高中110公尺跨欄選手前後腳換位起跑之生物力學分析

全文

(1)國立臺灣師範大學運動與休閒學院體育學系碩士學位論文. 高中 110 公尺跨欄選手前後腳換位起跑之生物力學分析. 研究生：廖政彥指導教授：蔡虔祿. 中華民國 103 年 6 月中華民國台北市.

(2) 高中 110 公尺跨欄選手前後腳換位起跑之生物力學分析 2014 年 6 月研究生：廖政彥指導教授：蔡虔祿摘要本研究目的：探討高中男子 110 公尺跨欄選手使用前後腳換位起跑動力學參數之間的差異。方法：以 8 位高中欄架選手為研究對象（身高 179.62±5.04 公分，體重為 70.63±5.55 及年齡 17.87±0.99 歲）。依平衡次序原則，進行兩種不同起跑（七步、八步）測驗。資料收集部分：實驗儀器為兩部 (JVC) 高速數位攝影機(120Hz)，架設於垂直動作平面上，收集受試者左側矢狀面從起跑預備動作、起跑推蹬階段與起跑七步出發及起跑八步出發跨過前三道欄架之影像動作。運動學參數以 Kwon3D 動作進行分析。統計方法以無母數統計魏可遜(Wilcoxon)符號等級考驗進行各項參數差異之檢定。結果：一、七步起跑及八步起跑在起跑反應時間為( 0.21±0.04 min、0.20±0.03 min )，前腳及後腳推蹬踏板時間為( 0.33±0.05 min、0.29±0.01 min；0.21±0.03 min、0.19±0.01 min )，前腳及後腳離板時間為( 0.41±0.05 min、0.38±0.02 min；0.36±0.06 min、0.36±0.04 min)，起跑至跨過第一道欄架時間為( 2.50±0.23 min、2.45±0.10 min )，起跑至跨過第三道欄架時間為( 5.44±0.27 min、5.38±0.13 min )，以上參數結果均無顯著差異。二、起跑後前七步著地時之步幅、跨過第一道欄架落地後欄間步幅、跨過第二道欄架落地後欄間步幅，起跑七步組均顯著高於起跑八步組。三、起跑後第一步至第七步著地重心水平、垂直速度與合速度、起跑後跨過前三道欄架重心位移均達顯著差異。本研究發現七步起跑技術較適合身高達到一定水準以上之選手適用，建議教練與選手可嘗試起跑七步出發新技術，以利提升國內競技跨欄水準。關鍵詞：起跑、蹲踞式換位起跑、跨欄、高中男子 110 公尺跨欄。. iii.

(3) Biomechanical Analysis of Different Step Start in 110m Hurdling of High School Athletes. June, 2014 Author: Cheng,Yen-Liao Advisor: Tsai, Chien-Lu. Abstract This study aims to analyze mechanic parameter differences on start of high school racer of 110m hurdles by 8 high school hurdles racer (Height: 179.62±5.04cm; Weight: 70.63±5.55kg; age: 17.87±0.99years). Based on counterbalancing method, the participants had been divided into 7 and 8 hurdles step groups. The kinematics data collected by using 2 JVC high speed digital cameras, the first camera was collecting the data from the block to the first hurdle, the second camera was filming the movements from the second and the third hurdles. The kinematics variables were analyzed by Kwon 3D software. The Wilcoxon matched-pairs signed-rank nonparametric statistical test was used to compare two different start steps movements by using the SPSS 21.0 software at α = .05 significant level. The result showed that there was no significant difference between 7 and 8 step groups on the reaction time (0.21±0.04 min、0.20±0.03 min ), propulsive time of each leg (0.33±0.05 min、0.29±0.01 min； 0.21±0.03 min、0.19±0.01 min ), time of leaving starting block (0.41±0.05 min、0.38±0.02 min；0.36±0.06 min、0.36±0.04 min), time from start to 1st hurdle (2.50±0.23 min、2.45±0.10 min) and time from start to 3rd hurdle (5.44±0.27 min、5.38±0.13 min).The 7-step were superior to the 8-step on step length of start, 1st hurdle, 2nd hurdle. The significant differences also found on the horizontal center-of-gravity, vertical velocity, resultant velocity of the first three hurdles on the 1 to 7 step after starting. We found that the taller hurdler performed the better result while using the 7 step start. Suggest hurdles coach and racer can try 7-step hurdle to improve the hurdle record.. Key words: Start, Crouch Start, Hurdles, 110M hurdles of High School Male.. iv.

(4) 目. 次. 口試委員與系主任簽字之論文通過簽名表............................................................................i 論文授權書..... ..........................................................................................................................ii 中文摘要...................................................................................................................................iii 英文摘要（Abstract） ............................................................................................................iv 目次 ...................................................................................................................................... v 表次 ..................................................................................................................................... vii 圖次 ....................................................................................................................................viii. 第壹章緒論 ........................................................................................................................1 第一節前言.. ................................................................................................................ 1 第二節問題背景 ..........................................................................................................2 第三節研究目的 ..........................................................................................................4 第四節研究範圍............................................................................................................5 第五節操作性定義 ......................................................................................................6 第六節. 名詞解釋 ..........................................................................................................6. 第貳章文獻探討 ...............................................................................................................9 第一節 110公尺跨欄起跑動作技術演進......................................................................9 第二節不同起跑步數的技術分析.............................................................................. 12 第三節 110 公尺跨欄步輻與歩頻之技術分析.......................................................... 15 第四節結語 ................................................................................................................ 15. v.

(5) 第參章研究方法與步驟................................................................................................16 第一節研究對象 ........................................................................................................16 第二節實驗時間與地點 ............................................................................................17 第三節實驗儀器及設備..............................................................................................17 第四節實驗場地佈置其說明..................................................................................... 18 第五節研究架構..........................................................................................................19 第六節研究說明..........................................................................................................20 第七節資料收集 ........................................................................................................21 第八節資料處理 ........................................................................................................21. 第肆章結果與討論..........................................................................................................24 第一節起跑動作出發至跨過三道欄架之時間、速度、步幅運動學參數..............24 第二節起跑動作出發至跨過三道欄架之重心位移、重心速度比較......................36. 第伍章結論與建議......................................................................................................... 43. 引用文獻 ............................................................................................................................. 44 附錄一 ............................................................................................................................... 46 附錄二................................................................................................................................. 47. vi.

(6) 表. 次. 表2-1 110公尺跨欄動作技術之演進.................................................................................…9 表2-2 110公尺跨欄起跑至第8步起跨前之步幅.................................................................11 表3-1 受試者基本資料........................................................................................................ 16 表3-2 受試者分組基本資料................................................................................................ 17 表3-3 kwon 3D 動作分析系統座標點............................................................................... 22 表4-1 起跑反應時間............................................................................................................ 24 表4-2 起跑階段推蹬、離開起跑架時間............................................................................ 26 表4-3 起跑至跨過第一道欄架時間.................................................................................... 28 表4-4 起跑至跨過第三道欄架時間.................................................................................... 29 表4-5 起跑後前七步著地時之步幅.................................................................................... 31 表4-6 跨過第一道欄架落地後欄間步幅比較.................................................................... 33 表4-7 跨過第二道欄架落地後欄間步幅比較.................................................................... 34 表4-8 跨過前三道欄架之過欄時間比較............................................................................ 35 表4-9 跑後第一步至第七步著地重心水平速度、垂直速度與合速度............................ 38 表4-10 跑後跨過前三道欄架重心位移................................................................................ 41. vii.

(7) 圖. 次. 圖1-1 110公尺跨欄七步與八步起跑動作時間分期.............................................................4 圖1-2 110公尺跨欄起跑正常出發.........................................................................................7 圖1-3 起跑八步出發圖...........................................................................................................7 圖1-4 110公尺跨欄起跑前後腳換位出發.............................................................................8 圖1-5 起跑七步出發圖...........................................................................................................8 圖2-1 起跑............................................................................................................................ 10 圖2-2 加速度........................................................................................................................ 10 圖2-3 跨欄............................................................................................................................ 10 圖2-4 劉翔與傑克遜以七步起跑與八步起跑後全程曲線圖.............................................14 圖3-1 實驗場地佈置圖.........................................................................................................18 圖3-2 研究架構圖.................................................................................................................19 圖3-3 kwon 3D 動作分析系統............................................................................................21 圖4-1 起跑反應時間.............................................................................................................25 圖4-2 起跑階段推蹬、離開起跑架時間.............................................................................26 圖4-3 起跑至跨過第一道欄架時間.....................................................................................28 圖4-4 起跑至跨過第三道欄架時間.....................................................................................30 圖4-5 起跑後前七步著地時之步幅.....................................................................................32 圖4-6 跨過第一道欄架落地後欄間步幅比較.................................................................... 33 圖4-7 跨過第二道欄架落地後欄間步幅比較.................................................................... 34 圖4-8 跨過第一道欄架之過欄時間.....................................................................................35 圖4-9 跨過第二道欄架之過欄時間.....................................................................................36 圖4-10 跨過第三道欄架之過欄時間.....................................................................................36 圖4-11 起跑後第一步至第七步著地重心水平速度.............................................................39 viii.

