可穿戴設(shè)備輔助學(xué)校體育課程教學(xué)研究

（西南財(cái)經(jīng)大學(xué)體育與經(jīng)濟(jì)管理研究中心 四川 成都 611130）

隨著人類社會(huì)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，新的技術(shù)、設(shè)備等對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、教育方式的轉(zhuǎn)變形成重要推動(dòng)力量，可穿戴設(shè)備的出現(xiàn)引發(fā)了新的革新浪潮，對(duì)傳統(tǒng)體育課程帶來(lái)了新的沖擊，它的出現(xiàn)使得體育運(yùn)動(dòng)數(shù)字化、可視化；對(duì)加速建成體育強(qiáng)國(guó)起著十分重要的作用。2014年國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于加快發(fā)展體育產(chǎn)業(yè)促進(jìn)體育消費(fèi)的若干意見(jiàn)》中明確指出“鼓勵(lì)可穿戴式運(yùn)動(dòng)設(shè)備、運(yùn)動(dòng)健身指導(dǎo)技術(shù)裝備、運(yùn)動(dòng)功能飲料、營(yíng)養(yǎng)保健食品藥品等研發(fā)制造營(yíng)銷”。

1、可穿戴設(shè)備的發(fā)展及特征

1.1、可穿戴設(shè)備的發(fā)展

可穿戴設(shè)備，從字面意思來(lái)看就是指可以穿或戴在人體身上的設(shè)備，目前學(xué)術(shù)界對(duì)可穿戴設(shè)備還沒(méi)有明確的定義。不過(guò)，早在20世紀(jì)60-70年代就已經(jīng)出現(xiàn)了可穿戴設(shè)備的雛形。1961年，麻省理工學(xué)院數(shù)學(xué)教授Edward O.Thorp在《Beat the Dealer》中表示自己通過(guò)可穿戴計(jì)算機(jī)在輪盤(pán)賭上作弊，可以提高44%的勝率。1972年，Keith Taft發(fā)明了用于21點(diǎn)黑杰克的可穿戴賭博鞋，通過(guò)大腳趾操作，在計(jì)算機(jī)的輔助下運(yùn)作。這種將作弊的微型計(jì)算機(jī)放入鞋子的做法，是現(xiàn)在的導(dǎo)航鞋、防丟鞋的鼻祖。如今可穿戴設(shè)備產(chǎn)品種類多樣，可在人體多個(gè)部位使用，如眼鏡、運(yùn)動(dòng)手環(huán)、運(yùn)動(dòng)手表、智能運(yùn)動(dòng)鞋等等。用戶可通過(guò)可穿戴設(shè)備獲取自己運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、心率等信息，為用戶在鍛煉中科學(xué)把握運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度提供依據(jù)。

雖然可穿戴設(shè)備在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域的運(yùn)用越來(lái)越多,發(fā)展越來(lái)越快，但是可穿戴設(shè)備在學(xué)校體育課程教學(xué)中的運(yùn)用研究還相對(duì)較少。國(guó)外的可穿戴設(shè)備已經(jīng)增加了識(shí)別動(dòng)作的功能，這個(gè)功能被用在球類運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)時(shí)捕捉自己的動(dòng)作，這樣便于教練能夠根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)分析和完善訓(xùn)練動(dòng)作技術(shù)。在國(guó)內(nèi)，智能手表、智能手環(huán)、智能運(yùn)動(dòng)鞋等可穿戴設(shè)備被受追捧，它們配合運(yùn)動(dòng)APP被用已記錄人們?nèi)粘＿\(yùn)動(dòng)步數(shù)、跑步里程、卡路里消耗等，除了記錄基本數(shù)據(jù)以外，還增加了專業(yè)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的記錄功能，為人們及時(shí)調(diào)整動(dòng)作模式，改善不良動(dòng)作有及時(shí)有效的幫助，有利于監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)心率，降低運(yùn)動(dòng)損傷。還可以將這些記錄數(shù)據(jù)傳上云端存儲(chǔ)，以便于查看和分享給好友。

1.2、可穿戴設(shè)備的特征

（1）可視化。

運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)可視化通過(guò)運(yùn)動(dòng)鍛煉時(shí)可穿戴設(shè)備記錄的當(dāng)前運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，再以圖表、數(shù)字等多種形式呈現(xiàn)各項(xiàng)實(shí)時(shí)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)從而使學(xué)生和教師更為直觀的觀測(cè)到運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練情況，為科學(xué)安全運(yùn)動(dòng)提供強(qiáng)有力的依據(jù)。體育課程教學(xué)并非是單純的動(dòng)作模仿，更多的體質(zhì)健康教育理念、方法、思維的學(xué)習(xí)和養(yǎng)成；可視化教學(xué)可以幫助學(xué)生對(duì)體育課程教學(xué)動(dòng)作的理解，學(xué)生可以通過(guò)反復(fù)循環(huán)觀看來(lái)記住動(dòng)作要領(lǐng)，同時(shí)還減少了教師反復(fù)演示、反復(fù)講述的時(shí)間，教師也有了更多的時(shí)間可以用于教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)模式等的創(chuàng)新，對(duì)體育課程的創(chuàng)新發(fā)展具有重要的意義。

