骑撑前回环力学原理

体育与健身学科《骑撑前回环》教学案例上海市崇明中学施兴涛一、背景计算机和网络技术的不断发展，多媒体辅助教学方式的出现，给《体育与健身》教学注入了新的生机，由于体育教学中一些教师的演示在瞬间完成，学生很难观察清楚，感悟领会。

通过多媒体课件有效地解决了教学中的许多重点、难点问题。

高中学生具有较好的力学基础知识和一定的独立思考、分析能力。

因此，把信息技术与课堂教学有机整合，能有效提高学生用科学的知识去探索、分析、讨论、解决实践问题的能力。

在本案例中, 教师把自己很难示范清楚的技术环节，用影像表现出来，帮助学生看清每个技术细节，建立动作表象。

并通过设置问题情景,让学生根据自己动作技术上存在的问题，利用物理学、运动生物力学的知识，自主假设分析，自主探究实验，使学生从“学会”转向“会学”。

把原先枯燥、划一和只有教师的示范才是唯一正确范例的学习方式，变为多元、实证和指向清晰的学习方式。

其结果加深了学生对动作的理解，缩短了泛化过程，也帮助学生快速掌握了学习内容。

同时，学生也在体育和健身的学习活动中，把其他学科学到的知识活学活用。

二、过程1、探究项目本案例的探究项目是单杠的《骑撑前回环》。

选择这一内容的原因是：一方面人体旋转中，单杠骑撑前回环是单杠教材中比较难以掌握的一个项目，其中高速、翻转的技术动作，学生很难把这些瞬间完成的过程看清楚，也就很难快速建立一个完整的动作表象，学生几次课堂练习后，对动作的概念还是比较模糊。

因此，利用多媒体技术，结合学生的实践，让学生加深对单杠骑撑前回环动作的理解，并通过让学生利用学到的知识进行力学分析，从理论上提高对该项技术的认识，以利于更快地改进动作；另一方面通过《骑撑前回环》的教学，引导学生发散思维，进一步体会其他体育运动中力学原理，培养对体育的爱好与兴趣。

2、实施过程（1）收集资料a)确定问题：为了让学生对单杠骑撑前回环动作概念、用力方法、顺序有明确的认识，教师引出问题：1、《骑撑前回环》力学原理、特点有哪些作用？2、完成单杠骑撑前回环动作的关键及自己存在的问题是什么？3、体育运动中还有哪些不同旋转的种类与特征。

b)自主学习：让学生通过校园网查找资料和图片，以及利用课中所拍摄的学生练习动作资料，了解运动员的正确动作姿势，了解肌肉构造和动作的生理原理，了解在支撑过程中，肩关节、头部、躯干用力的最佳位置与角度等。

要求学生思考：为什么要顶肩前跨？它在整个回环过程中起到了什么样的作用。

c)协作学习：当学生明白单杠骑撑前回环整个动作的力学原理后，让学生友伴分组，针对存在问题，通过互相讨论、分析、探究、实践，最后达到动作质量的提高。

（2）组织、加工资料教师让学生对单杠骑撑前回环及体育运动中的力学原理分门别类进行加工整理，如惯性、摩擦力、向心力、重力、动量守恒、作用力与反作用力、机械能守恒等。

然后组织各小组选择不同的角度去分析、探讨，并推出代表参与班级的讨论交流。

（3）、展示成果教师以较少的文字、大量的图片和可视的画面与配音，将《骑撑前回环》动作演示出来。

学生以小组的形式派代表，从不同的力学角度去分析《骑撑前回环》的动作，并通过讨论探究得出的产生错误的原因和改进动作的方法。

在整个学习过程中，学生从被动接受学习的对象，转为主动学习的主体，学生在学到体育理论知识的同时，也提高了用物理学的力学知识，去分析解决实际问题。

a)如有学生从摩擦力角度来分析：如果回环时两手过分抓紧，使回环的能量损失过大，造成能量不够，不能回到骑撑的位置；另外两手过分抓紧容易使肘关节弯曲，造成身体重心运动轨迹的改变而失败。

