摘" 要：隨著科技的不斷發(fā)展和生活水平的不斷提高，人們對體育運動有了更全面的認知和更多的需求。AI運動的出現(xiàn)讓人們的運動方式變得多元化、便捷化?；谔焯焯KApp，從“AI+體育”視角出發(fā)，通過實驗法、數(shù)理統(tǒng)計法，探究“AI+體育”干預(yù)對小學(xué)生體質(zhì)測試成績的影響，通過AI運動提升學(xué)生對體測項目的練習(xí)興趣，打破練習(xí)環(huán)境的束縛，通過線上排名激發(fā)競爭意識，滿足學(xué)生多元化練習(xí)需求，實現(xiàn)學(xué)、練、賽、評的完美閉環(huán)，有效提高學(xué)生體質(zhì)健康水平。

關(guān)鍵詞：AI+體育；體質(zhì)測試；天天跳繩

文章編號：1671-489X（2025）03-00-04

DOI：10.3969/j.issn.1671-489X.2025.03.0

0" 引言

為建立健全學(xué)生體質(zhì)健康監(jiān)測評價機制，鼓勵學(xué)生積極參與體育鍛煉并提供符合各水平段發(fā)展規(guī)律的評價依據(jù)，教育部印發(fā)《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準（2014年修訂）》，旨在貫徹“健康第一”指導(dǎo)思想，全面了解我國學(xué)生的體質(zhì)健康狀況，從而采取有效措施，促進學(xué)生體質(zhì)健康發(fā)展。提升學(xué)生體質(zhì)健康水平，除了利用好學(xué)生在校的一小時體育活動時間，還需要利用好學(xué)生的校外活動時間。根據(jù)《義務(wù)教育體育與健康課程標(biāo)準（2022年版）》[1]

的要求，確保每位學(xué)生每天都能享受充足的體育活動時間，保證學(xué)生每天校內(nèi)、校外各一小時的體育活動時間，并堅持課內(nèi)外的有機結(jié)合，讓學(xué)生參與多種形式的展示和比賽，激發(fā)參與意識和學(xué)習(xí)興趣，促進養(yǎng)成終身鍛煉習(xí)慣和健康生活方式，從而達到提升學(xué)生體質(zhì)健康水平的目標(biāo)。這要求教師要學(xué)會運用信息化教學(xué)手段和方法，利用線上線下相結(jié)合的方式，幫助學(xué)生打破體育學(xué)習(xí)的時空壁壘。

“AI+體育”是人工智能與體育產(chǎn)業(yè)融合的一種新嘗試，即以網(wǎng)絡(luò)平臺為媒介，通過計算機視覺進行捕捉、跟蹤和測量，利用AI技術(shù)、AR技術(shù)在運動過程中實現(xiàn)對動作的自動識別，并對運動數(shù)據(jù)進行整合、分析、評價[2]。本研究應(yīng)用的天天跳繩App即為“AI+體育”的AI綜合運動平臺（以下簡稱平臺）。通過該App中體智云，圍繞學(xué)生體測項目布置作業(yè)，經(jīng)過四周的練習(xí)后再次對學(xué)生的體質(zhì)測試成績進行比對分析，將練習(xí)前后的實驗組和對照組成績分別進行整理統(tǒng)計，并應(yīng)用IBM SPSS Statistics 27統(tǒng)計軟件對學(xué)生成績進行檢驗。檢驗實驗前后體質(zhì)測試成績是否存在顯著差異，通過驗證“AI+體育”干預(yù)對提升小學(xué)生體質(zhì)測試成績的效果。

1" 行動研究過程

1.1" 研究準備階段

2024年4月26日，筆者將執(zhí)教的四年級四個班級隨機分成對照組和實驗組，其中一、二班共計66人為實驗組，三、四班共計66人為對照組。為保證前后測試的嚴謹性和有效性，行動研究前后測試均采用單盲試驗形式進行，并且測試時均讓相同人員使用相同儀器進行體質(zhì)測試。本次測試圍繞四年級學(xué)生一分鐘跳繩、仰臥起坐、坐位體前屈三個體測項目進行，變量為實驗組應(yīng)用天天跳繩App進行為期四周的線上體育鍛煉和對照組進行為期四周的線下體育鍛煉，練習(xí)內(nèi)容和練習(xí)時間要求相同。

