數字技術在高中健身健美操課堂教學中的應用研究

摘要：本文針對數字技術在高中健身健美操課堂教學中的應用進行了研究。闡述了數字技術在高中健身健美操課堂教學中的應用思路，即利用數字技術監測、反饋學生的課堂學練強度，記錄、存儲學生的課堂學練數據，分析、調控學生的課堂學練安排等幾點。并在此基礎上，結合筆者將數字技術應用于高中健身健美操教學實踐的情況，從數字技術的應用便于教師實時監測分析學生的運動數據做出更為科學的教學決策，數字技術提供的可視化數據有助于學生自我評估和監控運動效果，數字技術的應用有助于個性化、精準化健身健美操課堂教學的實現等三個方面入手，剖析了數字技術在高中健身健美操課堂教學中的應用優勢，提出了以下具體建議：注意確保設備的精度和準確性，定期對相關設備進行校準和維護；注意保護學生的個人隱私，嚴防信息泄露；注意其他教學工具和方法的綜合運用，做出合理教學安排以及積極開展虛擬現實（VR）技術、增強現實（AR）技術、在線學習、人工智能技術在教學中的應用實踐等。希望本文的研究能夠對數字技術在高中健身健美操教學中的科學應用和普及推廣有所助益。

關鍵詞：健身健美操教學 數字技術 高中 應用思路 應用優勢 應用建議

中圖分類號：G80 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8902-（2024）-22-102-3-SZG

1、引言

近年來，數字技術的飛速發展，為教育數字化轉型帶來了契機。數字技術以其獨特的優勢，如信息的快速傳遞、資源共享、交互性強等，為教育教學改革提供了強大的技術支持。而健身健美操是上海市普通高中體育與健康教材中的重要內容模塊，對于學生身體素質的強化、運動能力的提升、團隊精神和審美能力的培養等均具有重要意義。然而，傳統的健身健美操課堂教學存在著一些問題，如教學手段和教學工具固化、教學資源有限等，導致學生的學習興趣不高，教學效果不盡如人意。數字技術則為高中健身健美操課堂教學提供了新的思路和方法，有了數字化的助力，不但可以創新原有的教學方式和教學工具，還可以將以往課堂教學中憑借教師主觀經驗進行安排和調控的運動強度、運動量等進行量化和直觀呈現，便于教師做出更科學、更合理的教學決策。鑒于此，本文開展了數字技術在高中健身健美操課堂教學的應用研究，以探討數字技術支持健身健美操課堂教學的可行性思路，促進高中健身健美操課程“健身、健美、健心”功能的實現。

2、數字技術在高中健身健美操課堂教學中的應用思路

2.1、利用數字技術監測、反饋學生的課堂學練強度

在將數字技術應用于高中健身健美操課堂教學中時，基于心率測試手環和教學助手中的心率測試系統對學生課堂學練的強度進行監測和反饋，能夠為課堂學練活動的高效開展提供極大的便利。應用時，應首先做好設備的準備工作，即每次上課之前，面向學生發放心率測試手環，并督促學生規范佩戴。與此同時，任課教師提前配備好心率測試系統，以便于接收、處理和分析手環傳輸的數據。做好設備準備工作后，課上學生學練強度監測、反饋的實施具體如下：

（1）實時監測。學生佩戴心率測試手環進行課堂學練時，手環會自動開始監測學生的心率數據，并將測得的學生心率數據傳輸到心率測試系統中，通過希沃白板實時顯示出來。此時，教師就可以實時監測學生的心率變化，了解每位學生的運動強度。圖1為筆者開展的高中健身健美操課堂教學實踐中學生在課程基礎階段的運動強度數據（實時心率）。

（2）即時反饋。當學生的心率超出預設范圍時，心率測試手環可以通過震動、警報、屏幕顯示等方式提醒學生注意運動強度。教師也可以通過教師終端接收到提醒，及時關注并指導學生，從而借助數字技術實現了對高中健身健美操課堂教學中學生課堂學練強度的即時反饋。例如，對于高中階段學生而言，學生的心率水平在120次/min以下為低強度的運動、介于120～150次/min之間為中等強度的運動、介于150～180次/min之間為高強度的運動，超過180次/min則為不正常現象，進入了超高水平的區間。通常而言，在課堂學練環節將學生的運動強度控制在中等水平為最佳，過低達不到學練效果，過高則容易引發運動傷害事故。所以，根據學生的體質狀況和教學目標，上課之前教師會在心率測試系統里預設合理的運動強度范圍和目標心率區間，在課堂學練過程中，如果學生的心率水平低于或超出預設的區間范圍，就會以震動、警報、屏幕顯示等方式做出即時的反饋與提醒。

