王瑋

摘要：各種運動負(fù)荷測評系統(tǒng)和設(shè)備逐步進入課堂 ，對體育課堂質(zhì)量、學(xué)生體質(zhì)與技能水平的提升有著十分重要的意義。以《花樣跳繩》一課為例 ，利用心率等監(jiān)測指標(biāo)、學(xué)生主觀勞累程度等問卷指標(biāo)、學(xué)生體表特征等觀察指標(biāo) ，做好綜合的運動負(fù)荷測評 ，及時進行運動過程負(fù)荷調(diào)控 ，有利于實現(xiàn)體育學(xué)習(xí)的可視化 ，讓體育教學(xué)干預(yù)更加可控、科學(xué)。

關(guān)鍵詞 ：中學(xué)體育 ;運動負(fù)荷測評 ;花樣跳繩 ;智能化體育

體育 “智能化 ”背景下 ，各種運動負(fù)荷測評系統(tǒng)和設(shè)備逐步進入課堂 ，有利于提高體育教師對運動負(fù)荷測評的認(rèn)識 ，且對體育課堂質(zhì)量、學(xué)生體質(zhì)與技能水平的提升有著十分重要的意義。利用心率等監(jiān)測指標(biāo)、學(xué)生主觀勞累程度等問卷指標(biāo)、學(xué)生體表特征等觀察指標(biāo) ，做好綜合的運動負(fù)荷測評 ，及時進行運動過程負(fù)荷調(diào)控 ，有利于實現(xiàn)體育學(xué)習(xí)的可視化 ，也可以讓體育教學(xué)干預(yù)更加可控、科學(xué)。下面以《花樣跳繩》一課的實踐為例 ，做些說明。

一、運動負(fù)荷測評指標(biāo)的確定

《義務(wù)教育體育與健康課程標(biāo)準(zhǔn) （2022年版）》明確提出 “科學(xué)設(shè)置運動負(fù)荷 ”，要求 “每節(jié)課群體運動密度應(yīng)不低于 75%，個體運動密度應(yīng)不低于 50%;每節(jié)課應(yīng)達到中高運動強度 ，班級所有學(xué)生平均心率原則上在 140—160次/分”[1]。曾有日本學(xué)者用學(xué)生表達不同程度勞累的語言來對應(yīng)當(dāng)時的心率，結(jié)果發(fā)現(xiàn) ：學(xué)生對 “一點都不累 ”“不累 ” “有點累 ”“累”“挺累的 ”“很累 ”“太累了 ”累“死了 ”等勞累程度的表達與心率的高低有著清晰的正相關(guān)對應(yīng)關(guān)系。[2]在實際的體育教學(xué)活動中 ，我們也會通過學(xué)生的體表特征來監(jiān)控運動負(fù)荷 ，如學(xué)生上完體育課臉是紅撲撲的 ，學(xué)生上體育課會有中等程度的出汗 ，學(xué)生在體育課上有幾次急促的喘息 ，學(xué)生在上完體育課的第二天會感到肌肉酸痛 ……雖然不那么精確 ，但用 “臉紅、出汗、氣喘、肌肉酸痛 ”等指標(biāo)也可以粗略評析學(xué)生運動負(fù)荷的情況。

基于上述相關(guān)運動負(fù)荷測評要求及指標(biāo)，以及中國教育科學(xué)研究院健康體能課題組指導(dǎo)的 SunFitLink運動負(fù)荷監(jiān)測系統(tǒng)已有指標(biāo) ，結(jié)合課程類型、課次、教學(xué)對象的學(xué)情、上課具體要求 ，可確定課程的運動負(fù)荷主要測評指標(biāo)。本課的運動負(fù)荷主要測評指標(biāo)如表 1所示。

上述指標(biāo)中 ，運動密度、心率 ≥120次/分持續(xù)時間、平均心率、最大心率、平均心率指數(shù)等由系統(tǒng)自設(shè)、自動計算。該系統(tǒng)已投入應(yīng)用數(shù)年 ，所測量的主要指標(biāo)能夠滿足初中體育課堂運動負(fù)荷的測評需求。