（2）個(gè)性化。

由于可穿戴設(shè)備是直接佩戴到每個(gè)人，這也充分體現(xiàn)出了個(gè)體差異化，因?yàn)槊總€(gè)人的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)心率等的不同，運(yùn)動(dòng)后所獲得的數(shù)據(jù)是自己運(yùn)動(dòng)后所得的真實(shí)數(shù)據(jù)，這樣有助于觀測(cè)到每個(gè)人運(yùn)動(dòng)的不同情況，有助于體育教師及時(shí)給與學(xué)生做運(yùn)動(dòng)調(diào)整提供決策參考，有助于為同學(xué)們制定個(gè)性化訓(xùn)練方案提供依據(jù)，這樣的方式使運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練更為及時(shí)、科學(xué)和對(duì)個(gè)體的針對(duì)性更強(qiáng)。

2、傳統(tǒng)學(xué)校體育課程的弊端

2.1、傳統(tǒng)教學(xué)模式單調(diào)枯燥

傳統(tǒng)的體育課是由體育教師來(lái)全權(quán)把控整個(gè)體育課堂的，同時(shí)在教師示范講解后就讓同學(xué)們進(jìn)行模仿練習(xí)，通過(guò)不斷重復(fù)練習(xí)動(dòng)作來(lái)掌握動(dòng)作技術(shù)。這樣的方式是有效的，也是枯燥乏味的，同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)過(guò)程中，或多或少會(huì)因?yàn)闄C(jī)械式的重復(fù)練習(xí)而降低了學(xué)習(xí)的激情，減少了興趣，這樣的情況不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)；不利于“終身體育”的形成；也不利于學(xué)校體育課程今后的開(kāi)展。

2.2、課后練習(xí)缺乏專業(yè)指導(dǎo)

體育課程有很多技術(shù)動(dòng)作在課上練習(xí)時(shí)間往往是不夠的，但是下課后同學(xué)們想要練習(xí)又沒(méi)有老師指導(dǎo)的情況下，有很多動(dòng)作自己也不知道做得對(duì)不對(duì)，對(duì)動(dòng)作要領(lǐng)掌握的不到位而導(dǎo)致課后訓(xùn)練的效率大大降低，增加了同學(xué)們的運(yùn)動(dòng)損傷風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，教師也無(wú)法了解每一位同學(xué)課后練習(xí)的情況；由于人數(shù)等多方面的原因，體育教師只能針對(duì)大多數(shù)人的完成情況來(lái)指導(dǎo)，沒(méi)有個(gè)性化的對(duì)每一個(gè)人的指導(dǎo)。

3、可穿戴設(shè)備在體育課程中的運(yùn)用前景

3.1、政策方面

2014年國(guó)務(wù)院印發(fā) 《關(guān)于加快發(fā)展體育產(chǎn)業(yè)促進(jìn)體育消費(fèi)的若干意見(jiàn)》中明確指出“鼓勵(lì)可穿戴式運(yùn)動(dòng)設(shè)備、運(yùn)動(dòng)健身指導(dǎo)技術(shù)裝備、運(yùn)動(dòng)功能飲料、營(yíng)養(yǎng)保健食品藥品等研發(fā)制造營(yíng)銷”可穿戴設(shè)備有著極大的行業(yè)發(fā)展前景，《2015-2020年中國(guó)可穿戴設(shè)備行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》顯示，我國(guó)智能硬件核心產(chǎn)品可穿戴設(shè)備正受政策利好，預(yù)計(jì)2015年全球可穿戴設(shè)備銷量將達(dá)8400萬(wàn)臺(tái)，其中，中國(guó)銷售可達(dá)4800萬(wàn)臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模為192億元。

3.2、技術(shù)與理論方面

可穿戴設(shè)備控制方式多種多樣，例如，手勢(shì)識(shí)別、面部識(shí)別、語(yǔ)音識(shí)別等讓人們使用更加便捷；數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)鏈接云端，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)共享和交流；多種數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇處熆刂平K端，方便教師在第一時(shí)間了解學(xué)生訓(xùn)練強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)心率等數(shù)據(jù)，為教師提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，利于教師及時(shí)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃的提供依據(jù)，做到及時(shí)有效調(diào)整有個(gè)性和針對(duì)性的教學(xué)。目前可穿戴設(shè)備已經(jīng)成功運(yùn)用的有VR觀賽、3D分析，全方位多渠道的社交媒體播報(bào)使體育的觀賞性和參與性大大提高。

