体育课堂教学中如何监控和调控学生的运动负荷

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  运动负荷是体育课特有的要素指标,与其他学科相比,在三维目标设置、教学过程和教学评价中唯有体育学科具有运动负荷这一教学因素和变量指标,也是体育学科教学的本质性因素与体育课的特点所在。从人的动作技能习得的角度而言,一定数量的练习次数是动作技能学习由“泛化”→“分化”→“自动化”必不可少的保证,而合理的运动密度和强度刺激是学生身体得到有效锻炼的必要条件。可见,在中小学体育课中合理的运动负荷对于学生掌握動作技能、锻炼身体起着不可或缺的作用。了解影响体育课运动负荷的因素,全程监控体育课的运动负荷,并实施体育课运动负荷的有效调控,对于提高中小学体育课的健身有效性,促进广大学生的健康成长具有十分重要的意义。
  一、影响体育课运动负荷的主要因素
  (一)教材性质
  不同性质的教材内容决定着运动负荷的高低。如前、后滚翻等垫上运动教材本身的特点决定了这个教材内容的运动强度不会很大;50米快速跑项目属于无氧运动,教学中其每次练习的强度比较大,强度一大练习密度就必然不会太高;韵律操、武术套路以及全员同时参与的体育游戏等,通常练习密度就比较高。教师在日常教学中要知道每一个教材的教学将会产生不同的运动负荷。
  (二)场地器材
  运动场地的大小、优劣,练习器材的多少制约着体育课学生的运动负荷。如有些学校跑道少,学生每次练习的人就少,排队等候的时间就长,练习密度就必然低;篮球运球教学,假如每位学生人手一球,练习密度自然就很高;支撑跳跃教学,由于学校的山羊或跳箱一般不会很多,加上安全因素的制约,练习密度也不会高。通常场地器材的合理使用是教师调控运动负荷的一个难点。
  (三)教学设计
  1.运动负荷预设
  在制订课时计划时,教师根据不同性质的教材内容、现有的场地器材条件和所教学生的年龄对本课的运动负荷做出比较合理精准的预设,是确保体育课达到适宜的运动负荷的前提条件,也是在课中进行运动负荷调控的参照指标。
  2.教学内容搭配
  通常小学阶段的体育课是由一个主教材加上一个综合活动,而中学阶段的体育课是一个教材加上相关体能练习。教学内容如何搭配,如何做到“1 1=适宜的运动负荷”,是影响运动负荷的重要因素,也是体育教师必做的功课。
  (四)组织教学
  1.学练组数
  一定班额的学生数,通常练习时分组越多,每位学生练习次数就多。因此,在场地条件、器材匹配允许的情况下,如何用好场地的空间和人均器材资源是决定体育课运动负荷是否合理的因素之一。如在进行垫上运动教学时,2人一垫与8人一垫的练习密度是几何级的差异;一字排开同时进行“蚂蚁爬”与排着队依次进行爬的练习密度差异也非常的大。
  2.队伍调动
  体育课队伍的调动是体育学科特有的环节,快速、合理、必要的队伍调动能确保适宜的运动负荷,而不必要的、过多的队伍调动不仅会打乱学生的学习连贯性,还会直接影响运动负荷教学目标的达成。
  3.讲解与示范
  讲解与示范是体育课动作技能学习和身体锻炼必不可少的环节。教师的讲解是否精炼易懂、示范是否规范精准、讲解示范的时机是否合理等都是影响运动负荷的重要因素。作为体育教研员,经常深入基层学校是工作性质所决定的,在随机听课时,笔者常常看到有些教师在操场上对着学生说个没完,学生则长时间地站着听教师在讲,学生的练习时间被教师长时间的讲解侵占,这样的体育课运动负荷能有多少?
