体育科学的历史发展及各时期的特点
体育科学是一门综合性科学，它的形成和发展与社会、体育、科学技术的发展有着密切的联系。因此，体育科学史与社会发展史、科学技术史、体育史是不可分割的。我们把体育科学的发展大致分为四个时期，即萌芽时期的体育科学、教育学模式的体育科学、生物学模式的体育科学和综合模式的体育科学。
1.萌芽状态的体育科学
随着人类文明的产生和发展，体育也随之出现。从原始社会起，在劳动与生活技能传授过程中就产生了原始的体育。到了奴隶社会，由于体育与教育、军事、宗教祭祀活动发生了密切联系，逐渐从生产劳动中独立了出来。存在于古代体育中朴素的科学思想可看作是体育科学的萌芽（但这未达到科学形态）。这一时期称为体育科学的萌芽时期。
例如，古代印度体育是同职业教育结合起来进行的。军人为服役而练习投枪、斗剑、射箭等，闲暇时进行运动竞技和狩猎。这一时期的医学家鼓励人们通过身体运动、涂油、按摩维持和恢复健康。如印度哲人卡拉卡主张通过运动预防疾病、减少肥胖、帮助消化、延缓衰老。印度宗教中的“瑜伽”，由许多不同的姿势和特有的呼吸要领组成，修行者在忘我的冥想中解除紧张和修息养性。
在古希腊，当时的体育活运有跑、跳、拳击、击剑、游泳等。这些体育活动，一方面是为了军事的需要，另一方面则是为了协调匀称地发展身体。与之相适应，产生了古希腊的体育制度（即古希腊体操），专门的训练学校，传授和辅导训练的教师，同时也创造了竞技比赛。古希腊人强调体育的重要性，公开把不会写字和不会游泳的人称为“体智废人”。古希腊的精神世界，是促使人们勇于开拓、探索未知，发展人的智力和体能。希腊人独立、自由、在生活的各个领域内追求最高成绩的生活方式，承认体育的自我调节作用，直到今天仍是体育运动和舞蹈艺术发展的源泉。从公元前76年至公元293年的古代奥运会，对于促进社会文化有着重大的影响。
另外，在古埃及和中国也有许多体育活动和类似的科学思想。
古代的朴素的科学思想引起了人们对体育活动的重视，但由于当时的社会条件，它没能够形成完整的体系和系统的科学理论形态。
2.教育学模式的体育科学
在欧洲的中世纪，基督教会是西欧封建统治的主要支柱，它们极端漠视人生的幸福与快乐，宣称“身体是灵魂的地狱”，禁欲主义思想严重束缚了体育运动的发展。直至中世纪后期，随着资本主义的萌发和文艺复兴运动的兴起，一种新的体育思潮才开始出现，使体育运动和体育科学得到了发展。体育科学的教育学模式就是从15世纪下半叶到19世纪这段时期随着资本主义生产与发展而逐步形成的。
文艺复兴时期的人文主义者，赞扬希腊体育的注重身心和谐发展，采用多种运动手段和优美的动作技巧、崇尚健美的体型。在再生、复兴古代文化的潮流中，部分人文主义教育家开始在自己的教育方案中列入体育内容，其著名人物是意大利教育家维托里诺。他在教学实践中认识到，开展体育活动有利于提高学生的学习效率。法国人文主义教育家德豪泰涅在他的《散文集》中，对人的身心全面发展问题进行了论述，要求体育与德育配合进行，主张开展游泳、击剑等运动。文艺复兴时期已出现利用自然科学（主要是医学）的新成就来研究古代希腊体育的专著，如1569年意大利医生美尔库里亚利斯的《体操术》一书，介绍了古希腊体育的目的、分类及古代体育的文献，说明了体操与竞技的差别，并分别论述了古希腊的运动项目；书中还阐明了各种运动的医学效果及重新采用这些运动的方法。