(8) 圖4-12 起跑後第一步至第七步著地重心垂直速度.............................................................39 圖4-13 起跑後第一步至第七步著地重心合速度...............................................................40 圖4-14 起跑後跨過前三道欄架重心水平位移...................................................................42 圖4-15 . 起跑後跨過前三道欄架重心垂直位移...................................................................42. ix.

(9) 第壹章. 緒論. 第一節前言田徑跨欄運動起源於英國，短距離跨欄比賽一直是選手及教練在田徑訓練中矚目的焦點所在。最初在 1896 年第一屆奧運會就舉行了男子 100 公尺跨欄比賽，當時比賽全程八個欄架，欄架高度 100 公分，到了 1900 年第二屆奧運會，便將比賽距離訂為 110 公尺，比賽全程 10 個欄架，欄架高度提昇到 1.067 公分，便將比賽項目正式稱為 110 公尺跨欄。在經過長期的演變與場地設備的改善，加上選手體能技術的提升，使得紀錄不斷的翻新，因此除了場地設備的影響之外，跨欄技術與短跑速度的提升才是促使跨欄運動員成績持續進步的原動力。彭煥樹（2010）跨欄運動的技術和體能發揮是成等號的，跨欄除了技術的表現外，體能的維持是勝利的關鍵。跨欄在田徑項目中，最具專門技術性的運動，在跨欄運動的技巧中，除了起跑與欄間跑的技術改進之外，在其跨欄運動史上有 4 位功不可沒的革新者。英國的 Kulean (1969) 主張起跑出發起跨後，前導腳起跨時，相對邊的的手臂向前方伸出，並盡量要求身體上半部的前傾，防止身體在空中飄浮停留的情形發生。英國的 A,Kraenzlein (1900) 特別注重跨欄時腰部的柔軟性與欄間速度，提倡把快跑動作應用在跨欄運動的技巧上，並建立了跨欄並非跳欄之正確觀念，所以當時他被稱為跨欄之父。美國的 F,Smithon (1908) 研究欄架起跨動作中發現，在起跨欄架後髋關節要充分的拉開，收腿動作向內側呈水平狀提起，以減少在空中停留時間。加拿大的 Thomson (1973) 當時將跨欄動作進化為起跑出發後，在起跨時兩臂同時向前伸的技術方式，如此更能維持上半身在欄間跑的前傾與平衡，也因為四位跨欄專家的技術分析給予，陸續有不少跨欄好手締造出優異的成績。從上述文獻內容我們可知 110 公尺跨欄運動是一項速度快，對運動員技術性要求很強的項目，要成為一位優秀的跨欄選手，除了具備速度外，還需要具有跨越障礙物的本能與起跑出發的技術，跨欄跑的最大特點是在高速跑過程當中跨過 10 個欄架，因此 -1-.

(10) 必須具備在高強速度中穩定發展且結合力與美的表現。不僅如此，跨欄運動員也必須擁有較良好的身材與快速度的敏捷及節奏能力，因為在起跑後跨過第一道欄架與欄與欄中間的三步跑並非完全短跑性質，也就是說，110 公尺跨欄選手必須具有肌力與保持速度的能力，並且熟練起跑與跨欄的技巧，再結合其本身的身體素質，才能將跨欄運動中的速度與技巧完全的發揮出來。. 第二節問題背景我國 110 公尺跨欄前最高紀錄是由吳清錦選手於 1983 年在科威特所舉辦的第五屆亞洲田徑錦標賽所創下的 13.90 秒，這項紀錄保持一直長達 23 年，未能有所突破。近年來，國內田徑訓練不但走入科學化訓練，田徑優秀教練與選手輩出，欄架新秀葛文廷選手在 2011 年全運會田徑賽飆出令人驚奇的 13 秒 88 ，一舉改寫吳清錦在 1983 年亞洲田徑錦標賽締造的全國紀錄 13 秒 90 。黃永任（2002） 110 公尺跨欄運動從起跑開始，到第一個欄之間，距起點距離為 13.72 公尺，一般而言，這一段距離約跑八步，距離為 11.70 公尺。但身材高大者也有跑七步的，其步伐應先嘗試幾次，在訂出選手本身的合適步數與步幅。世界級跨欄好手古巴名將羅伯斯，起跑後則是使用七步跨過第一道欄架的方式已經多年；而目前世界排名第二的美國名將奧利弗，也是因為在 26 歲後改用七步上欄的方式，才開始聲名鵲起，尤其是近年來，奧利弗保持了國際賽場 18 連勝的紀錄，當時總積分位列世界第一。中國大陸名將好手劉翔當時在奧利弗身上受到了啓發，做出了改變起跑技術的決定，並在多場賽事榮獲佳績。在劉翔開始採用七步上欄的起跑技術並取得巨大成功之後，美國名將梅裏特也都採取技術革新。梅裏特認為自己起跑出發至前五個欄是突破 110 公尺跨欄成績中的最大障礙，2013 年梅裏特也在使用起跑七步出發上欄後，解決了這個問題，他也成為年度史上單賽季跑進 13 秒次數最多的人了。關於梅裏特，劉翔的教練孫海平認為他在美國選手中的技術水準是頂尖的。梅裏特的身高只有 1.85 米，比劉翔還要矮 4 釐米，也不具備奧利弗那種職業橄欖球級別的肌肉，正是這樣的先天條件決定了他必須走技術型路線。跨欄跑是一項技術性較強的 -2-.

(11) 田徑運動項目，對於黃種人運動員來說，先天身體素質遜於黑人運動員，以黑人跨欄名將羅伯斯、奧利弗來說，為什麼兩人跨欄爆發力如此出色，除了體質原因，兩人起跑攻欄都是用七步的方式，而黃種人的跨欄名將劉翔正是看到了這一點，才下定決心從訓練換腳起跑，適應以七步起跑攻欄的方式，進而來擊敗其他的跨欄好手創造佳績。有鑑於此，我國目前 110 公尺跨欄選手大多都是使用八步跨過第一道欄架，接著以欄間三步男子 110 公尺的方式跨過後面的九個欄架，最後則以衝刺壓線的方式通過終點，因第一欄距起跑線只有 13.72 公尺的距離，為免於重心急速提高，採用八步起跑出發上欄可將起跑姿勢時的重心先行提高，起跑出發過程較為平穩，若採用七步起跑出發上欄，出發到起跨第一欄時之重心垂直距離會使重心有利水平速度的發揮，但會造成選手必須要更換前後腳使用與起跑姿勢，因為風險性較大，所以目前國內較少選手使用起跑七步跨過第一道欄架的方式。國內田徑老將楊傳廣（1975）曾針對 110 公尺跨欄比賽中指出，起跑過程中，如步點正確無誤則能有效發揮最高的衝速，以利後續九個欄架可快速而平穩的跨過。因此，影響跨欄成績因素比較上，除了跨欄技巧和速度外，起跑可列為第三個最重要之因素，國內的 110 公尺跨欄選手身材比不上西方選手，欄間三步跑未能輕鬆自然，若起跑至第一個欄架起跨過欄時機過早，會造成著地後第一步的距離太小，因此對水準相當的選手而言，起跑出發後的身體重心與步幅大小不但影響第一個欄架起跨動作與速度，也影響到身體的平衡，更是決定整個 110 跨欄比賽成績的重要關鍵。對於 110 公尺跨欄優秀運動員來說，除了必須有較良好的身材之外，速度、肌力、瞬發力、節奏、敏捷、協調、平衡、柔軟度等要素為具備的條件，其次為起跑後的步法。起跑後至第一道欄架的反應時間與技術，將決定選手出發後的步輻距離與步頻速度，並影響到跨過十道欄架間的速度。因此，如何提高 110 公尺跨欄起跑速度，在順利跨過第一道欄架後產生的加速度後形成的欄間三步跑到最後衝線，都是 110 公尺跨欄訓練最後贏得勝利的勝負關鍵之一。從 110 公尺跨欄的起跑速度、欄間跑速度、過欄的技術、到最後的終點衝線過程 -3-.

(12) 中。選手本身肌力四者之間的關係密不可分，起跑反應時間是關鍵，欄間速度是核心，肌力是選手基礎，欄架技術是載體，最後衝線速度的體能要求。不同的專項欄架速度、必然要求與之相適應的欄架技術與選手肌力，而選手肌力的塑造是為支援欄架技術動作的完成欄架，綜合以上所述可見，選手在技術、生理和心理素質上都提出了極高的要求。 110 公尺跨欄運動技術性很高，目前國內選手則大多都是使用起跑八步跨過第一道欄架，然而，國際上則是使用起跑七步出發跨過第一道欄架為技術主流，七步起跑出發需全身協調配合，對速度、力量、協調、反應、柔軟、敏捷、耐力等素質要求較高，國內欄架選手課表的編排上除了對科學化訓練愈來愈重視外，對於跨欄起跑技術與欄架技術訓練全面性發展各種要素之比重也相當要求，因此，七步起跑出發是否適合國內選手採用？正是本研究要探討的課題之一，期望藉由本研究提升欄架訓練同好對於七步起跑技術的科學化分析，以提升國內跨欄技術之發展。. 第三節研究目的本研究主要目的在探討國內高中 110 公尺跨欄選手使用前、後腳交替起跑之生物力學分析，運用高速攝影機拍攝高中選手在使用起跑七步出發與起跑八步出發跨過前三道欄架的運動學參數成績進行分析比較，分期如圖 1-1 所示，其目的如下：. 圖 1-1 起跑反應時間. 前腳推蹬圖 1-2 至離開踏板時間. 圖 1-1. 後腳推蹬圖 1-3 至踏板時間. 圖 1-4 起跑七步與起跑八步跨過前三道欄架時間. 110 公尺跨欄七步與八步起跑動作時間分期. -4-.

