体育教学中运用Polar心率测试表评价运动强度的实践研究

徐志标+++顾永明+++王萍+++朱斌

摘 要：本文通过在体育教学中运用polar心率测试表（简称Polar表），探讨其在教学中的实践研究。并运用Polar Pro Trainer5 进行分析。分析学生运动强度、中-大强度体力活动。结果显示，POLAR表能简便、科学、准确、及时地反馈学生体育课心率信息，能够评价体育课的运动强度。

关键词：polar表；体育教学；运动强度；中-大强度体力活动

中图分类号：G633.96 文献标识码：B 文章编号：1005-2410（2016）08-0015-02

一、前言

体力活动不足[1] （Physical Inactivity， PI）已成为21世纪最大的公共问题。体育课是学生参与体力活动的主要方式。体育课运动强度是多少？国外提出MVPA（moderate to vigorous intensity physical activity， MVPA） 即中-大强度体力活动。众多研究表明[2]，MVPA可改善青少年的健康体适能水平。运动强度重要性不言而喻，而心率是可以作为评价运动强度的有效方法[3]。Polar心率测试表（Polar sports tester， PST）作为测试心率的仪器目前在体育训练中得到了广泛的应用（如：长跑，健身，球类，赛艇，击剑等训练），是体育训练中最普遍使用的仪器之一，在体育科学化训练中发挥了积极作用。

Polar心率测试表既然在体育训练中的广泛应用，那么其在体育教学中能否应用？众所周知，体育教学也迫切需要运动心率指标。上海市教委教研室主任徐淀芳在 “上海市2011年度区县教研室主任论坛”提出[4]，用证据支持教研，学习证据获得的方法，重视证据的积累。提出运用数据、案例、经验三结合的方式开展教学研究。教研要求实证，这就要求体育学科教学中要基于数据。而运动心率作为反映运动强度的有效指标，它数据的科学采集与监测就尤为重要。

传统体育课堂心率测试，较多为人工每两分钟测试桡动脉。这种测试方法不但存在数据误差，而且在一定程度上干扰课堂。Polar心率测试表（PS400sd）由心率表、带有心率传感器的心率带、USB红外线接收器组成。通过胸前绑定带有心率传感器的心率带每5秒钟采集传送心率数据。数据采集完，通过心率表和USB红外线接收器将数据传送到装有Polar Pro Trainer5软件的电脑中。Polar Pro Trainer5软件可以对心率数据进行相关分析，同时也可以导出心率原始数据。本文尝试将Polar心率测试表运用到体育教学中， 并运用Polar Pro Trainer5软件进行数据分析。

二、研究对象与方法

1.研究对象

本文以某区级教研活动中教研课佩戴Polar心率测试表的二年级学生为研究对象。从测试的学生中随机抽取1名学生的数据进行分析。

2.研究方法

将带有心率传感器的心率带绑定在受试者胸部，传感器贴近皮肤，对准心脏。心率表（PS400sd）戴在手腕处。课开始按动心率表开始按钮，课结束时，按关闭按钮。通过USB红外线传输数据，将Polar表采集到的心率数据资料导入电脑Polar Pro Trainer5软件中。运用秒表记录时间。运用Polar Pro Trainer5软件、Excel、spss19.0进行数据处理。

三、结果与分析

1.整节课心率趋势

这节教研课上的是小学二年级迎面接力跑，随机测试某位同学。课序有5个环节，分别是导入、热身活动、迎面接力跑、综合活动、放松小结。

图1可以看出，心率随着不同环节的设计，起伏变化。其中在刚开始和要结束部分出现了峰值。在热身部分与综合活动部分，出现了本节课的最大心率183 b/min，而在主教材部分出现了本节课的最小心率99 b/min。从中我们可以看出，综合活动可作为提高整节课心率的有效方法。教材与运动心率之间存在一定关系。新授课内容心率较低，这是由于教师的讲解示范较多，而学生参与练习相对较少造成的。

2.心率数据分布

由图2可知，心率在120～130 b/min的最多，所占比例为24.2%，其次是110～120 b/min，比例为22.6%， 130～140 b/min比例为19.7%，而90～100 b/min所占比例最小，为0.4%，170～180 b/min和180 b/min以上的比例也较小，为3.1%。

3.课的各部分平均心率、最大心率、最小心率

由表1可知，课的各部分平均心率，最大心率，最小心率都存在一定的差异。其中平均心率最小的是放松小结，此外是主教材内容，而综合活动平均心率最大。最大心率出现在热身活动和综合活动，最小心率出现在主教材。