17、18世纪，新兴资产阶级代表人物在反对封建文化的过程中，继承和发扬了文艺复兴时期的人文主义传统，进一步开展了教育活动，重现体育在教育中的作用。自然主义的教育家进行了近代教育和近代体育的试验，学校体育的体系开始确立，为近代体育的普遍实施创造了条件。英国教育家洛克在《教育漫话》一书中一开头就提出身体的健康问题，认为有健康的身体，才有健康的精神。法国思想家卢梭主张教育应当遵循自然，即依照儿童发展的程序培养儿童所固有的观察，思维和感受能力。瑞士教育家裴斯塔洛齐把体育看成是人和谐发展的一项重要内容，其《初级体操》一书中，对体育有很多精辟的论述。
泛爱主义是英、法、德等国启豪运运中在教育方面的产物。它对学校体育的发展起了重要作用，贝纳特创建了第一个泛爱学校。菲特和古茨穆斯在推行学校体育的过程中起了重要的作用。在他们创造的动作体系中包括了有助于锻炼机体，增加力量和耐力的练习。他们承认运动成绩在教育中的作用，确定了学校体育和运动成绩之间的联系。他们还认识到竞赛在体育发展中的重要作用，认为有必要举行类似古代奥运会的国际奥运会。在学校体育的实践中，也创造出了瑞典体操和德国体操。二者的结合更能发挥体育的功能。瑞典体操靠局部发展某些肌群促进和保持健康；德国体操按集体原则进行身体训练和教育。当时还利用了医学成就，要求体育不应建立在任意编排的练习活动和时髦的流行一时的动作之上，而应按照解剖学和生理学的科学原则进行动作编排。
总之从以上的论述中可以看出，体育随着资本主义的产生和发展成为教育学中的一个重要组成部分，学校体育也随之得到了广泛的开展。体育在社会生活中的地位得到了提高，形成了体育科学的教育学模式。体育科学的教育学模式的形成，表明了人们已把如何使人体健康发展的问题作为科学研究的对象来进行考察了。理论模式的建立表明人们通过长期的实践，认识已总结出一套体育教育理论、方法、管理制度，并能提炼出了系统的体育技术专著。这是体育科学发展过程中的一次飞跃。
3.生物学模式的体育科学
教育学模式的体育科学使体育运动得到了广泛的开展，但运动技术水平的提高则依赖于科学技术水平的提高。随着资本主义工业化，科学技术得到了迅速的发展。竞技体育运动也得了广泛的开展；先进的生物科学理论和技术已向体育领域渗透，从而形成了生物学模式的体育科学。
19世纪后半叶，现代社会的竞技运动得到了很大发展。19世纪60年代，除洲以外的许多国家中，现代运动项目纷纷开展。越野赛马和射箭的国际竞赛已开始举行。洲欧大陆于1875年在布达佩斯第一次举办了按英国规则组织的田径比赛。美国竞技运动的繁荣成为运动生活中“十九世纪未世纪革命”的重要标志之一。在美国、体育运动又由于探险热、各学校间的竞争，以及个人主义的教育而得以进一步发展。纽约田径俱乐部组织了1868年的室内田径锦标赛和1876年的室外锦标赛。1896年在雅典举行了第1届现代奥林匹克运动会。
由于竞争的激烈，对运动成绩日益重视，单靠积累技术和战术知识，模拟优秀运动员动作和结合个人经验的训练方法已显陈旧了。从19世纪60年代开始，美国出现了专门的身体训练人员和管理人员。他们注重单个项目的正确训练方法。运动生理学的科研成果受到了重视。19世纪90年代，在业余田径联合会成立了田径科学研究会。从此、医学、生物学的理论和技术逐渐应用到体育运动中，推动了现代体育科学的发展和完善化。运动生物化学、运动生物力学、运动解剖学、运动生理学、运动医学等学科的形成共同奠定了生物学模式的基础，它们是体育科学的核心。
