摘要：本文以AI技術(shù)輔助中學(xué)體育課程教學(xué)的有效性研究為研究對象。通過AI技術(shù)的輔助方式與傳統(tǒng)方式完成體育作業(yè)的對照實驗，探討AI技術(shù)的輔助模式能否更有效提升學(xué)生參與體育鍛煉興趣和提高身體素質(zhì)，同時也為教學(xué)改革提供理論和實踐參考。

關(guān)鍵詞：AI技術(shù)；中學(xué)體育課程教學(xué)；有效性

課題項目：2023年度郴州市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃重點課題，課題批準(zhǔn)號：CJKG2023A008。

一、引言

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的快速發(fā)展，人工智能幾乎覆蓋到各行各業(yè)，為人們的工作、生活乃至學(xué)習(xí)都帶來巨大的影響。從《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》頒布，再到《教育信息化2.0行動計劃》等一系列規(guī)劃實施，加快推動我國教育信息化的發(fā)展進程，這也是黨和政府把信息化的方向從輔助教學(xué)轉(zhuǎn)向為支撐中國教育現(xiàn)代化、推動中國教育現(xiàn)代化、推動教育事業(yè)發(fā)展的有力手段。

當(dāng)前，中小學(xué)體育課后作業(yè)完成情況存在的問題仍然眾多：教師難以監(jiān)測學(xué)生體育作業(yè)完成情況，傳統(tǒng)的體育訓(xùn)練項目過于枯燥，難以激發(fā)學(xué)生的運動興趣，缺乏高效的手段去提升學(xué)生身體素質(zhì)。雖然國家不斷強調(diào)校園體育的重要性，還將體育測試的成績納入中考成績中，學(xué)生體質(zhì)健康問題仍然“突出”。科技改變生活，AI技術(shù)進校園課外體育中是信息化發(fā)展的產(chǎn)物。如何更科學(xué)、更客觀、更有效對學(xué)生在課內(nèi)、外參與體育鍛煉進行監(jiān)督及測評，是新時代學(xué)校體育工作的重要任務(wù)。課題旨在通過體育課后作業(yè)中融入AI技術(shù)，使體育課后作業(yè)的完成情況令人滿意。

二、研究對象和方法

（一）研究對象

本文以AI技術(shù)輔助中學(xué)體育課程教學(xué)的有效性研究為研究對象。

（二）研究方法

1.訪談法

通過電話、微信方式對專家進行訪談，聽取他們對于本課題內(nèi)容設(shè)計、思路、框架構(gòu)成的建議，確保本論文的研究意義和可行性。通過對郴州市北湖實驗學(xué)校個別學(xué)生進行訪談，了解當(dāng)前學(xué)生體育課后作業(yè)完成情況。

2.問卷法

本課題共制定了三份不同類型問卷，其中作者編寫了《體育課后作業(yè)完成情況》和《AI輔助中學(xué)體育課程教學(xué)學(xué)習(xí)效果與評價》兩份問卷。第三份問卷采用了華東師范大學(xué)博士研究生吳本連《中學(xué)生體育自主學(xué)習(xí)量表》。

3.實驗分析法

本實驗通過對中學(xué)生體育課后作業(yè)情況通過運動APP的干預(yù)，在12周的教學(xué)周期內(nèi)，在實驗班使用“AI技術(shù)的輔助”的形式，體育作業(yè)在運動APP的監(jiān)督中完成，對照班使用傳統(tǒng)的口頭或者微信布置作業(yè)的方式，對兩個班學(xué)生的基本身體素質(zhì)，學(xué)生體育自主學(xué)習(xí)能力進行測試，通過收集實驗數(shù)據(jù)以及整理分析。

4.數(shù)理統(tǒng)計法

通過對實驗對象身體素質(zhì)的測試和問卷調(diào)查所獲取的數(shù)據(jù)使用SPSS軟件數(shù)據(jù)對比分析。

5.經(jīng)驗總結(jié)法

對課題研究中的具體情況，進行歸納與分析、驗證、提煉加工，總結(jié)成經(jīng)驗，為后面研究者相關(guān)研究提供參考依據(jù)。

三、研究結(jié)果與分析

（一）中學(xué)生完成體育課后作業(yè)情況

通過發(fā)放的50份《中學(xué)生完成體育課后作業(yè)情況》問卷回收統(tǒng)計后可知：

96%的學(xué)生認為認真完成體育課后作業(yè)對身體健康有幫助，78%的學(xué)生還是比較喜歡體育作業(yè)，22%的學(xué)生不喜歡體育課后作業(yè)，大部分學(xué)生認為體育課后作業(yè)不影響其他科目的學(xué)習(xí)，也愿意去完成體育課后作業(yè)，家長也比較支持體育教師給學(xué)生布置體育家庭作業(yè)。建議學(xué)校和教師在制定和布置體育課后作業(yè)時，綜合考慮學(xué)生的實際情況和需求，以提高學(xué)生參與度和滿意度。

