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基于SunFitLink运动负荷测评系统的教学设计与实践——以《花样跳绳个人绳案例》为例.pdf
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1、体育教学/2023年第10期P82体育教学科技赋能体育教学TECHNOLOGY-EMPOWERED PHYSICAL EDUCATION 基于SunFitLink运动负荷测评系统的教学设计与实践以花样跳绳个人绳案例为例摘 要:本文以一节花样跳绳复习课为教学设计基础,基于运动负荷监测设备和系统,建模运动负荷监测指标和观察指标,通过数据分析和问卷比较,进行花样跳绳案例教学的反思、总结,并基于课堂结构中合理运动负荷的区间,经过两年的实践经验,提供花样跳绳课例运动负荷的测评模型。关键词:运动负荷测评;教学设计;花样跳绳;智能化体育中图分类号:G623.8 文献标识码:B 文章编号:1005-2410(
2、2023)10-0082-03文/王 玮1 殷从建2在体育“智能化”背景下,各种运动负荷监测设备和系统逐步进入课堂,有利于体育教师提高运动负荷监测的认识,且对体育课堂质量、学生体质与技能水平的提升有着十分重要的实践意义。然而,教师如何通过心率等监测指标和“劳累程度”问卷指标进行综合分析,如何通过出汗、脸红、气喘等观察指标进行过程运动负荷调控,仍然缺乏科学、便捷、高效的运动负荷测评模型。因此,本文基于课堂结构中合理运动负荷的区间,经过两年的实践经验,提供花样跳绳课例运动负荷的测评模型。一、运动负荷测评指标的分析与设计(一)本课运动负荷测评指标的确定义务教育体育与健康新课程标准(2022年版)以下
3、简称课程标准(2022年版)明确指出“科学设置运动负荷,每节课达到中高强度”,即“每节课群体运动密度应不低于75%,个体运动密度应不低于50%;每节课应达到中高运动强度,班级所有学生平均心率原则上在140160次/分”。在实际的体育教学活动中,我们也会通过学生体表特征来监控运动负荷,如学生上完体育课脸是红扑扑的,学生上体育课时要有中等的出汗,学生在体育课有几次中度急促的气喘,学生在体育课的第二天会感到肌肉酸痛。虽然看着不那么精确,但用“脸红、出汗、气喘、肌肉疼”也可以评析学生运动负荷的情况。基 于 上 述,依 据 课 程 标 准(2022年版)中相关运动负荷要求,基于SunFitLink运动负
4、荷监测系统(中国教育科学研究院健康体能课题组指导)已有指标,结合授课的课程类型、课次、教学对象的学情、上课具体要求,观察课中学生的监测数据、体表特征和课后“劳累程度”的调研,本课的运动负荷主要测评指标设计如表1。(二)本课运动负荷测评指标的分析运动密度、心率120次/分持续时间、平均心率、最大心率、平均心率指数等指标由系统自设、自动计算,该系统的研发经过多轮专家论证,结合文献研究成果且已投入应用数年时间,所测量的主要指标能够满足初中体育课堂运动负荷的测评需求。RPE量表、Borg量表的问卷部分,是体育科学研究中常用的科学量表,能够科学、直观地反映学生真实的运动负荷感受。二、运动负荷测评系统操作
5、流程设计与实践运动负荷测评系统由心率监测手环、信号接收器、终端显示设备、WIFI发射器、投屏器等硬件设备构成,它依托于智能穿戴设备、显示设备、云计算技术、数据分析等软硬件,提供可视化、便于操作使用的数据采集与分析功能。具体设计如下。(一)课前准备:确定测评对象,信息对接实施课堂运动负荷测评前,笔者先确定授课即测评对象,将学生的基本信息,如学号、年龄、性别等上传至测评平台;在终端显示器(iPad)上,依据课程标准(2022年版)及教学计划,设置好本课学习目标、课程类型(新授课或复习课)、项目分类(具体项目名称)、授课内容、上课时长等基本信息。(二)课堂导入:测评设备调试,教学导入课前5分钟,笔者
