【摘 要】為了推進北京市中小學(xué)校體育教育工作的深化改革，本研究基于北京市教育大數(shù)據(jù)創(chuàng)新應(yīng)用案例，深入分析了智慧體育在促進中小學(xué)生體質(zhì)健康方面的積極作用。北京市中小學(xué)校積極探索利用智慧體育系統(tǒng)提高教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量；致力于構(gòu)建多元化的教學(xué)課程資源體系；通過大數(shù)據(jù)的精準分析，實現(xiàn)大規(guī)模的個性化教學(xué)和過程性評價；加強家校合作，共同推動體育教學(xué)改革。本研究詳細闡述了北京市在智慧體育實踐方面取得的顯著成果，為體育教育的創(chuàng)新提供了范例。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字轉(zhuǎn)型；智慧體育；體質(zhì)健康；數(shù)字化環(huán)境；教學(xué)改革

【中圖分類號】G434 【文獻標志碼】A

【論文編號】1671-7384（2024）08-033-03

研究背景

學(xué)校體育教育工作，包括體育教學(xué)及評價等環(huán)節(jié)，是新時代教育教學(xué)改革的重要組成部分。它不僅是實施五育并舉、全面育人的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是提升學(xué)生綜合素質(zhì)的重要途徑。

2021年12月9日，《北京市義務(wù)教育體育與健康考核評價方案》發(fā)布，明確提出了“無體育不教育”的核心理念。此次體育與健康考核評價改革，強調(diào)了過程性考核的積累，提高了其分值并加大了過程性考核的權(quán)重，其核心在于培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。

2022年4月，教育部發(fā)布了《義務(wù)教育體育與健康課程標準（2022年版）》，對體育課程提出了新的要求，強調(diào)合格性，弱化選拔性，強化過程性；重點關(guān)注運動密度、運動負荷、運動安全，鼓勵學(xué)生積極參與。因此，與時俱進地推進學(xué)校體育教育工作的深化改革，確保體育教學(xué)活動緊跟國家政策導(dǎo)向，適應(yīng)時代需求，不僅是為了滿足學(xué)生個體身心健康的需要，更是為了培養(yǎng)具有良好體育習(xí)慣、終身體育能力和健全人格的新時代公民，也有助于真正實現(xiàn)體育教育在國民健康素質(zhì)教育中的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性地位。

我國中小學(xué)校體育教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)

我國中小學(xué)生的身體素質(zhì)和健康狀況面臨不少挑戰(zhàn)，體育課程教學(xué)的學(xué)科價值及其深遠意義需要進一步挖掘和彰顯。目前，大多數(shù)中小學(xué)的體育教學(xué)活動仍然依賴于傳統(tǒng)的教學(xué)模式，學(xué)生課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量很大程度上依賴于教師的經(jīng)驗觀察和主觀評價，缺少具體數(shù)據(jù)作為參考。這限制了我們對運動成果的精準監(jiān)測，也難以將體育教學(xué)的相關(guān)環(huán)節(jié)進行科學(xué)量化。

體育教學(xué)過程中的數(shù)據(jù)記錄、量化、分析及監(jiān)督工作存在諸多困難，通常依賴人工操作，導(dǎo)致數(shù)據(jù)統(tǒng)計與整理效率較低。由于缺乏對學(xué)生體質(zhì)的動態(tài)數(shù)據(jù)，故教師難以實時監(jiān)測和評估每位學(xué)生的體育鍛煉情況和健康狀況，在進行差異性分析時缺乏數(shù)據(jù)支持，難以全面、深入地掌握每位學(xué)生的體質(zhì)狀況。這導(dǎo)致體育教師往往只能為全體學(xué)生提供普遍的體育鍛煉指導(dǎo)，而難以提供針對每位學(xué)生具體體質(zhì)情況的個性化指導(dǎo)。

在學(xué)生鍛煉指導(dǎo)方面，體育教師難以僅憑肉眼觀察到每位學(xué)生的運動細節(jié)和潛在動作問題，這限制了針對性指導(dǎo)的深入。此外，由于難以充分發(fā)掘和發(fā)展學(xué)生的特長與優(yōu)勢，故體育教學(xué)難以實現(xiàn)精準教學(xué)和因材施教。

