Aplikasi Biomekanika dalam Pendidikan Jasmani Yadi Sunaryadi * FPOK Universitas Pendidikan Indonesia Abstrak Artikel ini disajikan berdasarkan reviu literatur yang berusaha memaparkan tentang bagaimana pengetahuan dan prinsip-prinsip biomekanika dapat diintegrasikan dengan ilmu olahraga lainnya terutama ketika melakukan analisis kualitatif gerak manusia dalam kelas pendidikan jasmani. Uraian dalam artikel ini hanya memaparkan dua jenis keterampilan gerak yang umumnya diajarkan dalam pendidikan jasmani dan berbagai tugas-tugas dalam analisis kualitatif, yaitu keterampilan gerak menandang dan batting. Penampilan gerak sebenarnya dan frase-frase pengajaran yang khas digunakan untuk memperlihatkan bagaimana biomekanika diaplikasikan ke dalam pendidikan jasmani. Analisis kualitatif merupakan suatu keterampilan evaluatif dan diagnostik yang harus dipahami oleh guru pendidikan jasmani dapat digunakan untuk memperbaiki kualitas gerak dalam pembelajaran pendidikan jasmani. Kata Kunci : Biomekanika, analisis kualitatif, speed-accuracy tradeoff PENDAHULUAN Guru pendidikan jasmani mengajarkan berbagai macam gerak (human movement) terhadap para siswa, dan salah alah satu tugas utama seorang guru pendidikan jasmani profesional terkiat dengan hal itu adalah melakukan analisis kualitatif terhadap teknik gerak untuk memfasilitasi pembelajaran keterampilan motorik siswa. Biomekanika merupakan ilmu yang memfokuskan pada teknik gerak, sehingga sangat logis bila para guru pendidikan jasmani harus menggunakan prinsip-prinsip biomekanika untuk membantu siswa bergerak dengan efektif dan aman. Selain itu biomekanika memberikan petunjuk yang rasional ketika melakukan evaluasi teknik dan menentukan intervensi untuk membantu memperbaiki penampilan siswa. Biomekanika juga memudahkan para guru pendidikan jasmani ketika mengidentifikasi aktivitas latihan fisik yang berkontribusi terhadap perkembangan berbagai kelompok otot dan komponen-komponen kebugaran jasmani, tanpa mengalami cedera. PEMBAHASAN Analisis Kualitatif Menendang *Penulis adalah staf pengajar Jurusan Pendidikan Kepelatihan Fakultas Pendidikan Olahraga dan Kesehatan (FPOK) Universitas Pendidikan Indonesia. Jln. Dr. Setiabudhi 229. Bandung. Mobile 0813200807547. E-mail: ydsunaryadi@yahoo.com. 32
Jika seorang guru pendidikan jasmani sekolah dasar merencanakan pelajaran keterampilan menendang (kicking) yang merupakan salah satu jenis keterampilan yang penting dalam permainan sepakbola, maka guru tersebut harus terlibat dalam tugas persiapan untuk analisis kualitatif. Dalam persiapan mengajar dan melakukan analisis kualitatif keterampilan menendang, maka guru harus menentukan ciri-ciri kunci (critical features) dan frase-frase pengajaran gerak (teaching cues). Karena siswa berlatih keterampilan ini, maka guru merencanakan untuk mengevaluasi ciri-ciri kunci dan mendiagnosa penampilan siswa dengan menggunakan prinsip-prinsip biomekanika. Seperti terlihat pada tabel 1, prinsipprinsip biomekanika manakah nampaknya yang paling relevan dengan ciri-ciri kunci dari keterampilan menendang dengan kecepatan tinggi (high-speed place kicking)? Tabel 1 di bawah ini menyajikan lima ciri-ciri kunci yang sangat berkaitan dengan beberapa prinsip biomekanika. Tabel 1. Ciri-ciri kunci dan frase-frase pengajaran untuk keterampilan menendang cepat Hambatan dan koordinasi yang terdapat