2.2、利用數字技術記錄、存儲學生的課堂學練數據

將數字技術應用于高中健身健美操課堂教學中時，除了可以對學生課堂學練強度進行實時監測和即時反饋，還可以利用數字技術對學生的這些課堂學練數據進行記錄和存儲。筆者在教學實踐中應用的心率測試系統就具備數據存儲功能，能夠自動保存學生的心率、運動時長、運動強度等課堂學練數據。這些數據既可以作為學生體育學習評價的參考依據，也可以用來長期跟蹤學生的體質健康狀況。此外，借助數字技術所具備的數據記錄和存儲功能，還能夠為每位學生建立運動數據檔案，記錄其在不同時間段、不同運動項目中的心率變化和運動表現，以便于教師更全面地了解學生的體質狀況和運動能力，為個性化教學提供依據。圖2為利用心率測試系統記錄的學生在熱身階段、課程基礎階段、運動高峰階段、課程放松階段的平均心率。圖3則為利用心率測試手環和心率測試系統記錄的學生課上運動強度數據。

2.3、利用數字技術分析、調控學生的課堂學練安排

除了對課程各個階段學生的運動數據進行監控、反饋、記錄外，還可以利用數字技術對學生的課堂學練安排進行實時分析和動態調控。例如：可以利用心率測試手環和心率測試系統記錄的學生運動數據，對學生的整節課的心率強度進行分析。并在此基礎上進一步分析課上學生的活動負荷達成率（圖4）。課上學生的活動負荷達成率的計算方式為：（合格人數－需增強人數）/實際參與體育課的人數，合格標準為：平均心率在120以上。如果發現學生的活動負荷達成率過低，就要及時對學生課上的學練安排進行調整。以圖4中顯示的數據為例，有6名學生的課上活動負荷不達標，課上學生的活動達成率僅為60%，明顯偏低，急需進一步增強，此時教師就需要據此對課上學練進行干預，提高學生的運動負荷。

此外，在將數字技術應用于高中健身健美操課堂教學時，還可以通過心率測試手環和心率測試系統監測和記錄的數據，計算并分析學生課上的平均心率、基本心率、最大心率、心率指數、心率大于或等于120次/min的持續時間、運動密度、練習密度、有效鍛煉密度、班級心率等運動負荷項目（圖5），并據此對學生的課上學練情況進行判斷和調控，以幫助教師進行更好的教學安排和調控，幫助學生進行更高效的學習和更科學的鍛煉。例如，當發現學生的課上平均心率過高時，可以適當降低運動強度或增加休息時間；當發現學生課上的平均心率過低時，可以增加運動強度或變換運動方式等，以確保課堂學練的成效。

3、數字技術在高中健身健美操課堂教學中的應用優勢剖析

根據前文闡述的思路，筆者在高中健身健美操課堂教學中進行了數字技術的應用嘗試，并在實踐前后對學生的身體素質測評數據和健身健美操運動技能測評數據進行了測評與統計，結果證實，數字技術在高中健身健美操課堂教學中的應用，對學生身體素質的強化和健身健美操運動技能的習得均具有促進作用，是提升高中健身健美操課堂教學成效的有效途徑。而據分析，數字技術之所以在高中健身健美操課堂教學中的應用會取得理想成效，主要是因為其在高中健身健美操課堂教學中的應用具備如下幾個方面的獨特優勢：

