基于數據分析的智能體育教學交互探析

學校利用物聯(lián)網、大數據等現代信息技術，建立可量化、可記錄、可監(jiān)督、可分析、可評定的智能體育管理和監(jiān)測評價體系，能夠幫助學生掌握健康知識和運動技能，養(yǎng)成鍛煉身體的習慣。筆者以學生體質健康監(jiān)測項目“跳繩”為例，從教學交互角度探索智能體育“四步四化”教學模式。“四步”即數據獲取、精準分析、立體評價、個性指導；“四化”即教學環(huán)境數字化、評價反饋即時化、運動決策數據化、練習推送智能化。

一、數據獲取，教學環(huán)境數字化

智能運動設備的普及為體育教學數據的收集提供了高效、精準的工具。學生佩戴或使用智能運動設備后，教師可以獲得第一手數據資料，并借此分析學生的運動狀態(tài)，調整教學策略。

智能跳繩不僅能自動記錄跳繩次數、時長、速度、消耗等關鍵數據，減輕教師的工作量，還能通過內置傳感器以及智能體測屏，分析跳繩者的動作規(guī)范程度，如繩速與跳躍頻率的匹配度、跳躍高度等，為其提供即時反饋。這能改變以往跳繩評價只能呈現量化數據，而缺乏過程反饋和指導的狀態(tài)。為此，學校將閑置的小型田徑場改造成“智慧運動長廊”，配備能實時監(jiān)測運動數據的智能體育屏和AI攝像頭，并舉辦跳繩爭霸賽，利用電子屏實時呈現數據，吸引學生參與挑戰(zhàn)；在下層廣場規(guī)劃“智慧體育角”，學生可以隨時進行跳繩、立定跳遠、坐位體前屈等體質健康項目的訓練和測試。同時，學校引入智慧體育無感設備收集各運動區(qū)域的人流量、使用頻次等信息，分別建立運動場地信息庫和學生個人運動數據庫，并聯(lián)通數據中心進行迭代分析，給學生智能推送適切的體育項目，從而實現教育環(huán)境的數字化。

二、精準分析，評價反饋即時化

教師在智慧體育課堂、智慧體育微站以及學生體質健康測試中，用智能跳繩和智慧手環(huán)收集學生練習或測試的數據，上傳至學校“智能體育”大數據平臺。平臺能夠存儲、處理和分析學生跳繩的數據，生成詳細的運動報告，幫助教師快速掌握學生的運動狀況，識別個體差異，科學、及時地調整教學。" """"""""""""" 如在智慧體育課堂“跳繩及體能練習”教學中，筆者借助學生使用的智能跳繩和智慧手環(huán)設備，清晰地觀察每名學生在整節(jié)課中的運動狀態(tài)。如在跳繩體能基本練習中，學生心率強度小于或等于130次/分時，表示他們處于低強度運動階段，設備屏幕呈現藍色色塊，筆者提醒他們加大練習頻次和練習量；學生心率強度介于131～160次/分時，表示他們處于中強度運動階段，色塊為綠色，這是比較正常的，筆者鼓勵他們保持；學生心率強度介于161～192次/分時，表示他們正處于高強度運動階段，色塊為黃色，筆者提醒他們留心自身的呼吸頻次、出汗狀況等身體表現；學生心率強度大于192次/分時，表示他們正處于極限強度運動階段，色塊為紅色，筆者提示他們降低運動量，注意調整呼吸。不同色塊反饋能及時幫助教師依據教學內容、教學計劃，以及學生的身體負荷、心率變化實際狀態(tài)適度調整后續(xù)教學；發(fā)現或鎖定學生在運動中的異常情況，及時做出科學干預，改變學生運動方案，預防校園運動安全事故的發(fā)生。同時，手環(huán)能詳細記錄跳繩累計次數、組數、練習時間，反映練習密度的強弱以及身體負荷的大小等信息，精準提供學生在跳繩運動中運動量的變化以及體能消耗的數據。這些數據匯聚到學校智能體育大數據平臺，經過體育數據管理系統(tǒng)的精細整理與深入分析，能轉化為每名學生的運動健康畫像。

