大數(shù)據(jù)視域的青少年體質(zhì)提升策略

白麗 朱小濤 宋雪

摘?要：青少年體質(zhì)是改革開放以來不斷升溫的熱點問題。新中國建立以來，學校體育工作一直受到重視。體育教學作為學校體育的中心環(huán)節(jié)，改革一直在路上。從課程改革的維度，體育教學大綱階段、課程標準階段、體教融合階段，都呈現(xiàn)特色與亮點。從“三基”、核心素養(yǎng)、“教會，勤練，常賽”的意涵，一而貫之的是運動技能的掌握、課堂是主陣地。如何高質(zhì)量發(fā)展成為一直追求的目標，精準教學為學校體育改革提供新視角。大數(shù)據(jù)為學校體育高質(zhì)量發(fā)展提供新動力、新方法，促使精準教學、精準干預(yù)變得更為方便及可行。利用大數(shù)據(jù)，設(shè)計體育課堂評價和體質(zhì)提升精準干預(yù)實驗，對體育課堂教學進行較大樣本、較廣范圍的測評。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明精準干預(yù)對青少年體質(zhì)提升有顯著性效果。

關(guān)?鍵?詞：學校體育;青少年體質(zhì);精準教學;體質(zhì)提升;大數(shù)據(jù)

中圖分類號：G807.2?文獻標志碼：A?文章編號：1006-7116（2021）04-0101-05

Abstract： Adolescent physique has been a hot issue since the reform and opening up. Since foundation of the new China， we have attached great importance to school physical education. As the central link of school physical education， physical education teaching reform has been on the way. From the dimension of curriculum reform， there are characteristics and highlights present in the physical education syllabus stage， curriculum standard stage and sports education integration stage. From the "Three Basics"， core literacy， and meaning of "teaching well， diligence， regular competition"， two points count of all; one is the mastery of sports skills， and the other is keeping classroom as main position. So it is always a goal for us to pursue the high-quality development， and the precision teaching provides a new perspective for reforming of school physical education， and big data provides new power and new methods for school physical education with high-quality development， which makes precise teaching and intervention more convenient and feasible. In the specially designed precise intervention and experiment of physical education classroom evaluation and physique improvement， we use big data to carry out a large sample and wide range evaluation of physical education classroom teaching. Statistical data clearly show that precise intervention has a significant effect on improving the adolescent physique.

Key words： school physical education;adolescent physique;precise teaching;physical improvement;big data

青少年體質(zhì)是改革開放以來不斷升溫的熱點問題。黨中央高度重視，密集出臺加強學校體育工作、提高青少年體質(zhì)的文件。習近平總書記指出學校體育要促進學生“享受樂趣、增強體質(zhì)、健全人格、錘煉意志”。政府全力推進，從1999年啟動義務(wù)教育課程標準制訂，以課程改革為抓手，掀起有革命性意義的教育改革，取得一批有顯示度的教學改革成果。社會關(guān)注熱度有增無減，近幾屆“兩會”關(guān)于體育議題大幅增加，近3年“兩會”提案從20多項到去年已達80多項。

廣州市是黨中央賦予使命的粵港澳大灣區(qū)核心驅(qū)動城市，要對粵港澳大灣區(qū)起示范引領(lǐng)作用。學校體育要實現(xiàn)“世界前列、全國一流、廣州特色、示范引領(lǐng)”總目標。2002—2014年，廣東省及廣州市青少年身高體重與體質(zhì)指標，均比全國同期同群體形態(tài)發(fā)育水平略低[1]，廣州市大學生的身體形態(tài)發(fā)育水平較全國大學生水平低，且存在顯著性差異[2]。視力不良檢出率不斷上升且低齡化趨勢明顯。廣州市公民的健康管理關(guān)口應(yīng)該前移到中小學階段，打下健康體質(zhì)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)終身體育的觀念，養(yǎng)成健康生活的習慣。從這一維度來看，學校是青少年體質(zhì)提升的主戰(zhàn)場，體育課堂是實現(xiàn)“十六字方針”的主陣地?！笆奈濉逼陂g，是我國發(fā)展的機遇期。體育疊加新技術(shù)，融合大數(shù)據(jù)，為體育發(fā)展提供新動力、新引擎，為學校體育發(fā)展創(chuàng)造新方法、新途徑。從大數(shù)據(jù)視域研究青少年體質(zhì)提升，有時代特征，有理論意義和實踐價值。

1?學校體育教學改革與發(fā)展

新中國建立以來，學校體育工作一直受到重視。體育教學作為學校體育工作的中心環(huán)節(jié)，改革與發(fā)展也從未停步。從課程實施的方式分析，大體分為3個階段，前兩個階段界線比較清晰，第3階段則剛剛起步，尚處逐步發(fā)展完善的過程。

