智能技術在學校體育活動中的應用

摘 要：智能技術是學校體育高質量發展的重要載體和手段。廣東省深圳市福田區近年來廣泛開展智能技術在學校體育活動中的應用探索，形成了具有特色的區域模式。研究從為學校體育活動提供“智能化”技術支持、“個性化”運動方案、“多樣化”評價方式三個方面，對福田區學校體育運用智能技術的實踐進行匯總、分析、總結，以期為其他地區學校體育智能化應用提供參考。

關鍵詞：智能技術；學校體育；智慧體育

中圖分類號：G807 文獻標志碼：A 文章編號：1004-7662（2025）01-0038-02

教育部2022年提出“探索大中小學智慧課堂建設，改進課堂教學模式和學生評價方式”的工作部署[1]。《義務教育體育與健康課程標準（2022年版）》也在教學實施中提出“運用信息化教育手段和方法”等建議。在智能技術發展和政策文件支持的雙重作用下，深圳市福田區各中小學廣泛開展智能技術在學校體育活動中應用的探索與實踐，智能技術多維賦能學校體育活動，提供“智能化”技術支持、“個性化”運動方案、“多樣化”評價方式。

一、“智能化”技術支持

1.優質資源共享

體育課程資源是課程實施的必要條件，而優質課程資源共享則是快速提升體育課堂教學質量的有效途徑。2021年，福田區以福田區外國語小學（竹林）（原深圳市福田區教科院附屬小學）成功申報教育部科技司《智能體育學生數據分析與教學應用案例實踐共同體》課題為契機，以福田區外國語小學（竹林）牽頭，其他各區屬學校協同配合，共同開展“智慧＋健康”校園的建設和應用，打造學校體育智慧系統。該系統由智能操場管理平臺、體質數據分析、家庭自我鍛煉、教師指導管理、觀課評課看課五大模塊組成。其中智能操場管理平臺、教師指導管理、觀課評課看課包含豐富的教學資源，如學習方案、技術學練指導、體育賽事欣賞等，對教師“教”、學生“學”都起到了提質增效的作用。

在教師“教”方面，通過學校體育智慧系統，建立了教學視頻庫和健康體能課程資源庫，利用智能化系統，開展教學教研活動，通過有效教學數據分析，提升體育教師課堂管理及教學能力。優秀教師的教學資源也可以通過平臺與所有體育教師共享，實現資源共享、合作共贏。在學生“學”方面，依據學生身體素質特點，設置體育課程，優化場地使用，突破傳統教學條件的限制。智能技術的大數據分析能力，基于不同學生的學情分析提供具有針對性、個性化的學習服務。

2.智慧運動操場

運動技能教學的AI輔助功能也在快速發展，已經運用到田徑、球類、體操、體能訓練等練習過程中。如，智能化運動設備基于運動解剖學、運動生物力學的大數據模型，通過攝像頭捕捉學生運動動作，分析動作的數量、質量，形成學生個人運動報告，并提供專業性建議，打造智慧運動操場。如，深圳市福田區新沙小學通過智慧體育設備提高學生課間運動的氛圍，培養學生自主運動的習慣，推動學生全面發展。通過配備運動墨鏡、健身互動大屏、AI大屏運動區、智能化鍛煉器材等智能設施，形成學校智能化運動場地。基于人臉識別系統、運動視覺算法、攝像頭等設備捕捉學生運動狀態，實時數據采集、分析、處理，學生運動后通過大屏即可查看自己的運動情況。

3.線上體育家庭作業

智能技術賦能體育家庭作業，通過搭建相應的智能化平臺，豐富體育家庭作業的內容，學生根據個人的運動能力、興趣特點、時間安排等靈活地完成體育家庭作業。完成后系統會結合大數據對學生完成的數量、質量進行打分、排名，極大地促進學生完成體育家庭作業的主動性。如，深圳市福田區華富中學體育組在體能專家的引領下，構建本校的健康體能資源庫，探究本校學生的體質健康提升方案。華富中學學生體質健康提升方案分3個階段。首先，體育組根據學生學習興趣及每學期體質健康測試成績，進行分析和資料整合；其次，邀請體能專家進校指導，選取適合本校學生的體質健康提升資源庫方案，借助智慧體育可視化平臺和設備，將健康體能資源庫方案以視頻和圖文動畫形式在智慧體育平臺實時呈現；最后，學生在家鍛煉期間，體育教師結合學生的體質健康數據及需求，推薦學生需要補差的體能練習方法，幫助學生設計個性化的體能提升方案，借助“體能天天練”小程序，推送其體質健康提升方案，學生根據自主選擇鍛煉內容與負荷，個性化提高學生體質健康水平。此外，福田區華富學校、福苑小學等通過線上教學平臺，布置多種形式的體育家庭作業，包括舉辦“網絡運動會”“體育達人賽”等。

