結(jié)構(gòu)化教學(xué)對青少年體育課能量消耗的影響

洪斯杰

體育與健康課程的主要目的是改善學(xué)生的身體健康，充足的運(yùn)動量是影響青少年身體健康的一個重要因素，適宜的能量消耗是運(yùn)動量的內(nèi)在支撐?；诮鼛啄暾谂d起的體育課結(jié)構(gòu)化教學(xué)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生獲得并應(yīng)用全面且系統(tǒng)的基本體育技能，發(fā)展運(yùn)動技戰(zhàn)術(shù)能力。通過結(jié)構(gòu)化教學(xué)，可以促使學(xué)生轉(zhuǎn)化自身對于體育課上的學(xué)習(xí)觀念，從“要我學(xué)”變成“我要學(xué)”，學(xué)會學(xué)以致用，并養(yǎng)成體育鍛煉的習(xí)慣，同時保有適宜的運(yùn)動量，最終以達(dá)到改善青少年身體健康狀況的目的。本文隨機(jī)選取南京市第二十九中學(xué)初一年級兩個班級的93 名學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)對象。其中一個班級為實(shí)驗(yàn)組，一個班級為對照組。實(shí)驗(yàn)組采用結(jié)構(gòu)化體育教學(xué)方案上課，對照組采用一般性體育課方案上課，實(shí)驗(yàn)為期12周，每周3節(jié)體育課。實(shí)驗(yàn)期間利用GT3X 三維加速度計(jì)監(jiān)測每節(jié)體育課上實(shí)驗(yàn)組及對照組男生的能量消耗數(shù)據(jù)，保留最具有代表性的能量消耗數(shù)據(jù)。使用SPSS22.0進(jìn)行各組能量消耗的獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)。

一、問題的提出

（一）選題依據(jù)

新的課程教學(xué)方法改革正在嘗試轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)理念，體育教師可以結(jié)合自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)制定運(yùn)動技能的課程與內(nèi)容，提高學(xué)生的參與程度，避免學(xué)生的能量消耗不足導(dǎo)致的體質(zhì)健康問題。那么，在體育課上，采用什么樣的指標(biāo)對學(xué)生的能量消耗進(jìn)行測量以及如何測量，不同的運(yùn)動量下的能量消耗水平對學(xué)生的體質(zhì)健康是否存在影響、存在什么樣的影響，這些問題值得體育教育工作者進(jìn)行研究討論，并找到更加適宜的教學(xué)方法進(jìn)行應(yīng)對。結(jié)構(gòu)化教學(xué)既是從運(yùn)動負(fù)荷的視角與國際接軌，也是對已有的體育課密度原理與測算方法的完善和延展。提升體育課上學(xué)生的身體活動量是青少年健康成長的需要。本研究擬通過實(shí)驗(yàn)干預(yù)的方法，在體育課中監(jiān)測學(xué)生的卡路里（Calorie）和代謝當(dāng)量（MET，metabolism equivalent）的能量消耗指標(biāo)，比較不同的教學(xué)方法及安排不同的運(yùn)動量對學(xué)生的能量消耗水平產(chǎn)生的影響效果，探索學(xué)生在體育課上的適宜的能量消耗范圍。

