智創人工智能場景，賦能體育教學

福建省廈門市思明第二實驗小學 李圣杰

近年來，人工智能技術不斷發展，目前已在社會各領域普及，為人們的生活與生產提供了便捷，尤其在教育領域更是起到了顯著的作用。在體育教學中，有效運用人工智能技術的功能創設情境，對學生個體差異進行數據收集以及數據分析，可以有針對性地對學生進行科學指導、啟迪思維、評價反饋，幫助學生自主學習體育與健康知識，合理安排適當的身體練習，從而提升體能運動技能水平，促進學生身心健康。

一、人工智能賦能體育教學的需求

利用人工智能技術，能夠采集學生的運動數據，通過分析數據、計算成績，幫助學生制訂個性化的運動方案。而傳統體育教學存在“難量化、難記錄、難監督、難分析”等問題，致使體育課堂效率低下、質量不高，教師需借助人工智能技術賦能，改進體育教學。人工智能賦能體育教學的需求主要體現在以下幾方面：

（一）教學理念陳舊，難以滿足需求

科技賦能體育教學，需要改變傳統教學方式和“固化”的教學理念，適應新時代的發展。例如，在傳統的體育課堂中，學生在體育課上缺乏運動強度和運動效果的監測，導致學生活動量不均衡，并且傳統的運動強度監測方式復雜、耗時、低效且操作不便，不能滿足個體需求，同時無法做到差異性教學。

（二）教學形式單調，導致素養缺失

一直以來，學生喜歡體育活動，但不喜歡體育課。原因有許多，比如“放羊式課堂” “軍訓式課堂”“快樂式課堂”等。這樣的課堂缺乏創新，形式單一，導致在培育學生運動能力、健康行為、體育品德核心素養方面存在缺失。

（三）互動交流不足，失去運動興趣

體育教師在體育課中處于主導地位，對學生進行灌輸式教學，導致教師對課堂生成的資源捕捉不到位、不及時，對學生的練習情況、內在情感關注不足，缺乏有效的互動交流，從而影響學生對技能的掌握，教學效果不佳，導致學生失去運動興趣。

（四）評價方式單一，阻礙學生發展

體育教學評價對體育教學的實施起著重要的促進作用，但現階段體育教學評價有一定的弊端，難以對學生進行有效、全面評價。以教師為主的口頭評價方式導致學生學習積極性大大降低，不利于激發學生的潛能，阻礙了學生的全面發展。

二、人工智能賦能體育教學的應用

運用人工智能技術，可以優化體育教學，激發學生興趣，使學生內心產生強烈的學習欲望，這也是促進學生高效地完成學習任務的重要手段。在教學過程中，教師實時監控課堂，利用數據分析，及時了解學生的學練情況，并據此作出調整，進而提高教學效率。因此，要真正實現人工智能技術賦能體育教學，筆者認為可以通過以下四個策略來實施：

（一）智能化監測，保障運動負荷

體育課堂可運用人工智能技術和可穿戴設備，讓學生佩戴心率監測手環。體育教師使用教學平板，通過數據大屏實時監測運動數據，可以及時統計分析，確保學生運動在正常心率下進行并監督運動和鍛煉效果。

如一節“耐久跑”課例中，根據大屏幕反饋的運動數據，教師可實施針對性指導。例如：按照數據進行能力分組，實時關注學生運動情況，針對不同運動水平的學生，適當增減練習次數和組數；學生也可以根據自身數據自主調控，設定練習目標。在合作學習中，教師可引導學生關注自身及他人的運動心率，學生可依據自身能力，幫助組員調整練習，具體對組員的呼吸節奏、步幅均勻、擺臂動作輕快、重心前移等動作進行要點提示，幫助其掌握動作技術的要領。課后，班級數據報告和個人課堂數據報告會自動上傳至智能化監測系統，從而讓教師了解群體運動密度、個體運動密度等情況，合理評估課程設計，據此科學優化教學計劃。

智能化監測設備的助力，為教師掌握關于學生體能、技術應用情況等方面的大量數據信息提供了重要支持，教師可進一步探知體育教學的優化方法，針對不同體質健康水平的學生，進行差異化的運動干預，保障學生運動負荷，增強體質。

