运动健康监测及数据分析在小学体育教学中的实践研究——基于红花山小学常态体育课运动负荷监测数据

□ 曾建生 张学明 王海斌（深圳市光明区红花山小学 广东 深圳 518106）

体育教学是基础教育的重要组成部分，其本质是增强学生体质，促进学生身心健康，使学生掌握基本健康知识与运动技能。受“应试教育”大环境影响，一线体育教师在小学教学过程中存在一种矛盾心态：体育课运动量大了担心学生受伤，而运动量小了又不能使学生身体素质得到有效锻炼。因此，保障体育课教学质量是当前小学体育教学改革的突破点。2016年5月，《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》（国办发〔2016〕27号文件）中 “鼓励各地运用现代化手段对体育课质量进行监测”。随着信息技术的快速发展，各种测量心率的手表被广泛运用到对体育课运动负荷的测量中，这些评价工具既可以对学生整堂课的心率变化进行全程监控，又可以课后通过软件生成的各类数据进行解读，从而评判课堂教学质量的优劣。

为了科学评价体育课教学质量，发现小学体育教学中存在的问题，红花山小学借助学校开展的 “校园体育健康监测与数据分析”实验班项目，在体育课堂上引入心率手表对小学高段四、五年级两个实验班的常态体育课进行运动负荷监测 （以心率指标为主），并根据监测数据分析，给出体育教学优化方案，从而提高小学体育教学质量。

1、研究对象与方法

1.1、研究对象

小学高段四、五年级各取1个班级进行为期2个月的常态体育课运动负荷跟踪监测。监测学生88名，其中四年级1班男生27人女生18人；五年级1班男生24人，女生19人。

1.2、研究方法

对实验班开展8次体验课、8次优化课总共16次体育课的运动负荷监测，其中包括田径类、跳跃类、球类三类运动项目。体验课指面向实验班第一次监测的体育课，优化课指体育教师在监测数据分析后进行教学改善后监测的体育课，两节课均以体育课平均心率作为衡量体育课运动负荷的主要指标。

体育课质量综合评价相关指标的计算公式如下：

体育课平均心率：根据点算法取平均值，将所测课中各次心率相加，除以测量次数，即得课的平均心率。计算公式是：X=X1+X2+X3+…+Xn/n，X、X2、X3代表课中每次监测心率值，n代表测量总数。

体育课运动强度：采取百分率计算法，计算公式是：运动强度=课的平均心率-课前相对安静心率/课前相对安静心率×100%。例如：课中平均心率为147次/分，课前相对安静心率为84次/分，则：运动强度=（147次/分-84次/分）÷84次/分×100%=75%。

体育课运动密度 =练习总时间/课的总时间×100%。

2、常态体育课运动健康监测与数据分析

2.1、体育课运动负荷评价国内外标准

体育课质量提升最终目的是能够有效提高学生健康水平，对此国家卫生标准 《中小学生体育锻炼运动负荷卫生标准WS/T 101-1998》对中小学体育锻炼运动负荷的卫生标准有明确标准，即健康中小学生体育课和课外体育活动的基本部分的靶心率应为120-200次/分。对于运动负荷的测定与评价标准是：实测心率平均数在120-200次/分的范围内为运动负荷适宜，低于120次/分为运动负荷过小，高于200次/分为运动负荷过大。

在国外，日本亦采用平均心率的方法，认为平均心率在120次/分以下是小运动量，心率达170次/分则学生会感到很疲劳，他们主张一节体育课的运动量以130-170次/分为适当，认为平均心率在130次/分以上的持续时间，若只占全课1/3以下，则课显得无生气，如果平均心率130次/分以上的持续时间占全课1/2以上，则为合理运动量。

参考以上标准，针对监测的体育课进行评价，平均心率120次/分以下表示体育课运动量不足，平均心率120-150次/分表示体育课运动量为中等强度，平均心率150-180次/分表示体育课运动量较大，平均心率超过180次/分则表示体育课的运动负荷过高。在优化体育教学时，不仅考虑体育课平均心率的提升，还要求一节40分钟的体育课学生平均心率在120-150次/分时间在25分钟以上。

