摘要:《中國教育現(xiàn)代化2035》指出,要“加快信息化時代教育變革,利用現(xiàn)代技術加快推進人才培養(yǎng)模式改革,實現(xiàn)規(guī)?;逃c個性化培養(yǎng)的有機結(jié)合”。體育信息化也需要結(jié)合中學體育特點緊跟科技發(fā)展的步伐,探索出一條符合時代發(fā)展的體育信息化之路。本文旨在探究AI智慧操場在新課標背景下于長郡雙語谷山實驗中學的應用,分析AI智慧操場在新課標中提出的“學、練、賽、評”一體化等方面的應用和影響,并提出了相應的優(yōu)化策略和建議。
關鍵詞:“學、練、賽、評”一體化" AI智慧操場" 學校體育
中圖分類號:G80 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8902-(2024)-23-190-3-ZQ
1、引言
2022年《義務教育體育與健康課程標準(2022年版)》課程理念中提出:要在體育課程中落實“教會、勤練、常賽”要求,注重“學、練、賽”一體化教學,堅持課內(nèi)外的有機結(jié)合。2022年6月新的體育法中提到,“保障學生在校期間每天參加不少于一小時的體育鍛煉”。新課標、體育中考等政策的發(fā)布實施為在中學體育教學帶來了一些挑戰(zhàn),比如如何在激發(fā)學生鍛煉興趣的同時教授運動技能,達到鍛煉效果;怎樣激發(fā)學生的運動內(nèi)驅(qū)力,打破學習體育技能的時間、空間限制,滿足課外體育鍛煉的需要,為學生養(yǎng)成體育鍛煉習慣提供條件或場地支持勢在必行。智慧操場作為一種新型的教育科技產(chǎn)品,能夠為學生提供更為科學、高效的體育指導,成為中學體育教學的重要補充。在學校里,運動已經(jīng)成為孩子們課前、課間、課后的主要活動,學生通過參與各種運動項目,展現(xiàn)出無限的熱情和活力。學校已經(jīng)變成了一個智能化、有趣的運動樂園,孩子們在這里不僅能夠鍛煉身體,還能夠培養(yǎng)各種運動技能。隨著人工智能技術的發(fā)展,我們正進入一個全新的時代,人與機器的協(xié)同工作、跨界融合以及共建共享已經(jīng)成為現(xiàn)實。這種趨勢也推動著教育朝著現(xiàn)代化、數(shù)字化、智能化的方向不斷前進。在新時代的青少年體育運動中,我們注重教會學生運動技能、勤于練習和常常參加比賽,以此促進學生體質(zhì)的提高和健康成長。
2、AI智慧操場在體育教學中的應用
2.1、AI智慧操場的基本功能
“智慧操場”是構建全場景、常態(tài)化的運動學習平臺,通過操場上的攝像頭紅外線“眼睛”開啟人臉識別信息;以語言提示為“嘴巴”播報學生踩線、犯規(guī)及成績;以AI計算服務器為大腦分析計算學生綜合體能、評分等級、成績波動趨勢等,形成學生的個性化運動檔案。目前,智慧操場功能較為全面,能夠在較大程度上滿足學生的體育參與需求,具有較好的應用效果。智慧操場融合當下信息技術以及體育科學技術,以學生體育參與作為著力點,推動學生深度參與體育,能夠?qū)崿F(xiàn)智慧教學高質(zhì)量發(fā)展。
2.2、AI智慧操場在中學課堂教學中的應用
近年來,學校體育越來越智能化、科學化,旨在提升學生的體育興趣和運動技能,AI智慧操場的建設滿足“教、學、練、測、評”全場景常態(tài)化應用閉環(huán)的需求;接下來筆者將從長郡雙語谷山實驗中學智慧操場在體育教學中結(jié)合(體育中考項目)的運用進行闡述。
(1)智能學練。
①如立定跳遠項目