首先，數字技術在健身健美操課堂教學中的應用，便于教師實時獲取和監測學生的運動數據，并據此做出更為科學的教學決策和更為合理的教學安排。通過心率測試手環和教學助手心率測試系統，教師可以實時了解學生的心率強度、活動負荷達成率等運動數據，從而更準確地判斷學生的運動狀態。這種即時的數據反饋有助于教師根據學生的實際運動情況，科學調整教學方案，確保學生的運動強度和運動量適中，避免過度運動或運動不足等情況，從而更有效地促進學生身體素質的強化和運動技能的掌握。以上文圖4呈現的運動數據為例，實踐最初，筆者根據教學計劃對學生的課堂學練進行了安排，但在實施過程中通過心率測試手環和教學助手心率測試系統反饋的運動數據發現，學生的活動負荷達成率僅為20%，明顯偏低。發現這種情況后，筆者及時對學生的運動強度和學練密度進行了調整，確保其活動負荷達成率始終保持在80%以上，讓學生得到了有效的鍛煉。但在沒有應用數字技術的常規課堂教學中，僅僅依靠教師的觀察和主觀經驗，很難及時發現學生活動負荷達成率偏低的問題，相應的學生的學練效率就會受到影響。

其次，數字技術提供的可視化數據有助于學生自我評估和監控運動效果。實踐中，通過心率測試手環和教學助手心率測試系統獲取的運動數據，會在希沃白板上實時顯示，這樣學生在課堂上就可以看到自己的運動數據，不僅增加了他們對自己運動狀態的認知，還能夠提高他們參與課堂學練的積極性，激發他們挑戰自我的動力。而這種自我監控和自我激勵會讓學生在健身健美操課堂教學中更加投入，無論對其身體素質的強化，還是對其健身健美操運動技能的習得均大有裨益。

最后，數字技術的應用使得所開展的健身健美操課堂教學更加個性化和精準化。每個學生的身體素質和運動能力都是不同的。在傳統的教學方式下，教師通常很難做到實時觀察和精準判斷每個學生的運動強度、學練密度等情況，也難以兼顧所有學生的學練需求。而數字技術在教學中的應用，能夠實時獲取、記錄、反饋每個學生的運動數據，在學生出現運動強度過高或過低等異常情況時，還會發出警示，為教師觀察判斷學生的學練情況并據此做出個性化、精準化的教學安排提供了極大的便利。因此，數字技術在高中健身健美操教學中的應用，有助于個性化、精準化教學的實現，能夠讓所有學生的運動強度都處于適合自己的區間，相應地也就能夠讓學生的身體素質得到更好地提高，運動技能得到更有效地鞏固。

4、結論與建議

4.1、結論

綜上，在將數字技術應用于高中健身健美操課堂教學時，可以利用數字技術監測、反饋學生的課堂學練強度，記錄、存儲學生的課堂學練數據，分析、調控學生的課堂學練安排等。而數字技術在這些環節中的應用，能夠為高中健身健美操課堂教學活動的科學有效開展提供便利與支撐，并進一步對學生身體素質的強化和健身健美操運動技能的習得產生積極正面的影響，是提升高中健身健美操課堂教學成效的可行路徑。

4.2、建議

（1）在將數字技術應用于高中健身健美操課堂教學中時，要注意確保相關設備的精度和準確性，定期對相關設備，如心率測試手環、心率測試系統等進行校準和維護，以規避在數據監測、反饋、記錄、分析等環節出現過大偏差，影響應用效果。

（2）在將數字技術應用于高中健身健美操課堂教學中時，要注意保護學生的個人隱私。如，在處理和分析學生心率數據時，應嚴格遵守隱私保護原則，確保學生個人信息不被泄露。

（3）在將數字技術應用于高中健身健美操課堂教學中時，要注意其他工具和方法的綜合運用。數字技術的應用，雖然能夠為高中健身健美操課堂教學活動的開展提供諸多便利，但無法完全替代其他教學工具和評估方法。教師應結合學生的主觀感受、運動表現等多種因素來綜合評估學生的課堂學練強度，并據此做出合理的教學安排。

（4）本文闡述的數字技術在高中健身健美操課堂教學中的應用主要側重于學生運動數據的實時監測、反饋、記錄和分析利用層面。實際上除此之外，虛擬現實（VR）技術、增強現實（AR）技術、在線學習、人工智能技術等，在教育數字化轉型背景下均值得嘗試，數字技術在學校體育教育中的應用具有廣闊的前景和巨大的潛力，亟待進一步的探索與實踐。

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