“學(xué)、練、賽、評(píng)”一體化背景下AI智慧操場(chǎng)在中學(xué)學(xué)校體育中的應(yīng)用探究

摘要：《中國(guó)教育現(xiàn)代化2035》指出，要“加快信息化時(shí)代教育變革，利用現(xiàn)代技術(shù)加快推進(jìn)人才培養(yǎng)模式改革，實(shí)現(xiàn)規(guī)?；逃c個(gè)性化培養(yǎng)的有機(jī)結(jié)合”。體育信息化也需要結(jié)合中學(xué)體育特點(diǎn)緊跟科技發(fā)展的步伐，探索出一條符合時(shí)代發(fā)展的體育信息化之路。本文旨在探究AI智慧操場(chǎng)在新課標(biāo)背景下于長(zhǎng)郡雙語(yǔ)谷山實(shí)驗(yàn)中學(xué)的應(yīng)用，分析AI智慧操場(chǎng)在新課標(biāo)中提出的“學(xué)、練、賽、評(píng)”一體化等方面的應(yīng)用和影響，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化策略和建議。

關(guān)鍵詞：“學(xué)、練、賽、評(píng)”一體化" AI智慧操場(chǎng)" 學(xué)校體育

中圖分類號(hào)：G80 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8902-（2024）-23-190-3-ZQ

1、引言

2022年《義務(wù)教育體育與健康課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》課程理念中提出：要在體育課程中落實(shí)“教會(huì)、勤練、常賽”要求，注重“學(xué)、練、賽”一體化教學(xué)，堅(jiān)持課內(nèi)外的有機(jī)結(jié)合。2022年6月新的體育法中提到，“保障學(xué)生在校期間每天參加不少于一小時(shí)的體育鍛煉”。新課標(biāo)、體育中考等政策的發(fā)布實(shí)施為在中學(xué)體育教學(xué)帶來(lái)了一些挑戰(zhàn)，比如如何在激發(fā)學(xué)生鍛煉興趣的同時(shí)教授運(yùn)動(dòng)技能，達(dá)到鍛煉效果；怎樣激發(fā)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)內(nèi)驅(qū)力，打破學(xué)習(xí)體育技能的時(shí)間、空間限制，滿足課外體育鍛煉的需要，為學(xué)生養(yǎng)成體育鍛煉習(xí)慣提供條件或場(chǎng)地支持勢(shì)在必行。智慧操場(chǎng)作為一種新型的教育科技產(chǎn)品，能夠?yàn)閷W(xué)生提供更為科學(xué)、高效的體育指導(dǎo)，成為中學(xué)體育教學(xué)的重要補(bǔ)充。在學(xué)校里，運(yùn)動(dòng)已經(jīng)成為孩子們課前、課間、課后的主要活動(dòng)，學(xué)生通過(guò)參與各種運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，展現(xiàn)出無(wú)限的熱情和活力。學(xué)校已經(jīng)變成了一個(gè)智能化、有趣的運(yùn)動(dòng)樂園，孩子們?cè)谶@里不僅能夠鍛煉身體，還能夠培養(yǎng)各種運(yùn)動(dòng)技能。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，我們正進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)代，人與機(jī)器的協(xié)同工作、跨界融合以及共建共享已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。這種趨勢(shì)也推動(dòng)著教育朝著現(xiàn)代化、數(shù)字化、智能化的方向不斷前進(jìn)。在新時(shí)代的青少年體育運(yùn)動(dòng)中，我們注重教會(huì)學(xué)生運(yùn)動(dòng)技能、勤于練習(xí)和常常參加比賽，以此促進(jìn)學(xué)生體質(zhì)的提高和健康成長(zhǎng)。