三、立體評價，運動決策數據化

學校依托數據賦能課堂教學，實現從班級教學向個體教學的轉變。技術團隊挖掘體育課堂、智能運動微站、陽光體育運動、學生體質監(jiān)測等全流程運動數據，結合國家標準及學校方案，制定涵蓋運動表現、能力、習慣等指標的立體智能體育評價體系；運用標準測量、動作捕捉、課堂觀察等方式，開展過程性和增值性相結合的體育評價，綜合量化評價學生運動過程中的體能狀態(tài)和鍛煉情況，全面反饋學生每天的運動表現，形成學生體質健康數據大模型，使運動決策數據化、運動方案科學化。

以“跳繩”為例，針對同一名學生，筆者依據其一分鐘內跳繩速度與心率的動態(tài)變化曲線，深入剖析其速度、靈敏性以及協(xié)調性等身體素質的發(fā)展態(tài)勢；通過橫向對比其跳繩成績與其他運動項目成績，精準洞察該生心肺耐力、下肢力量等方面的發(fā)展水平。例如，一名學生在“一分鐘跳繩”中展現出較快的速度和良好的身體協(xié)調性，但在耐力跳繩（三分鐘跳繩）測試中難以堅持，這清晰地反映出其心肺耐力指標相對薄弱。而這一體能短板往往也會在50m×8往返跑等耐力項目中有所體現，導致該生此類項目的成績不理想。這意味著該生在耐力項目上需要更多的針對性訓練與提升，他并非這類項目的優(yōu)勢參與者。通過這樣有深度的立體分析評價，系統(tǒng)能夠識別每名學生的體能水平、運動習慣及潛在的運動風險。基于此，筆者可以為每名學生量身定制個性化的鍛煉計劃，包括目標設定、鍛煉強度、鍛煉頻率等，確保每名學生都能以合適的節(jié)奏訓練，逐步獲得提升。

四、個性指導，練習推送智能化

學校體育學科組與技術團隊緊密配合，依據《義務教育體育與健康課程標準（2022年版）》要求，借助智慧體育平臺和學生體質大模型，為每名學生精心打造專屬體質健康檔案，智能推送精準化、個性化、多元化、持續(xù)化的運動指導方案，促進校內外“1+1”陽光體育運動的實施。尤其對于存在健康問題的學生，系統(tǒng)為其量身定制個性化指導方案，持續(xù)推送智慧體育作業(yè)，幫助其更好地鍛煉。

例如，某學生身高150cm，體重卻達到70Kg，體脂率高達30%，遠超同年齡段健康標準范圍。由于體重過大、體脂率過高、自我約束能力不強，他的運動興趣不高，運動能力較弱，很難堅持體育鍛煉。鑒于這種情況，筆者運用學生體質大模型，給他推送智能化的跳繩訓練計劃，從低強度、長時間的有氧練習慢速跳繩開始，每周訓練3[～]5次，每次練習30[～]60分鐘。堅持一個月后，在慢速跳繩基礎上逐漸增加運動強度和時間，指導他針對核心肌群、腿部和上肢力量做輔助練習，增加平板支撐、深蹲起、墻壁俯臥撐等簡單的自重訓練，每個動作練習10～15次，每天做2～3組訓練，并根據其身體適應情況適當增加難度，以提升其肌肉力量和代謝水平，幫助其燃燒更多的脂肪。堅持三個月后，他的體重慢慢下降，在不斷堅持中增強了運動興趣、提升了運動能力、養(yǎng)成了運動習慣。抓住這個契機，筆者再次上傳他的各項體質測試成績，智慧體育平臺又向他推送花式跳繩的訓練指導方案。這極大地提高了他的鍛煉興趣，科學的訓練，促進了其身體節(jié)奏感、協(xié)調性和靈敏性的發(fā)展。經過一年的智能跳繩訓練，他的身體素質得到明顯改善，身體質量指數（BMI）發(fā)展趨勢良好。

（作者單位：武漢市育才第二小學）