主教材内容为跑的教材，心率本应该较大，而本节课在这部分的心率却是一般，究其原因：①本节课是新授课，教师难免在讲解示范中花费时间较多。②教师“精讲多练”的原则做得还不够。在课的观察中，教师在主教材中的讲解不够精炼，通过秒表记录，这个环节其讲解接近8分钟。③教师的组织需要强化，有效的组织可以提高课堂效率。观察课堂发现，课中出现无效组织。

4.运动强度的分析

（1）运动强度分布

身体活动强度可分为绝对强度和相对强度。身体活动强度的绝对强度一般用代谢当量（metabolism equivalent， METs，译称梅脱）表示，而相对强度可用个人最大摄氧量或最大心率的百分比。本研究中采用最大心率的百分比。最大心率一般采用：最大心率=220-年龄。一般认为，当心率达到最大心率的60%～75%时，身体活动水平达到了中等强度。根据研究对象的特点，本研究中等强度为128 b/min～160 b/min，通过Polar Pro Trainer5软件导出心率数据，进行运动强度的划分（表2）。

由表2可知，本节课小强度所占比例最多为46.9%，其次为中等强度，所占比例为42.3%，大强度所占比例最小，为10.3%。本节课，从活动量来看，基本让学生生理负荷得到一定的刺激，但是如果结合教材内容，还有所欠缺。

近年来有关运动强度研究较多，中等强度运动负荷可有效促进中学学生的身高和体重，对于提高速度、柔韧、下肢爆发力和上肢力量作用效果较为显著[5]。中等强度的运动能够显著改善大学生在工作记忆任务中的表现。有人研究不同强度篮球运动干预对执行功能的效果。具体表现为：抑制功能、刷新维度、转换维度。中等强度组均好于大强度与小强度[6]。上述研究，中等强度对学生身体、心理、记忆等功能效果明显好于其他强度，由此可见，在体育教学中，要使体育课的运动强度控制在中等强度。

（2）MVPA（moderate to vigorous intensity physical activity， MVPA）累计时间

MVPA（moderate to vigorous intensity physical activity， MVPA） 即中-大强度体力活动。众多研究表明少年儿童参与MVPA可以提高健康体适能水平，如改善血糖状态、血脂水平、降低体质指数[2]。有研究表明体育课中学生MVPA水平仍然较低。体育课中累积MVPA时间增加有助于提高课堂运动负荷，且促进课堂运动负荷维持在较为稳定区间。

由图3可知，本节课的MVPA为53%，时间为1185秒。接近20min。有关推荐MVPA的时间目前尚未达成统一，有推荐30min，有推荐60min。武海潭等研究认为[2]，体育课程教学中应关注学生体力活动时间，促进学生MVPA的指标达到体育课总时间50%以上[2]。本节课达到了53%，在50%以上。但作为跑的教材，这数据并不乐观。笔者认为不同的教材，应该MVPA所占的比例也应该有所不同，不能一概而论。作为跑的教材应该更高一点。有研究表明：不同教材体育课平均心率成显著性差异，其中跳绳课、足球课、田径课平均心率较大，羽毛球课和体操课平均心率较小[7]。因此正对不同教材，其MVPA水平也是不一样的。

四、小结

通过本文的研究，Polar心率测试表可以在体育教学中广泛应用，它能简便、科学、准确、及时地反馈学生体育课心率信息。通过 Polar Pro Trainer5软件分析体育课心率走势、整节课最大心率、最小心率以及平均心率。通过其原始数据的导出，我们还可以分析其运动强度和每个环节的最大心率、最小心率以及平均心率。对于运动强度我们还可继续研究MVPA（moderate to vigorous intensity physical activity， MVPA） 即中-大强度体力活动的水平，分析其MVPA水平。我们还可以分析运动心率与教师讲解组织的关系，更多关注运动质量，减少课程中低效运动时间。

参考文献：

[1]Blair，S.N.Physical inactivity：the biggest public health problem of the 21st century[J].Br J Sports Med，2009，43（1）：1-2.

[2]武海潭，季浏.体育课不同累积中-大强度体力活动时间对初中生健康体适能及情绪状态影响的实验研究[J].体育科学. 2015（1）.

[3]蒋先军，赵俊红.心率指标在体育教学中的应用[J].安徽体育科技，2000（81），75-77.

[4]苏军.教研要从“经验”走向“实证”[N].文汇报，2012-01-18.

[5]江云.体育课不同运动负荷对初中男生体质健康影响的研究[D].福建师范大学，2014.

[6]赵莉.不同强度篮球运动对小学生执行功能影响的实验研究[D].扬州大学，2014.

[7]游兴龙.上海市部分初级中学体育课密度与运动负荷特征研究[D].上海体育学院，2014.

注：【基金项目]上海市学校体育青年课题项目（HJTY-2014-C06）