國際K-12體育教育信息化的實踐及啟示

劉珍 黃愛峰 曹烴 劉林

摘????? 要：對英國、美國、澳大利亞等發達國家的體育教師利用信息技術輔助體育教育的案例展開分析。結果顯示：當前國際K-12體育教育中常用的教育信息技術設備包括視覺設備、聽覺設備、運動知覺設備和多模式混合設備。在體育教育中運用可穿戴設備、錄播設備、應用程序、社交媒體等信息技術能夠激發學生的體育學習興趣，促進學生的體育參與。研究指出：今后我國推進基礎教育階段體育教育信息化改革進程中，應轉變發展理念，重視信息技術在體育教育中的價值;關注新技術的發展與應用，促進新興技術與體育課程的整合;以專業發展為目的，提升體育教師信息素養;以需求為根本，明確體育教育信息化資源建設的方向。

關? 鍵? 詞：體育教育信息化;教育信息技術;體育教學;國際K-12;發達國家

中圖分類號：G80-05??? 文獻標志碼：A??? 文章編號：1006-7116（2019）01-0107-07

Practice of and inspirations from international K-12 physical education informationization

LIU Zhen¹，HUANG Ai-feng¹，CAO Ting²，LIU Lin³

（1.School of Physical Education，Central China Normal University，Wuhan 430079，China;

2.School of Physical Education，Jiangxi Normal University，Nanchang 330022，China;

3.Yunshishan Junior High School，Ganzhou 342500，China）

Abstract： The authors carried out an analysis on cases of physical education teachers in developed countries such as Britain， USA and Australia utilizing information technologies to assist physical education， and revealed the following results： education information technology equipment frequently used in international K-12 physical education nowadays includes visual equipment， auditory equipment， motion perception equipment and multiple modes mixed equipment; applying information technologies such as wearable equipment， recording and playing equipment， application programs and social media in physical education can stimulate students physical education learning interest， and promote students participation in physical education. The authors pointed out the followings： in the process of physical education informatization reform at the basic education boosting stage in the future， China should change the development conception， value information technologies value in physical education， pay attention to the development and application of new technologies， promote the integration of emerging technologies and physical education courses， improve physical education teachers information attainments for the purpose of professional development， and specify physical education informatization resource construction directions based on needs.

Key words： physical education informationization;education informationization technology;physical education teaching;international K-12;developed country

當前，信息技術已經滲透到教育的各個領域，對教育發展的影響日益擴大^[1]。2012年3月教育部《教育信息化十年發展規劃（2011—2020年）》明確指出“要推進信息技術與教學融合”^[2]。2015年5月首屆國際教育信息化大會在我國青島隆重召開，同年12月第十二屆全國人大常委會第十八次會議表決通過《關于修改〈中華人民共和國教育法〉的決定》，首次將教育信息化納入《教育法》。2016年6月教育部印發《教育信息化“十三五”規劃》，提出“要依托信息技術營造信息化教學環境，促進教學理念、教學模式和教學內容改革，推進信息技術在日常教學中的深入、廣泛應用”^[3]。2018年4月13日教育部印發《教育信息化2.0行動計劃》，指出今后教育信息化的主要任務是“促進教育信息化從融合應用向創新發展的高階演進，信息技術和智能技術深度融入教育全過程，推動改進教學、優化管理、提升績效”^[4]。

然而，在教育信息化改革開展如火如荼的今天，學校體育教育信息化的步伐卻明顯滯后。因此，引介和分析國外發達國家K-12體育教育信息化的成功經驗和案例，對我國體育教育信息化的改革與發展具有一定的借鑒意義。

1? K-12體育教育使用教育技術的類型

韋伯斯特新大學字典將技術定義為“實現實際目標的系統方法”^[5]。顧名思義，在體育教育領域教育技術是任何幫助學生促進身體機能、社會交往和對體育教育概念認知理解的方法和技術。人的體育技能學習有3個主要渠道：視覺、聽覺和運動知覺。因此，可將體育教育中使用的技術設備分為以下幾種類型：視覺設備、聽覺設備、運動知覺設備和多模式混合設備^[6]。

1.1? 視覺設備

視覺設備（文本、數據、圖片、視頻等）可以提供輔助信息，幫助學生更好地理解學習內容，達成學習目標。圖片和各種類型的圖表是體育課堂中最為常見的視覺設施。此外，還有教學模型，模型是三維立體設備，能夠更好地還原真實情況，如講解定位技戰術時可以用膠合板繪制出場地模型并且利用人偶或是其他小玩偶進行描述演練。如今，3D技術可以通過3D軟件在電腦屏幕繪制3D模型，甚至打印出3D模型。它能夠模擬出真實的比賽場景，充分調動學生感官，使其身臨其境，從而達到促進體育學習的最終目標。

