项群训练理论下跳水运动员起跳技术的运动学分析

文 / 贺帅

将运动项目进行类属聚合的行为称之为项群，而项群训练理论就是对项群训练规律进行准确的阐述。也就是说专项理论和常规训练理论之间的桥梁和纽带就是项群理论构建的，该理论可以在同一项群内不同项目规律的阐述。唯美性项群是项群理论下跳水项目的典型特点，运动员既要完整地完成技术动作，又要努力塑造视觉的美感。整个跳水的动作流程是由诸多连贯动作构成，比如最基础的起跳、连接、空中技巧、对目标的判断、打开和进水等，这些技术动作具有连贯性，决定比赛胜负的关键因素就是起跳质量的高低。本文将深度研究项群训练理论下跳水运动员起跳技术的运动学。

1 研究背景

力量和速度是项群训练理论重要因素。力量是决定竞技体育运动成绩的重要体能因素，比如跳水运动中的起跳技术，就需要足够的腿部力量。由此，力量自然成为判断身体训练水平的关键指标。快速力量是指神经肌肉系统将蕴藏的力量以最快速度发挥出来，而爆发力又是快速力量的核心部分。目前，爆发力的定义还不完全统一，主要表现为两种阐述：解释一：爆发力＝力量×速度，也就是P＝F ×V，突出速度和力量的完美配合，让肌肉的收缩功率发挥到最大，以此评价爆发力；解释二：爆发力可以视为一种力的梯度，即力对时间的一阶导数。抛开以上两种解释，爆发力在本质上是运动员运动单步工作在最短的时间内完成，把肌肉最大的收缩速度发挥出来，把部分运动负荷消除掉，让人体肌肉力量达到最大化，爆发力大小与速度力量和恒定负荷关系密切，而且成正向比例。该理论的核心就是反应外界的刺激能力、快速完成动作的能力和位移的速度能力。这种因素在跳水运动的起跳技术中效果尤为明显。

在跳水运动中，起跳动作的质量是决定整个跳水过程技术水平高低的重要因素，良好的连接技术也是一个转化的技巧，即把起跳阶段获取的动量矩转化为空中动作的能力，简单地说，空翻的速度慢是因为连接不到位，导致空翻速度大减，不能达到充分入水，入水效果自然不理想。所以，起跳和连接技术是跳水取得好成绩的重要保障。同时起跳和连接质量不佳也会造成动作不稳定，直接影响比赛的成绩，所以，项群训练理论中的 力量和速度配合的训练在该项目中的应用效果显著。本文通过运用生物力学中运动学的分析模式，进行起跳技术运动力学的分析，以促进比赛水平的提升。

2 研究对象

本研究对象是2015年全国跳水冠军赛男子10米跳台总决赛的8名参赛运动员，分别为：四川的运动员A和运动员F；陕西的运动员B；山东的运动员C；广东的运动员D和运动员E；北京运动员G和运动员H。

3 研究方法

3.1 文献资料法

利用搜索相关的关键词，比如对运动学中的起跳、跳水等关联词语的搜索，在互联网的各个文献数据平台，以及线下的各类图书馆等查阅相关文献。在查阅的诸多文献中，以起跳和跳台跳水为搜索目标的文献结果大约307条，还有84条是以运动学为目标搜索，利用对这些有效资料实施读取、分类、筛选、整理以及最后的分析总结，深入而全面地对我国跳水运动员现状进行了解，借鉴其中的经验和有效数据以及启发。通过跳水项目以及起跳技术的研究后，奠定了选题和撰写的基础。

3.2 录像解析法

利用摄像机进行运动员在比赛中起跳动作的拍摄。将拍摄的图片通过APAS(Ariel Performance Analysis System)进行以运动学为课题的深度研究，对运动学进行全方位解释，通过本文研究对象的实施深度解析和进行运动学研究，通过解析8名运动员起跳运动技术图片获取不可少的数据。

3.3 数理统计法

在Excel表格中录入解析后的数据，并进行有效整理，按照研究要求制作图表进行描述。相关性分析(Kendall's tau _b)51可以借助统计软件SPSS17.0进行，P＜0.05显示存在相关性，相关系数与相关性成正比。

