我國女子鐵餅運動員蘇欣悅投擲技術的運動學分析

秦劍杰++李繼東++張維壽++肖艷玲++宋愛民

摘 要：運用文獻資料、訪談和影片拍攝等方法，對女子鐵餅運動員蘇欣悅的完整投擲技術進行分析。研究結果表明，蘇欣悅的旋轉技術類型屬后速型，與其他優(yōu)秀女子鐵餅運動員相比，完整技術用時略長，其中以第一單支撐階段用時長最為明顯；在旋轉過程中，蘇欣悅對器械的掌控較好，拉引角變化幅度較小，器械加速十分明顯。但肩髖角在騰空階段出現(xiàn)了縮小趨勢，并在轉換階段出現(xiàn)了較為明顯的代償；在轉換階段中左腳著地瞬間，蘇欣悅左膝彎曲幅度較大，并在最后用力階段出現(xiàn)了較大幅度的蹬伸；蘇欣悅的出手角度略小，出手速度與世界級優(yōu)秀運動員還存在差距。在器械出手瞬間，其雙腿髖、膝、踝關節(jié)的蹬伸較為充分， “左側支撐”較為穩(wěn)固。

關鍵詞：鐵餅；投擲技術；技術診斷；運動學；田徑

中圖分類號：G824.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-2076（2016）02-0084-06

蘇欣悅是繼肖艷玲、宋愛民之后，河北省培養(yǎng)的又一名優(yōu)秀的女子鐵餅運動員，自2007年從事專業(yè)訓練以來，運動成績得到了大幅度的提高（見表1）。在2015年4月的全國田徑大獎賽中，該名運動員以64.27 m的成績奪冠，并刷新了個人歷史最好成績。此后，在8月份舉行的北京田徑世錦賽中，又以62.90 m的成績獲得了女子鐵餅項目的第八名。蘇欣悅已經(jīng)逐步成為了我國目前在女子鐵餅項目上的領軍人物，并已經(jīng)達到了世界級水平。相信隨著年齡、體能、技術、心理等環(huán)節(jié)的不斷提高和完善，1991年出生的蘇欣悅在2016年的里約奧運會中將會有著更加優(yōu)異的表現(xiàn)。此研究的目的在于對蘇欣悅完整投擲技術進行運動學分析和診斷，找到其在現(xiàn)階段技術環(huán)節(jié)中所存在的不足，并且根據(jù)現(xiàn)代女子鐵餅技術的特點，提出相應的解決對策，幫助其在不斷完善個人技術的同時提高運動成績，在今后的比賽中再創(chuàng)佳績。此外，該研究還可以為我國女子鐵餅項目的技術訓練提供參考依據(jù)，幫助運動員更準確地完成動作技術。

此研究的目的在于對蘇欣悅完整投擲技術進行運動學分析和診斷，找到其在現(xiàn)階段技術環(huán)節(jié)中所存在的不足，并且根據(jù)現(xiàn)代女子鐵餅技術的特點，提出相應的解決對策，幫助其在不斷完善個人技術的同時提高運動成績，在今后的比賽中再創(chuàng)佳績。此外，該研究還可以為我國女子鐵餅項目的技術訓練提供參考依據(jù)，幫助運動員更準確地完成動作技術。

1 研究對象與研究方法

1.1 研究對象

2015年4月30日在山東濟南舉辦的全國田徑大獎賽中，蘇欣悅以64.27 m獲得了女子鐵餅項目的冠軍。蘇欣悅在64.27 m一投中的技術動作，被作為此次的研究對象。

該成績不僅是她的個人歷史最好成績，同時也是繼2013年9月第十二屆全國運動會之后，我國在女子鐵餅項目上的最好成績，在現(xiàn)階段有著很好的代表意義。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

利用CNKI中國知網(wǎng)查閱了近五年我國體育類核心刊物發(fā)表的，有關女子鐵餅技術的相關文獻，以及與鐵餅技術相關的書籍，從而進一步了解我國女子鐵餅優(yōu)秀運動員的技術現(xiàn)狀和特點，為研究的順利進行奠定基礎。