缺乏有趣的運動場景和教師科學(xué)指導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)生參與度不高；缺乏綜合體質(zhì)數(shù)據(jù)分析指導(dǎo)，學(xué)生無法根據(jù)自身體能水平進行針對性的家庭體育鍛煉。家長對孩子課內(nèi)外運動情況了解不足，家校難以有效協(xié)同監(jiān)督學(xué)生運動質(zhì)量。為了實現(xiàn)全方位育人的目標，滿足新時代對我國學(xué)校體育的新期待，有必要對傳統(tǒng)的體育教育模式進行改革。

智慧體育推動中小學(xué)生體質(zhì)健康發(fā)展

在教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的大背景下，體育教育的“學(xué)、練、賽、評”等環(huán)節(jié)迫切需要引入前沿技術(shù)，以適應(yīng)新時代對體育教學(xué)提出的新要求。2019年9月2日，《體育強國建設(shè)綱要》正式頒布，其中明確提出：“加大科技投入力度，全面加強科學(xué)訓(xùn)練，提高競技體育綜合競爭力”“要運用人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)，推進全民健身智慧化發(fā)展”[1]。這表明，前沿技術(shù)對體育的支持已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略，對于構(gòu)建我國體育強國地位具有著至關(guān)重要的戰(zhàn)略意義。

智慧體育是綜合運用各類新興技術(shù)，通過整合體育及相關(guān)領(lǐng)域資源，提升體育服務(wù)品質(zhì)、構(gòu)建體育生態(tài)、推動體育產(chǎn)業(yè)升級換代的綜合性工程[2]。智慧體育將為體育新課程標準提供堅實的技術(shù)支撐，對促進學(xué)生體質(zhì)健康具有積極的推動作用，有助于促進學(xué)生全面發(fā)展[3]。在數(shù)字化背景下的智慧體育，能夠拓展學(xué)生體育學(xué)習(xí)的時間和空間，實現(xiàn)實時采集學(xué)生體育課堂運動數(shù)據(jù)與運動狀態(tài)的科學(xué)監(jiān)測。這有助于教師及時掌握學(xué)生的身體健康狀況，滿足學(xué)生個性化發(fā)展需求，促進學(xué)生健康成長[4]。

北京市中小學(xué)校智慧體育發(fā)展路徑

1.智慧體育系統(tǒng)協(xié)助教師提升教學(xué)質(zhì)量

智慧體育系統(tǒng)不僅能夠精準評估學(xué)生的身體素質(zhì)與健康狀況，還可為每位學(xué)生個性化定制體育教育計劃及健康管理方案，促進學(xué)生的身心健康發(fā)展與綜合素質(zhì)提升。它促進了體育課程資源的共享與優(yōu)化配置，為學(xué)生的自主鍛煉與個性化學(xué)習(xí)提供更多選項。智慧體育系統(tǒng)化管理與自主測評機制使教學(xué)內(nèi)容能依據(jù)學(xué)生的個性化需求，設(shè)計差異化訓(xùn)練內(nèi)容。

智慧體育系統(tǒng)實現(xiàn)了對學(xué)生體育課程參與、體質(zhì)監(jiān)測、健康檔案及體育考試成績等多維度信息的一站式管理，顯著提升體育教育的管理水平與服務(wù)質(zhì)量。通過深度融合大數(shù)據(jù)分析與AI技術(shù)，智慧體育系統(tǒng)協(xié)助體育學(xué)科實現(xiàn)對學(xué)生個體差異的教學(xué)適應(yīng)性，實現(xiàn)數(shù)字化、高品質(zhì)的因材施教。

2.構(gòu)筑高品質(zhì)的體育教學(xué)課程資源平臺

體育教學(xué)資源是保障學(xué)校體育課程順利開展的關(guān)鍵，直接影響到體育教學(xué)工作的實施效果。建設(shè)豐富與完善的課程體系，構(gòu)建體育教學(xué)特色校本資源庫，共享高品質(zhì)教學(xué)資源，形成“一課一包”，有助于學(xué)生便捷迅速地獲取體育學(xué)習(xí)資源與素材，有效解決體育教學(xué)資源匱乏及分配不均的問題。