2、AI智慧操場(chǎng)在體育教學(xué)中的應(yīng)用

2.1、AI智慧操場(chǎng)的基本功能

“智慧操場(chǎng)”是構(gòu)建全場(chǎng)景、常態(tài)化的運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)平臺(tái)，通過(guò)操場(chǎng)上的攝像頭紅外線“眼睛”開啟人臉識(shí)別信息；以語(yǔ)言提示為“嘴巴”播報(bào)學(xué)生踩線、犯規(guī)及成績(jī)；以AI計(jì)算服務(wù)器為大腦分析計(jì)算學(xué)生綜合體能、評(píng)分等級(jí)、成績(jī)波動(dòng)趨勢(shì)等，形成學(xué)生的個(gè)性化運(yùn)動(dòng)檔案。目前，智慧操場(chǎng)功能較為全面，能夠在較大程度上滿足學(xué)生的體育參與需求，具有較好的應(yīng)用效果。智慧操場(chǎng)融合當(dāng)下信息技術(shù)以及體育科學(xué)技術(shù)，以學(xué)生體育參與作為著力點(diǎn)，推動(dòng)學(xué)生深度參與體育，能夠?qū)崿F(xiàn)智慧教學(xué)高質(zhì)量發(fā)展。

2.2、AI智慧操場(chǎng)在中學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用

近年來(lái)，學(xué)校體育越來(lái)越智能化、科學(xué)化，旨在提升學(xué)生的體育興趣和運(yùn)動(dòng)技能，AI智慧操場(chǎng)的建設(shè)滿足“教、學(xué)、練、測(cè)、評(píng)”全場(chǎng)景常態(tài)化應(yīng)用閉環(huán)的需求；接下來(lái)筆者將從長(zhǎng)郡雙語(yǔ)谷山實(shí)驗(yàn)中學(xué)智慧操場(chǎng)在體育教學(xué)中結(jié)合（體育中考項(xiàng)目）的運(yùn)用進(jìn)行闡述。

（1）智能學(xué)練。

①如立定跳遠(yuǎn)項(xiàng)目

智慧操場(chǎng)系統(tǒng)能夠采用人體動(dòng)作模式分析，將技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行分析，通過(guò)人工智能技術(shù)對(duì)學(xué)生的技術(shù)動(dòng)作進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，提出優(yōu)化對(duì)策。對(duì)學(xué)生從立定跳遠(yuǎn)的預(yù)擺、起跳、騰空、落地的完整動(dòng)作進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻分解，突顯關(guān)鍵幀，并在平均速度、起跳角度、擺臂幅度、騰空高度中分析學(xué)生的立定跳遠(yuǎn)動(dòng)作技巧。需要注意的是，無(wú)論對(duì)于學(xué)生還是教師而言，智慧體育都只能作為一種輔助教學(xué)手段，不可過(guò)于依賴，同時(shí)教師應(yīng)科學(xué)審視智慧教學(xué)利弊，根據(jù)自身教學(xué)實(shí)際需求進(jìn)行針對(duì)性選擇。

②智慧跳繩項(xiàng)目

舉手示意檢測(cè)開始，語(yǔ)音實(shí)時(shí)播報(bào)、畫面提醒倒計(jì)時(shí)，捕捉人體“肩、肘、膝”動(dòng)作角度，自動(dòng)計(jì)數(shù)的同時(shí)在智慧顯示屏中顯示中斷次數(shù)，與往期運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)做對(duì)比，精準(zhǔn)分析動(dòng)作角度速度并生成分析報(bào)告，教師及學(xué)生自己直觀地觀察到動(dòng)作出現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)地糾錯(cuò)。教師在集體授課跳繩的情況下，無(wú)法點(diǎn)對(duì)點(diǎn)針對(duì)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的評(píng)定和追蹤，每位同學(xué)的體能、興趣、學(xué)習(xí)能力不同，學(xué)生的差異性使得教師難以給出專項(xiàng)化、具體化、個(gè)性化的指導(dǎo)與建議，但教師利用智慧顯示屏，能更加直觀地分析動(dòng)作對(duì)錯(cuò)，讓簡(jiǎn)單重復(fù)性教學(xué)變得精準(zhǔn)化、個(gè)性化，方便教師監(jiān)測(cè)全體學(xué)生的動(dòng)作掌握情況、以及制訂針對(duì)性的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃，指導(dǎo)學(xué)生更高效地學(xué)習(xí)，助力體育教師不失一生，因材施教，賦能體育教學(xué)。