1.2.2 專家訪談法

在研究期間，對河北省田徑隊女子鐵餅組的李正、肖艷玲、宋愛民等教練員進行了訪談。除了進一步了解蘇欣悅的技術特點之外，還聽取了他們對現(xiàn)代女子鐵餅技術的觀點和認識，從而進一步拓展了研究思路。

1.2.3 三維攝像法

在2015年4月30日在山東濟南舉辦的全國田徑大獎賽中，使用兩臺JVC系列GC-P100攝像機對蘇欣悅的完整投擲技術進行三維定點拍攝。兩臺攝像機的高度均為1.2 m，分別置于鐵餅場地的正后方和右后方，距投擲圈中心均為15 m，拍攝主光軸交叉成90°，拍攝頻率為50幀/秒。賽后將愛捷三維立體框架放置投擲圈內進行了拍攝，進行了坐標標定。

1.2.4 錄像解析法

使用Ariel公司的APAS運動分析系統(tǒng)，依據(jù)人體模型的標準和研究的需要選擇松井秀治人體模型，確定左右手、肘、肩、膝、髖、踝等20個點，對蘇欣悅成績?yōu)?4.27 m的一次完整技術進行三維解析。并采用低通數(shù)字濾波法對所得到的原始數(shù)據(jù)進行平滑處理，截斷頻率定位8.0Hz。

2 研究結果與分析

2.1 鐵餅技術的時相劃分

研究中根據(jù)研究需要，結合查閱有關鐵餅項目的理論書籍和文獻，將鐵餅的完整技術劃分為雙支撐起轉、單支撐旋轉、騰空、轉換以及最后用力共五個階段[1]，以右手持餅投擲為例：預擺結束至右腳離地為雙支撐階段；右腳離地至左腳離地為單支撐旋轉階段；左腳離地至右腳著地為騰空階段；右腳著地至左腳著地轉換階段；左腳著地至鐵餅出手為最后用力階段。

2.2 完整技術的動作節(jié)奏

動作節(jié)奏是完成技術動作過程中的時間特征，對技術動作的時間間隔與幅度進行描述。鐵餅項目要求運動員在有限的空間內進行高速旋轉，在保持器械穩(wěn)定和身體平衡的前提下迅速、有力地完成投擲動作。因此，運動員在完成雙支撐——單支撐——騰空——單支撐——雙支撐五個技術部分時的動作節(jié)奏是至關重要的。徐政在對我國優(yōu)秀女子鐵餅運動員的技術進行運動學分析的過程中，根據(jù)各個技術階段中的用時特征，將旋轉技術歸納為三種類型：平速型、后速型和全速型[2]。其中平速型是指從第二單支撐開始至鐵餅出手的時間與第一單支撐用時十分接近；后速型是指從第二單支撐開始至鐵餅出手的時間明顯低于第一單支撐階段；而全速型是指總用時較少且兩個單支撐階段用時較為接近的旋轉技術。在現(xiàn)代鐵餅技術中，運動員帶動器械加速旋轉的最終目的是獲得更快的出手速度。因此，在充分完成各技術環(huán)節(jié)動作的前提下，運動員自旋轉動作開始至鐵餅出手所用的時間越短越好。在此次研究過程中，也將蘇欣悅在此次投擲過程中各技術環(huán)節(jié)的用時情況，與現(xiàn)階段國內、外優(yōu)秀女子鐵餅運動員進行了比較。由表2可以看出，蘇欣悅在第一單支撐階段用時為0.50 s，轉換和最后用力階段用時分別為0.17 s和0.16 s。由此可見，蘇欣悅在完整旋轉技術中加速的趨勢十分明顯，其旋轉技術類型應屬于后速型。

與現(xiàn)階段國內、外優(yōu)秀女子鐵餅運動員各技術環(huán)節(jié)用時的平均值相比，蘇欣悅除了在第一單支撐階段所用時略長，其他技術環(huán)節(jié)的用時與6名選手的平均值差別不大。完整技術的總時間比平均值多0.12 s，與佩爾科維奇、塞繆爾、李艷鳳這三位國際級選手的差異十分明顯。由此可見，蘇欣悅在第一單支撐階段用時較長，是其完整技術中的一個較為明顯的薄弱環(huán)節(jié)，也是導致其完整技術用時較長的重要原因。

