可穿戴設備在初中體育健康監測與運動干預中的應用研究

【中圖分類號】G80-05 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-2813（2025）16-0187-04

[Abstract] Withtherapid developmentof technology，theapplicationof wearabledevices in midle schoolsports and health education provides scientificand precise means for sports monitoring.This research aims to explore the practical significance of wearable devices in sports health monitoringand exercise intervention for middle school students.It proposes relevant strategies from aspects such as optimizing device selection and configuration，enhancing teachers 'and students'applicationskils，andimproving thehealth monitoringandexerciseinterventionsystem.Thehopeis toprovide newideas and methods for middle school sports，further promoting the development of youth sports health initiatives. [Keywords] Wearable devices; Sports in middle school; Health monitoring; Exercise intervention

在初中體育教育持續革新的當下，提升教學質量、關注學生健康成為核心目標。可穿戴設備作為新興科技產物，正逐漸走進體育課堂，有望為傳統教學模式帶來變革[。然而，要充分發揮其在健康監測與運動干預中的效能，合理規劃設備的配備數量與方式至關重要。配備數量若不合理，易導致部分學生無法有效使用設備，進而影響數據收集與教學反饋；配備方式若不科學，則可能造成設備管理混亂、使用效率低下。因此，探索科學的設備配備策略迫在眉睫。

1可穿戴設備在初中體育健康監測與運動干預中的應用意義

1.1提升健康監測的精準性

在初中體育教育中，可穿戴設備能夠實時獲取學生身體各項指標數據，如心率、血壓、血氧飽和度、運動步數、運動距離以及消耗的卡路里等。通過這些數據，教師可以清晰知曉學生在體育活動中的身體實時狀態。以智能手環為例，其內置的高精度傳感器可每隔幾秒精準測量一次心率，數據誤差極小。在一節 45min 的體育課上，學生進行跑步、跳繩等不同運動項目時，手環能不間斷記錄心率變化曲線。教師借助配套軟件，能直觀看到每位學生在各個運動環節的心率波動情況，判斷其運動強度是否適宜。相比傳統依靠教師主觀觀察學生面色、呼吸來判斷身體狀態的方式，可穿戴設備的監測數據更為客觀、精準，極大提升了健康監測的可靠性。

1.2促進運動干預的有效性

可穿戴設備在初中體育教學中，對促進運動干預的有效性起著關鍵作用。一方面，它能及時反饋運動情況，助力調整運動方案。設備可實時追蹤學生運動軌跡、速度、步數及心率等數據，教師據此了解學生運動狀態。若發現學生跑步速度過快導致心率過高，可及時提醒學生減速，或調整當天運動計劃，避免過度運動傷害，確保運動安全與效果。另一方面，可穿戴設備能有效激發學生運動積極性與主動性。學生通過設備可以直觀看到自己的運動數據，如步數、運動距離、卡路里消耗等，可清晰感知自身運動成果，獲得成就感。同時，一些可穿戴設備具備社交功能，學生能與同學比拼運動數據，形成良性競爭，激發內在運動動力，促使學生從被動參與體育活動轉變為主動追求健康運動生活，提升運動干預效果。

1.3助力體育教育信息化發展

可穿戴設備為初中體育教育信息化發展注入了強大動力，主要體現在教學資源、教學手段以及學校體育管理3個關鍵層面[2]。在教學資源方面，可穿戴設備收集的學生運動數據，如心率變化、運動時長、步數等，能轉化為直觀的圖表和視頻，為體育教學提供豐富的素材。教師可利用這些數據，結合學生實際運動情況，生動講解體育知識，如依據心率數據，深入剖析合理運動強度對健康的重要性。在教學手段上，設備內的運動指導軟件和虛擬運動場景極大地豐富了課堂形式。虛擬運動場景讓學生仿若置身真實運動環境，增強運動體驗；運動指導軟件則能實時提供個性化運動建議，使體育課堂趣味性與吸引力顯著提升。在學校體育管理層面，可穿戴設備推動了智能化進程。學校通過集成系統，實時收集和分析全體學生的運動數據，全面掌握學生體育活動參與度與健康狀況。基于這些數據，學校能夠科學規劃體育課程，合理安排場地設施，實現體育教學管理的智能化，全面提升體育教育質量與效率。

2可穿戴設備在初中體育健康監測與運動干預中的應用策略

2.1優化設備選擇與配置

2.2.1根據教學需求選擇合適的可穿戴設備

在初中體育教學中，根據教學需求選擇合適的可穿戴設備至關重要。首先，需關注監測功能。體育教學旨在提升學生身體素質，因此設備應能精準監測心率、血壓、運動步數、卡路里消耗等關鍵指標。例如，在長跑訓練中，具有實時監測心率功能的設備可幫助教師了解學生運動強度，避免因強度過大損害學生健康。其次，要考慮設備的耐用性與舒適性。初中生活潑好動，體育課程多在戶外進行，設備需堅固耐用，能適應各種復雜環境與運動場景。同時，要保證佩戴舒適，不妨礙學生正常運動。像輕便、貼合身體且材質親膚的手環或臂帶式設備，更適合學生在體育課上長時間佩戴。再者，設備的兼容性與數據處理能力也不容忽視。應選擇能與學校現有教學管理系統、數據分析軟件良好兼容的設備，方便教師快速獲取、分析學生運動數據。強大的數據處理能力可生成詳細報告，為個性化教學提供有力支持，助力教師科學調整教學內容與運動干預方案。