而两手握得太松，则容易造成脱手的危险。

所以要放松自然紧握。

在体操比赛中常常看到运动员手上擦一些镁粉，就是防湿、防滑。

b)有学生从物理学的惯性角度分析：由于重力的作用使身体绕单杠作圆周运动，但空气的阻力、摩擦力会损失一些能量，因此，必须在运动中利用身体肌肉的内力，增加转动。

身体肌肉的发力是用大腿前跨，以及回环后圈的后腿后摆提供。

c)有学生应用机械能守恒力学原理(E=E P+E K)分析：根据机械能守恒原理，由于摩擦力、阻力的影响，要完成骑撑前回环动作，开始时必需提高身体重心，以增加势能；并要有大腿主动前跨用力动作，以增加初动能；另外保持一定的身体姿势，手臂伸直紧握杠；再有回环上升时要及时抬头、翻腕控制，以防动能过大再转一圈。

（4）小结评价把体育教学与信息技术有机整合，学生既学到了骑撑前回环的知识，同时根据教师的演示和学生的分析探究，发现自己在动作上存在的问题，寻找到了改进的方法，学生在整个学习过程中，由消极的知识接受者转变成积极的知识探索者和能力的进取者。

学生围绕实际问题自主学习、讨论、探究，充分开发学生探究学习、解决问题的能力，形成自主学习、探究的意识。

学生把物理教学中学到的知识应用到体育教学中，实现了学科间相关知识的整合，因此，他们不但学得轻松，也容易掌握。

使教师和学生的视野、教学时空得到拓展，形成了自主、合作、开放、多元的学练方式。

3、教学效果本次课教学取得了比传统的教学形式好得多的效果。

教师通过探究教材，抓住了技术、技能的本质。

借助课件引入问题情景，使学生能正确分解、讲述动作的各组成部分或点击某个动作关键，诱导学生用学过的机械能守恒、摩擦力、惯性等知识，分析骑撑前回环动作，并对技术动作成功或失败的原因进行分析与讨论，学生思考、探索，激发思维的积极性得到充分调动。

教师在教学过程中，激励学生抓住自己和同伴的实践影像信息资料摸索、分析、讨论，探究解决问题的方法，教师共同参与讨论学生练习中的突出问题，从而共同探索出骑撑前回环的全过程的重点和难点。

使每位学生主动地参与学习，对动作的理解更透彻，掌握得更扎实。

体育教学中旋转的导入，同时也开阔了学生的视野，使学生发现了体育运动中力学原理运用无处不在。

例：学生提出了香蕉球直接得分就是利用球两侧空气流速不同，产生作用力的伯奴利定理的现象；还有乒乓球比赛中的弧线球，下旋球等；排球比赛中利用了球的变形，周围空气不规则流速变化，使球产生不规则运动，产生了飘球现象；花样滑冰运动员通过改变身体的姿势，缩短半径来增加运动惯量，保持高速的旋转等；学生发表的观点远远超过教师的准备，学生还提到了赛车、极限运动、桌球等等，课堂气氛非常活跃。

三、点评a)本案例以《单杠骑撑前回环》为切入口，通过力学分析，提高学生的理解、分析、探究能力，作为学科知识的延伸，全面提高学生的素质的手段，通过本次课的教学，逐步改变了学生对体育学习的观念，学生不仅知道怎么做，还要知道为什么这样做的原因。