可視化教學(xué)理論是源自于劉濯源教授提出的思維可視化理論，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)這一理論指通過(guò)圖示的一系列方式讓原本看不見(jiàn)的思維及思維過(guò)程可見(jiàn)。將思維可視化后，思維過(guò)程變得更好理解記憶，也提高了信息的加工和傳遞的能力。在傳統(tǒng)教學(xué)中，師生們往往更關(guān)注問(wèn)題的答案，從而忽視解決問(wèn)題的過(guò)程，而解決問(wèn)題的過(guò)程才是重要的環(huán)節(jié)。如果學(xué)生一味的追求結(jié)果而不注重解決問(wèn)題的思維過(guò)程，長(zhǎng)此以往只是加深了學(xué)生對(duì)于結(jié)果的記憶而缺少了解決問(wèn)題的思維過(guò)程，這樣機(jī)械式的學(xué)習(xí)的結(jié)果就是，一旦題目類型有一點(diǎn)變化，他們就將不知所措了?？梢暬娮咏虒W(xué)就是強(qiáng)調(diào)思維過(guò)程，把不可見(jiàn)的思維過(guò)程和方法清晰地表達(dá)出來(lái)利用多媒體課件中音頻、圖片、視頻甚至是3D投影等多種方式協(xié)同教學(xué)和復(fù)習(xí)鞏固，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。同時(shí)，因?yàn)榇竽X在接收到視覺(jué)上、聽(tīng)覺(jué)上等多樣信號(hào)時(shí)會(huì)在腦海中自動(dòng)的想象和模擬，慢慢的大腦就會(huì)形成一個(gè)思維慣性模式，使人的抽象思維能力提升。

3.3、與體育課程的融合

現(xiàn)代社會(huì)環(huán)境的變化也對(duì)體育教學(xué)方式、教學(xué)質(zhì)量等都提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)，因此，體育教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制也都發(fā)生了轉(zhuǎn)變。體育課程中使用的可穿戴設(shè)備佩戴方便，對(duì)使用者的危害??；利用大數(shù)據(jù)可對(duì)學(xué)生的動(dòng)作規(guī)范、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、心率進(jìn)行檢測(cè)。例如，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，如果使用者的運(yùn)動(dòng)心率升高到危險(xiǎn)范圍，就會(huì)反饋到云端讓教師觀測(cè)到以便及時(shí)提醒學(xué)生，幫助學(xué)生調(diào)整運(yùn)動(dòng)方案，并且可穿戴設(shè)備自身震動(dòng)和聲音提示也可以讓使用者及時(shí)發(fā)現(xiàn)自身發(fā)出的身體信號(hào)便于作出運(yùn)動(dòng)計(jì)劃調(diào)整。不僅可以方便教師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)，還可以讓學(xué)生了解自身身體情況，形成良好的鍛煉行為、鍛煉習(xí)慣，有利于學(xué)生“終身體育”的養(yǎng)成?？纱┐髟O(shè)備在學(xué)校體育課程的應(yīng)用，讓體育教學(xué)模式的改革創(chuàng)新變得豐富和簡(jiǎn)單。

4、可穿戴設(shè)備在學(xué)校體育課程中運(yùn)用開(kāi)展的困境

4.1、缺乏相關(guān)的支持和保障

在現(xiàn)階段教育改革加速推進(jìn)的新時(shí)代，先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)不斷的涌入課堂中，逐步改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，對(duì)于可穿戴設(shè)備教學(xué)課程的研發(fā)還缺乏相關(guān)部門(mén)的資金、政策和人才的支持和保障。

4.2、技術(shù)相對(duì)落后

可穿戴設(shè)備在我國(guó)處于起步階段，相比國(guó)外技術(shù)落后。比如，一部分的可穿戴智能設(shè)備需要借助運(yùn)動(dòng)APP或者顯示屏協(xié)助使用；在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)上還缺乏規(guī)范統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)；另外，針對(duì)電池的使用續(xù)航能力也相對(duì)薄弱，以及精準(zhǔn)性差等問(wèn)題。

4.3、對(duì)大數(shù)據(jù)管理不規(guī)范

可穿戴設(shè)備的應(yīng)用和管理，目前是處于起步階段，還沒(méi)有行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于可穿戴設(shè)備在學(xué)校體育課程應(yīng)用過(guò)程中的數(shù)據(jù)的管理規(guī)范還在探索階段，對(duì)體育教師在可穿戴設(shè)備數(shù)據(jù)管理上是一個(gè)挑戰(zhàn)。

