以數(shù)字技術(shù)賦能傳統(tǒng)體育教學(xué)

近年來，人工智能不斷影響著我們的生產(chǎn)、生活等各個領(lǐng)域，新的科學(xué)技術(shù)與應(yīng)用不斷刷新著人們原有的知識體系和認(rèn)知維度。從構(gòu)建一體化的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”大平臺，到實施教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動，我國教育的信息化水平顯著提升。一直以來，北京市海淀區(qū)萬泉小學(xué)高度重視信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，積極探索數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)教育的融合創(chuàng)新，建設(shè)覆蓋和支撐教育的智慧校園管理系統(tǒng)。

隨著《北京市義務(wù)教育體育與健康過程性考核管理辦法》的推進，學(xué)生要在四、六、八年級第一學(xué)期參加國家學(xué)生體質(zhì)健康測試統(tǒng)測。每場統(tǒng)測需與北京市初中學(xué)業(yè)水平考試體育與健康科目現(xiàn)場考試的總體要求保持一致，堅持統(tǒng)一考核流程、統(tǒng)一考核時限、統(tǒng)一考核儀器設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一同一年級考核場地標(biāo)準(zhǔn)。面對人員擁擠、場地嚴(yán)重不足等問題，學(xué)校聚焦智慧體育建設(shè)，并將此項目納入學(xué)?！笆奈濉钡暮诵娜蝿?wù)清單，從四個方面進行了大量實踐探索，不斷為學(xué)生健康成長賦能。

“體教通”App積累體育大數(shù)據(jù)

2018年以來，學(xué)校自行開發(fā)、完善“體教通”App，指導(dǎo)學(xué)生進行鍛煉?！绑w教通”共分為五大模塊：內(nèi)容模塊，主體內(nèi)容為錄屏教程；教師模塊，包含作業(yè)的發(fā)布與反饋等，便于師生線上交流；家長模塊，便于收集學(xué)生鍛煉的反饋情況；學(xué)生模塊，要求學(xué)生按照系統(tǒng)推送內(nèi)容完成訓(xùn)練任務(wù)及打卡記錄；專家指導(dǎo)模塊，負(fù)責(zé)實時解決學(xué)生在運動中出現(xiàn)的問題。目前，“體教通”已升級至“4.0版本”，能夠運用AI技術(shù)，完成任務(wù)推送、自主學(xué)習(xí)、信息反饋、監(jiān)督管理、專家指導(dǎo)、線上咨詢和綜合評價。

新冠疫情防控期間，學(xué)校體育教師團隊通過“體教通”App，制定了居家鍛煉《隔屏不隔愛，停課不停練》指南手冊，從四個方面呵護學(xué)生的健康成長：教師結(jié)合學(xué)生的身體素質(zhì)水平，錄制了17個鍛煉視頻，面向全體學(xué)生推出三檔《延習(xí)攻略》體育一小時活動方案，讓他們根據(jù)自身水平自主選擇；面向?qū)W校社團推出《各社團居家訓(xùn)練線上互動交流》，幫助學(xué)生規(guī)范運動動作；舉辦“眾志成城抗疫情居家鍛煉促成長”年級展示活動，收集分享學(xué)生個人、團隊、親子參與的各種運動形式，激發(fā)他們居家鍛煉的熱情，展現(xiàn)家校共育的成果；舉辦校園體育文化節(jié)，為學(xué)校今后體育與教育信息化的融合創(chuàng)新提供了重要的實踐與參考意義。

研發(fā)使用至今，“體教通”App共積累了學(xué)校4000多名學(xué)生參與鍛煉的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為加快建構(gòu)學(xué)生體育鍛煉大數(shù)據(jù)服務(wù)體系、推動體育課堂教學(xué)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、落實學(xué)生體質(zhì)健康等科學(xué)決策提供了數(shù)據(jù)支撐與研究依據(jù)。

智能測試系統(tǒng)精準(zhǔn)助力學(xué)生體質(zhì)健康測評

《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》實施辦法（以下簡稱《標(biāo)準(zhǔn)》）規(guī)定，學(xué)生測試成績達到良好及以上者，方可參加三好學(xué)生、獎學(xué)金評選；成績達到優(yōu)秀者，方可獲體育獎學(xué)分。對學(xué)校而言，學(xué)生的體質(zhì)健康測試工作是一項大工程。為高質(zhì)量完成《標(biāo)準(zhǔn)》測試及上報工作，破除傳統(tǒng)體育測試的各類弊端，進一步規(guī)范學(xué)生測試過程，學(xué)校購置了全套智能體質(zhì)健康測試儀，并培訓(xùn)學(xué)生熟練掌握智能測試方法，使測試更加客觀、公平，避免教師在測試、數(shù)據(jù)輸入等環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤，極大提高了測試效率，提高了學(xué)生參加體育鍛煉的積極性。

此外，學(xué)校還將測試儀與“體教通”App互聯(lián)互通，實現(xiàn)了測試數(shù)據(jù)的智能采集、分析與生成。系統(tǒng)針對每一名學(xué)生自動生成的體質(zhì)健康報告，記錄學(xué)生的個性化體質(zhì)健康視圖；多維度的綜合素質(zhì)評價，方便教師、家長、學(xué)生隨時查看學(xué)生體質(zhì)健康數(shù)據(jù)，以便及時調(diào)整他們的體育鍛煉節(jié)奏。

智慧體育大數(shù)據(jù)精準(zhǔn)賦能高質(zhì)量課堂教學(xué)