(13) （一）起跑動作出發至跨過三道欄架之運動學參數：（1）起跑反應時間。（2）前腳推蹬至離開踏板時間。（3）後腳推蹬至離開踏板時間。（4）起跑至跨過第一道欄架時間（5）起跑至跨過第三道欄架時間（6）起跑後前七步著地時之步幅比較。（7）跨過第一道欄架落地後欄間步幅比較。（8）跨過第二道欄架落地後欄間步幅比較。（9）跨過第一道欄架過欄時間比較。（10）跨過第二道欄架過欄時間比較。（11）跨過第三道欄架過欄時間比較。（二）起跑動作出發至跨過三道欄架之重心位移、重心速度比較：（1）起跑後第一步至第七步著地重心水平、垂直速度與合速度。（2）起跑後第一步至第八步著地重心水平、垂直速度與合速度。（3）起跑後跨過第一道欄架重心位移比較。（4）起跑後跨過第二道欄架重心位移比較。（5）起跑後跨過第三道欄架重心位移比較。. 第四節研究範圍本研究以高中 110 公尺優秀選手共 8 位為研究對象，利用兩台高速攝影機以垂直放置於受試者動作平面的矢狀面收集起跑階段影像，運動學參數皆以 Kwon3D 影像分析軟體分析，影像處理範圍分為自受試者各就位開始至起跑出發第一步至第七步跨過前三道欄架為止以及受試者各就位開始至起跑出發第一步至第八步跨過前三道欄架為止。. -5-.

(14) 第五節操作性定義 (一)起跑反應時間：為起跑發令至身體開始動作之間的時間。 (二)前、後腳推蹬踏板時間：前、後腳在踏板上開始推蹬至離開踏板的時間。 (三)前、後腳離開踏板時間：鳴槍後至前、後腳離開踏板的時間。 (四)起跑後七步出發及八步出發著地重心速度：取得重心速度後，除以該選手身高。 (五)過欄時間：為選手跨過每一道欄架之空中過欄時間。過欄時間為選手起跨腳抬腿至身體軸心為起點，起跨上欄、切欄直至切欄腳著地為結束時間。 (六)跨欄動作之重心位移：取得重心高度後，除以該選手身高。選手起跨時推蹬腳離地至前導腳攻欄著地時之重心位移。 (七)起跑後前七步與前八步重心水平與垂直速度：起跑後第一步至第七步及第一步至第八步，身體重心之水平與垂直速度。. 第六節名詞解釋（1）男子 110 公尺跨欄：依據國際田徑規則規定，男子 110 公尺跨欄起跑到第一個欄的距離為 13.72 公尺，欄與欄之間的距離為 9.14 公尺，第 10 個欄到終點線的距離為 14.02 公尺，選手必須從起跑後跨越 10 個欄架並通過終點線才算完成比賽。（2）前後腳換位起跑：從 110 公尺跨欄起跑到第一個欄之間的八步上欄（如圖 1-2 與圖1-3 ），改為七步上欄（圖 1-4 與圖 1-5），起跑出發調整為非慣用腳來進行。. -6-.

(15) 圖 1-2. 圖 1-3. 110公尺跨欄起跑正常出發. 起跑八步出發圖示. -7-.

(16) 圖 1-4. 圖 1-5. 110公尺跨欄起跑前後腳換位出發. 起跑七步出發圖示. （3）反應時間：為起發令至身體開始動作之間的時間。. -8-.

(17) 第貳章文獻探討. 本研究歸納相關理論與文獻，作為研究架構及理論基礎依據。文獻探討範圍包括：一、 110 公尺跨欄起跑動作技術演進；二、不同起跑步數之技術分析；三、 110 公尺跨欄步輻與歩頻之技術分析。. 第一節 110 公尺跨欄起跑動作技術演進跨欄運動項目起源於 1837 年英國倫敦的 ETON 學院，在當時 110 公尺跨欄動作仍採用無技術性的雙腳著地動作，一直到了 1898 年，當時任教於 Pennsylvania 大學的 Alvin Kraenzlein 教授以圖示方式說明欄間衝刺動作，並且結合 1885 年牛津大學 A.G.MGroome 所創造的伸直前導腿與壓身動作，接著在第二屆世界運動會中，當時的 110 公尺跨欄選手締造了 15.4 秒的佳績後，跨欄動作正式進入成熟的階段。如表 2-1 所示表 2-1 110 公尺跨欄動作技術之演進年份. 發源處. 與. 代表人. 特. 色. 1837. 英國倫敦 ETON 學院. 110 跨欄以雙足著地動作. 1840. 英國. 跨欄時前導盤腿曲式. 1850. 英國. 欄架高度 100 碼高欄/140 碼高欄. 1864. 英國 Danile. 欄架高度 120 碼高欄—17.3 秒(109m). 1885. 牛津大學 A.C.M.Croome. 首位創造伸直前導腿與壓身動作. 1896. 第一屆世運會 T.Curtis. 110 跨欄列為比賽正式項目 / 17 秒 6. Pennsylvania 大學. 以圖示說明欄距間衝刺動作技術. Alvin Kraenzlein 教授. 第二屆世運會中締造 15 秒 4 的佳績. 1898 (陳依清，1974) -9-.

(18) 一百一十公尺跨欄起跑動作流程：起跑（圖 2-1）加速度（圖 2-2）跨欄（圖 2-3）。. 圖 2-1 起跑. 圖 2-2 加速度. 圖 2-3. 跨欄. 吳佳穎（2007）跨欄起跑有別於百公尺起跑在於起跑後 13.72 公尺須跨越第一個欄架，在 110 公尺跨欄起跑架使用上，必須遷就於第一個跨欄慣用腳來調整起跑架前 - 10 -.

(19) 後腳位置。在起跑動作上，則和百公尺則是相同動作，但預備位置時之重心則比百公尺高度稍高，主要有利於面對第一個欄架起跨時，較容易到達適合的體角位置。人體自起跑後因重力而影響加速度，使起跑後身體能自然邁出而獲得最大重力效果起見，110 公尺跨欄起跑第一步能有力而順暢的連接第八步步福長度與體角變化，將是影響第一個欄架起跨的重要關鍵。陳依清（1974）與許樹淵（1997）各提出百十公尺跨欄起跑至第八步起跨前之步幅變化，如表 2-2 所示：. 表 2-2 110 公尺跨欄起跑至第 8 步起跨前之步幅. 步數. 一. 二. 三. 四. 五. 六. 七. 八. 起跨步. 作者陳依清. CM. 60. 115. 130. 145. 160. 180. 190. 180. 207. 許樹淵. CM. 60. 107. 130. 150. 165. 175. 190. 180. 200. 註：CM 為步幅由以上步幅變化，可明顯看出 110 公尺跨欄選手起跑後，步幅由小至大主要是穩動重心的轉移及加速度。 Alston (1993) 研究指出，短跑及跨欄項目中，雖成績主要決定於跑的能力與跨欄的技術，但主要仍來自起跑的技術。Atwater (1982) 要成為一位優秀的 110 公尺跨欄選手，在擁有良好的欄架起跑技術之前，也必須具備有良好的速度。林宗賢（1999）指出 110 公尺跨欄選手須具備短跑的起跑能力及彈性跳躍能力。陳依清（1974）與許樹淵（1997）研究指出，110 公尺跨欄成績的突破，除須加強速度與跨欄技術外，起跑也是成績表現之關鍵。林宗賢（1999）認為提高爆發力對跨欄運動員在起跑上是有很大的助益，一個跨欄運動員無論是起跑，跨欄、欄間跑等都需要速度與力量的結合，若是爆發力不足夠， - 11 -.

