中小學體育游戲中體育器材的應用探索

中圖分類號：G818 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8902-（2025）-16-156-3-SZG

體育游戲作為中小學體育教學的重要載體，其教育價值已得到廣泛認可。體育器材作為開展游戲的物質基礎，直接影響游戲效果和教育目標的實現。當前中小學體育器材應用存在重使用輕選擇、重功能輕創新等問題，制約了體育游戲的育人效能。本研究通過系統梳理體育器材的選擇策略、應用要點和實踐案例，旨在構建科學的體育器材應用框架，為提升體育游戲質量提供理論參考。

1、游戲活動中中小學體育器材的選擇策略

1.1、選擇用材綠色安全的中小學體育器材

在材料科學快速發展的背景下，體育器材的材質選擇已成為影響學生健康的重要因素。研究表明，劣質塑料制品含有鄰苯二甲酸酯類增塑劑，長期接觸會影響青少年內分泌系統。因此，現代體育器材制造普遍采用食品級硅膠、醫用級PVC等安全材料。例如，上海市某重點中學引進的EPDM顆粒跑道，其原料通過SGS認證，重金屬含量遠低于國家標準。值得注意的是，器材表面的抗菌處理技術也取得突破，納米銀離子涂層能有效抑制大腸桿菌等常見病菌，這對人數密集的中小學體育課堂尤為重要。

從結構安全角度，國際標準化組織（ISO）發布的ISO20957系列標準對健身器材的靜態負荷、穩定性等指標做出明確規定。我國在此基礎上制定了GB/T19851《中小學體育器材和場地》系列標準。某省教育廳2022年的抽檢結果顯示，符合新國標的器材可顯著降低運動損傷率。

環保性方面，浙江省率先推行的“綠色校園體育器材計劃”具有示范意義。該計劃要求新建校體育器材的碳排放量控制在 30kgC0₂eq/ 件以下，同時建立體育器材回收再利用體系。數據顯示，采用再生PP塑料制作的跨欄架，其生產能耗比傳統工藝降低 42% 。

1.2、選擇與中小學年齡適配的中小學體育器材

發展心理學研究表明，7一12歲兒童的運動能力呈現階段性特征。小學低年級（1一2年級）適合使用直徑 30cm 以上的軟式球類，這與該年齡段手眼協調能力發展水平相匹配。某實驗學校對比發現，使用標準籃球的低年級學生，其投籃命中率僅為 28% ，而改用迷你籃球后提升至 63% 。初中階段（13一15歲）則應逐步過渡到成人規格器材，但需注意漸進原則，如排球重量可從240g逐步增加到 260g 。

性別差異也應納入考量范圍。針對女生上肢力量普遍較弱的現狀，北京市部分學校在體育中考訓練中采用輕型啞鈴（1-2kg） ），配合彈力帶進行力量補償訓練，使女生引體向上成績合格率提高 29% 。特殊教育領域，針對自閉癥兒童開發的觸覺反饋器材通過不同紋理表面的攀爬網，顯著改善了學生的感覺統合能力。

1.3、選擇視覺效果與質感更好的中小學體育器材

色彩心理學在體育器材設計中的應用日益廣泛。有關研究表明，紅色器材能使學生的運動表現提升 15% ，這與其激發交感神經興奮的特性有關。國內某品牌推出的“彩虹系列”器材，采用紅黃藍三原色漸變設計，學生的課堂參與度提高34% 。觸覺方面，硅膠材質的握力器因其適中的摩擦系數，被證明最有利于小學生掌握正確發力方式。

人機工程學設計同樣重要。符合人體工學的跳繩手柄應具有 15^° 的傾斜角度，這種設計能使腕關節處于自然發力狀態。某體育用品公司的實測數據顯示，優化后的手柄設計可使連續跳繩時間延長2分鐘以上。此外，器材表面溫度控制技術也取得進展，采用相變材料的足球在夏季使用時表面溫度可降低8— ?10^°C 。

1.4、選擇安全可靠的中小學體育器材

（1）材質安全性要求。

體育器材直接接觸學生身體，因此必須符合國家環保標準。應優先選用原生橡膠、食品級塑料等無毒材料，避免使用回收塑料等可能釋放有害物質的材質。表面處理應光滑無毛刺，邊緣進行圓角處理，防止運動損傷。