4月26—28日為試運行階段，筆者申請開通App體智云管理員賬號，同時聯(lián)合班主任組織實驗組家長下載App、注冊賬號和加入班級。利用試運行時間對學(xué)生與家長進行培訓(xùn)，讓他們初步了解AI運動和App的使用方法，確保實驗按部就班進行。

研究計劃實施前，筆者同區(qū)縣內(nèi)經(jīng)驗豐富的體育教師和體育教研員探討作業(yè)布置的內(nèi)容，結(jié)合體測要求和水平二學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律合理安排練習(xí)內(nèi)容，從作業(yè)庫中精選符合居家運動規(guī)律、切實可行的練習(xí)項目，設(shè)計課后練習(xí)方案。練習(xí)為期四周，每周進行五天，每次進行20分鐘左右。

1.2" 研究實施階段

對學(xué)情和學(xué)生家庭環(huán)境有了初步掌握后，為了實現(xiàn)更高效的家校合作和練習(xí)效果監(jiān)測，筆者將作業(yè)布置過程分為六個步驟：建立家校溝通機制、教師進行作業(yè)推送、家長接收作業(yè)信息、學(xué)生根據(jù)AI指引完成練習(xí)、教師監(jiān)測后臺數(shù)據(jù)和平臺AI評價。

1.2.1" 建立家校溝通機制

良好的家校溝通機制是實施測試的基礎(chǔ)。體育教師通過班級群建立溝通機制，在App上發(fā)布作業(yè)并在App和班級群內(nèi)同時發(fā)送提醒，提示家長登錄App協(xié)助學(xué)生完成練習(xí)。確保家長收到提醒，并讓其盡可能陪同或協(xié)助學(xué)生完成練習(xí)。家校溝通機制有助于提升作業(yè)的完成度和完成效率。通過及時溝通與反饋，學(xué)生可以更好地掌握練習(xí)內(nèi)容，教師可以及時地調(diào)整練習(xí)內(nèi)容和練習(xí)量，家長可以更好地給予學(xué)生支持和指導(dǎo)，從而提高課外鍛煉整體質(zhì)量。

1.2.2" 教師進行作業(yè)推送

教師作為本次研究的主導(dǎo)者，首先應(yīng)該熟練操作平臺并明確學(xué)習(xí)目標(biāo)和學(xué)練標(biāo)準，結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有水平和身心發(fā)展規(guī)律，選擇適合學(xué)生練習(xí)的內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生水平做好練習(xí)量的分層。

1.2.3" 家長接收作業(yè)信息

家長在收到作業(yè)信息后，要協(xié)助學(xué)生完成相應(yīng)練習(xí)。在該環(huán)節(jié)中，家長要注意不能單純作為作業(yè)的參觀者，而要轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c者。在練習(xí)之前陪同觀看視頻教學(xué)和技術(shù)指導(dǎo)、幫助孩子復(fù)習(xí)相關(guān)技術(shù)動作，減少因錯誤練習(xí)而做無用功。

1.2.4" 學(xué)生根據(jù)AI指引完成練習(xí)

學(xué)生是本次研究的主體，須根據(jù)AI指引了解動作的練習(xí)方法，明確練習(xí)要求，完成練習(xí)數(shù)量并上傳練習(xí)結(jié)果。AI自主化測試有助于提高學(xué)生的自主學(xué)練能力，學(xué)生從App中選擇“我的”選項進入“校園體育智慧云平臺”即可查看教師布置的作業(yè)內(nèi)容。平臺依據(jù)大數(shù)據(jù)采集的數(shù)據(jù)為學(xué)生賦分，并根據(jù)打卡數(shù)量和作業(yè)完成度頒發(fā)獎?wù)拢ぐl(fā)學(xué)生的競爭意識，激勵他們完成每日練習(xí)，讓學(xué)生在練習(xí)中獲得成就感。

1.2.5" 教師監(jiān)測后臺數(shù)據(jù)

體育教師和班主任合作對后臺數(shù)據(jù)進行監(jiān)測和統(tǒng)計，對學(xué)生的完成情況進行實時監(jiān)控。對未完成和完成度不達標(biāo)的學(xué)生，教師可通過App進行提醒。對學(xué)生課外鍛煉情況作出評價，表揚按要求完成的學(xué)生，鼓勵未完成的學(xué)生及時完成練習(xí)。同時，建立獎懲機制以激勵學(xué)生按時按質(zhì)完成練習(xí)，從制度上保證學(xué)生課外鍛煉的有序進行。