（二）情景化教學，體現健身育人

以人工智能技術作為支持，體育教師要善于創設情境，組織學生體驗，適時進行引導，促進學生掌握體育與健康知識，并形成一定的運動能力。同時，學生在體育活動中也能夠逐步形成健康行為和體育品德。

如一節“障礙跑——小小紅軍長征行”課中，在闖關練習活動環節，教師將人工智能動畫場景和教學場景相結合，組織學生結合大屏聲畫場景身臨其境體驗紅軍長征路，學會面對不同障礙時用正確技術動作闖關。而以小組合作方式進行繞、鉆、跨技術動作的學練賽，能夠增強同伴之間的合作意識，培養團結拼搏的精神，并將長征精神貫穿課堂始終。在比賽環節，教師引入人工智能體感游戲，利用大屏幕中呈現的“荒野求生”情境渲染了教學氣氛，讓學生適應情境，扮演角色，通過“樹林” “小溪” “山洞”等場景時，分別采用繞過、跳過、鉆過三種越過障礙物技術。學生按照自身的技能掌握程度選擇初級賽、進階賽、精英賽，更好地滿足了個體需求。

人工智能動畫為學生呈現生動、直觀的教學內容，讓學生感受紅軍長征的艱辛，培養了學生的愛國主義精神和集體主義精神。人工智能體感讓學生真正做到學以致用。人工智能技術創設情景化教學，讓學生既有效掌握繞、鉆、跨等通過障礙的方法，又體現了健身育人的本質特征。

（三）趣味化互動，激發運動熱情

教師借助人工智能視覺識別技術，通過人工智能三維進行骨骼關節識別，可以識別身體各部位的細微動作，采集運動過程，還原學生運動的肢體動作，讓學生通過反復比較，領悟動作要領，提升運動技能。

一個簡單的跑步動作中其實蘊含了很多運動力學和生理學的知識，而錯誤的跑步動作則會導致膝蓋損傷。如在一節“快速跑”課中，教師運用一套人工智能人體動作捕捉系統來嘗試破解這個難題。教師讓學生通過平板下載應用程序，清晰觀察到以人體關節為基準的火柴人圖，學生在練習中的姿態很快被系統捕捉并精準化分解，在糾正、練習的過程中，學生感受到人工智能技術帶來的神奇力量，對原本枯燥乏味的快速跑練習產生了興趣，在課堂中主動探究、自主學習，收到了良好的教學效果。

教師要注重人工智能技術與體育課的交互性，營造體育教學的良好氛圍。人工智能技術實時收集的動作數據，形象生動地展示了學生的運動過程中的技術動作、身體姿態，學生在趣味互動中，激發了自主學習的熱情，調動了互幫互助的積極性。

（四）個性化評價，促進全面發展

評價是教育教學活動的“指揮棒”，是教育質量提升的“助推器”。教師通過引入模擬場景機器人對學生進行實時評價和反饋，比如“非常好……優秀……再接再厲……”，就像一個真正的健身教練在身邊，監督你，給你力量。

如在“田徑——跨越式跳高”一課中，有較多學生在助跑路線、擺動腿動作、起跳方法等方面出現問題。面對束手無策的學生，教師因勢利導，請出人工智能機器人“悟空”小老師耐心指導——“注意側面直線助跑，擺動腿快速上擺” “起跳腳用后腳跟過渡到全腳掌起跳”，并做了具有指向性的示范動作。隨著不斷練習，學生得到了很大的提升，進步顯著。教師運用電子智教屏播放各小組上傳的優秀作品，“悟空”小老師高度贊揚張同學：“跳高時助跑與起跳能夠銜接連貫，而且擺動腿做到內旋下壓，非常棒！”“悟空”小老師的介入，極大滿足了學生的好奇心，學生用高度的熱情投入課堂中。

人工智能賦能，機器人“悟空”小老師的一次次點評交流，對學生的學習結果做出符合其身心特征的個性評價，實現了對學生的個性化指導，促進了學生全面發展。

三、總結

總之，未來新時代的體育課堂將朝向信息化方向發展，突破傳統課堂教學模式的限制，“人工智能+體育”的結合將為學生打造更多更新的運動方式。教師要不斷尋找和發掘信息技術的應用點、整合點、創新點，優化教學活動，豐富教學手段，創新教學形式，激發學生學習內驅力。同時，充分發揮體育與健康的育人功能，以體育心、以體育智、以體育人，促進學生全面發展。