（2）智能測(cè)賽。

在日常化的中學(xué)體育教學(xué)中，在教授運(yùn)動(dòng)技能的同時(shí)，也要直擊體育中考，為貫徹落實(shí)新課標(biāo)“學(xué)、練、賽、評(píng)”一體化的理念。長(zhǎng)郡雙語(yǔ)谷山實(shí)驗(yàn)中學(xué)自辦學(xué)以來(lái)一直在踐行，在日常教學(xué)中堅(jiān)持一周一測(cè)一賽，在傳統(tǒng)測(cè)試手段中，成績(jī)的不精確性、測(cè)試的復(fù)雜性都深深地困擾著體育教師，智慧操場(chǎng)突破傳統(tǒng)測(cè)試局限，實(shí)現(xiàn)時(shí)時(shí)可測(cè)的常態(tài)化模式，教師在手機(jī)端或者平板端，可以一鍵開啟比賽測(cè)試模式，在1000m、800m的測(cè)試途中，支持手動(dòng)修正成績(jī)或因系統(tǒng)臨時(shí)狀況造成的漏測(cè)情況進(jìn)行補(bǔ)錄成績(jī)，成績(jī)實(shí)時(shí)語(yǔ)音播報(bào)，教師端實(shí)現(xiàn)匯總記錄。與此同時(shí)，自由模式開啟后，學(xué)生利用課間休息時(shí)間可以進(jìn)行自主比賽，從而形成日榜、周榜、月榜。

（3）智能評(píng)價(jià)。

AI技術(shù)賦能體育教學(xué)，再造學(xué)習(xí)環(huán)境與資源，重構(gòu)教學(xué)、評(píng)價(jià)與管理流程，提高教與學(xué)的品質(zhì)效益，教師可在后臺(tái)建立學(xué)生體育素養(yǎng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和體系，學(xué)生通過(guò)智慧顯示屏可對(duì)自己的運(yùn)動(dòng)能力進(jìn)行評(píng)級(jí)，實(shí)現(xiàn)即時(shí)性評(píng)價(jià)。同時(shí)，可以與他人進(jìn)行同項(xiàng)目的水平對(duì)比和能力分析，進(jìn)行客觀的相互評(píng)價(jià)，構(gòu)建師生互評(píng)、生生互評(píng)的良性評(píng)價(jià)模式，促進(jìn)學(xué)生良性競(jìng)爭(zhēng)。例如，通過(guò)評(píng)價(jià)學(xué)生技術(shù)動(dòng)作表現(xiàn)、課堂出勤率以及利用智能可穿戴設(shè)備評(píng)價(jià)學(xué)生心率，以上內(nèi)容能夠有效反映學(xué)生的體育學(xué)習(xí)情況，有助于教師實(shí)施教學(xué)評(píng)價(jià)活動(dòng)。例如，心率情況能夠反映學(xué)生的體育課參與度。

3、智慧體育在課外體育中的應(yīng)用

“雙減”政策推出后，我國(guó)在義務(wù)教育階段推行課后“330”政策，同時(shí)我校為貫徹落實(shí)新體育法中提到“保障學(xué)生在校期間每天參加不少于一小時(shí)的體育鍛煉”等要求，大量開設(shè)多樣化的興趣課程以及各類社團(tuán)活動(dòng)；AI智慧體育的推出使得技能評(píng)判的專業(yè)性和數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性得到大幅度提高，學(xué)生在操場(chǎng)上的階段性運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目和時(shí)長(zhǎng)，中長(zhǎng)跑的配速都被記錄在冊(cè)。

