體育課健康體適能循環練習對初中生身體健康的影響

武海潭 季瀏

摘 ? 要：以初一年級五個班189名學生為研究對象，采用5×2×2的三因素實驗設計，確定體育課中融入健康體適能循環練習的實驗方案，共實施8周干預。結果顯示：健康體適能循環練習能有效提高課堂運動負荷，增加學生能量消耗，保障體育課運動負荷維持在較為穩定的負荷區間，與對照班存在顯著性差異；健康體適能循環練習有助于改善學生身體成分，對提高學生心肺耐力，肌肉力量、肌肉耐力（大強度班）、柔韌度（靜立性和PNF拉伸法班）具有積極作用。在性別方面，男生立定跳遠改善幅度大于女生，女生柔韌度改善幅度大于男生。

關鍵詞：健康體適能循環練習；初中生；體育課

一、問題的提出

體育教育正從傳統的以技能為中心的模式演變為以健康為中心的模式。1 健康體適能與人體健康密切相關已形成廣泛共識，良好的健康體適能可以促進生命質量地提高。2 在體育課中融入體適能練習對增強學生體適能水平具有促進作用3，健康體適能教學在促進少年兒童終身體育行為、健康生活方式也具有顯著的預測作用。4 同時，健康體適能干預對學生身體成分、肌肉力量和肌肉耐力5、心肺耐力6、柔韌度7 等都具有顯著效果。在控制相同運動強度情況下，融入體適能練習的學生獲得健康效益也更為全面。1

目前，國內外關于體適能類干預研究以單一體適能練習為主，未對學生健康體適能各要素進行系統性干預。而循環練習法可以有效提高課堂運動負荷水平，改善學生體適能狀況。2 本研究在控制運動負荷的前提下，依據健康體適能的內容進行設計，建立若干練習模塊，讓被試依次完成每個模塊的練習內容，其實用性和有效性可作為課堂教學的有益借鑒，便于惠及更多學生。

二、實驗方法

1.實驗對象

選取上海市X校初一年級學生，隨機抽取5個班——實驗1班、實驗2班、實驗3班、實驗4班和對照班。排除運動中存在的潛在風險，共有實驗對象189人，基本情況見表1。

2.干預方案開發思路

對照班為常規課，每節課練習密度保持在30%—40%。實驗班根據相關研究，確定健康體適能循環練習干預方案制定的4個因素，即運動頻率、運動強度、每次運動時間、運動項目。34體育課運動頻率為3節課/周（40分鐘/課）。運動強度界定為：小強度心率小于130次/分鐘，中等強度心率為130—160次/分鐘，大強度心率為160—190次/分鐘；柔韌度練習部分以本體適度感受為宜。實驗1班、3班為中等強度，實驗2班、4班為大強度。每次運動持續時間為10分鐘或15分鐘，實驗班運動干預（采用中等強度或大強度進行，每節課嵌入10分鐘或15分鐘專門性健康體適能循環練習）在每節課第27—37分鐘或第22—37分鐘進行。運動項目以學校教學計劃開展運動項目為基礎，在體育課基本部分融入健康體適能循環練習干預內容。

3.干預方案內容

實驗班體育課（40分鐘）分為準備部分7分鐘、基本部分30分鐘、結束部分3分鐘。健康體適能循環練習依次進行順序為：肌肉力量（Musle Strength，簡稱MS）、肌肉耐力（Muscular Endurance，簡稱ME）、心肺耐力（Cardiopulmonary Endurance，簡稱CE）和柔韌度（Flexibility，簡稱F）。干預周期為8周。

健康體適能循環練習干預部分：肌肉力量（MS）練習內容為深蹲跳、縱跳、弓箭步跳和連續蛙跳，分為MS1（2分鐘）和MS2（4分鐘）；肌肉耐力（ME）練習內容為仰臥起坐、原地高抬腿、立臥撐、俯臥撐（男）和跪臥撐（女），分為ME1（3分鐘）和ME2（4分鐘）；心肺耐力（CE）練習內容為8字環形跑、障礙跑、追逐跑和場地跑，分為CE1（3分鐘）和CE2（5分鐘）；柔韌度（F，2分鐘）練習內容為壓肩、弓步、仆步拉伸、壓腿、正踢腿、側踢腿、V字形坐姿體前屈拉伸、肩旋轉伸展運動和坐位大腿內收肌群伸展運動，分為：F1采用動力性拉伸，F2采用動力性+靜立性拉伸，F3采用靜立性拉伸，F4采用本體感受神經肌肉拉伸法。