(20) 很難在 0.35 秒至 0.45 秒一瞬間內完成起跑、起跨、到攻欄落地等一系列快速綜合動作。成亮（2010）110 公尺跨欄的成績主要取決於起跑速度，起跑後的速度將會決定欄間速度以及最後的壓線速度，所以 110 公尺跨欄的起跑出發技術也是決定最後勝負與成績的關鍵因素。許樹淵（1996）男子 110 公尺高欄的技術必須考慮起跨的型式，起跑至第一個欄的跑法、跨欄的技術由欄上動作、下欄動作、欄間跑法、最後衝刺、以及全程跑的水平跑速度與過欄技術結合起來。何爾清（2006）研究指出，起跑後跨過第一個欄架是整個跨欄過程中一個重要的環節，加強對起跑跨過第一個欄架的起跑技術及方式，能夠有效的提高整體跨欄成績。石雲慶（2002）跨欄是田徑項目中技術難度較大的項目之一，他對跨欄運動員的速度、跨越欄架的技術能力等專項身體素質要求很高。跨欄的運動成績與運動員的等同距離跑成績越來越接近，使跨與跑得技術結合更加完善，使現代跨欄跑技術越來越像運動員的平跑技術方向發展。國外優秀運動員基本上在第三到第四個欄達到速度最高值，而且能夠將高速度保持至第九個欄，說明了他們本身有的絕對速度的實力，以及良好的速度耐力和保持高速跑的能力。從上述文獻中可見，優秀的 110 公尺跨欄選手在擁有良好的欄架起跑技術之前，也必須具備有良好的速度，兩項皆具備展現出所形成起跑反應時間，將會形成起跑後跨過第一道欄架的步幅距離，以及後面 9 個欄架欄間跑的加速度形成的重要關鍵，跨過每個欄架步幅與加速度的差別，不僅僅關係到最後的整體成績，也是對跨欄選手技術上優劣的決定要素之一，因為 110 公尺跨欄在起跑出發後，離欄架太近起跨或落地時離欄架太遠，都是會影響到每個欄架的過欄速度，也將決定跨過每個欄架時所產生穩定性與速度能力的結果展現。. 第二節不同起跑步數之技術分析 Kearney (1990) 指出從起跑到第一個欄架，大概要跑 7 - 8 步，所以要因步伐調整起跑腳位置，配合跨欄動作，可能跟短距離跑不同，反應時間因此增加。侯金濤（2012）在研究大陸跨欄名將劉翔挑戰起跑七步上欄的技術中指出，按照男子 110 公尺跨欄規定，從起跑到到第一個欄架的距離為 13.72 公尺，這段距離，不同級別的選手有著不同 - 12 -.

(21) 的步數，在 2004 年雅典奧運會時劉翔曾經使用起跑八步技術已 12 秒 91 的成績打破了 12 秒 96 的世界紀錄成績，使黃種人在奧運會短距離中贏得最有價值的一面金牌，在當時的 110 公尺跨欄比賽中我們可以經常看到劉翔選手的畫面，劉翔的起跑反應時間並不落後，但起跑後的前三個欄架並沒有暫到優勢，而是劉翔本身在 110 公尺跨欄後段出色的欄間技術與後段加速超越了其他對手。當時劉翔在探究了其他世界一流的選手起跑技術後，發現世界一流選手所使用的起跑七步技術，沒想到僅僅起跑出發的一步之差的也是影響到最後勝負的重要關鍵因素之一。這一步，所形成的重心移動更快了一些，在過去劉翔所使用起跑八步技術上欄時，從起跑出發到第一個欄架比其他世界級一流選手多跑了一步，就好比起跑過程中到第一個欄架過程中有個小碎步，然而劉翔在決定改用起跑七步出發技術後，讓自己 110 公尺跨欄的起跑到第一到欄架的的過程中可以少了一步，並且直接跨過第一道欄架，相對來說可以縮短起跑出發到上欄的時間，這就是起跑七步技術的優勢之一，是對整體欄架成績明顯所有提升的。在當時劉翔花時間苦練了這項技術後，他的 110 公尺跨欄成績全程時間能夠縮短 0.2 秒到 0.4 秒，就 110 公尺跨欄選手來說，在這個項目中，0.2 秒就是很大的差距，往往一場比賽的冠軍之爭只需要 0.02 秒就可以決定最後的勝負。侯金濤（2012）要把起跑八步上欄改為起跑七步上欄，相對於腳步力量的要求更大，在同等距離下少了一步，意謂著起跑後的步幅要展現的更大，而且步頻要放慢節奏，否則在比賽中起跑出發後跨過第一到欄架後很容易形成去敲到欄架的現象產生，因為七步起跑技術出發後所形成重心的改變，就算是擁有高水準的 110 公尺欄架運動員來說，也是有風險性所在，要完全改變已經成型的技術起碼需要一兩年的時間，對於 110 公尺跨欄選手來說是個相當大的挑戰，而起跑七步跨欄方式全世界僅三人使用。將起跑到第一個欄之間的八步上欄，並成七步上欄，這一技術上的改變可能會使跨欄成績得到大幅度的提升，但同時也伴隨的很大的風險。宋躍先、唐林（2007）研究世界級優秀選手起跑技術與成績分析時指出（圖四），大陸跨欄名將劉翔於第28屆奧運會與美國跨欄名將傑克遜於 1993 年世界田徑錦標賽 110 公尺跨欄跑比賽成績，兩人成績皆為 12 秒 91 ，研究結果表示，透過運動解析系統分析的參數，劉翔使用的七步起跑出發後，跨 - 13 -.

(22) 過第一道欄架所產生的加速能力強，形成欄間三步步頻快，這是劉翔能創出跨欄優異成績的重要技術因素。而傑克遜與劉翔相比，傑克遜使用的八步起跑出發方式，整體跨欄技術及動作穩定性產生的起跑反應與加速能力，也是創造佳績的優異所在點之ㄧ。. 圖 2-4 劉翔與傑克遜以七步起跑與八步起跑後全程曲線圖. (宋躍先、唐林 2007) 上述研究結果表明，起跑後至第一道欄架的反應時間與技術，將會決定跨過十道欄架間的速度。選手若改變跨欄起跑方式會打破習慣和平衡，對於最頂尖的專業運動員而言，改技術動作很常見，但目的都是為了提高整體成績。何爾清（2006）八步起跑出發改成七步起跑出發，雖然只是一步之差，但在第一個欄架起跑 13.72 公尺的距離來看卻非同一般，個人過去為 110 跨欄選手，在訓練的過程中 110 公尺深刻體會跨欄運動員減少一步不僅只是改換啟動腳，其步幅、步頻、甚至精神意識都要隨之改變，而跨欄項目的特點也決定了稍有失誤都可能招致跨欄全程滿盤皆輸的情形發生。. - 14 -.

(23) 第三節 110 公尺跨欄步輻與歩頻之技術分析王立山（2010）在跨欄跑欄間步技術分析中提到，直道跨欄跑項目的男子 110 公尺跨欄比賽過程中，一般 110 公尺跨欄運動員使用 50 至 52 步跑完全程，起跑出發至第一道欄架用 7 到 8 步，每道欄間跑 3 步，跨過最後一道欄架衝刺至終點為 14.02 公尺。110 公尺跨欄跑的欄間節奏，步幅與步頻的協調配合是提升整體成績的關鍵，改變 110 公尺跨欄跑節奏的途徑是要能夠保持適宜的步幅及步頻，欄間節奏跑的速度若慢，主要原因是因為欄間跑步幅偏大，而形成騰空時間和欄間步幅推蹬時間較長的現象，因此必須加快每道欄架的過欄速度，才能進而提升欄間三步跑的整體速度。卓俊辰（1980）男子 110 公尺高欄起跑至第一個欄架之距離為 13.72 公尺，在這麼短的距離中，起跑後便要跨越第一個欄架，起跑過程與短距離跑必定會有顯著變化，體角便不能慢慢上揚，需為跨欄之準備而較早出現正常短跑的體角。步數、步幅、起跑之後動作需固定而熟練的配合，在影響跨欄成績因素的比較上，除了跨欄速度與技術外，此段水平速度之獲得亦可列為三個最重要因素之一，成功的跨欄者不但要能快速的起跑，亦要顧及如何順暢的跨越第一個欄架。. 第四節結語從本章文獻探討，我們充分了解 110 公尺跨欄項目與起跑的密切關係，在激烈的競爭中，選手所追求的僅在毫秒之間，而每一個動作、跨欄的姿勢、各部位的角度，串成關鍵性的每一環；110 公尺跨欄成績的突破，除須加強速度與跨欄技術外，起跑也是成績表現之關鍵，有效率的起跑技術攸關運動表現，若能從中找出起跑七步出發與起跑八步出發之相異性，深入運用生物力學分析重心、水平速度、體角等重要因素，不但能提昇專項起跑的動作效率，更幫助選手更順利跨越第一個欄架，如此，則能有機會突破 110 公尺跨欄全國紀錄。. - 15 -.

(24) 第叁章研究方法與步驟本研究之方法與步驟，分別以一、研究對象；二、實驗時間地點；三、實驗儀器設備；四、實驗場地佈置及說明；五、研究架構；六、實驗說明；七、資料收集；八、資料處理；九、統計方法。. 第一節研究對象本研究邀請高中 110 公尺跨欄選手 8 位參與本項實驗，選手平均身高為 179.62±5.04 公分、體重為 70.63±5.55 公斤、平均年齡為 17.87±0.99 歲，皆已接受過田徑跨欄項目專業訓練，並在專項成績有優異表現。進行實驗之前，受試者對本研究目的、研究方法、實驗器材以及實驗步驟都能清楚了解，並同時填寫受試者同意書、基本資料表，受試對象資料絕不外洩，以保障受試者自身的權益。. 表 3-1 受試者基本資料. 身高編號. 體重. 年齡 Cm. Kg. 專長項目. 最佳成績. 比賽名稱. A1. 19. 182. 74. 110MH. 14.66. 港都盃田徑賽. B1. 17. 178. 65. 110MH. 15.01. 全國分齡賽. C1. 17. 178. 69. 110MH. 14.91. 台中市運會. D1. 18. 180. 74. 110MH. 13.80. 桃園全中運. A2. 17. 174. 68. 110MH. 15.38. 青年盃田徑賽. B2. 19. 181. 69. 110MH. 14.95. 春季盃田徑賽. C2. 19. 190. 81. 110MH. 14.26. 桃園全中運. D2. 17. 177. 64. 110MH. 15.14. 新北市中小運. - 16 -.