2.1.2根據學生身體特征與運動能力差異化配置設備

在初中體育教學中，學生身體發育程度、運動能力差異顯著，需依據個體特征差異化配置可穿戴設備。對于體能較弱或有基礎健康問題的學生，應優先配備具備實時異常預警功能的設備，如心率異常報警手環，以便教師及時干預運動強度；對于主攻耐力項目（如中長跑）的學生，應配置高精度GPS定位與軌跡記錄設備，輔助分析步頻、步幅及運動軌跡的合理性；針對爆發力訓練（如跳遠、短跑）的學生，應選擇可監測肌肉發力模式與關節壓力的智能穿戴設備，通過壓力傳感器數據優化動作姿勢，降低運動損傷風險。此外，考慮到學生體型差異，應提供不同尺寸的設備型號（如大、中、小號手環），確保設備佩戴穩固且舒適，避免因設備不適影響運動表現或監測數據的準確性。通過“個體特征一設備功能一運動需求”的精準匹配，提升設備使用的針對性與實效性。

2.2提升教師與學生的應用能力

2.2.1開展針對教師的設備使用培訓

為充分發揮可穿戴設備在初中體育健康監測與運動干預中的作用，開展針對教師的設備使用培訓勢在必行。培訓內容應涵蓋設備基礎操作，如開機、配對、功能切換等，確保教師能熟練引導學生正確使用。同時，要深入講解各項監測數據，如心率、運動軌跡、睡眠質量等指標的含義及在體育教學中的應用，使教師能依據數據調整教學策略。此外，還應培訓數據分析軟件的使用，讓教師掌握數據提取、生成圖表及報告的方法，挖掘數據背后的教學價值。

在培訓方式上，應采用理論與實踐相結合的方式。先通過集中授課，系統講解設備原理、功能及軟件操作流程，再安排實踐操作環節，讓教師在模擬教學場景中親身體驗設備使用，及時解決操作疑問。還可邀請專家或技術人員分享成功教學案例，組織教師交流討論，加深對設備應用的理解。此外，應提供線上學習資源，方便教師隨時鞏固知識、查閱資料，持續提升設備應用能力，更好地服務于體育教學。

2.2.2 引導學生正確使用可穿戴設備

部分學生在使用可穿戴設備時存在諸多問題。比如佩戴方式不正確，有的學生把手環戴得過于松弛，導致設備頻繁晃動，無法準確監測運動數據；有的則戴得過緊，影響血液循環，還可能引起皮膚不適；有的學生則缺乏數據利用意識，僅僅把設備當作普通飾品，沒有依據數據調整運動計劃。

教師要通過多種方式教導學生正確佩戴可穿戴設備。例如，開展專門的教學活動，利用多媒體展示正確佩戴的示范視頻，讓學生清晰看到手環、智能手表等設備應戴在手腕的合適位置，如手環一般戴在手腕骨節上方一指處，既貼合又不妨礙活動。教師還可以進行現場演示和指導，手把手幫助學生調整佩戴的松緊度，確保設備穩定且舒適。

在操作教學上，教師可制作簡單易懂的操作指南，分步驟介紹設備的各項功能，如開啟運動模式、查看心率數據等[3]。組織實踐操作環節，讓學生在實際操作中掌握技巧，教師在旁及時糾正錯誤。同時，引導學生學會利用數據，例如根據運動步數和消耗的卡路里，合理規劃每天的運動量。鼓勵學生相互交流使用經驗，共同提高使用可穿戴設備的能力，讓設備更好地服務于體育健康監測與運動干預。

2.3完善健康監測與運動干預體系

2.3.1建立基于設備數據的健康檔案

在初中體育教學中，建立基于可穿戴設備數據的健康檔案，首先要明確檔案內容。除學生基本信息外，應著重納入可穿戴設備收集的各類數據，如日常心率、運動心率區間、每日運動步數、運動時長、睡眠質量等。這些數據能全面反映學生的身體機能與運動狀況

其次，要規范數據采集流程。設定固定的數據采集時間節點，如每周一體育課課前收集上周運動數據，確保數據的連續性與完整性。同時，要求學生在操作設備時必須遵守規范，以確保數據的準確性。

