項群訓練理論下跳水運動員起跳技術的運動學分析

文 / 賀帥

將運動項目進行類屬聚合的行為稱之為項群，而項群訓練理論就是對項群訓練規律進行準確的闡述。也就是說專項理論和常規訓練理論之間的橋梁和紐帶就是項群理論構建的，該理論可以在同一項群內不同項目規律的闡述。唯美性項群是項群理論下跳水項目的典型特點，運動員既要完整地完成技術動作，又要努力塑造視覺的美感。整個跳水的動作流程是由諸多連貫動作構成，比如最基礎的起跳、連接、空中技巧、對目標的判斷、打開和進水等，這些技術動作具有連貫性，決定比賽勝負的關鍵因素就是起跳質量的高低。本文將深度研究項群訓練理論下跳水運動員起跳技術的運動學。

1 研究背景

力量和速度是項群訓練理論重要因素。力量是決定競技體育運動成績的重要體能因素，比如跳水運動中的起跳技術，就需要足夠的腿部力量。由此，力量自然成為判斷身體訓練水平的關鍵指標?？焖倭α渴侵干窠浖∪庀到y將蘊藏的力量以最快速度發揮出來，而爆發力又是快速力量的核心部分。目前，爆發力的定義還不完全統一，主要表現為兩種闡述：解釋一：爆發力＝力量×速度，也就是P＝F ×V，突出速度和力量的完美配合，讓肌肉的收縮功率發揮到最大，以此評價爆發力；解釋二：爆發力可以視為一種力的梯度，即力對時間的一階導數。拋開以上兩種解釋，爆發力在本質上是運動員運動單步工作在最短的時間內完成，把肌肉最大的收縮速度發揮出來，把部分運動負荷消除掉，讓人體肌肉力量達到最大化，爆發力大小與速度力量和恒定負荷關系密切，而且成正向比例。該理論的核心就是反應外界的刺激能力、快速完成動作的能力和位移的速度能力。這種因素在跳水運動的起跳技術中效果尤為明顯。

在跳水運動中，起跳動作的質量是決定整個跳水過程技術水平高低的重要因素，良好的連接技術也是一個轉化的技巧，即把起跳階段獲取的動量矩轉化為空中動作的能力，簡單地說，空翻的速度慢是因為連接不到位，導致空翻速度大減，不能達到充分入水，入水效果自然不理想。所以，起跳和連接技術是跳水取得好成績的重要保障。同時起跳和連接質量不佳也會造成動作不穩定，直接影響比賽的成績，所以，項群訓練理論中的 力量和速度配合的訓練在該項目中的應用效果顯著。本文通過運用生物力學中運動學的分析模式，進行起跳技術運動力學的分析，以促進比賽水平的提升。

2 研究對象

本研究對象是2015年全國跳水冠軍賽男子10米跳臺總決賽的8名參賽運動員，分別為：四川的運動員A和運動員F；陜西的運動員B；山東的運動員C；廣東的運動員D和運動員E；北京運動員G和運動員H。

3 研究方法

3.1 文獻資料法

利用搜索相關的關鍵詞，比如對運動學中的起跳、跳水等關聯詞語的搜索，在互聯網的各個文獻數據平臺，以及線下的各類圖書館等查閱相關文獻。在查閱的諸多文獻中，以起跳和跳臺跳水為搜索目標的文獻結果大約307條，還有84條是以運動學為目標搜索，利用對這些有效資料實施讀取、分類、篩選、整理以及最后的分析總結，深入而全面地對我國跳水運動員現狀進行了解，借鑒其中的經驗和有效數據以及啟發。通過跳水項目以及起跳技術的研究后，奠定了選題和撰寫的基礎。

3.2 錄像解析法

利用攝像機進行運動員在比賽中起跳動作的拍攝。將拍攝的圖片通過APAS(Ariel Performance Analysis System)進行以運動學為課題的深度研究，對運動學進行全方位解釋，通過本文研究對象的實施深度解析和進行運動學研究，通過解析8名運動員起跳運動技術圖片獲取不可少的數據。

3.3 數理統計法

在Excel表格中錄入解析后的數據，并進行有效整理，按照研究要求制作圖表進行描述。相關性分析(Kendall's tau _b)51可以借助統計軟件SPSS17.0進行，P＜0.05顯示存在相關性，相關系數與相關性成正比。