2.3 雙支撐起轉階段技術特征

雙支撐起轉階段是鐵餅完整技術的起始階段，其主要目的是為接下來的快速旋轉動作積聚彈性勢能，并為旋轉動作的合理結構與節(jié)奏進行準備。當預擺動作結束時，運動員的軀干應處于“扭緊”狀態(tài)[3]。以右手投餅為例，運動員的右臂此時應充分后引，使器械在盡可能獲得最大工作距離的同時，也使右側的胸、臂肌肉達到工作前的適宜初長度，為充分的超越器械進行準備。在評價鐵餅旋轉技術時，肩髖角與拉引角是兩項最為常見的指標。其中肩髖角是肩軸與髖軸形成的扭轉角，拉引角則是軀干與投擲臂形成的角度。通過查閱相關文獻發(fā)現(xiàn)，受技術風格和身體條件等因素的影響，女子鐵餅運動員在預擺結束后，即右腳離地瞬間的拉引角差別較大。例如技術風格相對男子化的女子鐵餅世界冠軍李艷鳳預擺幅度較大，其預擺拉引角要明顯小于以旋轉速度快為特點的宋愛民、孫太鳳等運動員。據(jù)研究表明，預擺階段的拉引角并不是越小越好，否則會對旋轉速度和出手速度造成不利影響。因此在預擺階段，運動員的軀干與手臂應該盡可能的保持一種“放松”的“扭緊”狀態(tài)。

蘇欣悅在預擺最大瞬間，肩髖角與拉引角分別達到了87.7°和120.2°，說明在此時刻，其的身體處于一個十分積極的扭轉狀態(tài)，其右側肩、臂的伸展性較好，旋轉前的身體準備較為充分，這與其腰、背、肩等部位良好的柔韌性有著密切關聯(lián)。至右腳離地瞬間，其肩髖角與拉引角分別達到40.6°和146.9°，分別出現(xiàn)了47.1°和26.7°的幅度變化。由此可以看出，蘇欣悅在此階段左側旋轉發(fā)力十分明顯，髖關節(jié)轉動速度較快，使肩軸與髖軸的角度發(fā)生了快速變化。但同時也可看出，蘇欣悅在此階段右臂向投擲方向有著一定幅度的平移，這對保持此階段器械的穩(wěn)定性是十分不利的，并且會導致肩軸與髖軸的角度縮小。不僅不利于軀干扭緊狀態(tài)的保持，而且對后續(xù)旋轉的速度也是極為不利的。

2.4 單支撐旋轉階段技術特征

在第一個單支撐旋轉階段，蘇欣悅用時0.52 s，明顯低于現(xiàn)階段其他優(yōu)秀女子鐵餅運動員的平均水平。由于此階段是運動員與鐵餅一起獲得水平速度的重要階段，如果用時過長，會對之后各技術環(huán)節(jié)的完成速度產(chǎn)生不利影響。據(jù)資料顯示，世界冠軍李艷鳳在此階段的用時為0.34 s，左腳離地瞬間鐵餅速度可達到10.34 m/s，[JP2]平均速度為5.21 m/s；而北京奧運會第四名宋愛民此階段用時為0.44 s，左腳離地瞬間鐵餅速度能夠達到了10.79 m/s，鐵餅的平均速度為6.05 m/s。