許多課程資源具備重播、慢動作、放大、定格等多樣化功能，可從多個維度和視角解析指導(dǎo)技術(shù)動作，清晰、直觀、生動地展現(xiàn)技術(shù)動作的細節(jié)、要素、重點和難點，可協(xié)助學(xué)生快速全面地掌握動作技巧。

3.基于多維度數(shù)據(jù)的精準分析與過程性評價

精準分析和過程性評價有助于教師深入了解學(xué)生在課堂、測試及課外活動中的運動表現(xiàn)，全面掌握學(xué)生在不同維度上的運動能力，有針對性地調(diào)整優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容與方法，科學(xué)指導(dǎo)學(xué)生運動鍛煉。

結(jié)合運動數(shù)據(jù)分析，教師能更深入、及時了解學(xué)生體質(zhì)狀況，設(shè)計個性化、差異化教學(xué)指導(dǎo)方案，提供有針對性的運動指導(dǎo)。全面綜合的評價方式有助于實現(xiàn)體育學(xué)習(xí)目標，對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)起到積極推動作用。

4.深化家校協(xié)同育人工作的持續(xù)推進與發(fā)展

學(xué)校體育與健康課程面向全體學(xué)生，家庭體育鍛煉能有效補充學(xué)校個性化培養(yǎng)方面的不足。學(xué)生的體育運動意識和習(xí)慣受家長對體育運動重視程度影響。家長對孩子體育運動的關(guān)注有助于減輕學(xué)習(xí)負擔(dān)。如果家長能便捷獲取學(xué)生體育運動相關(guān)數(shù)據(jù)，將提高對孩子體育運動的關(guān)注度。

體育家校共育是促進學(xué)生體質(zhì)健康、培養(yǎng)體育核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。學(xué)校體育教育工作應(yīng)深入家庭，及時同步學(xué)生體育鍛煉數(shù)據(jù)給家長，以數(shù)據(jù)支持家校緊密協(xié)同，共同指導(dǎo)學(xué)生科學(xué)鍛煉、健康成長。

數(shù)字化背景下北京市智慧體育典型實踐案例

北京市正澤學(xué)校秉承“全面發(fā)展，優(yōu)先關(guān)注體育”的核心理念，致力于促進學(xué)生身心健康和全面發(fā)展。學(xué)校創(chuàng)新研發(fā)智慧體育系統(tǒng)，融入趣味游戲元素，激發(fā)學(xué)生自主鍛煉的熱情。智慧體育系統(tǒng)通過云協(xié)同環(huán)境捕捉運動數(shù)據(jù)，與標準動作模型比對，為學(xué)生提供動作矯正建議，并持續(xù)監(jiān)控學(xué)生的矯正進展，及時提醒。同時，智慧體育系統(tǒng)詳細記錄學(xué)生的成長檔案，對體育教學(xué)潛在風(fēng)險進行體能分類。根據(jù)學(xué)生歷史健康數(shù)據(jù)提供個性化調(diào)整建議。學(xué)校還對體育器械建立檔案，定期檢查，確保運動安全。智慧體育系統(tǒng)全面統(tǒng)計分析學(xué)生運動情況，構(gòu)建學(xué)生和教師畫像，助力提升體育成績。智慧體育系統(tǒng)自動錄入體測數(shù)據(jù)，如身高、體重、肺活量和跳繩成績等，為教學(xué)評價提供精準數(shù)據(jù)支持。通過構(gòu)建個人畫像，智慧體育系統(tǒng)幫助學(xué)生和家長深入了解學(xué)生身體狀況和運動能力，提供針對性指導(dǎo)。學(xué)校提供從校級到個人層面的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，定位問題數(shù)據(jù)負載人群，為個性化指導(dǎo)提供依據(jù)。同時，學(xué)校自主研發(fā)特色體能訓(xùn)練項目和12項特色體育課程，通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù)評估訓(xùn)練方案的有效性，篩選最優(yōu)方案形成體育教學(xué)資源包。