1.2? 聽覺設備

聽覺設備包括收音機、CD、數字播放器（如MP3）等音頻設備。音頻設備的內容可以是在課堂中用來舒緩放松的音樂，適合不同運動類型的伴奏音樂（如健身、舞蹈、體操等）。完整的音頻系統是有多個部分組合而成的，主要包括聲音源（MP3播放器、CD播放器或是麥克風）、接收器、揚聲器或是耳機。聲音以音樂的形式在體育課堂中起著關鍵作用，最常見的是運用于體育舞蹈課，從教學指導到課堂練習，再到匯報演出都需要聽覺設備。

1.3? 運動知覺設備

運動知覺設備是學生可以自主操控和掌握的設備。在K-12階段，一般將運動知覺設備作為一種末端裝置用于運動訓練研究和信息采集。這些設備可以讓學生獲得有關身體信息及運動生理學的第一手資料。運動知覺設備主要分為兩大類型，一是測量裝置，主要有測時/測速裝備、運動軌跡設備、心肺測量設備、全球定位裝置、身體成分測量裝置等。二是交互裝置，主要有跑步機、跳舞機、踏步機、健身單車、力量器械和視頻捕捉設備等。

1.4? 多模式混合設備

多模式混合設備是混合以上兩種或兩種以上形式的設備，如同時綜合視頻和音頻技術的教學軟件、數碼錄像機、播放器等。這類設備可以給學生展示高水平運動員的運動技能，也可以在學生學習新的運動技能時通過慢動作回放等形式進行精準指導和解釋，用于體育教學的多模式混合設備主要有無線通信設備、教學評估軟件、學生學習測評設備等。

2? 國際 K-12體育教育信息化實踐案例

由于不同的經濟發展水平，不同國家或地區教育信息化呈現出不同的趨勢^[7]。目前，絕大多數國家都已制定教育信息化發展計劃并投入大量資金支持教育信息化發展。發達國家由于經濟發展水平和社會信息化水平較高，對于體育教育信息化研究起步較早，且信息技術在K-12體育教育階段運用也較為廣泛。

2.1? APP在體育教學中的具體應用

迪倫是英國威爾士某鄉村小鎮上的中學體育教師，擁有8年從教經驗，也是技術教育的積極倡導者和踐行者，一直以來在體育教學過程中嘗試使用各種新興技術和設備（筆記本電腦、相機、iPad、Pods）支持學生的體育學習^[8]。迪倫所在的學校采購了一批iPad平板電腦，此舉為新興技術融入體育課程提供了物質支持。于是，迪倫將iPad嵌入學習任務中并運用于體育教學。迪倫將iPad以及各種APP（應用程序）用于籃球教學中。他把學生（13～14歲的男生）分成8個組，每組4～5人，每組都需要解決戰術問題（如控球或防守），通過他們對自己小組的優勢和劣勢的分析做出進攻或防守的決策。每個小組配備一個iPad和各種各樣的APP（見表1），老師也有一個iPad并與體育館的投影設備相連接。可利用Apple TV并通過無線網絡將視頻從iPad直接上傳到體育館的投影設備上，然后用You Tube教學視頻、Coachs Eye或Ubersense對上傳的視頻進行性能分析。

迪倫通過教學實踐認為APP的使用提高了學生的學習質量。首先，在教學過程中，使用不同的APP在單元學習過程中制定每個單元的學習目標，有助于維持學生對學習和小組合作的興趣。其次，APP的使用大大促進了不太喜歡籃球運動的學生的體育參與。因為在沒有直接指令或是具體技術支持的情況下，這類學生參與程度不高，難以調動其積極性。教學APP的使用促使所有學生參與其中，每一個成員都必須了解小組的學習任務和團隊成員的表現，每一位成員在團隊學習中都起著關鍵作用。從根本上說，這些應用程序幫助學生以不同的、更有效的方式進行學習，從而取得進步。

2.2? 運動知覺設備在K1-4體育教學中的使用

湯姆是美國東北部地區某郊區小學的體育教師，主要教學對象為K-4（5～10歲）階段學生，同時還是K-12（5～18歲）階段學生的體育課程協調員^[9]。湯姆認為體育課程的主要目標并不是培養“健身健將”，而是讓學生通過體育課的學習認識體育運動對于身體、情感、認知發展的好處，促使學生在體育課之外主動學習并運用相關知識。他在教學過程中嘗試使用心率測量、計步器、視頻整合等數字技術來促進學生的體育學習。

