“智慧體育”在小學(xué)體育課堂教學(xué)中的應(yīng)用

【摘要】“智慧體育”通過科學(xué)監(jiān)測(cè)學(xué)生的生理指標(biāo)、捕捉學(xué)生的技術(shù)動(dòng)作，再以數(shù)字化的數(shù)據(jù)、圖表和動(dòng)作成像等方式清晰地呈現(xiàn)學(xué)生在課堂中的各項(xiàng)指標(biāo)和運(yùn)動(dòng)過程，突破了小學(xué)體育課堂教學(xué)中遇到的諸多阻礙，推進(jìn)了小學(xué)體育教學(xué)高質(zhì)量發(fā)展?！娟P(guān)鍵詞】教育數(shù)字化；智慧體育；小學(xué)生；體育課堂“教育信息化教學(xué)應(yīng)用實(shí)踐共同體”項(xiàng)目在2021年明確提出圍繞智能體育問題領(lǐng)域進(jìn)行研究。隨著5G技術(shù)的廣泛應(yīng)用和信息化水平的高速發(fā)展，在國(guó)家大力推進(jìn)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(jìn)校園[1]，以它的優(yōu)越性解決了小學(xué)體育課堂教學(xué)中遇到的諸多阻礙，推進(jìn)了小學(xué)體育教學(xué)高質(zhì)量發(fā)展。“智慧體育”能夠科學(xué)監(jiān)測(cè)學(xué)生的生理指標(biāo)、精準(zhǔn)捕捉學(xué)生的技術(shù)動(dòng)作，再以數(shù)字化的數(shù)據(jù)、圖表、動(dòng)態(tài)視頻等方式清晰地呈現(xiàn)學(xué)生課堂教學(xué)中的各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)指標(biāo)和技術(shù)動(dòng)作[2]，保障課堂的安全性，讓體育教學(xué)過程“數(shù)據(jù)化、可視化、精準(zhǔn)化”。讓體育課堂可以做到科學(xué)監(jiān)測(cè)，精準(zhǔn)教學(xué)；智能測(cè)試，減負(fù)增效；以賽促練，以練促學(xué)；高效評(píng)價(jià)，生生有檔；家校共育，共同成長(zhǎng)?？茖W(xué)監(jiān)測(cè)，精準(zhǔn)教學(xué)1.智能臂帶讓教學(xué)過程“數(shù)據(jù)化、可視化、精準(zhǔn)化”學(xué)生在佩戴智能臂帶時(shí)，通過動(dòng)態(tài)心率傳感器可以監(jiān)測(cè)學(xué)生運(yùn)動(dòng)全過程中的心率變化，幫助教師精準(zhǔn)了解全班學(xué)生運(yùn)動(dòng)時(shí)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(duì)不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目學(xué)生的心率反饋來調(diào)整相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)負(fù)荷。例如，開展奔跑類教學(xué)內(nèi)容時(shí)根據(jù)學(xué)生運(yùn)動(dòng)心率普遍過高的情況，把控練習(xí)的間歇時(shí)間，調(diào)整練習(xí)的次數(shù)和密度。利用智能臂帶呈現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)還可以讓教師觀察到哪些學(xué)生認(rèn)真練習(xí)，哪些學(xué)生不夠積極，進(jìn)而對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)鼓勵(lì)和及時(shí)督促，做到精準(zhǔn)教學(xué)。2.“智慧操場(chǎng)”助力科學(xué)測(cè)試、智能分析“智慧操場(chǎng)”系統(tǒng)，是分別在學(xué)校操場(chǎng)的短跑、立定跳遠(yuǎn)、實(shí)心球、跳繩、坐位體前屈、仰臥起坐、引體向上等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的活動(dòng)區(qū)域，安裝相應(yīng)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(shù)，對(duì)學(xué)生的測(cè)試數(shù)據(jù)、技術(shù)動(dòng)作、運(yùn)動(dòng)過程等信息實(shí)時(shí)采集分析、評(píng)測(cè)與指導(dǎo)[3]。通過AI智能攝像頭可以精準(zhǔn)快速采集學(xué)生運(yùn)動(dòng)過程數(shù)據(jù)，通過智能語音交互功能提醒學(xué)生做好準(zhǔn)備，提示學(xué)生是否有違規(guī)動(dòng)作。通過AI智能攝像頭還可以回放還原學(xué)生的完整運(yùn)動(dòng)過程，剖析技術(shù)動(dòng)作，智能分析運(yùn)動(dòng)過程，在技術(shù)動(dòng)作上給出提升的建議[4]。教師可以根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)，在平板電腦上截取學(xué)生的技術(shù)動(dòng)作畫面，讓學(xué)生自行觀察，給予學(xué)生針對(duì)性指導(dǎo)，便于學(xué)生課上及時(shí)糾正與提升。智能體測(cè)，減負(fù)增效每年學(xué)校都要在秋季學(xué)期進(jìn)行全校范圍的學(xué)生體質(zhì)健康測(cè)試和上報(bào)工作。傳統(tǒng)的測(cè)試辦法既耽誤學(xué)生的體育課時(shí)，影響課程進(jìn)度，又增加了體育教師的工作負(fù)擔(dān)，并且由于測(cè)試環(huán)境和測(cè)試人員的不固定，數(shù)據(jù)也難以保證準(zhǔn)確性[5]。運(yùn)用“智慧體育”進(jìn)行測(cè)試能夠提高測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，減輕教師和學(xué)生的負(fù)擔(dān)，提升體育課的教學(xué)效率。測(cè)試過后，體育教師可以根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)的多維度分析，制定個(gè)性化和針對(duì)性的體測(cè)運(yùn)動(dòng)處方，在之后的體育課中幫助學(xué)生做到相應(yīng)的提升。以賽促練，以練促學(xué)1.“智慧操場(chǎng)”系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)學(xué)、練、賽一體化利用運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的AI智能攝像頭，學(xué)生課下可以根據(jù)語音提示自主進(jìn)行練習(xí)和測(cè)試，完成練習(xí)后AI智能攝像頭會(huì)通過語音播報(bào)測(cè)試的數(shù)據(jù)和技術(shù)動(dòng)作的點(diǎn)評(píng)。