dalam menendang dengan kecepatan tinggi seluruhnya sangat dipengaruhi oleh prinsip-prinsip ruang gerak (ROM), koordinasi, dan interaksi antar segmen (segmental interaction). Selain itu pula, hubungan gaya-gerak (force-motion), gaya-waktu (force-time), dan prinsipprinsip proyeksi optimal juga begitu penting dalam menendang. Guru dapat merencanakan untuk mempertahankan prinsip inersia, spin, dan keseimbangan hanya dalam pikirannya saja, sehingga prinsip-prinsip tersebut tidak akan terfokus selama observasi. Ketiga prinsip-prinsip tersebut kemungkinan tidak akan memainkan peran yang signifikan dalam keterampilan menendang yang dilakukan oleh kebanyakan siswa-siswa sekolah. Seorang anak yang sedang berusaha dengan sekuat tenaga menendang ke arah gawang teramati secara konsisten mempunyai teknik seperti yang ditunjukkan pada gambar 1 di bawah ini. 33
Gambar 1. Teknik menendang bola dengan kecepatan tinggi dari seorang anak. Waktu diantara gambar 0,08 detik. Perlu diingat bahwa analisis kualitatif yang baik menghendaki guru pendidikan jasmani untuk mengamati beberapa penampilan sehingga kecenderungan kuat dan lemahnya dapat jelas teramati, dan bukannya langsung pada kesimpulan atau mengidentifikasi kesalahan-kesalahan yang tidak penting (Knudson & Morrison, 2002). Ciri-ciri kunci manakah yang ditampilkan begitu kuat atau lemah? Penilaian ini merupakan bagian dari proses evaluasi dalam tugas diagnosis pada analisis kualitatif. Anak yang ditampilkan pada gambar 1 di atas dengan jelas terlihat berada pada tingkat perkembangan menendang yang rendah. Guru pendidikan jasmani dapat menghargai fokus siswa pada bola, sikap awalan yang baik, dan keseimbangan selama menendang. Kelemahan biomekanika yang teramati adalah lamanya pada tahap pembelajaran awal. Prinsip-prinsip biomekanika yang lemah tergabung pada tendangan adalah force-motion, proyeksi optimal, inersia, ruang gerak, koordinasi, dan interaksi antar segmen. Siswa tersebut menerapkan gaya (kekuatan) yang suboptimal pada bola karena siswa menempatkan kaki penumpu tepat di belakang bola, dan kontak bola dengan bagian ujung kaki dan bukan dengan bagian atas tali sepatunya (proximal instep). Lintasan tendangan yang rendah yang diinginkan, tetapi hasil tendangan ini menggelinding di atas tanah yang akan memperlambat jalannya bola, sehingga lawan lebih mudah untuk merebutnya. Akhirnya, siswa perlu berlatih untuk meningkatkan ruang gerak (range of motion) tendangan dan memperhalus koordinasi rangkaian gerak dengan baik yang mentransfer kekuatan melalui interaksi antar segmen. Sedangkan para pemain sepakbola yang terampil akan mendekati bola dengan membentuk sudut untuk meningkatkan ruang gerak panggul pada sisi yang berlawanan 34
(contralateral hip range of motion) yang dapat dikombinasikan dengan gerak panggul dan lutut tungkai penendang. Kelemahan-kelemahan manakah yang dianggap paling penting terhadap keberhasilan menendang? Salah satu strategi intervensi yang efektif adalah memberikan perintah untuk menempatkan kakinya dekat dengan bola. Hal ini merupakan koreksi sederhana yang dapat dikaitkan dengan kelemahan lainnya dan dapat memotivasi siswa dengan perbaikan dan keberhasilan awal. Analisis Kualitatif Batting Seorang guru pendidikan jasmani sedang mengajarkan keterampilan memukul dalam softball (batting) kepada siswa laki dan perempuan. Kebanyakan siswa