二、“個性化”運動方案

1.個人運動檔案

在福田區學校體育智慧系統構建前，福田區屬各學校學生個人運動檔案存在零散化、易丟失等問題。智能技術將大數據統計分析引入學校體育工作中，為學生個人運動檔案的完善和落地提供了技術保障。

福田區外國語小學（竹林）是“智能體育學生數據分析與教學應用實踐共同體”項目牽頭單位，其利用學校體育智慧系統構建“一生一案”的學生健康成長檔案庫；借助運動數據監測設備采集體育課堂教學、課外活動的運動負荷數據，分析學生視力防控、肥胖、體質健康測試等數據，并將以上數據形成電子成長檔案，為學生的體質健康保駕護航[4]。

2.個性化鍛煉方案

課程標準在課程理念中強調要“注重學生的個體差異”。體育課堂教學要做到因材施教，面向全體學生，就要針對不同層次學生，在教學組織和教學方法上提供差異化方案。[5]

運動負荷監測是體育課堂中相對成熟的一種智能技術應用，通過運動手環等簡單的穿戴設備即可實現。學生運動時，數據同步到教師手持平板或顯示屏等終端設備，并通過后臺運算處理，即時呈現班級、個人的運動負荷、心率曲線、練習密度等數據，為教師了解學生運動負荷和身體狀態提供技術支持。2019年至今，福田區各中小學在體育課堂教學中均有使用運動負荷監測系統。

三、“多樣化”評價方式

1.課堂教學評價

運動負荷是否達標是評價體育課堂教學有效性的重要指標，課程標準明確提出了體育課運動負荷的標準，整節課運動強度學生平均心率140～160次/分，運動密度：個體50%，群體75%，該指標也成為體育課程教學質量評價中的核心指標。

截至2024年10月，福田區全區23所小學、11所中學共1085個教學班配備了運動負荷監測設備，為體育課堂評價提供了數據支撐。在教師評價方面，上課前所有學生佩戴好運動手環，運動負荷監測系統會收集學生在體育課上的個人練習時間、群體練習時間、整節課個人心率圖、平均心率值、整節課全班平均心率圖、全班平均心率值等數據，所有運動負荷數據一目了然。此外，系統會自動識別體育課開始、準備、基本、結束4個部分學生個人及全班的運動負荷數據，讓體育教師在課堂教學評價中做到有數據可查、有數據可依、有理有據、簡單高效。在學生評價方面（自評與互評），學生也可通過運動負荷監測系統平臺查閱體育課運動負荷數據，及時對自己的運動狀態進行調整，也可以對其他學生的運動負荷數據進行分析、評價，推動體育課堂教學評價主體的多元性、評價方式的多樣化。

2.技能水平評價

隨著智能體育技術的發展，人工智能輔助體育教學系統通過對學生運動視頻素材進行人體姿態估計和關鍵幀評價，可生成評價報告。如，在深圳市福田區福華小學和新沙小學，學生在課間活動中運動電子屏幕選擇自己喜歡的鍛煉動作，在攝像頭指定區域運動，屏幕基于大數據對學生完成動作數量、質量進行打分或評定等級。學生也可以通過屏幕實時了解自己的鍛煉情況，實現體育教學場景、課后自主鍛煉場景的無感化、智能化，學生也可以不斷挑戰自己或挑戰其他學生，增強學生自主鍛煉的積極性，培養終身體育的意識和習慣。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.教育部2022年工作要點[EB/OL].（2022-2-8）.http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/gzdt_gzdt/202202/t20220208_597666.html.

[2]陳志華，鐘傳祎.智慧體育賦能學校體育的創新與實踐[J].中國學校體育，2024，43（8）：66-67.

[3]黃鎮敏，王俊瓔，魏曉曉.基于終身體育鍛煉的線上課堂教學思路與操作方法[J].中國學校體育，2022，41（3）：21.

[4]劉銳娟.“智慧體育共同體”背景下學生數據管理助力育人實踐[J].中小學信息技術教育，2024（9）： 25-26.

[5]羅偉柱.關于學校體育生命教育研究的綜述[J].南京體育學院學報，2018，1（4）：57-64.

[本文系廣東省深圳市教育科學規劃課題博士課題“基于AI技術的體育課堂教學質量提升研究”（課題編號：bskt21030）階段性成果]