馬衛(wèi)賓， 相增慧

（上海金山區(qū)世外學校， 上海 201508）

隨著科學技術的迅猛發(fā)展， 我國跨入人工智能、 5G、互聯網＋時代， 信息技術的突破與實現， 給我們的日常生活、 工作帶來了巨大改變， 也為教育科學化、 持續(xù)化發(fā)展提供技術支持。 人工智能作為新一輪科技革命的 “領頭雁”備受關注， 許多國家已將人工智能視為教育領域長期、 重要的發(fā)展內容［1］。 人工智能 （Artificial Intelligence： AI） 是計算機科學領域的一個分支， 它以了解智能實質為企圖，并產生了全新的、 與人類智能相近似形式而反應的智能機器， 包括語言及圖像識別、 機器人、 自然語言處理等內容［2］。如今， AI 技術的使用與發(fā)展?jié)B透社會各個領域， 形成燎原之勢， 體育學科也不例外。 AI 教學 （體育APP） 是以電腦、平板、 手機等終端為載體， 學生、 教師可以通過相關數據鏈、 程序得到數據， 進而達到傳統教學所不能及的效果。

教育的發(fā)展離不開科學技術的支撐， 人工智能技術的快速發(fā)展推動著時代進步與教育變革， AI （或體育APP）技術與學校體育交叉融合發(fā)展， 學校體育面臨巨大挑戰(zhàn)，對探索體育APP 教學， 全面提升的教學效果具有重要價值。加強AI 技術與體育學科的高度融合逐漸成為體育教學的主流。 搭建 “APP+體育、 線上線下” 共生的教學模式， 完善“AI+體育” 在體育教學領域的應用， 最終實現人工智能推動體育教學創(chuàng)新的目的。 研究以體育APP—天天跳繩為例，通過構建天天跳繩APP 居家教學新模式， 以期為體育教學與AI 技術高度融合提供可行方案。

1 AI＋體育： 人工智能融入學校體育教學實現的可能

1.1 “教育數字化”促進了傳統體育教學模式的改變

自進入21 世紀以來， 教育數字化、 信息化的教學模式開始在校園盛行。 數字校園技術飛速發(fā)展， 加速學校教學各個領域， 沖擊著傳統的教學方法［3］， 并在學校教學工作中扮演著重要角色， 體育學科也不例外。 5G、 互聯網+、 大數據等信息技術的突破與實現， 給現代體育教學注入新的活力， 也成為學校更新體育教學觀念、 改革體育教學方法、豐富體育教學內容、 優(yōu)化體育教學過程的有力武器， 更成為學校提高體育教學效率和教學質量的支撐點［4］， 為進一步優(yōu)化學校體育教學提供有效路徑。

一直以來， 體育學科是學生各個階段重要的一門課程，新課標的頒布， 體育學科的重要性更加凸顯。 由于體育學科的特殊性， 加快體育教學模式的轉變， 以便適應教育數字化趨勢， 體育教學承載著重要責任。 培養(yǎng)學生良好的體育意識與終身體育鍛煉習慣， 是新課標的主要任務之一，而傳統體育教學模式已不能適應當下教育。 由于各地教育資源的差異， 各個學校教學水平與效果不同。 傳統教學方式已不能適應體育教學的需求， “線上” 教學模式成為時代需要。

