數智賦能智慧體育推動中小學生體質健康發展研究

【摘 要】為了推進北京市中小學校體育教育工作的深化改革，本研究基于北京市教育大數據創新應用案例，深入分析了智慧體育在促進中小學生體質健康方面的積極作用。北京市中小學校積極探索利用智慧體育系統提高教學效率與教學質量；致力于構建多元化的教學課程資源體系；通過大數據的精準分析，實現大規模的個性化教學和過程性評價；加強家校合作，共同推動體育教學改革。本研究詳細闡述了北京市在智慧體育實踐方面取得的顯著成果，為體育教育的創新提供了范例。

【關鍵詞】數字轉型；智慧體育；體質健康；數字化環境；教學改革

【中圖分類號】G434 【文獻標志碼】A

【論文編號】1671-7384（2024）08-033-03

研究背景

學校體育教育工作，包括體育教學及評價等環節，是新時代教育教學改革的重要組成部分。它不僅是實施五育并舉、全面育人的關鍵環節，也是提升學生綜合素質的重要途徑。

2021年12月9日，《北京市義務教育體育與健康考核評價方案》發布，明確提出了“無體育不教育”的核心理念。此次體育與健康考核評價改革，強調了過程性考核的積累，提高了其分值并加大了過程性考核的權重，其核心在于培養學生的綜合素質。

2022年4月，教育部發布了《義務教育體育與健康課程標準（2022年版）》，對體育課程提出了新的要求，強調合格性，弱化選拔性，強化過程性；重點關注運動密度、運動負荷、運動安全，鼓勵學生積極參與。因此，與時俱進地推進學校體育教育工作的深化改革，確保體育教學活動緊跟國家政策導向，適應時代需求，不僅是為了滿足學生個體身心健康的需要，更是為了培養具有良好體育習慣、終身體育能力和健全人格的新時代公民，也有助于真正實現體育教育在國民健康素質教育中的基礎性、戰略性地位。

我國中小學校體育教學面臨的挑戰

我國中小學生的身體素質和健康狀況面臨不少挑戰，體育課程教學的學科價值及其深遠意義需要進一步挖掘和彰顯。目前，大多數中小學的體育教學活動仍然依賴于傳統的教學模式，學生課堂學習質量很大程度上依賴于教師的經驗觀察和主觀評價，缺少具體數據作為參考。這限制了我們對運動成果的精準監測，也難以將體育教學的相關環節進行科學量化。

體育教學過程中的數據記錄、量化、分析及監督工作存在諸多困難，通常依賴人工操作，導致數據統計與整理效率較低。由于缺乏對學生體質的動態數據，故教師難以實時監測和評估每位學生的體育鍛煉情況和健康狀況，在進行差異性分析時缺乏數據支持，難以全面、深入地掌握每位學生的體質狀況。這導致體育教師往往只能為全體學生提供普遍的體育鍛煉指導，而難以提供針對每位學生具體體質情況的個性化指導。

在學生鍛煉指導方面，體育教師難以僅憑肉眼觀察到每位學生的運動細節和潛在動作問題，這限制了針對性指導的深入。此外，由于難以充分發掘和發展學生的特長與優勢，故體育教學難以實現精準教學和因材施教。

缺乏有趣的運動場景和教師科學指導，導致學生參與度不高；缺乏綜合體質數據分析指導，學生無法根據自身體能水平進行針對性的家庭體育鍛煉。家長對孩子課內外運動情況了解不足，家校難以有效協同監督學生運動質量。為了實現全方位育人的目標，滿足新時代對我國學校體育的新期待，有必要對傳統的體育教育模式進行改革。

智慧體育推動中小學生體質健康發展

在教育數字化轉型的大背景下，體育教育的“學、練、賽、評”等環節迫切需要引入前沿技術，以適應新時代對體育教學提出的新要求。2019年9月2日，《體育強國建設綱要》正式頒布，其中明確提出：“加大科技投入力度，全面加強科學訓練，提高競技體育綜合競爭力”“要運用人工智能、物聯網等前沿技術，推進全民健身智慧化發展”[1]。這表明，前沿技術對體育的支持已經上升為國家戰略，對于構建我國體育強國地位具有著至關重要的戰略意義。