在傳統(tǒng)的體育課堂教學(xué)中，教師的監(jiān)測和評價活動主要依靠教師個人的經(jīng)驗估算。由于他們無法對每一名學(xué)生都進行實時精準(zhǔn)的跟蹤判斷，難以把控學(xué)生運動過程中的運動風(fēng)險，不能及時發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生運動負(fù)荷未達標(biāo)的情況。從長遠來看，紙筆錄入體育成績、整理上傳等工作流程耗時耗力，且缺少過程性的學(xué)生課堂表現(xiàn)和課堂成果的資料，無法對長期的教學(xué)內(nèi)容進行數(shù)據(jù)分析，不利于教學(xué)內(nèi)容的改善調(diào)整……為解決上述問題，學(xué)校引進了智慧體育大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，積極構(gòu)建家校互通體育健康數(shù)字化平臺，全方位監(jiān)測評估學(xué)生課前、課中、課后體質(zhì)健康數(shù)據(jù)，為體育教學(xué)提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持。

課前——數(shù)據(jù)采集、分析

智慧體育大數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)生的體質(zhì)狀況與運動能力，科學(xué)有效地完成學(xué)生分組工作，通過可視化數(shù)據(jù)幫助教師快速了解學(xué)情，明確課上需重點關(guān)注的組別與學(xué)生對象，精準(zhǔn)匹配教學(xué)內(nèi)容與方法。

課中——跟蹤、預(yù)警、改進

智慧體育大數(shù)據(jù)系統(tǒng)能夠幫助體育教師實現(xiàn)大數(shù)據(jù)保障下真正的分層教學(xué)、精準(zhǔn)教學(xué)、個性化教學(xué)，提高體育課堂教學(xué)的質(zhì)量。例如，《義務(wù)教育體育與健康課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》要求，每節(jié)課應(yīng)達到中高運動強度，班級所有學(xué)生平均心率原則上在140～160次/分。體育課上，每名學(xué)生可佩戴實時監(jiān)測心率、體溫的手環(huán)，便于體育教師通過大屏或者手持iPad實時了解、跟蹤學(xué)生的運動心率情況，實現(xiàn)心率預(yù)警、運動負(fù)荷的調(diào)整和教學(xué)測評。心率預(yù)警功能可以使教師實時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的運動心率狀況，隨時調(diào)整教學(xué)方法和手段，如針對運動心率過高的學(xué)生，教師應(yīng)立即為其降低運動強度，調(diào)整運動密度，預(yù)防體育教學(xué)安全問題；針對運動心率未達標(biāo)的學(xué)生，教師可以在學(xué)生身體情況可接受的情況下為其提高運動強度，防止他們在課上“吃不飽”。

課后——診斷、優(yōu)化、跟進

智慧體育大數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以在課后立即生成課堂報告，包括班級數(shù)據(jù)報告和學(xué)生個人的課堂數(shù)據(jù)報告，前者能夠科學(xué)分析整節(jié)體育課運動密度、運動強度、平均心率等，評估課程設(shè)計是否合理，并幫助體育教師科學(xué)優(yōu)化教學(xué)計劃；后者能夠展現(xiàn)學(xué)生心律變化曲線，分析他們個人的平均心率、最高心率、運動強度、運動密度以及個人數(shù)據(jù)與班級平均數(shù)據(jù)的對比情況，以量化指標(biāo)展現(xiàn)學(xué)生課堂狀況，進而幫助教師制定個性化輔導(dǎo)方案。

AI智能指導(dǎo)助推科學(xué)訓(xùn)練

人工智能時代背景下，學(xué)校已在智慧校園平臺上線了15項應(yīng)用，開發(fā)了語文數(shù)字閱讀、電子美術(shù)課程、人工智能課程等，實現(xiàn)了三校區(qū)數(shù)字廣播互聯(lián)。學(xué)校還嘗試借助AI智能指導(dǎo)學(xué)生進行運動訓(xùn)練。學(xué)生自主鍛煉時，AI智能指導(dǎo)可對他們的運動過程實時打分，通過姿態(tài)對比教學(xué)，不斷改進、優(yōu)化訓(xùn)練動作。AI智能指導(dǎo)可提供教學(xué)示范視頻，便于學(xué)生觀看練習(xí)動作，進行自我糾正。

教師授課時，AI智能指導(dǎo)能夠充分結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)與運動科學(xué)，通過信息化平臺實現(xiàn)精準(zhǔn)檢測與分析，及時為學(xué)生建立個人運動檔案，并提供個性化鍛煉建議，科學(xué)進行梯隊建設(shè)與人才選拔。

教育部部長懷進鵬在世界數(shù)字教育大會上指出，發(fā)展數(shù)字教育，推動教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是大勢所趨、發(fā)展所需、改革所向，更是教育工作者應(yīng)有之志、應(yīng)盡之責(zé)、應(yīng)立之功。作為教師，我們應(yīng)主動擁抱數(shù)字技術(shù)加速教育轉(zhuǎn)型，抓住數(shù)字化教育與傳統(tǒng)教育深度融合與創(chuàng)新發(fā)展的路徑，通過數(shù)字化轉(zhuǎn)型助力體育教育發(fā)展。

未來，學(xué)校將進一步統(tǒng)籌規(guī)劃、協(xié)同共建，建立學(xué)生成長記錄系統(tǒng)，推進“五育并舉”，為學(xué)生未來發(fā)展?fàn)I造智能的教育環(huán)境，重視培育學(xué)生的信息素養(yǎng)。與此同時，積極構(gòu)建鏈條化、過程化、終身化的學(xué)生成長數(shù)字檔案，完善學(xué)生數(shù)字檔案在評價中的應(yīng)用，努力推動學(xué)校教育的高質(zhì)量發(fā)展，促進每位學(xué)子健康幸福成長。