1.2 “智慧校園”概念的提出為線上體育教學提供可能

進入21 世紀， 各種新科技加速演進， 從互聯網到大數據、 從物聯網到云計算、 人工智能、 3D 打印、 虛擬仿真技術、智能機器人等高新技術日新月異， 層出不窮［5］。 2022 年5月上海市發(fā)布 《上海市教育數字化轉型實施方案（2021-2023）》 方案， 為上海整體性推進教育數字化轉型、 全方位賦能教育綜合改革、 革命性重塑高質量教育體系、 服務國家戰(zhàn)略和上海城市發(fā)展擘畫出一幅教育數字化轉型新的藍圖［6］。 傳統的體育教學中， 信息技術運用得較少。 在當下人工智能時代， 智能教學已經貫穿整個教學過程的始終。 2022年3 月 《國家高等教育智慧教育平臺上線》， 國家提出 “智慧教育” 的大概念， 為智慧校園的出現提供了可能， 基于此， 順應時代發(fā)展， 建立以數據和信息流為中心的新智慧時代［6］， 中小學體育教學向 “智慧化” 轉型是 “智慧校園” 建設的重要途徑， 迫使學校體育教學線上教學模式應運而生。

1.3 “新冠疫情”促使線上體育教學成為可能

經過全國人民的共同努力， 國家在這場抗疫戰(zhàn)役中取得了巨大的勝利， 實現了國內疫情的穩(wěn)定與控制。 學校作為一個特殊場所， 特殊的區(qū)域， 面臨成百上千的師生， 做好防疫工作， 同時保障高質量的教學是重點。 體育學科作為中考學科， 作為學校建設的一門不可缺少的學科， 作為學校文化建設的重要一環(huán)， 其作用與價值不言而喻。 疫情期間， 國家提出學校要依托互聯網平臺， 積極開展學校體育線上授課和線上學習， 使學生能夠在疫情期間通過體育鍛煉來提升自身的免疫力， 保證體育鍛煉活動常態(tài)化， 突如其來的疫情是一劑催化劑， 加速了學生對在線教學的接受度［7］。 相對于語、 數、 外等學科而言線上教學是一種常態(tài)， 但也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。 然而， 線上體育教學難倒了不少體育教師 （尤其是傳統型教師）， 加強教師教學素養(yǎng)顯得更貼近實際。 面臨不可逆轉的教學形勢， 體育線上教學成為必然， 方能順應時代教育的大潮。 與傳統教學相比，線上教學受空間、 內容、 方法等限制， 但也彰顯了傳統體育教學所不具有的特質， 如： 激發(fā)學生學習興趣、 吸引學生注意、 學習可重復性強等， 實則進一步加速線下教學成為一種現實。

2 AI＋體育： 人工智能智慧教學APP 模型構建

2.1 人工智能智慧體育教學模型構建

2.1.1 線上教學天天跳繩APP 具體實施步驟

隨著5G、 大數據等互聯網技術的崛起， 信息技術為教育帶來了機遇與挑戰(zhàn)， 也為新時代中小學體育教學打上深深的信息化烙印。 面對大背景， 中小學體育教學應緊跟信息化發(fā)展潮流。 AI＋體育 （APP） 為線上教學注入新的活力，緩解線下無法正常教學的現狀。 天天跳繩APP 等各種體育軟件的開發(fā)與使用， 成為線上教學開發(fā)新的課程內容、 教學資源的突破口。 從圖1 來看， 中小學選定天天跳繩APP作為線上教學模式， 有效地緩解居家體育課無法開展的狀況， 天天跳繩APP 上豐富的體育資源， 激發(fā)學生鍛煉的興趣與積極性， 緩解居家學習的壓力。 天天跳繩APP 體育教學只要通過體育打卡、 直播訓練 （AR 項目鍛煉）、 課后截圖記錄、 課后拉伸來完成鍛煉， 同時后臺通過實時評價、時間反饋、 頻率、 實際排名、 消耗卡路里等了解學生鍛煉情況， 操作簡單、 高效、 實用， 極大地提高線上教學效率與效果。

