游泳(蛙式)運動力學之定性分析
葉為谷、葉景谷
摘要
本研究主要目的是以蛙式選手動作之定性分析模式，作為運動技術評估的依據，透過定性分析直接去觀察蛙式週期動作的表現。以台南市游泳代表隊蛙式優秀選手蔡自清為對象，利用日本SONY品牌DCR-PC105的攝影機，再以Photoshop7.0電腦軟體，從拍攝過程中，選取所需的各個細部技術動作，轉換成照片加以分析探討，從模式圖中觀察以找出錯誤動作。因此，運動力學定性分析可以提供選手作為蛙式動作改進的方法，進而提昇教學與訓練的效果。本文可提供教練與體育教師在教學與訓練選手之參考範例 。
關鍵詞：蛙式、定性分析、運動力學
壹、前言
現今游泳運動已成為國際性最重要運動競賽項目之一；我國選手在國際游泳競賽上不斷地再創佳績，游泳技術直逼亞洲其他地區；不過整體來講，我國運動水準與歐美國家相較，仍略遜一籌，然而在全國各地體育會推動之下，確信會有創造更好成績的機會。雖然游泳訓練與技術持續在進步中，但教練對於評估選手技術動作的準確性之策略尚未普及。在研究運動生物力學的方法中，影片分析法是研究技術動作過程中不可或缺的重要手段（黃長福、陳重佑等，2000），直接的視覺觀察法往往被使用並作為運動力學定性分析法的依據，分析這些運動技術的力學要素（王順正，1992）。因此學者將建立游泳運動力學的定性分析模式圖並以直接視覺觀察法分析選手的細部動作。此外能在亞奧運奪取佳績已是現代游泳競技運動的首要目標，也可說是國內選手和教練目前有待突破的課題之一。本研究以蔡自清選手為對象，利用日本SONY品牌DCR-PC105的攝影機，拍攝選手的側面、正面與背面之動作，再以Adobe Photoshop7.0電腦軟體，從拍攝過程中，選取所需的各個細部技術動作，轉換成照片加以分析探討。教練可使用此方法幫助選手做更準確的技術動作評估，此方法也可提供選手作為游泳動作的改進方法和建議，並能達到事半功倍的訓練效果。
貳、提升蛙泳動作的科學方法：運動力學之定性分析
近幾年來，教練往往以視覺觀察去分析評估選手動作的優缺點，但蛙式的動作是技術高且複雜。在蛙式中常發現所耗的力量與前進速度不成比例，競賽中常見每位優秀選手的蛙式動作有快速推進的感覺，並有良好的動力效率。由於蛙式動作技術的問題是非常多而雜，定性分析的目的是在提供教練指引運動員能明確改進缺點的方法，來提昇運動技術，其目的是依教練的專業知識直接觀察並加以分析，主觀評估運動力學之動作技術，此種方法為現代教練廣泛之應用。蛙式動作過程中，動作較迅速、划臂時間較短，技術動作又相當複雜，有時教練也難以明確地找尋出動作的優劣，但以攝影定性分析法來做研究，就不會顯著表現出蛙式動作的速度與複雜，因此以運動力學之定性分析來觀察及探討，即可清楚地說明動作上的優劣及提供選手提升運動技術的方式。此方法針對選手運動技術之提升是有所助益的。
參、研究對象的資料與研究的步驟程序
一、研究對象的基本資料：
選手姓名：蔡自清/年齡：19歲/接觸訓練：8年
身高/體重：181公分/ 70公斤
就讀學校：嘉義教育大學體育學系
運動表現經歷：
2003 1月 冬季短水道游泳分齡賽
15-17歲 50公尺 蛙式 第二名 成績 32"08
2003 1月 全民奧林匹克冬季短水道游泳分齡賽
15-17歲100公尺 蛙式第三名 成績 1'13"13
2003 12月 全民奧林匹克冬季短水道游泳分齡賽
15-17歲 50公尺 蛙式 第一名 成績 31"96
2003年 10月 第二十八屆全國中正盃分齡游泳錦標賽