最后，應采用信息化管理方式。利用專門的教育管理軟件或平臺，將學生的健康數據進行電子化存儲與管理。教師可通過權限登錄，隨時查看學生健康檔案，分析數據變化趨勢。例如，若發現某學生連續幾周運動步數減少且靜息心率升高，教師可及時與學生溝通，了解情況，必要時調整運動計劃，給予針對性的運動建議，實現個性化的健康監測與運動干預，為學生的健康成長保駕護航。

2.3.2制訂個性化的運動干預方案

制訂個性化的運動干預方案，需充分依托可穿戴設備收集的數據，精準滿足學生個體需求。首先，全面評估學生狀況。借助可穿戴設備采集的心率、運動能力、耐力等多維度數據，結合學生身體發育階段、健康狀況及運動偏好，對學生進行綜合評估。例如，對于那些在運動中心率容易迅速升高且耐力不足的學生，可判定其心肺功能需要進一步提高。

其次，設定明確合理的目標。依據評估結果，為每位學生量身定制短期與長期運動目標。例如，短期目標可以是在2周內將每次運動后的心率恢復時間縮短一定時長，長期目標可以是在一學期內提升一定比例的耐力。

再次，定制具體的運動方案。針對不同學生的特點與目標，規劃詳細的運動內容。針對耐力不足的學生，安排循序漸進的慢跑訓練，從每次 10min 逐步增加時長，同時結合跳繩等有氧運動，每周訓練3＼～5次。對于力量薄弱的學生，設計包含俯臥撐、仰臥起坐等簡單力量訓練動作的方案，規定每組動作的數量與組數。

最后，動態調整方案。持續關注學生運動過程中的數據反饋，若發現學生在執行方案過程中進步較快或出現不適，及時調整運動強度、頻率或項目，確保運動干預方案始終契合學生的實際情況，助力學生健康成長[4]。

2.4加強數據管理與隱私保護

2.4.1構建安全的數據管理平臺

構建安全的數據管理平臺，是保障學生數據安全與隱私的關鍵防線。一方面，平臺架構設計要科學合理。采用分層架構，分出數據采集層、傳輸層、存儲層和應用層。數據采集層負責接收可穿戴設備傳來的數據，需具備高效的數據接收與初步處理能力。傳輸層采用加密技術，如SSL/TLS協議，對數據進行加密傳輸，防正數據在傳輸過程中被竊取或篡改。存儲層選用可靠的數據庫系統，對數據進行分類存儲，并定期進行備份，避免因硬件故障或軟件問題導致數據丟失。應用層則為授權人員提供數據訪問與分析功能，

另一方面，安全防護機制要全面且嚴格。設置嚴格的訪問權限，依據人員角色分配不同的訪問級別。部署防火墻和入侵檢測系統，實時監測網絡流量，及時發現并阻正外部攻擊。同時，建立數據審計機制，對所有數據訪問和操作進行記錄，便于事后追溯和審查。此外，定期進行安全評估與更新。隨著技術的發展和安全威脅的變化，定期對數據管理平臺進行安全評估，發現潛在的安全漏洞并及時修復，更新安全策略和防護軟件，確保平臺始終具備較高的安全性。通過構建這樣一個安全的數據管理平臺，為可穿戴設備數據的安全存儲和使用提供堅實保障[5]

2.4.2制訂嚴格的數據使用規范

在可穿戴設備應用于初中體育健康監測與運動干預的過程中，制訂嚴格的數據使用規范意義重大。這些數據包含學生的大量敏感信息，規范使用能有效保護學生隱私，避免數據泄露帶來的潛在風險，如個人信息被濫用等，讓學生和家長放心。同時，規范數據使用可確保數據用于正當的體育教學與健康管理，提升教學質量，助力學生健康成長。

具體做法上，首先要明確數據使用范圍，僅限學校體育教學、健康評估以及為學生制訂個性化運動方案等相關工作，嚴禁將數據用于商業目的或其他無關用途[。其次，建立嚴格的審批流程，教師或相關人員若需使用數據，必須提交詳細申請，說明使用目的、數據類型、使用時間等，經學校專門的數據管理部門審核批準后，方可獲取數據[7]。最后，定期開展數據使用審計，檢查數據使用是否合規，及時發現并糾正違規行為，確保數據使用始終處于規范、安全的軌道。

3結語

可穿戴設備在初中體育健康監測與運動干預中的應用策略具備一定的有效性與可行性。從優化設備選擇配置，到提升師生應用能力，再到完善監測干預體系以及強化數據管理保護，各策略環環相扣，切實保障可穿戴設備在教學中發揮積極作用。展望未來，可穿戴設備在初中體育領域將朝著更智能化、個性化、多元化方向發展。設備功能預計會更加豐富精準，能實時提供更全面的健康與運動分析。可穿戴設備必將為初中體育教育帶來更多創新與突破，助力學生全面健康成長。

參考文獻

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[7]邱家剛.基于可穿戴傳感器的跨個體運動強度識別研究[D].北京：首都體育學院，2024.