圖1 天天跳繩APP 軟件的實踐操作步驟

2.1.2 AI＋體育： 線上體育教學內容的選擇

天天跳繩 （APP） 作為新開發(fā)的線上教學軟件， 與其他APP 相比內容豐富、 資源廣泛、 類型不一， 新穎的教學手段與方法吸引教師與學生的興趣， 是適合中小學線上體育教學的有效途徑。 天天跳繩 （APP） 軟件資源包含： 在線直播課、 綜合體能、 視頻、 AR 在線運動、 線上運動會、 超級賽場、 賽事活動、 AI 健身、 作業(yè)管理等多板塊、 多體系的教學內容， 擺脫線上教學單一、 枯燥的狀況， 符合中小學生線上體育教學居家健身、 鍛煉的心理特征， 激發(fā)學生積極參與鍛煉的興趣， 緩解體育教師線上教學內容、 手段缺失的局面。 同時形式各樣的教學內容， 保證了學生自主選擇內容的主體地位， 鍛煉范圍得到擴展， 保證學生居家實現強身健體的鍛煉效果 （表1、 圖2）。

圖2 天天跳繩APP 軟件線上教學內容及板塊

表1 天天跳繩APP 軟件線上豐富的教學內容及板塊構成

2.2 AI 賦能：探索線上體育教學“1234”的教學模式

線上教學模式的構建要遵循學科教學邏輯和學科教學規(guī)律， 在保證實現并完成教學目標的前提下， 充分發(fā)揮互聯網平臺與相關APP 軟件的優(yōu)勢， 且要符合學習者的實際需求［8］。 活動理論最早由Vygotsky 提出， 該理論認為： 人類在以目標為導向的社會實踐中會借助一系列中介工具來協調自身與外部世界的關系， 從而獲得認知和心理的發(fā)展［9］。本研究在理論基礎上， 借助天天跳繩APP 平臺為1 條主線；實現以教師為主導、 學生為主體的2 條路線， 開展線上教學優(yōu)勢； 進而打造并形成了循序漸進的3 部分教學體系：即課前、 課中、 課后的完整教學體系； 最后實現了有效、科學的4 塊評價體系： 即學生評價、 家長評價、 師生互評、教師評價4 大板塊 （圖3）， 1234 教學模式為學生形成終身體育鍛煉意識打基礎， 增強學生體質健康。

圖3 居家線上體育教學 “1234” 模式設計

2.2.1 一條主線： 天天跳繩APP 為主線

“AI+體育” 信息化、 數字化的教學模式對傳統教學模式帶來巨大沖擊， 新型教學方式改變了原有教學資源、 教學反饋與教學評價機制， 轉變成為智慧教學模式。 通過人工智能平臺把施教者和學習者精準對接， 形成多層次、 寬領域、 多要素的新型 “人工智能+體育教學” 教學系統［10］。隨著國家不斷推進數字化建設， 使用者應該明白 “AI+體育教學” 是在大量的人工智能設備和大數據處理中心實現的，這些信息完成離不開科學技術的支持和技術環(huán)境的構造。

2.2.2 雙線模式： 以教師為主導， 學生為主體的雙線教學

教師作為教學活動的主導者， 科學安排教學內容與教學計劃， 方能實現教學目標的實現， 體育教師亦是如此?！癆I+體育” 的新型教學模式中， 體育教師同樣在體育教學設計中起著引導作用。 在人工智能背景下， 體育教師轉型升級為智慧教師， 利用大數據統計結果， 教師科學做好課前準備、 課中鍛煉、 課后評價， 做到精準設計、 因材施教、因地制宜， 有效把握線上教學方向。

學生是教學實施對象， 學習主體。 教師教學設計是否合理， 直接影響學生的學習積極性與學習效果。 教師在設計教學內容時務必考慮學生學習環(huán)境、 場地空間等， 確保練習順利進行。

2.2.3 教學三部曲： 課前、 課中、 課后

體育教學包含三部分： 課前、 課中與課后。 對于 “AI+體育” 而言， 教學承載著教育的重要使命與責任。 保證學生正確掌握運動技能， 塑造學生良好的體育品質， 培養(yǎng)學生積極參與體育鍛煉與主動學習的好習慣。 基于以上教學理念， 教師上課前需要做更多的教學準備 （如調整設備、錄制視頻等）。