1.2.6" 平臺AI評價

平臺應(yīng)用計算機視覺捕捉對學(xué)生練習(xí)的數(shù)量和質(zhì)量進行終結(jié)性評定，AI監(jiān)測與評價系統(tǒng)具有較強的辨識性，從優(yōu)到差分為S、A、B、C、D五個等級；并能在練習(xí)過程中根據(jù)動作完成質(zhì)量給予技術(shù)指導(dǎo)和鼓勵，實時提醒學(xué)生的動作完成度，動作完成后即時顯示評價信息并納入成就系統(tǒng)，做到過程性評價和終結(jié)性評價的有機結(jié)合，通過頒發(fā)獎?wù)潞褪占删瓦M一步激發(fā)學(xué)生的鍛煉熱情。

2" “AI+體育”干預(yù)下的學(xué)生練習(xí)效果

2.1" 線上體育鍛煉內(nèi)容完成率

為了更好地了解和分析實驗組學(xué)生的體育作業(yè)完成率，筆者從后臺調(diào)取數(shù)據(jù)，導(dǎo)出研究期間四周的練習(xí)數(shù)據(jù)進行分析。實驗期間教師共計布置作業(yè)20次，學(xué)生提交作業(yè)1 132次，作業(yè)平均完成率85.76%。通過對比每周完成率，發(fā)現(xiàn)每周完成率穩(wěn)步提升。各班級的獎懲機制和AI評價帶來的競爭機制激發(fā)了學(xué)生對課外體育鍛煉的興趣。因此，越來越多的學(xué)生參與進來，甚至有不少學(xué)生被App中多元化的AI運動所吸引，超額完成任務(wù)。

2.2" 線上體育鍛煉內(nèi)容完成時長

筆者通過調(diào)取后臺數(shù)據(jù)，查看學(xué)生每日練習(xí)時長分析平臺的使用情況。學(xué)生每日人均練習(xí)時長的均值在16～17分鐘，周練習(xí)時長在81～86分鐘，符合方案預(yù)期，說明練習(xí)量布置適中。

2.3" 實驗組實驗前、后體質(zhì)測試成績變化情況

為了便于成績統(tǒng)計和讓統(tǒng)計數(shù)據(jù)更直觀，筆者參照《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準（2014年修訂）》，將跳繩、仰臥起坐、坐位體前屈三項體質(zhì)測試成績折合成相應(yīng)分值，采用獨立樣本t檢驗進行分析。結(jié)果顯示實驗后測三項成績相較實驗前測三項成績均有非常顯著的提升，如表1所示。

2.4" 對照組實驗前、后體質(zhì)測試成績變化情況

對照組進行的是線下體育鍛煉，通過對實驗前后所收集的數(shù)據(jù)進行分析對比得知，對照組在進行為期四周的課外體育鍛煉后，體質(zhì)測試成績也有提升，但不如實驗組提升顯著。其中仰臥起坐項目有非常顯著的提升，但對照組實驗后各項體測數(shù)據(jù)均高于實驗前水平，如表2所示。說明課外體育鍛煉對學(xué)生體質(zhì)健康水平的提升有積極作用。

2.5" 實驗組與對照組學(xué)生體質(zhì)測試成績對比分析

通過對比實驗后實驗組和對照組數(shù)據(jù)可以看出，實驗組的提升要明顯大于對照組，尤其是跳繩和坐位體前屈項目，如表3所示。說明相同單位時間內(nèi)，運用AI干預(yù)的體育鍛煉效果要優(yōu)于單純的體育鍛煉。

3" 結(jié)論與建議

3.1" 結(jié)論

1）通過實驗數(shù)據(jù)對比可以看出，在“AI+體育”的干預(yù)下，學(xué)生體質(zhì)測試成績顯著提升。通過體育教師的組織和班主任的協(xié)調(diào)，讓更多的學(xué)生參與到體育課外鍛煉中來，并通過AI評價排名的方式調(diào)動學(xué)生參與的積極性。學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣被激發(fā)，課外體育鍛煉自然就能保證訓(xùn)練效果，并通過短時間的練習(xí)使體質(zhì)測試成績得到顯著提升。