3.4 逻辑分析法

通过大量阅读文献、分析和处理数据，对研究课题的思考和认知得到深化，在男子10米跳台跳水起跳动作技术的研究上，提出了研究的重点和方向，并且通过每个运动员的跳台跳水起跳动作运动学特点进行因素分析，力求大幅度提升跳台跳水运动的质量，取得良好的比赛成绩[1]黄晨.我国优秀男子跳台跳水运动员高难度动作的生物力学监控[D].石家庄:河北师范大学,2014(05):15-17.。

4 结果与分析

4.1 起跳的运动特征分析

起跳环节是跳水运动中极其重要的技术，起跳的质量影响跳水的水平发挥，直接影响比赛成绩，所以，跳水运动的关键技术环节就是起跳。跳台跳水项目，起跳动作是关键中的关键。只有起跳质量高、抛物线合理，方可在后续的空中动作和入水环节发挥出高水平。在这点上，国家跳水队张挺教练的观点认为：运动员起跳动作的质量和稳定性对比赛的胜负有决定性的影响。所以，务必对起跳动作进行不懈的训练和规范。业界专家曾经将跳水动作的起跳环节总结为四点：第一，初速度和足够的高度是人体向上腾起的关键保障；第二，起跳角的动量是决定人体绕横轴翻转的质量；第三，坚决避免运动员碰跳台，以确保身体与台缘距离的合理性；第四，以人体腾空为前提，确保不同组别动作初始状态的连续性[2]郭梁,邹亮畴.国内优秀男子跳板跳水运动员起跳技术的运动学分析[J].研究报告,2010(02):0158-04.。

4.2 动作完成质量与排名关系的分析

通过表1中各个组别进行跳水动作选择的人数显示，本研究对象的8名运动员都100%选择了307C动作，所以，本文设定的研究对象为男子10米跳台跳水的起跳技术目标为中等难度，难度系数约为3.4。运动员F在六轮的比赛总得分为冠军，但在完成307C这个动作的分数则是排名第二，运动员H六轮比赛的总分数排名第四，而在307C的动作中高出第二名10分，以103分的成绩排名第一，由此可见，并非总分排名高就意味所有动作都完成得好。

表1 不同组别选择跳水动作的人数

4.3 运动学参数与成绩关系的分析

运动员H在307C动作中，在分数上排名第一，在其他运动生物力学中的运动学参数也排在第一。根据对每名研究对象以分数名次、运动学参数差异性的关联性分析，得出结论：第一，运动成绩与下蹲的距离以及蹬伸的时间密切相关；第二，起跳的高度与y轴的蹬伸距离和腾空时间密切相关；第三，下蹲距离与蹬伸时间、y轴蹬伸距离以及腾空时间密切相关；第四，所用的下蹲时间与y轴蹬伸距离密切相关；第五，下蹲的平均速度与腾空时间密切相关；第六，y轴蹬伸距离与y轴的腾空距离、蹬伸时间密切相关；第七，y轴腾空距离与腾空时间密切相关。

通过对每名研究对象以分数名次、运动学参数差异的相关性分析，并进行得分成绩名次与下蹲距离名次的关联性分析显示：得分成绩名次与下蹲距离名次P＝0.024＜0.05，显示下蹲距离与得分成绩名称密切相关，对应的系数为0.667，对应的系数在0.4～0.7之间，关联度为中度；同时说明，下蹲距离长短与得分的高低有关。运动学参数排名如表2所示。

注：(1)在表2中是按照每个研究对象的重心进行运动学参数的有效分析后；(2)表2中的数据都是参数的排名顺序以及得分的公布；(3)一般是前面名次运动员的蹲伸时间越短，排名在前的都是高成绩的运动员，其他参数都是排名靠前的参数越大。

表2 每名运动员在307C动作以得分和不同运动学参数的名次排名

4.4 运动学参数相关分析

通过分析每名研究对象的得分成绩名次、运动学参数差异的关联性，同时调查研究得分成绩名次与蹬伸时间关联性得知，P＝0.012＜0.05是得分成绩名次与蹬伸时间名次，也就是两者间是正向比例关系，相关系数为0.741；也就是越短的蹬伸时间，得分越高。通过分析研究对象得分成绩名次、运动学参数的差异性相关因素，同时通过调查分析腾空时间名次、蹬伸时间和下蹲距离名次得知，P＝0.01＜0.05是蹬伸时间名次与下蹲距离名次，表现为两者间密切相关，呈现高度相关的0.931的相关系数，蹬伸时间名次与y轴蹬伸距离名次P＝0.025＜0.05，可见两者间密切相关，表现为中度相关的0.652的相关系数；下蹲距离与腾空时间名次P＝0.047＜0.05，两者之间具备相关性，相关系数呈现0.561。

