運動健康監測及數據分析在小學體育教學中的實踐研究
——基于紅花山小學常態體育課運動負荷監測數據

□ 曾建生 張學明 王海斌（深圳市光明區紅花山小學 廣東 深圳 518106）

體育教學是基礎教育的重要組成部分，其本質是增強學生體質，促進學生身心健康，使學生掌握基本健康知識與運動技能。受“應試教育”大環境影響，一線體育教師在小學教學過程中存在一種矛盾心態：體育課運動量大了擔心學生受傷，而運動量小了又不能使學生身體素質得到有效鍛煉。因此，保障體育課教學質量是當前小學體育教學改革的突破點。2016年5月，《國務院辦公廳關于強化學校體育促進學生身心健康全面發展的意見》（國辦發〔2016〕27號文件）中 “鼓勵各地運用現代化手段對體育課質量進行監測”。隨著信息技術的快速發展，各種測量心率的手表被廣泛運用到對體育課運動負荷的測量中，這些評價工具既可以對學生整堂課的心率變化進行全程監控，又可以課后通過軟件生成的各類數據進行解讀，從而評判課堂教學質量的優劣。

為了科學評價體育課教學質量，發現小學體育教學中存在的問題，紅花山小學借助學校開展的 “校園體育健康監測與數據分析”實驗班項目，在體育課堂上引入心率手表對小學高段四、五年級兩個實驗班的常態體育課進行運動負荷監測 （以心率指標為主），并根據監測數據分析，給出體育教學優化方案，從而提高小學體育教學質量。

1、研究對象與方法

1.1、研究對象

小學高段四、五年級各取1個班級進行為期2個月的常態體育課運動負荷跟蹤監測。監測學生88名，其中四年級1班男生27人女生18人；五年級1班男生24人，女生19人。

1.2、研究方法

對實驗班開展8次體驗課、8次優化課總共16次體育課的運動負荷監測，其中包括田徑類、跳躍類、球類三類運動項目。體驗課指面向實驗班第一次監測的體育課，優化課指體育教師在監測數據分析后進行教學改善后監測的體育課，兩節課均以體育課平均心率作為衡量體育課運動負荷的主要指標。

體育課質量綜合評價相關指標的計算公式如下：

體育課平均心率：根據點算法取平均值，將所測課中各次心率相加，除以測量次數，即得課的平均心率。計算公式是：X=X1+X2+X3+…+Xn/n，X、X2、X3代表課中每次監測心率值，n代表測量總數。

體育課運動強度：采取百分率計算法，計算公式是：運動強度=課的平均心率-課前相對安靜心率/課前相對安靜心率×100%。例如：課中平均心率為147次/分，課前相對安靜心率為84次/分，則：運動強度=（147次/分-84次/分）÷84次/分×100%=75%。

體育課運動密度 =練習總時間/課的總時間×100%。

2、常態體育課運動健康監測與數據分析

2.1、體育課運動負荷評價國內外標準

體育課質量提升最終目的是能夠有效提高學生健康水平，對此國家衛生標準 《中小學生體育鍛煉運動負荷衛生標準WS/T 101-1998》對中小學體育鍛煉運動負荷的衛生標準有明確標準，即健康中小學生體育課和課外體育活動的基本部分的靶心率應為120-200次/分。對于運動負荷的測定與評價標準是：實測心率平均數在120-200次/分的范圍內為運動負荷適宜，低于120次/分為運動負荷過小，高于200次/分為運動負荷過大。

在國外，日本亦采用平均心率的方法，認為平均心率在120次/分以下是小運動量，心率達170次/分則學生會感到很疲勞，他們主張一節體育課的運動量以130-170次/分為適當，認為平均心率在130次/分以上的持續時間，若只占全課1/3以下，則課顯得無生氣，如果平均心率130次/分以上的持續時間占全課1/2以上，則為合理運動量。

參考以上標準，針對監測的體育課進行評價，平均心率120次/分以下表示體育課運動量不足，平均心率120-150次/分表示體育課運動量為中等強度，平均心率150-180次/分表示體育課運動量較大，平均心率超過180次/分則表示體育課的運動負荷過高。在優化體育教學時，不僅考慮體育課平均心率的提升，還要求一節40分鐘的體育課學生平均心率在120-150次/分時間在25分鐘以上。