（1）課外體育活動(dòng)中的應(yīng)用。

作為體育課的重要補(bǔ)充，常態(tài)化的AI智慧操場(chǎng)打破時(shí)間和空間限制，教師端開啟全天自由練習(xí)模式，學(xué)生可以在任意時(shí)段，進(jìn)行科學(xué)的自主鍛煉、自主比賽。一年半時(shí)間里，學(xué)生課外體育鍛煉次數(shù)達(dá)到138075+，大大減少課外體能培訓(xùn)時(shí)長(zhǎng)和費(fèi)用支出，成為學(xué)生課余鍛煉的“專屬私教”。

（2）在體育比賽中的應(yīng)用。

智慧體育操場(chǎng)建成之后，2023年我校結(jié)合學(xué)校實(shí)際情和長(zhǎng)沙市中小學(xué)大課間評(píng)比活動(dòng)相關(guān)要求，進(jìn)行分模塊素質(zhì)訓(xùn)練+智慧操場(chǎng)的相互融合，一舉拿下長(zhǎng)沙市中小學(xué)大課間一等獎(jiǎng)?，F(xiàn)階段本校也在積極地挖掘和探討該系統(tǒng)在校運(yùn)會(huì)及學(xué)科類競(jìng)賽活動(dòng)中的應(yīng)用。

4、智慧操場(chǎng)在中學(xué)學(xué)校體育中的影響分析

通過(guò)一年多的實(shí)際應(yīng)用，筆者認(rèn)為將AI智慧操場(chǎng)運(yùn)用于體育教學(xué)，既有優(yōu)勢(shì)，也有不足，下文探討智慧操場(chǎng)的影響和建議。

4.1、對(duì)學(xué)生體育興趣的影響

智慧操場(chǎng)通過(guò)提供豐富多樣的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目和個(gè)性化的運(yùn)動(dòng)方案，有效激發(fā)了學(xué)生的體育興趣；學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和需求選擇適合自己的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，并通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析了解自己的運(yùn)動(dòng)情況。初中階段男生的勝負(fù)欲及競(jìng)爭(zhēng)意識(shí)達(dá)到空前的高度，每周、每月風(fēng)云榜的更新輪換促使學(xué)生更加主動(dòng)地參與體育活動(dòng)。例如，學(xué)生個(gè)體參與需求各異，尤其對(duì)于男生而言，體育參與興趣呈現(xiàn)多元化趨勢(shì)，體育教師通過(guò)利用智慧體育系統(tǒng)，對(duì)學(xué)生的體育參與需求進(jìn)行有效分析，科學(xué)化評(píng)價(jià)學(xué)生的體育參與需求，制定個(gè)性化學(xué)習(xí)方案。

4.2、對(duì)學(xué)生運(yùn)動(dòng)技能的影響

智慧操場(chǎng)通過(guò)提供準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)軌跡和數(shù)據(jù)分析功能，幫助學(xué)生更好地分析和改進(jìn)自己的運(yùn)動(dòng)技能；學(xué)生可以根據(jù)數(shù)據(jù)反饋了解自己的不足之處，并針對(duì)性地進(jìn)行練習(xí)和改進(jìn)，從而提高自己的運(yùn)動(dòng)技能水平。

4.3、對(duì)學(xué)生體質(zhì)健康的影響

智慧操場(chǎng)的使用數(shù)據(jù)顯示，我校在建成的一年半時(shí)間里，使用次數(shù)達(dá)到138075+，每日運(yùn)動(dòng)人數(shù)達(dá)到總?cè)藬?shù)的80%；中考項(xiàng)目中易操作、便捷的項(xiàng)目維持在700次以上；以八年級(jí)2217班某同學(xué)為例：引體向上從不及格—及格—良好—優(yōu)秀，單次最佳達(dá)25次，學(xué)生體質(zhì)明顯增強(qiáng)。

