蔡筱燁
在傳統(tǒng)教學模式下,教師在的時間精力有限,但是AI技術(shù)輔助教學的出現(xiàn),大大地方便了學生和教師,可以隨時隨地的進行學習和授課,也可以解決專業(yè)教師或場地欠缺的問題。而且,人工智能為個體學習者選擇適宜的慕課、混合式學習等個性化學習模式提供了可能,也可通過大量的數(shù)據(jù)分析為學生進行更好的運動指導和監(jiān)督。在大學體育課堂教學中,教師應(yīng)轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的教學觀念,將人工智能技術(shù)與之結(jié)合運用,促進實際發(fā)展,從整體上提高教學的效率和質(zhì)量,促進學生有效學習和身心健康。
1 研究背景
1.1 前言
在信息科技快速發(fā)展的當下,人工智能技術(shù)發(fā)展應(yīng)用于多個領(lǐng)域,包括體育領(lǐng)域。例如,越來越多的人在運動時,通過穿戴智能的設(shè)備,使之追蹤檢測到個人心率,BMI等體質(zhì)指標,從而不斷地改善調(diào)節(jié)機能狀況,追求更加健康的身體與生活方式,為人們的生活帶來便利;再例如,鷹眼系統(tǒng)促進比賽公平公正;通過智能系統(tǒng)對先進技戰(zhàn)術(shù)進行分析,提取精華部分,再結(jié)合人類學習規(guī)律,對體育訓練與競賽進行指導;將運動員的信息匯集分析,追蹤成材軌跡,體現(xiàn)優(yōu)秀運動員的人格特質(zhì)和共同品質(zhì),為各類項目運動員設(shè)計出更為科學的訓練計劃。而在體育教學中,傳統(tǒng)的大學體育課堂教學,與學生的互動性較低,一味的輸出,導致學生運動興趣下降,參與度減少,強身健體的效果大打折扣。這也就要求我們,應(yīng)當運用人工智能技術(shù)來輔助體育教學,調(diào)動學生學習積極性,促進學生更深入的理解和學習,豐富教學內(nèi)容,提高教學質(zhì)量。
1.2 人工智能技術(shù)釋義與發(fā)展
人工智能(Artificial Intelligence),英文縮寫為AI,計算機科學的一個分支。人工智能技術(shù)與各類領(lǐng)域相結(jié)合,幫助其領(lǐng)域發(fā)展更為創(chuàng)新與成熟化。那么對于體育教學來說,我們就應(yīng)當用更為智能的方式去進行體育教學,在人工智能的平臺上,把人工智能與體育教學相結(jié)合,將教師與學生進行對接,更新教育資源結(jié)構(gòu)、教學反饋和評價機制,形成多層次、多領(lǐng)域的新型“人工智能+體育教學”教學系統(tǒng)。
2 研究方法
2.1 文獻資料法
為滿足本文需要,從學術(shù)文獻數(shù)據(jù)庫中綜合查閱相關(guān)文獻,調(diào)查已有研究成果,探究人工智能技術(shù)在大學體育課程中的應(yīng)用;明確相關(guān)概念,梳理研究綱程,為本研究提供參考依據(jù),奠定理論基礎(chǔ)。
2.2 專家訪談法
通過面對面、網(wǎng)絡(luò)等聯(lián)系方式,針對本文所涉及的研究領(lǐng)域的專家進行了咨詢和訪問,了解和掌握有關(guān)體育與人工智能在教學和技術(shù)等方面的相關(guān)知識,為本文內(nèi)容提供了重要的研究基礎(chǔ)。
2.3 數(shù)理統(tǒng)計法
本文運用Excel對所取得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和整理,并對統(tǒng)計的結(jié)果進行查驗和分析,便于進行進一步的分析歸納和總結(jié)。
3 結(jié)果分析
3.1 多媒體輔助教學
運用多媒體,將文本數(shù)據(jù)、教學詳盡內(nèi)容,直觀完整地呈現(xiàn)給學生,生動形象的視頻、音頻輔助學生更好的理解和學習;還可以通過數(shù)據(jù)的傳輸,隨時隨地的讓學生和教師進行學習和授課,大大彌補了以往教學形式的不足,優(yōu)化教學效果,促進學習效率及教學質(zhì)量的提升。通過一系列的教學輔助手段從課前延伸到課后,時間自由的大學生,將課余時間合理安排,促進了教與學的發(fā)展。
3.2 微課與課程結(jié)合
目前,教學發(fā)展的領(lǐng)域當中,微課作為一種新型的教學手段,吸引了各類教師將其應(yīng)用于課堂學習當中。在教學實踐當中,現(xiàn)代信息技術(shù)、多媒體互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與課堂教學相結(jié)合的綜合性教學模式深受好評。對于體育教學,教師可以不止停留于學校的教學當中,還可以讓學生在家或者課下閑余時間進行學習。例如,翻轉(zhuǎn)課堂,教師將學習內(nèi)容提前發(fā)給學生,讓學生先做好預(yù)習工作,帶著問題來進行課堂授課與學習,促進學生對技術(shù)動作的深刻理解和把握,尊重了個體差異,這樣不僅可以更高效的完成教學任務(wù)還提高了教學的質(zhì)量。
3.3 虛擬現(xiàn)實技術(shù)