3.4 邏輯分析法

通過大量閱讀文獻、分析和處理數據，對研究課題的思考和認知得到深化，在男子10米跳臺跳水起跳動作技術的研究上，提出了研究的重點和方向，并且通過每個運動員的跳臺跳水起跳動作運動學特點進行因素分析，力求大幅度提升跳臺跳水運動的質量，取得良好的比賽成績[1]黃晨.我國優秀男子跳臺跳水運動員高難度動作的生物力學監控[D].石家莊:河北師范大學,2014(05):15-17.。

4 結果與分析

4.1 起跳的運動特征分析

起跳環節是跳水運動中極其重要的技術，起跳的質量影響跳水的水平發揮，直接影響比賽成績，所以，跳水運動的關鍵技術環節就是起跳。跳臺跳水項目，起跳動作是關鍵中的關鍵。只有起跳質量高、拋物線合理，方可在后續的空中動作和入水環節發揮出高水平。在這點上，國家跳水隊張挺教練的觀點認為：運動員起跳動作的質量和穩定性對比賽的勝負有決定性的影響。所以，務必對起跳動作進行不懈的訓練和規范。業界專家曾經將跳水動作的起跳環節總結為四點：第一，初速度和足夠的高度是人體向上騰起的關鍵保障；第二，起跳角的動量是決定人體繞橫軸翻轉的質量；第三，堅決避免運動員碰跳臺，以確保身體與臺緣距離的合理性；第四，以人體騰空為前提，確保不同組別動作初始狀態的連續性[2]郭梁,鄒亮疇.國內優秀男子跳板跳水運動員起跳技術的運動學分析[J].研究報告,2010(02):0158-04.。

4.2 動作完成質量與排名關系的分析

通過表1中各個組別進行跳水動作選擇的人數顯示，本研究對象的8名運動員都100%選擇了307C動作，所以，本文設定的研究對象為男子10米跳臺跳水的起跳技術目標為中等難度，難度系數約為3.4。運動員F在六輪的比賽總得分為冠軍，但在完成307C這個動作的分數則是排名第二，運動員H六輪比賽的總分數排名第四，而在307C的動作中高出第二名10分，以103分的成績排名第一，由此可見，并非總分排名高就意味所有動作都完成得好。

表1 不同組別選擇跳水動作的人數

4.3 運動學參數與成績關系的分析

運動員H在307C動作中，在分數上排名第一，在其他運動生物力學中的運動學參數也排在第一。根據對每名研究對象以分數名次、運動學參數差異性的關聯性分析，得出結論：第一，運動成績與下蹲的距離以及蹬伸的時間密切相關；第二，起跳的高度與y軸的蹬伸距離和騰空時間密切相關；第三，下蹲距離與蹬伸時間、y軸蹬伸距離以及騰空時間密切相關；第四，所用的下蹲時間與y軸蹬伸距離密切相關；第五，下蹲的平均速度與騰空時間密切相關；第六，y軸蹬伸距離與y軸的騰空距離、蹬伸時間密切相關；第七，y軸騰空距離與騰空時間密切相關。

通過對每名研究對象以分數名次、運動學參數差異的相關性分析，并進行得分成績名次與下蹲距離名次的關聯性分析顯示：得分成績名次與下蹲距離名次P＝0.024＜0.05，顯示下蹲距離與得分成績名稱密切相關，對應的系數為0.667，對應的系數在0.4～0.7之間，關聯度為中度；同時說明，下蹲距離長短與得分的高低有關。運動學參數排名如表2所示。

注：(1)在表2中是按照每個研究對象的重心進行運動學參數的有效分析后；(2)表2中的數據都是參數的排名順序以及得分的公布；(3)一般是前面名次運動員的蹲伸時間越短，排名在前的都是高成績的運動員，其他參數都是排名靠前的參數越大。

表2 每名運動員在307C動作以得分和不同運動學參數的名次排名

4.4 運動學參數相關分析

通過分析每名研究對象的得分成績名次、運動學參數差異的關聯性，同時調查研究得分成績名次與蹬伸時間關聯性得知，P＝0.012＜0.05是得分成績名次與蹬伸時間名次，也就是兩者間是正向比例關系，相關系數為0.741；也就是越短的蹬伸時間，得分越高。通過分析研究對象得分成績名次、運動學參數的差異性相關因素，同時通過調查分析騰空時間名次、蹬伸時間和下蹲距離名次得知，P＝0.01＜0.05是蹬伸時間名次與下蹲距離名次，表現為兩者間密切相關，呈現高度相關的0.931的相關系數，蹬伸時間名次與y軸蹬伸距離名次P＝0.025＜0.05，可見兩者間密切相關，表現為中度相關的0.652的相關系數；下蹲距離與騰空時間名次P＝0.047＜0.05，兩者之間具備相關性，相關系數呈現0.561。