例如，測(cè)試50m跑時(shí)，學(xué)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(huì)被語音召回，學(xué)生沖過終點(diǎn)完成測(cè)試后會(huì)播報(bào)測(cè)試成績(jī)，點(diǎn)評(píng)技術(shù)動(dòng)作。整個(gè)測(cè)試流程極為簡(jiǎn)單，可以有效地促進(jìn)學(xué)生對(duì)技能的掌握。2.“智慧體育”助力校園體育活動(dòng)開展“智慧體育”的引進(jìn)提升了學(xué)生參與各類校園體育活動(dòng)的積極性，讓學(xué)生的參與度和活動(dòng)的質(zhì)量明顯提升。例如，小學(xué)開展的跳繩比賽以往要依靠人工計(jì)數(shù)，而計(jì)數(shù)教師有限，每班只能部分學(xué)生參加，現(xiàn)在利用智能跳繩設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，大幅地提升了比賽效率，節(jié)省了人力，而且全班同學(xué)都可以參賽，這顯著地提升了學(xué)生的積極性，提高了活動(dòng)的影響力，實(shí)現(xiàn)了通過開展校園比賽激勵(lì)學(xué)生練習(xí)。3.“智慧體育”助推校隊(duì)科學(xué)訓(xùn)練智能臂帶讓校隊(duì)訓(xùn)練實(shí)時(shí)可控，通過運(yùn)用智能臂帶可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)隊(duì)員運(yùn)動(dòng)心率，科學(xué)調(diào)節(jié)訓(xùn)練課的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷和運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。根據(jù)數(shù)據(jù)反饋教練可以看出哪些隊(duì)員運(yùn)動(dòng)量過大了需要及時(shí)調(diào)整、哪些隊(duì)員運(yùn)動(dòng)量還不足需要適當(dāng)增加，此外，通過數(shù)據(jù)呈現(xiàn)還可以判斷出隊(duì)員訓(xùn)練時(shí)的投入狀態(tài)。采用AI智能攝像頭進(jìn)行體能練習(xí)，每次練習(xí)都會(huì)留有數(shù)據(jù)、視頻記錄，成為隊(duì)員體能訓(xùn)練資料，教練可以根據(jù)訓(xùn)練資料制定個(gè)性化的訓(xùn)練計(jì)劃，讓體能訓(xùn)練課更高效、更有質(zhì)量。高效評(píng)價(jià)，生生有檔“智慧體育”記錄了學(xué)生的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，形成了學(xué)生多維度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，讓體育課的評(píng)價(jià)不僅僅局限于單次的技能測(cè)評(píng)，學(xué)生整體的運(yùn)動(dòng)心率、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)負(fù)荷、練習(xí)與測(cè)試的完成情況等數(shù)據(jù)都會(huì)成為學(xué)生評(píng)價(jià)的指標(biāo)和依據(jù)，讓體育課的評(píng)價(jià)呈現(xiàn)多維度。通過“智慧體育”的應(yīng)用，在體育課中學(xué)生數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)，依據(jù)這些數(shù)據(jù)體育教師在課中就可以對(duì)每名學(xué)生的每組動(dòng)作做出準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)，實(shí)時(shí)調(diào)整個(gè)人、小組甚至全班學(xué)生的練習(xí)內(nèi)容、練習(xí)次數(shù)、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。“智慧體育”的班級(jí)數(shù)據(jù)橫向?qū)Ρ裙δ芤渤蔀榻處熢u(píng)價(jià)的有效途徑，班級(jí)體育課和體質(zhì)達(dá)標(biāo)測(cè)試的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)在年級(jí)、全校數(shù)據(jù)中的排名無形中也成為評(píng)價(jià)教師授課水平的一個(gè)重要依據(jù)。通過學(xué)生運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期收集積累，形成了學(xué)生的運(yùn)動(dòng)檔案，便于了解學(xué)生每個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)水平，觀察學(xué)生的成長(zhǎng)變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生階段和長(zhǎng)期的運(yùn)動(dòng)評(píng)價(jià)。家校共育，共同成長(zhǎng)通過“智慧體育”收集的學(xué)生數(shù)據(jù)可以讓家長(zhǎng)準(zhǔn)確地觀察到學(xué)生課上、課下的運(yùn)動(dòng)狀況，認(rèn)識(shí)到學(xué)生的運(yùn)動(dòng)優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，根據(jù)數(shù)據(jù)反饋課后可以優(yōu)勢(shì)拔高、劣勢(shì)補(bǔ)強(qiáng)。在優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目上可以通過參加校隊(duì)、市隊(duì)、省隊(duì)等做精做強(qiáng)，劣勢(shì)項(xiàng)目也可以通過參加學(xué)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(xué)生運(yùn)動(dòng)方面的興趣方向，學(xué)校通過推送各種親子互動(dòng)的運(yùn)動(dòng)資源，指導(dǎo)學(xué)生居家開展特色親子互動(dòng)體育活動(dòng)，讓學(xué)生既能實(shí)現(xiàn)課下鍛煉又能增進(jìn)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(xué)