由于體育運動的特殊性,以及學校經(jīng)費與設(shè)施的有限、室內(nèi)的體育館及體育設(shè)備不全、學生人數(shù)較多,場地擁擠、戶外上課受限于天氣、疾病疫情等問題的出現(xiàn)都會影響到體育教學的進展,那么就可以利用虛擬現(xiàn)實的先進技術(shù)來模擬課堂教學,運用驅(qū)動合成立體聲音,視覺跟蹤與視覺感應(yīng)點技術(shù)映現(xiàn)出真實畫面,對人體感官各種電信號的刺激,讓學生如同在真實課堂下去學習體育知識。例如,在學習健美操基本動作時,教師可以通過觸摸擺動影像學生的手、腳、胯部等部位來刺激肢體感應(yīng)進而來更正錯誤動作,增加正確印象。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于體育教學,可以更好的彌補傳統(tǒng)交互式教學模式的不足,打破時間和空間的限制,確保學生的安全,激發(fā)學生參與學習和活動的熱情度,使學生更全神貫注的進行體育知識與技能的吸收,并且較長時間的記憶可以加深對體育動作的理解和應(yīng)用,也有助于學生未來的身心發(fā)展。
3.4 視頻錄像技術(shù)
體育課程主要是以實踐為主,對于知識的吸收效果,主要還是以實踐動作來傳達體現(xiàn),那么就需要學生進行多次的練習和糾錯,來形成動力定型,接近所需的標準,最終達到自動化熟練階段。但在實際教學過程中,不同的老師的技術(shù)水平、授課能力參差不齊、實踐經(jīng)驗的不足、課堂精力有限、動作示范的標準程度等問題也會導致學生動作不規(guī)范或者將不正確的動作反復(fù)練習,達不到預(yù)期的運動效果。教師可以運用視頻錄像技術(shù),在課后將授課視頻進行反復(fù)研磨,找出實際問題,在下節(jié)課中進行糾錯和更正,提高教學質(zhì)量;還可以將視頻發(fā)給學生,讓學生在視頻中尋找出個人問題,將動作進行更標準規(guī)范化的更正學習,提高動作熟練掌握度;例如,以功夫扇為例,“蘇秦背劍”動作相對較復(fù)雜,學生完整掌握動作還稍有困難,就更不要說要求將動作完全標準化了。對此,教師可以將標準動作視頻與學生完成動作的視頻一并發(fā)給學生,反復(fù)觀看,自行對比糾錯和更正,調(diào)動學習積極性,提高學生主動性。
3.5 運動軟件、穿戴設(shè)備
人工智能設(shè)備的出現(xiàn),為學校和學生帶來了便利,也大大減輕了體育教師的工作量。例如,在運動會的徑賽項目中,教師無須參與到成績的記錄當中去,僅可對最終數(shù)據(jù)進行確認,減少錯誤率,還可以讓學生直觀看到自己的運動成績,爭分奪秒的參與比賽,更有激情和熱血。又例如,學??梢耘c軟件公司合作,研發(fā)出符合本校的體育運動系統(tǒng),如“體質(zhì)監(jiān)測”“運動會成績編排管理”等,來提高工作的效率;或者通過軟件去讀學生四年體測數(shù)據(jù)的分析結(jié)果,讓學生直觀地感受到體育帶給身體各機能的益處變化,同時還可有針對性地對學生進行運動指導和建議,從而促進學生體質(zhì)健康和終身體育。
再例如,學生通過佩戴運動手環(huán)進行體育活動,結(jié)合自身情況,來分析個人運動消耗、機能變化,是否達成理想的運動目標等,進而有所側(cè)重的增加或刪減運動量與強度,來改善身體健康水平,促進終身體育;對卡路里的攝取進行讀取分析,提高學生運動興趣,促進學生主動運動,更有利于合理飲食習慣的養(yǎng)成;教師也可以通過智能設(shè)備實時監(jiān)控學生的運動狀態(tài),及時了解學生的身體情況,對于異常數(shù)據(jù)進行及時的分析和處理,減少不必要的運動損傷。
3.6 大數(shù)據(jù)
學校的信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)平臺,資源共享平臺,云端等數(shù)據(jù)庫存儲教師和學生的體育運動情況和身體機能發(fā)展狀況,可以更好的調(diào)配運動負荷與時間,選擇更為適宜的運動項目進行鍛煉,促進身心健康發(fā)展。
每一堂體育課、每一次訓練、比賽所記錄下來的大量體育數(shù)據(jù),可以作為本次課或比賽訓練的反饋,還可作為下次訓練和教學的導向。例如,課堂教學的大數(shù)據(jù),可以評價教師的教學質(zhì)量、教學目標任務(wù)的完成度;課堂表現(xiàn)的大數(shù)據(jù),可作為學生課堂表現(xiàn)和成績評定的重要指標;心率、步數(shù)、血壓等大數(shù)據(jù)的分析,可以作為運動健康的監(jiān)控指標;教學評價的大數(shù)據(jù),可作為教師教學內(nèi)容和方式的整改指標依據(jù),還可將各學生生理指標數(shù)據(jù)納入評價體系,使評價體系更為完善、合理;不同的學生,不同的身體機能和運動喜好,對學生個體運動數(shù)據(jù)的分析,可讓教師因材施教地制定出符合個人的運動負荷及時間,從而達到理想的運動效果。
4 研究結(jié)論
人工智能技術(shù)是在計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上建立的信息技術(shù)科學,具有較強的開放性、靈活性、交互性、協(xié)作性。體育將與其結(jié)合運用于教學,有利于豐富教學內(nèi)容,促進教學模式的多元發(fā)展;通過智能教學系統(tǒng)指導師生教學與訓練,完善教學方法和手段;通過數(shù)據(jù)反饋與評價,評估課程質(zhì)量,整合信息共享資源平臺,更好地幫助教者與學者進行授課和學習,提高教學質(zhì)量,優(yōu)化學習效果,促進身心健康發(fā)展。
(作者單位:上海師范大學天華學院)