运动解剖学是从解剖学和力学的发展中建立起来的。它在19世纪以后，由于显微技术和摄影技术的出现，解剖学的研究由大体器官层次的解剖进入显微解剖，由静止状态进入了活动状态。体育运动的发展对建立和充实运动解剖学理论提出了迫切需要，并创造了有利条件。美国人马布里奇著有《动物运动》、《人体外形运动》等书、论述人体比例和人体姿势与运动。20世纪40年代以来，运动解剖学从人体解剖学中逐渐独立出来，形成一门新的学科。先进技术、如肌电图、电子显微镜、动态应变仪、高速摄影机及荧光投视技术、光弹性测力技术等的发展，对人体运动时的力学参数、动作环节的分析、身体深部结构的运动、骨的受力情况等提供了深入研究的条件。美国人斯坦德勒所著的《正常和病理状态下的运动学》一书，被认为是经典的人体运动学的参考书。苏联人伊万尼基斯的《人体解剖学》被认为是苏联运动解剖学的先驱。运动解剖学的研究表明；长期的体育锻炼，可使新陈代谢增加，血的供应增加，骨的形态结构和性能都发生良好的改变；进行各项运动训练时各部分的负重情况不完全相同，因此提倡体育锻炼应经常化和多样化，专项训练与全面训练相结合；长时间的坚持体育锻炼，可使肌肉中的毛细血管形态发生变化、从而增加肌肉的供血，有利于肌肉长时间的紧张活动等。
运动生理学的研究始于19世纪。意大利莫索于1892年发表了有关肌肉收缩的理论。法国的拉格朗热于1889年出版了《不同年龄人身体锻炼的生理学》，此外的丹麦的克罗、英国的班布里奇等人的著作都为运动生理学奠定了基础。当前，国内外最为关注的运动生理学的研究课题是如何最大限度地提高人体的运动能力。具体地说，就是研究运动训练对人体机能的影响，人体各种活运能力的生理机制、制约人体运动能力的生理因素、疲劳的机制、测定和消除疲劳的有效方法以及依据人体机能变化探讨运动处方和训练方法等问题。
运动生物化学是研究体育活动对人体化学组成和化学变化影响的规律，并运用这些规律为运动实践服务的一门学科。它的研究开始于20世纪的20年代。不同组织的器官（心脏、肝脏、肾脏等）、不同年龄：不同性别的人在运动时，都有不同的生物化学特点。运动时体内复杂的化学变化过程的调节及运动应激与体内适应过程等，都是运动生物化学的研究范围。运动生物化学是用化学、物理和生物的方法，从分子水平进行研究。目前常用的方法有针剌活体取样分析、同位素示踪、电冰等。研究对象是人或动物，也可在运动员身上取血、尿、汗及微量肌肉、肝脏，以研究运动时的变化同运动项目、训练方法、运动量、休息安排、营养状况年龄特点等方面的相互联系。运动生物化学的研究表明，运动能使肌肉、物质代谢、能量转化等产生适应；短时间强度大的激烈运动，能使无氧代谢增加，对乳酸调节能力加强；不同项目，不同强度，不同训练方法、不同运动时间的运动，能以不同的比例发育机体有氧或无氧代谢的能力，提高不同能源物质的贮量。由此可见，运动生物化学是科学训练的基础。
运动生物力学是研究体育运动中人体、机械规律的科学，19世纪，德国生理学家韦贝尔兄弟发表了对人走的研究。苏联解剖学家列斯加天特在探讨人体运动器官的运动形态和机能之间的关系方面，作了大量的工作，写了《理论解剖学基础》和《人体运动理论》等著作。20世纪60年代以后，由于电子工业的发展，为运动生物力学的研究提供了新的手段，如摄影记录动作，测定运动员的速度、加速度，关节的角度变化，动作分析等。运动生物力学主要解决以下几个问题：①研究运动员身体结构和机械的力学特性、确定运动技术原理、改进和设计运动器械；②防治运动创伤；③为运动员的选材提供有系参数。
运动心理学是研究体育运动中人的心理活动规律的科学。运动心理学的概念，最早出现在20世纪初出版的奥林匹克运动会创始人顾拜旦的文章中。运动心理学主要探讨和阐述运动员在运动活动中心理过程的规律，同时研究体育运动教学、训练和竞赛中的心理学问题，如运动技能形成的心理特点、赛前的心理状态、运动员的心理训练等。