15-17歲 50公尺 蛙式 第四名 成績 32"63
2004年 12月 全民奧林匹克冬季游泳分齡賽
15-17歲 50公尺 蛙式 第一名 成績31"50
2004年 12月 全民奧林匹克冬季游泳分齡賽
15-17歲 100公尺 蛙式 第一名成績 1'10"04
2005年 三月 高雄市主委盃分齡游泳錦標賽
高中組 200公尺 蛙式 第三名成績 2'31"78
2005年 三月 全國春季短水道分齡游泳錦標賽
18歲以上 50公尺 蛙式 第七名 成績 30"61
2005年 四月 全國中等學校運動會
100公尺 蛙式 第五名 成績 1'09"02
2005年 四月 全國中等學校運動會
200 公尺 蛙式 第八名 成績 2'36"30
2005年 十月 全國運動會
100公尺 蛙式 第六名 成績 1'08"81
二、研究的步驟程序
(一) 實驗時間：
預備實驗：民國九十五年八月一日。正式實驗：民國九十五年八月十日。
(二) 實驗地點：台南市文賢SPA游泳池。
(三)攝影機拍攝位置：
1、側面拍攝選手蛙式動作技術姿勢。
2、正面拍攝選手蛙式動作技術姿勢。
3、背面拍攝選手蛙式動作技術姿勢。
(四) 實驗方法與工具
1、利用日本SONY品牌，DCR-PC105之攝影機，拍攝選手側面、正面和背面等蛙式週期動作。
2、將攝影機中蛙式游泳動作之過程，再以慢動作觀察各細部動作，應用Photoshop 7.0 軟體，選取所需的各細部動作，再轉換成拍攝照片。
3、將拍攝成的照片，選取所需的照片再加以分析。
(五) 實驗步驟
1、讓受試者了解整個研究過程。
2、受試者先進行三十分鐘熱身運動。
3、進行六次游泳動作之拍攝（以側面、正面和背面各兩次拍攝）。
4、攝影機須拍攝選手之側面、正面和背面等蛙式動作的姿勢，以取得最佳動作技術，作為樣本分析。
肆、定性分析評估選手的技術動作
定性分析的四個步驟，其過程可分為：一、發展模式；二、觀察運動表現，指出錯誤；三、錯誤的評估；四、對選手的建議（李運來，1999）。因此，將此四個步驟充分應用在定性分析的過程中，來探討此位選手蛙式動作優劣之所在。
一、定性分析過程的第一步驟：發展模式
許樹淵（1994）指出以時間因素為主要競賽的目的是屬於客觀運動項目技術分析，因此游泳便是屬於運用此項技術分析作為判定勝負，亦即以游泳的最後結果為時間，游泳選手必須增加推進力的效率以及減少外在阻力是提升運動成績的主要因素，選手要提昇成績必須增長划幅，在划幅方面又包含划動距離與滑動距離，影響划動距離的因素有身高、划水軌跡、踢水幅度以及作用力，這些因素都有助於划動距離的增長；以身高為例，選手的身高越高相對的上肢、下肢與軀幹也較長，其因素可助於選手的划動距離增長。影響滑動距離的因素是外在阻力，外在阻力又包含水的阻力與空氣阻力，當外在阻力越大便越會影響滑動距離，可能影響流體運動中的外在因素有拖曳力、昇力、浮力以及靜水壓。選手增長划幅後也不能忽略划頻的重要性，影響划頻的因素包含水面下和水面上的時間，影響划頻快慢包含抓水、划水、出水和前伸。影響這四個因素包含手掌大小、手臂長短、划水軌跡、角度、平衡等因素，這些因素都有助於划頻的提升；以手掌大小和手臂長短為例，手掌越小和手臂越短其阻力橫斷面積也會較小，相對的划水頻率也會比手掌大與手臂長的選手還快。以上針對游泳動作的力學原理作探討，而形成游泳力學模式圖（如圖一）。
圖一、蛙式模式圖
二、定性分析過程的第二步驟：觀察運動表現，指出錯誤
