AI體能系統(tǒng)與幼兒體育課程結(jié)合路徑

吳雙燕

AI智能技術(shù)在促進(jìn)體育教育領(lǐng)域精準(zhǔn)化、高效化開展方面的優(yōu)勢(shì)日益凸顯，在推進(jìn)個(gè)性化教育、數(shù)字化教育、科學(xué)化教育方面有著極大的助力作用。國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人指出要積極推動(dòng)人工智能與教育的深度融合，促進(jìn)教育變革創(chuàng)新，充分發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢(shì)。隨著 AI技術(shù)的迭代升級(jí)，它在不同學(xué)段教育領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值更為凸顯。

“AI體能系統(tǒng)”的研發(fā)是基于3—6歲幼兒身心發(fā)展的基本規(guī)律，借助人工智能、大數(shù)據(jù)、云后臺(tái)、智能教具等開展游戲化的漸進(jìn)式分解體能活動(dòng)。《3—6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》明確指出幼兒階段是兒童身體發(fā)育和機(jī)能發(fā)展極為迅速的時(shí)期，也是形成安全感和樂觀態(tài)度的重要階段，在學(xué)前階段科學(xué)合理地開展體育活動(dòng)尤為重要。基于此，本文首先對(duì)AI體能系統(tǒng)的概念及特征進(jìn)行了闡述；其次從當(dāng)前幼兒體能發(fā)展現(xiàn)狀及AI體能系統(tǒng)運(yùn)用的價(jià)值等方面分析了AI體能系統(tǒng)與幼兒體育課程結(jié)合的必要性；最后探尋了AI體能系統(tǒng)與幼兒體育課程結(jié)合的路徑，旨在彰顯幼兒體能發(fā)展在國(guó)家體能頂層戰(zhàn)略中的重要價(jià)值。

一、AI體能系統(tǒng)基本闡釋

AI體能體統(tǒng)是AI智能技術(shù)拓展運(yùn)用于體育領(lǐng)域的一項(xiàng)個(gè)性化智能教育技術(shù)，聚焦學(xué)前階段幼兒身心發(fā)展的基本規(guī)律，使用人工智能、大數(shù)據(jù)、云后臺(tái)、智能教育來開展契合幼兒興趣愛好的游戲化漸進(jìn)式分階體能活動(dòng)。聚焦小班基礎(chǔ)體能訓(xùn)練、中班運(yùn)用技能提升、大班綜合素質(zhì)強(qiáng)化等階段性目標(biāo)實(shí)施科學(xué)、合理且富有針對(duì)性的體能活動(dòng)教學(xué)。

其呈現(xiàn)的智慧交互場(chǎng)景為：幼兒穿戴智能手套碰觸機(jī)器人——機(jī)器人感應(yīng)采集幼兒活動(dòng)數(shù)據(jù)——幼兒課堂結(jié)果及時(shí)呈現(xiàn)在電腦端——幼兒運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)同步到云端——云端系統(tǒng)全過程分析數(shù)據(jù)——推送可視化幼兒活動(dòng)報(bào)告到教師和家長(zhǎng)的手機(jī)端。整個(gè)過程通過精準(zhǔn)采集、反饋、分析幼兒的各項(xiàng)體能數(shù)據(jù)，并以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)、提升幼兒身體素質(zhì)，有效開啟幼兒園體育教學(xué)的數(shù)字化管理模式，將達(dá)成人工智能與傳統(tǒng)課程的有機(jī)結(jié)合，引領(lǐng)幼兒獲得綜合發(fā)展。

二、AI體能系統(tǒng)與幼兒體育課程結(jié)合的必要性

（一）幼兒園體育課程教學(xué)及幼兒體能現(xiàn)狀

1.幼兒體能“外強(qiáng)中干”。

綜合分析當(dāng)下幼兒在體能方面呈現(xiàn)出來的大趨勢(shì)為“身高長(zhǎng)，體質(zhì)差”的外強(qiáng)中干型，耐力、力量及速度等指標(biāo)都有所下降。幼兒園更加重視幼兒智力的培養(yǎng)，卻忽視了幼兒體能的發(fā)展，并不重視多元體育教學(xué)活動(dòng)的開展，使得幼兒的大腿肌肉缺乏運(yùn)動(dòng)，身體素質(zhì)越來越差，心肺功能不足，適應(yīng)環(huán)境的能力較差，換季時(shí)感冒、發(fā)燒者居多。