(25) 表 3-2 受試者分組基本資料. 身高（cm）（n=8）體重（kg）（n=8） 179.62±5.04. 年齡（n=8）. 最佳成績（s）. 17.87±0.99. 14.76±0.51. 70.63±5.55. 第二節實驗時間地點一、實驗時間：中華民國 103 年 3 月中旬進行。二、實驗地點：新北市立明德高級中學，國立大甲高級中學。. 第三節實驗儀器設備本實驗儀器設備分為資料收集部分、資料處理部份與其他部分加以說明。一、資料收集部分：（一）JVC 高速攝影機兩部。（二）影像處理：1、電腦一部。 2、蜂鳴器一部。（三）比例板 (1m＊1) m 一塊。二、資料處理部份：Kwon3D 影像分析軟體。三、其他部分：（一）起跑架、欄架三部（欄架高度 99.1 公分）。（二）白色貼布、號碼牌。（三）電腦同步攝影接收線、攝影機腳架、捲尺、排線、電子計時器等線材。. - 17 -.

(26) 第四節實驗場地佈置其說明（一）實驗場地佈置圖. 跑道分段計時器（第三道欄成績） 9.14 m. 9.14 m. 分段計時器（第一道欄成績） PC 110 MH 13.72 m. 高速攝影機起跑線. 連接 PC. 蜂鳴器. 圖 3-1 3-1 實驗場地佈置圖實驗場地佈置圖圖. - 18 -.

(27) （二）實驗場地佈置說明：（1）於受試者左側矢狀面架設高速攝影機兩部，拍攝收集 110 公尺跨欄起跑階段第一步至第七步影像動作及 110 公尺跨欄起跑階段第一步至第八步影像動作。. 第五節研究架構受試者八名依平衡次序原則進行兩種測驗. 110 公尺跨欄七步起跑出發. 110 公尺跨欄八步起跑出發. 全力衝刺跨過前三道欄架. 全力衝刺跨過前三個欄架. 下肢關節之垂直速度、重心. 起跑後至跨過前三道欄架之. 時間、水平速度。. 下肢關節時間，步幅、過欄. 起跑後至跨過前三道欄架之. 起跑後推蹬離開踏板時間. 無母數統計 Wilcoxon 符號等級檢定圖 3-2 研究架構圖圖 3-2. - 19 -. 研究架構圖. 起跑反應時間.

(28) 第六節研究說明一、實驗動作要求 110 公尺跨欄---受試者依發令指令完成起跑動作，並全力跨過前三個欄架。（本實驗數據僅收集起跑前七步跨過前三道欄架與起跑前八步跨過前三道欄架）二、實驗設計本次 8 位實驗選手皆已接受兩個月的七步起跑技術訓練，測驗時，依據平衡次序原則進行，選手分別以兩種步法各測驗一次。每次測驗要求受試者盡最大力量之表現，以取得最完整之影像數據。完成一次測驗後，須休息十分鐘，方可進行第二次測驗。三、實驗流程本研究實驗流程： 1.架設儀器設備。 2.參與實驗之工作人員向受試者介紹實驗場地、說明實驗流程與實驗動作重點，以便受試者熟悉整個實驗的流程與步驟。 3.請受試者填寫個人基本資料及參與實驗同意書。 4.編配受試者施測順序。 5.受試者依比賽模式進行暖身動作。 6.受試者進行測試時，著田徑正式比賽服裝。 7.實驗正式開始，實驗儀器操作者各就位，受試者聞各就位口令時，受試者起跑架就位，聞預備口令時，臀部翹起，聽到發令聲時，全力衝刺。 8.當發令員喊預備口令時，JVC 攝影機操作者應注意，隨即進行拍攝動作和量測開始，受試者跑完全程之後，儲存數據。 9.每位受試者進行一次測驗後，休息十分鐘，再依同一模式進行第二次。 10.實驗後必須拍攝比例板畫面，以供日後計算運動學參數時將數位化資料轉為實際長度。. - 20 -.

(29) 第七節資料收集一、運動學資料利用兩部高速攝影機，架設於垂直動作平面上，收集受試者左側矢狀面起跑階段，收集起跑七步出發跨過前三道道欄架與起跑八步出發跨過前三道欄架的影像動作，便於日後進行運動學分析。. 第八節資料處理本研究運動學資料處理；〈一〉參數資料本研究的分析過程中，假設人體為十四個剛體分別是頭部、軀幹及上臂、前臂、手各二塊、左右兩塊大腿（Things）、左右兩塊小腿（Shanks）及左右兩塊腳掌 (Feet)。〈二〉運動學資料數位化過程本研究以 kwon 3D 動作分析系統，來進行數位化處理，獲得各關節點原始座標資料；座標點分別為 19 個點；如圖3-3、表3-1所示；並以 Kwon 3D 得到運動學參數後加以討論。每位受試者之參數資料以表及圖呈現，並整體討論選手起跑其優缺點，以提供教練選手訓練之依據。. 圖 3-3 kwon 3D 動作分析系統. - 21 -.

(30) 表 3-3 kwon 3D 動作分析系統座標點. 座標點. 部位名稱. 第一點. 頭頂. 第二點. 右肩. 第三點. 右肘. 第四點. 右腕. 第五點. 右指尖. 第六點. 左肩. 第七點. 左肘. 第八點. 左腕. 第九點. 左指尖. 第十點. 右髖. 第十一點. 右膝. 第十二點. 右踝. 第十三點. 右足跟. 第十四點. 右足尖. 第十五點. 左髖. 第十六點. 左膝. 第十七點. 左踝. 第十八點. 左足跟. 第十九點. 左足尖. 〈三〉統計方法本研究將以 SPSS 統計套裝軟體 22.0 版針對研究所得相關參數，進行各參數之統計，其統計方法說明如下： - 22 -.

(31) 一、以 Wilcoxon 符號等級檢定統計方法，進行 110 公尺跨欄起跑七步及起跑八出發之動作各項參數差異之檢定，其顯著差異水準定為 α=.05。二、以描述統計與圖表呈現各參數之實驗結果，並整體討論 110 公尺跨欄選手七步起跑出發及八步起跑出發之優缺點與差異性，以提供從事跨欄訓練之同好及教練選手訓練依據。. - 23 -.

(32) 第肆章結果與討論本章節將呈現實驗結果，並加以說明之。其內容分為（一）起跑動作出發至跨過三道欄架之時間、速度、步幅運動學參數。（二）起跑動作出發至跨過三道欄架之重心位移、重心速度比較。從中討論高中 110 公尺跨欄選手使用七步起跑技術與八步起跑技術出發時之各項運動學參數，並找出兩個項目中的差異性加以分析；並討論兩者之相關。. 第一節起跑動作出發至跨過三道欄架之時間、速度、步幅運動學參數本節共分為（1）起跑反應時間。（2）前腳推蹬至離開踏板時間。（3）後腳推蹬至離開踏板時間。（4）起跑至跨過第一道欄架時間。（5）起跑至跨過第三道欄架時間。（6）起跑後前七步著地時之步幅比較。（7）跨過第一道欄架落地後欄間步幅比較。（8）跨過第二道欄架落地後欄間步幅比較。（9）跨過第一道欄架過欄時間比較。（10）跨過第二道欄架過欄時間比較。（11）跨過第三道欄架過欄時間比較。（一）起跑反應時間：表 4-1 為起跑反應時間，其反應時間為起跑發令至身體開始動作之間的時間，由表中可看出七步起跑與八步起跑兩組選手在起跑反應時間中無顯著性差異。. 表 4-1 起跑反應時間. 七步起跑（n=8）. 八步起跑（n=8）. 起跑反應時間（s）. 0.21±0.04. 0.20±0.03. 兩組最快時間（s）. 0.14. 0.14. - 24 -. Wilcoxon 考驗.

(33) 圖 4-1 起跑反應時間. 起跑的反應是相當重要的關鍵之一，有好的起跑反應與協調性，才能在比賽開始時取得領先。許樹淵（1978）也以生物力學為理論基礎研究選手以不同起跑法起跑之間的差異，結果發現在優秀短跑員中，不同起跑姿勢間的速度差異並沒有太大。所以起跑不僅要考慮速度的快慢，同時也要考慮到速度與力量之乘積的瞬發力，因此瞬發力的大小決定起跑的優劣。李建明（1998）指出在 1972 年慕尼黑奧運，所有優秀短跑者的起跑反應時間在 0.14 到 0.18 秒之間。游立樁、蔡虔祿、張家豪等學者（2007），以八位高中短距離選手為研究對象，研究結果指出起跑反應時間約在 0.28 秒左右。此研究中所量測反應時間數據為 0.3 秒左右，區間為 0.26~0.34 秒間，在所有受測者觀察的時間參數中，算是變異較小的一個，一般來說，這可能和受測者的能力與專注力有相關。總和以上所述，本研究兩組選手也是以不同起跑方式來進行實驗，在起跑反應時間上的表現中，七步起跑組反應時間平均為 0.21±0.04 秒，八步起跑組反應時間平均為 0.20±0.03 秒，起跑七步組反應時間雖比起跑八步組出發組稍慢，但未達顯著水準，本實驗結果經統計分析顯示不同起跑技術在起跑反應時間的展現上並沒有太大的差異。 - 25 -.

