心率监测在大兴区中小学体育课堂运动监控中的应用研究

文/李明新 韩志超 韩起峋

一、研究对象

本文以2018年北京市大兴区8所中学、10所小学共41节体育课为调查对象，对18所学校的41节体育课堂进行实时运动监控及数据分析。

二、研究方法

生理数据监控法、数理统计法（具体研究方法略）。

三、结果分析

体育课的运动数据是体育课教学效果评价的重要指标，主要通过运动心率、运动时间等量化数据来体现运动负荷、运动强度、课堂密度、专项密度等。体育教师在备课过程中应针对本节课的授课内容对运动负荷进行预估，依据课堂实时心率对课程运动负荷进行实时调整。运动数据是评价课堂教学安排、教学效果是否科学合理有效的重要指标，其中运动负荷、运动强度、练习密度是体育课堂评价最常用的指标。中国早在20世纪50年代就已运用运动负荷和密度的测定结果，作为衡量分析教学质量的因素之一。

表1 大兴区各学校体育课程强度统计表

1.运动强度

运动负荷一般包含运动量和运动强度两个方面，是实现体育课锻炼身体、增强体质这一教学目标的重要因素，同时也是课堂中掌握运动技能的重要变量。运动负荷偏小则达不到增强体质、锻炼身体的效果。运动负荷偏大一方面会使学生感到吃力产生挫败感和抵触情绪，另一方面也会影响青少年的身体健康，因此运动负荷安排得科学合理，运动负荷监测得及时准确，才能达到体育课的教学目的和锻炼目标，同时促进青少年身心健康成长。

通过对大兴区课堂数据的整理，体育课程强度结果见表1。结果显示初中各学校的平均强度为65.47%，高于小学及全区平均强度，有效运动时间24.05min，亦高于小学和全区平均时间。

图1 大兴区各学校体育课堂心率分析图

图2 大兴区各学校体育课堂练习密度分析图

《国务院办公厅关于强化学校体育促进学生身心健康全面发展的意见》建议强化运动体验，增强深度学习，科学安排负荷，确保每次体育课50%以上时间达到中等偏上运动强度，从大兴区各学校整体来看，所有学校体育课程的平均运动强度都在64%以上，初中有效时间平均在24.05分钟左右，小学有效时间平均在22.57分钟左右，整体看运动强度都达到了意见的要求，初中学校在平均运动强度和有效运动时间上要高于小学。

2.心率变化

评价体育课的效果不能只从整体运动强度分析，运动负荷也并不是越高越好，还要看其课程内容和结构是否合理，这可以通过心率曲线图反映。心率在体育运动中具有重要意义，它是确定运动强度的重要依据。如美国运动医学会建议制定运动处方时用最大心率百分比来确定运动时的心率。有的直接用最大心率（HRmax）百分比来确定运动时的心率，如美国运动医学会（ACSM）建议制定运动处方确定运动强度。本次监控中大兴区各学校体育课堂心率结果见图1。由图1可知，大兴区各学校体育课堂监测结果中无论是中学还是小学最大心率都超过190次/分钟。运用运动监测结果显示，大兴区各学校体育课堂效果良好，可以达到学生所需运动负荷。

3.练习密度

学生是课堂的主体，体育课是以身体练习为基本手段的教育方式，体育课学生的学习效果要通过学生的练习状况和掌握状况来具体呈现。一般评价体育课学生的活动方式主要通过三种方式来体现，分别是：体育课密度、专项密度、练习密度（运动密度），最常用的是练习密度，练习密度是评价体育课重要的指标之一。练习密度指一堂课中合理利用的时间与课堂总时间的比例关系，运动负荷监测系统把教师教课与学生学习总的时间与一节课总时间进行对比，得到的比值就是练习密度。练习密度过低，教师调队组织过多，学生看的多，练习的少，不利于锻炼目标和学习技能目标的达成；练习密度并不是越大越好，练习密度过大容易造成学生身心疲劳，兴趣缺乏，甚至运动损伤，对身心健康不利。

本次监控课堂练习密度结果见图2，通过数据显示大兴区各校的平均练习密度是22.61%，初中学校的练习密度平均值为23.41%，小学校的练习密度平均值为22%。早在20世纪80年代就有学者提到，在体育教学中，练习密度应达到在25%～35%；结合其他相关资料，练习密度最适宜范围应是在37%～40%，由此可见，大兴区各学校体育课练习密度较低，不能达到要求。课堂安排要注重练习密度的设计，保证体育课运动目标的达成。

四、小结

本次研究通过运动负荷监测系统实时监测采集了大兴区体育课堂中运动负荷、运动心率曲线、练习密度，为北京市大兴区体育课提供了有效量化的评价参考，也为每位教师优化课堂提供了科学的依据和建议，有助于提高教师的教学水平。科学化、信息化的教学手段可以及时、有效、量化地反馈课堂的教学效果，也可以保证运动锻炼的安全，信息化教学是体育课堂改革发展的大趋势。通过信息化的教学手段可以监测课堂运动负荷、练习密度，从而更好地优化课堂结构、课堂组织，作为体育一线教学工作者要与时俱进，借助先进的技术，在充分了解学生身体条件和年龄特征的基础上优化教学、教法，因材施教为学生提供科学、有效的体育指导，进一步提高教学效果。

参考文献：（略）