無論是傳統教學還是線上教學， 教師要根據學生的生理、 心理特點科學規(guī)劃教學目標， 選擇教學內容， 分析教材及教學環(huán)境等， 為體育課的正常開展打下基礎。 APP 軟件作為當前線上教學的領頭羊， 無論是直播課還是AR 在線自主鍛煉模式， 都可以通過相應的交流渠道 （微信、 釘釘等） 與教師進行交流探討， 對學生學習情況進行監(jiān)督管理。課后， 學生將自學成果或鍛煉內容以視頻或圖片形式上傳到班級群中展示， 完成每日打卡， 教師根據學生每日打卡情況進行答疑解惑和相關知識的拓展。

2.2.4 評價：學生、家長、師生、教師

構建 “家、 ?！?合作的線上體育教學模式關鍵在于“溝通、 合作、 共育、 主哨”， 溝通與合作是基礎， 合作與共育是理解、 尊重和包容的程序和機制， 共育、 主哨才是目的［11］。 學校、 家庭作為學生學習、 生活健康成長的重要兩個場所， 如想達到居家線上體育學習并實現 “1＋1＞2” 的效果， 就必須實現二者的有效溝通、 合作與監(jiān)督。 故此，根據線上教學實際設計線上體育教學合作模式。 無論在校的線下學習， 還是居家的線上學習， 都離不開教師認真、悉心的指導與家長支持、 配合。

3 天天跳繩 （APP） 實現線上體育教學新模式的主要路徑

3.1 前提：不斷擴大“互聯網+體育”教學資源，豐富線上體育教學資源庫

線上教學資源的建設及運用， 不僅虛擬了原有的教學情境， 也增添了教學時空［12］。 高質量的網上教育資源不僅有助于維護學生參與線上課堂， 而且還有助于提升學生參與線上學習的積極性， 培養(yǎng)學生養(yǎng)成終身體育鍛煉意識和習慣。 學校教育的課程改革走向線上資源共享模式是信息化時代的必然選擇， 是體育教育的必經之路， 也是促進體育教育更好發(fā)展的重要手段［13］。 “停課不停學” 的過渡期，各個學校尋找形式各樣的線上網絡資源開展居家線上教學，為不同區(qū)域線上教學活動與訓練打開方便之門 （圖4）。 與此同時， 國家高等教育智慧教育平臺上線， 也為中小學體育線上教學與訓練提供了保障。 學校、 教師進行教學時決不能原封不動地照抄， 要根據學校實際情況創(chuàng)新與應用，通過體育教師的個人優(yōu)勢完成學校居家線上課程資源的進一步開發(fā)， 形成便于開展教學的新線上教學資源， 為學生居家學習提供優(yōu)質的課程資源。 如網絡資源中有趣、 新穎的熱身內容、 放松內容， 能夠激發(fā)學生的學習興趣。

圖4 線上體育教學網絡資源匯總圖

3.2 核心：轉變體育教師傳統教學觀念，提高體育教師信息素養(yǎng)

理念是行動的先導， 理念引領行動， 方向決定出路。教育信息化2.0 時代是教師信息化教學能力的發(fā)展和提高，離不開教師對教育信息技術理念的正確認知［14］。 體育教師掌握信息技術水平的高低是決定線上教學質量的重要因素。因此， 體育教師應主動參與信息技術的培訓， 增強個人應對線上教學任務的能力， 實現將信息技術與課堂教學有效結合， 實現教學方式的轉變與改革。 美國認知心理學家奧蘇伯認為： 學習分為接受學習、 發(fā)現學習、 機械學習與意義學習。 接受學習是一種內部條件的驅動， 有助于教師接受新鮮事物和促進個體的發(fā)展［15］。 故此， 體育教師通過網絡技術、 視頻與音頻技術、 多媒體軟件技術等方面的學習，將信息技術與授課內容融合， 通過信息技術制定教學策略與方法， 提升個人線上教學技術， 提升線上體育教學的質量與效果， 引導學生積極參與線上學習， 培養(yǎng)學生終身體育鍛煉的習慣。 如網球線上教學， 教師課前錄制視頻， 簡化技術動作， 器材選擇可以多樣化 （羽毛球拍、 乒乓球拍）， 保證學生居家也能掌握基本技術動作， 為線下技術水平的提升打下基礎。