4.4、缺乏專業(yè)人才

新技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)教師的教學(xué)有著更高的要求，首先要保證教學(xué)質(zhì)量做好質(zhì)量監(jiān)控，在現(xiàn)有的教學(xué)評(píng)價(jià)體系和教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)下實(shí)施教學(xué)；其次要靈活的掌握新技術(shù)、使用新方法。由于新的方式?jīng)]有成熟且可以適用借鑒的案例，在創(chuàng)新方面有很高的難度；最后，因?yàn)闆](méi)有成熟的授課思路可供借鑒，這樣也容易出現(xiàn)照本宣科的情況。

5、可穿戴智能體育課程發(fā)展對(duì)策

5.1、政策方面

通過(guò)政府制定相關(guān)引導(dǎo)政策是許多國(guó)家在科學(xué)技術(shù)革命中常用的方法，例如，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用，加強(qiáng)制造業(yè)的指揮中心，合理地協(xié)調(diào)和分配市場(chǎng)資源等等一系列發(fā)展活動(dòng)離不開(kāi)國(guó)家對(duì)體育的發(fā)展政策以及對(duì)企業(yè)的各種形式扶持；另外，在智能體育產(chǎn)業(yè)發(fā)展上包括的市場(chǎng)主體、投資、資源和發(fā)展空間等在各個(gè)環(huán)節(jié)都需要政府部門(mén)的支持和配合。

5.2、加快產(chǎn)品技術(shù)的改進(jìn)

近幾年雖然我國(guó)可穿戴設(shè)備發(fā)展迅猛，但是相比國(guó)外還是仍處于起步階段，我國(guó)可穿戴運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品的研發(fā)還是略微緩慢的，與歐美國(guó)家之間存在一定差距，例如，國(guó)外的JOWBONE UP、NIKE FUALBAND等在我國(guó)受到追捧，雖然產(chǎn)品的高性能給用戶帶來(lái)了極高的體驗(yàn)，但是售后和產(chǎn)品社區(qū)網(wǎng)站等配套服務(wù)在我國(guó)卻跟不上產(chǎn)品的更新?lián)Q代。例如，產(chǎn)品網(wǎng)站是英文版的給國(guó)內(nèi)用戶使用數(shù)據(jù)結(jié)果分析時(shí)帶來(lái)不便。因此，我國(guó)研發(fā)專業(yè)可穿戴運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品要加快速度，這方面我們可以充分借鑒國(guó)外現(xiàn)有的成熟產(chǎn)品的發(fā)展模式，結(jié)合我國(guó)使用者的特點(diǎn)，建立符合我國(guó)運(yùn)動(dòng)環(huán)境特色的可穿戴運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品，加強(qiáng)技術(shù)產(chǎn)品創(chuàng)新、改變技術(shù)短板。

5.3、營(yíng)造良好運(yùn)動(dòng)氛圍

互聯(lián)網(wǎng)的普及和深化，使人們的生活方式更加豐富和便捷。人們通過(guò)可穿戴設(shè)備對(duì)自身的運(yùn)動(dòng)、生活進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，當(dāng)數(shù)據(jù)上到云端，實(shí)現(xiàn)云端運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的排名，與好友分享和交流營(yíng)造了新的運(yùn)動(dòng)氛圍，在此的過(guò)程中，漸漸形成自身健康科學(xué)的運(yùn)動(dòng)方式和生活習(xí)慣。由此可見(jiàn)，可穿戴運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)社交功能也是督促人們運(yùn)動(dòng)、促進(jìn)良好運(yùn)動(dòng)氛圍的方式。

5.4、加強(qiáng)對(duì)大數(shù)據(jù)的管理

隨著進(jìn)入大數(shù)據(jù)時(shí)代，可穿戴設(shè)備記錄下的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)可以供科研人員、體育教師、運(yùn)動(dòng)企業(yè)等提供制定運(yùn)動(dòng)處方的依據(jù)、分析運(yùn)動(dòng)者的體能、技戰(zhàn)術(shù)等信息；為體育相關(guān)產(chǎn)業(yè)信息化發(fā)展提供有力服務(wù)；進(jìn)一步挖掘相關(guān)信息數(shù)據(jù)，分析使用者的喜好，為制定個(gè)性化服務(wù)提供科學(xué)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

5.5、培養(yǎng)相關(guān)體育人才

培養(yǎng)體育教師以及相關(guān)體育人才，定期組織開(kāi)展體育教師教學(xué)模式研討會(huì)，討論如何開(kāi)展學(xué)校體育課程應(yīng)用；組織教師在開(kāi)展較好的學(xué)校進(jìn)行觀摩學(xué)習(xí)，相互交流提升自身教學(xué)能力，提高教師的教學(xué)創(chuàng)新意識(shí)。