（二）中學(xué)體育教學(xué)中對AI技術(shù)輔助的需求分析

人工智能（AI）課程已經(jīng)成為一種新的教育模式，它將線上和線下的教學(xué)方式有機地結(jié)合起來，使得AI技術(shù)與傳統(tǒng)教育方式得以完美融合。

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺的不斷普及，人工智能（AI）教學(xué)已經(jīng)成為教育領(lǐng)域的一種新興趨勢，它可以極大地改善教學(xué)效果，并且可以提供更加完善的教學(xué)環(huán)境。AI技術(shù)的出現(xiàn)解決了學(xué)生體育家庭作業(yè)的完成情況進行智能監(jiān)督，對體育老師教學(xué)任務(wù)的完成起到一個高效、便捷的輔助作用。

（三）實驗前數(shù)據(jù)對比分析

1.實驗前實驗組與對照組身體形態(tài)對比與分析

教學(xué)實驗前，對實驗組和對照組男生、女生身體形態(tài)進行組間對比分析，實驗前實驗組和對照組男生、女生身高、體重均無顯著性差異（P>0.05），滿足實驗條件。

2.實驗前實驗組與對照組身體素質(zhì)對比與分析

教學(xué)實驗前，對實驗組和對照組男生、女生身體素質(zhì)進行組間對比分析，實驗前實驗組和對照組男生、女生立定跳遠、一分鐘跳繩、引體向上/仰臥起坐均無顯著性差異（P>0.05），滿足實驗條件。

3.實驗前實驗組與對照組自主學(xué)習(xí)能力對比分析

本次實驗旨在探究學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展情況，以《中學(xué)生體育自主學(xué)習(xí)量表》是由吳本連博士設(shè)計的一種用于評估學(xué)生學(xué)習(xí)情況的工具，涉及學(xué)生的學(xué)習(xí)動機、進度、成績以及所處的學(xué)習(xí)環(huán)境等方面。四個方面進行考察，以期望學(xué)生能夠發(fā)揮出自身的潛力，有效地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，并取得良好的學(xué)習(xí)成績。

通過問卷調(diào)查，實驗班和對照班的學(xué)生在自主學(xué)習(xí)能力的四個方面的表現(xiàn)非常相似。經(jīng)過獨立樣本T檢驗，實驗班和對照班的學(xué)生在四個方面的自主學(xué)習(xí)能力差異性不顯著（P>0.05）。這表明兩個班級的學(xué)生在這方面的能力都相似，這兩個班可以作為實驗對象開展實驗。

4.實驗后數(shù)據(jù)對比分析

（1）實驗后實驗組與對照組身體素質(zhì)組的對比分析

教學(xué)實驗后分別對實驗組和對照組的男生、女生進行實驗前后的組內(nèi)數(shù)據(jù)對比分析，以確定通過AI輔助體育家庭作業(yè)模式和傳統(tǒng)通過微信群發(fā)布、口頭布置作業(yè)的模式，在身體素質(zhì)上是否都有所提升，效果是否顯著。并對實驗后的實驗組和對照組的男生和女生進行組間對比分析，以確定通過AI輔助體育家庭作業(yè)模式和傳統(tǒng)通過微信群發(fā)布、口頭布置作業(yè)的模式，在學(xué)生提升身體素質(zhì)方面是否有顯著的區(qū)別。

教學(xué)實驗后，對實驗組15名男生和15名女生進行組內(nèi)實驗前后身體素質(zhì)數(shù)據(jù)的對比分析，結(jié)果如表1，實驗前實驗組和對照組男生、女生立定跳遠、一分鐘跳繩、引體向上/仰臥起坐均有顯著性差異。說明學(xué)生通過AI技術(shù)輔助完成家庭作業(yè)能力素質(zhì)有顯著的提升。

教學(xué)實驗后，對實驗組15名男生和15名女生進行組內(nèi)實驗前后身體素質(zhì)數(shù)據(jù)的對比分析，結(jié)果如表2，實驗前實驗組和對照組男生、女生一分鐘跳繩均有顯著性差異，立定跳跳遠、仰臥起坐/引體向上成績提高不明顯。相對于其他項目，跳繩項目的趣味性、便捷性優(yōu)于其他項目，家庭成員參與度高，在短時間掌握跳繩技巧就能提高跳繩成績。而其他項目屬于核心素質(zhì)項目，如果缺乏自律性和家長監(jiān)督，學(xué)生容易在練習(xí)時以困難就放棄，導(dǎo)致核心素質(zhì)沒有較大提高。其次，有部分學(xué)生應(yīng)付式完成打卡，直接拍照上傳。