(34) （二）前、後腳推蹬起跑架時間與離開踏板時間：表 4-2 為兩組選手在使用起跑七步出發與起跑八步出發時，前、後腳推蹬踏板作用時間與前後腳離版作用時間，表中呈現兩組選手在前腳推蹬時間、後腳推蹬時間、前腳離開踏板時間與後腳離板時間皆無顯著性差異。. 表 4-2 起跑階段推蹬、離開起跑架時間. Wilcoxon 七步起跑（n=8）. 八步起跑（n=8）. 前腳推蹬時間（s）. 0.33±0.05. 0.29±0.01. 後腳推蹬時間（s）. 0.21±0.03. 0.19±0.01. 前腳離板時間（s）. 0.41±0.05. 0.38±0.02. 後腳離板時間（s）. 0.36±0.06. 0.36±0.04. 考驗. 圖 4-2 起跑階段推蹬起跑架時間. 快速反應速度和起跑能力是高水平運動員必備素質，往往也是取勝的主要關鍵之一，陳維科（2000）除反應速度外，起跑的完成時間越短，選手能早離開起跑架踏板來進入起跑後的加速度階段，進而幫助成績的提昇。Antti Mero and Paavo V. Komi (1990) 研 - 26 -.

(35) 究 8 名男運動員的起跑動作前後腳的反應時間，結果發現實驗選手前腳的整體反應時間為 0.121 秒，標準差是 0.014 秒，而後腳為 0.119 秒，標準差是 0.011 秒。吳佳穎（2007）在 100 公尺選手起跑與 110 公尺跨欄選手起跑研究中發現，100 公尺組選手前腳推蹬踏板時間為 0.29 秒，110 公尺跨欄組推蹬踏板時間為 0.34 秒，相差 0.04 秒，在前腳推蹬踏板時間中達到顯著性差異。推判欄架選手因起跑出發後在前八步必須進行跨欄動作而造成影響，反應時間雖比百公尺選手稍慢，但未達顯著水準。本次實驗在以兩種不同起跑方式來進行中發現，七步起跑組前腳推蹬踏板時間為 0.34±0.03 秒，八步起跑組前腳推蹬踏板時間為 0.29±0.04 秒，相差 0.05 秒，由表 4-2 可以明顯看出兩組選手除了後腳離板時間皆為 0.36 秒之外，其他數據皆以起跑八步出發的選手明顯佔有優勢，推判出欄架選手因為在起跑第一步因為使用慣用腳及非慣用腳的影響，造成未達顯著水準，此研究中可以推判兩組選手使用不同起跑技術方式，並不會影響 110 公尺跨欄選手的起跑階段推蹬、離開起跑架時間。針對選手配合本身的身體特質使用適合的起跑技術，並熟練起跑技術，才能在高度競爭的短距離欄架項目競賽中搶得先機。（三）起跑至跨過第一道欄架時間起跑後跨過第一道欄架是整個跨欄過程中的重要一環，加強對起跑跨過第一道欄架的起跑技術能夠有效提升整體跨欄成績。何爾清（2006）研究經過兩年訓練高中男子 110 跨欄選手中發現，配合選手身體條件素質，並在起跑技術上給予有效性的訓練方式後，選手在整體成績明顯有所提升。由此可見，選手本身若能掌握好起跑至第一道欄架的技術發揮，避免有失誤或是過欄不順而形成的碰撞跌倒的情形發生，選手第一道欄成績進步的同時，相對選手本身整體成績也將有所提升，本次實驗從表 4-3 中顯示七步起跑組在起跑至跨過第一道欄架時間為 2.50±0.23 秒，八步起跑組在起跑至跨過第一道欄架時間 2.45±0.10 秒，相差 0.05 秒，兩者皆無顯著性差異，然而在兩組最快時間中，七步起跑組時間為 2.20 秒，八步起跑組時間則為 2.30 秒，相差 0.10 秒，在經過兩個月的時間訓練之後，七步起跑組選手推蹬力量進步，確實增加起跑過程中的步幅表現，若訓練時間可以再拉長，將七步起跑技術更加熟悉，選手確實發揮在起跑出發至跨過第一道欄架上的優勢，也將有效提升整體跨欄成績。 - 27 -.

(36) 表 4-3 起跑至跨過第一道欄架時間. 七步起跑（n=8）. 八步起跑（n=8）. 2.50±0.23. 2.45±0.10. 2.20. 2.30. Wilcoxon 考驗. 起跑至跨過第一道欄架時間（s）兩組最快時間（s）. 圖 4-3 起跑至跨過第一道欄架時間. （三）起跑至跨過第三道欄架時間侯金濤（2012） 7 步上欄改為 8 步上欄，重大技術調整就是為了提高起跑速度， 110 公尺跨欄比賽中少跑一步，成績至少提升 0.05 秒- 0.1 秒，也就是快了 0.05 秒 - 0.1 秒， 0.05 秒- 0.1 秒在現實生活中幾乎可以忽略不計，但在無限放大時間的田徑場上，這將是決定成敗的關鍵。起跑後至第一道欄架的反應時間與技術，將會決定跨過後續欄架間的速度。宋躍先，唐林（2007）研究分析劉翔使用七步起跑技術出發 - 28 -.

(37) 後跨過第一道欄架所產生的加速能力強，欄間步幅步頻表現增加，後續銜接欄間速度均勻性強，不僅在節奏、欄架速度能力有所提升，最後終點衝刺能力也持續發揮。這是七步起跑技術中能夠創造優異成績的重要因素之一，而傑克遜選手所使用八步起跑技術出發方式對於整體跨欄動作穩定性所產生的起跑反應與加速能力，也是創造佳績的優異所在點之一。本次實驗從表 4-4 中七步起跑組在起跑至跨過前三道欄架時間 5.44±0.27 秒，八步起跑組在起跑至跨過前三道欄架時間 5.38±0.13 秒，相差 0.05 秒，兩者皆無顯著性差異，然而在兩組最快時間中，七步起跑組時間為 5.05 秒，八步起跑組時間則為 5.38 秒，相差 0.33 秒，總時間上雖未達顯著，但統計資料顯示七步起跑技術與八步起跑技術在相同條件之下，七步起跑技術速度明顯優於八步起跑技術，未來研究推論選手若進行跨過前五道欄架甚至全程十道欄架過程相對整體成績也將會有所提升。. 表 4-4 起跑至跨過第三道欄架時間. 七步起跑（n=8）. 八步起跑（n=8）. 5.44±0.27. 5.38±0.13. 5.05. 5.19. 起跑至跨過第三道欄架時間（s）兩組最快時間（s）. - 29 -. Wilcoxon 考驗.

(38) 圖 4-4 起跑至跨過第三道欄架時間. （四）起跑後前七步著地時之步幅 110 公尺跨欄運動中包括了欄間跑及欄上的技術，其中步頻、步幅是決定速度及技術展現的兩個主要因素，而欄間展現的步幅與步頻是相輔相成的，缺一不可，兩者皆會影響到跨欄的成績結果。短距離選手想擁有流暢而完美的起跑流程，第一步步幅可說是關鍵因素之一，若步幅過小，沒能有效將選手推蹬出去，便失去競爭能力，但若第一步出現太大的步幅，亦可能造成重心因此提早上昇而影響水平位移表現。Atwater ( 1982 ) 對美國 10 位短距離選手研究指出，起跑出發後的第一步的平均步幅為 1.02 m。亦有研究指出第一步的步幅過長，可能會阻礙起跑後的動作連貫性。吳佳穎（2007）研究指出跨欄選手從起跑到第一、二、三步步幅必須由小漸大來穩定重心的轉移，為跨過第一道欄架做好起跨前加速度的準備，該文獻中選手則採用起跑八步技術來進行。張天熙（2004）男子 110 公尺跨欄的步幅展現與力量大小和時間有密切的關係，選手不同的身高與技術訓練水平有密切的關係。本次實驗從表4-5顯示七步起跑組在前七步著地時步幅明顯優於八步起跑組，達顯著性差異。表中數據看出七步起跑技術因為第一步下肢推蹬力量確實，而增加步幅表現，進而後續第二步步幅明顯提升，而在第三步至第六步中表現相 - 30 -.

(39) 對穩定，從數據中可推論第一步及第二步步幅提升是七步起跑技術中的重要關鍵，步幅展現將會影響後續動作連貫性的呈現。本次實驗選手經過兩個月的訓練後，前兩步步幅均能增加，雖然時間上並未達到顯著進步，但選手的步幅及腳部推蹬力量能有效提升。. 表 4-5 起跑後前七步著地時之步幅. Wilcoxon 七步起跑（n=8）. 八步起跑（n=8）. 第一步著地（m）. 0.93±0.05. 0.89±0.06. ＊. 第三步著地（m）. 1.80±0.04. 1.74±0.06. ＊. 第四步著地（m）. 1.80±0.05. 1.73±0.07. ＊. 第五步著地（m）. 1.80±0.03. 1.74±0.04. ＊. 第六步著地（m）. 1.84±0.03. 1.75±0.01. ＊. 第七步著地（m）. 1.77±0.02. 1.73±0.02. ＊. 第八步著地（m）. 1.76±0.02. ＊p<.05. - 31 -. 考驗.