實驗班實施方案為：實驗1班MS1+ME1+CE1+F1（10分鐘，中等強度），實驗2班MS1+ME1+CE1+ F2（10分鐘，大強度），實驗3班MS2+ME2+CE2+F3（15分鐘，中等強度），實驗4班MS2+ME2+CE2+F4（15分鐘，大強度）。采用遙測心率監測儀對運動強度實時監控，加速度計對能量消耗進行采集。

4.健康體適能測試指標與測試儀器、器材

健康體適能測試指標包括：身體成分、心肺耐力、肌肉力量、肌肉耐力、柔韌度。各測量維度又細分為多項測量指標，分別采用不同的測試儀器和器材（見表2）。

5.運動強度監控

將各個班實驗對象按照身高、體重、性別進行分組，盡量避免由于被試之間差異引起的誤差，每次體育課前從不同組別中選取5名實驗對象（2男3女或3男2女），要求各班實驗對象在身高、體重、年齡、性別上具有相似性，施測前將被試個人信息及體育課授課信息錄入加速度計，同時將遙測心率監測儀與加速度計進行編碼，確定每位施測學生。運用遙測心率監測儀對體育課運動干預部分進行實時監控，同時監測體育課整體運動負荷。加速度計能量消耗采用ActiLife 6軟件內置公式（1）Kcals/min=0.001064×VM+0.087512（BM）-5.500229（VMCPM>2453）和（2）Kcals/min=CPM×0.0000191×BM（VMCPM<2453）（FreedsonVM3 Combination〔11〕）進行計算，VM=矢量幅度（sqrt[（運動軸１）^2+（運動軸2）^2+（運動軸3）^2]），VMCPM=每分鐘矢量幅度計數，CPM =每分鐘計數，BM =體重（Kg）。

三、研究結果

1.實驗監測結果

實驗1班、2班、3班、4班學生體育課程平均心率基本在130—160次/分鐘，對照班學生心率波動相對實驗班較大。實驗班能量消耗基本維持在150—180卡，對照班學生在65—160卡范圍內。各班之間在心率（F=37.142，P=0.000）和能量消耗（F=22.724，P=0.000）上具有顯著性。在心率和能量消耗上，實驗1班、2班、3班和4班與對照班相比具有顯著性，實驗4班與1班在能量消耗上具有顯著性；實驗4班與2班在心率上具有顯著性（見表3）。

2.健康體適能循環練習對初中生健康體適能影響的相關結果

（1）健康體適能循環練習干預前后對初中生健康體適能影響的結果

身體成分指標前后測相比均無顯著性差異。坐位體前屈實驗班學生前后測相比均具有顯著性（P<0.01），對照班學生前后測相比無顯著性（P>0.05）；用力肺活量、每分鐘最大通氣量、耐力跑、握力體重指數、立定跳遠和仰臥起坐實驗班和對照班前后測相比均具有顯著性（P<0.05）（見表4）。

（2）健康體適能循環練習對初中生健康體適能影響的多重比較結果

依據實驗設計以“班”“性別”和“時間”為實驗處理因子，對5個班所有學生測試指標變化差值（變化差值1=中測—前測，變化差值2=后測—前測）進行5×2×2的三因素方差分析。主體間效應檢驗顯示，身體成分各指標均無顯著性差異。用力肺活量、耐力跑、立定跳遠和柔韌度具有“班”“性別”和“時間”主效應，每分鐘最大通氣量具有“時間”顯著性；握力體重指數和仰臥起坐具有“班”和“時間”主效應（見表5）。

首先，對初中生身體成分影響的相關結果。健康體適能循環練習對降低學生脂肪含量呈降低趨勢，對照班學生脂肪含量呈增高趨勢。結果表現出不同的運行趨勢，運動強度越大、運動時間越長對學生改善效果越好。說明體育課融入健康體適能循環練習，對學生身體成分改善具有長效作用。

其次，對初中生心肺耐力影響的相關結果。用力肺活量在中測變化差值上，實驗2班與對照班全部學生相比具有顯著性（P=0.025）。在后測變化差值上，實驗1班男生與對照班男生相比具有顯著性（P=0.002），實驗2班（P=0.021）、3班（P=0.026）、4班（P=0.022）男生與對照班男生相比具有顯著性，實驗1班（P=0.001）、2班（P=0.004）、3班（P=0.008）、4班（P=0.008）全部學生與對照班全部學生相比具有顯著性。每分鐘最大通氣量在后測變化差值上，實驗4班與對照班全部學生相比具有顯著性（P=0.037）。

