景勝崗+季彥霞+張艷玲

摘 要：“倒置和翻轉類動作”是體操運動的核心內(nèi)容， 針對該動作的危險和難度問題，運用文獻資料法、實驗法、調(diào)查法、數(shù)理統(tǒng)計法，對發(fā)明的實用新型專利“多功能倒懸垂健身器械”“體操教學訓練、健身娛樂前后、左右空翻器械”“前后、左右滾翻器械”“肋木倒立架”等4類器械進行1個學年的實驗和調(diào)查分析，進一步證實這4類器械在學校體育教學中具有安全、動作容易、可操作性強、愉悅身心的優(yōu)勢。這些器械的發(fā)明和應用可以使“倒置和翻轉類動作”變得更容易，有利于此類動作在學校體育和全民健身中的廣泛普及和開展。

關鍵詞：體操；倒置類器械；翻轉類器械；創(chuàng)新體操器械；倒置和翻轉類動作；安全容易；創(chuàng)新

中圖分類號：G 807 文章編號：1009-783X（2017）04-0343-05 文獻標識碼：A

Abstract： “Inverting and rotating actions” are the core contents in gymnastics. Aiming at the risk and difficulty of the actions， using the methods of literature review， experiment， questionnaire and mathematical statistics， the present research has conducted an experimental survey for an academic year on the newly invented patent “multifunctional inverted hang fitness equipment”， “front-back and left-right rotation apparatus for gymnastics teaching & training， fitness and entertainment”， “front-back and left-right rotation apparatus” and “inverted rack of ribs”， and further confirmed that these 4 types of apparatuses have the advantages of being safe， easy， operatable and pleasurable in the school sports teaching. The invention and application of these apparatuses can make “inverting and rotating actions” easier， and is conducive to the popularization and development of such movements in school sports and national fitness.

Keywords： gymnastics； inverting apparatus； rotating apparatus； innovative gymnastic apparatus； inverted and flipped movements； safe and easy； innovation

“倒置和翻轉類動作”是體操運動的核心內(nèi)容，但在學校體育中，傳統(tǒng)練習體操倒置和翻轉類動作的器械主要是單杠、雙杠、跳馬、墊上運動，這些器械在學校體育中越來越少，甚至很難見到，究其原因，除社會因素外，器械本身的安全性差和利用器械做此類動作時的難度大是主要原因。單雙杠和跳馬的高度都在1.2 m以上，學生一旦從這樣的高度掉下來容易受傷。另外，在單雙杠上完成倒置和翻轉類動作對中小學生而言，難度較大。

目前，對于體操健身輔助器械的相關研究甚少，薛志英在其碩士論文《器械體操輔助器械研發(fā)的研究》中對器械體操輔助器械的基本理論作了總結闡述，并指出在器械研發(fā)中存在的一些困境，例如研究團隊力量薄弱，資金缺乏，部分新研發(fā)出的輔助器械產(chǎn)品得不到很好的推廣等。2015年12月國家體育總局體操中心推廣了快樂體操內(nèi)容和相關器械，但主要是針對幼兒園，器械都是軟式器械，沒有倒置和翻轉類器械。關于器械研發(fā)的創(chuàng)新與實用研究方面的相關資料尚未查到。

本論文中所涉研發(fā)的“倒置和翻轉類器械”融趣味性、挑戰(zhàn)性、娛樂性為一體，旨在通過器械的應用使倒立翻轉類動作變得容易普及和推廣，以提高學生前庭器官運動覺，位置覺的準確性，提高他們的平衡能力和靈活性。

1 研究方法

1.1 實驗法

1.1.1 實驗對象

實驗班共計225人。其中：大學實驗對象來自河北體育學院，選取一年級男生2個班共48人，女生1個班共25人；中小學實驗對象來自石家莊市外國語學校，選取小學4年級7班男女共56人；初中一年級7班男女共47人；高中一年級5班男女共49人 。

