文/朱 姣 吳杰偉
2021年7月24日,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于進一步減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔的意見》(以下簡稱“雙減”政策),減輕學生的課業負擔上升到國家層面,成為社會各界萬眾矚目的熱點問題。在文件發布之前,我國的中小學生已經承擔了過重的作業與校外培訓壓力,嚴重影響了我國中小學生的身心健康。“雙減”政策一經發布,中小學生有望回歸正常的休閑生活,有望擁有更多的可支配的課余時間,而這些都可用于開展提升中小學生身心健康的課外體育活動。早在2014年北京市在政策指引下已經投入大量資金廣泛開展課外體育活動,但時至2021年仍然收效不顯著。當前的“雙減”政策為課外體育活動蓬勃開展提供了廣闊空間,眾多專家學者都聚焦于課外體育活動領域,試圖通過開展課外體育活動助力學生體質健康水平提升。
在當前時代,科學技術迅猛發展,日新月異。特別是在近幾年,人工智能逐漸上升為國家戰略。在體育運動領域,2019年鄭芳等提出,我國智能體育的發展尚處于起步階段,關于智能體育的概念與應用尚未明確。伴隨著大數據、區塊鏈、物聯網等人工智能概念的普及與發展,更多關于人工智能在體育領域的應用探討如雨后春筍般涌現,但大多集中于體育經濟與產業、體育智慧城市、老年體育等領域。如應用體育與科技融合助推體育產業的高質量發展,通過人工智能技術促進我國城市體育治理,以及構建社區老年智慧體育服務系統提升老年體育服務水平等。本研究將基于科技賦能視角,通過物聯網與可穿戴設備、區塊鏈和大數據及交叉學科等,探討學生課外體育活動中信息的數據獲取、分析與應用,探索“雙減”背景下學校課外體育活動開展的策略,助力課外體育活動智能化、信息化、科學化開展。
在早期的學生體育活動研究中,多采用主觀自陳報告的方式確定體育活動量,而這種回憶式的報告較難確定信息的準確性。隨著可穿戴設備的發展,近20年以來身體活動的測量從主觀走向了客觀,更多的研究者開始使用計步器、加速度計等客觀測量設備對身體活動的信息進行采集。近年來,隨著物聯網的發展,萬物皆可互聯,可穿戴設備接入互聯網,實現了身體活動信息的實時監測與信息匯總。
現如今,運動手環已成為健身愛好者必備的運動設備,通過手環的實時信息傳遞,健身愛好者可以隨時了解自己的活動量,可以掌握自己的運動路線,可以評估自己的運動是否達標。在部分研究中,研究者開始使用運動手環測量學生的體育活動,但部分研究者認為目前基于運動手環測量的體育活動量不夠準確,可能存在手環型號、運動人群、運動類型、運動距離上的識別差異,或只能用于探索自身運動規律。市場上眾多商家也積極推出了一系列智能產品,如智能跳繩、智能標志桿等,通過有效收集學生的身體及鍛煉情況數據,激發學生運動的樂趣,促進學生鍛煉科學化。
2021年12月9日,北京市教育委員會印發義務教育體育與健康考核評價方案,就北京市中考體育進行改革,發布會上特別提出將以北京市7個區為試點開始進行日運動量監測,并考慮將日運動量相關指標納入中考體育的過程分數。通過智能化運動設備收集學生日常生活中的運動數據,包括課外的體育活動信息,能夠可視化地顯示學生在平日里的運動情況。而基于日運動量的體育教育過程評價可以為學生提供反饋,學生可以基于評價結果有針對性地進行課外體育活動,促進學生課外體育活動的高效開展。盡管目前北京市將采用哪些可穿戴設備對于學生的體育活動量進行監測尚未可知,但可以看到基于物聯網與可穿戴設備對學生體育活動信息進行收集已是大勢所趨。未來在相當長的一段時間里將要繼續探索的是如何采用可穿戴設備準確收集體育活動量的信息,如何實現信息準確度與用戶感受性之間的平衡。
如前所述,基于物聯網與可穿戴設備等實現了學生課外體育活動量的信息收集,但如何進行科學化的分析與處理仍有待探索。近年來,區塊鏈技術憑借其數據的去中心化、開放性、完整性與安全性等特征,主要應用于學分認證、證書管理、數字教育資源等基礎教育領域;而基于大數據的數據挖掘與分析技術早已應用在商業分析和競技運動等領域。因此,基于區塊鏈與大數據技術,探索課外體育活動的信息分析具有技術的可行性與應用的前沿價值。
首先,基于區塊鏈的去中心化與加密功能,構建體育健康大數據平臺。“去中心化”意味著區塊鏈可以創建學生課外體育活動信息的分布式賬本,無中心節點,所有節點均能完備可靠地記錄賬目,實現學生課外體育活動信息的實時共享,實現信息傳輸的可靠性與準確性。“加密功能”則意味著將學生課外體育活動量信息通過分布式數據庫、密碼學等存儲于時間區塊,通過一系列算法保證信息的安全性。體育健康大數據平臺通過區塊鏈保證學生課外體育活動信息能夠可靠而精準地傳遞,基于此可以對學生進行課外體育活動時的資源進行合理分配,確保場地、設施運行高效化。
