“智慧體育”在小學體育課堂教學中的應用

李偉 孟志航 魏冉

【摘 要】“智慧體育”通過科學監測學生的生理指標、捕捉學生的技術動作，再以數字化的數據、圖表和動作成像等方式清晰地呈現學生在課堂中的各項指標和運動過程，突破了小學體育課堂教學中遇到的諸多阻礙，推進了小學體育教學高質量發展。

【關鍵詞】教育數字化；智慧體育；小學生；體育課堂

【中圖分類號】G434? ?【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2023）06-083-02

“教育信息化教學應用實踐共同體”項目在2021年明確提出圍繞智能體育問題領域進行研究。隨著5G技術的廣泛應用和信息化水平的高速發展，在國家大力推進教育數字化戰略背景下，智能臂帶、智能跳繩、AI智能攝像頭等“智慧體育”正在逐漸走進校園[1]，以它的優越性解決了小學體育課堂教學中遇到的諸多阻礙，推進了小學體育教學高質量發展?！爸腔垠w育”能夠科學監測學生的生理指標、精準捕捉學生的技術動作，再以數字化的數據、圖表、動態視頻等方式清晰地呈現學生課堂教學中的各項運動指標和技術動作[2]，保障課堂的安全性，讓體育教學過程“數據化、可視化、精準化”。讓體育課堂可以做到科學監測，精準教學；智能測試，減負增效；以賽促練，以練促學；高效評價，生生有檔；家校共育，共同成長。

科學監測，精準教學

1.智能臂帶讓教學過程“數據化、可視化、精準化”

學生在佩戴智能臂帶時，通過動態心率傳感器可以監測學生運動全過程中的心率變化，幫助教師精準了解全班學生運動時的生理狀態，有效地保障了課堂的安全性。此外，教師可以針對不同運動項目學生的心率反饋來調整相應的運動強度和運動負荷。例如，開展奔跑類教學內容時根據學生運動心率普遍過高的情況，把控練習的間歇時間，調整練習的次數和密度。利用智能臂帶呈現的運動數據還可以讓教師觀察到哪些學生認真練習，哪些學生不夠積極，進而對學生進行實時鼓勵和及時督促，做到精準教學。

2.“智慧操場”助力科學測試、智能分析

“智慧操場”系統，是分別在學校操場的短跑、立定跳遠、實心球、跳繩、坐位體前屈、仰臥起坐、引體向上等運動項目的活動區域，安裝相應數量的AI智能攝像頭，通過視頻感知、人工智能算法等技術，對學生的測試數據、技術動作、運動過程等信息實時采集分析、評測與指導[3]。通過AI智能攝像頭可以精準快速采集學生運動過程數據，通過智能語音交互功能提醒學生做好準備，提示學生是否有違規動作。通過AI智能攝像頭還可以回放還原學生的完整運動過程，剖析技術動作，智能分析運動過程，在技術動作上給出提升的建議[4]。教師可以根據項目特點，在平板電腦上截取學生的技術動作畫面，讓學生自行觀察，給予學生針對性指導，便于學生課上及時糾正與提升。

智能體測，減負增效

每年學校都要在秋季學期進行全校范圍的學生體質健康測試和上報工作。傳統的測試辦法既耽誤學生的體育課時，影響課程進度，又增加了體育教師的工作負擔，并且由于測試環境和測試人員的不固定，數據也難以保證準確性[5]。運用“智慧體育”進行測試能夠提高測試數據的準確性，減輕教師和學生的負擔，提升體育課的教學效率。測試過后，體育教師可以根據測試數據的多維度分析，制定個性化和針對性的體測運動處方，在之后的體育課中幫助學生做到相應的提升。