  (五)季节气候
  拥抱阳光、适应环境是体育学科本质特征的外在体现,适应自然环境是体育学科的培养目标。不同季节对运动负荷的要求是不一样的,夏天练习强度不宜太大;不同天气对运动负荷的要求也是不一样的,雨天在室内上课运动密度通常很低,晴天在室外上课就比较容易达成适宜的运动负荷目标。
  (六)教学监控
  对学生在体育课中的运动负荷有无进行监控,也是影响体育课运动负荷的因素,它是进行课堂教学调控的必要前提。
  1.经验判断
  教师是否在教学中基于主观经验对学生进行“察颜观色”,主动观察学生肤色、呼吸、说话、注意力、出汗等情况,并将此作为教学调控的依据是影响体育课运动负荷的因素。
  2.数据实证
  通过全操场网络的覆盖,实现运动手环、大数据平台和电子大屏幕的链接,监控学生的运动负荷是否合理,这是基于信息化平台的确保运动负荷适宜的有效技术手段。
  二、体育课运动负荷的有效监控和调控
  厘清了影响中小学体育课运动负荷的主要因素后,我们就能有的放矢地对体育课的运动负荷做出有效地调控。结合多年的教学、教研经验和对体育课运动负荷调控的研究,笔者认为对体育课运动负荷的有效调控应做到以下几点:
  (一)合理预设
  教师首先应针对影响运动负荷的相关因素进行分析,做出判断,并对本课的运动负荷做出合理的预设。如对教材的性质进行分析研究,将练习密度和强度不同的教材或练习进行合理搭配组合;充分利用场地器材资源,鼓励自制体育器材,积极寻找替代品,如通过自制的纸质接力棒来增加器材,提高练习密度的预设;精心设计练习队形的合理调动,以及教师讲解的要点和时机;根据不同的气候情况设置教学各环节的内容等。在当下运动手环进入课堂的背景下,教师还必须对学生的安静心率、各教学环节的心率(热身、主教材教学、放松整理)和强度做好预设,以确保教学过程中对运动负荷的有效监控和调控。
  (二)有效监控
  体育课中学生运动负荷的科学监控是实施运动负荷调控的前提,是进行运动负荷调控的依据,没有实时、全程的监控就无从做到有效地调控。要对体育课实施运动负荷监控,主要依据主观印象(经验)、依靠测量工具(实证)对学生的生理情况进行监测,做出判断。   基于经验的体育课运动负荷监控,是教师在教学过程中通过对学生的“察颜观色”,即观察学生的脸色是发红还是发白、出热汗还是冷汗、呼吸的快慢、说话的连贯程度以及注意力是否专注等情况,依据个人的经验对学生的运动负荷承受情况做出的判断。笔者把它类比作中医,中医就诊通过望、闻、问、切来对病情做出判断,简单易行,但对行医者的经验丰富程度要求很高,所以老中医很吃香。同理,基于经验的体育课运动负荷监控需要教师具有一定的实践经验。
  基于实证的体育课运动负荷监控,是教师在一定的体育课运动负荷指標(根据当下学生的体质状况,上海市提出中小学体育课“适宜的运动负荷”的倡导。其中要求小学体育课:“高密度,中等强度”,中学体育课:“高密度,中上强度”)的指导下,通过教学测量仪器(运动手环)对学生参与学练时所测得的实时数据对学生的运动负荷是否适宜做出价值判断。笔者把它类比作西医,西医常常要借助一些仪器来对病情做出诊断,讲究用事实说话,但相对中医而言比较复杂,使用仪器的成本比较高。基于实证的运动负荷监测同样需要测评仪器,这类监测注重实证,用大数据说话,比较客观。随着信息技术的飞速发展,运动手环进入了体育课堂,使对于学生运动负荷的监控做到公开可视、全程实时,使基于实证的体育课堂监控更加便捷实用。笔者参与了上海市闵行区平南小学与思来氏公司合作研发的运动手环进入体育课堂的项目研究,通过一年多的研发和实践取得了突破性成果。平南小学体育课学生运动负荷的监控是通过学生人手一块运动手环,通过覆盖操场的无线网络与大数据平台、电子大屏幕连接实现的。
  具体做法:
  课前将所有学生的安静心率和学生体质健康测试的数据录入数据库,教师根据教材的性质、学生的情况和气候的特点,对体育课各主要环节的心率、练习密度和强度做预设,还预设了心率上下两条警示线,运动量太大或太小时教师手臂上的主机都会发出震动加以提示,学生所佩戴的运动手环也会有所提示。课中,师生(包括观课的教师)可以通过电子大屏幕实时监控体育课的心率、练习密度和强度等运动负荷指数,师生还能通过教师的主机和学生运动手环的提示监控运动负荷是否适宜。
  “经验 实证”的体育课学生运动负荷监控是实施运动负荷有效调控的前提,基于信息化平台的实证性运动负荷监控是今后发展的方向。
  (三)适时调控
  体育课有了对学生运动负荷比较精准的全程监控,才能进行有效的教学调控。我们应该基于对学生运动负荷的全程监控来做出合理的调控。
  1.整体掌控