總體上,我國體育大數據仍處于一個混沌初開的階段。在學生課外體育活動量信息采集的基礎上構建的體育健康大數據平臺不應僅僅停留在數據匯總的層面上,還應該對于學生的課外體育活動信息進行深入挖掘。一方面,對于學生的課外體育活動量進行數據分析,明確學生課外體育活動量不足的地方與原因,確定學生課外體育活動的需求;另一方面,對于學生課外體育活動的周邊信息也應進行收集,如體育活動設施、體育場館與體育活動俱樂部信息等,為學生課外體育活動服務與政府公共體育服務提供決策參考。基于大數據的信息匯總與挖掘,助力學生課外體育活動開展資源調配智能化,為學校課外體育活動的供需雙方提供精準服務。
基于物聯網、可穿戴設備、區塊鏈與大數據收集和分析學生的課外體育活動信息,僅僅是了解了學生進行課外體育活動的信息,對信息資源進行整合,構建了體育健康大數據平臺,而更重要的是要對學生的課外體育活動進行干預與指導,以促進學生課外體育活動的科學開展。世界衛生組織(WHO)推薦5~17歲人群進行平均每天至少進行60分鐘的中到大強度的身體活動,并且要嚴格限制久坐時間。據范卉穎等的調查顯示,2020年上海市初中生平均每日進行118.7分鐘的課外身體活動,但其中的中高強度身體活動僅為34.7分鐘。一方面,該研究充分顯示了我國學生課外體育活動中高強度身體活動量的不足,另一方面,也充分暴露了學生課外體育活動中較大比例進行的實際為低強度身體活動。所以,當前學生的課外體育活動量多集中于低強度身體活動,需要對課外體育活動進行干預。而對于課外體育活動的干預要基于多學科的交叉融合,即包括生物、心理、社會的全方位融合,形成綜合干預系統。
首先,要根據學生生物學上的體成分與健康信息,對學生提出個體化的干預方案。每個學生的體質不同,需要根據每個學生的不同情況來設計課外體育活動的干預方案。這其中應該特別關注男女生性別上的差異,特別是在小學高年級過渡到初中階段的青春期,學生的第二性征逐漸成熟,生長發育迅速,以上這些生物學特征對于學生參與體育活動的認知可能存在較大影響。
日前,部分高校要求大學生完成跑步任務,并通過跑步APP對大學生的體育活動進行監測與控制,以促進大學生進行體育鍛煉。然而這樣的強制鍛煉遭到了很多大學生的反對,部分研究者認為跑步APP的強制性消除或弱化了學生的自我發現。基于自我決定理論,外部獎勵的應用會削弱學生的內部動機,如此的強制鍛煉可能讓很多學生離開APP后再不愿意進行鍛煉。可見,基于交叉學科的綜合干預必須要考慮的是心理學視角,從自主動機出發,幫助學生養成主動鍛煉的習慣。
要基于社會力量構建“家校社”融合一體的綜合干預系統。綜合干預系統中需要整合各種社會信息,為家長提供合理的學生課外體育活動建議。其中的社會體育活動俱樂部應該明確相關的準入機制,明確課外體育活動教師的上崗資格,確保學生參加課外體育活動的規范性與安全性。
吳鍵等在2020年提出構建中國學校體育智慧系統,其中涵蓋了運動監測系統與家庭鍛煉指導系統等,初步提出了建設體育智慧系統的構想,但未曾提及科技賦能之后體育智慧系統可能涉及到的倫理問題。一方面,雖然基于區塊鏈技術能夠保護學生課外體育活動信息的安全性,但其中學生的隱私信息仍有待保護。全天候對學生的課外體育活動信息進行監測不可避免地可能納入學生的部分隱私信息,這需要取得學生與家長的知情同意,更需要管理者對學生的課外體育活動信息進行全面保護,不可輕易地向第三方進行泄露。另一方面,盡管目前多為針對學生課外體育活動量的不足開展干預,但也應注意到部分學生可能存在課外體育活動量過高的問題。在綜合干預系統中也應設計警示裝置,當學生課外體育活動量超過一定水平,應該對任課教師、家長及學生自己進行警示,以保證學生的運動安全。
綜上所述,通過物聯網與可穿戴設備為學生開展課外體育活動提供信息的收集與反饋,可以幫助學生有效開展課外體育活動,提升鍛煉活動水平;通過區塊鏈與大數據的技術手段,可以為學生開展課外體育活動提供良好的資源調配,更加高效地為課外體育活動供需雙方提供精準服務;通過構建基于生物-心理-社會的交叉學科干預綜合系統,為學生提供個體化的活動干預方案,提升學生課外體育活動參與的自主動機,助力學生課外體育活動在“家校社”全面開展。在科技賦能背景下積極開展學生課外體育活動,還應充分考慮學生的隱私性與活動的安全性,應在其中彰顯科技背后的人文關懷。除此之外,可以看到有關可穿戴設備的設計、基于大數據的數據分析、綜合交叉學科的干預都是科技賦能課外體育活動開展的難點,有待研究者繼續進一步深入探索。可見,構建科技賦能的課外體育活動綜合干預系統任重且道遠,亟待多方共同努力才能實現。