（一）觀察運動表現：
本研究採用直接觀察法，以視覺觀察從拍攝蛙式動作的照片，從側面圖一至八、正面圖一至八、背面圖一至八等技術動作。
（二）指出錯誤動作：
1.觀察側面圖三和正面圖三划手時，因下巴抬的過高，形成往上力量過大，而降低前進的速度。
2.觀察側面圖四和圖五的動作導致額頭往下，加重力量與前進速度無法集中。
3.觀察正面圖四和背面圖四划手抱水時，右肩低於左肩過多，因此無法維持很準確的前進感。
4.觀察背面圖五的動作，右肩一樣低於左肩，在雙臂抱水時，發現左臂的動作離身體的距離比右臂的動作寬於許多。
圖二、蛙式週期技術動作照片
三、定性分析過程的第三步驟：錯誤評估
針對照片中所發現的缺點動作，以及選手需要改進的動作加以評估。
一、針對缺點須改進的動作歸納入下：
1. 側面圖三和正面圖三划手時，下巴抬過高。因保持下巴動作同於動作側面圖六的縮下巴動作。
2. 因側面圖三的錯誤動作以致於導致側面圖四和圖五的動作。
3. 正面圖四和背面圖四划手抱水時，選手的慣用手為右手，因而雙手臂的划水動作未能一致，導致背面圖五的動作。
二、指出錯誤來源及需改進與提升動作之技術
1. 側面圖三和正面圖三划手時，下巴不能抬起，額頭必須保持往前45度的水感，在側面圖三、圖四和圖五需同於動作側面圖六的縮下巴動作。
2. 正面圖四和背面圖四划手抱水時，雙手划水弧度與深度不一致，而造成雙臂划水的效率不同，導致正面圖五和背面圖五的動作。
四、定性分析過程的第四步驟：給選手的建議
蔡自清是一位積極練習型的選手，在動作上的技術性也非常好，但太強調注意自己划手的動作及水感，而忽略下巴的錯誤、抱水時的兩邊手臂的效率等動作。在練習動作技術時，建議能將側面圖三錯誤動作的源頭，選手必須有縮下巴的動作，使照片側面圖三、圖四和圖五與側面圖六為一致的動作，需要徹底改善以上的錯誤動作，為了改進缺點，應先提升身體的柔軟度以及手臂肌力，在於正面圖四和背面圖四的錯誤動作，因慣用手與非慣用手的力量不平均所導致，選手必須繼續提升手臂肌力達到兩臂肌力能呈平衡狀態，並改進划手的弧度動作為一致。若能將以上的缺點加以改進，相信未來的蔡自清是一位非常優秀頂尖的競技游泳運動選手，能夠在全運會爭取最佳成績。
伍、結論與建議
一、結論
本研究是以運動力學之定性分析方式，來分析動作技術的優缺點，在整個過程中依教練的專業知識直接觀察，找出其優缺點並加以改善錯誤動作之順序和方法為最終目標，並提升游泳技術。本研究針對蔡自清選手在蛙式游泳的過程中，其動作之缺點修正順序與方法如下：
1. 首先要再提昇身體柔軟度，使各部位的活動範圍增加。
2. 先將側面圖三的下巴動作改進，讓身體能保持最佳的動作效率。
3. 在於正面圖四和背面圖四的錯誤動作，必須將手臂肌力達到兩臂肌力以及划手的弧度動作能呈平衡狀態。
4. 在划手動作首先是抬胸動作，其次為划手抱水動作，肌肉群動作的順序是以大肌肉到小肌肉之方式。
二、建議
（一）本研究可發現定性分析在運動技術中之問題改進的重要性。
（二）定性分析研究是找出動作問題後，加以分析與診斷，並記錄動作過程，再作為爾後訓練的參考依據。
（三）本研究發現蔡自清選手的蛙式動作之缺點，需透過各項訓練方式，來提升運動技術。
（四）本研究認為教練必須要確實地執行運動定性分析計畫，讓教練與選手能更深入的找出錯誤動作並改善技術動作。
參考文獻
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