运动医学是医学与体育运动相结合的一门科学，是一门综合性应用科学。是研究与体育有关的医学问题，运用医学的技术知识对运动进行监督和指导，防治运动伤病，研究医疗体育和预防疾病的体育，以增强和保障运动者的健康，促进运动成绩的提高。运动医学是在医疗卫生和体育运动相结合的过程中发展起来的，早在古代就有运动医学的思想，但作为一门独立的学科，在20世纪30年代才正式建立起来。
以上各学科相结合共同形成了体育科学生物学模式，是体育科学的核心，它首次将科学实验引入体育运动，从而使体育科学真正地成为科学了。由于这些生物学科的迅猛发展和综合科学的出现，生物学模式的体育科学逐渐发展成为综合系统模式的体育科学，它们之间没有明确的时间界限。
4.综合系统模式的体育科学
二次世界大战后，欧美许多国家生产迅速恢复，科学技术突飞猛进，给体育带来了巨大影响。在此条件下体育科学已发展成为综合系统模式。
在二十世纪，科学开始形成一个多层次、综合的统一整体。一方面由于新的实验技术和巨大精密的观察工具的产生，人的“视野”在宏观与微观两方面都扩大了10万倍以上；同时由于各们科学本身的深入发展，自然界从基本粒子、原子、分子，到细胞、生物个体，到地壳、天体、宇宙，所有的各个层次都得了比较深入的了解。另一方面，由于交叉科学和边缘科学的大量兴起，各门科学之间的空隙逐渐得到填补，其中特别是分子生物学的出现，使物理科学和生命科学之间的鸿沟开始消灭。由此，自然界各个层次之间的过渡环节也开始逐一为人们所认识，整个自然科学正在形成一个前沿在不断广大的、多层次的、综合的统一整体。在技术领域中，随着电子技术的发展、电子计算机的发明，以及控制论、系统论、信息论的建立，综合性技术逐渐起着主导作用。同时，科学同技术的关系日益密切，突出地表现为任何重大新技术的出现，都来源于系统的综合的科学研究。另外，大量的科学研究工作从分散的单纯个人活动转化为社会化的集体活动，出现了所谓“大科学”，研究活动规模越来越大，发展到企业规模，国家规模，甚至国际规模。
随着社会经济的发展，体育运动也受到了重大影响。其一是它推动了大众体育的迅速发展。一些发达的资本主义国家十分重视人力资本的投入。对体育事业的投资增加，对群众体育活动的开展提供了物质保证。世界各国相继创办了许多专门的体育运动学校，培养了许多专门的体育师资，在中小学都规定了体育锻炼标准，推动了群众体育的发展。由于科学技术的进步，人们日常工作、生活的节奏加快，体育活动作为一种娱乐，人们关心体育，也积极参加体育活动。由于劳动者生活水平的提高，膳食构成的改变，造成了冠心病、高血压，肥胖症等“文明病”，他们迫切需要通过体育锻炼防治疾病，益寿延年。其二战后经济的发展大大地推动了竞技体育。奥运会、各专项的世界锦标赛的规模越来越大，各个国家的重视程度日益增加。随着竞争的激烈化，运动技术日新月异，向高、精、尖发展。体育成绩成为显示国力和科学技术水平的重要标志之一。激烈的竞争，迫切要求改进运动技术，加强科学化的训练。同时体育运动和体育竞争对社会经济、文化、政治等领域的作用也愈加明显，这就迫使人们从社会发展、经济、文化的角度研究体育，一些新兴科学随之产生了（如体育经济、体育文化、体育管理、体育伦理学），体育科学与科学技术的发展相一致，逐渐形成了体育科学的综合系统模式。
目前认为，体育科学是一个综合体系。它包括自然科学、社会科学和体育管理学三部分，它们各自有着自己的研究范畴，又相互交叉、相互渗透，形成系统。体育科学的综合系统模式展示了现代体育的基本轮廊，它的发展和完善将对于体育运动有关的各个方面产生巨大作用。