4.5 緩沖階段運動學特征分析

這個環節的過程是倒立停穩之后完成肩、膝關節和肘的屈曲度。調查結果表明，完成緩沖時運動員A得到緩沖動量矩最大化，為61.3kg·m2/s，比較其他七名運動員，更有利于完成推手離臺動作，運動員B次之，為57.1kg·m2/s，獲得緩沖矩力最小的是F運動員，僅為54.2kg·m2/s。足以說明在8名研究對象中，不同結果因素緩沖末的肌肉動作表現為差異性的功率和效果。具體體現在不同關節的角度、水平速度、垂直速度和緩沖角的差異明顯。

研究數據顯示，運動員B的各個身體關節呈現很小的角度，其中肘關節為144.3°，膝關節為44.8°，身體緩沖幅度極大，在發力時有很大能量產生。但因為較小的肩關節，身體大幅度前傾，表現為36.7°的緩沖角，在8個人中B運動員的水平速度最高，為-1.36m/s，但不具備垂直速度。會影響到離臺后拋物線的弧度，難以有理想的起跳高度，雖然會在最后產生時刻有很大的緩沖動量，但對動作質量提升沒多大益處，反倒是水平運動量增加入水時的水花大小。

4.6 離臺階段運動學特征分析

離臺階段是指運動員從緩沖末端到離臺瞬間完成的時間。研究數據顯示，在離臺那一刻，8名研究對象比緩沖末都減小了肩關節的角度，并且前移了重心、下降了重心高度，明顯變化了起跳角度，這些因素都對起跳質量優劣有影響。在離臺的瞬間，運動員A和運動員D肩角分別為156.7°和145.8°，比起緩沖末沒有明顯變化，這導致兩人離臺重心高度較高，分別為0.88m和0.83m。在離臺末，兩個人的身體伸展幅度大，能夠充分打開，兩個人的髖關節角度分別為165.3°和163.7°，足以顯示，推手離臺后未曾馬上屈髖收腿完成抱腿動作，讓身體上升的時間和空間得以增加。運動員E與運動員A表現為相似的動作，但動作細節不夠好。運動員B在離臺階段肩角沒有明顯變化，但因為緩沖階段是很小的肩角，身體大幅度前傾，呈現很低的身體重心并且離臺遠，僅有39.6°的起跳角，促進了他水平速度的增加，是8個人中最高的-2.28m/s，但向上的垂直速度不快，會降低最后的騰空高度和延長滯空時間。但離臺的動作中，該運動員的肩關節的屈曲幅度較大，是8個人當中髖關節角度僅為154.4°，呈現最小，該運動員在8個人中，體現 最小的垂直速度，在8個人中他的垂直速度也最小，僅為-0.26m/s。

5 結論與建議

5.1 結論

研究結果顯示，影響10m跳臺跳水運動水平的主要因素，可能是與起跳過程中的下蹲距離和蹬伸時間密切相關。也就是說，在起跳階段專業、良好的下蹲擺動，對于男子10米跳臺跳水的成就而言，具有極大的促進作用；10m跳臺跳水起跳動作中，蹬伸的時間越短，所取得的比賽成就就越好。由此可見，項群訓練理論的力量和速度的結合訓練，可以增加這方面的技能[3]楊強.對我國優秀跳臺跳水運動員動作穩定性的探討[J]游泳,2012,6.。在緩沖階段，運動員肘、膝關節較小的角度和很大的肩關節角度，能夠增加身體重心下降的高度，有助于獲取最大的緩沖動量矩，讓起跳動能增加。

5.2 建議

跳水運動實踐顯示，起跳過程中只有運動員具備較強的腿部力量，才可以達到下蹲距離長和起跳蹬伸時間短的技術要求，因此在平時的訓練中，可以借鑒項群訓練理論，加強腿部力量的訓練，在訓練中力求下蹲充分和更短的蹬伸時間，以提升整體的跳水運動成績。