湯姆在對K-4（5～10歲）的學生進行教學時充分利用兒童對身體的未知和好奇心，激發兒童對身體認知的興趣和對體育學習的熱愛。學生入學的第一次體育課，湯姆讓他們將手放在心臟位置感受自己的心跳，正當學生好奇和驚訝于自己心跳的時候，指導他們進行一定的運動并感受心跳加速的感覺，然后引導學生如何利用心率監測設備測量自己的心率。心率監測設備的應用使得小學生對自己的身體認知更加深入，從而進行進一步的教學，讓學生理解和體會不同的體育運動對于身體的作用是不一樣的（如曲臂練習、攀登練習和轉呼啦圈等是增加肌肉的運動，但并不能明顯影響人的心率）。

總的來說，數字技術在體育教育中的整合是非常有益的，它給每個學生及時和準確反饋自己的運動效果。學生通過心率監控設備的反饋了解到心臟對身體活動的反應，并通過使用這些技術工具讓學生從小了解健身的重要性，促使他們形成良好的健身習慣。

2.3? 利用社交媒體發展體育教育

喬伊是加拿大蒙特利爾圣喬治學校的一名體育教師，他善于使用社交媒體來促進學生學習和自身專業發展^[10]。喬伊認為發展有效的技術教育，需要在教師職前教育階段提供真實和專業的學習網絡支撐，充分認識社交媒體的力量，建立廣泛可信的社交網絡。Twitter（見表2）是當前使用頻率最高的社交媒體工具之一，作為全球“#pechat”主持人之一，喬伊主要用它來推送有關體育教育的構想，探討與體育教育相關的話題。

喬伊在教學中的每一個環節都積極融入信息技術。首先，每周定期推送“#pechat”與學生及其他教師展開討論，以提問——回答——反問的形式圍繞主題展開。這種在線討論形式一方面促進學生積極主動思考，另一方面促使教師在解答問題的過程中成長反思，根據學生的需要和特點不斷改進教學。在推送“#pechat”之前，教師利用Google Scholar搜索即將探討主題的相關內容，收集相關信息，以便回復問題并與參與的教師和學生展開深入研討。第二，在教學設計過程中利用Twitter與其他體育教師聯系，建立專業學習網絡，探討某一主題的教學法，同時也吸收參與討論學生的建議。第三，利用You Tube查找全球優秀體育教師錄制的體育教育視頻并分享給學生，從而促進學生的體育學習。第四，將教學分成多個可達成的目標，利用Google Forms創建每一位學生的學習跟蹤表（此跟蹤表生成每一位學生獨特的QRcodes，學生只需掃描二維碼便可以查看自己的學習進度），主要記錄學生的學習狀況并生成評價表。

社交媒體的運用為小學體育教師的課堂增加了無限可能性，世界各地的體育教師可以在同一個平臺內發表并探討他們最新的教學理念和方法。新進教師可以通過社交媒體平臺更加快捷地學習相關知識，學生在新理念、新方法的指導下，學習效率也將更高。從準備教學到課程實施再到學習評價，社交媒體的運用使得體育教學更加清晰且更有條理，內容更加豐富且更有內涵。

2.4? 個性化體育學習空間的構建

賈羅德是澳大利亞維多利亞州某鄉村學校的體育教師，對新興技術的應用充滿激情，并且已經將其融入體育教學實踐很長時間^[11]。賈羅德選擇了他所教學的七年級學生進行排球教學，在教學過程中運用Sworkit Lite、QR code reader、VideoTagger Pro、BaM Video Delay等（見表3）應用軟件或技術。通過利用這些資源，強化學生們的個性化學習，結合GoPro Hero 4一起進行戰術分析，教授給學生戰術洞察力并為學生提供分析框架，使他們在個人和團隊層面都能夠分析自己的表現。

學校所有七年級學生都有iPad和筆記本電腦，學生在為活動選擇適當的設備時所具有的靈活性使他們對學習有一種主人翁感。首先，在熱身過程中，由教師設定熱身的時間段（如5～8 min），學生就分別使用iPad自主選擇熱身運動項目（熱身常用的應用軟件是Sworkit Lite或QR Code Skill poster set），并獨立進行熱身。熱身輔助應用軟件可以幫助學生對自己的身體作出初步判斷，優勢在何處或是需要加強哪一方面，然后有針對性地選擇熱身訓練項目。第二，在教學過程中，賈羅德利用iPad的錄像功能將學生上課的表現以視頻方式記錄下來，并利用VideoTagger Pro對視頻進行分析和整理，將學生的運動軌跡標記為“好”或是“需要改進”，然后讓學生反復觀看視頻，學習正確的動作。第三，利用CoachNote進行技戰術分析，讓學生學會分析和制定技戰術并能在日常活動或比賽中進行運用。

