“學、練、賽、評”一體化背景下AI智慧操場在中學學校體育中的應用探究

摘要：《中國教育現代化2035》指出，要“加快信息化時代教育變革，利用現代技術加快推進人才培養模式改革，實現規?；逃c個性化培養的有機結合”。體育信息化也需要結合中學體育特點緊跟科技發展的步伐，探索出一條符合時代發展的體育信息化之路。本文旨在探究AI智慧操場在新課標背景下于長郡雙語谷山實驗中學的應用，分析AI智慧操場在新課標中提出的“學、練、賽、評”一體化等方面的應用和影響，并提出了相應的優化策略和建議。

關鍵詞：“學、練、賽、評”一體化" AI智慧操場" 學校體育

中圖分類號：G80 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8902-（2024）-23-190-3-ZQ

1、引言

2022年《義務教育體育與健康課程標準（2022年版）》課程理念中提出：要在體育課程中落實“教會、勤練、常賽”要求，注重“學、練、賽”一體化教學，堅持課內外的有機結合。2022年6月新的體育法中提到，“保障學生在校期間每天參加不少于一小時的體育鍛煉”。新課標、體育中考等政策的發布實施為在中學體育教學帶來了一些挑戰，比如如何在激發學生鍛煉興趣的同時教授運動技能，達到鍛煉效果；怎樣激發學生的運動內驅力，打破學習體育技能的時間、空間限制，滿足課外體育鍛煉的需要，為學生養成體育鍛煉習慣提供條件或場地支持勢在必行。智慧操場作為一種新型的教育科技產品，能夠為學生提供更為科學、高效的體育指導，成為中學體育教學的重要補充。在學校里，運動已經成為孩子們課前、課間、課后的主要活動，學生通過參與各種運動項目，展現出無限的熱情和活力。學校已經變成了一個智能化、有趣的運動樂園，孩子們在這里不僅能夠鍛煉身體，還能夠培養各種運動技能。隨著人工智能技術的發展，我們正進入一個全新的時代，人與機器的協同工作、跨界融合以及共建共享已經成為現實。這種趨勢也推動著教育朝著現代化、數字化、智能化的方向不斷前進。在新時代的青少年體育運動中，我們注重教會學生運動技能、勤于練習和常常參加比賽，以此促進學生體質的提高和健康成長。

2、AI智慧操場在體育教學中的應用

2.1、AI智慧操場的基本功能

“智慧操場”是構建全場景、常態化的運動學習平臺，通過操場上的攝像頭紅外線“眼睛”開啟人臉識別信息；以語言提示為“嘴巴”播報學生踩線、犯規及成績；以AI計算服務器為大腦分析計算學生綜合體能、評分等級、成績波動趨勢等，形成學生的個性化運動檔案。目前，智慧操場功能較為全面，能夠在較大程度上滿足學生的體育參與需求，具有較好的應用效果。智慧操場融合當下信息技術以及體育科學技術，以學生體育參與作為著力點，推動學生深度參與體育，能夠實現智慧教學高質量發展。

2.2、AI智慧操場在中學課堂教學中的應用

近年來，學校體育越來越智能化、科學化，旨在提升學生的體育興趣和運動技能，AI智慧操場的建設滿足“教、學、練、測、評”全場景常態化應用閉環的需求；接下來筆者將從長郡雙語谷山實驗中學智慧操場在體育教學中結合（體育中考項目）的運用進行闡述。

（1）智能學練。

①如立定跳遠項目

智慧操場系統能夠采用人體動作模式分析，將技術動作進行分析，通過人工智能技術對學生的技術動作進行有效評價，發現薄弱環節，提出優化對策。對學生從立定跳遠的預擺、起跳、騰空、落地的完整動作進行實時視頻分解，突顯關鍵幀，并在平均速度、起跳角度、擺臂幅度、騰空高度中分析學生的立定跳遠動作技巧。需要注意的是，無論對于學生還是教師而言，智慧體育都只能作為一種輔助教學手段，不可過于依賴，同時教師應科學審視智慧教學利弊，根據自身教學實際需求進行針對性選擇。

②智慧跳繩項目

舉手示意檢測開始，語音實時播報、畫面提醒倒計時，捕捉人體“肩、肘、膝”動作角度，自動計數的同時在智慧顯示屏中顯示中斷次數，與往期運動數據做對比，精準分析動作角度速度并生成分析報告，教師及學生自己直觀地觀察到動作出現的問題，及時地糾錯。教師在集體授課跳繩的情況下，無法點對點針對學生的運動表現進行科學系統的評定和追蹤，每位同學的體能、興趣、學習能力不同，學生的差異性使得教師難以給出專項化、具體化、個性化的指導與建議，但教師利用智慧顯示屏，能更加直觀地分析動作對錯，讓簡單重復性教學變得精準化、個性化，方便教師監測全體學生的動作掌握情況、以及制訂針對性的運動計劃，指導學生更高效地學習，助力體育教師不失一生，因材施教，賦能體育教學。