1.1.2 實驗過程

為確保安全，降低難度，增加練習此類動作的趣味性和娛樂性，課題組反復研究設計、實驗發(fā)明了多項體操健身娛樂、教學訓練輔助器械，并獲得了國家實用新型專利，這些器械的主要特點是，工作面距離地面很近，一般在20～50 cm，做翻轉類動作時，頸部不再承受任何壓力，因而安全度大大提高。

1.2 問卷調(diào)查法

調(diào)查對象選取石家莊市外國語學校小學4年級7班男女共56人；初中一年級7班男女共47人；高中一年級5班男女共49人；選取河北體育學院，一年級男生2個班48人，女生1個班25人，調(diào)查對象共計225人。

對225名調(diào)查對象進行了問卷調(diào)查，主要內(nèi)容包括器械的安全程度和利用此類器械完成動作的難易程度，并對學生使用此類器械的感知情況做了定性調(diào)查，發(fā)放問卷共225份，回收225份，有效問卷209份，有效率92.8%。endprint

1.3 數(shù)理統(tǒng)計法

對問卷調(diào)查所得數(shù)據(jù)采用EXCEL 統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計處理。

2 研究內(nèi)容

“倒置和翻轉類動作”作為體操項目的核心內(nèi)容，對人體的健身作用是其他動作所無法取代的，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：1）可以提高前庭器官運動覺和位置覺的準確性，從而能有效地提高人體的平衡能力和靈活性。2）增加腦部血液流量，加大對腦部血管壁的刺激，增大對血管壁的營養(yǎng)補充，提高腦部血管壁的彈性，從而延緩血管壁的老化，降低罹患腦血管疾病的風險。3）克服或緩解地心引力對內(nèi)臟器官的作用，預防內(nèi)臟器官下垂性疾病。4）緩解坐或站立時頭部和上體對頸椎及腰椎的壓力，減輕頸部和腰部肌肉所承受的負荷，從而起到預防頸椎病和腰椎病的作用；5）使腿部靜脈的血液回流更加通暢，因而能有效地預防靜脈曲張疾病。然而，由于此類動作在實際完成過程中有一定的危險性，目前尚不能在學校體育和全民健身中普及推廣，為了更好地發(fā)揮此類動作的作用，本文主要對實用新型專利“多功能倒懸垂健身器械”“體操教學訓練、健身娛樂前后、左右空翻器械”“前后、左右滾翻器械”“肋木倒立架”等4類器械進行設計研制，并在大中小學應用時的安全度、利用此類器械完成動作時的容易度、教學過程的可操作性做了統(tǒng)計調(diào)查和實踐論證。

2.1 倒懸垂多功能健身輔助器械（如圖1、2、3、4所示）

1）結構（如圖5、6所示）。本器械由常見的肋木和特型天梯構成，可以放置于館內(nèi)，也可直埋于館外的操場周邊，宿舍之間和小區(qū)的健身園地。立柱的高度和天梯橫梁網(wǎng)格的大小依據(jù)使用者的身高而定。肋木的作用主要是幫助腹肌力量差的練習者完成倒懸垂動作，練習者可以用腳蹬著肋木一步一步地將腿掛到天梯上，以完成倒懸垂動作，既沒有“難度”也沒有“危險”。

2）功能?？捎糜诙嗳送瑫r練習倒懸垂、正（側、后）向懸垂爬行、大爬行、引體向上、壓腿、踢腿、肋木舉腿，借助肋木倒立架可以做肩倒立和手倒立。

2.2 前后（左右）滾翻器械（如圖7、8、9、10所示）

滾翻器械根據(jù)滾翻動作原理，動作規(guī)格要求原理設計，人體在做滾翻時需要團身形成一個圓，而我們設計的滾翻器械本身就是一個金屬圓圈，適合滾動，本器械的使用避免了有些學生在墊子上做滾翻時身體不圓、方向不正，因而完不成動作的錯誤現(xiàn)象出現(xiàn)。而側向滾翻器械更是為練習者創(chuàng)造了一種新的練習方法，這在傳統(tǒng)的墊上練習方法中是不可能做到的。