應用程序和新技術的使用豐富了教學環境，為每一個學生提供了個性化的學習手段和自主學習的空間，學生不僅依靠教師的示范來習得運動技能，還可通過多個途徑來獲得運動技能演示。這些應用程序還能記錄學生表現，幫助教師了解課程進展。例如：在一次課程學習過程中，VideoTagger捕獲的視頻使學生“杰克”觀察到他所在排球小組的缺陷。通過分析視頻結合教師建議，他和他的組員改進了技術。在數字工具的支持下，學生們努力實現課程目標，發展戰略思維和戰術知識，提高個人和團隊的表現。

2.5? 信息化教學與宣傳推廣同步

雪莉是愛爾蘭的一位中學體育教師，2001年取得了體育教師資格并開始從事體育教學工作，在工作期間獲得教育學碩士學位^[12]。21世紀伊始，愛爾蘭正推行“學校教育機會均等”（Delivering Equality of Opportunity in School），國家大力投入新型教育資源以提升教育質量，促進教育平等。為此，所有學校的各個部門均配備了計算機、視頻播放器、PowerPoint等信息技術教學設備。雪莉和她的同事除了運用這些新型設備于體育課程教學之外，還將它們用于體育俱樂部或是午間活動的宣傳。如在學校最集中的大廳顯眼處播放動態PPT，上面是學校各種體育俱樂部的介紹、活動照片以及相關賽事的圖片，這一舉動吸引了很多學生的關注，起到了非常顯著的效果。同時，對于參與運動俱樂部和比賽的同學，還制作相應的證書頒發給他們作為獎勵或留作紀念。

在體育教學過程中，雪莉利用Google Docs（見表4）給全班同學建立電子檔案，檔案包括電子文件夾（照片、證書、學習進度報告、個人健身數據和技能發展等）和學習過程（動作視頻以及學生自己回看視頻的反思）。iPad是她在課堂中使用最多的工具之一，它可以安裝不同的應用程序來支持教學。如Dartfish、Ubersense、Video Delay等可以通過錄制視頻、播放視頻、慢放/回放視頻來分析運動技能;Scoreboard用來記錄游戲（比賽）得分;Just Dance用來開展舞蹈教學。以Just Dance為例，Just Dance是一個運動游戲，與其他運動游戲一樣在Xbox上操作。Xbox的一個有趣特點是Kinect傳感器，允許Xbox讀取人的運動軌跡，同時根據他們的動作軌跡與屏幕上設定的基準點的符合程度設置相應得分。這樣一來，每一個學生都能通過得分來評價自己的動作學習，并根據結果做出相應的動作調整。

3? 對我國體育教育信息化改革的啟示

當前世界各國特別是以美國為首的歐美發達國家在信息技術與體育教育的融合方面處于世界前沿。從各國開展體育教育信息化的實踐來看，各國體育教師都在當地政策的促進下不遺余力地嘗試體育教學與新興技術的“無縫結合”。多模式設備混合使用無疑是全世界體育教育信息化實踐應用的主流，融合了“視覺”“聽覺”“運動知覺”等技術設備的體育教育，一方面能夠增加學生的學習興趣，促進學生的體育學習;另一方面可以輔助教師的教學，使體育教學更加靈活生動，體育學習評價更加精確。從學校體育教育實踐的角度來看，國際K-12體育教學信息化發展與實踐經驗對我國推進基礎教育階段體育教育信息化改革具有重要的啟示。

3.1? 轉變發展理念，重視信息技術在體育教育中的價值

我國教育信息化起步于1995年，20余年來始終在持續高速發展^[14]。特別是近幾年，從全國信息化教育管理平臺的實現到優質教育資源覆蓋面積的擴大再到智慧教育的推進，發展的速度和質量達到了新的高度。2015年5月，首屆國際信息化教育大會在我國召開，借此契機我國的教育信息化影響力正逐漸擴大到國際范圍。然而，在體育教育領域無論是體育教師信息化理念的樹立，還是體育課堂教學中信息化技術的運用，都遠遠落后于其他學科。信息技術在體育教學中的作用往往被人們所忽略，更有甚者認為體育課是技術主導的學科，信息技術在此無用武之地。國際體育教育信息化實踐的成功案例提醒我們，應該重視信息技術在體育教育中的價值和作用。以國家教育信息化“十三五”規劃為指導綱要，以廣大體育教師為主導，以小范圍、小規模試點為起點，利用當前可用的教育信息化資源進行大膽嘗試。從實踐中獲得經驗，領會信息技術在體育教育中的非凡價值。