2.體能教育呈“雙盲”狀態(tài)。

綜合分析當(dāng)下幼兒體能教育的核心問題為：幼兒園體能教育呈“雙盲”狀態(tài)。一是教師將玩耍等同于體能訓(xùn)練。當(dāng)下諸多幼兒教師以釋放幼兒天性為主實(shí)施教育，并且大部分教師對(duì)幼兒體能專業(yè)知識(shí)的認(rèn)知存在不足，只是將幼兒每天展開的戶外游戲、玩大型器械等同于幼兒的有效體能，這樣會(huì)讓幼兒的體能訓(xùn)練缺乏科學(xué)、系統(tǒng)的引領(lǐng)。二是幼兒教師將專項(xiàng)訓(xùn)練代替體能訓(xùn)練。大部分教師在實(shí)施體能教育時(shí)，缺乏對(duì)幼兒生理及心理的系統(tǒng)掌握，忽視了幼兒身心發(fā)展的基本規(guī)律，使得體能鍛煉存在不合理之處。

（二）AI體能系統(tǒng)與幼兒體育課程結(jié)合的價(jià)值

基于幼兒身心發(fā)展的基本規(guī)律，教師在實(shí)施體育課程教學(xué)時(shí)，應(yīng)該體現(xiàn)游戲化體能訓(xùn)練過程，AI體能系統(tǒng)便能達(dá)到這一目的，符合兒童身心發(fā)展的基本特征，能夠分階段實(shí)施鍛煉，安排科學(xué)的課程體系，實(shí)施有效的數(shù)據(jù)測(cè)評(píng)，滿足幼兒日常參與體能鍛煉的興趣，潛移默化地提升其綜合素質(zhì)。

1.有利于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)高效的體能教學(xué)。

AI體能系統(tǒng)的引入立足3—6歲幼兒生理特點(diǎn)，制定體能課程體系，打造專業(yè)化、趣味化、系統(tǒng)化的漸進(jìn)式分階體能課程框架。以走、跑、跳、鉆爬、投擲、平衡等內(nèi)容為訓(xùn)練點(diǎn)，開設(shè)基于特定主題的特定體能訓(xùn)練活動(dòng)。教師在開展體能教學(xué)時(shí)，也將引領(lǐng)幼兒佩戴運(yùn)動(dòng)傳感器，他們?cè)谟?xùn)練中的表現(xiàn)將借助傳感器捕捉到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到體能系統(tǒng)中，教師再借助智能設(shè)備對(duì)幼兒的體能訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行橫向及縱向分析，依據(jù)幼兒的表現(xiàn)，推送適合他們個(gè)性發(fā)展的體能訓(xùn)練項(xiàng)目。這樣一來，便能打破傳統(tǒng)全班統(tǒng)一進(jìn)行體能訓(xùn)練的模式，促進(jìn)幼兒針對(duì)性地訓(xùn)練，使幼兒園的體能教學(xué)效果大幅提升。

2.有利于激發(fā)幼兒體能訓(xùn)練興趣。

AI體能系統(tǒng)的引入能夠充分激發(fā)幼兒的體能訓(xùn)練興趣。教師利用AI體能系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建出符合幼兒興趣發(fā)展的游戲情境，為幼兒呈現(xiàn)他們十分喜歡的卡通動(dòng)漫人物，幼兒也可以與機(jī)器人鬧鬧適時(shí)互動(dòng)，這充分吸引幼兒進(jìn)行體能鍛煉。同時(shí)，AI體能系統(tǒng)還能促進(jìn)幼兒精準(zhǔn)、高效、多元互動(dòng)。通過一系列智能設(shè)備，幼兒將能與教師、同伴進(jìn)行智慧交互，使幼兒與幼兒、幼兒與教師之間的溝通效率更高。并且這種高質(zhì)量的溝通效率將指引幼兒展開更具有針對(duì)性的體能訓(xùn)練，讓他們走、跑、跳、鉆爬、投擲、平衡的各項(xiàng)技能動(dòng)作達(dá)到規(guī)范化的標(biāo)準(zhǔn)。智能設(shè)備也能依據(jù)幼兒體能鍛煉前后所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)幼兒的進(jìn)步點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性和富有特色的評(píng)價(jià)。這種評(píng)價(jià)將增強(qiáng)幼兒參與體能鍛煉的內(nèi)驅(qū)力，他們將全方位激發(fā)自信心與能動(dòng)性，更主動(dòng)地投入體育課程活動(dòng)，提升體能素養(yǎng)。

