2023年召開的全國教育工作會議提出：“大力實施國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動”，2023年全國教育數(shù)字化現(xiàn)場推進會議再次強調(diào)“要堅定信心，大力推進國家教育數(shù)字化戰(zhàn)略行動，加快建設教育強國?！薄读x務教育體育與健康課程標準（2022年版）》提出：“改進課堂教學方式方法，促進學生主動學練”，并在體育課程實施方面要求“運用信息化教育手段和方法”。

深圳市福田區(qū)作為中國教育科學研究院實驗區(qū)，堅持參與中國教育科學研究院重點課題“中國學校體育智慧系統(tǒng)研究”，運用智能技術賦能體育教學。自2019年以來，福田區(qū)又有32所中小學參與中國教育科學研究院“中國青少年健康體能促進與干預研究”的課題研究，通過智能設備監(jiān)測體育課1000余節(jié)、大課間體育活動100余次；共有75所學校超過12萬名學生參與由福田區(qū)教育科學研究院開發(fā)的“中國學校體育智慧系統(tǒng)”中的線上“體能天天練”平臺進行打卡運動。在數(shù)據(jù)監(jiān)測的同時，通過對學生的數(shù)據(jù)分析與應用，形成學生體育學習全過程的完整大數(shù)據(jù)集，讓高新技術進入課堂，逐步實施智能教學手段和方法，并提出基于智能分析結果的體育精準教學實踐，讓體育教學精準科學，改變體育大課間的結構和形式，創(chuàng)新推進課外家庭體育鍛煉，從而進一步推進學校體育教育改革深化發(fā)展和持續(xù)改善學生體質(zhì)健康水平。

一、加強學科融合研究與評價，形成“研、學、融、創(chuàng)”的教學創(chuàng)新實踐

深圳市福田區(qū)自2019年以來，通過智能設備監(jiān)測不同類型的體育課1000余節(jié)，主要包括籃球、田徑、體能、足球、武術、游泳和跳繩等。從監(jiān)測看出，籃球、體能、田徑類課程中學生運動強度較高，有效運動時間也更長，而武術、游泳類課程中學生運動強度相對偏低，學生在40分鐘課時中能達到有效運動時間為18～26分鐘。由此，在實際學期教學計劃的安排中，認為可以將運動強度不同的體育課進行組合及大單元教學設計，以此增加課堂教學內(nèi)容的豐富性，激發(fā)學生的學習興趣及提高課堂的運動強度。

在此基礎上，針對目前課堂教學中存在的因智能化應用不足難以支持教師精準化教學，教學內(nèi)容和形式單一導致無法滿足學生個性化學習鍛煉需求的情況，深圳市福田區(qū)引入學校體育智慧系統(tǒng)。其中，深圳市福田區(qū)教育科學研究院附屬小學率先嘗試基于AI賦能背景下數(shù)據(jù)驅(qū)動課堂教學實踐研究，構建“研、學、融、創(chuàng)”四維教學實踐研究（圖1）。從教學內(nèi)容的研究到重點著手，進行教與學方式轉變的創(chuàng)新實踐，利用可穿戴設備和大數(shù)據(jù)技術，觀察和分析學生的運動數(shù)據(jù)，助力體育課堂教學設計，形成“采集—分析—干預—應用—共享”的智能教學流程，實現(xiàn)對學生在校體育鍛煉的常態(tài)化數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測，研究學生的體能情況；通過可視化交互終端設備，實現(xiàn)校內(nèi)鍛煉數(shù)據(jù)的全方位呈現(xiàn)，便于學生鍛煉學習；進行技術、平臺、多學科融合的研究與評價，形成“學、研、融、創(chuàng)”的教學創(chuàng)新實踐，這不僅能準確評估學生體育鍛煉效果，提升體育教學質(zhì)效，還能讓學生了解自身體能狀態(tài)和身體素質(zhì)，激發(fā)學生參與體育運動的興趣，提升學生體質(zhì)健康。

圖1 AI賦能“學、研、融、創(chuàng)”四維教學

在此基礎上，深圳市福田區(qū)教育科學研究院附屬小學牽頭的“智能體育學生數(shù)據(jù)分析與教學應用實踐共同體”項目獲評教育部2021年度教育信息化教學應用實踐共同體項目，成為全國小學中唯一一個成果推廣共同體，輻射帶動了全國33所中小學，并于2024年4月23日在教育部科學技術與信息化司指導下，經(jīng)項目答辯、專家評審等程序通過共同體項目驗收，獲評“優(yōu)秀等級”。

二、AI賦能，改進體育大課間結構形式，提升體育大課間質(zhì)效

以廣播操和自編操為主開展大課間體育活動的中小學，其學生在鍛煉過程中普遍存在興趣不高、練習動作規(guī)范性參差不齊、教師學生對鍛煉效果無法客觀評價等問題。福田區(qū)通過對學生在參與大課間過程中進行運動負荷心率監(jiān)測，實時收集學生的心率變化，包括平均心率、平均強度、練習密度、有效鍛煉密度等，了解每名學生的鍛煉效果。在監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)，自2019年以來深圳市福田區(qū)大課間的運動強度逐年提高，但是還沒有完全達到全體學生處于中等至較高強度的水平。