學(xué)生本體感受與體表特征測評所用到的 RPE量表和 Borg量表都是體育科學(xué)研究中常用的科學(xué)量表 ，主要指運動者對運動強度的整體感知與反應(yīng) ，能夠體現(xiàn)主觀疲勞程度 ，能較為科學(xué)、直觀地反應(yīng)學(xué)生真實的運動負(fù)荷感受。

二、運動負(fù)荷測評應(yīng)用流程

運動負(fù)荷測評系統(tǒng)由心率監(jiān)測手環(huán)、信號接收器、終端顯示設(shè)備、WIFI發(fā)射器、投屏器等硬件設(shè)備構(gòu)成 ，它依托于智能穿戴設(shè)備、顯示設(shè)備、云計算技術(shù)、數(shù)據(jù)分析等軟硬件 ，提供可視化、便于操作的數(shù)據(jù)采集與分析功能。

（一）課前準(zhǔn)備 ：上傳測評對象相關(guān)信息

實施課堂運動負(fù)荷測評前 ，教師需要確定授課對象即測評對象 ，將學(xué)生的基本信息 ，如學(xué)號、年齡、性別等上傳至測評平臺 ;并設(shè)置好本課學(xué)習(xí)目標(biāo)、課程類型 （新授課或復(fù)習(xí)課）、項目分類 （具體項目名稱）、授課內(nèi)容、上課時長等基本信息。本課教學(xué)前 ，教師將學(xué)生基本信息和 “花樣跳繩 ”等關(guān)鍵信息上傳至測評系統(tǒng)。

（二）課堂導(dǎo)入 ：調(diào)試測評設(shè)備

課堂的前 5分鐘 ，教師組織學(xué)生按照學(xué)號領(lǐng)取并佩戴好對應(yīng)編號的心率測評手環(huán) ，指導(dǎo)學(xué)生檢查手環(huán)啟用與佩戴狀態(tài) ，保證手環(huán)的正常感應(yīng)。本課教學(xué)前 ，教師將心率測評作為課前知識點切入 ，使學(xué)生明確運動心率監(jiān)測的概念、意義 ，了解本年齡段不同心率區(qū)間的意義及系統(tǒng)中相對應(yīng)的色塊 ，為整節(jié)課學(xué)、練、評提供相應(yīng)知識儲備。隨即 ，組織學(xué)生進行第一次心率測試 ，了解安靜心率、心率起點 ，便于展開后期心率變化的對比研究。

（三）課中測量與調(diào)控 ：實時呈現(xiàn) ，及時把控

課中 ，伴隨著學(xué)練活動的進行 ，教師與學(xué)生可通過平板電腦或者投屏到顯示器上的數(shù)字，直觀地了解實時的運動心率、運動強度等多項體現(xiàn)運動負(fù)荷與強度的指標(biāo)。此外 ，上課過程中 ，教師會用語言或其他方式提醒 ，引導(dǎo)尚未達到有效區(qū)間及部分心率過高的學(xué)生進行負(fù)荷調(diào)整 ;鼓勵學(xué)生結(jié)合自己的心率變化情況 ，調(diào)整運動強度 ，以提高練習(xí)的積極性和有效性。

借助運動負(fù)荷監(jiān)測系統(tǒng) ，教師可以及時調(diào)控學(xué)生的運動負(fù)荷。例如 ，本課采用了分組輪換練習(xí)法和間歇性訓(xùn)練法 ：將學(xué)生分為 6個組 ，每組對應(yīng)本課學(xué)練的一個內(nèi)容 ，每個動作練習(xí) 1分鐘 ，隨即輪換到相鄰的下一組 ，直至6個動作全部循環(huán)一遍?！熬毩?xí)一分鐘休息20秒”的時間間隔 ，保證學(xué)練的重復(fù)次數(shù) ，也給了學(xué)生合理的間歇時間。同時 ，配以提前制作好的學(xué)練指導(dǎo)視頻與音樂 ，控制練習(xí)時間與間歇時間。學(xué)生可結(jié)合視頻自主跟練。教師巡回指導(dǎo) ，重點幫助學(xué)練有困難的學(xué)生。

