“AI+體育”賦能數字體育校園建設的實踐探索

【摘 要】加強人工智能建設是當前中小學體育發展的重點內容。本研究對“AI+體育”賦能的數字體育校園建設進行分析，通過數字智慧鍛煉區、教學區、測評區三大場景的具體應用與實踐，激發學生運動鍛煉的積極性，提高教師的體育教學效率，促進體育測評的個性化和精準化，為新時期小學體育數字化建設提供有益參考。

【關鍵詞】人工智能；數字體育；體育教學

【中圖分類號】G434" "【文獻標識碼】B

【論文編號】1671-7384（2024）04-090-02

隨著國家教育數字化戰略行動的實施，基礎教育數字化建設被提高到前所未有的高度。2023年4月，浙江省教育系統網絡安全和信息化工作領導小組辦公室發布開展第二批“人工智能加教育”試點區和試點校培育工作的通知，提出開展“人工智能加教育”試點區建設，引領中小學人工智能教育研究、人工智能學習空間建設、人工智能師資培訓以及師生信息素養提升，建設具有浙江辨識度的人工智能教育普及成果。

基于加強義務教育階段體育教育效能的政策背景，結合教育信息化在實現教育優質均衡發展中的重要地位，紹興市柯橋區華舍小學在上級教技部門的支持下，全力打造“AI+體育”數字體育校園建設體系，通過對智慧體育館、智慧操場以及智慧體育鍛煉區三大場景的具體實踐應用，激發了學生運動鍛煉的積極性，提高了教師的體育教學效率，完善了師生體育教育教學的評估手段，最終促進了學校高質量發展。

“AI+體育”數字體育校園的建設背景與構想

作為一所體藝特色學校，華舍小學積極開展數字化體育建設，實施人工智能賦能行動，促進數字化技術與體育教育教學的深度融合。學校以服務學生、提升素質為核心，以數字賦能網絡、家校互動平臺為陣地，開展數字體育相關的建設活動，創建出全新的、更具有活力和效率的智慧校園環境。

當前，小學體育教學仍存在著教師資源不足，教學手段和方式較單一；訓練或測試后反饋不及時，缺少個性化、針對性的評價；日常體育教育訓練數據幾乎為“0”等突出問題。為了解決相關問題，我校于2023年構建了“AI+體育”數字體育校園體系。該體系主要依托智慧體育館、智慧操場以及智慧體育鍛煉區三大實體場景，由軟硬件產品共同整合而成，包含“AI+體育”智能跑步屏、“AI+體育”跳繩屏、“AI+體育”鍛煉屏、“AI+體育”教學屏、智慧體育大數據平臺等具體模塊。該數字體育校園體系不但包括了體育鍛煉與體育教學的硬件設施，還能夠及時監測學生的運動數據，并提供后續的數據分析服務，為提升小學生體育教育效果和核心素養提供全方位保障。

“AI+體育”數字體育校園的建設內容

1.業精于勤：“AI+體育”數字智慧鍛煉區

在“AI+體育”數字智慧鍛煉區，通過“AI+體育”智能跳繩魔盒等創新設備，將各種技能如跳繩、高抬腿和深蹲結合在一起，集中于校園走廊、閱讀角落等空間之中。這樣的設施可保證學生們能夠在各類環境中隨時自在地進行日常健身活動。在學生們運動之后，屏幕系統將會自動呈現出每個人的鍛煉次數以及得分情況，使得每一次投入都能夠清晰可見，也方便學生隨時查詢自身數據以便更好地調整訓練。

2.教導有方：“AI+體育”數字智慧教學區

體育館內的智慧教學區的建設，可將“AI+體育”智能、體育教學和測試有機結合在一起，通過室內外兩種方式呈現，巧妙地分布在校園內的體育館、操場活動區域。這種模式使得學生可以利用寶貴的課堂40分鐘和社團活動，進行體能訓練、球類運動以及動作教程等在內的多種體育鍛煉和教學活動。其監測系統能實時評估學生的訓練動作，并提供智能糾錯建議。在學生的訓練過程中，系統還能展示分析出每位學生的詳細信息，如運動心率、運動強度等數據，加強進度把控和鍛煉效益。

3.目量意營：“AI+體育”數字智慧測評區

設置于學校操場和運動場的智慧測評區，通過各種智能化設備開啟學習課程功能，達到班級與班級之間、小組與小組之間以及男女生之間的體育競技活動。通過運用動態捕捉技術、智能語音播報、立體視覺導航技術及智能化物聯網技術等尖端科技手段，能夠迅速、高效且精準地完成大范圍群體運動功能的考量與測評工作。學生可以自由分組進行各種各樣的競技游戲，從而充分調動他們體育運動的積極性。