2.2、監測結果與數據分析

根據實踐調查可知，從四年級實驗班級監測數據來看，田徑類、跳躍類、球類項目的體育課在體驗課階段平均心率分布在103-118次/分，均低于國內外中小學生體育鍛煉運動負荷評價標準，也未達到授課體育教師預期目標。體育課運動負荷過低原因有多方面，教師在教學組織，內容設計是否有效、合理，以及場地布置、體育器材運用等方面都是其影響因素。體驗課教學設計綜合分析，學生練習密度過低是影響四年級體育課運動負荷強度的關鍵因素。學生在體育課堂上練習少了，學生積極性不高，運動密度肯定低。其次，教學過程中合理學生動作練習頻次頻率、學生分組、教學節奏把握等方面都是影響體育課運動負荷強度的因素。通過對體育課運動負荷監測結果分析，老師根據不同運動項目及學生在體育課堂上的運動表現，分別在教學內容設計、教學分組模式2方面對四年體育課進行了優化。優化之后的體育課運動負荷強度有明顯提升。立定跳遠練習課從運動密度從23%提升到80%，整節課74%的學生平均心率達到120-150次/分；足球體育課在精簡了教學內容之后，學生練習密度也從57%提升到71%。五年級實驗班監測結果見表1：

表1 五年級體育課運動負荷監測數據統計

表2 五年級實驗班體育課教學設計

從五年級實驗班級監測數據來看，田徑類、跳躍類、球類項目的體育課在體驗課階段平均心率分布在107-132次/分，運動負荷強度最低的是籃球體育課，運動強度負荷強度最高的為耐久跑項目。紅花山小學五年級體育課運動量為中等強度，整體而言比四年級的常態體育課運動強度要高。王老師通過對五年級體驗課的運動負荷監測結果進行分析后，著重在體育課的教學內容上進行優化，將學生身體素質練習與動作教學進行融合，主要體現在跳躍類立定跳遠練習課程上，全班平均心率從120次/分提升到149次/分，運動密度從65%提升到96%；同時，優化課能夠靈活地在體育教學中運用體育器材，從而提高學生的運動興趣，大幅度提高學生運動密度。例如，在籃球體育課上簡單地將標志桶置入換手運球練習環節，增加素質訓練課課練，整節體育課的運動密度即從33%提升到96%，全班學生平均心率100%達到120-150次/分，40%的學生運動量較大，體育課取得非常好的鍛煉效果。

3、結論與建議

通過對紅花山小學四、五年級16節常態體育課的運動健康監測數據顯示，當前小學體育課的運動負荷強度整體還是偏低。為促進小學體育課達到新課程標準下的 “中等強度加高密度”整體效果，實驗班體育教師在研究實踐中主要從教學組織與教學設計兩方面進行改善。在教學組織中根據不同運動項目實施差異化分層分組；在教學設計中積極采用教學內容多元融合、體育器材靈活搭配、改變練習的重復次數/間歇時間，以及保持“課課練”環節等措施，快速提升了體育課的運動強度、運動密度，確保學生在體育課上達到最佳鍛煉效果，有效提升體育教學質量。

影響體育課運動負荷的因素主要有兩個，一個是運動的“量”，另一個是運動的“強度”。“量”和“強度”均涉及到學生在體育課上動作練習的頻次、頻率以及學生運動時的生理表現，這些都是可量化的監測指標。對比傳統體育教學，體育老師采取主觀經驗來設計和判斷體育課運動負荷，難免缺乏科學性；同時，體育教師在教學過程中僅僅通過簡單的觀察學生呼吸、面色以及出汗等情況判斷體育課運動量是否合理，很難做到對所有學生“察顏觀色”，又如何談因材施教。

鑒于可穿戴設備日益普及，物聯網、大數據等新一代信息技術在基礎教育信息化領域的廣泛應用，作者建議有條件的學校可以在體育教學中引入可穿戴設備，采用科學的監測手段，合理安排體育課的運動負荷，應用數據指導體育教學改革，這對增強學生的體質健康，促進學生掌握和提高運動技能，防止運動傷害事故的發生，都具有積極的意義。