sekolah menerima berbagai pengalaman keterampilan memukul benda didapat dari masa sekolah sebelumnya. Kesulitan dari keterampilan secara dramatis meningkat ketika siswa siswa tersebut harus berpindah dari memukul bola yang dilempar dengan pelan atau diam ke bola yang dilempar dengan kecepatan yang lebih tinggi dan berputar. Coba kita gunakan ciri-ciri kunci teknik pada tabel 2 di bawah ini untuk menganalisis teknik batting siswa seperti yang ditunjukkan pada gambar 2. Tabel 2. Ciri-ciri kunci dan frase pengajaran untuk batting Misalkan teknik yang digambarkan representatif untuk kebanyakan yang dilakukan anak. Prinsip biomekanika manakah yang nampaknya sesuai diterapkan pada anak tersebut, dan prinsip-prinsip apakah yang kurang sesuai diterapkan? Lebih penting lagi, prioritaskan kelemahan-kelemahan dalam urutan yang dianggap akan memperbaiki penampilan terbaik setelah kelemahan tersebut diperbaiki. Gambar 2 menunjukkan penggabungan prinsip-prinsip biomekanika pada batting, kekuatannya, termasuk keseimbangan, inersia, dan koordinasi. Siswa melangkahkan kakinya ke arah ayunan, dan menempatkan batnya searah dengan 35
bolanya. Prinsip force-motion dapat diperbaiki karena batnya tidak tepat kontak dengan bola (terlihat batting teenya roboh) Gambar 2. Siswa pendidikan jasmani sedang melakukan batting dari tee. Waktu antara gambar 0,1 detik Prinsip force-time dan ruang gerak merupakan kelemahan utama yang dapat diperbaiki. Siswa terlalu melebarkan langkah dan menggunakan gerak lanjut yang pendek. Guru pendidikan jasmani harus mendiagnosa situasi tersebut dan memutuskan jika instruksi harus terfokus ruang gerak dan waktu melangkah yang lebih besar dan bukannya ruang gerak yang normal atau kurang dari pada waktu/ ruang gerak yang diharapkan selama gerak lanjut. Petimbangan terhadap pentingnya prinsip tersebut supaya menimbulkan potensi perbaikan yang begitu sulit. Perlu diingat bahwa siswa ini segera akan menggunakan keterampilan ini dalam kondisi impact yang lebih dinamis dengan bola yang sedang bergerak. Karena siswa mempunyai keseimbangan yang baik, langkah yang panjang (yang meningkatkan ruang gerak dan waktu aplikasi gaya / impuls) dapat menciptakan kecepatan yang besar tanpa berpengaruh pada akurasi. Tipe gerakan ini merupakan ciri gerakan orang muda usia dengan kekuatan tubuh bagian atas yang terbatas yang mencoba untuk memukul bola berkali-kali pada batting tee. Sekalipun demikian, dengan mempertahankan langkah yang panjang (time and distance) ketika memukul bola yang bergerak, secara umum merupakan tradeoff yang kurang baik (prinsip speed-accuracy tradeoff). Akurasi ketika kontak dengan bola menjadi lebih penting dalam kondisi memukul bola yang bergerak. Bahkan sangat memungkinkan untuk mempertahankan kecepatan bat yang sama dengan langkah yang lebih pendek jika siswa memperbaiki gerak lanjutnya. Gerak lanjut yang pendek berarti pemukul telah memperlambat bat sebelum 36
