關于不同類型體育課程運動負荷監測的研究

文/馬立軍 李 磊

《中小學生體育鍛煉運動負荷衛生標準（WS/T101-1998）》規定，體育教師應結合中小學生長發育期的身心特點及教學需求進行課堂教學，要求中小學體育課堂基本部分的靶心率必須達到120～200次/分鐘，心率≥120次/分鐘持續時間應為20～30分鐘。這要求體育教師教學與運動強度安排更加嚴謹，運動強度過高學生易產生超負荷表現造成身體不適，運動強度過低無法達到國家規定的運動量。因此，如何在課堂當中安排合理的運動負荷，并做到及時監測是體育教師的難題。本研究通過運用負荷監測儀器，對北京市海淀區萬泉小學（以下簡稱萬泉小學）體育課中的田徑、體操、球類項目教學及體能練習課進行運動心率監測和結果分析，目的是探討不同教學內容的運動負荷特征，為體育教師在今后課堂當中，對不同學生、不同課程內容的負荷安排提供依據與參考。

一、研究對象與方法

（一）研究對象

以不同類型體育課程運動負荷為研究對象。

不同授課內容在不同年級進行開展，具體安排如表1所示。

表1 不同年級不同課程內容學生分布情況

（二）研究方法

1.文獻資料法

根據研究需要，在中國知網、北京市教育委員會官網等網站，以“中小學生”“體育鍛煉”“運動負荷”等詞語為關鍵詞進行檢索，搜集與本研究相關的期刊、文獻76篇，并對文獻進行歸納總結，為研究打好科學的理論基礎。

2.專家訪談法

為更加科學、嚴謹地進行本研究，在實驗前后對中小學體育教學專家、教師共6人結合課程實施、實驗過程等進行訪談，根據專家的建議，對實驗、課程進一步調整與完善。

3.實驗法

（1）實驗對象

本研究以萬泉小學的學生為實驗對象。根據不同教學內容與授課年級進行分組，具體分組如表1。

（2）實驗變量控制

為使數據更加科學，采用運動負荷監測設備實時監測每節體育課所有學生。該系統由腕帶、信號接收處理器、顯示器構成，可進行班級測試。傳輸數據也可清晰地看到每名學生課堂實時的最大心率、平均心率、運動密度、練習密度、平均強度、心率指數以及心率≥120次/分鐘持續時間等數據信息。

為避免其他因素影響，教學場地、設備、教師在實驗前均持續使用，避免環境因素影響學生表現。

（3）實驗方法

根據小學生體育與健康教材和課標，安排該年級針對性的課程，并在每節課上課前10分鐘為每名學生佩戴腕帶，檢查并記錄安靜心率。上課時根據教案確定的課程結構，實時采集開始部分、準備部分、基本部分和結束部分的心率，并根據顯示器的圖像和數據監控監測效果，直觀了解每名學生和班級整體的實際情況。

上課教師由萬泉小學該年級的任課教師擔任，監測工作由《青少年體能素質“課課練”持續與拓展研究——從“課課練”到“天天練”》課題組成員承擔，教師已經過該監測系統的使用培訓。監測教師課前與任課教師溝通，了解課程內容和預計運動強度數值、教學場地、器材、組織形式和時間安排，確保心率監測緊隨課程展開順利進行。

（4）監測指標與評價標準

根據《中小學生體育鍛煉運動負荷衛生標準（WS/T101-1998）》選擇體育課基本部分的平均心率和心率≥120次/分鐘的部分為本研究分析、評價內容，它們的計算方法及評價標準為：中小學體育課堂基本部分的平均心率為120～170次/分鐘，心率≥120次/分為20～30分鐘，表明運動負荷適宜。

4.數理統計法

通過SunFitLink軟件對課堂監測數據進行數據分析，運用Excel進行統計分析，分析不同教學內容、不同年齡學生的運動負荷特征，本研究主要對準備部分的最大心率、基本部分的最大心率、平均心率、心率持續時間、新授課和第二次上課學生練習密度進行對比分析，并最終匯總形成相關表格與數據圖。

二、結果與分析

以課標“關注地區差異和個體差異，保證每一位學生受益”的要求，根據學生身心發展特征劃分學習水平，根據不同年級學生的身體素質發展敏感期特征，設計教學主題；根據不同年齡學生的心理特征，以游戲情景貫穿課程始終，引導學生積極參與運動；根據教材要求，制定合理有效的教學內容；根據不同年級學生所承受運動負荷不同，安排合理有效的運動負荷。

通過數據分析得出，不同年級不同課程內容學生的最大心率高低不同、不同年級不同課程內容學生心率≥120次/分鐘持續時間不同、新授課和二次授課學生的練習密度不同、不同項目不同年級準備部分的最大心率不同、年齡不同學生的心率恢復時間不同，具體分析報告如下。

（一）籃球課程運動負荷數據與分析

圖1的結果顯示，萬泉小學籃球課程平均心率在134～137次/分鐘，最大心率最高達到198次/分鐘，運動密度在45～69%，平均強度平均在67～68%，有效鍛煉密度保持在70～77%。運動負荷均達到小學體育課運動負荷標準，尤其籃球課程當中的最大心率，達到《中小學生體育鍛煉運動負荷衛生標準（WS/T101-1998）》要求的120～170次/分鐘。四節課的運動負荷數據無顯著差異，籃球是小學生較喜歡的一個體育項目，在課堂紀律和節奏把控好的情況下，學生均能達到較高的運動負荷標準。