北京匯文中學(xué)遵循新時代體育工作改革政策和體育與健康新課程標準等相關(guān)規(guī)定，專注于競技體育、體育教學(xué)和智慧體育三大領(lǐng)域。學(xué)校運用人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)進行體育工作改進和實踐探索。秉承“教會、勤練、常賽”的教育理念，構(gòu)建了一體化的“學(xué)、練、賽、評”教學(xué)模式，形成了以智慧化、數(shù)字化、信息化為基礎(chǔ)的體育育人及評價新模式。學(xué)校充分利用智慧感知、機器視覺等技術(shù)采集和分析學(xué)生運動數(shù)據(jù)，通過人機實時交互、智慧測評等方式，致力于解決傳統(tǒng)體育教學(xué)中的“難量化、難記錄、難監(jiān)督、難分析”問題。結(jié)合競賽打榜等多種智慧化應(yīng)用方式，激發(fā)學(xué)生運動興趣。課前，教師依托優(yōu)質(zhì)教育資源，靈活設(shè)計教學(xué)內(nèi)容；課中，利用智慧教學(xué)設(shè)備實時監(jiān)測學(xué)生心率，防范運動風(fēng)險，并根據(jù)學(xué)生運動情況調(diào)整教學(xué)策略，實現(xiàn)精準教學(xué)；課后，智慧體育系統(tǒng)自動生成學(xué)生個人報告和班級報告，協(xié)助教師掌握學(xué)情，評估教學(xué)效果，提升課堂教學(xué)質(zhì)量。學(xué)?；谖锫?lián)網(wǎng)攝像頭和人工智能運動視覺算法，實現(xiàn)操場智慧化改造，構(gòu)建“安全、有趣、智慧、高效”的體育運動環(huán)境，滿足師生在教學(xué)、運動、測試、監(jiān)測、家校共育、健康大數(shù)據(jù)等多元場景的應(yīng)用需求，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和運動熱情。

北京市海淀區(qū)萬泉小學(xué)自主研發(fā)“體教通”小程序，自主定義體育鍛煉指南，組織學(xué)生參與鍛煉活動和體育文化節(jié)等活動。學(xué)校借助智慧體育課堂系統(tǒng)，將教學(xué)活動中的教、學(xué)、練、評、測等環(huán)節(jié)有機結(jié)合。在課前，教師利用智慧監(jiān)測與數(shù)據(jù)采集功能，全面掌握學(xué)生情況，完成個性化教學(xué)指導(dǎo)。在課中，師生可通過運動手環(huán)、iPad終端實時查看學(xué)生運動心率，教師通過實時數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)并調(diào)整異常情況，確保運動安全。終端數(shù)據(jù)覆蓋個人、班級、學(xué)校層面，滿足監(jiān)管和報告需求。課程結(jié)束后，教師利用大數(shù)據(jù)查看學(xué)生運動排名和運動詳情，輔助教師分析和優(yōu)化教學(xué)設(shè)計。學(xué)校為每位學(xué)生定制運動處方，幫助學(xué)生有針對性地訓(xùn)練。家長可查看學(xué)生運動數(shù)據(jù)，反饋鍛煉成果。智慧體育系統(tǒng)自動生成補償性鍛煉方案，推送給鍛煉不足的學(xué)生。學(xué)校部署運動負荷監(jiān)測系統(tǒng)，服務(wù)全校學(xué)生，監(jiān)測學(xué)生的心率、鍛煉密度、鍛煉強度等關(guān)鍵指標。

結(jié)束語

人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)與體育教育的深度融合，不僅對提升體育教師的教學(xué)能力、專業(yè)素養(yǎng)產(chǎn)生了深遠影響，而且為深化教學(xué)革新，構(gòu)建更為科學(xué)高效的體育與健康課程教學(xué)模式提供了堅實支撐。在當前“人工智能+”持續(xù)深入推進的背景下，智慧體育在體育課堂中將發(fā)揮越來越關(guān)鍵的作用。

總體來看，信息技術(shù)與體育教育的深度融合，不僅能提升體育教學(xué)的質(zhì)量和效率，還能為體育教育的創(chuàng)新和變革提供新的思路和策略。在未來的發(fā)展中，我們應(yīng)更加重視前沿技術(shù)在體育教育中的深化應(yīng)用，以促進體育教育的可持續(xù)發(fā)展。

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編 輯：馮安華