4.5 缓冲阶段运动学特征分析

这个环节的过程是倒立停稳之后完成肩、膝关节和肘的屈曲度。调查结果表明，完成缓冲时运动员A得到缓冲动量矩最大化，为61.3kg·m2/s，比较其他七名运动员，更有利于完成推手离台动作，运动员B次之，为57.1kg·m2/s，获得缓冲矩力最小的是F运动员，仅为54.2kg·m2/s。足以说明在8名研究对象中，不同结果因素缓冲末的肌肉动作表现为差异性的功率和效果。具体体现在不同关节的角度、水平速度、垂直速度和缓冲角的差异明显。

研究数据显示，运动员B的各个身体关节呈现很小的角度，其中肘关节为144.3°，膝关节为44.8°，身体缓冲幅度极大，在发力时有很大能量产生。但因为较小的肩关节，身体大幅度前倾，表现为36.7°的缓冲角，在8个人中B运动员的水平速度最高，为-1.36m/s，但不具备垂直速度。会影响到离台后抛物线的弧度，难以有理想的起跳高度，虽然会在最后产生时刻有很大的缓冲动量，但对动作质量提升没多大益处，反倒是水平运动量增加入水时的水花大小。

4.6 离台阶段运动学特征分析

离台阶段是指运动员从缓冲末端到离台瞬间完成的时间。研究数据显示，在离台那一刻，8名研究对象比缓冲末都减小了肩关节的角度，并且前移了重心、下降了重心高度，明显变化了起跳角度，这些因素都对起跳质量优劣有影响。在离台的瞬间，运动员A和运动员D肩角分别为156.7°和145.8°，比起缓冲末没有明显变化，这导致两人离台重心高度较高，分别为0.88m和0.83m。在离台末，两个人的身体伸展幅度大，能够充分打开，两个人的髋关节角度分别为165.3°和163.7°，足以显示，推手离台后未曾马上屈髋收腿完成抱腿动作，让身体上升的时间和空间得以增加。运动员E与运动员A表现为相似的动作，但动作细节不够好。运动员B在离台阶段肩角没有明显变化，但因为缓冲阶段是很小的肩角，身体大幅度前倾，呈现很低的身体重心并且离台远，仅有39.6°的起跳角，促进了他水平速度的增加，是8个人中最高的-2.28m/s，但向上的垂直速度不快，会降低最后的腾空高度和延长滞空时间。但离台的动作中，该运动员的肩关节的屈曲幅度较大，是8个人当中髋关节角度仅为154.4°，呈现最小，该运动员在8个人中，体现 最小的垂直速度，在8个人中他的垂直速度也最小，仅为-0.26m/s。

5 结论与建议

5.1 结论

研究结果显示，影响10m跳台跳水运动水平的主要因素，可能是与起跳过程中的下蹲距离和蹬伸时间密切相关。也就是说，在起跳阶段专业、良好的下蹲摆动，对于男子10米跳台跳水的成就而言，具有极大的促进作用；10m跳台跳水起跳动作中，蹬伸的时间越短，所取得的比赛成就就越好。由此可见，项群训练理论的力量和速度的结合训练，可以增加这方面的技能[3]杨强.对我国优秀跳台跳水运动员动作稳定性的探讨[J]游泳,2012,6.。在缓冲阶段，运动员肘、膝关节较小的角度和很大的肩关节角度，能够增加身体重心下降的高度，有助于获取最大的缓冲动量矩，让起跳动能增加。

5.2 建议

跳水运动实践显示，起跳过程中只有运动员具备较强的腿部力量，才可以达到下蹲距离长和起跳蹬伸时间短的技术要求，因此在平时的训练中，可以借鉴项群训练理论，加强腿部力量的训练，在训练中力求下蹲充分和更短的蹬伸时间，以提升整体的跳水运动成绩。