圖1 四年級籃球課心率監測結果

（二）田徑跑的課程運動負荷數據與分析

從圖2 中可直觀得知，萬泉小學四節田徑跑課的平均心率控制在124～142次/分鐘，本次上課學生為該校高年級學生，本節課運動對于學生來說早已適應。其中，最大心率在遇到第一極點時出現，最高達到198次/分鐘，小學階段最高心率達到或超過200次/分鐘的學生，教師需要及時關注其身體狀況，避免產生超負荷運動造成身體不適。運動密度在51%～85%不等，有效鍛煉密度在54%～78%，這種情況出現大多與教師的教學方式和課程安排有關，因此，需要教師對課堂當中的組織和教學作出反思。在跑的課程練習中，平均強度在61%～70%，本節課均達到小學生運動負荷標準要求。

圖2 六年級田徑—跑課的心率監測結果

（三）體操課程運動負荷數據與分析

本節課教學內容為操類—肩肘倒立，授課對象為萬泉小學五年級四個班級的學生，從圖3中可了解，平均心率在121～126次／分鐘，本節課為新授課并大部分教學需在體操墊上完成。因此，平均心率較籃球、跑步的課程下降了15%～20%。最大心率也有小幅度下降，高峰點出現在181～186次／分鐘。運動密度在66%～81%不等，有效鍛煉密度在60%～83%不等，密度值高低取決于教師教得多還是學生練得多，因此，運動密度較低的課程，教師在鍛煉密度方面需多鼓勵學生練習。這節課平均強度在62%～73%，達到小學生體育課堂負荷標準。

圖3 五年級體操—肩肘倒立課的心率監測結果

（四）體能平衡課程運動負荷數據與分析

圖4為萬泉小學三年級體能平衡課程的心率監測結果，從圖中可知，本節課的運動負荷心率較低，但這正符合體能平衡素質訓練的特征，尤其中低年級的平衡素質訓練多數需在靜止狀態下完成，學生需保持精神安靜注意力高度集中、核心收緊身體保持穩定情況下進行，準備部分學生最高心率在116次/分鐘，基本部分下降偏多，最低至90次/分鐘左右，在課程第30分鐘左右達到152次／分鐘的最大心率，結束部分心率恢復到90～100次／分鐘。

（五）小結

不同年齡不同課程內容準備部分和基本部分的最高心率不同，跑課程準備部分的最大心率最高，其次是籃球課程，再者是體操肩肘倒立課程的心率在144次／分鐘，體能平衡素質練習的心率最低。不同課程項目的不同準備活動能夠達到的最高心率不同。籃球和田徑跑的基本部分最大心率達到198次／分鐘，體操在課程結尾時最大心率達到高峰，平衡素質訓練的最大心率只達到152次／分鐘。本節課均達到小學生體育課程負荷標準。

本研究只針對不同年級不同課程的最大心率、平均心率、運動密度、有效鍛煉密度、運動強度和準備部分、基本部分心率變化進行統計分析。研究得知，跑的課程在準備部分167次／分鐘、基本部分198次／分鐘的最大心率處于第一位，證明跑類課程學生的心率數值上升幅度較大，也跟學生具體情況有關，因此平時要加強心肺功能訓練，提高學生的心率儲備能力?；@球課程在基本部分與跑步課心率一樣，都需要學生跑動運球傳球，準備部分的熟悉球性練習心率在164次／分鐘，整節課運動密度和訓練節奏把控較好，掌握好教師教和學生練的時間比例，并且跑步和籃球課程都是小學中高年級學生，具備一定運動能力，但心率恢復較慢。體操肩肘倒立課程準備部分學生的最大心率在144次／分鐘，較籃球和田徑跑課有明顯下降，大部分時間學生需要在體操墊上完成，并且本節課為新授課，教師需要用一部分時間教授新知識，因此，本節課基本部分前15分鐘心率處于100次／分鐘左右，這也需要教師提高新授課中的教學技能，讓學生在保持一定運動強度情況下教授本節課的新知識?；静糠肿詈?0分鐘出現本節課的最大心率186次／分鐘，體操類課程最大心率達到186次／分鐘屬于較好的狀態，但本節課第20～30分鐘時心率下降較多，整節課學生心率≥120次／分鐘的持續時間僅有16分17秒。體能平衡素質的最大心率在36分鐘的游戲環節出現達到152次／分鐘，基本部分的平均心率在100～120次／分鐘，心率較低也與教學內容有關，平衡訓練需要學生保持安靜穩定才能達到一定的效果。

三、結論與建議

（一）結論

1.不同教學內容所呈現出的心率負荷不同

跑動類的課程心率偏高，體操類的課程、體能平衡課程心率偏低。以項目劃分進行推斷，在小學教材中田徑類、跳躍類、韻律舞蹈類、籃球、足球、排球、乒乓球、游泳、輪滑等課程，學生的課堂運動心率較高，投擲類、隊列隊形練習、體操、武術等課程心率普遍偏低，這跟運動項目特征息息相關。

2.復習課心率負荷高于新授課心率負荷

新授課教師教授新知識的時間較多，因此心率偏低，復習課學生已掌握基本的教學內容和動作技能，學生練習時間也較長，心率會高于新授課。

3.不同年齡學生的心率承受能力和恢復時間不同

低年齡學生在準備活動中心率上升較快，但恢復得也快；高年齡學生心率較平穩，但恢復時間比低年齡組學生時間長。

（二）建議

1.根據課程內容設計有區別地進行熱身或準備活動。針對項目特征進行專項熱身，使學生更好地激活身體提高運動表現能力；通過與基本部分相適應的強度進行準備活動，讓學生更好地適應基本部分負荷強度。

2.教師根據課堂中心率顯示及學生表現，適時調整上課節奏，保證學生在適宜的負荷區間進行練習。