由表4可以看出，蘇欣悅在左腳離地瞬間，鐵餅速度達到了9.59 m/s，其平均速度達到了5.96 m/s。與之前的雙支撐階段相比，鐵餅的加速趨勢十分明顯。但通過與其他優(yōu)秀運動員的技術數(shù)據(jù)相比可以看出，蘇欣悅在此階段旋轉的速度水平還存在明顯的欠缺，這應該是導致此階段技術環(huán)節(jié)用時較長的直接原因。因此，第一單支撐階段完成速度較慢，應該是其完整技術中存在的一項重大不足。與男子鐵餅技術相比，女子鐵餅由于器械較輕，因此在完整技術中更加強調快速旋轉。在現(xiàn)代鐵餅技術中，強調左膝領先左肩進行轉動，以盡可能保持身體的適度扭轉[4]。蘇欣悅從右腳離地瞬間至左腳離地瞬間，肩髖角縮小了13.9°，由40.6°變?yōu)?6.7°，該項數(shù)據(jù)反映出了蘇欣悅此時的軀干扭緊狀態(tài)。據(jù)研究表明，女子鐵餅運動員在第一單支撐結束后，肩髖角的最佳角度在20°～23°之間。若此時肩髖角過大，會造成軀干過度緊張和器械滯后，破壞后續(xù)動作的合理節(jié)奏；相反，若此時肩髖角過小，則會使身體過于放松，影響動作幅度。綜上所述，結合蘇欣悅在第一單支撐階段用時較長，建議其對第一單支撐過程中軀干的扭緊狀態(tài)進行改善，以提高第一單支撐的旋轉速度。此外，蘇欣悅在左腳離地瞬間，拉引角為148.2°，與雙支撐結束后的146.9°拉引角相比變化不大，說明蘇欣悅在第一單支撐旋轉過程中對器械的掌控較好。

2.5 騰空階段技術特征

在第一單支撐階段，運動員自左腳離開地面，就開始進入到騰空階段。運動員在第一單支撐階段的身體形態(tài)，對騰空階段的身體結構有著很大影響。至右腳著地瞬間，運動員的左腿要積極地向右腿靠攏，這樣做一方面可以減小下肢的轉動半徑，另一方面還能夠增加下肢轉動的角速度，幫助右髖前移發(fā)力，便于右腳著地后的積極轉動和左腿的快速落地[5]。據(jù)研究表明，世界優(yōu)秀鐵餅運動員的騰空時間僅為0.1 s左右。短暫的騰空時間不僅有利于運動員減小身體重心起伏和速度損耗，還有利于右腳著地后的繼續(xù)旋轉。在此階段，蘇欣悅自左腳離地至右腳著地所用時間為0.12 s，與世界優(yōu)秀鐵餅運動員的差別不大。至右腳離地瞬間，鐵餅的位移速度為9.[KG-*3]37 m/s，平均速度為5.72 m/s。與單支撐階段的9.59 m/s和5.96 m/s相比差別不大。可以看出在騰空階段，蘇欣悅在旋轉速度方面保持較好，軀干保持了較為明顯的加速趨勢（見表5）。

據(jù)研究表明，世界優(yōu)秀女子鐵餅運動員在騰空階段，肩髖角都會出現(xiàn)較為明顯縮小趨勢。這是由于在騰空階段身體處于無支撐狀態(tài)，導致身體的扭轉趨勢減弱，基本在10°～15°之間變化。與此階段鐵餅速度變化不大不同，蘇欣悅在騰空階段的肩髖角與左腳離地瞬間的肩髖角相比縮小了13.2°，但13.5°的肩髖角也在鐵餅技術的合理范圍內。此外，蘇欣悅騰空階段的拉引角度為147.6°，與左腳離地瞬間的拉引角度變化不大，表明在此階段蘇欣悅右臂的穩(wěn)定性較好，保持了較為充分的后引狀態(tài)。

2.6 轉換階段技術特征

鐵餅投擲技術中的轉換階段，也被稱作過渡階段，是指騰空動作結束后，從右腳著地至左腳著地這一階段。轉換階段可以使運動員集聚最大的扭轉力矩，為最后用力和超越器械進行充分的準備，因此對整個投擲技術的影響是十分重要的。在轉換階段，一方面要求運動員盡量縮短兩腳落地的時間間隔，另一方面要求運動員兩腳之間的距離必須處于一個合理范圍內。倘若兩腳間隔過大，會對最后用力時右腿的發(fā)力產(chǎn)生不利影響，造成出手角度過小；而兩腳間隔過小，則會造成右腿向上發(fā)力，使出手角度過大。世界優(yōu)秀女子鐵餅運動員轉換階段的時間基本在0.16 s左右，其中我國運動員李艷鳳在轉換階段所用時間達到了0.15 s。蘇欣悅在此階段所用時間為0.17 s，與世界優(yōu)秀女子運動員的差別不大。此外，與右腳著地瞬間的鐵餅速度相比，蘇欣悅在左腳著地瞬間的鐵餅速度又略有提高，達到了9.37 m/s，以上兩點說明了蘇欣悅有著較好的保持旋轉速度的能力（見表6）。