（2）智能測賽。

在日常化的中學體育教學中，在教授運動技能的同時，也要直擊體育中考，為貫徹落實新課標“學、練、賽、評”一體化的理念。長郡雙語谷山實驗中學自辦學以來一直在踐行，在日常教學中堅持一周一測一賽，在傳統測試手段中，成績的不精確性、測試的復雜性都深深地困擾著體育教師，智慧操場突破傳統測試局限，實現時時可測的常態化模式，教師在手機端或者平板端，可以一鍵開啟比賽測試模式，在1000m、800m的測試途中，支持手動修正成績或因系統臨時狀況造成的漏測情況進行補錄成績，成績實時語音播報，教師端實現匯總記錄。與此同時，自由模式開啟后，學生利用課間休息時間可以進行自主比賽，從而形成日榜、周榜、月榜。

（3）智能評價。

AI技術賦能體育教學，再造學習環境與資源，重構教學、評價與管理流程，提高教與學的品質效益，教師可在后臺建立學生體育素養評價標準和體系，學生通過智慧顯示屏可對自己的運動能力進行評級，實現即時性評價。同時，可以與他人進行同項目的水平對比和能力分析，進行客觀的相互評價，構建師生互評、生生互評的良性評價模式，促進學生良性競爭。例如，通過評價學生技術動作表現、課堂出勤率以及利用智能可穿戴設備評價學生心率，以上內容能夠有效反映學生的體育學習情況，有助于教師實施教學評價活動。例如，心率情況能夠反映學生的體育課參與度。

3、智慧體育在課外體育中的應用

“雙減”政策推出后，我國在義務教育階段推行課后“330”政策，同時我校為貫徹落實新體育法中提到“保障學生在校期間每天參加不少于一小時的體育鍛煉”等要求，大量開設多樣化的興趣課程以及各類社團活動；AI智慧體育的推出使得技能評判的專業性和數據的精準性得到大幅度提高，學生在操場上的階段性運動項目和時長，中長跑的配速都被記錄在冊。

（1）課外體育活動中的應用。

作為體育課的重要補充，常態化的AI智慧操場打破時間和空間限制，教師端開啟全天自由練習模式，學生可以在任意時段，進行科學的自主鍛煉、自主比賽。一年半時間里，學生課外體育鍛煉次數達到138075+，大大減少課外體能培訓時長和費用支出，成為學生課余鍛煉的“專屬私教”。

（2）在體育比賽中的應用。

智慧體育操場建成之后，2023年我校結合學校實際情和長沙市中小學大課間評比活動相關要求，進行分模塊素質訓練+智慧操場的相互融合，一舉拿下長沙市中小學大課間一等獎?，F階段本校也在積極地挖掘和探討該系統在校運會及學科類競賽活動中的應用。

4、智慧操場在中學學校體育中的影響分析

通過一年多的實際應用，筆者認為將AI智慧操場運用于體育教學，既有優勢，也有不足，下文探討智慧操場的影響和建議。

4.1、對學生體育興趣的影響

智慧操場通過提供豐富多樣的運動項目和個性化的運動方案，有效激發了學生的體育興趣；學生可以根據自己的興趣和需求選擇適合自己的運動項目，并通過實時監測和數據分析了解自己的運動情況。初中階段男生的勝負欲及競爭意識達到空前的高度，每周、每月風云榜的更新輪換促使學生更加主動地參與體育活動。例如，學生個體參與需求各異，尤其對于男生而言，體育參與興趣呈現多元化趨勢，體育教師通過利用智慧體育系統，對學生的體育參與需求進行有效分析，科學化評價學生的體育參與需求，制定個性化學習方案。

4.2、對學生運動技能的影響

智慧操場通過提供準確的運動軌跡和數據分析功能，幫助學生更好地分析和改進自己的運動技能；學生可以根據數據反饋了解自己的不足之處，并針對性地進行練習和改進，從而提高自己的運動技能水平。

4.3、對學生體質健康的影響

智慧操場的使用數據顯示，我校在建成的一年半時間里，使用次數達到138075+，每日運動人數達到總人數的80%；中考項目中易操作、便捷的項目維持在700次以上；以八年級2217班某同學為例：引體向上從不及格—及格—良好—優秀，單次最佳達25次，學生體質明顯增強。

