脚背正面踢球积分与均分肌电和肌肉贡献率的分析中看出：脚背正面踢球时所选6块肌肉的积分肌电和均分肌电都明显高于踢腿动作时6块肌肉的积分肌电和均分肌电，这说明脚背正面踢球6块肌肉的用力无论是在总的动作时间内还是在单位时间内都大于踢腿动作6块肌肉的用力。踢腿和脚背正面踢球时，股直肌和背阔肌都发挥了重要的作用，不同的是在脚背正面踢球时，左侧支撑腿的股直肌也发挥了重要的作用，从而形成了强有力的左侧动作支撑，这说明脚背正面踢球比踢腿动作复杂的原因在于肌肉的用力大并且参与做功的肌肉多。

普通跨越与跨步跳：选取肌肉的原则为右肩、膝，髋关节起主要作用的浅层原动肌，其选取的肌肉分别为：肱二头肌、臀大肌、股直肌、股二头肌、胫骨前肌和小腿三头肌。

从对普通跨越与跨步跳积分与均分肌电和肌肉贡献率的分析中看出：跨步跳时所选6块肌肉的均分和积分肌电都要高于普通跨越6块肌肉的均分和积分肌电，这说明跨步跳相对普通跨越更为复杂，对各肌肉的要求更高且各肌肉在单位时间内要做的功更多。普通跨越发力的肌肉为股直肌、小腿三头肌、臀大肌和股二头肌，跨步跳发力的肌肉为股直肌、小腿三头肌、臀大肌、股二头肌和胫骨前肌，这说明跨步跳相对普通跨越复杂的原因在于肌肉的用力大并且参与做功的肌肉多。

3.3.3肌电分析的结果

从对上述五组动作的肌电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一定的完成动作的难度，完成动作产生的难度可能与参与肌肉的多少、肌肉用力的大小有关。复杂的动作参与的肌肉会多一些，肌肉的用力大，简单的动作参与的肌肉会少一些、肌肉的用力小。

3.4肌电与运动学分析的共同规律

通过对实验中五组技能的运动学和肌电特征分析发现：运动技能不仅与日常生活中的动作技能有着密切关系，而且这种密切程度即相似程度并不相同。例如，竞走与走、普通跨越与跨步跳的各项参数相似程度较高，原因在于竞走、跨步跳的难度较小，拍蝇虫与网球的大力发球的各项参数相似程度较低。原因在于网球的大力发球难度较大。

4结论

4.1“会能度”表示运动技能从不会到学会之间难易程度的特征值，特征值越大，运动技能越容易学会，特征值越小，运动技能越难学会。运动技能“会能度”是运动技能分类的新视角，是进一步揭示运动技能教与学规律的理论基础。

4.2运用行家调查法和数理统计的方法可以计算出运动技能的“会能度”。

4.3本文采用了生物力学和肌电测试同步分析的方法，实验结果表明，该种方法的设计方案合理、可操作性强、实验成本较低，实现了对运动技能“会能度”的解析，为运动技能教学原理的研究奠定了基础。

4.4运动技能“会能度”与日常生活中动作技能的相似程度有关，与日常生活中的动作技能相似程度高的运动技能难度低，与日常生活中的动作技能相似程度低的运动技能难度大。

4.5运动技能“会能度”与动作本身的特点有关，包括：1)与动作技能本身的复杂性有关。2)与参与肌肉的多少、肌肉用力的大小有关。3)与完成动作的时间，速度有关。

(北京体育大学人事处博士后科研流动站100004)