課堂上 ，教師除了通過顯示屏了解學(xué)生的實時心率外 ，也會結(jié)合傳統(tǒng)的觀察詢問法 ，通過觀察學(xué)生的面色、出汗量、肢體動作、微表情、喘息頻率等外顯特征判斷運動負(fù)荷強度;通過詢問、調(diào)查來了解學(xué)生鍛煉過程中不同階段的本體感受 ，判斷學(xué)生對運動負(fù)荷的接受度。

（四）課后回顧 ：匯總測評數(shù)據(jù) ，優(yōu)化設(shè)計

課堂學(xué)練結(jié)束后 ，系統(tǒng)會根據(jù)設(shè)置的上課時長自動完成保存數(shù)據(jù)等過程 ，自動生成測評報告 ，教師可直接看到班級整體及每一位學(xué)生的個人心率、運動強度等指標(biāo)。系統(tǒng)還會分別測定學(xué)生練習(xí)結(jié)束 5分鐘及 10分鐘后的安靜心率 ，保證課后安全。最后 ，教師回收運動心率手環(huán) ，做好相應(yīng)的消毒整理工作。

心率測評結(jié)束后 ，教師可將系統(tǒng)生成的評價報告和數(shù)據(jù)導(dǎo)出 ，結(jié)合心率曲線圖、課堂各環(huán)節(jié)平均心率等數(shù)據(jù) ，分析整節(jié)課上學(xué)生的心率變化情況 ，對本課學(xué)生運動心率負(fù)荷有一個直觀、準(zhǔn)確的認(rèn)知。分析負(fù)荷預(yù)設(shè)與生成之間的差別和原因 ，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計和實施步驟 ，完善運動負(fù)荷安排 ，使接下來的教學(xué)更加科學(xué)、有效。

基于平時的教學(xué)經(jīng)驗 ，教師在本課教學(xué)設(shè)計時繪制了課堂心率預(yù)估曲線 ，預(yù)設(shè)的課堂練習(xí)密度為 70%—75%，平均心率約為 150次/分。比對實際課后系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)及心率曲線圖發(fā)現(xiàn) ：本課被測學(xué)生的運動密度為83%，有效鍛煉密度為 59%，心率大于 120次/分的持續(xù)時間為 27分36秒，達到本課的評價標(biāo)準(zhǔn) ;60%—70%運動強度的持續(xù)時間大于 30分鐘 ，但平均心率距離預(yù)設(shè)的 150次/分尚有一定的差距 ;最大班級平均心率出現(xiàn)在準(zhǔn)備部分結(jié)束時與基本學(xué)練部分結(jié)束時，呈現(xiàn)雙峰曲線態(tài)勢 ;基本學(xué)練部分的心率較平穩(wěn) ，能夠持續(xù)維持在一定的合理區(qū)間 ;課后8—10分鐘 ，學(xué)生心率基本能夠恢復(fù)到安靜狀態(tài)。

在實際授課過程中 ，教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生差異較大 ，體現(xiàn)在體能、練習(xí)態(tài)度、協(xié)調(diào)性等各方面。于是分層改變了練習(xí)的重復(fù)次數(shù) ，延長了部分學(xué)生的間歇時間 ，同時調(diào)整了練習(xí)速度，通過變換場地、變換練習(xí)方向等 ，較為有效地調(diào)整了運動負(fù)荷。本節(jié)課整體心率區(qū)間處于正常的有效范圍之內(nèi)。

此外 ，為了了解學(xué)生本體感受與實際運動負(fù)荷之間的關(guān)聯(lián)性 ，教師自制了相關(guān)調(diào)查問卷 ，使用 RPE量表及 Borg量表 ，調(diào)查與測評學(xué)生本課過程中的本體感受 ，并利用 SPSS 軟件對問卷進行分析。