kontak dengan bola. Para pemukul yang terampil menggunakan kecepatan yang semakin meningkat ketika kontak, memperlambat akselerasi negatif sampai titik kontak (Knudson & Bahamonde, 2001). Prinsip force-time dan ruang gerak juga mengimplikasikan bahwa gerak lanjut yang pendek dapat meningkatkan resiko cedera karena kekuatan yang besar yang memperlambat gerakan harus lebih besar. Karena gerak lanjut merupakan suatu strategi yang penting untuk meminimalkan resiko cedera pada berbagai gerakan, maka guru pendidikan jasmani harus memberikan intervensi lebih dulu sebelum menyesuaikan ruang gerak langkahnya. Setelah siswa merasa enak mengayunkan pada bola, maka siswa akan memiliki kecepatan bat yang lebih tinggi ketika kontak, dan akan mencoba untuk mengurangi panjang langkah dan perpindahan berat badan ketika memukul bola yang bergerak. Kebanyakan dari berbagai riset yang dilakukan tentang batting baseball telah memfokuskan pada penggunaan dengan berbagai macam bat yang berbeda (Greenwald, Penna, & Crisco, 2001) dan memukul dari kedua sisi plate (McLean and Reeder, 2000). Petunjuk Melakukan Aktivitas / Latihan Persoalan lain yang sangat penting bagi seorang guru pendidikan jasmani adalah kebugaran. Guru pendidikan jasmani yang membuat perencanaan untuk meningkatkan kebugaran fisik siswanya harus menggunakan pengetahuan biomekanika untuk menentukan latihan yang paling efektif bagi berbagai bagian anggota tubuh dan komponen-komponen kebugaran. Seperti latihan kekuatan, maka guru pendidikan jasmani secara kualitatif harus menganalisis teknik gerakan untuk memastikan bahwa siswanya tidak mengalami cedera ketika menggerakkan tubuhnya. Selama minggu pertama pembelajaran tentang latihan beban, guru harus memperhatikan siswanya menampilkan latihan curl-up seperti yang terdapat pada gambar 3. Guru segera ingin memberikan beberapa umpan balik untuk membantu para siswa dengan teknik gerakannya dan memperkuat beberapa kunci teknik yang dibuat sebelumnya. Buatlah sebuah daftar ciri-ciri kunci atau poin-poin teknik gerakan yang penting dari latihan curl-up. Prinsip-prinsip biomekanika manakah yang paling berkaitan dengan tujuan melakukan curl-up untuk kesehatan dan kebugaran (muscular endurance)? Prinsip-prinsip biomekanika manakah yang nampaknya lemah diterapkan pada fase konsentrik curl-up bagi siswa pada gambar 3. Tujuan dari latihan curl-up adalah untuk memfokuskan stimulus conditioning pada otot-otot perut dengan membatasi kontribusi dari otot fleksor panggul dan otot-otot lainnya. Prinsip-prinsip biomekanika yang penting untuk tujuan ini 37
Gambar 3. Fase konsentrik teknik curl-up untuk siswa sekolah lanjutan. Waktu antara gambar 0,17 detik. adalah force-motion, ruang gerak, inersia, dan force-time. Inersia tubuh memberikan tahanan / hambatan terhadap gerakan, dan ruang gerak latihan harus terfokus pada penekanan (force-motion) otot-otot perut. Pengulangan harus lambat dan terkontrol (force-time) untuk keselamatan dan mempermudah latihan untuk daya tahan otot. Siswa pada gambar 3 mempunyai beberapa kelemahan pada teknik curlupnya. Siswa terlalu besar ruang geraknya, menampilkan gerakan sit-up yang lebih sulit (fleksi panggul) dari pada melengkungkan togoknya. Dalam latihan curl-up, otot-otot perut harus mengangkat bahunya sampai membentuk sudut sekitar 30 atau 40 derajat dengan panggulnya (Knudson, 1996), hanya mengangkat bagian bahu sampai hilang kontak dengan tanah. Fleksi panggul diperlukan jika bahunya diangkat lebih tinggi. Siswa juga memperkecil tahanan atau inersianya dengan cara mempertahankan berat kedua lengannya mendekati sumbu rotasi transverse untuk fleksi togok. Kelemahan ketiga adalah ketika menyeimbangkan kakinya dengan beratnya bangku. Kondisi ini akan berpengaruh terhadap prinsip force-motion dan inersia. Dengan