（2）實驗后實驗組與對照組身體素質(zhì)組間對比分析

從表1、表2、表3數(shù)據(jù)來看：實驗組和對照組男、女生的一分鐘跳繩、立定跳跳遠、仰臥起坐/引體向上相對于測試前成績都有提高，但是實驗組成績提高顯著；AI輔助體育家庭作業(yè)模式相對于傳統(tǒng)的家庭作業(yè)模式，這種個性化的訓(xùn)練計劃能夠更精準(zhǔn)地滿足學(xué)生的需求，提高訓(xùn)練效果。

（三）實驗后實驗組與對照組自主學(xué)習(xí)能力對比分析

經(jīng)過12周的教學(xué)試驗后，再次對實驗組和對照組進行獨立樣本T檢驗，實驗班和對照班的學(xué)生在學(xué)習(xí)動機、學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)結(jié)果三個方面的自主學(xué)習(xí)能力存在顯著性差異（P<0.05），學(xué)習(xí)環(huán)境的選擇差異性不顯著。使用AI技術(shù)前：學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力可能受到傳統(tǒng)教育模式的限制，缺乏自我驅(qū)動、自我規(guī)劃和自我評估的能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中可能過于依賴教師的指導(dǎo)和監(jiān)督。使用AI技術(shù)后：AI技術(shù)通過個性化學(xué)習(xí)方案、實時反饋和智能評估等方式，幫助學(xué)生逐漸建立起自主學(xué)習(xí)的意識和能力。學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)過程中學(xué)會自我調(diào)整、自我激勵和自我反思，從而不斷提升自主學(xué)習(xí)能力。學(xué)習(xí)過程中感受到成就感和樂趣，從而更加積極地投入學(xué)習(xí)中去。

綜上所述，學(xué)生使用AI技術(shù)輔助學(xué)習(xí)后，其自主學(xué)習(xí)能力在個性化學(xué)習(xí)體驗、學(xué)習(xí)效率和效果、自主學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)動力和興趣等方面都得到了顯著提升。這些變化不僅有助于學(xué)生在當(dāng)前的學(xué)習(xí)階段取得更好的成績，還將為他們未來的終身學(xué)習(xí)和全面發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

5.AI技術(shù)輔助中學(xué)體育課程教學(xué)的效果與評價

實驗后，對實驗組進行問卷發(fā)放，確認通過AI技術(shù)的輔助完成體育家庭作業(yè)能否真正提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自主學(xué)習(xí)能力。超過三分之二的受訪者表示喜歡（包括非常喜歡和比較喜歡），其中比較喜歡的比例最高，達到53.33%。僅有個別數(shù)人表示不喜。在參與體育鍛煉的興趣方面，絕大多數(shù)受訪者認為其興趣有所提高，占比達80%，沒有任何人表示興趣下降。在體育課堂中的參與和對上好體育課的信心方面，大部分受訪者也表示有所提高，比例均達到86.67%。關(guān)于體能的提高，80%的受訪者認為自己的體能有所提高，16.67%的受訪者持平，僅有3.33%的受訪者認為體能下降。大多數(shù)受訪者對這種模式持支持態(tài)度，認為老師應(yīng)該繼續(xù)使用這種方式布置體育家庭作業(yè)。機輔助完成體育家庭作業(yè)的模式在一定程度上提高了學(xué)生對體育鍛煉的興趣、參與度。

四、結(jié)語

12周實驗干預(yù)后，AI輔助體育家庭作業(yè)模式與傳統(tǒng)模式相比，在內(nèi)容設(shè)計、監(jiān)督管理、評價反饋等方面，具有獨特的優(yōu)勢，對學(xué)生身體素質(zhì)發(fā)展的促進效果明顯優(yōu)于傳統(tǒng)模式。

學(xué)生和家長對該模式普及的支持度較高，在增強體質(zhì)健康、緩解學(xué)習(xí)壓力、鍛煉興趣、上好體育課的信心方面等方面獲得高度認可，應(yīng)用過程較為順利。

本AI輔助體育家庭作業(yè)模式，提升了學(xué)生完成體育家庭作業(yè)的主動性和積極性，符合寓教于樂的教育理念，使學(xué)生在快樂中進行運動，有效解決了體育家庭作業(yè)無法高質(zhì)量完成這一難題。

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