1）結構（如圖11、12所示）。 由2個金屬圈、護肩、手柄和一個座椅、護頭板構成。功能是用于前后滾翻和左右滾翻動作的練習。

2）器械的特點。①安全。前后滾翻時的翻轉過程不再需要頸部承受身體的任何壓力，只需要肩背和臀部承受身體的一些壓力。頸部是人體的生命中樞，頸部得到了有效保護，前后滾翻動作的安全系數(shù)就得到了很大提升。②容易。輔助器械本身就是一個圓，適合滾動，本器械的使用避免了有些學生在墊子上做滾翻時身體不圓、方向不正，因而完不成動作的錯誤現(xiàn)象出現(xiàn)。③愉悅身心。本器械的使用增添了學習的趣味性和娛樂性。傳統(tǒng)的前后滾翻動作練習是在海綿墊上，練習者用腳踩墊子，墊子踩臟之后還需擦干凈，既耽誤了練習時間，一定程度上也會影響到練習者的熱情和積極性。④節(jié)省了墊子和抬墊子時的體力支出。本器械可以在館內(nèi)和比較平整的館外土地或水泥地上使用，不需要學生課前抬墊子布置場地，節(jié)省了海綿墊和學生課前抬墊子時的體力支出。

2.3 肋木倒立架（如圖13、14、15、16、17所示）

肋木倒立架根據(jù)倒立動作的特點設計，但降低了練習的高度，下方有固定和手的裝置，上方有固定腿的裝置，對初學者來說，既安全也沒有難度。

1）結構（如圖18、19所示）。本器械由2部分3個部件組成，下部有固定肩和手的裝置，上部有固定腿部的裝置。3個部件與肋木的鏈接為活動鏈接，攜帶輕便，拆裝便捷，上部固定腿的部件可根據(jù)練習者的身高上下移動，下部2個固定肩和手的部件，可根據(jù)練習者肩部的寬窄調(diào)節(jié)2個部件之間的距離，部件的肩部受力部分有軟包裝置，能加大練習者練習時的舒適度。

2）功能。本器械名為“肋木倒立架”，使用時須依附于肋木方能使用。本器械可用于肩倒立和手倒立動作的練習，特點是本器械可有效地增強練習者的安全感，有效降低做此類動作時的難度。安全度增強，難度降低，增強了練習過程的娛樂性。

2.4 前后（左右）空翻器械（如圖20、21、22、23、24所示）

空翻器械根據(jù)空翻動作特點、要求設計，傳統(tǒng)式的空翻動作練習一般是在墊上練習，危險和難度并存，而空翻器械具有一定的高度，給練習者一種在空中的感覺，具有一定的挑戰(zhàn)性、刺激性、娛樂性，難度較小，沒有危險。

1）結構（如圖25、26、27所示）。本器械已研發(fā)制作出2代產(chǎn)品，均由地梁、6根立柱、2個金屬圈、座椅及固定人體裝置等5部分構成。本器械體型較大、結構復雜、技術含量較高、不易挪動。

2）功能。第1代產(chǎn)品屬于多功能產(chǎn)品，既可以做前后空翻動作的練習，也可以做左右空翻動作的練習，但是每次練習只能乘坐1人。第2代產(chǎn)品屬于單功能產(chǎn)品，只可以做前后空翻動作的練習，但每次練習可以乘坐2人。第1代產(chǎn)品能突出學習空翻動作的輔助作用，在他人操控下，圍繞自身的前后運動軸和左右運動軸做翻轉動作，旋轉速度可快可慢，甚至可以停頓，體驗身體翻轉時在空中的方位更加清晰；第2代產(chǎn)品則能突出其娛樂性，在他人操控下，2個人面對面，上下翻飛，極具挑戰(zhàn)性、刺激性和娛樂性。