6、组织学生按照学号领取并佩戴好对应编号的心率测评手环,指导学生检查手环开机与佩戴状态,保证手环的正常感应。同时,作为课前知识点切入,使学生明确运动心率监测的概念、意义,了解不同心率区间的意义及系统中相对应的色块,为整节课“学、练、评”提供相应知识储备(图2)。随即,组织学生进行第一次心率测试,即安静心率、心率起点,便于后期心率变化的对比研究。体育教学/2023年第10期P83TECHNOLOGY-EMPOWERED PHYSICAL EDUCATION 体育教学科技赋能体育教学图2 本课以“年龄=13”得出的不同目的心率区间数值(三)课中测量:观察运动负荷,实时呈现课中,伴随着学练活动的进行,教
7、师与学生可通过平板电脑或者投屏到显示器上的数字,直观了解实时的运动心率、运动强度等多项体现运动负荷与强度指标(图3)。此外,上课过程中,教师用语言或各种提醒,刺激尚未达到有效区间及部分心率过高的同学进行负荷调整;鼓励学生结合自己的心率变化情况,提高练习的积极性和主动性。图3 学生心率实时显示情况(四)课中调控:运动负荷调控,学练合一 借助运动负荷监测系统,教师可以及时调控学生的运动负荷。例如,本课笔者采用了分组轮换练习法和间歇性训练法,即将学生分为6个组,每组对应本课学练的一个内容,每个动作练习1分钟,随即轮换到相邻的下一组,直至6个动作全部循环一遍,“练习一分钟休息20秒”的时间间隔,保证学
8、练的重复次数,也给了学生合理的间歇休息时间。同时配以提前制作好的学练指导视频与音乐,控制练习时间与间歇时间,学生可结合视频自主跟练,教师巡回指导,重点帮助学练有困难的学生。课堂上,笔者除了通过显示屏了解学生上课实时心率外,也会结合传统的观察询问法,通过观察学生的面色、出汗量、肢体动作、微表情、喘气频率等外显特征判断运动的负荷强度;通过询问、调查、了解学生锻炼过程中不同阶段的本体感受,来判断学生对运动负荷的接受度。(五)课后反思:测评数据汇总,优化设计课堂学练结束后,系统会根据设置的上课时长自动完成保存数据等过程,自动生成测评报告,教师可直接看到班级整体(图5)及每一位学生的个人心率、运动强度等
9、指标。分别测定了5分钟及10分钟后的安静心率,保证课后安全,并回收运动心率手环,做好相应的消毒整理工作。随堂心率测评结束后,笔者将系统生成的评价报告和数据导出,由心率曲线图、课堂各环节平均心率等数据(图6),分析整节课上学生的心率变化情况,对本课学生运动心率负荷有了一个直观、准确的认知。分析负荷预设与生成之间的差别和原因,优化教学设计和实施步骤,完善运动负荷安排,使下一个班级教学更加科学、实效。此外,为了了解学生本体感受与实际运动负荷之间的关联性,笔者使用RPE量表及Borg量表,调查与测评学生本课授课过程中的本体感受。三、基于运动负荷测评教学的应用分析(一)整体运动负荷的设计与生成对比分析基
10、于平时的教学经验,笔者在教学设计时绘制了课堂心率预估曲线,预设的课堂练习密度为55%60%,平均心率约为130140次/分钟左右。比对实际课后系统生成的数据及心率曲线图(图8)发现:本课被测学生的运动密度为83%、有效锻炼密度为59%,心率大于120次/分的持续时间为27分36秒,都达到基本适宜心率水平;60%70%运动强度的持续时间大于30分钟,但平均心率距离课程标准预设的140160次/分钟尚有一定的差距。大部分的曲线符合教师预设,最大班级平均心率出现在准备部分结束时与基本部分结束时,呈现双峰曲线;基本部分的心率较平稳,能够持续维持在一定的合理区间;课后810分钟学生心率基本能够恢复到安静
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