耐力指標在中測變化差值上，實驗2班女生與對照班女生相比具有顯著性（P=0.039）；實驗3班男生與對照班男生相比具有顯著性（P=0.012）；實驗1班（P=0.025）、2班（P=0.016）、3班（P=0.007）和4班（P=0.036）全部學生與對照班全部學生相比具有顯著性。在后測變化差值上，實驗1班（P=0.023）、2班（P=0.015）、3班（P=0.026）和4班（P=0.001）女生與對照班女生相比具有顯著性；實驗1班（P=0.017）、2班（P=0.008）、3班（P=0.000）、4班（P=0.000）男生與對照班男生相比具有顯著性；實驗1班（P=0.001）、2班（P=0.000）、3班（P=0.000）、4班（P=0.000）學生與對照班學生相比具有顯著性

再次，對初中生肌肉力量、肌肉耐力影響的相關結果。握力體重指數在中測變化差值上，實驗4班（P=0.007）和2班（P=0.050）男生與對照班男生相比具有顯著性，實驗4班男生與1班男生相比具有顯著性（P=0.043）；實驗2班全部學生與對照班全部學生相比具有顯著性（P=0.010），實驗4班全部學生與實驗1班（P=0.021）、3班（P=0.010）和對照班（P=0.002）全部學生相比具有顯著性。后測變化差值上，實驗4班（P=0.005）和2班（P=0.036）男生與對照班男生相比具有顯著性；實驗2班（P=0.036）、4班（P=0.021）女生與對照班女生相比具有顯著性，實驗4班女生與1班（P=0.042）、3班（P=0.046）女生相比具有顯著性；實驗2班（P=0.003）、4班（P=0.000）全部學生與對照班全部學生相比具有顯著性，實驗4班全部學生與實驗1班（P=0.009）和3班（P=0.012）全部學生相比具有顯著性。

立定跳遠在中測變化差值上，實驗1班（P=0.034）、2班（P=0.007）、3班（P=0.001）、4班（P=0.001）男生與對照班男生相比具有顯著性；實驗1班（P=0.009）、2班（P=0.002）、3班（P=0.000）、4班（P=0.001）全部學生與對照班全部學生相比具有顯著性。在后測變化差值上，實驗1班（P=0.034）、2班（P=0.016）、3班（P=0.022）、4班（P=0.040）女生與對照班女生相比具有顯著性；實驗1班（P=0.000）、2班（P=0.000）、3班（P=0.000）、4班（P=0.000）男生與對照班男生相比具有顯著性；實驗1班（P=0.000）、2班（P=0.000）、3班（P=0.000）、4班（P=0.000）全部學生與對照班全部學生相比具有顯著性。在相同班不同性別上，實驗班男生比女生在中測、后測變化差值上大，實驗4班男生、女生中測（T=-2.704，P=0.010）、后測（T=-2.040，P=0.048）變化差值之間具有顯著性。

仰臥起坐在中測變化差值上，實驗1班（P=0.000）、4班（P=0.003）女生與對照班女生相比具有顯著性，實驗4班女生與實驗2班（P=0.001）、3班（P=0.002）女生相比具有顯著性，實驗3班女生與1班女生相比具有顯著性（P=0.000），實驗2班與1班女生相比具有顯著性（P=0.000）；實驗1班（P=0.000）、4班（P=0.002）全部學生與對照班全部學生相比具有顯著性，實驗4班與2班（P=0.046）和3班全部學生（P=0.007）相比具有顯著性，實驗3班與1班全部學生相比具有顯著性（P=0.001），實驗2班與1班全部學生相比具有顯著性（P=0.010）。在后測變化差值上，實驗1班（P=0.000）、4班（P=0.000）女生與對照班女生相比具有顯著性，實驗4班女生與2班（P=0.000）、3班（P=0.000）女生相比具有顯著性，實驗3班女生與1班女生相比具有顯著性（P=0.000），實驗2班女生與1班女生相比具有顯著性（P=0.000），實驗4班男生與對照班男生相比具有顯著性（P=0.042）；實驗1班（P=0.000）、4班（P=0.000）與對照班全部學生相比具有顯著性，實驗4班與2班（P=0.006）、3班（P=0.001）全部學生相比具有顯著性，實驗3班（P=0.000）、2班（P=0.003）與實驗1班全部學生相比具有顯著性。