4.4、對(duì)教育資源優(yōu)化的影響

智慧操場(chǎng)通過(guò)引入先進(jìn)的科技手段，提高了教育資源的利用效率。學(xué)校教師可以根據(jù)學(xué)生的需求和場(chǎng)地情況靈活調(diào)整運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。同時(shí)，智慧操場(chǎng)還可以與學(xué)校的教育資源進(jìn)行連接，將體育與學(xué)科知識(shí)相融合，構(gòu)建本校獨(dú)有的體育教學(xué)體系，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

5、優(yōu)化策略和建議

5.1、加強(qiáng)智慧操場(chǎng)的宣傳和推廣

學(xué)校應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)智慧操場(chǎng)的宣傳和推廣，2024年的湘江新區(qū)人工智能+樣板校活動(dòng)，讓更多的學(xué)生和家長(zhǎng)、教育界同行了解，智慧操場(chǎng)的功能和優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，學(xué)校還可以組織相關(guān)觀摩活動(dòng)，或者體育學(xué)科公開課，擴(kuò)大智慧操場(chǎng)的影響力。第一，關(guān)注各類展示活動(dòng)。學(xué)校定期組織相關(guān)技術(shù)設(shè)備展示，邀請(qǐng)學(xué)校體育領(lǐng)域?qū)＜?、教師、地方教育部門工作人員等，參與到展示活動(dòng)中，提高智慧操場(chǎng)知名度，提高多元主體對(duì)智慧操場(chǎng)的重視程度。例如，對(duì)于相關(guān)技術(shù)使用方法、操作原理以及在體育教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用等進(jìn)行多方面展示，幫助更多人深入了解技術(shù)設(shè)備應(yīng)用原理。第二，組織相關(guān)公開課。學(xué)校通過(guò)組織體育公開課，邀請(qǐng)本校教師授課，利用智慧操場(chǎng)的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，關(guān)注相關(guān)實(shí)踐應(yīng)用，提高應(yīng)用效果。例如，在公開課組織過(guò)程中，邀請(qǐng)一線體育名師以及體育領(lǐng)域?qū)＜?，?duì)教學(xué)實(shí)踐中存在的問(wèn)題進(jìn)行解讀，幫助教師更好地開展后續(xù)教學(xué)活動(dòng)。

5.2、完善智慧操場(chǎng)的功能和服務(wù)

系統(tǒng)后臺(tái)應(yīng)該根據(jù)教師、學(xué)生、家長(zhǎng)的需求和反饋，不斷完善智慧操場(chǎng)的功能和服務(wù)。例如，增加更多的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、后臺(tái)針對(duì)肥胖、瘦小等體質(zhì)問(wèn)題應(yīng)有相應(yīng)的飲食配方及運(yùn)動(dòng)處方等科學(xué)、具體化的建議供學(xué)生學(xué)習(xí)選擇，加強(qiáng)操場(chǎng)范圍內(nèi)的安全監(jiān)控等。第一，促進(jìn)智慧操場(chǎng)功能多樣化。隨著學(xué)生的體育學(xué)習(xí)需求不斷增多，原有的相關(guān)智慧操場(chǎng)功能難以滿足學(xué)生更為多元的參與需求。因此，今后應(yīng)根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況，引入更多功能，結(jié)合學(xué)生以及家長(zhǎng)的需求，從而實(shí)現(xiàn)智慧操場(chǎng)功能的多樣性與針對(duì)性。在此過(guò)程中學(xué)校應(yīng)積極聯(lián)合相關(guān)智慧操場(chǎng)廠家，針對(duì)本校發(fā)展實(shí)際需求，實(shí)現(xiàn)智慧操場(chǎng)功能的定制化與多樣化，真正推動(dòng)學(xué)生全面發(fā)展。第二，教師應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管。體育教師作為教學(xué)活動(dòng)實(shí)施重要主體，同時(shí)在智慧操場(chǎng)使用過(guò)程中起到重要作用。根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況，教師應(yīng)將相關(guān)數(shù)據(jù)反饋給智慧操場(chǎng)系統(tǒng)，獲取相關(guān)內(nèi)容反饋，從而根據(jù)相關(guān)反饋內(nèi)容調(diào)整學(xué)生體育參與內(nèi)容、方式等。例如肥胖學(xué)生能夠幫助制定出更有針對(duì)性的減肥方案，實(shí)現(xiàn)科學(xué)減肥，提高學(xué)生的體質(zhì)健康水平。