智慧操場系統(tǒng)能夠采用人體動作模式分析,將技術動作進行分析,通過人工智能技術對學生的技術動作進行有效評價,發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié),提出優(yōu)化對策。對學生從立定跳遠的預擺、起跳、騰空、落地的完整動作進行實時視頻分解,突顯關鍵幀,并在平均速度、起跳角度、擺臂幅度、騰空高度中分析學生的立定跳遠動作技巧。需要注意的是,無論對于學生還是教師而言,智慧體育都只能作為一種輔助教學手段,不可過于依賴,同時教師應科學審視智慧教學利弊,根據(jù)自身教學實際需求進行針對性選擇。
②智慧跳繩項目
舉手示意檢測開始,語音實時播報、畫面提醒倒計時,捕捉人體“肩、肘、膝”動作角度,自動計數(shù)的同時在智慧顯示屏中顯示中斷次數(shù),與往期運動數(shù)據(jù)做對比,精準分析動作角度速度并生成分析報告,教師及學生自己直觀地觀察到動作出現(xiàn)的問題,及時地糾錯。教師在集體授課跳繩的情況下,無法點對點針對學生的運動表現(xiàn)進行科學系統(tǒng)的評定和追蹤,每位同學的體能、興趣、學習能力不同,學生的差異性使得教師難以給出專項化、具體化、個性化的指導與建議,但教師利用智慧顯示屏,能更加直觀地分析動作對錯,讓簡單重復性教學變得精準化、個性化,方便教師監(jiān)測全體學生的動作掌握情況、以及制訂針對性的運動計劃,指導學生更高效地學習,助力體育教師不失一生,因材施教,賦能體育教學。
(2)智能測賽。
在日常化的中學體育教學中,在教授運動技能的同時,也要直擊體育中考,為貫徹落實新課標“學、練、賽、評”一體化的理念。長郡雙語谷山實驗中學自辦學以來一直在踐行,在日常教學中堅持一周一測一賽,在傳統(tǒng)測試手段中,成績的不精確性、測試的復雜性都深深地困擾著體育教師,智慧操場突破傳統(tǒng)測試局限,實現(xiàn)時時可測的常態(tài)化模式,教師在手機端或者平板端,可以一鍵開啟比賽測試模式,在1000m、800m的測試途中,支持手動修正成績或因系統(tǒng)臨時狀況造成的漏測情況進行補錄成績,成績實時語音播報,教師端實現(xiàn)匯總記錄。與此同時,自由模式開啟后,學生利用課間休息時間可以進行自主比賽,從而形成日榜、周榜、月榜。
(3)智能評價。
AI技術賦能體育教學,再造學習環(huán)境與資源,重構教學、評價與管理流程,提高教與學的品質(zhì)效益,教師可在后臺建立學生體育素養(yǎng)評價標準和體系,學生通過智慧顯示屏可對自己的運動能力進行評級,實現(xiàn)即時性評價。同時,可以與他人進行同項目的水平對比和能力分析,進行客觀的相互評價,構建師生互評、生生互評的良性評價模式,促進學生良性競爭。例如,通過評價學生技術動作表現(xiàn)、課堂出勤率以及利用智能可穿戴設備評價學生心率,以上內(nèi)容能夠有效反映學生的體育學習情況,有助于教師實施教學評價活動。例如,心率情況能夠反映學生的體育課參與度。
3、智慧體育在課外體育中的應用
“雙減”政策推出后,我國在義務教育階段推行課后“330”政策,同時我校為貫徹落實新體育法中提到“保障學生在校期間每天參加不少于一小時的體育鍛煉”等要求,大量開設多樣化的興趣課程以及各類社團活動;AI智慧體育的推出使得技能評判的專業(yè)性和數(shù)據(jù)的精準性得到大幅度提高,學生在操場上的階段性運動項目和時長,中長跑的配速都被記錄在冊。
(1)課外體育活動中的應用。
作為體育課的重要補充,常態(tài)化的AI智慧操場打破時間和空間限制,教師端開啟全天自由練習模式,學生可以在任意時段,進行科學的自主鍛煉、自主比賽。一年半時間里,學生課外體育鍛煉次數(shù)達到138075+,大大減少課外體能培訓時長和費用支出,成為學生課余鍛煉的“專屬私教”。
(2)在體育比賽中的應用。