(40) 圖 4-5 起跑後前七步著地時之步幅. （五）跨過前三道欄架落地後欄間步幅比較跨過每道欄架落地後欄間步幅距離大小，將會影響每道欄架欄間跑的速度展現。王洪耀（2004）研究男子 110 公尺跨欄跨過第一道欄架及跨過第二道欄架欄間跑技術中發現，選手下欄著地後的第一步步幅是欄間三步中最小的一步，選手平均距離為 1.60 公尺左右，第二步是欄間三步中最大的一步，選手平均距離為 1.95M 公尺，最後一步則是起跨之前的第三步，選手平均距離為 1.85M 公尺。欄間跑節奏若能與落地步幅有效結合，也是贏得比賽及突破成績關鍵之一。從表 4-6 可看出起跑跨過第一道欄架落地後欄間步幅第一步七步起跑組為 1.67±0.01 公尺，八步起跑組為 1.65±0.01 公尺，兩者相差 0.02 公尺，達顯著性差異，而起跑跨過第一道欄架落地後欄間步幅第二步七步起跑組為 1.92±0.04 公尺，八步起跑組為 1.89±0.03 公尺，兩者相差 0.03 公尺，達顯著性差異，起跑跨過第一道欄架落地後欄間第三步步幅七步起跑組為 1.89±0.03 公尺，八步起跑組為 1.88±0.02，兩者相差 0.01M，達顯著性差異。本研究在後續跨過第二道欄架 - 32 -.

(41) 落地後欄間步幅比較也呈現出七步起跑組整體步幅優於八步起跑組，並達顯著性差異，推判因為七步起跑技術在起跑之後，每一步的步幅都要持續拉大，並且保持其步頻的進行。從起跑出發到第一道欄架時，七步起跑組因第七步與第一道欄架距離較遠，選手進行空中過欄動作，必須有更佳的水平位移，因此選手在落地後銜接欄間三步時，產生較大動力，使得欄間三步步幅七步起跑組能顯著高於八步起跑組。本實驗建議選手若能熟悉七步起跑技術，能有效提升身體重心位移與步幅，這將是成績突破的重要關鍵要素之一。. 表 4-6 跨過第一道欄架落地後欄間步幅比較. Wilcoxon 組別. 七步起跑（n=8）. 八步起跑（n=8）. 第一步著地（m）. 1.67±0.01. 1.65±0.01. ＊. 第二步著地（m）. 1.92±0.04. 1.89±0.03. ＊. 第三步著地（m）. 1.89±0.03. 1.88±0.02. ＊. ＊p<.05. 圖 4-6 跨過第一道欄架落地後欄間步幅比較. - 33 -. 考驗.

(42) 表 4-7 跨過第二道欄架落地後欄間步幅比較. Wilcoxon 組別. 七步起跑組（n=8）. 八步起跑組（n=8）. 第一步著地（m）. 1.68±0.01. 1.66±0.01. ＊. 第二步著地（m）. 1.95±0.03. 1.91±0.04. ＊. 第三步著地（m）. 1.90±0.02. 1.88±0.02. ＊. ＊p<.05. 圖 4-7 跨過第二道欄架落地後欄間步幅比較. - 34 -. 考驗.

(43) （六）跨過前三道欄架之過欄時間比較從 4-8 表中可看出數據與表 4-4 相呼應，八步起跑過三道欄架時間較七步起跑快，而表 4-8 中顯示，過三道欄架之過欄時間八步起跑較七步起跑快。推論可能原因為選手在空中跨欄動作技術不熟悉所造成之結果。宋躍先、唐林（2007）研究指出國際優秀跨欄選手使用七步起跑出發後，跨過第一道欄架所產生的加速能力強，形成欄間表現步幅大及步頻快的現象，然而七步起跑過欄時間要快，相對選手欄上技術也必須熟練。而八步起跑出發跨過第一道欄架不僅加速能力強，整體跨欄技術及動作穩定性佳，也是創造優異過欄時間的所在點之一。. 表 4-8 跨過前三道欄架之過欄時間比較. Wilcoxon 組別. 七步起跑（n=8）. 八步起跑（n=8）. 第一道欄架（s）. 0.99±0.08. 0.95±0.03. 第二道欄架（s）. 0.97±0.11. 0.91±0.05. ＊. 第三道欄架（s）. 0.99±0.08. 0.95±0.03. ＊. ＊p<.05. 圖 4-8 跨過第一道欄架之過欄時間. - 35 -. 考驗.

(44) 圖 4-9 跨過第二道欄架之過欄時間. 圖 4-10 跨過第三道欄架之過欄時間. 第二節起跑動作出發至跨過三道欄架之重心位移、重心速度比較本節為起跑動作出發至跨過三道欄架之重心位移、重心速度比較：共分為（1）起跑後第一步至第七步著地重心水平、垂直速度與合速度。（2）起跑後跨過第一道欄架重心位移比較。( 3 )起跑後跨過第二道欄架重心位移比較。( 4 )起跑後跨過第三道欄架重心位移比較。 - 36 -.

(45) （一）起跑後第一步至第七步著地重心水平、垂直速度與合速度為了使起跑後身體能自然邁出而獲得最大的效果效果，起跑出發第一步的水平速度及水平位移若能順暢的展現，將是影響第一個欄架起跨的重要關鍵。優秀的跨欄選手，透過各種科學化的實驗找出起跑各階段數值，無疑是希望能在推蹬起跑架的同時，多爭取些水平位移距離來提昇整體成績表現；以跨欄選手而言，起跑的速度與移動流暢性是影響跨越第一道欄架的重要關鍵。丁春枝（1990）研究中提到起跑後到第一道欄架之技術，通常是取勝的重大關鍵之一，因此這部份在整體跨欄技術上顯得相當重要。簡鴻玟（1995）針對國內短距離好手百公尺跑技術分析中提到：選手在蹬離起跑架瞬間，若能懂得應用起跑架，在腳推蹬起跑架後，第一步腳趾著地後，其身體重心的水平速度為 4.65 至 5.16 m/sec 。(Mero，1983；Mero & Komi，1990；Schot& Knutzen，1992)，Mero 等人 (1983) 研究亦指出，起跑技術好的男選手在第一步著地開始的煞車階段，其重心水平速度減少百分比約為 3.5%；而起跑技術較差的選手，其重心水平速度減少百分比約為 11.3%；同樣的道理，當第二步著地的開始，其重心水平速度減少百分比，在優秀的起跑選手與較差的起跑選手分別為 3.7% 與 8.8%。本研究兩組選手所呈現的重心水平速度與文獻中所提的優秀選手會因著地而減少水平速度並不相同。因本研究對象為短距離 110 公尺欄架選手，而過去研究對象是以短距離百公尺選手為主，推論本研究水平位移增加之情形與兩種選手的起跑技術有相關。百公尺選手起跑時，有較長之加速期，選手為達到最佳之加速度，需要有更強的推蹬力量，因此推蹬著地時間較長，水平位移也會有退步之情形。110 公尺欄架選手起跑時只有七、八步的加速期，選手也必須提高身體重心，為跨過第一道欄架做準備，因此，欄架選手在水平推蹬時，著地時間較短，水平位移也能銜接。表 4-9 數據中看出兩組差距。兩組之間在起跑後第一步至第七步著地時之水平速度、垂直速度與合速度均由起跑七步組達顯著性差異。. - 37 -.

(46) 表 4-9 起跑後第一步至第七步著地重心水平速度、垂直速度與合速度. Wilcoxon 組別. 七步起跑 ( n=8 ). 八步起跑 ( n=8 ). 第一步水平速度（m/s）. 2.59±0.16. 2.66±0.13. ＊. 第一步垂直速度（m/s）. 0.15±0.08. 0.14±0.05. ＊. 第一步著合速度（m/s）. 2.70±0.04. 2.75±0.05. ＊. 第二步水平速度（m/s）. 3.70±0.18. 3.64±0.06. ＊. 第二步著垂直速（m/s）. 0.14±0.05. 0.16±0.10. ＊. 第二步著合速度（m/s）. 3.78±0.05. 3.84±0.08. ＊. 第三步水平速度（m/s）. 4.70±0.20. 4.75±0.10. ＊. 第三步垂直速度（m/s）. 0.16±0.05. 0.18±0.08. ＊. 第三步合速度（m/s）. 4.92±0.08. 5.01±0.06. ＊. 第四步水平速度（m/s）. 5.89±0.15. 6.00±0.09. ＊. 第四步垂直速度（m/s）. 0.18±0.03. 0.21±0.09. ＊. 第四步合速度（m/s）. 5.88±0.12. 6.05±0.08. ＊. 第五步水平速度（m/s）. 7.16±0.18. 7.30±0.07. ＊. 第五步垂直速度（m/s）. 0.18±0.10. 0.20±0.13. ＊. 第五步合速度（m/s）. 7.16±0.12. 7.33±0.14. ＊. 第六步水平速度（m/s）. 7.94±0.08. 7.94±0.05. ＊. 第六步垂直速度（m/s）. 0.17±0.08. 0.19±0.07. ＊. 第六步合速度（m/s）. 7.79±0.09. 7.92±0.05. ＊. 第七步水平速度（m/s）. 7.99±0.12. 7.76±0.09. ＊. 第七步垂直速度（m/s）. 0.16±0.12. 0.18±0.14. ＊. 第七步著合速度（m/s）. 8.06±0.06. 7.82±0.12. ＊. 第八步水平速度（m/s）. 7.72±0.12. 第八步垂直速度（m/s）. 0.18±0.07. 第八步合速度（m/s）. 7.78±0.10. ＊p<.05 - 38 -. 考驗.

