运用运动生物力学原理分析纠正学生实心球投掷常见错误

（安吉县安城中学 浙江 湖州313308）

实心球是国家体质健康标准的测试项目，往往也是初中学生体育中考项目之一。实心球的出手速度、高度、角度三因素直接决定成绩的好坏，其中最关键的因素是出手速度。出手速度的原动力是由下肢的蹬撑形成的合力送达腰部，再通过腰部传递到肩部、臂部、腕部，最终形成高效鞭打，将实心球从头顶上方抛出。

运动生物力学原理和人类动作技术发展规律告诉我们，人类具有“下肢发展优先于上肢”的规律。所以学生对需要全身参与的投掷动作组合技术的掌握，往往上肢的动作技术不如下肢动作技术学习掌握得快，且往往会出现一些蹬地不充分、力量传递技术动作衔接不畅或速度减慢，不能很好的传递蹬地力量导致投掷成绩不佳的现象。因此，在实心球的教学中就必须要有很强的针对性，在教学实心球投掷动作技术时，不仅要运用运动生物力学原理分析错误动作产生的原因，有的放矢的进行技术分解细化教学，还要注意上肢、腰部与下肢整体动作技术的有效衔接。

1、下肢动作技术是动力产生的来源

1.1、下肢发力的受力分析

以“左脚在前右脚在后站立身前自然持球”起始姿势为例，动作开始时，双手上举后引至头后，使人体形成最佳反弓姿势，右脚蹬地发力瞬间，左脚前脚掌支撑，右脚用前脚掌充分蹬伸，左右二脚同时发力后形成合力传递至髋部，并通过髋关节依次传递到躯干、肩关节、肘关节，最后腕关节以最快速度发力鞭打，将实心球向前上方抛出。整个过程，身体各部分的发力顺序和有效衔接非常关键。

1.2、下肢动作技术的常见错误及纠正

（1）左腿弯屈支撑。

原因与后果：

不明白实心球投掷的力学原理。在右腿发力时，如果左侧腿弯屈，就会迫使身体重心降低并前移超过支撑点，或身体重心左移偏离两脚所形成的人体支撑面，这样就无法有效形成右腿蹬地左腿撑地时两脚作用于地面所受地面反作用力的最大合力，更无法有效的把这个合力通过髋关节依次传递到躯干、肩关节、肘关节，最后通过腕关节以最快速度发力鞭打。

纠正方法：

两脚前后开立，双手撑腰，重心落在右脚上，然后在右脚蹬地发力的瞬间，左脚撑住地面形成腿伸直姿势，往上顶。

（2）臀部后坐。

原因与后果：

前后二脚之间的距离过长，左脚撑地力度过大；或右脚未能充分蹬地。会影响力量传递速度和效率，影响投掷实心球的出手高度。

纠正方法：

教师根据学生身体形态、柔韧性和力量等特点，协助学生尝试确定最适合自己的两脚前后站立时的距离。练习时帮助者站在练习者侧面，一手扶住练习者后背，帮助练习者进行顶髋动作练习，并要求练习者的双手触及前上方适宜高度的标志物。

1.3、需要发展的下肢力量练习

（1）原地负重提踵练习：轻负重快速度，提踵练习时身体尽量向上伸展；

（2）原地纵跳摸高：高度适宜即可；

（3）负重半蹲跳：轻负重快速度，跳起后身体尽量向上伸展；

（4）原地弓步交叉跳：两脚弓步开立间距适宜即可，跳起后身体尽量向上伸展。

2、腰腹部是动力传递的纽带

2.1、腰腹部的受力分析

腰腹部是链接上下肢的中间环节，是下肢力量上传到上肢的纽带，在实心球投掷中，主要作用是把腿部传递上来的合力按照实心球投掷时需要的合理方向向肩关节传递，而这个传递过程需要后腰肌和腹肌的先后合理有效收缩来完成。

2.2、腰腹部动作技术的常见错误及纠正

腰腹部发力不足或发力时机不对。

原因与后果：

（1）腰腹部力量不足；

（2）对投掷实心球力学原理认知不够；

（3）神经系统支配能力差。

会影响腰部在投掷过程中的有效连接作用，进而影响力量传递速度和效率，影响投掷实心球的出手速度。

纠正办法：

（1）腰腹部力量练习；

（2）讲解实心球投掷的力学原理，并固定学生腰腹部不让其发力的情况下尝试投掷实心球，去体会腰腹部发力在投掷中的重要作用；

（3）按照投掷实心球的腰部用力特点做辅助练习。

2.3、需要发展的腰腹部力量练习

（1）仰卧起坐；

（2）俯卧向上抬上体；

（3）仰卧二头起；

（4）持球仰卧垫子上以投掷实心球动作投排球给站立在前方的同伴。

3、上肢技术动作是获得最快出手速度的关键

3.1、手臂后引球动作的受力分析

后引球是球经体前举起后至头上方，向后引至人体成反弓姿势（反弓所形成的姿态取决于学生个体的腰腹部和背部肌肉力量以及韧带韧性和脂肪层厚度等因素），此时躯干、肩部、大小臂等部位超越器械时的最佳位置和形态，以大小臂夹角最为关键。而大小臂夹角大小决定着：大小臂张开时的弹力、引球做功的力矩大小、做功距离的长短和手臂以及腕部发力形成最后鞭打力的大小。因为，它们的共同作用决定着引球反弓动作技术的效率，最终决定着实心球出手初速度的快慢。