智慧體育操場建成之后,2023年我校結(jié)合學校實際情和長沙市中小學大課間評比活動相關要求,進行分模塊素質(zhì)訓練+智慧操場的相互融合,一舉拿下長沙市中小學大課間一等獎?,F(xiàn)階段本校也在積極地挖掘和探討該系統(tǒng)在校運會及學科類競賽活動中的應用。
4、智慧操場在中學學校體育中的影響分析
通過一年多的實際應用,筆者認為將AI智慧操場運用于體育教學,既有優(yōu)勢,也有不足,下文探討智慧操場的影響和建議。
4.1、對學生體育興趣的影響
智慧操場通過提供豐富多樣的運動項目和個性化的運動方案,有效激發(fā)了學生的體育興趣;學生可以根據(jù)自己的興趣和需求選擇適合自己的運動項目,并通過實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析了解自己的運動情況。初中階段男生的勝負欲及競爭意識達到空前的高度,每周、每月風云榜的更新輪換促使學生更加主動地參與體育活動。例如,學生個體參與需求各異,尤其對于男生而言,體育參與興趣呈現(xiàn)多元化趨勢,體育教師通過利用智慧體育系統(tǒng),對學生的體育參與需求進行有效分析,科學化評價學生的體育參與需求,制定個性化學習方案。
4.2、對學生運動技能的影響
智慧操場通過提供準確的運動軌跡和數(shù)據(jù)分析功能,幫助學生更好地分析和改進自己的運動技能;學生可以根據(jù)數(shù)據(jù)反饋了解自己的不足之處,并針對性地進行練習和改進,從而提高自己的運動技能水平。
4.3、對學生體質(zhì)健康的影響
智慧操場的使用數(shù)據(jù)顯示,我校在建成的一年半時間里,使用次數(shù)達到138075+,每日運動人數(shù)達到總?cè)藬?shù)的80%;中考項目中易操作、便捷的項目維持在700次以上;以八年級2217班某同學為例:引體向上從不及格—及格—良好—優(yōu)秀,單次最佳達25次,學生體質(zhì)明顯增強。
4.4、對教育資源優(yōu)化的影響
智慧操場通過引入先進的科技手段,提高了教育資源的利用效率。學校教師可以根據(jù)學生的需求和場地情況靈活調(diào)整運動項目和運動時間,實現(xiàn)資源的最大化利用。同時,智慧操場還可以與學校的教育資源進行連接,將體育與學科知識相融合,構建本校獨有的體育教學體系,促進學生全面發(fā)展。
5、優(yōu)化策略和建議
5.1、加強智慧操場的宣傳和推廣
學校應該加強對智慧操場的宣傳和推廣,2024年的湘江新區(qū)人工智能+樣板?;顒?,讓更多的學生和家長、教育界同行了解,智慧操場的功能和優(yōu)勢。同時,學校還可以組織相關觀摩活動,或者體育學科公開課,擴大智慧操場的影響力。第一,關注各類展示活動。學校定期組織相關技術設備展示,邀請學校體育領域?qū)<?、教師、地方教育部門工作人員等,參與到展示活動中,提高智慧操場知名度,提高多元主體對智慧操場的重視程度。例如,對于相關技術使用方法、操作原理以及在體育教學中的實踐應用等進行多方面展示,幫助更多人深入了解技術設備應用原理。第二,組織相關公開課。學校通過組織體育公開課,邀請本校教師授課,利用智慧操場的教學優(yōu)勢,關注相關實踐應用,提高應用效果。例如,在公開課組織過程中,邀請一線體育名師以及體育領域?qū)<?,對教學實踐中存在的問題進行解讀,幫助教師更好地開展后續(xù)教學活動。
5.2、完善智慧操場的功能和服務