在轉換階段，右腳在投擲圈圓心部位著地后，需要繼續(xù)做不間斷的蹬轉動作，同時左腿要積極的靠近右腿，快速有力的伸展到投擲圈前部，為形成有力的左側支撐打下基礎。此時右髖應不間斷的向前推轉以超越右肩，使髖軸與肩軸形成適宜的角度，保持軀干的扭緊狀態(tài)。蘇欣悅在轉換階段結束后，肩髖角為31.3°，說明其在此階段身體處在一個較為適宜的扭緊狀態(tài)，保持了之前的旋轉連續(xù)性。但從數(shù)據(jù)還可以看出，在此階段中，自右腳著地開始，到左腳著地結束，蘇欣悅的肩髖角度由13.5°變化為31.3°，有著17.8°的增大幅度。由此可見，適當?shù)脑鰪娞K欣悅騰空階段肩髖角的穩(wěn)定性，以減少轉換階段肩髖角的代償，是一個需要解決的問題。除此之外，與騰空階段的147.6°拉引角相比，蘇欣悅在轉換階段的拉引角變化為141.7°，總體說來變化幅度不大，其持餅的手臂依舊保持了后引狀態(tài)，這對保證最后用力階段的動作幅度和器械做功距離是十分有利的。

在此次動作中，蘇欣悅在左腳著地瞬間，左膝角和左踝角分別為130.7°和98.6°，其左膝的彎曲程度較為明顯。與鉛球、標槍等投擲項目相同，鐵餅項目也十分強調投擲過程中的左側支撐，在轉換階段，要求左腳著地時微屈左膝，便于在最后用力階段起到良好的支撐作用。倘若左腳著地時左膝關節(jié)角度過小，就很可能會出現(xiàn)左腿在最后用力階段過分向上蹬伸的錯誤動作，削弱和分解身體右側的發(fā)力效果，對出手角度也有著十分不利的影響。因此，建議蘇欣悅改善轉換階段中左腳的落地動作，有效增大左腳著地瞬間左膝的關節(jié)角度。

2.7 最后用力階段技術特征，

最后用力階段的技術運用對鐵餅項目的成績都有著至關重要的影響。運動員能否發(fā)揮出最快的出手速度，并獲得最佳的出手角度和高度，直接取決于最后用力階段的技術發(fā)揮。據(jù)研究表明，鐵餅出手速度的62%～73%都來自于最后用力階段，可見最后用力技術在整個鐵餅技術中是最為重要的。

由表7可以看出，蘇欣悅在最后用力階段所用時間為0.16 s。據(jù)研究表明，世界優(yōu)秀女子鐵餅運動員在最后用力階段所用的時間在0.1 s～0.2 s之間最為合理。由此可見蘇欣悅在最后用力用時方面與世界優(yōu)秀運動員差距不大，體現(xiàn)出較好的速度能力。出手速度、出手高度和出手角度是決定投擲項目成績的三個最重要因素。由數(shù)據(jù)可以看出，蘇欣悅的器械出手的垂直速度為13.14 m/s，水平速度達到了20.54 m/s，最終形成了24.05 m/s的合速度。與世界高水平女子運動員相比，蘇欣悅的出手速度還存在明顯的差距，例如李艷鳳的出手速度能夠達到25.4 m/s。此外，蘇欣悅此次的出手角度為32.2°，略小于鐵餅項目中35°～40°的最佳出手角度范圍。因此，蘇欣悅需要在最后用力出手速度和出手角度方面進行進一步改善。

