體育教學中運用Polar心率測試表評價運動強度的實踐研究

徐志標+++顧永明+++王萍+++朱斌

摘 要：本文通過在體育教學中運用polar心率測試表（簡稱Polar表），探討其在教學中的實踐研究。并運用Polar Pro Trainer5 進行分析。分析學生運動強度、中-大強度體力活動。結(jié)果顯示，POLAR表能簡便、科學、準確、及時地反饋學生體育課心率信息，能夠評價體育課的運動強度。

關(guān)鍵詞：polar表；體育教學；運動強度；中-大強度體力活動

中圖分類號：G633.96 文獻標識碼：B 文章編號：1005-2410（2016）08-0015-02

一、前言

體力活動不足[1] （Physical Inactivity， PI）已成為21世紀最大的公共問題。體育課是學生參與體力活動的主要方式。體育課運動強度是多少？國外提出MVPA（moderate to vigorous intensity physical activity， MVPA） 即中-大強度體力活動。眾多研究表明[2]，MVPA可改善青少年的健康體適能水平。運動強度重要性不言而喻，而心率是可以作為評價運動強度的有效方法[3]。Polar心率測試表（Polar sports tester， PST）作為測試心率的儀器目前在體育訓練中得到了廣泛的應(yīng)用（如：長跑，健身，球類，賽艇，擊劍等訓練），是體育訓練中最普遍使用的儀器之一，在體育科學化訓練中發(fā)揮了積極作用。

Polar心率測試表既然在體育訓練中的廣泛應(yīng)用，那么其在體育教學中能否應(yīng)用？眾所周知，體育教學也迫切需要運動心率指標。上海市教委教研室主任徐淀芳在 “上海市2011年度區(qū)縣教研室主任論壇”提出[4]，用證據(jù)支持教研，學習證據(jù)獲得的方法，重視證據(jù)的積累。提出運用數(shù)據(jù)、案例、經(jīng)驗三結(jié)合的方式開展教學研究。教研要求實證，這就要求體育學科教學中要基于數(shù)據(jù)。而運動心率作為反映運動強度的有效指標，它數(shù)據(jù)的科學采集與監(jiān)測就尤為重要。

傳統(tǒng)體育課堂心率測試，較多為人工每兩分鐘測試橈動脈。這種測試方法不但存在數(shù)據(jù)誤差，而且在一定程度上干擾課堂。Polar心率測試表（PS400sd）由心率表、帶有心率傳感器的心率帶、USB紅外線接收器組成。通過胸前綁定帶有心率傳感器的心率帶每5秒鐘采集傳送心率數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集完，通過心率表和USB紅外線接收器將數(shù)據(jù)傳送到裝有Polar Pro Trainer5軟件的電腦中。Polar Pro Trainer5軟件可以對心率數(shù)據(jù)進行相關(guān)分析，同時也可以導出心率原始數(shù)據(jù)。本文嘗試將Polar心率測試表運用到體育教學中， 并運用Polar Pro Trainer5軟件進行數(shù)據(jù)分析。

二、研究對象與方法

1.研究對象

本文以某區(qū)級教研活動中教研課佩戴Polar心率測試表的二年級學生為研究對象。從測試的學生中隨機抽取1名學生的數(shù)據(jù)進行分析。

2.研究方法

將帶有心率傳感器的心率帶綁定在受試者胸部，傳感器貼近皮膚，對準心臟。心率表（PS400sd）戴在手腕處。課開始按動心率表開始按鈕，課結(jié)束時，按關(guān)閉按鈕。通過USB紅外線傳輸數(shù)據(jù)，將Polar表采集到的心率數(shù)據(jù)資料導入電腦Polar Pro Trainer5軟件中。運用秒表記錄時間。運用Polar Pro Trainer5軟件、Excel、spss19.0進行數(shù)據(jù)處理。

三、結(jié)果與分析

1.整節(jié)課心率趨勢

這節(jié)教研課上的是小學二年級迎面接力跑，隨機測試某位同學。課序有5個環(huán)節(jié)，分別是導入、熱身活動、迎面接力跑、綜合活動、放松小結(jié)。

圖1可以看出，心率隨著不同環(huán)節(jié)的設(shè)計，起伏變化。其中在剛開始和要結(jié)束部分出現(xiàn)了峰值。在熱身部分與綜合活動部分，出現(xiàn)了本節(jié)課的最大心率183 b/min，而在主教材部分出現(xiàn)了本節(jié)課的最小心率99 b/min。從中我們可以看出，綜合活動可作為提高整節(jié)課心率的有效方法。教材與運動心率之間存在一定關(guān)系。新授課內(nèi)容心率較低，這是由于教師的講解示范較多，而學生參與練習相對較少造成的。

2.心率數(shù)據(jù)分布

由圖2可知，心率在120～130 b/min的最多，所占比例為24.2%，其次是110～120 b/min，比例為22.6%， 130～140 b/min比例為19.7%，而90～100 b/min所占比例最小，為0.4%，170～180 b/min和180 b/min以上的比例也較小，為3.1%。

3.課的各部分平均心率、最大心率、最小心率

由表1可知，課的各部分平均心率，最大心率，最小心率都存在一定的差異。其中平均心率最小的是放松小結(jié)，此外是主教材內(nèi)容，而綜合活動平均心率最大。最大心率出現(xiàn)在熱身活動和綜合活動，最小心率出現(xiàn)在主教材。