三、AI體能系統(tǒng)與幼兒體育課程結(jié)合路徑

（一）利用AI體能系統(tǒng)完善體育課程結(jié)構(gòu)

教師利用AI體能系統(tǒng)打造主題式體育課程結(jié)構(gòu)，探索漸進(jìn)式分階體能課程框架，讓小班、中班、大班幼兒的體能的發(fā)展循序漸進(jìn)，富有導(dǎo)向性與科學(xué)性。優(yōu)質(zhì)、高效的體育課程結(jié)構(gòu)將推進(jìn)幼兒展開富有體系的體育實(shí)踐，且教師的教學(xué)目標(biāo)更清晰，所使用的教學(xué)方法也更優(yōu)質(zhì)，使幼兒的體能素養(yǎng)在優(yōu)質(zhì)完善的課程結(jié)構(gòu)導(dǎo)向下獲得有效提升。

對(duì)此，教師依據(jù)《3—6歲兒童學(xué)習(xí)與發(fā)展指南》、幼兒基本動(dòng)作發(fā)展階段與規(guī)律、幼兒運(yùn)動(dòng)與大腦發(fā)展的關(guān)系、中華傳統(tǒng)四季中醫(yī)保健理論等理論基礎(chǔ)研發(fā)課程體系，打造以大單元為引領(lǐng)、以主題為統(tǒng)籌，精準(zhǔn)對(duì)應(yīng)不同知識(shí)點(diǎn)的課程結(jié)構(gòu)體系。比如，針對(duì)中班幼兒，教師要以“運(yùn)動(dòng)技能提升”這一宏觀目標(biāo)為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)“快樂游戲”“大自然的魅力”“蹦蹦跳跳”“勇敢的力量”等四個(gè)單元的內(nèi)容。每一個(gè)單元要設(shè)計(jì)不同的主題，每一個(gè)主題要對(duì)應(yīng)不同的運(yùn)動(dòng)技能。比如，針對(duì)“大自然的魅力”這一單元，教師便可以設(shè)計(jì)“蒲公英旅行記”“林中小路”“果子熟了”“森林之王”等主題，所對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)技能為“跑”，以展開四散跑、快速跑、往返跑、追逐跑及躲閃跑等活動(dòng)。如上，教師聚焦“大自然的魅力”這一單元設(shè)計(jì)了四個(gè)主題，每一個(gè)主題均可以創(chuàng)設(shè)不同的情境，讓幼兒身臨其境地展開一系列與“跑”相關(guān)的鍛煉，掌握跑的技能，以達(dá)到“運(yùn)動(dòng)技能提升”這一目標(biāo)。

（二）利用AI體能系統(tǒng)優(yōu)化體育教學(xué)過程

教師利用AI體能系統(tǒng)優(yōu)化體育教學(xué)過程，分步實(shí)施，持續(xù)推進(jìn)幼兒的體育鍛煉，讓幼兒有更廣闊的鍛煉空間。因而，教師要聚焦特定的教學(xué)內(nèi)容，完善教學(xué)過程布局，激活幼兒體育鍛煉的內(nèi)驅(qū)力。比如，在開展“闖關(guān)大挑戰(zhàn)”主題活動(dòng)時(shí)，教師就要聚焦這一教學(xué)內(nèi)容，完成教學(xué)過程的科學(xué)設(shè)計(jì)。

1.熱身活動(dòng)。熱身活動(dòng)以韻律操為主，教師要利用AI智能設(shè)備的無痕采集功能，了解大班幼兒的體能發(fā)展情況，合理推送契合幼兒年齡特點(diǎn)及季節(jié)特點(diǎn)的韻律操，讓幼兒完成富有特色的熱身活動(dòng)，為后續(xù)的體育實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。

2.情境導(dǎo)入。教師借助故事繪本《小老鼠闖關(guān)記》迅速吸引幼兒的注意力，將他們帶入即將闖關(guān)的情境。幼兒將學(xué)習(xí)繪本中小老鼠堅(jiān)持、頑強(qiáng)的毅力，做好充足的心理及情緒準(zhǔn)備，參與闖關(guān)活動(dòng)。同時(shí)，教師可以借助機(jī)器人鬧鬧與幼兒實(shí)時(shí)互動(dòng)，將頭像變成“米老鼠”的模樣，詢問幼兒：“親愛的小朋友們，做好闖關(guān)準(zhǔn)備了嗎？”引領(lǐng)幼兒主動(dòng)展開課堂互動(dòng)。