以賽促練，以練促學

1.“智慧操場”系統實現學、練、賽一體化

利用運動場的AI智能攝像頭，學生課下可以根據語音提示自主進行練習和測試，完成練習后AI智能攝像頭會通過語音播報測試的數據和技術動作的點評。例如，測試50m跑時，學生根據語音提示舉手示意，AI攝像頭語音發令，搶跑踩線等犯規會被語音召回，學生沖過終點完成測試后會播報測試成績，點評技術動作。整個測試流程極為簡單，可以有效地促進學生對技能的掌握。

2.“智慧體育”助力校園體育活動開展

“智慧體育”的引進提升了學生參與各類校園體育活動的積極性，讓學生的參與度和活動的質量明顯提升。例如，小學開展的跳繩比賽以往要依靠人工計數，而計數教師有限，每班只能部分學生參加，現在利用智能跳繩設備進行測試，大幅地提升了比賽效率，節省了人力，而且全班同學都可以參賽，這顯著地提升了學生的積極性，提高了活動的影響力，實現了通過開展校園比賽激勵學生練習。

3.“智慧體育”助推校隊科學訓練

智能臂帶讓校隊訓練實時可控，通過運用智能臂帶可以實時監測隊員運動心率，科學調節訓練課的運動負荷和運動強度。根據數據反饋教練可以看出哪些隊員運動量過大了需要及時調整、哪些隊員運動量還不足需要適當增加，此外，通過數據呈現還可以判斷出隊員訓練時的投入狀態。采用AI智能攝像頭進行體能練習，每次練習都會留有數據、視頻記錄，成為隊員體能訓練資料，教練可以根據訓練資料制定個性化的訓練計劃，讓體能訓練課更高效、更有質量。

高效評價，生生有檔

“智慧體育”記錄了學生的運動數據，形成了學生多維度的評價指標，讓體育課的評價不僅僅局限于單次的技能測評，學生整體的運動心率、運動強度、運動負荷、練習與測試的完成情況等數據都會成為學生評價的指標和依據，讓體育課的評價呈現多維度。通過“智慧體育”的應用，在體育課中學生數據實時呈現，依據這些數據體育教師在課中就可以對每名學生的每組動作做出準確的評價，實時調整個人、小組甚至全班學生的練習內容、練習次數、運動強度。

“智慧體育”的班級數據橫向對比功能也成為教師評價的有效途徑，班級體育課和體質達標測試的運動數據在年級、全校數據中的排名無形中也成為評價教師授課水平的一個重要依據。通過學生運動數據的長期收集積累，形成了學生的運動檔案，便于了解學生每個階段的運動水平，觀察學生的成長變化，實現對學生階段和長期的運動評價。

家校共育，共同成長

通過“智慧體育”收集的學生數據可以讓家長準確地觀察到學生課上、課下的運動狀況，認識到學生的運動優勢和劣勢，根據數據反饋課后可以優勢拔高、劣勢補強。在優勢項目上可以通過參加校隊、市隊、省隊等做精做強，劣勢項目也可以通過參加學校的體育俱樂部課程等得到鍛煉提升。通過“智慧體育”的大數據，可以呈現出學生運動方面的興趣方向，學校通過推送各種親子互動的運動資源，指導學生居家開展特色親子互動體育活動，讓學生既能實現課下鍛煉又能增進親子感情。

展望未來，以“智慧體育”為代表的人工智能將全面融入體育課堂教學，教育信息化將迎來高速發展?！爸腔垠w育”在小學體育課堂中的廣泛應用雖然還需要一定發展過程，但是其科學、精準、智能、高效的優越性一定會慢慢占據主流，面對“智慧體育”走進校園，學校和家庭應當多應用、多包容、多建議，讓科技智能不斷創新，真正做到科技智能為體育課堂服務。

參考文獻

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葛欣超. 數字化體育教學快速反饋系統在田徑教學實驗中的應用研究[D]. 石家莊： 河北師范大學， 2008.

王勝. 基于智慧校園建設下廈門市中小學體育課程實施研究[D]. 廈門：集美大學，2022.