2）平臺兼具微課功能，內(nèi)容涵蓋面廣，且包括動作指導(dǎo)視頻。App中包括綜合體能訓(xùn)練、體感游戲、親子互動游戲等豐富內(nèi)容。練習(xí)中還有實時的AI技術(shù)指導(dǎo)，有效解決了學(xué)生居家鍛煉缺乏科學(xué)指導(dǎo)的問題，讓學(xué)生能鞏固課上學(xué)習(xí)內(nèi)容，快速掌握科學(xué)鍛煉方法和技術(shù)動作要領(lǐng)，實現(xiàn)課內(nèi)學(xué)習(xí)與課下練習(xí)的有機統(tǒng)一。親子互動游戲的設(shè)計打開了家長與學(xué)生共同參與體育練習(xí)的新格局，既能在運動中增進親子關(guān)系，又能對學(xué)生的練習(xí)質(zhì)量進行有效監(jiān)督。同時，應(yīng)用AI、AR技術(shù)突破了居家鍛煉場地、體育器材和運動氛圍的局限，實現(xiàn)了課外體育鍛煉的提質(zhì)增效。

3）相較于傳統(tǒng)的體育鍛煉方式，“AI+體育”干預(yù)下的學(xué)生課外鍛煉質(zhì)量明顯更高。AI運動的模式具有科學(xué)性、趣味性、高效性、便捷性和整體可控性等優(yōu)勢：AI技術(shù)讓學(xué)生的課外體育鍛煉指導(dǎo)更科學(xué)，讓體育鍛煉更高效、練習(xí)內(nèi)容更精準；后臺數(shù)據(jù)的靈活調(diào)取可以幫助教師及時掌握學(xué)情，對練習(xí)內(nèi)容和練習(xí)進度進行調(diào)整；AR技術(shù)的應(yīng)用讓課外體育鍛煉更具趣味性，同時也弱化了運動環(huán)境和運動器材的限制，讓體育鍛煉變得更便捷，打通了學(xué)生課外鍛煉的新渠道，促進了學(xué)生良好鍛煉習(xí)慣的養(yǎng)成，落實了新課標(biāo)校內(nèi)、校外各一小時的鍛煉要求。

3.2" 建議

1）筆者在準備階段發(fā)現(xiàn)，APP的使用和推廣存在較大阻力，主要原因是部分教師的信息化水平不足以實現(xiàn)APP的推廣和完成技術(shù)指導(dǎo)。隨著教育信息化2.0時代的到來，建議學(xué)校加強對教師的信息化技術(shù)培訓(xùn)，提高教師的信息化水平，抓住互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展為體育學(xué)科帶來的機遇。

2）部分家長意識不足，不能正確認識學(xué)生體質(zhì)健康水平的重要性。建議學(xué)校利用家長會、家委會、社區(qū)活動等機會向家長和學(xué)生宣傳《國家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準（2014年修訂）》和《關(guān)于進一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負擔(dān)和校外培訓(xùn)負擔(dān)的意見》的要求，增加學(xué)生課外體育鍛煉時間、減輕文化課作業(yè)和校外培訓(xùn)負擔(dān)，讓學(xué)生投入體育鍛煉，掌握一到兩項運動技能，提高體質(zhì)健康水平。

3）AI運動系統(tǒng)還處于完善發(fā)展階段，對部分練習(xí)無法精確捕捉和判斷。部分學(xué)生產(chǎn)生投機心理，為了提高練習(xí)評分而鉆AI的空子，例如：跳繩練習(xí)中不用跳繩；仰臥起坐練習(xí)時張開手臂助力等。這需要教師加強對作業(yè)完成情況的檢查力度，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)作弊行為要及時制止和干預(yù)，完善體育作業(yè)獎懲機制，對學(xué)生進行思想教育，端正學(xué)生練習(xí)態(tài)度，幫助學(xué)生樹立正確的價值觀和勝負觀。

4" 參考文獻

[1] 教育部關(guān)于印發(fā)義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準（2022年版）的通知[A/OL].（2022-04-21）[2024-06-05].https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2022-04/21/content_5686535.htm.

[2] 劉承明.“AI+體育”：基于人工智能的小學(xué)體育家庭作業(yè)模式實踐研究：以“天天跳繩”App為例[J].體育教學(xué)，2022，42（3）：59-61.

作者簡介：刁文棟，二級教師；馬齊慧，一級教師。