最后，健康體適能循環練習對初中生柔韌度影響的相關結果。坐位體前屈實驗班學生均呈現出增長趨勢，對照班學生基本保持不變，在中測變化差值上，實驗4班男生與對照班男生相比具有顯著性（P=0.039），實驗4班與對照班全部學生相比具有顯著性（P=0.012）；在后測變化差值上，實驗3班（P=0.047）、4班（P=0.045）女生與對照班女生相比具有顯著性，實驗3班（P=0.045）、4班（P=0.017）男生與對照班男生相比具有顯著性，實驗3班（P=0.004）、4班（P=0.002）與對照班全部學生相比具有顯著性。在同一個班中，女生中測、后測改善幅度大于男生。

四、結論

第一，健康體適能循環練習能有效提高課堂運動負荷，增加學生能量消耗，與對照班相比具有顯著性差異，保障體育課運動負荷維持在較為穩定的負荷區間。

第二，健康體適能循環練習有助于改善學生身體成分，對提高學生心肺耐力，肌肉力量、肌肉耐力（大強度班）和柔韌度（靜立性和PNF拉伸法班）具有積極作用。在性別方面，男生肌肉力量（立定跳遠）改善幅度大于女生，女生柔韌度改善幅度大于男生。

五、討論

1.健康體適能循環練習對初中生體育課運動負荷監測結果的分析

體育課是學生參與體力活動的主要時段，體育課運動質量直接關系到每一位學生的健康成長。融入健康體適能循環練習能有效提高體育課運動負荷。在課堂組織實施、教材性質不同的情況下，運動負荷會產生一定差異。若要學生獲得良好的健康效益，體育課應保持穩定而有效的運動負荷。1研究顯示，實驗班學生在運動負荷波動方面獲得更為穩定的運動負荷區間，對照班學生運動負荷的波動區間較大，這使得學生獲得健康效益的有效性也會削弱。

在體育課中，尤其是新授課，通?？紤]的是動作技能教學，讓學生掌握技術動作成為課堂主要目標，而對學生運動負荷的考慮較為欠缺。健康體適能循環練習可以成為課堂教學的有益補充。當前，體育課無運動量的現狀亟須改變2，常規課的運動負荷相對偏低，這在一定程度上影響學生的健康發展。體育課中融入健康體適能循環練習，教師可以根據課時安排、結合教學內容進行設計和實施，增強可操作性和干預效果，亦可根據各班學生體適能情況進行針對性練習，促進學生健康發展長效性。

2.健康體適能循環練習對初中生健康體適能的影響

（1）健康體適能循環練習對初中生身體成分的影響

國內學者的研究顯示，在無飲食控制情況下，體適能類干預可以有效改善學生身體成分指標3，這與本研究結果相似。健康體適能循環練習時段安排在體育課20分鐘以后進行，可使練習效果得到進一步顯現。有氧運動可改善胰島素敏感性，通過逆轉肌細胞胰島素受體結合力下降，增加能量消耗促進體內脂肪含量減少。1 同時，健康體適能循環練習是全身性練習，可以有效增加運動中脂肪的利用。2 本研究顯示，健康體適能循環練習對學生身體成分改善具有積極效果。

（2）健康體適能循環練習對初中生心肺耐力的影響

研究表明，在教學中對中學生進行為期10周的健康體適能循環練習對學生心肺耐力改善具有顯著效果。3 也有研究指出，8周循環抗阻訓練能顯著提升學生的有氧耐力。4 對1979—2010年有氧運動研究成果進行元分析后發現，隨著運動干預時間持續、每次干預時間延長、每周干預頻次增多，其肺活量增值越大，運動干預效果越好，在120—165次/分鐘心率控制下有氧運動干預后肺活量平均提高10.34%。5 長時間有氧運動能夠使膈肌下移，胸腔內壓力減小，增加肺臟在呼吸運動過程中的彈性回縮能力，有助于增加肺壁和肺順應性，使肺部功能得到改善。通過有效的練習也可以提高迷走神經興奮性，抑制交感神經作用，促進每搏輸出量增加，心肌收縮功能增強，機體供血得到改善。人體心肺耐力的增強應與60%—75%最大心率的運動強度和至少10分鐘以上連續不斷的運動有關。6 也有研究針對學生進行有氧練習和60%最大力量混合練習，結果顯示對提高學生心肺系統具有積極作用。7 在持續性2分鐘深呼吸練習后，用力肺活量也出現明顯改善。8 體育課中融入健康體適能循環練習是一種有氧和力量練習的混合練習，這對學生心肺系統改善具有疊加效益，尤其10分鐘中等強度以上練習對學生心肺耐力提高具有顯著作用，長期堅持對學生心肺耐力改善具有積極效果。