智慧體育是綜合運用各類新興技術，通過整合體育及相關領域資源，提升體育服務品質、構建體育生態、推動體育產業升級換代的綜合性工程[2]。智慧體育將為體育新課程標準提供堅實的技術支撐，對促進學生體質健康具有積極的推動作用，有助于促進學生全面發展[3]。在數字化背景下的智慧體育，能夠拓展學生體育學習的時間和空間，實現實時采集學生體育課堂運動數據與運動狀態的科學監測。這有助于教師及時掌握學生的身體健康狀況，滿足學生個性化發展需求，促進學生健康成長[4]。

北京市中小學校智慧體育發展路徑

1.智慧體育系統協助教師提升教學質量

智慧體育系統不僅能夠精準評估學生的身體素質與健康狀況，還可為每位學生個性化定制體育教育計劃及健康管理方案，促進學生的身心健康發展與綜合素質提升。它促進了體育課程資源的共享與優化配置，為學生的自主鍛煉與個性化學習提供更多選項。智慧體育系統化管理與自主測評機制使教學內容能依據學生的個性化需求，設計差異化訓練內容。

智慧體育系統實現了對學生體育課程參與、體質監測、健康檔案及體育考試成績等多維度信息的一站式管理，顯著提升體育教育的管理水平與服務質量。通過深度融合大數據分析與AI技術，智慧體育系統協助體育學科實現對學生個體差異的教學適應性，實現數字化、高品質的因材施教。

2.構筑高品質的體育教學課程資源平臺

體育教學資源是保障學校體育課程順利開展的關鍵，直接影響到體育教學工作的實施效果。建設豐富與完善的課程體系，構建體育教學特色校本資源庫，共享高品質教學資源，形成“一課一包”，有助于學生便捷迅速地獲取體育學習資源與素材，有效解決體育教學資源匱乏及分配不均的問題。

許多課程資源具備重播、慢動作、放大、定格等多樣化功能，可從多個維度和視角解析指導技術動作，清晰、直觀、生動地展現技術動作的細節、要素、重點和難點，可協助學生快速全面地掌握動作技巧。

3.基于多維度數據的精準分析與過程性評價

精準分析和過程性評價有助于教師深入了解學生在課堂、測試及課外活動中的運動表現，全面掌握學生在不同維度上的運動能力，有針對性地調整優化教學內容與方法，科學指導學生運動鍛煉。

結合運動數據分析，教師能更深入、及時了解學生體質狀況，設計個性化、差異化教學指導方案，提供有針對性的運動指導。全面綜合的評價方式有助于實現體育學習目標，對學生核心素養的培養起到積極推動作用。

4.深化家校協同育人工作的持續推進與發展

學校體育與健康課程面向全體學生，家庭體育鍛煉能有效補充學校個性化培養方面的不足。學生的體育運動意識和習慣受家長對體育運動重視程度影響。家長對孩子體育運動的關注有助于減輕學習負擔。如果家長能便捷獲取學生體育運動相關數據，將提高對孩子體育運動的關注度。

體育家校共育是促進學生體質健康、培養體育核心素養的關鍵。學校體育教育工作應深入家庭，及時同步學生體育鍛煉數據給家長，以數據支持家校緊密協同，共同指導學生科學鍛煉、健康成長。

數字化背景下北京市智慧體育典型實踐案例

北京市正澤學校秉承“全面發展，優先關注體育”的核心理念，致力于促進學生身心健康和全面發展。學校創新研發智慧體育系統，融入趣味游戲元素，激發學生自主鍛煉的熱情。智慧體育系統通過云協同環境捕捉運動數據，與標準動作模型比對，為學生提供動作矯正建議，并持續監控學生的矯正進展，及時提醒。同時，智慧體育系統詳細記錄學生的成長檔案，對體育教學潛在風險進行體能分類。根據學生歷史健康數據提供個性化調整建議。學校還對體育器械建立檔案，定期檢查，確保運動安全。智慧體育系統全面統計分析學生運動情況，構建學生和教師畫像，助力提升體育成績。智慧體育系統自動錄入體測數據，如身高、體重、肺活量和跳繩成績等，為教學評價提供精準數據支持。通過構建個人畫像，智慧體育系統幫助學生和家長深入了解學生身體狀況和運動能力，提供針對性指導。學校提供從校級到個人層面的數據統計結果，定位問題數據負載人群，為個性化指導提供依據。同時，學校自主研發特色體能訓練項目和12項特色體育課程，通過大數據分析技術評估訓練方案的有效性，篩選最優方案形成體育教學資源包。

