多刻度足球球门训练法对射门命中率的影响分析

付 超

潍坊工程职业学院，山东 潍坊 262500

多球门训练法是广泛应用于世界各大足球俱乐部的训练方法，球员需要针对不同尺寸大小的球门完成进球，以控制射门精度，提高进球效率。由于我国足球场地基础设施建设较为落后，在小场地内布置多尺寸球门并不实际，采用刻度法限制球门大小成为了普遍的选择，多刻度球门训练法应运而生。该训练方法通过对球门设置多个刻度，完成对球门大小的控制，由教练员辅导运动员完成多种面积球门的射门练习，从而增强足球运动员的脚下控制能力，提高对足球的精确控制水平，进而增强运动员的射门稳定性。一般而言，在实际中随着比赛强度的不断上升，运动员面临的防守强度逐步加强，在禁区边缘一般会被2～6 个防守球员阻挡射门路线，进攻运动员还需要考虑守门员的位置，实现高水平的射门，除了高难度的旋转球外，还可以通过小角度的出球位置实现，多刻度足球球门训练法较好的复刻了运动员在实际比赛中遭遇的防守状况，帮助足球运动员明晰进攻目标。鉴于此，本文将从理论分析的角度分析多刻度足球球门在我国足球实践中的适用性，观察多刻度球门训练能否增强球员的射门命中率。

1 多刻度足球球门训练法的数理分析

1.1 二维分析

根据人体科学认知理论，足球射门训练的主要原因在于人体运动的“动态残留”，即以往训练的过程可以帮助肌肉产生“记忆性习得”，从而在射门动作时协调上下肢和各个肌群完成高质量射门，但黄寿军（2018）的研究中指出，由于我国足球训练基础落后，缺乏高水平的青少年足球教练，许多青少年在足球射门训练中养成了不规范的发力习惯，在射门时仅仅依靠小腿和踝部发力，尽管能命中射门，但由于没有调动全身机体，尤其是核心肌群的控制细胞，在射门时往往“脚下没谱”，仅仅能够控制足球运动的大致方向，导致射门训练的效果不尽人意。对此，采用多刻度球门训练有助于增强运动员在训练中的人球结合能力。假定足球运动员作为进攻圆柱体（Cylinder Principle），由髋部到球门两侧的扇形区域即为球员的参照区域，所谓参照区域是指，当进攻足球运动员进入射门距离后，由眼部到球门两侧边缘形成的“视觉参照”区域，球员在选择出球过程中，要充分考虑参照区域内部的所有阻碍物体，从而选择最优出球路线。显然，参照区域越大，球员的出球选择越多，对此本文需要引入扇形面积公式：

公式（1）中，α 即为运动员的观测视野最大角度，根据柏延洋等（2019）的足球运动员视觉研究可知，运动员在大禁区边缘中心点（距离球门16.5m）的最大水平观测角为79°、在点球点（距离球门11m）的最大水平观测角度为116°，随着运动员不断深入禁区内部，大约在球门前2.27m 达到人体双眼极限视度（Edge eye diopter），即双眼水平最大视角188°。根据F-MARC（FIFA-Medical Assessment and Research Centre，世界足联医学评估与研究中心）所发布的研究报告可知，2017 年度欧洲五大联赛球员的射门点与球门的平均距离为15.7m，由此可以推算得知运动员的最大水平观测角度为84°，对应出球面积为180.6m2，在标准足球场内部，大禁区面积为665.28m2（40.32m*16.5m），从而推导得到，优秀职业运动员的出球面积仅为0.27 个大禁区大小，还需要面临大量防守运动员和守门员的限制。在训练过程中，通过将球门横向刻度缩小至4.83m，即可达到上述出球面积的限制，从而帮助运动员模拟真实比赛中的出球位置，达成模拟实战过程。