  我们通常所说的教学调控首先是对全班学生总体运动负荷量而言的,是对大部分学生运动负荷的预设和在教学中实际运动量大小做出判断的基础上所进行的调控。从经验的判断出发,假如在课中大多数学生出汗过多、呼吸明显加快或者说话不能连贯很吃力,教师就应该调整练习的次数或者间隙的时间,甚至改变学练的内容。就日常中小学体育课的现状而言,更多的是练习密度不大,强度刺激不够。教师应该根据自身集中讲解时间的多少、学生练习等待时间的长短、对教材内容性质的判断、学生是否微微出汗等情况,及时做出判断,假如运动负荷太小,应及时增加练习次数,减少不必要的讲解,增加具有一定强度的练习等,进行纠偏性的教学调控。
  在信息技术进入操场的今天,对体育课学生运动负荷的调控还可以这样:
  这是一堂主教材为“走与跑:跑走交替”的二年级体育课,只见操场上正在整队,每位学生手腕上都戴了一块运动手环,教师上臂则佩戴了类似手机的教师主机,操场旁还有一面大的电子屏幕。准备活动开始,学生按照教师的指令进行慢跑,由于天气炎热,大屏幕上的学生心率一下窜升到教师预设的130次/分的指标,教师马上将慢跑改为关节活动和肌肉拉伸运动。主教材的教学教师则设计了快车道(跑)和慢车道(走)的情景,教师除了组织、指导学生进行跑走交替练习之外,还时时关注大屏幕学生心率的走向,通过调整跑与走的比例使全班最高心率控制在160次/分~180次/分之间。在进行了跑走交替练习后,教师将学生散点靠拢对后续“蚂蚁爬”的练习进行讲解,突然,教师手臂上的主机警示震动了,执教教师一看大屏幕,只见学生的心率直线下降,这是在提醒教师讲解时间太长了,于是教师马上以简要的语言结束了讲解,组织学生进行“蚂蚁爬”活动。放松整理部分,在师生的放松活动中学生的心率渐渐向课前安静脉搏靠拢,师生们怀着愉悦的心情结束了一堂快乐的、健身实效高的体育课。
  这不是笔者的主观想象,这样的体育课在平南小学已经实现,借助于对学生运动负荷精准的监控和有效地调控,该校学生的各项体能指标近年来直线上升,可见基于实证的体育课学生运动负荷监控和调控的效果显著。
  2.关注差异
  学生间是有差异的,受遗传和后天锻炼情况的影响,一个班级的学生在体能、技能上的差异有时很大。在体育教学中,我们固然要考虑全班整体的运动负荷,但决不能忽略两头,即体能弱的学生和体能特优的学生,在进行体育课运动负荷监控和调控时要特别关注这两类学生。仍然是上面提到的那节体育课:课前,教师根据日常对学生的了解以及导入的学生体质健康标准测试的数据,将体能弱的5位学生和体能特优的5位学生分别列为“特别关爱”和“运动之星”栏,这样,在教学中这些学生的运动负荷情况可以在电子大屏幕上直接显示,发生需要调控的情况教师的主机也会立即警示提醒。只见操场上学生们正在进行跑走交替练习,突然间教师的主机震动了,教师马上抬头看电子屏幕,发现班里有个小胖子心率太高,于是马上跑到该生面前,只见他气喘吁吁,脸色有些发白,教师马上要求他改跑为走;同时,教师通过大屏幕发现某位运动能力很强的学生运动量太小,要求他多跑少走……
  让每一位学生得到发展,这是教育理念也必须是教学行为。对体育课学生运动负荷的调控必须关注差异,确保不同体能的学生都得到有益的锻炼。
  3.自我调节
  培养学生自主健身能力是体育学科的核心能力,让学生懂得如何科学健身是体育学科应有的教学任务和培养目标。对体育课运动负荷的监控和调控绝不仅仅是教师的行为,而应该是师生共同的行为。教师应该教会学生如何从经验上自我判断运动量是否合适,教会学生通过运动手环和电子屏幕显示的数据来进行运动负荷的自我检测和自我调节。同样,教师也应该通过主机的提示调整自己的讲解、队伍调动等教学行为,把更多的时间留给学生进行有效学练。
  三、思考
  运动手环、大数据这些关键词在体育教育领域开启了科学教育的新时代,推动了体育教学的众多变革。目前,基于信息技术的实证性运动负荷监控和调控在国内的中小学体育课堂教学中还处于探索起步阶段。很多问题都有待我们进一步去探究和实践。如:当新技术进入教学流程之后,对于任课的体育教师来说在教学中需要关注更多的东西,需要将经验与实证有机结合来科学调控课堂教学;借助于运动手环和大数据,需要研究不同性质教学内容合理的运动负荷及调控手段,建立起不同性质教学内容适宜的运动负荷指标区间常模;借助于运动手环和大数据,实施差异化的教学,研究对不同体能学生运动负荷的预设、监控、调控和评价的有效方法手段等。建立科学、便捷的体育教学的预设、监控、调控和评价体系,使的中小学体育课学生的运动负荷监控更精准、调控更科学。
  作者简介:
  冯敏,上海市闵行区体育教研员、特级教师。
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