根據(jù) SPSS數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)計 ，課的開始部分，班級平均心率為 92次/分，94.4%的學(xué)生表示運動負(fù)荷與未上課前沒有變化 ，較靜息心率上升幅度較小 ，身體各部分感受均易于適應(yīng)。準(zhǔn)備活動時的班級平均心率為 122次/分，66.67%的學(xué)生自述為 “微微出汗 ，喘氣均勻 ，臉頰微紅 ，呼吸舒適 ”，本體指征表現(xiàn)為 “肌肉負(fù)荷少 ，少量出汗 ”，匹配本課心率指征數(shù)值。主要練習(xí)階段的班級平均心率為 129次/分，有61.11%的學(xué)生感覺到 “大量出汗 ，喘氣較快 ，臉頰滾燙 ”，另有13.88%的學(xué)生表述 “上氣不接下氣 ，無法繼續(xù)堅持 ”。結(jié)束部分 ，班級的平均心率為 117次/分 ，有69.40%的學(xué)生表述 “微微出汗 ，喘氣均勻 ，臉頰微紅 ”。結(jié)果顯示 ，絕大部分學(xué)生能夠接受本節(jié)課的整體運動強度 ，本體感受、身體表征與心率情況契合度較高。

三、運動負(fù)荷測評應(yīng)用的教學(xué)思考

基于運動負(fù)荷測評 ，學(xué)生能夠了解并掌握一定的運動負(fù)荷測評知識及方法 ，并結(jié)合自身在課堂及運動中的本體感受 ，在體育鍛煉中活學(xué)活用 ，運用所掌握的知識來監(jiān)測自己的運動情況。由此可以更加有效地引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)練、實踐 ，真正將 “提高學(xué)生體質(zhì) ”落實到每一天、每一節(jié)體育課。

（一）實現(xiàn)體育學(xué)習(xí)方式的可視化

借助信息技術(shù)將運動心率可視化 ，無形中為學(xué)生確定了自己課堂學(xué)練的目標(biāo)。教師留意到 ，本課開始前 ，運動手環(huán)佩戴好以后 ，學(xué)生看著屏幕上的心率數(shù)值 ，都不由自主地開始了原地跑跳 ，力爭提升自己的心率 ，無形中將被動的安排型學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化為積極的主動型學(xué)習(xí)。

（二）讓體育教學(xué)干預(yù)可控、科學(xué)

借助運動負(fù)荷測評 ，讓教學(xué)干預(yù)規(guī)范化、可回放、易操作 ，更加科學(xué)、有效。根據(jù)課例 ，分析心率、運動負(fù)荷與本體指征三者的關(guān)系 ，可以發(fā)現(xiàn) ：整節(jié)課運動負(fù)荷強度適中，預(yù)設(shè)與生成一致性較高 ;從學(xué)生負(fù)荷強度自述情況看 ，強度分布較為合理 ，但平均心率偏低。排除設(shè)備的佩戴及傳輸問題 ，有兩點原因 ：第一 ，兩位身體機能較弱的學(xué)生在自主練習(xí)及分組輪換練習(xí)時頻繁斷繩、休息，心率值始終處于較低水平 ;第二 ，分組輪換練習(xí)時 ，部分學(xué)生由于體能下降 ，停下休息的時間較長 ，導(dǎo)致該部分的實際心率弱于預(yù)設(shè)負(fù)荷。教師可以通過負(fù)荷測評系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及觀察學(xué)生面部特征等 ，及時指導(dǎo)和干預(yù)學(xué)生練習(xí)。

此外 ，不同身體素質(zhì)的學(xué)生運動能力有所不同 ，承受的運動負(fù)荷也會有所差異。運動負(fù)荷監(jiān)測系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確反饋不同學(xué)生的心率及運動負(fù)荷承受程度 ，便于教師及時調(diào)控學(xué)生運動強度 ，保證學(xué)練安全。本課教學(xué)中 ，教師對心率指數(shù)及運動負(fù)荷承載過高的學(xué)生及時預(yù)警 ，提示降低運動強度或速度 ;對心率指數(shù)及運動負(fù)荷承載不足的學(xué)生 ，及時鼓勵與刺激 ，以提高運動速度等方式進一步提高其運動負(fù)荷 ，幫助學(xué)生在安全的生理環(huán)境下進行體育課的學(xué)練。

參考文獻 ：

[1]中華人民共和國教育部 .義務(wù)教育體育與健康課程標(biāo)準(zhǔn) （2022年版 ）[S].北京 ：北京師范大學(xué)出版社 ，2022：124.

[2]毛振明 .要科學(xué)地加強體育課的密度與負(fù)荷 ———評“中國健康體育課程模式 ”的密度和強度理論 [J].教育家 ，2019（42）：40 42.