（2）結構穩定性設計。

器材承重結構需經過力學測試，特別是組合式器材的連接部位要牢固可靠。例如，跳箱應采用嵌入式卡扣設計，攀爬架基座需有防滑擴散裝置，確保在動態使用中的穩定性。

（3）環境友好性考量。

器材生產過程應減少碳排放，使用可回收材料。部分學校嘗試采用竹制接力棒、再生輪胎障礙物等創新材料，既環保，又能培養學生的生態意識。

1.5、選擇與中小學生學段、心理、生理等適配的體育器材

（1）學段差異化配置。

小學低年級宜選用體積大、色彩鮮艷的器材（如直徑40cm的軟式排球），高年級可逐步過渡到標準尺寸器材。初中階段可引入組合式器材，以滿足學生的多樣化需求。

（2）生理特征匹配。

根據學生力量、柔韌性等身體素質發展特點選擇器材。如小學三年級以下使用 3kg 重的軟式啞鈴，五年級增至5kg;跳高橫桿高度設置應符合各年齡段學生的騰躍能力。

（3）心理發展需求。

器材設計應符合兒童認知特點，如將計數功能融入跳繩手柄，或在球類器材上增加卡通元素，增強游戲吸引力。

1.6、選擇具有創新性的中小學體育器材

（1）色彩心理學的應用。

采用高飽和度的紅黃藍三原色組合，如紅色障礙桶、黃色標志圈等，提升視覺辨識度。研究表明，暖色調器材能激發學生的參與熱情。

（2）觸覺體驗優化。

器材表面采用不同紋理設計，防滑紋路用于球類，凹凸顆粒用于握力器，光滑表面用于接力棒，通過觸覺反饋增強運動感知。

（3）造型創新設計。

突破傳統器材的刻板形象，如將呼啦圈設計成花朵造型，平衡木做成恐龍形態，使器材本身成為激發游戲興趣的元素。

2、游戲活動中應用中小學體育器材的要點

2.1、合理利用場地

空間規劃的科學性直接影響游戲效果。模塊化布局已成為現代體育教學的趨勢，即將場地劃分為多個功能單元。深

160 文年品與科技）

圳市某中學的“蜂巢式”布局頗具代表性：中央為游戲主區，周圍環繞器材存放區、休息區和觀察區，各區域通過彩色地標明確劃分。這種設計使器材取用時間明顯縮短，意外碰撞事故顯著減少。

動態調整機制需要教師具備較強的教學能力。在“彩虹追逐賽”游戲中，教師可根據學生體能狀況，通過增減錐桶數量（8一12個）和改變排列方式（直線／曲線/環形），靈活調整跑道長度和難度。某校體育組開發的“場地編碼系統”，用不同顏色代表不同難度等級，顯著提升了場地轉換效率。

2.2、預留自主探索空間

開放式器材組合能激發學生的創造力。南京市某小學開展的“器材工程師”項目顯示，當提供12種基礎器材時，學生平均能設計出9.7種新游戲，遠高于固定器材組合的2.3種。這種開放性活動有利于培養學生的發散性思維，提高學生的創造性問題解決能力。

難度梯度設置應遵循維果茨基的“最近發展區”理論。以平衡木游戲為例，基礎版要求直線行走，進階版增加單腳跳環節，挑戰版則要求閉眼完成動作。追蹤數據顯示，采用漸進式設計的實驗組，其平衡能力提升速度比對照組快 31%

安全防護措施需要技術創新。某企業研發的“智能感應墊”能實時監測落地沖擊力，當數值超過安全閥值時會自動報警。

2.3、適當引入自制器材

STEM教育理念為器材制作提供了新思路。上海市某校的STEM課程要求學生用3D打印技術制作個性化啞鈴把手，這種融合了機械設計、材料選擇的教學活動，使學生的工程思維評估得分提高 39% 。農村學校開發的“竹制器材系列”，包括竹筒保齡球、藤編籃筐等，不僅成本低廉（單件成本低于5元），還培養了學生的環保意識。

自制器材制作過程的安全規范至關重要。某省制定的“學生自制體育器材安全標準”包含12項具體指標，如所有邊角必須倒圓角（半徑 ?3mm ），連接處需使用尼龍搭扣而非金屬釘等。配套的“教師指導手冊”詳細說明了不同年齡段學生的操作能力范圍。