3 統(tǒng)計結果與分析

3.1 安全度

安全度是器械設計首先要考慮的問題，傳統(tǒng)式練習倒置和翻轉類動作的方法主要有2種：一種是在單杠和雙杠上，單杠和雙杠離地面大約在1 m以上，學生在1 m以上的器械上做動作，危險性較大；另一種是在墊上做滾翻動作，多年的教學實踐證明，即使是練習前有頸部的預備活動，但由于學生的身體素質(zhì)，掌握技術的能力不同，有些體重較重、身高較高的學生時有發(fā)生頸部扭傷現(xiàn)象。endprint

專利器械的設計，避免了2種傳統(tǒng)練習方法的不足：一是將練習時的高度降低；二是避免頭部和頸部受力。頸部是人體的運動中樞，更是人體的生命中樞，頸部的安全得到了有效的保護，安全系數(shù)就能大大地提高。

從表1“安全度”的統(tǒng)計數(shù)據(jù)可見，體操創(chuàng)新器械在一個學年的應用試驗中，沒有出現(xiàn)任何傷害事故。主要因為：1）做動作時，學生的身體被牢牢地固定在器械上，而且頸部不承受任何壓力；2）做動作時，頭和頸部距離地面很近，如肋木肩倒立、手倒立，滾翻器械，頭部距離地面只有20～50 cm，即使是倒懸垂動作，頭部離地面的高度也不過70 cm，比普通校園用的單雙杠和跳馬低很多，從理論上講，就學生的體重，特別是他們?nèi)彳浀墓趋篮晚g帶，在重力的作用下移動這段距離的重力加速度產(chǎn)生的動能較小，避免了意外傷害事故的發(fā)生。在實驗中，也發(fā)現(xiàn)了一些潛在的不安全因素，例如：1）2代空翻器械的轉圈距離地面不足20 cm，初高中個別身高較高的學生，其頭部有撞擊地面的危險；2）小規(guī)格的倒懸垂器械雖然其高度比大規(guī)格的低了40 cm，但是卡小腿的方格卻與大規(guī)格的相同，本應卡在踝關節(jié)部位他們卻卡在了接近腳尖的部位，有卡不住脫落的危險；3）滾翻器械頭部向下時，個別沒有倒立體驗的學生，兩腿會在重力的作用下掉下來，雖然沒有危險，但是會影響完成動作；4）肋木倒立架固定腿的裝置，在做肩倒立推臂成手倒立時，在受到向上的力時，會脫落下來，雖然不會砸到自己身上，但是仍然會影響動作的完成。針對以上問題，又采取了及時的修改與完善措施。

3.2 難易度

從表2 “難易度”的數(shù)據(jù)可見，利用體操創(chuàng)新器械完成倒置和翻轉類動作要比傳統(tǒng)的練習方法更加容易。因為利用空翻器械，滾翻器械屬于被動練習，練習方法操作極其簡單，所以，一般情況都能完成動作，只是心理因素的差距。從實驗情況和問卷調(diào)查統(tǒng)計來看，肩倒立動作的完成平均課時是1.95學時，滾翻動作（主動地獨立完成動作）是1.2課時，這說明肩倒立和滾翻動作有一定的技術含量；倒懸垂動作需要一定的腹肌力量和膽量；空翻動作只是膽量，基本沒有技術含量，所以完成動作的平均課時數(shù)最少。從實踐來看，98%以上的學生不但敢于體驗，而且樂于體驗，器械極受歡迎，利用率很高，特別是在小學和初中表現(xiàn)得更加突出。