最后用力階段，需要運動員右側髖、膝、踝關節(jié)充分蹬伸，自上而下連貫用力，使右髖超越左髖向前推轉，并以髖軸領先肩軸，最終以胸帶臂將鐵餅投出。與此同時，要求運動員的左膝伸直，左髖向前打開，以形成一個穩(wěn)固的左側支撐。據(jù)研究表明，由于左側支撐動作對器械出手的角度和高度有著重要影響，因此鐵餅出手瞬間的左膝角與鐵餅成績在一定范圍內呈正相關，即出手瞬間左膝角越小，鐵餅成績就越差。

由表8可以看出，蘇欣悅在出手瞬間左側髖、膝、踝關節(jié)蹬伸較為充分，分別為178.6°、173.1°和1033°，其出手瞬間左側的支撐動作較為積極和有力。但如前文所述，蘇欣悅在轉換階段中左腳著地瞬間，其左側膝關節(jié)角度為130.7°，即在整個最后用力過程中，左膝角增大了42.4°。這說明在最后用力階段蘇欣悅左腿向上蹬伸的幅度較大，這一定對鐵餅的水平速度有著不利的影響。另外，蘇欣悅右側髖、膝、踝關節(jié)的角度分別為178.2°、161.4°和101.5°，說明其在最后用力階段中右側發(fā)力較為充分。

3 結論與建議

3.1 蘇欣悅的旋轉技術類型屬后速型，與其他優(yōu)秀女子鐵餅運動員相比，完整技術用時略長，其中以第一單支撐階段用時長最為明顯。建議其重點對第一單支撐階段的旋轉速度進行改善。

3.2 在旋轉過程中，蘇欣悅對器械的掌控較好，拉引角變化幅度較小，器械加速十分明顯。相比之下，蘇欣悅在騰空階段的肩髖角出現(xiàn)了縮小趨勢，并在轉換階段出現(xiàn)了較為明顯的代償。建議其對騰空階段的身體姿態(tài)進行改善，保持旋轉過程中軀干的適度扭緊。

3.3 在轉換階段中左腳著地瞬間，蘇欣悅左膝彎曲幅度較大，導致其在最后用力階段左膝出現(xiàn)較大幅度的蹬伸。而這種向上蹬伸對鐵餅的水平速度、出手角度和出手高度都有著不利的影響。建議其對轉換階段中左腳的著地動作進行改善。

3.4 蘇欣悅的出手角度略小，出手速度與世界級優(yōu)秀運動員還存在差距。在器械出手瞬間，雙腿髖、膝、踝關節(jié)的蹬伸較為充分，其“左側支撐”較為穩(wěn)固。建議其對出手速度進行改善，并合理增大出手角度。

[HJ2.1mm] 參考文獻：

[1]文超.田徑運動高級教程[M].北京：人民體育出版社，2003.

[2]徐政.對我國優(yōu)秀女子鐵餅運動員技術的運動學分析[J].西安體育學院學報，2012，29（6）：739-768.

[3]李建臣，馮國群，等. 濟南全運會前八名女子鐵餅運動員投擲技術時空特征的三維運動學分析[J]. 北京體育大學學報，2012，35（5）：109-114.

[4]王國偉，韓敬.我國優(yōu)秀女子鐵餅運動員宋愛民投擲鐵餅技術的三維運動學分析[J].西安體育學院學報，2011，28（1）：112-117.

[5]董海軍，蘇明理，等.亞洲冠軍宋愛民擲鐵餅技術結構特征的運動學探析[J].首都體育學院學報，2009，21（4）：432-435.

[6]林輝杰，梁海丹，等.國內、外優(yōu)秀女子鐵餅運動員擲鐵餅技術的比較研究[J].中國體育科技，2013，49（1）：71-77.

[7]李厚林，蘇明理，等.第十一屆全國運動會女子鐵餅冠、亞軍運動員技術特征研究[J].中國體育科技，2010，46（5） ：12-18.

[8]張良，趙春英.孫太鳳擲鐵餅旋轉節(jié)奏特征分析[J]. 北京體育大學學報，2009，32（1）：139-140.

[9]李厚林，蘇明理.我國女子鐵餅運動員李艷鳳擲鐵餅技術特征的研究[J].北京體育大學學報，2010，33（7）：119-124.