4.4、對教育資源優化的影響

智慧操場通過引入先進的科技手段，提高了教育資源的利用效率。學校教師可以根據學生的需求和場地情況靈活調整運動項目和運動時間，實現資源的最大化利用。同時，智慧操場還可以與學校的教育資源進行連接，將體育與學科知識相融合，構建本校獨有的體育教學體系，促進學生全面發展。

5、優化策略和建議

5.1、加強智慧操場的宣傳和推廣

學校應該加強對智慧操場的宣傳和推廣，2024年的湘江新區人工智能+樣板?；顒樱尭嗟膶W生和家長、教育界同行了解，智慧操場的功能和優勢。同時，學校還可以組織相關觀摩活動，或者體育學科公開課，擴大智慧操場的影響力。第一，關注各類展示活動。學校定期組織相關技術設備展示，邀請學校體育領域專家、教師、地方教育部門工作人員等，參與到展示活動中，提高智慧操場知名度，提高多元主體對智慧操場的重視程度。例如，對于相關技術使用方法、操作原理以及在體育教學中的實踐應用等進行多方面展示，幫助更多人深入了解技術設備應用原理。第二，組織相關公開課。學校通過組織體育公開課，邀請本校教師授課，利用智慧操場的教學優勢，關注相關實踐應用，提高應用效果。例如，在公開課組織過程中，邀請一線體育名師以及體育領域專家，對教學實踐中存在的問題進行解讀，幫助教師更好地開展后續教學活動。

5.2、完善智慧操場的功能和服務

系統后臺應該根據教師、學生、家長的需求和反饋，不斷完善智慧操場的功能和服務。例如，增加更多的運動項目、后臺針對肥胖、瘦小等體質問題應有相應的飲食配方及運動處方等科學、具體化的建議供學生學習選擇，加強操場范圍內的安全監控等。第一，促進智慧操場功能多樣化。隨著學生的體育學習需求不斷增多，原有的相關智慧操場功能難以滿足學生更為多元的參與需求。因此，今后應根據學生實際情況，引入更多功能，結合學生以及家長的需求，從而實現智慧操場功能的多樣性與針對性。在此過程中學校應積極聯合相關智慧操場廠家，針對本校發展實際需求，實現智慧操場功能的定制化與多樣化，真正推動學生全面發展。第二，教師應加強監管。體育教師作為教學活動實施重要主體，同時在智慧操場使用過程中起到重要作用。根據學生實際情況，教師應將相關數據反饋給智慧操場系統，獲取相關內容反饋，從而根據相關反饋內容調整學生體育參與內容、方式等。例如肥胖學生能夠幫助制定出更有針對性的減肥方案，實現科學減肥，提高學生的體質健康水平。

5.3、加強體育教師和學生的培訓

平臺方應該配合學校加強對體育教師和部分使用者教職工的培訓，提高教師的科技素養和操作能力；體育教師應該了解智慧操場的使用方法和功能，并能夠將其融入到體育教學中，非體育類教師也能在繁忙的工作之余進行體育鍛煉來緩解身心壓力。第一，平臺方應定期組織進校園宣講。針對相關新功能以及新方法，平臺方應組織專業人員進校園，針對當前教師在使用智慧操場系統時面臨的突出問題進行解讀，幫助體育教師解答疑惑，提出相關實踐應用方法。第二，提高教師自學能力。體育教師應積極學習相關技術使用方法，同時對于當下智慧教學以及智慧體育設備進行有效了解，把握相關實踐與理論研究動態，自覺參與其中。因此，體育教師應提高思想認識，深刻認識到加強自身學習對于推進學生體育參與的重要意義。

6、結語

在新課標背景下，AI智慧操場在中學體育教育中的應用具有重要意義。通過引入先進的科技手段，智慧操場能夠為學生提供更加科學、高效的體育訓練環境，有助于提高學生的體育興趣、運動技能和體質健康水平，同時助力體質健康監測及體育中考，智慧操場還能夠提高教育資源的利用效率，實現“學、練、賽、評”的有機結合。因此，學校應該加強對智慧操場的宣傳和推廣，后臺應不斷完善其功能和服務，并加強體育教師和學生的培訓，以更好地發揮智慧操場在中學體育教育中的作用。

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基金項目：長沙市芙蓉區教育科學“十四五”規劃課題：初中體育數字化教學改革研究，編號：FJK202415。

作者簡介：吳蔥（1994-），女，漢族，湖南婁底人，本科，中小學二級教師，研究方向：中小學智慧體育；

肖勛（1992-），男，漢族，湖南瀏陽人，本科，中小學二級教師，研究方向：中小學智慧體育；

通訊作者：陳亞（1993-），女，漢族，湖南常德人，研究生，中小學二級教師，研究方向：中小學智慧體育。