3.趣味游戲。在參與闖關(guān)活動(dòng)中，幼兒將經(jīng)歷鉆爬、跳、跑等一系列活動(dòng)。教師要為幼兒做好示范引領(lǐng)工作，科學(xué)分組，分別完成“鉆爬”“跳”“跑”三個(gè)關(guān)卡。機(jī)器人為教師分擔(dān)計(jì)時(shí)、計(jì)次、判斷等工作，讓教師快速、精準(zhǔn)地了解各小組幼兒的闖關(guān)數(shù)據(jù)。同時(shí)，每一名幼兒在參與鉆爬、跳、跑等活動(dòng)時(shí)，教師要增加幼兒與機(jī)器人交互的機(jī)會(huì)，讓機(jī)器人對(duì)應(yīng)幼兒的不同運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)說出針對(duì)性的鼓勵(lì)話語，激發(fā)幼兒的主觀能動(dòng)性。

4.放松與分享。結(jié)束闖關(guān)活動(dòng)之后，教師就要借助機(jī)器人迅速聚集幼兒，引領(lǐng)他們做放松運(yùn)動(dòng)，舒緩肌肉。同時(shí)可以讓幼兒查閱智能手套中給出的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，了解自己在每一個(gè)項(xiàng)目中最突出的表現(xiàn)，并互相分享數(shù)據(jù)，交流自己鉆爬、跳、跑的技巧運(yùn)用過程及方式，從而發(fā)展他們的社交屬性。

（三）利用AI體能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)靈活體育教學(xué)

幼兒教師利用AI體能系統(tǒng)實(shí)施靈活體育教學(xué)，輕松打造專業(yè)有趣的體能課。因而，教師要積極使用AI技術(shù)，根據(jù)教學(xué)需要，運(yùn)用機(jī)器人配備音效和燈效，活躍課堂氣氛，運(yùn)用AI百變道具，依據(jù)情節(jié)賦予機(jī)器人相應(yīng)的角色，促使幼兒多元互動(dòng)，更好地為課程教學(xué)活動(dòng)而服務(wù)。

例如，在開展“小小護(hù)衛(wèi)隊(duì)”主題活動(dòng)時(shí)，教師就要依據(jù)本課的訓(xùn)練點(diǎn)：走、跑、跳、投擲，合理運(yùn)用AI體能系統(tǒng)中的各項(xiàng)功能，豐富課程教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)。這一主題下的體能訓(xùn)練活動(dòng)有四種玩法，教師根據(jù)幼兒的狀態(tài)靈活地調(diào)整并擴(kuò)展玩法。如在引領(lǐng)幼兒參與“投擲”這一活動(dòng)時(shí)，很多幼兒習(xí)慣性地會(huì)將跳和投擲兩個(gè)動(dòng)作融合在一起，那么教師便可以根據(jù)自己所獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果，將兩項(xiàng)動(dòng)作結(jié)合在一起，讓幼兒在投擲之前完成一次跳躍，或者一邊投擲物體一邊跳躍，豐富幼兒的體能訓(xùn)練內(nèi)容及形式。這樣的體育教學(xué)因?qū)W而定，展現(xiàn)了個(gè)性、開放性及靈活性，支撐幼兒在契合自身興趣特點(diǎn)的體能訓(xùn)練活動(dòng)中綜合發(fā)展走、跑、跳、投擲等技能。

（四）利用AI體能系統(tǒng)推進(jìn)高效優(yōu)質(zhì)評(píng)價(jià)

教師利用AI體能系統(tǒng)推進(jìn)高效、優(yōu)質(zhì)的教學(xué)評(píng)價(jià)，以大數(shù)據(jù)賦能驅(qū)動(dòng)教學(xué)，貫徹“以評(píng)定教”“以評(píng)促學(xué)”的理念。教師借助AI機(jī)器人與智能手套的組合，對(duì)幼兒運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行全過程采集，這些數(shù)據(jù)將實(shí)時(shí)反饋到教師的智能平臺(tái)教具中。那么教師便可以依據(jù)課程教學(xué)活動(dòng)開展情況，切實(shí)了解每個(gè)幼兒的活動(dòng)表現(xiàn)及班級(jí)整體完成情況，從而調(diào)整活動(dòng)強(qiáng)度和次數(shù)，或者將這些數(shù)據(jù)作為下一節(jié)課備課的診斷性評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)，合理布局教學(xué)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)教學(xué)。

