排球技术环节力学分析在普修课扣球教学中的运用

　　排球课是体育院系普修课教学的重要课程之一，排球技术教学在整个教学过程中占有重要地位。其中，扣球技术是最复杂、最难掌握的基本技术之一。从动作结构上划分，扣球技术包括准备姿势、助跑、起跳、空中击球、落地 5 个环节。教学中部分学生虽然能较好的掌握扣球技术，但上网扣球时还是有力量用不上，有时会感觉用力很大，但扣出的球没有力量。针对这个问题，在排球普修课扣球技术教学中，在一般常规的教学方法基础上，要加重针对每个技术环节的力学分析，使学生能更深层次地理解正确的扣球技术、知道扣球技术中各个环节的力学原理，加快学生的扣球技术掌握时间和技术的运用效果，有效地提高教学质量和教学效果。

　　1、　研究方法

　　本文采用教学实验法、数理统计法、对比分析法等研究方法，设计了实验方案，实施了 2 轮次教学对比实验，对技评、达标考核成绩进行了统计与分析。

　　2、　教学实验设计

　　2.1　实验对象

　　实验对象为河北体育学院体育教育专业 2011 级 1 班（26 人，对照班）、5 班（24 人，实验班），均为女生；2012 级3 班（25 人，对照班）、4 班（26 人，实验班），均为男生。

　　2.2　实验条件的控制

　　实验前，对实验班和对照班基础情况（入学文化成绩、身高、100m 跑、排球专项测验等指标）进行了调查。经统计学检验，实验班和对照班在智力、排球专项基础、身体素质和身体条件等方面均无显著性差异（P>0.05），说明起始实验条件基本相同，实验分组较为合理。

　　教学实验过程中均采用统一教学大纲、同样教学进度和同等授课时数。由笔者和另外一名教师分别承担实验班和对照班教学。事先不对学生介绍教学方法，按常规要求在规定时间内进行教学，课外不安排任何练习内容，并控制实验班和对照班学生就实验方面问题的交流探讨，确保学生投入学习精力的一致性，确保实验条件的均等。

　　2.3　实验设计与进行

　　对照班，按常规模式进行授课。实验班，除采用常规的教学方法外，加入扣球技术教学力学分析并进行技术动作教学。扣球力学分析要点包括以下 5 方面。

　　2.3.1　扣球技术主要有准备姿势、助跑、起跳、空中击球、落地 5 个环节组成。助跑过程要体现步幅由小到大，重心由高到低，速度由慢到快的特点。根据球的位置，以连贯的步数与速度接近球，选择好合适的起跳点、击球点，恰当的起跳时机、击球时机，动作协调、连贯有力。分析讲解时重点突出扣球动作完成效果的好坏，取决于助跑起跳的衔接、助跑起跳与空中挥臂击球动作的协调配合。从扣球技术动作结构基本因素关系看，助跑步幅、重心、速度、起跳时机、起跳点等因素是可控的，踏跳发力是可提高的。挥臂击球效果如何，取决于击球时机、挥臂轨迹、击球点、挥臂速度及全身的协调用力（腰腹带动的挥臂力量），挥臂速度和击球力量又决定了扣球的力量，这些因素也是可控的。（图 1）

　　2.3.2　扣球力量大小与助跑起跳关系。起跳是助跑制动时，利用下肢猛烈蹬地而产生地面对人体的支撑反作用力及上体和手臂向上做加速动作而引起的向下的惯性力，通过支点作用于地面产生的支撑反作用力。这些支撑反作用力和重力的合力产生，可使人体向上的加速度推动人体跳离地面。根据 F=R-W（F 为合力，R 为支撑反作用力，W 为重力）即人体跳离地面的合力 F 是支撑反作用力 R 和重力 W的差。下肢各关节肌群的蹬地爆发力越大，地面产生反作用力越大，身体重心离开地面的加速度也越大，跳离地面就越高。上体和手臂的加速度越快，地面的支撑反作用力就越大，跳离地面的速度也越快。另外，支撑反作用力的水平分力，使人体获得向后的加速度，以减小向前的冲力（即助跑速度），垂直分力和重力的合力，使人体获得向上的弹跳力。所以，在助跑阶段必须掌握好速度先慢后快、步子由小到大的节奏，重心下降，身体后倾，减小起跳时蹬地力，做好制动动作。起跳时，加大下肢的蹬地力，加快上体和上肢的上摆，获得适宜的助跑速度与弹跳力。