系統(tǒng)后臺應該根據(jù)教師、學生、家長的需求和反饋,不斷完善智慧操場的功能和服務。例如,增加更多的運動項目、后臺針對肥胖、瘦小等體質(zhì)問題應有相應的飲食配方及運動處方等科學、具體化的建議供學生學習選擇,加強操場范圍內(nèi)的安全監(jiān)控等。第一,促進智慧操場功能多樣化。隨著學生的體育學習需求不斷增多,原有的相關智慧操場功能難以滿足學生更為多元的參與需求。因此,今后應根據(jù)學生實際情況,引入更多功能,結(jié)合學生以及家長的需求,從而實現(xiàn)智慧操場功能的多樣性與針對性。在此過程中學校應積極聯(lián)合相關智慧操場廠家,針對本校發(fā)展實際需求,實現(xiàn)智慧操場功能的定制化與多樣化,真正推動學生全面發(fā)展。第二,教師應加強監(jiān)管。體育教師作為教學活動實施重要主體,同時在智慧操場使用過程中起到重要作用。根據(jù)學生實際情況,教師應將相關數(shù)據(jù)反饋給智慧操場系統(tǒng),獲取相關內(nèi)容反饋,從而根據(jù)相關反饋內(nèi)容調(diào)整學生體育參與內(nèi)容、方式等。例如肥胖學生能夠幫助制定出更有針對性的減肥方案,實現(xiàn)科學減肥,提高學生的體質(zhì)健康水平。
5.3、加強體育教師和學生的培訓
平臺方應該配合學校加強對體育教師和部分使用者教職工的培訓,提高教師的科技素養(yǎng)和操作能力;體育教師應該了解智慧操場的使用方法和功能,并能夠?qū)⑵淙谌氲襟w育教學中,非體育類教師也能在繁忙的工作之余進行體育鍛煉來緩解身心壓力。第一,平臺方應定期組織進校園宣講。針對相關新功能以及新方法,平臺方應組織專業(yè)人員進校園,針對當前教師在使用智慧操場系統(tǒng)時面臨的突出問題進行解讀,幫助體育教師解答疑惑,提出相關實踐應用方法。第二,提高教師自學能力。體育教師應積極學習相關技術使用方法,同時對于當下智慧教學以及智慧體育設備進行有效了解,把握相關實踐與理論研究動態(tài),自覺參與其中。因此,體育教師應提高思想認識,深刻認識到加強自身學習對于推進學生體育參與的重要意義。
6、結(jié)語
在新課標背景下,AI智慧操場在中學體育教育中的應用具有重要意義。通過引入先進的科技手段,智慧操場能夠為學生提供更加科學、高效的體育訓練環(huán)境,有助于提高學生的體育興趣、運動技能和體質(zhì)健康水平,同時助力體質(zhì)健康監(jiān)測及體育中考,智慧操場還能夠提高教育資源的利用效率,實現(xiàn)“學、練、賽、評”的有機結(jié)合。因此,學校應該加強對智慧操場的宣傳和推廣,后臺應不斷完善其功能和服務,并加強體育教師和學生的培訓,以更好地發(fā)揮智慧操場在中學體育教育中的作用。
參考文獻:
[1]羅慶,周梓珂.體教融合背景下校園武術“學練賽評”一體化教學模式創(chuàng)新研究[J].中華武術,2024(10).
[2]黃瑋.新課標視域下初中體育教學評價的改革探究[J]. 基礎教育論壇,2022(08).
[3]夏路路.智慧體育教學方法在中職體育中的運用分析[J].文體用品與科技,2024(12).
[4]高志同,陳家起,高奎亭.學校智慧體育教學的優(yōu)勢、困境及發(fā)展路徑[J].湖北體育科技,2021,40(03).
[5]楊韻.人工智能時代體育教學內(nèi)涵特征、發(fā)展困境與推進策略[J].體育文化導刊,2022(09).
基金項目:長沙市芙蓉區(qū)教育科學“十四五”規(guī)劃課題:初中體育數(shù)字化教學改革研究,編號:FJK202415。
作者簡介:吳蔥(1994-),女,漢族,湖南婁底人,本科,中小學二級教師,研究方向:中小學智慧體育;
肖勛(1992-),男,漢族,湖南瀏陽人,本科,中小學二級教師,研究方向:中小學智慧體育;
通訊作者:陳亞(1993-),女,漢族,湖南常德人,研究生,中小學二級教師,研究方向:中小學智慧體育。