（二）關(guān)于結(jié)構(gòu)化教學(xué)和體育課能量消耗的研究

結(jié)構(gòu)化教學(xué)的理論起初是在數(shù)學(xué)學(xué)科中對單元教學(xué)的運(yùn)用構(gòu)想，由此逐漸推廣到其他學(xué)科的教學(xué)。早期提出結(jié)構(gòu)化教學(xué)相關(guān)理論的比較具有代表性的學(xué)者是布魯納和羅伯特·梅遜。我國的教育家葉瀾、馮忠良也對結(jié)構(gòu)化教學(xué)的理論做出了詳細(xì)的闡述。大家關(guān)于結(jié)構(gòu)化教學(xué)理論所持的觀點(diǎn)不一致，對結(jié)構(gòu)化教學(xué)理論的認(rèn)識有一個過程：著名學(xué)者布魯納是最早提出認(rèn)知結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)理論的學(xué)者，他曾提出“學(xué)習(xí)一門學(xué)科就是把握它的基本結(jié)構(gòu)”。羅伯特·梅遜認(rèn)為，學(xué)生學(xué)習(xí)運(yùn)用基本結(jié)構(gòu)的能力，可以作為理解和解決其他問題的基礎(chǔ)。著名教育家葉瀾教授在“新基礎(chǔ)教育”理論中詳細(xì)地闡述了結(jié)構(gòu)化教學(xué)理論：結(jié)構(gòu)化教學(xué)是基于教材的特點(diǎn)對單元內(nèi)容進(jìn)行梳理、整合，并以單元內(nèi)容為載體，結(jié)構(gòu)化地推進(jìn)教學(xué)活動的過程，改變了傳統(tǒng)意義上的從“分”到“整”的教學(xué)過程，是“綜合感知”到“逐步學(xué)習(xí)”再到“綜合應(yīng)用”。馮忠良是最早將“結(jié)構(gòu)化”引入各個學(xué)科的心理學(xué)家，他從教育心理學(xué)上闡述并解釋了結(jié)構(gòu)化教學(xué)，即教育首先必須以學(xué)生的心理結(jié)構(gòu)為中心。結(jié)構(gòu)化教學(xué)的思想重點(diǎn)是構(gòu)建學(xué)生的心理結(jié)構(gòu)，教學(xué)系統(tǒng)的所有方面都是為了使學(xué)生能夠發(fā)展自己的思想，產(chǎn)生預(yù)期的變化。本研究對于結(jié)構(gòu)化教學(xué)理解為各個學(xué)科的知識內(nèi)部都是一個完整的結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)，學(xué)生的認(rèn)知活動也具有潛在的結(jié)構(gòu)性。需要以由“整”到“分”再到“整”的教學(xué)過程來結(jié)構(gòu)化地推進(jìn)教學(xué)活動，改變學(xué)生的心理結(jié)構(gòu)，以期使學(xué)生得到更好的發(fā)展。

國內(nèi)的學(xué)者對于體育課結(jié)構(gòu)化教學(xué)的理解是：首先幫助學(xué)生建立運(yùn)動技能的完整概念，然后每一節(jié)課逐步去學(xué)習(xí)相互聯(lián)系的運(yùn)動技能，最后通過反思總結(jié)，完整地呈現(xiàn)運(yùn)動技能。他們認(rèn)為，結(jié)構(gòu)化的知識和技能與體育和健康的知識和技能擁有相關(guān)特征。體育課的結(jié)構(gòu)化教學(xué)是運(yùn)動技能的組合教學(xué)，呈現(xiàn)的是“總—分—總”的教學(xué)結(jié)構(gòu)，旨在使學(xué)生真正地掌握一門運(yùn)動技術(shù)。

能量消耗，廣義上指在一定做功狀態(tài)下，做功物體單位時間內(nèi)所消耗的能或一定規(guī)格或標(biāo)準(zhǔn)的能源物質(zhì)的量。能量消耗的大小，主要和機(jī)體做功的大小、克服自身阻力的大小、做功時間的長短等因素有關(guān)。能量消耗由身體活動能量消耗和基礎(chǔ)能量消耗及食物特殊動力作用組成。本文研究的能量消耗是指身體活動能量消耗（physical activity energy expenditure，PAEE），其中PA 也稱為體力活動（physical activity），是指由骨骼肌收縮產(chǎn)生的身體活動，也是指在基礎(chǔ)代謝（BMR）的水平上，身體能量消耗增加的活動。

二、研究對象與方法

（一）研究對象

南京市第二十九中學(xué)初中部兩個班級的93 名學(xué)生。

（二）實(shí)驗(yàn)方案

1.實(shí)驗(yàn)分組

將實(shí)驗(yàn)對象隨機(jī)分成兩組，一個實(shí)驗(yàn)組，47 人（22 名男生，25 名女生）；一個對照組，46 人（22 名男生，24名女生）。選取全部男生（44名）作為監(jiān)測能量消耗的固定被試對象。

2.實(shí)驗(yàn)器材

ActiGraph GT3X+型三軸加速度計(jì)（簡稱GT3X+）。

GT3X+加速度傳感器記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以通過該設(shè)備的USB 端口與電腦連接，通過配套軟件ActiLife 6.0導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并存檔。

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

隨機(jī)選取南京市第二十九中學(xué)初中部一年級的兩個班級，調(diào)查學(xué)生的性別、年齡、身高、體重等基本健康狀況。在教學(xué)實(shí)驗(yàn)期間運(yùn)用結(jié)構(gòu)化教學(xué)的方式對實(shí)驗(yàn)班進(jìn)行籃球技能的授課，并從中選取全部男生在每節(jié)體育課上正確佩戴ActiGraph GT3X+型三軸加速度計(jì)，以便監(jiān)測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)于2019 年9 月開始，先做一周預(yù)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生熟悉教學(xué)實(shí)驗(yàn)過程。實(shí)驗(yàn)開始之前，按照學(xué)生的編號表在實(shí)驗(yàn)器材配套的軟件中輸入學(xué)生的性別、身高、體重、出生年月等信息，將實(shí)驗(yàn)器材的采樣頻率設(shè)定為60Hz。每節(jié)體育課前10 分鐘發(fā)放實(shí)驗(yàn)器材，指導(dǎo)學(xué)生統(tǒng)一將實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)確地佩戴在腰部。開始上課時，學(xué)生全程按照授課教師的指導(dǎo)進(jìn)行學(xué)習(xí)。每次體育課后回收實(shí)驗(yàn)器材，用配套軟件導(dǎo)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并存檔。