(47) 圖 4-11 起跑後第一步至第七步著地重心水平速度. 圖 4-12 起跑後第一步至第七步著地重心垂直速度. - 39 -.

(48) 圖 4-13 起跑後第一步至第七步著地重心合速度. （二）起跑後跨過前三道欄架重心位移本次實驗在選手使用七步起跑技術與八步起跑技術出發後跨過前三道欄架重心位移部分，從表 4-9 推判七步起跑出發方式在減少一步的情形下更有利於重心前移。宋躍先（2001）研究大陸跨欄名將陳雁浩選手 110 公尺跨欄欄間週期運動學分析中指出，陳雁浩選手在起跑後跨過十道欄架重心水平位移參數平均為 0.49±0.03 公尺，垂直位移部分參數平均為 0.14±0.01 公尺。本次實驗七步起跑組在跨過前三道欄架重心水平位移參數平均為 0.43±0.07 公尺，垂直位移部分參數平均為 0.14±0.02 公尺。八步起跑組在跨過前三道欄架重心水平位移參數平均為 0.46±0.06 公尺，垂直位移部分參數平均為 0.18±0.02 公尺。數據結果略低於過去之研究，推論本次實驗對象為高中組選手，欄架規格高度為 99.1 公分，故水平速度會高於社會組欄架規格為 106.7 公分之數據。比較七步組與八步組之水平位移及垂直位移，可發現皆達顯著差異。七步組垂直位移皆低於八步組，代表七步組選手在切欄動作時能穩定重心，避免跨欄過程產生較高之仰角，確實達到快速切欄之技術。在水平位移方面，八步組顯著高於七步組，推論八步組因有較高之垂直位移，使得切欄時間無法如七步切欄般迅速，故騰空時間較久、水平位移也較 - 40 -.

(49) 高。110 公尺跨欄項目不僅需要出色的節奏感，同樣需要特別強大的爆發力，尤其是在起跑階段的力量、重心與速度變化。選手在改用七步出發技術後步幅變大，蹬地的力量要比之前大很多，這樣會非常快地提高起步速度。在重心必須要控制好的情況下，7 步起跑出發在上欄過程有利於重心前移：由於步幅變大，選手攻第一道欄架時的身體姿勢也發生了變化，上身和欄之間的夾角更小，相對整體重心位移速度也就更快了。. 表 4-10 起跑後跨過前三道欄架重心位移. Wilcoxon 七步起跑（n=8）八步起跑（n=8）. 考驗. 第一道欄水平位移（m）. 0.43±0.05. 0.46±0.02. ＊. 第一道欄垂直位移（m）. 0.17±0.02. 0.19±0.03. ＊. 第二道欄水平位移（m）. 0.43±0.08. 0.45±0.07. ＊. 第二道欄垂直位移（m）. 0.15±0.04. 0.18±0.02. ＊. 第三道欄水平位移（m）. 0.43±0.08. 0.46±0.09. ＊. 第三道欄垂直位移（m）. 0.14±0.05. 0.17±0.04. ＊. ＊p<.05. - 41 -.

(50) 圖 4-14 起跑後跨過前三道欄架重心水平位移. 圖 4-15 起跑後跨過前三道欄架重心垂直位移 - 42 -.

(51) 第伍章. 結論與建議. 110 公尺跨欄運動員必須根據各自的身體情況，包含身高、腿長等條件，選擇固定的步數跨過第一道欄架，然而要有好的成績表現，選手本身除了穩定跨欄技術之外，必須擁有有效而順暢的起跑技術與過程，本研究針對從起跑動作出發至跨過三道欄架之運動學參數中分析結果中發現七步起跑出發因水平速度發揮及腳步力量要求更大，形成欄間步幅較大的現象產生，也因七步起跑在起跑過程中必須使用非慣用腳來進行，起跑姿勢動作必須有所變化，相對整體技術性要求有所提高。而八步起跑過程加速較平穩，整體跨欄技術及動作穩定性佳。本次實驗選手使用起跑八步技術在專項成績皆有優異表現。但接受七步起跑技術訓練僅僅利用為期兩個月每週兩次的時間來進行，雖然本次實驗結果七步起跑選手在步幅及速度明顯皆有提升之情形，但總時間卻沒有達到顯著，推論可能原因為部份選手在空中跨欄動作技術不熟悉所造成之結果，未來建議在訓練課表中再安排加入過欄動作技術訓練，讓訓練課程更加紮實，並瞭解是否對七步起跑技術出發的選手有整體成績提升的幫助。本研究中有三位選手身高達到 180 公分以上，而該三位選手七步跑法成績亦皆有提升，故可推論七步跑法較適合身高達到一定水準以上之選手。未來也將持續探討研究優秀選手身高達 180 公分以上之選手以七步起跑出發與八步起跑出發跨過 10 道欄架之間的差異，了解在起跑與跨欄動作過程中有關運動力學的變數及其關係，為跨欄運動做好紮根的工作，以提昇國內跨欄競技水準。. - 43 -.

(52) 引用文獻中文部分：丁春枝（1990）。100 公尺、110 公尺跨欄起跑至第一欄之技術分析研究。未出版碩士論文，國立體育學院，桃園縣。林宗賢（1999）。起跑跨欄之運動學探討。藝術學報，65，187-203。林宗賢（1986）。跨欄及起跑運動之運動學研究。中原學報，15，104-120 陳維科（2000）。100M 跑的生物力學分析。中原師範學報，21（3），90-93 石雲慶（2002）。對不同等級男子 110M 跨欄運動員速度利用率及絕對速度的比較分析。武漢體育學報，36，91-92。王洪耀（2004）。欄間跑與跨欄步的有機結合。唐山學院學報，17，42-43。成亮（2010）。劉翔 110 米欄技術特點分析。中洲體育學報，36，36-45。何爾清(2006)。起跑過第一個欄的技術對跨欄成績的影響。福建體育學報， 280-282。吳佳穎（2007）。百男子百公尺起跑與一百一十公尺跨欄起跑之生物力學分析（未出版碩士論文）。國立台灣師範大學，台北市。宋躍先（2001）。陳雁浩110公尺跨欄步及欄周期運動學分析。四川體育科學學報， 95(3)，33-34。宋躍先、唐林（2007）。劉翔 110 公尺跨欄平 12.91s 世界紀錄的技術特徵分析。. 武漢體育學院學報，41(6)，66-68。李建明（1998）。短距離速度之探討。中華工商專校學報，16，216-224。卓俊辰譯（1980）。國際田徑教練百科全書。臺北市：健行。王立山（2010）。跨欄教學中欄間步技術技術分析。太原師範學報，605，193-195。林宗賢（1999）。起跑跨欄之運動學探討。藝術學報，65，187-203。侯金濤(2012)。淺談劉翔挑戰七步上欄。廣州體育學報，27(1)，176-177。許樹淵(1978)。田徑運動力學。北市:協進圖書有限公司。 - 44 -.

(53) 許樹淵(1996)。田徑論。臺北市：偉彬體育研究社。許樹淵(1997)。運動生物力學。臺北市：國立編譯館。陳依清（1974）。跨欄運動研究，高雄市：新民書局發行。張天熙（2004）。用運動學觀點解析跨欄步技術原理。咸陽師範學院學報，19(4)， 54-55。彭煥樹（2010）。百十公尺高欄訓練實務（未出版碩士論文）。國立體育大學，桃園縣。游立樁（2007）。三種踏板距離蹲距式起跑之生物力學分析（未出版碩士論文）。國立臺灣師範大學，台北市。宋曜先（2001）。陳雁浩 110 米欄跨欄步跨欄步及欄週期運動學特徵分析。四川體育科. 學報，95(3)，33-34。黃永任（2002）。過欄技術教學法。山東體育學報，47，46-48。楊傳廣（1975）。最新田徑訓練法。臺北市：體育世界文摘雜誌社發行。西文部份： Alstin,B（1993）.Quick draw on the track reaction time and the 100m race. Track and field Quarterly Review,93（1），11-12 Mero, A. & Komi, P.V.(1990). Reaction time and electromyongraphic activity during a sprint start . Mero, A. , Luhtanen , P. & Komi, P.V.(1983). A biomechanical study of the sprint start. Scand Journal Sport Science, 5(1), 20-28. Atwater, A. E. (1982). Kinematic analyses of sprinting. Track,& Field Quarterly during a sprint start .field Quarterly Review,93 (1)。11-12。 Mero, A.,& Kearney , P.V.(1990). Reaction time and electromyongraphic activity Review, 82, 6-12。. - 45 -.