2.2、监测结果与数据分析

根据实践调查可知，从四年级实验班级监测数据来看，田径类、跳跃类、球类项目的体育课在体验课阶段平均心率分布在103-118次/分，均低于国内外中小学生体育锻炼运动负荷评价标准，也未达到授课体育教师预期目标。体育课运动负荷过低原因有多方面，教师在教学组织，内容设计是否有效、合理，以及场地布置、体育器材运用等方面都是其影响因素。体验课教学设计综合分析，学生练习密度过低是影响四年级体育课运动负荷强度的关键因素。学生在体育课堂上练习少了，学生积极性不高，运动密度肯定低。其次，教学过程中合理学生动作练习频次频率、学生分组、教学节奏把握等方面都是影响体育课运动负荷强度的因素。通过对体育课运动负荷监测结果分析，老师根据不同运动项目及学生在体育课堂上的运动表现，分别在教学内容设计、教学分组模式2方面对四年体育课进行了优化。优化之后的体育课运动负荷强度有明显提升。立定跳远练习课从运动密度从23%提升到80%，整节课74%的学生平均心率达到120-150次/分；足球体育课在精简了教学内容之后，学生练习密度也从57%提升到71%。五年级实验班监测结果见表1：

表1 五年级体育课运动负荷监测数据统计

表2 五年级实验班体育课教学设计

从五年级实验班级监测数据来看，田径类、跳跃类、球类项目的体育课在体验课阶段平均心率分布在107-132次/分，运动负荷强度最低的是篮球体育课，运动强度负荷强度最高的为耐久跑项目。红花山小学五年级体育课运动量为中等强度，整体而言比四年级的常态体育课运动强度要高。王老师通过对五年级体验课的运动负荷监测结果进行分析后，着重在体育课的教学内容上进行优化，将学生身体素质练习与动作教学进行融合，主要体现在跳跃类立定跳远练习课程上，全班平均心率从120次/分提升到149次/分，运动密度从65%提升到96%；同时，优化课能够灵活地在体育教学中运用体育器材，从而提高学生的运动兴趣，大幅度提高学生运动密度。例如，在篮球体育课上简单地将标志桶置入换手运球练习环节，增加素质训练课课练，整节体育课的运动密度即从33%提升到96%，全班学生平均心率100%达到120-150次/分，40%的学生运动量较大，体育课取得非常好的锻炼效果。

3、结论与建议

通过对红花山小学四、五年级16节常态体育课的运动健康监测数据显示，当前小学体育课的运动负荷强度整体还是偏低。为促进小学体育课达到新课程标准下的 “中等强度加高密度”整体效果，实验班体育教师在研究实践中主要从教学组织与教学设计两方面进行改善。在教学组织中根据不同运动项目实施差异化分层分组；在教学设计中积极采用教学内容多元融合、体育器材灵活搭配、改变练习的重复次数/间歇时间，以及保持“课课练”环节等措施，快速提升了体育课的运动强度、运动密度，确保学生在体育课上达到最佳锻炼效果，有效提升体育教学质量。

影响体育课运动负荷的因素主要有两个，一个是运动的“量”，另一个是运动的“强度”。“量”和“强度”均涉及到学生在体育课上动作练习的频次、频率以及学生运动时的生理表现，这些都是可量化的监测指标。对比传统体育教学，体育老师采取主观经验来设计和判断体育课运动负荷，难免缺乏科学性；同时，体育教师在教学过程中仅仅通过简单的观察学生呼吸、面色以及出汗等情况判断体育课运动量是否合理，很难做到对所有学生“察颜观色”，又如何谈因材施教。

鉴于可穿戴设备日益普及，物联网、大数据等新一代信息技术在基础教育信息化领域的广泛应用，作者建议有条件的学校可以在体育教学中引入可穿戴设备，采用科学的监测手段，合理安排体育课的运动负荷，应用数据指导体育教学改革，这对增强学生的体质健康，促进学生掌握和提高运动技能，防止运动伤害事故的发生，都具有积极的意义。