通過對實(shí)驗(yàn)組和對照組的學(xué)生測量體育課能量消耗的指標(biāo)進(jìn)行比較，分析兩種不同的教學(xué)方法對青少年體育課能量消耗情況的差異性。

4.數(shù)據(jù)處理

在預(yù)備性實(shí)驗(yàn)和正式性實(shí)驗(yàn)的測試中，利用Excel 電子表格存儲實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，然后運(yùn)用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。實(shí)驗(yàn)組和對照組前、中、后期的能量消耗對比采用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn)，顯著水平為p＜0.05，非常顯著水平p＜0.01。

三、結(jié)果與分析

對實(shí)驗(yàn)組及對照組實(shí)驗(yàn)前、中、后期的卡路里消耗進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)，結(jié)果見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)組與對照組不同時期的卡路里消耗對比（M±SD）

從表1 中可以看出，實(shí)驗(yàn)組前期卡路里消耗的平均值為（1.50±0.31），對照組卡路里消耗的平均值為（1.10±0.42），前期實(shí)驗(yàn)組與對照組的值有非常顯著性的差異（t=-3.57，P=0.001）。實(shí)驗(yàn)組中期卡路里消耗的平均值為（1.65±0.69），對照組卡路里消耗的平均值為（1.10±0.29），中期實(shí)驗(yàn)組與對照組的值有非常顯著性的差異（t=-6.28，p=0.000）。實(shí)驗(yàn)組后期卡路里消耗的平均值為（2.00±0.36），對照組卡路里消耗的平均值為（1.00±0.29），后期實(shí)驗(yàn)組與對照組的值有非常顯著性的差異（t=-9.57，p=0.000）。

通過以上數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組與對照組的卡路里消耗在實(shí)驗(yàn)的3個時期都發(fā)生了非常顯著的變化（P＜0.01）。我們認(rèn)為是自變量即結(jié)構(gòu)化教學(xué)實(shí)驗(yàn)的干預(yù)引起了實(shí)驗(yàn)組卡路里消耗水平的提升，因此實(shí)驗(yàn)組的能量消耗變化比對照組更加顯著，實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有可靠性。

對實(shí)驗(yàn)組及對照組實(shí)驗(yàn)前、中、后期的代謝當(dāng)量進(jìn)行獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)，結(jié)果見表2。

表2 實(shí)驗(yàn)組與對照組不同時期的代謝當(dāng)量對比（M±SD）

從表2 中可以看出，實(shí)驗(yàn)組前期的代謝當(dāng)量平均值為（2.42±0.38），對照組的代謝當(dāng)量平均值為（2.00±0.45），前期實(shí)驗(yàn)組與對照組的值有非常顯著性的差異（t=-3.35，P=0.002）。實(shí)驗(yàn)組中期的代謝當(dāng)量平均值為（2.64±0.35），對照組的代謝當(dāng)量平均值為（1.99±0.33），中期實(shí)驗(yàn)組與對照組的值有非常顯著性的差異（t=-6.33，p=0.000）。實(shí)驗(yàn)組后期的代謝當(dāng)量平均值為（2.93±0.45），對照的代謝當(dāng)量平均值為（1.97±0.35），后期實(shí)驗(yàn)組與對照組的值有非常顯著性的差異（t=-7.98，p=0.000）。

通過以上數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)組與對照組的代謝當(dāng)量在實(shí)驗(yàn)的3個時期都發(fā)生了非常顯著的變化（P＜0.01）。我們認(rèn)為是自變量即結(jié)構(gòu)化教學(xué)實(shí)驗(yàn)的干預(yù)引起了實(shí)驗(yàn)組代謝當(dāng)量水平的提升，因此實(shí)驗(yàn)組的能量消耗變化比對照組更加顯著。說明結(jié)構(gòu)化教學(xué)班的體育課能量消耗大于傳統(tǒng)體育教學(xué)班，學(xué)生被施以了更多的運(yùn)動刺激，實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有可靠性。