1.2 三维关系

在二维分析的基础上可以得知，通过缩小球门的横向宽度可以近似模拟运动员在84°观测视角下的出球面积，但同时也需要考虑到，运动员在射门时面临的球门是纵向的矩形区域，球员射门后球往往处于飞行状态，而并非简单的地面滚动，球的飞行轨迹切实处于三维空间之中，仅仅缩小球门的横向宽度，并不能帮助球员严格控制出球高度。在现代足球运动中，通过脚步的精确控制足球旋转实现球的离心运动，从而对完成越过人墙的旋转球有着重要的战术意义。刘鸿优（2017）指出，著名足球运动员贝克汉姆的“圆月弯刀”和C·罗纳尔多的“电梯球”都是球队的重要任意球武器，通过缩小球门高度帮助运动员实现对出球高度的严格控制，能够帮助球员完成更具威胁的任意球，射门的角度和位置更加出其不意。由此，本文进一步对多刻度球门训练法的三维情况进行分析，由于球员射门时以球门的四个角作为参照，实际进攻的目标属于典型的四棱锥结构，由此可以引入四棱锥体积公式：

公式（2）中，V 是球员射门空间，S 是指球门面积，h 是指球员离球门下缘的直线距离（球门与地面垂直）。由公式（2）可见，足球运动员在面对缩小刻度的球门时，射门的空间四棱锥实际上是等比例缩小的球门大小，在球员离框距离相对固定的情况下，缩小球门大小可以大幅降低球员的出球体积，从而控制球员的出球高度和范围，进而增强球员小范围射门的能力。

2 实验对象与实验方向

2.1 实验对象

实验招募了潍坊工程职业学院的40 名大学生足球运动员，男女各20 名，均为大一年级的足球特长生，具备一定的足球基础水平，且普遍具有良好的依从性，此前从未参与过类似实验。运动员主要射门的脚均为右脚，受试过程遵从自愿、自主原则，在确定接受实验后签订了受试知情书。40 名受试运动员根据性别分别分为实验组（男子）、实验组（女子）、对照组（男子）、对照组（女子）四个组别，每组10 人。受试运动员的基本情况如表1 所示。

表1 受试球员的基本情况

2.2 实验方法

对比实验过程中，秉持控制变量的原则，尽可能防止运动员在实验期内受到其他因素影响，安排运动员进行相对一致的体能水平训练和课程训练，在饮食条件方面统一安排，从而配合运动训练实现其他变量的无偏影响。在实验开始前，实验组与对照组均进行了一周的适应性训练，通过资深教师的训练规划和理论辅导，使得每一个运动员均能够正确掌握射门发力方法，且对实验中的各项训练计划充分理解，保证在实验期内能够熟练掌握实验计划，正确且有效的完成实验。

多刻度足球球门训练总期限为10 周，每周训练5 天，每天训练6 组。实验在两个标准大小的足球训练场地进行，根据理论分析的结论，实验分别设置了1.63*4.82（2/3 面积球门）和0.81*2.41（1/3面积球门）的球门刻度，要求实验组完成标准面积、2/3 面积和1/3 面积球门各30 组射门训练，对照组完成标准面积球门90 组射门训练，实验组和对照组的每组射门必须充分发力，球正确射入门内（刻度球门需正确射入刻度内部），训练过程均由实验人员监督并记录，保证实验组与对照组训练强度一致，两个训练场地分别进行男子训练与女子训练，从而保证运动员训练过程中心无旁骛。实验结束后，两个组别的运动员均正常进行个人活动，在10周的实验期内不存在实验者因训练而出现伤病的情况。

为了分析实验后射门水平的变化，本文借鉴曹磊（2017）研究中采用的统计方法，采用无守门员的16.5m 直线射门测试，在大禁区外侧边缘设置了5个点，每个点4 球，运动员必须在100 秒内完成20次射门，每个射门点需要进行正脚背射门、脚背内侧射门、脚背外侧射门、脚尖射门的四类方法射门，射门过程均由实验人员严格监控并记录命中率。此外，本文除了测试运动员16.5m（大禁区外缘）射门命中率外，还通过帧数为120 帧/秒的JVC 高速摄影机拍摄并观察了实验组和对照组成员的射门速度（足球脱离脚尖至球门的时间），并在球门内部设置了9 个红点，通过运动员对具体红点的命中率分析球员的固定目标命中水平。由此，实验需要对比运动员实验前和实验后的三个指标差异，分别是射门命中率、射门速度和固定目标命中率。从而全面分析多刻度足球球门训练法对足球运动员射门命中率的影响。