　　2.3.3　扣球力量大小与鞭甩挥臂关系。从力学观点看，一个链状物体，在质量大的一端，先做加速运动，在制动过程中，其动量向游离端传递，使其末梢部分产生极大的运动速度，这即是鞭打动作的力学原理。扣球挥臂鞭打动作的力量传递，是通过各关节相互作用力的冲量来实现的，起止于相临环节肌肉的收缩力，使远端环节产生加速度，而远端环节的惯性力，又通过收缩着的肌肉及骨作用于近端环节，使其产生制动，在制动过程中，近端环节的动量又传递到远端环节。在扣球挥臂过程中，附在上肢各环节的肌肉都依次收缩，经各环节的动量叠加，使身体获得巨大的动量和速度。所以，扣球起跳腾空后，身体成反弓形，便于击球时的躯体和上肢做相对运动，以加大挥臂距离、上体和手臂的振幅及加快手臂挥动速率。击球时，由腰腹发力，上臂带前臂，前臂带手腕的抽打动作，使全身的协调力量集中于手上，加大击球力量。

　　2.3.4　扣球力量大小与击球手臂挥动轨迹的关系。根据线速度是角速度和转动半径的乘积，即 V= 　R（V 为线速度， 为角速度，R 为轨迹半径）。在挥臂的角速度不变的情况下，挥动越直，击球点越高，挥动半径越大，线速度越大，扣球也就越有力。因此，在挥臂初期，手臂的弯曲是必要的，这样缩短手臂以肩为轴的转动半径，减小转动惯量。提高转动的角速度，随之伸肘加长转动半径，增加挥臂的线速度。

　　2.3.5　扣球力量大小与挥臂速度的关系。击球是应用力学中的碰撞原理进行的。根据动量定理：F·T=MV。（F 为力量大小，T 为击球时间，M 为排球质量，V 为初速度），扣球时给球的力量越大，触球时间越短，球的初速度越快，则球的运动速度越大，扣出的球越有攻击性。

　　3、　结果与分析

　　3.1　扣球 4 个技术环节技评考核成绩结果比较

　　从表 1 统计结果可以看出，实验班的挥臂动作（挥臂速度、轨迹、时机、击球点）、协调用力与对照班相比有非常显著性的差异（P<0.01），助跑起跳、包球实打差异不显著（P>0.05）。

　　3.2　教学比赛扣球技术情况统计结果对比

　　每轮实验后，将实验班与对照班学生各分成 4 组，每班各组之间进行 2 场 5局的教学比赛。通过统计，实验班在比赛中扣球的技术统计情况明显好于对照班。（表 2）

　　3.3　期末扣球考核成绩对比

　　实验班的教学实践，收到良好的教学效果，在期末扣球单项成绩对比中，实验班高于对照班。第 1 轮的扣球技术考核中实验班优良率比对照班高 32.1%，及格率高 12.5%，经 X2检验，P<0.05；第2 轮的扣球考核中实验班优良率比对照班高 17.4%，及格率高 8.0%，经 X2检验，P<0.05。2 轮实验后检验结果均表明，实验班与对照班存在着显著性差异，实验班的成绩明显高于对照班。

　　4、　结论与建议

　　4.1　将力学知识贯穿于扣球技术教学中，有利于提高教学质量和教学效果。

　　4.2　可使初学者尽快地掌握正确的扣球技术，深刻领会扣球技术原理，有效提高学生的扣球技术运用能力。

　　4.3　对技术动作的力学分析，不仅适合于扣球技术的教学，而且可以运用到排球技术的传球、垫球、发球、拦网的技术教学中。

　　参考文献：
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　　[3] 罗建新，杨庆辞，等 . 运动生物力学[M]. 北京：北京师范大学出版社，2012（8）：145-151．