5.3、加強(qiáng)體育教師和學(xué)生的培訓(xùn)

平臺(tái)方應(yīng)該配合學(xué)校加強(qiáng)對(duì)體育教師和部分使用者教職工的培訓(xùn)，提高教師的科技素養(yǎng)和操作能力；體育教師應(yīng)該了解智慧操場(chǎng)的使用方法和功能，并能夠?qū)⑵淙谌氲襟w育教學(xué)中，非體育類教師也能在繁忙的工作之余進(jìn)行體育鍛煉來(lái)緩解身心壓力。第一，平臺(tái)方應(yīng)定期組織進(jìn)校園宣講。針對(duì)相關(guān)新功能以及新方法，平臺(tái)方應(yīng)組織專業(yè)人員進(jìn)校園，針對(duì)當(dāng)前教師在使用智慧操場(chǎng)系統(tǒng)時(shí)面臨的突出問(wèn)題進(jìn)行解讀，幫助體育教師解答疑惑，提出相關(guān)實(shí)踐應(yīng)用方法。第二，提高教師自學(xué)能力。體育教師應(yīng)積極學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)使用方法，同時(shí)對(duì)于當(dāng)下智慧教學(xué)以及智慧體育設(shè)備進(jìn)行有效了解，把握相關(guān)實(shí)踐與理論研究動(dòng)態(tài)，自覺參與其中。因此，體育教師應(yīng)提高思想認(rèn)識(shí)，深刻認(rèn)識(shí)到加強(qiáng)自身學(xué)習(xí)對(duì)于推進(jìn)學(xué)生體育參與的重要意義。

6、結(jié)語(yǔ)

在新課標(biāo)背景下，AI智慧操場(chǎng)在中學(xué)體育教育中的應(yīng)用具有重要意義。通過(guò)引入先進(jìn)的科技手段，智慧操場(chǎng)能夠?yàn)閷W(xué)生提供更加科學(xué)、高效的體育訓(xùn)練環(huán)境，有助于提高學(xué)生的體育興趣、運(yùn)動(dòng)技能和體質(zhì)健康水平，同時(shí)助力體質(zhì)健康監(jiān)測(cè)及體育中考，智慧操場(chǎng)還能夠提高教育資源的利用效率，實(shí)現(xiàn)“學(xué)、練、賽、評(píng)”的有機(jī)結(jié)合。因此，學(xué)校應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)智慧操場(chǎng)的宣傳和推廣，后臺(tái)應(yīng)不斷完善其功能和服務(wù)，并加強(qiáng)體育教師和學(xué)生的培訓(xùn)，以更好地發(fā)揮智慧操場(chǎng)在中學(xué)體育教育中的作用。

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基金項(xiàng)目：長(zhǎng)沙市芙蓉區(qū)教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題：初中體育數(shù)字化教學(xué)改革研究，編號(hào)：FJK202415。

作者簡(jiǎn)介：吳蔥（1994-），女，漢族，湖南婁底人，本科，中小學(xué)二級(jí)教師，研究方向：中小學(xué)智慧體育；

肖勛（1992-），男，漢族，湖南瀏陽(yáng)人，本科，中小學(xué)二級(jí)教師，研究方向：中小學(xué)智慧體育；

通訊作者：陳亞（1993-），女，漢族，湖南常德人，研究生，中小學(xué)二級(jí)教師，研究方向：中小學(xué)智慧體育。