基于此，福田區(qū)根據(jù)學生身心健康的發(fā)展需要，優(yōu)化課間操的時間、空間、形式、內(nèi)容和結構，進行體育大課間的優(yōu)化設計。整個體育大課間遵循熱身—練習—放松的基本運動規(guī)律，先通過拉伸各關節(jié)激活神經(jīng)，再通過體能練習提高心肺功能，最后放松身心，做到科學運動。將30分鐘的大課間分為5個部分，包括3分鐘的跑步入場、4分鐘30秒的熱身操、4分鐘+30秒的調(diào)整+4分鐘的Tabata高強度間歇體能練習、9分鐘40秒的勻速慢跑、4分鐘20秒的放松操。學生聽音樂有序入場后，通過由慢到快的全身性關節(jié)活動達到激活神經(jīng)的作用，再運用Tabata體能練習，通過8個動態(tài)動作完成高強度的間歇練習，提升學生體能，達到核心、下肢力量、心肺有氧的練習。體能練習后，在音樂中以方塊的形式勻速慢跑，既能提高心肺功能，又能消除產(chǎn)生的乳酸堆積，還能增強學生的集體意識和班級凝聚力。慢跑后，學生跟隨音樂的節(jié)奏進行舒緩的身心放松，調(diào)整呼吸，使心率趨于平緩，為室內(nèi)教學做好準備。鍛煉過程中，學生的運動負荷、心率、強度、卡路里消耗等指標會實時呈現(xiàn)在運動場的電子屏幕上，便于教師和學生及時了解和調(diào)整運動強度，保證鍛煉效果，也進一步保障了學生的運動安全?；谥悄荏w育的體育大課間，不僅形成了具有特色的陽光體育大課間活動，更使學生在不同節(jié)奏的音樂中積極參加體育活動，主動掌握運動健身的方法，提高身體素質(zhì)，使體能得到有效鍛煉，促進學生的健康成長。

三、家校社三級聯(lián)動，采用“練—賽—評”一體化形式，創(chuàng)新推進課外家庭體育鍛煉

深圳市福田區(qū)在家庭體育鍛煉方面，采用“健康體能天天練”平臺，使學生進行線上打卡練習，并進行家庭體育鍛煉監(jiān)測。此平臺是一個基于互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)家校共育的體育家庭鍛煉平臺，分為學生端、家長端和教育主管部門三個端口，分別通過提供科學系統(tǒng)的鍛煉方法、個性化的運動處方、自主線上鍛煉打卡等方式鼓勵學生進行針對性的練習，家長也可以通過平臺了解學生的練習情況，進行督促和親子互動，教師也能根據(jù)平臺數(shù)據(jù)及時指導學生調(diào)整鍛煉計劃，更能為區(qū)內(nèi)體育教學的管理和改進提供數(shù)據(jù)支持。在家庭體育鍛煉中，福田區(qū)十分重視學生體能練習，從水平一到水平五有針對性地設置了不同的身體素質(zhì)練習（表1）。

2020—2022年，學生線上打卡率最高達到58%。此外，學生還可以參加平臺組織的班級、年級、校級線上體能比賽，教師也可根據(jù)學生的鍛煉情況和平臺的積分進行針對性點評和指導，同時評選出班級、年級、校級的鍛煉達人，以此積極落實校外體育鍛煉一小時。此外，還在全區(qū)進行了線上體能比賽，特別倡導親子運動，不僅激發(fā)了學生參與鍛煉的積極性，還增進了親子關系，對于學生的身心健康發(fā)展具有良好的助益作用。

福田區(qū)在智能體育的實踐中做到了先行先試，對提升學生的運動興趣和積極性以及教學的精準化、學生運動的安全性等方面都發(fā)揮了重要作用。通過課堂教學、體育大課間、家庭體育作業(yè)等，全方位提升了學生的體質(zhì)健康水平。經(jīng)過不斷努力，福田區(qū)學生體質(zhì)健康測試優(yōu)良率從2022年的51%提升至2023年的63%，在深圳市處于領先水平。目前，福田學校體育、學生體質(zhì)健康水平仍在不斷努力提升中，在當前大數(shù)據(jù)時代背景下，如何通過智能體育設備和系統(tǒng)實現(xiàn)體育資源的合理分配和高效運用，讓更多的學生參與到體育鍛煉中，享受運動的樂趣，也是福田區(qū)努力的方向。未來，福田區(qū)將一如既往懷揣著熱忱之心行走在教育教學的研究之路上，一路采擷、一路探究、一路收獲，行向智慧教育的遠方。