四、討論

教學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)化教學(xué)班的能量消耗大于傳統(tǒng)體育教學(xué)班，學(xué)生被施加了更多的運(yùn)動刺激，就會有更利于促進(jìn)青少年的生長發(fā)育和身體健康，說明運(yùn)用結(jié)構(gòu)化教學(xué)法來給學(xué)生授以籃球技能課，起到了增強(qiáng)學(xué)生體質(zhì)的效果。并且說明了在學(xué)校中若要增加學(xué)生的能量消耗，就要在體育課上充分地將學(xué)生調(diào)動起來，避免學(xué)生上課不活躍的情況。需要特別注意的是，結(jié)構(gòu)化教學(xué)班的體育課能量消耗是在結(jié)構(gòu)化教學(xué)所劃定的運(yùn)動負(fù)荷范圍之內(nèi)，并非指學(xué)生在體育課上消耗的能量越多，就會越有利于學(xué)生的身體健康。

本研究中，設(shè)置一組實(shí)驗(yàn)組（結(jié)構(gòu)化教學(xué)班）和一組對照組（傳統(tǒng)體育教學(xué)班），對比在為期12周的實(shí)驗(yàn)期間內(nèi)，兩個組的體育課能量消耗變化。研究結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組與對照組在不同時期的卡路里消耗和代謝當(dāng)量發(fā)生了非常顯著的變化（P＜0.01），所以認(rèn)為是自變量即結(jié)構(gòu)化教學(xué)的干預(yù)所引起的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有可靠性。所以，通過為期3個月的籃球技能結(jié)構(gòu)化教學(xué)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)班學(xué)生的身體活動水平得到提升。研究表明，充分地運(yùn)動起來可以達(dá)到增強(qiáng)體質(zhì)的目的，且可以有效地提高體育課的教學(xué)效果。由此證明，研究假設(shè)成立。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究表明，不同的體育課能量消耗水平對學(xué)生的身體健康有不同的影響，在結(jié)構(gòu)化教學(xué)要求范圍內(nèi)的體育課能量消耗對青少年身體健康的貢獻(xiàn)大于傳統(tǒng)體育教學(xué)模式。在實(shí)驗(yàn)的研究過程當(dāng)中，學(xué)生除了自然地生長發(fā)育外，更加適宜的運(yùn)動刺激下的能量消耗能夠促進(jìn)生長發(fā)育，科學(xué)合理地安排運(yùn)動量對促進(jìn)學(xué)生的身體健康有很高的價(jià)值。在體育課上，體育教師要根據(jù)適宜的能量消耗量來調(diào)控體育課，使得青少年在更為科學(xué)的運(yùn)動量下活動，以滿足正常的生長發(fā)育需求。但是在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的研究中發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)實(shí)驗(yàn)時間比較短的情況下，學(xué)生改變身體健康的可能性較小。

五、結(jié)論與建議

（一）結(jié)論

結(jié)構(gòu)化教學(xué)提升了青少年的體育課鍛煉效果，表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)組在不同時期的體育課能量消耗值都大于對照組。

（二）建議

僅僅對籃球技能教學(xué)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)化教學(xué)方法的實(shí)驗(yàn)研究，至于其他運(yùn)動技能是否也適合運(yùn)用結(jié)構(gòu)化思想進(jìn)行教學(xué)，還需要進(jìn)一步探討。建議學(xué)校將結(jié)構(gòu)化教學(xué)多應(yīng)用于中小學(xué)體育課堂上的多種運(yùn)動技能的教學(xué)中。

在體育教學(xué)中深入研究結(jié)構(gòu)化教學(xué)可能對青少年的體質(zhì)健康帶來影響，應(yīng)致力于改善學(xué)生的體質(zhì)健康水平，并提高學(xué)生的體育學(xué)習(xí)滿意度。

教學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究時間較短，尚不明確長時間的結(jié)構(gòu)化教學(xué)上課方法會對學(xué)生的身心健康產(chǎn)生什么樣的影響，建議進(jìn)行長期運(yùn)用結(jié)構(gòu)化教學(xué)法教授體育課與青少年身心健康之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究。

六、研究不足

本研究在教學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過程中僅選取了南京市第二十九中學(xué)初中部一年級的兩個班級的學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)對象。因此，本研究所選取的實(shí)驗(yàn)對象的代表性還需進(jìn)一步增強(qiáng)，在以后的研究中要選取更多的學(xué)校，對更多年級的學(xué)生做進(jìn)一步研究。

由于本研究的實(shí)驗(yàn)器材有限，無法對應(yīng)實(shí)驗(yàn)選取的兩個班級的全部學(xué)生，只監(jiān)測到南京市第二十九中學(xué)初中部一年級兩組男生的能量消耗數(shù)據(jù)，對不同教學(xué)方法下的體育課的能量消耗監(jiān)測帶來了局限。