“智慧体育”在小学体育课堂教学中的应用

【摘要】“智慧体育”通过科学监测学生的生理指标、捕捉学生的技术动作，再以数字化的数据、图表和动作成像等方式清晰地呈现学生在课堂中的各项指标和运动过程，突破了小学体育课堂教学中遇到的诸多阻碍，推进了小学体育教学高质量发展。【关键词】教育数字化；智慧体育；小学生；体育课堂“教育信息化教学应用实践共同体”项目在2021年明确提出围绕智能体育问题领域进行研究。随着5G技术的广泛应用和信息化水平的高速发展，在国家大力推进教育数字化战略背景下，智能臂带、智能跳绳、AI智能摄像头等“智慧体育”正在逐渐走进校园[1]，以它的优越性解决了小学体育课堂教学中遇到的诸多阻碍，推进了小学体育教学高质量发展。“智慧体育”能够科学监测学生的生理指标、精准捕捉学生的技术动作，再以数字化的数据、图表、动态视频等方式清晰地呈现学生课堂教学中的各项运动指标和技术动作[2]，保障课堂的安全性，让体育教学过程“数据化、可视化、精准化”。让体育课堂可以做到科学监测，精准教学；智能测试，减负增效；以赛促练，以练促学；高效评价，生生有档；家校共育，共同成长。科学监测，精准教学1.智能臂带让教学过程“数据化、可视化、精准化”学生在佩戴智能臂带时，通过动态心率传感器可以监测学生运动全过程中的心率变化，帮助教师精准了解全班學生运动时的生理状态，有效地保障了课堂的安全性。此外，教师可以针对不同运动项目学生的心率反馈来调整相应的运动强度和运动负荷。例如，开展奔跑类教学内容时根据学生运动心率普遍过高的情况，把控练习的间歇时间，调整练习的次数和密度。利用智能臂带呈现的运动数据还可以让教师观察到哪些学生认真练习，哪些学生不够积极，进而对学生进行实时鼓励和及时督促，做到精准教学。2.“智慧操场”助力科学测试、智能分析“智慧操场”系统，是分别在学校操场的短跑、立定跳远、实心球、跳绳、坐位体前屈、仰卧起坐、引体向上等运动项目的活动区域，安装相应数量的AI智能摄像头，通过视频感知、人工智能算法等技术，对学生的测试数据、技术动作、运动过程等信息实时采集分析、评测与指导[3]。通过AI智能摄像头可以精准快速采集学生运动过程数据，通过智能语音交互功能提醒学生做好准备，提示学生是否有违规动作。通过AI智能摄像头还可以回放还原学生的完整运动过程，剖析技术动作，智能分析运动过程，在技术动作上给出提升的建议[4]。教师可以根据项目特点，在平板电脑上截取学生的技术动作画面，让学生自行观察，给予学生针对性指导，便于学生课上及时纠正与提升。智能体测，减负增效每年学校都要在秋季学期进行全校范围的学生体质健康测试和上报工作。传统的测试办法既耽误学生的体育课时，影响课程进度，又增加了体育教师的工作负担，并且由于测试环境和测试人员的不固定，数据也难以保证准确性[5]。运用“智慧体育”进行测试能够提高测试数据的准确性，减轻教师和学生的负担，提升体育课的教学效率。测试过后，体育教师可以根据测试数据的多维度分析，制定个性化和针对性的体测运动处方，在之后的体育课中帮助学生做到相应的提升。以赛促练，以练促学1.“智慧操场”系统实现学、练、赛一体化利用运动场的AI智能摄像头，学生课下可以根据语音提示自主进行练习和测试，完成练习后AI智能摄像头会通过语音播报测试的数据和技术动作的点评。例如，测试50m跑时，学生根据语音提示举手示意，AI摄像头语音发令，抢跑踩线等犯规会被语音召回，学生冲过终点完成测试后会播报测试成绩，点评技术动作。整个测试流程极为简单，可以有效地促进学生对技能的掌握。2.“智慧体育”助力校园体育活动开展“智慧体育”的引进提升了学生参与各类校园体育活动的积极性，让学生的参与度和活动的质量明显提升。例如，小学开展的跳绳比赛以往要依靠人工计数，而计数教师有限，每班只能部分学生参加，现在利用智能跳绳设备进行测试，大幅地提升了比赛效率，节省了人力，而且全班同学都可以参赛，这显著地提升了学生的积极性，提高了活动的影响力，实现了通过开展校园比赛激励学生练习。3.“智慧体育”助推校队科学训练智能臂带让校队训练实时可控，通过运用智能臂带可以实时监测队员运动心率，科学调节训练课的运动负荷和运动强度。根据数据反馈教练可以看出哪些队员运动量过大了需要及时调整、哪些队员运动量还不足需要适当增加，此外，通过数据呈现还可以判断出队员训练时的投入状态。采用AI智能摄像头进行体能练习，每次练习都会留有数据、视频记录，成为队员体能训练资料，教练可以根据训练资料制定个性化的训练计划，让体能训练课更高效、更有质量。高效评价，生生有档“智慧体育”记录了学生的运动数据，形成了学生多维度的评价指标，让体育课的评价不仅仅局限于单次的技能测评，学生整体的运动心率、运动强度、运动负荷、练习与测试的完成情况等数据都会成为学生评价的指标和依据，让体育课的评价呈现多维度。通过“智慧体育”的应用，在体育课中学生数据实时呈现，依据这些数据体育教师在课中就可以对每名学生的每组动作做出准确的评价，实时调整个人、小组甚至全班学生的练习内容、练习次数、运动强度。“智慧体育”的班级数据横向对比功能也成为教师评价的有效途径，班级体育课和体质达标测试的运动数据在年级、全校数据中的排名无形中也成为评价教师授课水平的一个重要依据。通过学生运动数据的长期收集积累，形成了学生的运动档案，便于了解学生每个阶段的运动水平，观察学生的成长变化，实现对学生阶段和长期的运动评价。家校共育，共同成长通过“智慧体育”收集的学生数据可以让家长准确地观察到学生课上、课下的运动状况，认识到学生的运动优势和劣势，根据数据反馈课后可以优势拔高、劣势补强。在优势项目上可以通过参加校队、市队、省队等做精做强，劣势项目也可以通过参加学校的体育俱乐部课程等得到锻炼提升。通过“智慧体育”的大数据，可以呈现出学生运动方面的兴趣方向，学校通过推送各种亲子互动的运动资源，指导学生居家开展特色亲子互动体育活动，让学生既能实现课下锻炼又能增进亲子感情。展望未来，以“智慧体育”为代表的人工智能将全面融入体育课堂教学