教育價值評估結果顯示，參與器材制作的學生在器材使用規范性方面表現更優。對比實驗表明，自制器材使用組的違規操作率（如投擲方向錯誤）比普通組低 43% 。

2.4、合理空間布局

（1）空間功能分區。

將操場劃分為器材存放區、游戲主區和緩沖區。采用“模塊化”布局，如將跳遠沙坑與短跑跑道結合，實現場地多功能利用。

（2）器材擺放邏輯。

遵循“就近取用”原則，按游戲流程設置器材鏈。例如，在障礙跑游戲中，將跨欄、鉆圈、平衡木等按順序排列，減少無效移動時間。

（3）動態調整機制。

根據游戲進展靈活重組器材。如足球游戲可從單人運球逐步擴展為多人對抗，通過增減錐桶等方式改變場地范圍。

2.5、增強學生的自主創新能力

（1）開放式器材組合。

提供基礎器材單元（如不同長度的繩索、大小不一的呼啦圈），鼓勵學生自由組合創新玩法。某校實踐顯示，學生自創的“彩虹隧道”游戲使學生參與度提升 40%

（2）難度梯度設置。

通過器材組合實現難度調節。如在平衡木游戲中，基礎版為平地行走，進階版可增加軟質障礙物，挑戰版可改為移動平衡木。

（3）失敗安全設計。

允許試錯的安全空間至關重要。可在投擲區設置軟質圍網，在攀爬架下方鋪設厚墊，消除學生的心理顧慮。

2.6、加強學生動手能力

（1）廢舊物品改造。

利用礦泉水瓶制作保齡球，將紙箱改造成障礙物，這些措施既環保又能培養學生的動手能力。如某校開展的“變廢為寶”活動共開發出28種創新器材。

（2）自然材料應用。

結合鄉土資源開發器材，如利用樹枝制作投擲靶，用稻草編織跳繩手柄，以增強游戲與生活的聯系。

（3）安全制作規范。

制定明確的制作標準：邊角打磨光滑、連接處加固處理、避免使用尖銳部件。建議采用“教師指導 + 學生協助”的制作模式。

2.7、多元開發器材功能

（1）一物多玩探索。

如籃球除用于投籃外，還可用于平衡練習（頭頂傳球）、合作游戲（多人協作運球）等。某課程開發出同一器材的8種玩法。

（2）跨學科整合。

將器材應用于其他學科教學，如用接力棒進行數學測量，用軟式標槍進行美術造型，促進學生綜合素養發展。

（3）文化傳承創新。

將傳統體育器材現代化，如改良后的蹴鞠、改良版空竹等，既保留文化精髓又符合現代運動需求。

3、游戲活動中中小學體育器材的應用實踐

3.1、跳躍類中小學體育器材的應用

器材創新顯著拓展了跳躍類游戲的教學維度。彈性繩跳臺的出現將三級跳遠教學分解為更安全的漸進步驟：先在10cm高的跳臺上練習起跳，再過渡到 20cm 、 30cm 。跟蹤數據顯示，這種分階訓練法能使學生的騰空時間延長0.3秒，遠端觸地距離增加 15cm 。

智能器材的應用帶來了教學革命。某公司開發的“跳躍姿態分析墊”，通過壓力傳感器和高速攝像頭，能實時反饋學生的起跳角度、騰空高度等數據。在某校的對比實驗中，使用該設備的實驗組，其助跑起跳技術達標率比對照組高。

3.2、搖擺類中小學體育器材的應用

復合型搖擺器材的開發解決了傳統器材功能單一的問題。某品牌推出的“全能搖擺架”整合了秋千、單杠、攀爬網三類運動器材，配合可拆卸座椅，能開展12種不同難度的游戲。某校的體能測試結果表明，持續使用該器材的學生，其上肢力量年均增長率達 18% ，顯著高于傳統訓練組。

安全防護技術的進步使得高風險游戲的應用成為可能。新型液壓阻尼器的應用，使秋千的最大擺動角度從 30^° 提升到60^° ，同時確保緊急制動時間不超過0.5秒。配套使用的頭盔采用記憶海綿技術，能有效吸收沖擊力，降低頭部受傷風險。

3.3、鉆爬類中小學體育器材的應用

模塊化鉆爬系統的出現極大地豐富了教學可能性。德國某公司的“變形金剛”鉆爬架，由12個標準組件構成，可組合出200多種不同路線。某國際學校的實踐顯示，這種高度可變的游戲環境能使學生的空間認知能力測試得分提高 41% 0

自然材料器材具有獨特的教育價值。云南山區學校開發的“藤蔓隧道”利用當地盛產的葛藤編織成拱形通道，配合落葉鋪設的地面，創造出接近自然的攀爬體驗。參與學生的觸覺敏感度測試結果優于普通組 27% 。

3.4、走跑類中小學體育器材的應用

科技賦能使傳統器材煥發新生。某大學研發的“智能跑道系統”通過埋設的壓力傳感器陣列，能精確記錄每個學生的步頻、步幅等數據，并生成個性化的改進建議。在某校的干預實驗中，使用該系統的實驗組，其50米跑成績平均提高0.8秒，步頻均勻性改善 33% 。多功能組合器材提高了場地利用率。廣州某小學設計的“十字挑戰賽道”將標志桶、軟式跨欄、敏捷梯等器材整合成十字形布局，可同時開展4種不同訓練。數據顯示，這種復合型設計使單位時間的訓練效率提升2.3倍，學生心率維持在最佳鍛煉區間的時間延長 40% 。

4、結語

本研究揭示了體育器材應用對游戲質量的顯著影響，提出“安全為基、適配為本、創新為魂”的應用理念。未來研究可深入探討虛擬現實技術與傳統器材的融合應用，建立區域性器材共享機制。建議教育部門制定“中小學體育器材游戲化應用指南”，推動體育器材從“使用工具”向“育人載體”的轉變。通過持續優化體育器材應用體系，最終實現“以游戲促發展，以器材助成長”的教育目標。

參考文獻：

[1]張軍，韓娟，章翔.中小學體育游戲課程設置應用探究[].武術研究，2023，8（6）.

[2]李亮.發揮體育器材功能助力學生體能發展[J].文體用品與科技，2023（16）.