（3）健康體適能循環練習對初中生肌肉力量和肌肉耐力的影響

戴勒姆（Delorme）認為，負荷量大小可用“最高重復次數”（RM）來表示，強度與RM具有相關性，采用不同的RM進行訓練，會產生不同的訓練效果。9 與單純的耐力或力量練習相比，高強度功能性練習是一種有效的訓練方法，可以使力量和耐力得到改善。10 相同時間下，大強度班學生提高幅度大于中等強度班，這可能與練習次數有關，即在相同時間內大強度練習學生需要完成的重復次數更多。相同練習時間下，中等強度班學生RM小于大強度班學生RM，這必然影響著學生練習效果。多次重復練習對促進肌肉適能更明顯。11 力量練習可以使肌肉出現代償性肥大，促進肌肉量增加。健康體適能循環練習對學生肌肉力量和肌肉耐力改善具有促進作用，同時，專門性體適能干預對學生肌肉力量和肌肉耐力提高幅度可達25%—50%。1 此外，肌肉力量（立定跳遠）中表現出性別差異，男生提高幅度大于女生，這可能因為男生的身體構成比女生更理想，女生有更高程度的腹部脂肪和內臟脂肪，男生的上肢力量和耐力以及腹部力量和耐力水平更高2，這對跳躍的發揮有影響。此外，健康體適能循環練習可以根據課程內容進行補償性或重點練習相關肌群，有利于促進學生肌肉力量和肌肉耐力均衡發展。

（4）健康體適能循環練習對初中生柔韌度的影響

研究顯示，持續6周的本體感受神經肌肉拉伸法（PNF）拉伸和靜立性拉伸均能提高關節活動度，但兩種方法無顯著差異3，與本研究結果相似。此外，每周3次每次持續30秒的靜態拉伸相對于主動拉伸和PNF也可以顯著提高學生的腘繩肌長度。4 針對初中生而言，靜立性拉伸較容易實施，而PNF法操作較復雜，如果不能正確操作容易造成傷害。動力性拉伸和靜立性拉伸兩種方法對人體柔韌度提高均有促進作用，靜立性拉伸在提高柔韌度方面好于動力性拉伸。5 本研究中柔韌度提高出現性別差異，可能是由于學生進入青春期后，女生與男生相比，體型出現變化，表現為肩部較窄，軀干稍長，下肢較短，這使其坐位體前屈提高具有一定優勢；還可能由于初中女生以仰臥起坐為考試科目，女生練習的主動性較強，仰臥起坐成績提高幅度普遍好于男生，在柔韌度測試中其腹部肌肉力量可能起到一定作用。

The Impact of the Cyclical Exercises of Health-related Physical Fitness in

Physical Education Classes on Physical Health of Junior High School Students

WU Haitan1，JI Liu2

（1. College of Physical Education，Shanghai Normal University，Shanghai，200234；

2. College of Physical Education and Health，East China Normal University，Shanghai， 200241）

Abstract： This study treated 189 students from five classes in Grade 7 as research subjects and adopted a three-factor（5×2×2）experimental design with a total of 8-week interference. The findings have shown that the cyclical exercises of health-related physical fitness can effectively improve exercise load in class and increase studentsenergy consumption so that physical exercise load in class can be maintained at a relatively stable load range. Also there exists a significant difference in all these factors in comparison with those of the control class. Moreover，the cyclical exercises of health-related physical can help improve studentsbody composition and have a positive effect on improving studentscardio-respiratory endurance，muscle strength，muscular endurance（high-intensity classes），and flexibility（static standing and PNF stretching classes）. In terms of gender，boysstanding long jump has been more improved than girls，while girlsflexibility has been more improved more than boys.

Key words： cyclical exercises of health-related physical fitness，junior high school students，physical education class