通过体育运动中其他旋转事例的分析，学生容易形成严谨、科学的学习态度。

b)本案例的整个实施过程中，学生始终是学习过程的主体。

学生有了自我表现、展示才华的机会。

同时，学生根据动作的特征，自己选择分析角度，收集信息资料进行分析探究，并对自己或同伴的技术动作加以研究，促进了合作学习的深入。

还可根据查找到其他体育项目的力学原理，结合骑撑前回环发表自己的观点，体验成功的喜悦。

调动了学生的学习积极性，激发了他们的内在潜力。

而教师在这过程中，起到组织、参与、帮助的作用，成为学生学习中的朋友。

c)本案例突出了学生探究能力的培养。

学生通过整个学习过程，除了掌握体育知识外，更多的是自我发现问题、探究问题、合作学习，以及解决问题的能力培养。

学生经过查询资料、动作对比、理论分析以及自我感悟、体验等类似科学研究的过程，了解体育运动项目与运动力学的发展规律。

程序化教学的理论基础是行为主义的操作性条件反射原理。

操作性条件反射的基本规律是：如果一个操作发生后，接着给一个强化刺激，这个操作的强度就可以增强。

斯金纳认为，为使操作的强度得以增强，练习固然重要，但关键却是强化，练习只是为强化提供机会。

程序教学在于建立“强化列联”，即一个反应接着一个强化刺激而组成的序列，其基本的强化范例是辨别刺激──行为或反应本身──强化刺激。

应用到体育中，则是把技术分成连续的小步子（有节律性的），严格按照逻辑编成程序的一种自动教学活动体系。

在这一体系中，把任务和目标分散到每个步子中，分步掌握难点和重点，使学生易于学习。

程序教学的每个步骤都建立在前一步骤的基础上，学生按照这些步骤并依据各自的素质和速度进行。

由此，在每一步骤之后均能立即得到强化，学习有反应时立即给予肯定或鼓励，从而克服体操学习中消极成分多、积极强化少的弊病。

本文试图通过其在单杠骑撑前回环教学中的应用与研究，发现和证明程序模式在体操教学应用中的可行性，进而掌握其原理、规律，从而把此模式有效应用到体操的整个技术教学中去。

一、研究对象与方法１．研究对象赣南师范学院体育学院教育专业学生共７２人。

２．研究方法（１）调查法。

对７２名研究对象的来源、专项、体操经历进行问卷调查，对他们的体操素养进行初始阶段的情况测试，以保证实验结果的信度和效度。

（２）实验法。

①实验时间：２００５年１１月１６日～２００６年１月８日。

②实验方法：采取组间对比实验方式，将学生分为实验组和对照组。

实验组：２００５级本科男女生共３６人，该组采用程序教学模式教学；对照组：２００４级本科男女生共３６人，该组采用常规教学方法进行教学。

③实验过程：设计、编制程序化教学的教学计划；初始阶段测试指标（问卷、技评）；施加因素（单杠骑撑前回环之程序教学模式的因素施加）。

合理地按技术先后顺序把动作有机地分成四步：第一，提（即提重心，强化因素：骑撑坐提重心时骑跨腿一起向上提、举。

要求：“高”）；第二，送（即送髋，强化因素：在所提重心达到最高的时候向前送髋、远踩骑跨腿。

要求：“远”）；第三，环（即回环，强化因素：骑跨腿与上体夹角保持尽量小，两腿间夹角尽量大的前提下向前做回环动作。

要求：“快”）；第四：翻（即制动腿、翻腕成骑撑，强化因素：骑跨腿积极压杠后再制动，摆动腿积极后摆，抬头、挺胸、直臂压杠成骑撑坐。

要求：“稳”）。

分步练习之后，再加强四步连接练习，练习时注意动作的节律性，用“１２３４”这种节奏性口令替代并表达“提——送——环——翻”动作的律动性，使完整技术动作的连接练习有节奏且可控，练习过程中及时用相对应的“高——远——快——稳”之提示语来强调动作的要求，以强化学生动作过程中心理生理机能的储备和及时释放的能力。

④实验测定和比较方法：实验前期和后期学生的体操水平测试，均严格按照体育系体操普修课教学大纲中所规定的技评标准来进行，前期测试由任课教师来完成，后期测试由教研室组成的教考分离评分组进行。

采用班组间比较方法，将实验组与对照组进行对比。

二、研究结果所有学生来自市区的有１９人（实验组１０人，对照组９人），来自县里城镇的有４７名（实验组２２人，对照组２５人），来自外地区的有６人（实验组３人，对照组３人）。

从学生体操经历的调查来看，绝大部分学生均无体操经历。