1.1?體育教學大綱的誕生及特色

體育教學大綱是國家行政部門制定的中小學教學指導(dǎo)性文件，是國家根據(jù)其教育制度和課程方案制定的。也是開展體育教學，考核學生體育成績、評價體育教學成效和實施體育教學管理的基本規(guī)定，評價體育教學的主要依據(jù)之一[3]。它主要是在學習前蘇聯(lián)教學大綱的基礎(chǔ)上，由全國統(tǒng)一中小學體育教學大綱體育教材編輯組進行編寫，1956年頒布了《小學體育教學大綱》和《中學體育教學大綱》（草案），標志著新中國成立后首部體育教學大綱的誕生。體育教學大綱先后經(jīng)6次修訂，一直沿用到20世紀90年代末。它落實黨的教育方針，為體育在教育中的地位確立做出巨大貢獻，開創(chuàng)了我國學校體育工作的新局面。它的最大特色是以突出“三基”（基本知識、基本技術(shù)、基本技能）為目標模式。它否定了我國此前引進的西方體育思想，過于強調(diào)學校的教育性和階級性，造成我國學校體育理論的單一模式。

1.2?新課程標準的制定與實施

課程標準是規(guī)定某一學科的課程性質(zhì)、課程目標、內(nèi)容目標、實施建議的教學指導(dǎo)性文件，呈現(xiàn)國家意志。課程標準作為教學指導(dǎo)性文件，一直是西方國家的話語。從2001年起教育部相繼頒發(fā)了義務(wù)教育、高中階段《體育與健康課程標準》并依據(jù)時代的發(fā)展予以修訂。2001年教育部頒布了義務(wù)教育《體育與健康課程標準》，2011年進行修訂頒發(fā)。2019年2月啟動第2次修訂，計劃于今年修訂完畢頒發(fā)。按每10年修訂一次的計劃進行。2017年教育部頒發(fā)了高中階段《體育與健康課程標準》。

歷次課程標準制定的最大亮點是突出學生是學習的主體地位，認為知識體系是學生自我建構(gòu)而不是外爍的行為;同時突出“立德樹人”，把“有理想、有本領(lǐng)、有擔當”新人作為培養(yǎng)目標，凝煉“運動能力、健康行為、體育品德”為中小學體育課程核心素養(yǎng)，形成以課程標準為指引的學校體育發(fā)展新階段。從課標實施20多年來，從理論、實踐、認識都有個不斷深化發(fā)展的過程。這也符合改革發(fā)展是一個不斷發(fā)展、完善過程的一般規(guī)律。

1.3?體教融合的時代意義

2020年召開的中央全面深化改革委員會第十三次會議，審議通過的《關(guān)于深化體教融合促進青少年健康發(fā)展的意見》（體發(fā)（2020）1號）提出：“深化具有中國特色體教融合發(fā)展?！盵4]體教融合概念的提出是對新時代我國教育和體育工作的全面部署和頂層設(shè)計，對我國學校體育的改革與未來發(fā)展具有重要的指導(dǎo)作用。“從本質(zhì)而言，體教融合就是把競技人才的培養(yǎng)（體）融合到國民教育體系（教）之中”[5]。其重點是在教育體系中構(gòu)建一套完整的競賽制度。以足球進校園，構(gòu)建青少年足球訓練與賽制為突破口。體教融合概念的提出，一開始就體現(xiàn)站位高、推動力度大、立意比較清晰的特點。同時，體教融合從一開始就存在兩種競技人才培養(yǎng)模式和兩種賽制的沖突。如何融合發(fā)展，成為體教融合需要破解的問題。

縱觀體育教學大綱、新課程標準、體教融合各個階段，從突出“三基”，到核心素養(yǎng)的“運動機能、健康行為、體育品德”到“教會、勤練、常賽”為內(nèi)容，一而貫之的是學生掌握運動技能，課堂教學是學生掌握運動技能的主陣地。如何進行有效的教學活動，如何才能高質(zhì)量發(fā)展成為一直追求的目標。