例如，結(jié)束“大自然的魅力”這一單元的體育教學(xué)活動(dòng)之后，教師就可以依據(jù)幼兒在四個(gè)主題中的具體表現(xiàn)完成整體評(píng)價(jià)及個(gè)體評(píng)價(jià)。整體評(píng)價(jià)聚焦智能平臺(tái)中給出的綜合評(píng)估數(shù)據(jù)，了解全班幼兒在“跑”這一方面體能素養(yǎng)的發(fā)展情況，結(jié)合前面的體能數(shù)據(jù)完成縱向分析。個(gè)體評(píng)價(jià)則聚焦每一名幼兒在四個(gè)主題中的活動(dòng)數(shù)據(jù)，了解他們四散跑、快速跑、往返跑、追逐跑及躲閃跑的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。比如，從四散跑中分析幼兒的方向感，從往返跑中分析幼兒的肢體協(xié)調(diào)力，從追逐跑中分析幼兒的即時(shí)判斷力，從躲閃跑中分析幼兒的敏捷性。依據(jù)四個(gè)主題，橫向?qū)Ρ扔變旱捏w能發(fā)展情況，為后續(xù)家校之間的合作提供完整的數(shù)據(jù)支撐。

（五）利用AI體能系統(tǒng)促進(jìn)家園共育

教師利用AI體能系統(tǒng)促進(jìn)家園共育，搭建全景式、立體式、多維交互式教育平臺(tái)，突破原有幼兒園體育的“圍墻”，打破傳統(tǒng)體育教學(xué)中對(duì)外資源接收“封閉性”的特點(diǎn)，積極實(shí)現(xiàn)幼兒園內(nèi)外的有機(jī)串聯(lián)及協(xié)同，帶領(lǐng)幼兒開展多元化的體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐，持續(xù)深化幼兒的體能素養(yǎng)。

例如，在結(jié)束“大自然的魅力”這一單元的體育教學(xué)活動(dòng)后，教師便可以根據(jù)評(píng)價(jià)報(bào)告及生成的課程數(shù)據(jù)，將幼兒的AI游戲活動(dòng)課堂可視化，并推送給家長(zhǎng)。家長(zhǎng)借助AI體能系統(tǒng)的“家長(zhǎng)端”觀看孩子各項(xiàng)體能的發(fā)展情況，了解孩子在本單元體育活動(dòng)結(jié)束之后的體測(cè)數(shù)據(jù)。而后與教師進(jìn)行線上互動(dòng)，教師結(jié)合數(shù)據(jù)報(bào)告為家長(zhǎng)提供日常體能補(bǔ)強(qiáng)計(jì)劃。比如，有的幼兒敏捷性不夠，那么家長(zhǎng)在生活中可以帶領(lǐng)孩子參與“親子籃球”活動(dòng)，以球的多樣變化鍛煉孩子的敏捷性，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)肢體的協(xié)調(diào)發(fā)展。有的幼兒方向感不是很強(qiáng)，那么家長(zhǎng)可以利用周末時(shí)間帶領(lǐng)孩子逛一逛大型超市，先在超市入口處拍攝超市的布局圖片，再給孩子布置任務(wù)，如走到某某區(qū)買某某東西，以訓(xùn)練孩子的方向感。這種富有生活氣息的親子互動(dòng)模式既能夠有效彌補(bǔ)幼兒的短板，又能在各種訓(xùn)練中持續(xù)增強(qiáng)幼兒體能，提升課內(nèi)體育教學(xué)的效力。

四、結(jié)語

綜上所述，在人工智能技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，推進(jìn)教育智能化、科學(xué)化已經(jīng)成為主要趨勢(shì)。在幼兒園體育課程開展中，教師要利用AI體能系統(tǒng)，發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的體育課程教學(xué)。因而，教師要充分了解這一系統(tǒng)的功能，從意識(shí)理念層面明晰這一系統(tǒng)運(yùn)用的必要性，實(shí)施高質(zhì)量的體育課程教學(xué)，讓幼兒的體能得到高效鍛煉。

注：本文系福建省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度課題“AI體能系統(tǒng)在幼兒園體育課程有效運(yùn)用的實(shí)踐研究”（課題批準(zhǔn)號(hào)：FJJKXQ22-005）的研究成果。