3.2? 關注新技術的發展與應用，促進新興技術與體育課程的整合

上述案例展示了將體育教學與新興技術結合之實踐。新技術的運用促使教師的教學方法、學生的學習方式以及教學評價方式等發生改變。可以說，新興技術與體育課程的整合為改善體育教學、學習和評估創造出無限可能性。因此，在K-12體育教育信息化改革發展的過程中，體育教師以及相關研究人員應該及時關注新技術的應用與發展，主動吸收接納新技術、理解新技術并學會利用新技術促進體育教學。同時，還應將目光投向國際體育教育平臺，借鑒并學習國外先進技術和經驗，努力跟上全球教育現代化的發展步伐。當前信息技術已經全面占領了新一代青少年的學習生活，將聲光技能、3D技術、智能手機、移動技術、社交網絡平臺等應用于體育教育的目標已然超越了促進學生的體育學習層面，同時微課、MOOC、翻轉課堂、創客教育等新興教育模式的出現也正在改變著學生的學習方式。可以說，體育教育中使用新興技術和新興教育模式的目的也已超越教學內容本身，更多地是培養學生的創新、協作、貢獻、分享等能力，而這些能力將使學習者受益終身。

3.3? 以專業發展為目的，提升體育教師的信息素養

信息技術與體育教育的融合對體育教師也提出了更高的要求。案例中的體育教師來自不同國家、不同地區、不同經濟條件的中小學，他們有著一個非常鮮明的共同特征——重視自身專業發展。無論是從教30余年經驗豐富的老教師，還是剛剛進入體育教育行列活力十足的新教師，他們都對自己的職業生涯有著清醒的認識和長遠的規劃。案例所述的來自各國K-12教育一線的體育教師，全部都有相關專業的碩士研究生學歷，有的還是知名大學的博士研究生，不斷學習和接受新興事物是他們職業生涯的主題。就這一點來說，我國的體育教師專業發展還是有所欠缺的。因此，以教師專業發展為目的，提升體育教師信息素養乃是當務之急。首先，應為廣大的一線體育教師創造良好的信息技術教育環境，積極提供技術硬件設備，鼓勵體育教師利用信息化資源進行創新教學。其次，利用網絡平臺推廣成功的體育教育信息化案例，一方面幫助體育教師開闊視野，另一方面便于體育教師模仿、學習、應用，促使廣大一線體育教師在模仿中獲得技能的增長，實現信息素養的提升。

3.4? 以需求為根本，明確體育教育信息化資源建設的方向

在體育教育教學中，教育技術的使用是以促進學生身體機能的發展、增進身體健康及滿足學生的學習需要為主要目的。因此，滿足學生的體育學習需求是體育教育信息化資源建設的關鍵著眼點。當前我國數字教育資源建設剛剛起步，數字教育資源建設很長一段時間解決的是資源容量、數量和存儲問題，很多資源的形式都是基于課程體系的教學計劃、課件和教學視頻^[18]。從總體上來看，數字教育資源的數量每年都在成倍增長，“十二五”期間“三通兩平臺”建設的順利開展為體育教育信息化的實施和開展提供了良好的硬件條件，但在實踐中卻往往聽到很多體育教師說很難找到適合自己課程的資源。究其原因，還是體育教育信息化資源在建設過程中忽視了用戶的需求，缺乏對教師和學生群體的了解和分析。從案例中可知，國外體育教師使用的信息化教育資源比較有針對性，哪一類學生、哪一類課程運用何種技術和資源，體育教師在課前都精心設計和研究。可見，在構建體育教育信息化資源的過程中要以學生的需求為根本，做到有的放矢。

體育教育信息化是未來K-12學校體育教育改革的主要方向。利用技術優勢來滿足學生的個性化需求，促進學生的體育學習，是實現體育教育信息化改革的關鍵路徑。歐美發達國家較早開始關注教育技術對K-12階段體育教育的變革作用，在實踐過程中積累了豐富經驗。不同國家、不同地區、不同教師有著不同的思路和方法，但都是以促進學生體育學習為最終目標。我國體育教育信息化在K-12基礎教育階段尚未受到充分重視，目前尚處于小范圍嘗試階段。國際體育教育信息化改革的實踐案例為我們進行體育教育信息化改革提供了思路上的創新和方法上的指導。基于信息技術的多樣化和中國的地區差異，在開展體育教師信息化改革的實踐過程中，一方面要吸收借鑒國外已有的模式和方法，另一方面要從實際出發，結合我國學校體育的實際情況，找出本土化的、適合中國學校體育發展的藍圖。

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