2?精準教學的意涵

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，大數(shù)據(jù)成為有力的工具，為精準教學提供技術(shù)支持。使科學化、個性化、針對性的體育干預(yù)成為體育高質(zhì)量的新動力、新引擎。精準教學（Precision Teaching）最初由美國學者Lindsley于20世紀60年代依據(jù)Skinne的行為學習理論提出，他將精準教學定義為根據(jù)標準變速圖標上學生持續(xù)的自我監(jiān)控表現(xiàn)頻率的變化而形成的教育決策。頻率是精準教學的記錄指標，標準加速圖是精準教學記錄圖表。這里可以清楚地看到，它與國內(nèi)不少論文用的精準扶貧語境是不同的。同時也可以看到，他所處的年代缺乏強有力的信息技術(shù)支持，精準監(jiān)控變得十分困難，他立足把“科學放在學生和教師手中”，應(yīng)該補充上家庭，把學校和社會、家庭連成一體。隨著實踐探索和研究，尤其進入大數(shù)據(jù)時代后，精準教學被賦予更豐富的內(nèi)涵。國內(nèi)專家學者一致認為，精準教學應(yīng)該包括目標精準、問題精準、干預(yù)精準。彭紅超等[6]提出：“目標精準是精準教學的基石，問題精準是精準教學的核心，干預(yù)精準是精準教學的靈魂”。

精準教學，利用大數(shù)據(jù)平臺，更有利于課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，注重課程內(nèi)容統(tǒng)合。實現(xiàn)手段和學科縱橫配合，做到適當分段、相對完整、相互銜接、基本一貫。初步解決幼小銜接、小初銜接、初高銜接存在斷裂的問題。同時，也對教師的專業(yè)水平和能力提升發(fā)揮促進作用。精準教學對教師的教育理念，教學技術(shù)等提出更高的要求。教師必須對學生和教材更加精準的認識和了解，對每位學生的情況更個性化的把控。信息化推進了教育的改革，全球新冠肺炎疫情后，這場革命廣泛而深刻地影響了教育的業(yè)態(tài)，已經(jīng)使傳統(tǒng)的教學模式難以為繼。精準教學，利用大數(shù)據(jù)平臺，同時是連接課內(nèi)與課外、校內(nèi)與校外、學校與家庭的紐帶和橋梁。從大課程理念角度，教學已不再局限課堂，也不僅在校內(nèi)。從實踐結(jié)果角度，從體育與健康核心素養(yǎng)的養(yǎng)成，無論是運動技能、健康行為、體育品德，都需要學校、社會、家庭形成合力。長期來各方都在努力踐行三者結(jié)合，但由于橋梁不夠通暢，信息未能共享，結(jié)果往往事倍功半。精準教學的大數(shù)據(jù)平臺，較好地做到3個方面有機結(jié)合，產(chǎn)生聚合效應(yīng)，促進學生健康發(fā)展。

精準教學，真正突出學生的主體地位。精準教學的測量、記錄、決策三要素中，測量和記錄的是學習者的學習表現(xiàn)。學校、家庭、社會圍繞著的也是學習者個體。體質(zhì)增強、技能掌握、行為養(yǎng)成、品德錘煉體驗的還是學習者個體。知識的建構(gòu)、技能的掌握、人格的健全、意志的錘煉是一個內(nèi)構(gòu)的過程。對于精準教學來說，最適合學習者的就是最好的。這同時促進了針對性的、個性化的、合理性的處方的產(chǎn)生[7]。這很大程度解決一刀切的教學與評價，讓學習者了解發(fā)展中的問題與對策、長處與短板、階段任務(wù)和長期目標，激發(fā)學習主體的主觀能力作用。

3?大數(shù)據(jù)與精準教學模式選擇

大數(shù)據(jù)是指在一定時間內(nèi)利用數(shù)據(jù)庫軟件工具，對其內(nèi)容進行采集、存儲、管理和分析的數(shù)據(jù)集合。精準教學離不開學生體質(zhì)提升的“三精準”，它是學校體育工作的首要目標。體育精準教學需要采集海量的數(shù)據(jù)信息，這就需要具備相關(guān)數(shù)字化設(shè)備，體育教師需要具備相應(yīng)的應(yīng)用能力。主要特點是信息量巨大，同時能夠即時、量化呈現(xiàn)身體活動的狀態(tài)。這都是傳統(tǒng)方法無法做到的。為此，新課標提出“線上線下學習深度結(jié)合，提高學生的信息素養(yǎng)的措施”，旨在利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，將多媒體、電子白板、智能手機、運動手表、心率檢測儀、計步器、加速度計等信息技術(shù)手段深度融合到體育教學，并嘗試開展微課、慕課、翻轉(zhuǎn)課堂等教學方式，促進線上線下學習相結(jié)合，為青少年提供更多現(xiàn)代化學習體驗[8]。