运动生物力学研究表明：在实心球投掷技术的引臂环节，大、小臂之间的夹角大于120°且小于150°时，做功力臂最长且最有利于挥臂发力，在此种条件下投掷实心球时所产生的初速度才可能最大。

3.2、手臂动作技术的常见错误及纠正

（1）持球后引不充分或是上肢用力过早。

原因与后果：

柔韧性过差或动作不协调。如果后引不充分，在前抛实心球过程中对球做功距离就会缩短，影响出手速度并影响投掷远度。如果上肢用力过早，就不会形成最有效的自下而上的“鞭打”动作，纯粹靠上肢发力，从而影响实心球的出手速度与远度。

纠正方法：

双手后引握肋木，后引时腹肌有明显拉伸感，充分体会送髋、挺髋、制动、挥臂鞭打动作，体会自下而上的发力感觉。

站在低单杠的外侧，双手抓住杠面，两脚左右开立比肩稍宽，向身后移动至身体与地面成45°，成俯撑姿势；下腰成反弓状，悬垂放松；然后通过下肢发力至双手，站起成开始姿势。

（2）投掷时肘关节过早下降或摔小臂现象，造成出手角度过小。

原因和后果：

实心球投掷动作异于生活中常态动作。球出手时肩部前移过早，上臂用力不当，或投掷实心球时过早低头，会导致抛球速度慢和实心球出手点低。

纠正方法：

先播放较为规范的投掷实心球技术动作录像，后让学生慢动作体会投掷实心球时较合理的肘关节运行轨迹，学习时动作由慢到快，逐渐体会掌握并形成正确技术动作的动力定型。同时投掷实心球时二眼朝前上方看。

（3）投掷实心球时腰腹发力与两臂鞭打用力不协调。

原因与后果：

神经传导系统反应不够灵敏，实心球投掷技术未形成正确动力定型。投掷实心球时，完全靠双臂的力量将球抛出，没有形成由下而上的腰部带动双臂的鞭打动作和全身依次协调发力。致使力量传递速度降低造成力量损失，影响实心球出手速度。

纠正方法：

先进行徒手练习，注意蹬地、送髋、收腹，以腰腹部带动肩部，以肩部带动双臂及腕部鞭打协调发力投球。然后逐步选用轻、重实心球进行练习。

3.3、需要发展的上肢力量练习

（1）双手持哑铃或其它合适重物屈伸肘关节练习；

（2）双手持实心球，以肩关节为轴直臂进行鞭打练习；

（3）双手持杠铃杠平卧体操凳，手臂由头后下方迅速举至垂直于上体方向。

4、腕指关节动作控制投掷方向的关键

4.1、持球控球动作的受力分析

根据运动生物力学原理，要使物体运动就得在物体上施加力的作用。如果要使实心球向前运动，那么最好是在实心球的后下方合适位置施加一个通过实心球圆心的力，才能发挥力的最大作用。一般而言左右两大拇指的角度不能大于60°；在双手把球以合适握紧度握住的前提下，双手适度后仰，掌心空出，球落在掌根以上部位。但在实际操作中，如何更好地发挥力的最大作用，需要根据学生的手掌大小、手指长短、手腕手指力量强弱、手腕手指的柔韧性等来确定具体的手腕后仰角度、手指张开角度以及持球部位等，所以绝不能用同一标准来要求所有学生。

另外，在实心球的最后用力阶段如何发力？手腕有一个鞭打动作，鞭打的方向决定着实心球的飞行角度和方向。在鞭打的瞬间手腕退让，手指拨球，使两个力交汇形成作用于球心的合力。为了使手指把球拨得更快，手指和前臂之间的角度一般应大于150°，且指向出球方向，这样的合力应该才可能是最大的。

4.2、腕指动作技术的常见错误及纠正

（1）、投掷实心球时腕指用力过小。

原因与后果：

①持球时，五指过于放松；②手指、手腕肌肉力量比较差。都将不利于有效控制实心球，并影响实心球投掷的出手速度和角度。

纠正方法：

①要求双手握球时手指肌肉应适度紧张；②用超重的实心球或铅球进行抓握练习发展手指、手腕力量，还可以做俯卧撑，甚至手指俯撑。

（2）腕关节未甩腕拨指。

原因与后果：

在最后出手瞬间，没有意识到甩腕拨指，做最后的鞭打动作。将不利于有效控制实心球，并影响实心球投掷的出手速度和角度。

纠正方法：

①持球原地对地面进行甩腕拨指练习；②人体前倾站立墙边用手指做推离人体离开墙边的练习。

总之，在投掷实心球的教学中，只要教师搞清楚实心球投掷技术动作的力学原理和动作技术学习发展的规律，尽量选用接近实心球投掷动作技术的进行辅助练习，就能更好地纠正学生学习中的错误动作，帮助学生更快的掌握实心球投掷技术。其它体育运动技能的教学也是如此。