北京匯文中學遵循新時代體育工作改革政策和體育與健康新課程標準等相關規定，專注于競技體育、體育教學和智慧體育三大領域。學校運用人工智能、物聯網等前沿技術進行體育工作改進和實踐探索。秉承“教會、勤練、常賽”的教育理念，構建了一體化的“學、練、賽、評”教學模式，形成了以智慧化、數字化、信息化為基礎的體育育人及評價新模式。學校充分利用智慧感知、機器視覺等技術采集和分析學生運動數據，通過人機實時交互、智慧測評等方式，致力于解決傳統體育教學中的“難量化、難記錄、難監督、難分析”問題。結合競賽打榜等多種智慧化應用方式，激發學生運動興趣。課前，教師依托優質教育資源，靈活設計教學內容；課中，利用智慧教學設備實時監測學生心率，防范運動風險，并根據學生運動情況調整教學策略，實現精準教學；課后，智慧體育系統自動生成學生個人報告和班級報告，協助教師掌握學情，評估教學效果，提升課堂教學質量。學校基于物聯網攝像頭和人工智能運動視覺算法，實現操場智慧化改造，構建“安全、有趣、智慧、高效”的體育運動環境，滿足師生在教學、運動、測試、監測、家校共育、健康大數據等多元場景的應用需求，有效激發學生的學習興趣和運動熱情。

北京市海淀區萬泉小學自主研發“體教通”小程序，自主定義體育鍛煉指南，組織學生參與鍛煉活動和體育文化節等活動。學校借助智慧體育課堂系統，將教學活動中的教、學、練、評、測等環節有機結合。在課前，教師利用智慧監測與數據采集功能，全面掌握學生情況，完成個性化教學指導。在課中，師生可通過運動手環、iPad終端實時查看學生運動心率，教師通過實時數據發現并調整異常情況，確保運動安全。終端數據覆蓋個人、班級、學校層面，滿足監管和報告需求。課程結束后，教師利用大數據查看學生運動排名和運動詳情，輔助教師分析和優化教學設計。學校為每位學生定制運動處方，幫助學生有針對性地訓練。家長可查看學生運動數據，反饋鍛煉成果。智慧體育系統自動生成補償性鍛煉方案，推送給鍛煉不足的學生。學校部署運動負荷監測系統，服務全校學生，監測學生的心率、鍛煉密度、鍛煉強度等關鍵指標。

結束語

人工智能、物聯網等前沿技術與體育教育的深度融合，不僅對提升體育教師的教學能力、專業素養產生了深遠影響，而且為深化教學革新，構建更為科學高效的體育與健康課程教學模式提供了堅實支撐。在當前“人工智能+”持續深入推進的背景下，智慧體育在體育課堂中將發揮越來越關鍵的作用。

總體來看，信息技術與體育教育的深度融合，不僅能提升體育教學的質量和效率，還能為體育教育的創新和變革提供新的思路和策略。在未來的發展中，我們應更加重視前沿技術在體育教育中的深化應用，以促進體育教育的可持續發展。

參考文獻

曹宇，劉玫瑾，劉正. 我國智慧體育研究回溯與展望[J].體育文化導刊，2021（1）： 34-39.

吳鍵，袁圣敏. 中國學校體育智慧系統的整體思考與構建[J]. 體育學研究，2020，34（3）： 40-46.

韓瀟，張曉原，潘慧智，等. 智慧體育[M]. 北京：清華大學出版社， 2019.

王建. 智慧體育教學實施框架與開展思路[J]. 體育文化導刊，2023（5）： 103-110.

編 輯：馮安華