3.1?大數(shù)據(jù)能夠進行實時課堂教學數(shù)據(jù)監(jiān)測

課堂教學是體育與健康核心素養(yǎng)形成的主陣地、學生體質(zhì)增強的主戰(zhàn)場。從梳理學校體育改革與發(fā)展過程中，已經(jīng)清晰看到它一直處于學校體育工作的核心地位。因為大數(shù)據(jù)精準教學的針對性、個體化、科學性強，可以對學生興趣、身體特征、不同年齡段或不同素質(zhì)鍛煉需求提供針對性指導(dǎo)。對于體育教師，可以將學生身體機能變化、練習次數(shù)、運動強度、動作標準、學習效果轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，可以更加客觀地進行教學評價，進而優(yōu)化教學計劃與內(nèi)容，使體育教學更加科學、精準、有效地進行。

3.2?大數(shù)據(jù)能為體育課外作業(yè)提供精準指導(dǎo)與把握

課中學、課外練成為學習者掌握、熟練、提高運動技能的有效方法，也是鍛煉習慣養(yǎng)成、終身體育思想形成的必由之路。布置體育課外作業(yè)，已經(jīng)成為學校體育教學的普遍做法。通過運動可穿戴設(shè)備，收集學習者課外作業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)，例如運動次數(shù)、運動量、運動強度、心率、血壓等真實的運動數(shù)據(jù)，為學習評價提供真實、客觀、科學的依據(jù)，為體育教師調(diào)整課外作業(yè)指明方向，可以預(yù)測學生未來形成運動習慣及趨勢。教師通過數(shù)據(jù)綜合分析，能夠給每一位學習者提供針對性的科學建議，指導(dǎo)學習者運動技能選項，不斷引導(dǎo)學生向健康生活方式發(fā)展。

3.3?大數(shù)據(jù)可精準化進行運動干預(yù)與建議

運用大數(shù)據(jù)建立“運動干預(yù)數(shù)據(jù)庫”。首先，建立學生體質(zhì)健康數(shù)據(jù)庫，為制定運動干預(yù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)指導(dǎo)，為體質(zhì)健康變化提供量化指標。其次，建立運動干預(yù)數(shù)據(jù)庫，將不同運動方式的標準、次數(shù)、強度等范圍區(qū)分清楚，為運動干預(yù)提供運動方式選擇。建立健康診斷數(shù)據(jù)庫，為學習者提供體育健康知識學習園地。在運動前、運動中、運動后進行相關(guān)健康數(shù)據(jù)檢查診斷，設(shè)定預(yù)警裝置，保障學生運動安全，防止意外傷亡事故發(fā)生。

通過大數(shù)據(jù)建立起的個人運動信息庫，與大數(shù)據(jù)平臺的數(shù)據(jù)連接在一起，運用實時運動信息監(jiān)控，并通過學生體質(zhì)健康數(shù)據(jù)庫、運動干預(yù)數(shù)據(jù)庫、健康診斷數(shù)據(jù)庫等多維度、全方位分析，為運動干預(yù)提供運動前、運動中、運動后的數(shù)據(jù)咨詢。通過直觀方式，如圖、表、聲、影等多媒介展示，為教師提供準確、直觀、便捷途徑，并保證學生運動過程的安全性，較好形成“一人一方”的針對性運動干預(yù)建議。

4?實證檢驗的結(jié)果

為了進一步檢驗大數(shù)據(jù)與精準教育的效果，課題組設(shè)計日常體育課堂教學檢測和體質(zhì)提升干預(yù)實驗兩項內(nèi)容進行實證研究。與某公司智慧體育聯(lián)合實驗室合作開展研究，在教育行政部門幫助和參與檢測與實驗學校的幫助下，順利完成研究計劃，取得預(yù)期結(jié)果。

4.1?實證研究的對象與流程

1）實證研究的對象。

由市教育行政部門在全市選取28所中小學進行檢測與實驗。其中，中、小學各14所，一共12個年級、499行政班、20 912名學生，分為小學3組（1、2年級，3、4年級，5、6年級）、中學2組（初中1、2、3年級和高中1、2、3年級）。樣本較大，分布較廣，既有市區(qū)，也有郊區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)學校。

2）設(shè)備投入及使用。

一共投入56套“智慧體育課堂”硬件，其中包括2 800條手佩帶“運動手環(huán)”在體育課堂中使用，線下體質(zhì)提升課和體育作業(yè)，供實驗對象使用。同時，“智慧體育課堂”平臺系統(tǒng)、APP學校端口及家長端口一同投入使用。配備大數(shù)據(jù)專業(yè)人員進校園，配合體育教師進行智慧體育課堂活動。