3 实验结果分析

3.1 射门命中率对比结果

对照实验运动员的射门命中率对比分析结果如表2 所示，在进行10 周的多刻度足球球门训练后，采用多刻度足球球门训练的实验组和采用标准球门射门训练的对照组运动员，两方16.5m 的直线射门命中率度均有显著提升。从男子组的命中率提升情况来看，男子实验组经过实验后的射门命中率显著高于实验前（＜0.01），男子对照组组经过实验后的射门命中率显著高于实验前（＜0.01），两个组别通过训练均显著增强了运动员的远射射门命中率；从女子组的命中率提升情况来看，女子实验组经过实验后的射门命中率显著高于实验前（＜0.01），女子对照组组经过实验后的射门命中率显著高于实验前（＜0.01），训练效果基本与男子组一致。两个性别的实验组实验后命中率均高于对照组，说明多刻度足球球门训练法的效果更强，对足球运动员射门命中率的影响更显著。

表2 射门命中率对比结果（n=40）

3.2 射门速度对比结果

根据JVC 高速摄影机分析得出运动员射门速度对比分析结果如表3 所示，在进行10 周的多刻度足球球门训练后，采用多刻度足球球门训练的实验组男子与女子的16.5m 的直线射门速度有显著提升，而采用普通训练的对照组男子与女子运动员均无显著提升。从男子组的命中率提升情况来看，男子实验组经过实验后的射门速度显著高于实验前（＜0.01），男子对照组组经过实验射门速度无显著变化（＞0.05），多刻度足球球门训练法提升了运动员射门时的发力水平，增强了运动员对球的控制水平；从女子组的射门速度提升情况来看，女子实验组经过实验后的射门速度显著高于实验前（＜0.01），女子对照组组经过实验后的射门速度无显著差别，这一分析结果说明，尽管普通训练和多刻度足球球门训练均能够增强运动员的命中率水平，但相比于普通训练，多刻度足球球门训练对运动员的射门即时发力水平要求更高，更需要运动员实现更快速的出球，故对运动员射门精度的影响更有效。

表3 射门速度对比结果（n=40）

3.3 固定目标命中率对比结果

在直线射门的基础上，本文在球门设置了6 个红色目标，球员需根据教练指令射中目标，该实验主要分析运动员的精确命中能力变化，对比分析结果如表4 所示，在进行10 周的多刻度足球球门训练后，采用多刻度足球球门训练的实验组男子与女子运动员的固定目标命中率出现了极为显著的提升，而采用普通训练的对照组男子与女子运动员均无显著提升。从男子组的固定目标命中率情况来看，男子实验组经过实验后的固定目标命中水平显著高于实验前（＜0.01），男子对照组组的固定目标命中水平无显著变化（＞0.05），多刻度足球球门训练法针对运动员的细微球处理能力实现了有益的改进，对运动员的脚下控制能力提升显著；从女子组的固定目标提升情况来看，女子实验组经过实验后的固定目标命中率显著高于实验前（＜0.01），女子对照组组经过实验后的固定目标命中率无显著差别。此外，固定目标命中率中还出现了不同于此前测试的情况，女子实验组的固定目标命中水平在实验前后均强于男子实验组，这一结果或许与女性心态更为稳健，力量控制更为精确有关，这说明多刻度足球球门训练有助于运动员提升射门时的空间感和稳定性，对脚下的控制水平有着潜在的帮助。

表4 固定目标命中率对比结果（n=40）

4 结论

为提升足球运动员比赛中面对小角度、低入射面积足球球门的射门能力，多刻度足球球门训练法应运而生。多刻度足球球门训练法通过对标准球门等比例标识刻度，缩小球员圆柱体与球门的对应面积，从而加强射门难度。本实验招募40 名足球运动员随机分为实验组与对照组，分别设置了1.63*4.82（2/3 面积球门）和0.81*2.41（1/3 面积球门）的球门刻度，要求实验组完成标准面积、2/3 面积和1/3 面积球门各30 组射门训练，对照组完成标准面积球门90 组射门训练，实验总计10 周，每周训练5 天，通过对比实验和数理分析的方式比对多刻度足球球门训练与普通球门训练后运动员的射门命中率变化。研究结果证明，多刻度足球球门训练显著增强了足球运动员的射门命中率、射门速度和固定目标射门能力，该方法在男子与女子运动员中具备相似的推动效果，有助于运动员提升射门时的空间感和稳定性，能够显著增强运动员的射门感知水平。