menstabilkan kedua kakinya dengan bangku, maka siswa pada dasarnya mempunyai inersia yang tak ada batasnya untuk bagian ekstremitas yang lebih bawah. Kondisi ini akan memudahkan aktivasi fleksor panggul yang berkontribusi pada fleksi togok melalui rantai kinematika (kinematic chain) ekstremitas yang lebih bawah, sehingga prinsip force-motion tidak digunakan dengan baik untuk tujuan latihan otot-otot perut yang tidak teramati. Melakukan curl-up tanpa menstabilkan kaki akan memerlukan stabilisasi dan aktivasi otot perut yang lebih besar untuk mengangkat togok tanpa bantuan fleksor panggul. Informasi waktu pada gambar 3 menunjukkan bahwa siswa sedang menggunakan prinsip force-time dengan baik, dengan kata lain, siswa tidak menampilkan latihan terlalu cepat. Intervensi terbaik dalam situasi ini yaitu memberikan sekelompok intervensi, mengingatkan kepada seluruh siswa untuk menampilkan curl-up tanpa stabilisasi ekstremitas bagian bawah. Latihan ini akan terasa lebih sulit, tetapi 38
guru pendidikan jasmani dapat menggunakan kesempatan ini untuk memperkuat gagasan bahwa para siswa berlatih dan mengajarkan otot-otot perutnya sebagai suatu tugas penting untuk menstabilkan togoknya. Dengan memfokuskan pada penggunaan otot-otot perut lebih banyak untuk waktu yang lebih lama (prinsip force-time) lebih baik mensimulasikan aksi isometrik dari otot-otot ketika menstabilkan togok dan panggulnya. Maka guru pendidikan jasmani dapat memberikan intervensi secara individu untuk tiap siswa. Salah satu strategi akan dapat memperkuat irama latihan dengan baik, tetapi menantang siswa untuk menempatkan tangannya pada ujung kepalanya dan mempertahankan kedua tangannya di belakang untuk meningkatkan tahanan latihan. PENUTUP Prinsip-prinsip biomekanika memberikan sebuah metode bagi para guru pendidikan jasmani untuk melakukan analisis gerak secara kualitatif. Berbagai situasi latihan dan olahraga pada umumnya yang dihadapi para guru pendidikan jasmani telah dibahas. Para guru pendidikan jasmani memberikan frase-frase atau kata-kata kunci untuk mengkomunikasikan pentingnya prinsip-prinsip biomekanika kepada para siswanya. Guru pendidikan jasmani juga harus mengintegrasikan prinsip-prinsip biomekanika dengan pengalamannya, selain pengetahuan yang berasal dari subdisiplin kinesiologi untuk memberikan pendekatan interdisiplin ilmu dalam analisis kualitatif gerak siswa.. DAFTAR PUSTAKA Adrian, M.J., & Cooper, J.M. (1995). Biomechanics of human movement (2nd. ed.). Madison, WI: Brown & Benchmark Hay, J. G. (1993). The Biomechanics of sports techniques (4th. Ed.). Englewood Cliffs, NJ: Prentice-Hall Knudson, D., & Morrison, C. (1997). Qualitative analysis of human movement. Champaign, IL: Human Kinetics Knudson, D., & Morrison, C. (1996). An integrated qualitative analysis of overarm throwing. JOPERD, 67(6), 31-36 Korespondensi untuk artikel ini dapat dialamatkan ke Sekretariat Jurnal Pendidikan Jasmani dan Olahraga Jurusan Pendidikan Olahraga FPOK UPI. Jln. Dr. Setiabudhi No. 229 Bandung. Phone (022) 70902870 / (022) 70902867; 081321994631; 081395402906. E-mail: jurnal_por2009@yahoo.com atau ke Yadi Sunaryadi, Drs., M.Pd. Mobile. 0813200807547. E-mail: ydsunaryadi@yahoo.com. Jurnal Pendidikan Jasmani dan Olahraga Jurusan Pendidikan Olahraga Fakultas Pendidikan Olahraga dan Kesehatan Univeristas Pendidikan Indonesia ISSN: 2085-6180 39