3）數(shù)據(jù)記錄和整理。

此項實驗共收集28所學校、12個年級、499個班級共20 912名學生的體測情況及體育課堂監(jiān)測情況，剔除異常工作情況的手環(huán)數(shù)據(jù)，分別進行統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析。

4.2?體育課堂教學情況與問題

1）體育課堂教學情況。

小學組體育課學生平均心率為（105.3±0.3）次/min，小學組體育課練習密度為（42.7±0.5）%;中學組體育課學生平均心率為（106.0±0.3） 次/min;中學組體育課練習密度為（45.5±0.6）%。這兩項體育課評價最客觀的指標，尤其事先已知曉對體育課進行測評，在有所準備的情況下，顯然不夠理想。

2）運動負荷偏低。

本研究所調(diào)查學校運動負荷同廣州市教育局設(shè)定的體育課運動負荷（小學階段不低于（135±5）次/min，初中和高中階段不低于（145±5）次/min）及《體育與健康課程標準》教學要求所規(guī)定的運動強度每節(jié)課學生平均心率應(yīng)達到140～160次/min的要求，都存在較大差距。學界對課程標準把所有類型體育課學生平均心率均應(yīng)達到140～160次/min的設(shè)定有不同聲音。但作為國家標準一經(jīng)頒布，已經(jīng)具備了權(quán)威性。與這個標準對照，所測體育課的運動強度仍有較大提升空間。

3）練習實踐偏少。

運動（課的）密度是指每節(jié)體育課所有學生總體運動時間占課堂總時間的比例。練習密度是指每節(jié)課單個學生的練習時間占課堂總時間的比例。體育課程標準設(shè)定的運動（課的）密度應(yīng)不低于75%，練習密度應(yīng)不低于50%。市教育局的要求是練習密度應(yīng)該50%以上，中、大強度運動時間每節(jié)課不少于30 min。這次實測練習密度結(jié)果為小學（42.7±0.5）%，中學（45.5±0.6）%，均低于設(shè)定的要求。練習密度是學生課堂學習、運動的客觀反映，這里同樣有較大提升空間。

總體來看，日常體育課程教學運動強度和練習密度均未達到課程標準實施要求的設(shè)定目標，體育技能掌握、青少年體質(zhì)增強難以達到預(yù)期的效果。體育課堂教學質(zhì)量有待進一步提升。當然，這是對標高標準而言。

4.3?體質(zhì)提升的運動干預(yù)與分析

精準干預(yù)12次課，因為最后2次進行后測，實際體質(zhì)提升為10次課，體測結(jié)果經(jīng)審核合格后進行統(tǒng)計，采用學校版3.0軟件進行數(shù)據(jù)錄入并建立數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)分析，對各變量進行描述性統(tǒng)計。然后對照《國家學生健康標準》評價及權(quán)重（見表1），對精準干預(yù)前后進行對比。這里以實驗點之一的某中學為例，綜合全部實驗情況，可以明顯看出實驗前后學生體質(zhì)健康達標率、力量素質(zhì)、有氧耐力有較大幅度提升，肺活量機能沒有顯著性變化（見表2）。此外，部分實驗點還存在略有下降的現(xiàn)象。究其原因可能是疲勞恢復(fù)在機能上的超量恢復(fù)相對滯后所致。

目前，我們處于中華民族偉大復(fù)興的關(guān)鍵期、機遇期。高質(zhì)量發(fā)展是新時代教育發(fā)展的主旋律。新中國建立以來，人民的健康、青少年的體質(zhì)始終是黨和國家關(guān)心的重點問題之一。學校體育工作的改革也從未停步，學校體育作為主戰(zhàn)場，體育課作為主陣地，如何高質(zhì)量發(fā)展也一直在苦苦求索?，F(xiàn)階段已取得一系列有時代意義、有長遠影響的標志性成果。精準教學為學校體育改革提供新理念，大數(shù)據(jù)為高質(zhì)量發(fā)展提供新動力、新方法，使精準教學、精準干預(yù)變得更為方便及可行。在實驗中，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對日常體育課進行大樣本、精準化測評，比較客觀看到目前日常體育課存在的問題，以問題為導(dǎo)向，提出提升課堂教學質(zhì)量的對策。同時，在精準干預(yù)實驗中，經(jīng)過僅僅4周12次課（實際訓練為10次），統(tǒng)計數(shù)據(jù)清楚顯示明顯變化，看到了身體健康素質(zhì)指標的提升，也為實現(xiàn)家庭、學校、社會三方聯(lián)動提供了更加具體的操作。實踐證明精準教學、精準干預(yù)，對學習者運動技能的掌握、健康素質(zhì)的提升有顯著性的效果。

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