主教材內(nèi)容為跑的教材，心率本應(yīng)該較大，而本節(jié)課在這部分的心率卻是一般，究其原因：①本節(jié)課是新授課，教師難免在講解示范中花費時間較多。②教師“精講多練”的原則做得還不夠。在課的觀察中，教師在主教材中的講解不夠精煉，通過秒表記錄，這個環(huán)節(jié)其講解接近8分鐘。③教師的組織需要強化，有效的組織可以提高課堂效率。觀察課堂發(fā)現(xiàn)，課中出現(xiàn)無效組織。

4.運動強度的分析

（1）運動強度分布

身體活動強度可分為絕對強度和相對強度。身體活動強度的絕對強度一般用代謝當量（metabolism equivalent， METs，譯稱梅脫）表示，而相對強度可用個人最大攝氧量或最大心率的百分比。本研究中采用最大心率的百分比。最大心率一般采用：最大心率=220-年齡。一般認為，當心率達到最大心率的60%～75%時，身體活動水平達到了中等強度。根據(jù)研究對象的特點，本研究中等強度為128 b/min～160 b/min，通過Polar Pro Trainer5軟件導出心率數(shù)據(jù)，進行運動強度的劃分（表2）。

由表2可知，本節(jié)課小強度所占比例最多為46.9%，其次為中等強度，所占比例為42.3%，大強度所占比例最小，為10.3%。本節(jié)課，從活動量來看，基本讓學生生理負荷得到一定的刺激，但是如果結(jié)合教材內(nèi)容，還有所欠缺。

近年來有關(guān)運動強度研究較多，中等強度運動負荷可有效促進中學學生的身高和體重，對于提高速度、柔韌、下肢爆發(fā)力和上肢力量作用效果較為顯著[5]。中等強度的運動能夠顯著改善大學生在工作記憶任務(wù)中的表現(xiàn)。有人研究不同強度籃球運動干預(yù)對執(zhí)行功能的效果。具體表現(xiàn)為：抑制功能、刷新維度、轉(zhuǎn)換維度。中等強度組均好于大強度與小強度[6]。上述研究，中等強度對學生身體、心理、記憶等功能效果明顯好于其他強度，由此可見，在體育教學中，要使體育課的運動強度控制在中等強度。

（2）MVPA（moderate to vigorous intensity physical activity， MVPA）累計時間

MVPA（moderate to vigorous intensity physical activity， MVPA） 即中-大強度體力活動。眾多研究表明少年兒童參與MVPA可以提高健康體適能水平，如改善血糖狀態(tài)、血脂水平、降低體質(zhì)指數(shù)[2]。有研究表明體育課中學生MVPA水平仍然較低。體育課中累積MVPA時間增加有助于提高課堂運動負荷，且促進課堂運動負荷維持在較為穩(wěn)定區(qū)間。

由圖3可知，本節(jié)課的MVPA為53%，時間為1185秒。接近20min。有關(guān)推薦MVPA的時間目前尚未達成統(tǒng)一，有推薦30min，有推薦60min。武海潭等研究認為[2]，體育課程教學中應(yīng)關(guān)注學生體力活動時間，促進學生MVPA的指標達到體育課總時間50%以上[2]。本節(jié)課達到了53%，在50%以上。但作為跑的教材，這數(shù)據(jù)并不樂觀。筆者認為不同的教材，應(yīng)該MVPA所占的比例也應(yīng)該有所不同，不能一概而論。作為跑的教材應(yīng)該更高一點。有研究表明：不同教材體育課平均心率成顯著性差異，其中跳繩課、足球課、田徑課平均心率較大，羽毛球課和體操課平均心率較小[7]。因此正對不同教材，其MVPA水平也是不一樣的。

四、小結(jié)

通過本文的研究，Polar心率測試表可以在體育教學中廣泛應(yīng)用，它能簡便、科學、準確、及時地反饋學生體育課心率信息。通過 Polar Pro Trainer5軟件分析體育課心率走勢、整節(jié)課最大心率、最小心率以及平均心率。通過其原始數(shù)據(jù)的導出，我們還可以分析其運動強度和每個環(huán)節(jié)的最大心率、最小心率以及平均心率。對于運動強度我們還可繼續(xù)研究MVPA（moderate to vigorous intensity physical activity， MVPA） 即中-大強度體力活動的水平，分析其MVPA水平。我們還可以分析運動心率與教師講解組織的關(guān)系，更多關(guān)注運動質(zhì)量，減少課程中低效運動時間。

參考文獻：

[1]Blair，S.N.Physical inactivity：the biggest public health problem of the 21st century[J].Br J Sports Med，2009，43（1）：1-2.

[2]武海潭，季瀏.體育課不同累積中-大強度體力活動時間對初中生健康體適能及情緒狀態(tài)影響的實驗研究[J].體育科學. 2015（1）.

[3]蔣先軍，趙俊紅.心率指標在體育教學中的應(yīng)用[J].安徽體育科技，2000（81），75-77.

[4]蘇軍.教研要從“經(jīng)驗”走向“實證”[N].文匯報，2012-01-18.

[5]江云.體育課不同運動負荷對初中男生體質(zhì)健康影響的研究[D].福建師范大學，2014.

[6]趙莉.不同強度籃球運動對小學生執(zhí)行功能影響的實驗研究[D].揚州大學，2014.

[7]游興龍.上海市部分初級中學體育課密度與運動負荷特征研究[D].上海體育學院，2014.

注：【基金項目]上海市學校體育青年課題項目（HJTY-2014-C06）