“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(jiān)測學生的生理指標、捕捉學生的技術動作，再以數(shù)字化的數(shù)據(jù)、圖表和動作成像等方式清晰地呈現(xiàn)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(zhì)量發(fā)展。

【關鍵詞】教育數(shù)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(fā)展，在國家大力推進教育數(shù)字化戰(zhàn)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(yōu)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(zhì)量發(fā)展。“智慧體育”能夠科學監(jiān)測學生的生理指標、精準捕捉學生的技術動作，再以數(shù)字化的數(shù)據(jù)、圖表、動態(tài)視頻等方式清晰地呈現(xiàn)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(shù)據(jù)化、可視化、精準化”。讓體育課堂可以做到科學監(jiān)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(jiān)測，精準教學

1.智能臂帶讓教學過程“數(shù)據(jù)化、可視化、精準化”

學生在佩戴智能臂帶時，通過動態(tài)心率傳感器可以監(jiān)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(tài)，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(diào)整相應的運動強度和運動負荷。例如，開展奔跑類教學內(nèi)容時根據(jù)學生運動心率普遍過高的情況，把控練習的間歇時間，調(diào)整練習的次數(shù)和密度。利用智能臂帶呈現(xiàn)的運動數(shù)據(jù)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(tǒng)，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(qū)域，安裝相應數(shù)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(shù)據(jù)、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(shù)據(jù)，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(guī)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(jù)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(zhì)健康測試和上報工作。傳統(tǒng)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(huán)境和測試人員的不固定，數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(jù)測試數(shù)據(jù)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(tǒng)實現(xiàn)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(jù)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(shù)據(jù)和技術動作的點評。例如，測試50m跑時，學生根據(jù)語音提示舉手示意，AI攝像頭語音發(fā)令，搶跑踩線等犯規(guī)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(zhì)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(shù)，而計數(shù)教師有限，每班只能部分學生參加，現(xiàn)在利用智能跳繩設備進行測試，大幅地提升了比賽效率，節(jié)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(xiàn)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(jiān)測隊員運動心率，科學調(diào)節(jié)訓練課的運動負荷和運動強度。根據(jù)數(shù)據(jù)反饋教練可以看出哪些隊員運動量過大了需要及時調(diào)整、哪些隊員運動量還不足需要適當增加，此外，通過數(shù)據(jù)呈現(xiàn)還可以判斷出隊員訓練時的投入狀態(tài)。采用AI智能攝像頭進行體能練習，每次練習都會留有數(shù)據(jù)、視頻記錄，成為隊員體能訓練資料，教練可以根據(jù)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(zhì)量。

高效評價，生生有檔

“智慧體育”記錄了學生的運動數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)都會成為學生評價的指標和依據(jù)，讓體育課的評價呈現(xiàn)多維度。通過“智慧體育”的應用，在體育課中學生數(shù)據(jù)實時呈現(xiàn)，依據(jù)這些數(shù)據(jù)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(diào)整個人、小組甚至全班學生的練習內(nèi)容、練習次數(shù)、運動強度。

“智慧體育”的班級數(shù)據(jù)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(zhì)達標測試的運動數(shù)據(jù)在年級、全校數(shù)據(jù)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(jù)。通過學生運動數(shù)據(jù)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(xiàn)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(shù)據(jù)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(yōu)勢和劣勢，根據(jù)數(shù)據(jù)反饋課后可以優(yōu)勢拔高、劣勢補強。在優(yōu)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(shù)據(jù)，可以呈現(xiàn)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(xiàn)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(fā)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(fā)展過程，但是其科學、精準、智能、高效的優(yōu)越性一定會慢慢占據(jù)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(chuàng)新，真正做到科技智能為體育課堂服務。

參考文獻

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