3.3 可操作性

本項內(nèi)容不需要問卷調(diào)查和統(tǒng)計，但它仍然是一個很值得關注的問題。是否具有可操作性，直接關系到創(chuàng)新器械在學校體育中的應用與推廣。只從一項器械特別是空翻器械來看，短短的35～40 min的課，四五十人的排隊練習，密度遠遠不夠，缺少可操作性，但是如果從4項內(nèi)容（空翻器械1個、大小左右、前后滾翻器械共4個，倒懸垂器械大小共2個、肋木倒立架8付），采取分組輪換的教學組織方法，先小組輪換，后大組項目輪換，例如：肋木倒立架，倒懸垂器械各10人，一次可作5人；空翻器械8人，一次可做4人（2人做2人幫助）；滾翻器械每個器械3人（1人做2個人幫助），共12人。這樣加起來是40人，每個項目輪換一遍，40 min完成全部練習內(nèi)容沒有問題，這樣的課堂訓練密度，可操作性較強，關鍵看器械的安排及教學組織設計。

3.4 舒適度

做肩倒立和翻轉動作時，身體的主要受力部位是肩部，為加大做動作時的舒適度，我們在器械的相應位置做了軟包裝處理，從表3可見，感覺舒適的是51.2%，一般的是46.9%，僅有1.9%感覺是難受的，說明器械的舒適度較高。

3.5 對倒置和翻轉類動作的喜歡程度

從表4的數(shù)據(jù)可見，喜歡者76.1%，一般者21.5%，不喜歡者2.4%。這一數(shù)據(jù)是大學、中學和小學實驗對象總的統(tǒng)計結果，具體到年齡和性別是有差距的。從實驗中觀察到，中小學的學生對此類動作的喜歡程度高于高中的學生，高中男生的喜歡程度高于女生，總體來看，大部分學生對“倒置和翻轉類動作”是喜歡的。

4 結論與建議

4.1 結論

1）經(jīng)過歷時多年的研究設計，實用新型專利器械“多功能倒懸垂健身器械”“體操教學訓練、健身娛樂前后、左右空翻器械”“前后、左右滾翻器械”“肋木倒立架”在應用中可以使“倒置和翻轉類動作”變得更容易，有利于此類動作在學校體育中開展，應充分發(fā)揮“倒置和翻轉類動作”在增強體質(zhì)中的促進作用。

2）通過1個學年的實驗和調(diào)查，進一步證實本研究所涉的新型專利器械在學校體育教學中具有以下優(yōu)勢：①安全。與傳統(tǒng)校園單雙杠和墊上前滾翻相比，利用器械的倒置和翻轉類動作由于降低了做動作時的高度，安全系數(shù)大大增強，特別是滾翻器械的運用，由于在前后滾翻時的翻轉過程不再需要頸部承受身體的任何壓力，只需要肩背和臀部承受身體的部分壓力，頸部得到了有效保護，前后滾翻動作的安全系數(shù)就得到了很大提升。②容易。利用器械的倒置和翻轉類動作比在單雙杠上完成倒置和翻轉類動作更加簡單，特別是滾翻器械其本身就是一個圓，適合滾動，本器械的使用避免了有些學生在墊子上做滾翻動作時因身體不圓、方向不正而完不成動作的錯誤現(xiàn)象的出現(xiàn)。③可操作性強。創(chuàng)新的4類器械既可放置于館內(nèi)，也可放置于館外的操場周邊，不怕風吹日曬雨淋，運用小組輪換，項目輪換法組織教學，能夠保證40名學生課上的練習密度。④愉悅身心。利用器械的側向滾翻動作，在傳統(tǒng)的墊上運動中是做不到，也是沒有的，創(chuàng)新器械的使用為學生的學習增添了趣味性、娛樂性和挑戰(zhàn)性，形成了寓教于樂、愉悅身心的教學氛圍。

4.2 建議

倒置和翻轉類動作在學校體育教學中還未受到重視，其健身價值在于可以提高學生的平衡能力和靈活性，推廣和實施此類運動具有一定的現(xiàn)實意義。

參考文獻：

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