“AI+體育”數字體育校園的實踐應用

1.數字智慧鍛煉區：讓課間10分鐘更生動

“AI+體育”數字智慧鍛煉區主要目標為利用設備中有趣、多樣化的體育鍛煉內容，激發學生的鍛煉興趣及運動潛能，增強學生之間的交流和競技體驗。跳繩魔盒創新設備的引入將課間十分鐘活動變得更加高效和有趣。該系統可以滿足五人同時進行跳繩、高抬腿、深蹲等不同項目的短時鍛煉需求，通過舉手進行人臉識別后，系統會自動開始計數，并實時輸出成績、分數和消耗的卡路里。同時，該系統會在每天、每周、每個月動態生成數據排名。這些數據會實時反饋給體育教師，體育教師根據數據對學生進行激勵性評價，這不僅提高了跳繩測試等項目的測試效率，還激發了學生們參與跳繩等項目的積極性。而相關數據通過釘釘平臺數據同步給班主任和家長，讓班主任和家長能及時知道學生在校的自主鍛煉情況。

2.數字智慧教學區：讓課堂40分鐘更有效

“AI+體育”數字智慧教學區主要目標為通過數據分析和監測，實時了解學生的運動狀態和表現，幫助教師及時調整課程計劃，提高課堂效果。學校在校園體育館和操場部署集“體育教學和體育測試”有機結合在一起的“AI+體育”教學測試屏，用于教師日常體育教學和體育社團活動應用，授課課程除國家課程外還有校本課程，如籃球、排球、高爾夫、足球等課程，使用對象覆蓋全校師生，使用率將達100%。通過智能設備和人工智能技術的應用，教師可以根據學生的個體差異和學習需求，為每位學生提供個性化的訓練方案和指導，形成個性化數據報告，如分析學生的運動姿勢，幫助教師和學生了解動作是否正確，及時糾正錯誤動作；監測到的學生的運動數據推送到相關教師端，這樣的個性化教學可以更好地滿足學生的學習需求，提高學習效果。

3.數字智慧測評區：讓教學數據更精準

“AI+體育”數字智慧測評區主要目標為通過對大量體育運動和健康數據的分析和挖掘，為體育運動和健康管理提供智能化、個性化的服務和支持。學校在校園操場跑道附近設置了多個“AI+體育”智能體育屏，學生們通過人臉識別認證后，相繼到對應的跑道上站好，隨著發令槍一響，大家可以自主進行各個徑賽項目的測試。當學生到達終點時，設備會自動播報成績。“AI+體育”智慧測評區在三大場景中扮演著至關重要的角色，涵蓋了課堂教學、體能訓練、體能監測以及素質測評等多個方面。通過對學生課堂運動數據的精準分析，智慧測評區能夠為教師量身定制個性化的教學建議，從而提升教學的針對性和有效性。同時，它還能實時追蹤學生的體能訓練進展和成效，確保訓練過程得到堅實的支持與保障。

在體能監測方面，智慧測評區能夠自動捕捉學生的運動數據，為教師提供精確的體能評估結果，幫助教師更深入地了解學生的體能狀態，為制定個性化的訓練計劃提供了科學依據。更為重要的是，智慧測評區能夠基于學生的運動數據和表現，自動執行全面的綜合素質評價。這種基于數據的評價方法既客觀又公正，能夠有效激勵學生的運動熱情，進而提升他們的綜合素養。

在終端數據處理方面，智慧測評區采集的所有數據能自動匯聚至學生學情成績管理平臺，支持學生日常運動鍛煉、測試數據整合，實現個人、班級、年級的體育運動鍛煉數據多維度分析和展現，是可視化體育訓練、鍛煉數據管理平臺。數據平臺不僅可以簡化組織步驟與教師工作量，還能使學校更全面真實地了解學生運動狀況，教師更科學有效地進行體能指導。

“AI+體育”賦能的數字體育校園建設為新時代我國中小學體育信息化建設提供了一種新的方向，它能夠顯著激發學生日常鍛煉積極性，提升教師課堂教學效率，促進體育測評的個性化和精準化。學校應當進一步拓展“AI+體育”的應用場景，注重體測數據科學分析能力的完善，最終促進學生核心素養的全面發展和學校建設質量的全面提升。

編" "輯：徐靖程