3.3 關鍵：始終堅持以教師主導，學生為主體的教學思想

線上授課最需要解決的問題并不是 “如何教、 教什么”的問題， 而是如何做到所有學生受益， 保證 “一個都不能少” 的問題。 教師是傳授知識的指導者， 學生是學習的主體， 學生居家鍛煉通過教師的在線提供指導， 教師的教學理念發(fā)生了變化， 從傳統的教育理念轉變到線上教學理念［16］。 首先， 體育教師在進行線上教學內容的設計過程中要考慮學生居家環(huán)境 （空間、 器材等）， 因材施教， 教學要有調整與優(yōu)化， 如籃球、 足球、 排球、 杠上運動等項目進行簡化教學， 方便學生居家訓練與學習， 也可為線下技能提升做鋪墊。 其次， 體育教師要考慮學生的興趣開展教學，充分發(fā)揮教師的思維與利用好教學網絡資源， 如通過小游戲發(fā)展學生彈跳、 耐力、 靈敏等身體素質， 通過軟件專項板塊進行網絡教學比賽、 專項技能考核等。 故此， 教師教學內容的設計都要以學生為主體， 讓學生真正感受到線上體育課帶來的快樂， 真正實現 “一個都不能少” 的教育目標。

3.4 源泉：完善科學的評價機制，構建“學校、家庭、教師”共同體

無論是在校的線下學習， 還是居家的線上學習， 都離不開教師認真、 悉心的指導與家長支持、 配合。 首先， 對于居家線上教學處于引導地位的學校來說起著縱覽全局的效應。 由于體育學科的特殊性， 從線下轉為線上教學， 教學內容的選擇、 教學目標的達成、 教學方法與手段的運用、教學反饋等都需要在學校總體目標的基礎實現。 整個教學過程中處于主導地位的教師起著承上啟下的作用， 承上要對學校負責， 認真落實學校居家教學大綱， 啟下要與家長及時保持聯系與合作， 及時了解學生居家鍛煉的效果， 通過反饋， 修正、 完善教學內容、 方法， 實現教學目標。 其次， 由于學生長期居家， 久未活動易出現生理惰性、 精神困乏， 情緒上抵觸體育訓練等現象［17］， 家長要及時對學生心理疏導、 實時督促， 及時與教師交流、 溝通與反饋， 保質保量完成線上體育課， 及時完成打卡、 提交作業(yè)、 拍照片與視頻等。 家長的作用格外重要， 在家長的督促、 支持下， 實現家長的主哨作用， 進一步拉近學校與家庭之間和諧穩(wěn)定的溝通關系， 學校、 家庭合作共育。 最后， 以上因素相互配合、 相互反饋、 相互支持， 圍繞以學生為主體展開， 形成科學的、 高效的線上教學， 最終培養(yǎng)學生終身體育鍛煉的好習慣。 據此， 實現 “學校、 家庭、 教師” 三角相互協作的有機共同體 （圖5）， 形成家校體育教育合力，幫助學生在家校合作體育共育中實現享受樂趣、 增強體質、健全人格、 錘煉意志的共同愿景［11］。

圖5 構建 “學校、 家庭、 教師” 線上體育教學共育模式

總之， 在教育數字化的背景下， 線上體育教學已成為現代體育教學的必然趨勢， 也是教育數字化時代的必然使命。 學校應進一步探索與創(chuàng)新線上體育教學模式， 開發(fā)符合學生實際情況的線上體育課程， 為學生終身體育奠定基礎。