【中圖分類號】G807.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-2813(2025)21-0185-06
Research on the Role and Practical Path of Digital Intelligence Empowerment in Physical Education Teaching
LIU Jiongyuan CHEN Changzhou WANG Xueqin*
School of Physical EducationandHealth,LinyiUniversity,Linyi, Shandong Province,276oo5 China [Abstract] Digital intellgence technology have injected impetus into thereformand innovationofschool physical educationteaching.Through inductionand literature methods,theroleof digital inteligence technologyand practical paths in physical education teachingareexplored.Research has found that therole of digital and intellgent empowerment in physical education teaching includes four aspects: upgrading physical education teaching environment, innovating the physical education classroom teaching models,reforming physical education teaching evaluation and driving the fairnessof physical educationresources.The practical path of digital empowerment inphysical education teachingincludes improving digital infrastructuretoaccelerate thedigitaland intellgenceofschool physical education teaching; itstrengthens digitaland inteligenttrainingofphysicaleducationteacherstoimprovedigitaland intelligent teachingcapabilities;itdesigns personalizedteaching plans tostimulate students'sports interest;itbuildsaninformation resource library to enrich online physical education teaching materials and strengthens digital technology promotion, 基金項目:2020年國家社科項目(項目名稱:結構化理論視角下我國幼兒體育健康教育模型的建構與應用研究, 項目編號:20BTY003);2023年臨沂大學教改項目(項目名稱:數字賦能體育教育專業人才培養模式創 新改革與實踐,項目編號:JG2023M11)。
通信作者:王雪芹(1978—),女,博士,教授,研究方向為學校體育學、體育與健康促進,E-mail:wxq21stgirl@126.com 。
and enhances digital physical education teaching recognitionandother paths.It hopes thattheabove measurescan promote the digital development of physical education teaching in schools.
[Keywords]Digital inteligenceempowerment;Physical educationteaching;Educational technology;Teaching reform
數智賦能是一種結合技術與管理創新的新模式,依托數智環境得以實現[1]。所謂數智環境,包含人工智能(AI)、區塊鏈(Blockchain)、云計算(CloudComputing)和大數據(BigData)等先進信息技術[1。通過深入解析和應用這些技術,數智賦能呈現出“數據一智能一智慧”的逐步演進態勢,推動了數字技術與智能技術的深度融合,為體育教學等領域提供了新的技術動能與發展方向,具有深遠的跨領域影響力。
多媒體教學技術的創新為體育課堂帶來了更多可能性,如建設智能教室和體育場館,開發數字化學習資源,應用VR、AR、MR等技術,使學生能夠在運動生理學和解剖學等課程中,借助裸眼3D技術直觀觀察人體結構細節。數智賦能體育教學使教學和學習手段更加新穎,教學內容更加豐富,學生的學習興趣更為濃厚。鑒于數智技術賦能體育教學是較新的研究領域,且相關研究資料較少,探討數字和人工智能技術在體育教學中的作用和實踐路徑,不僅是體育教學數智化改革的迫切需求,也是體育教學高質量發展的現實需要。
1數智賦能在體育教學中的作用
1.1數智賦能升級體育教學環境
在教育數字化戰略的推動下,體育教學逐步邁向智能化與數字化深度融合的發展階段。例如,全息教室配備了平板電腦、全景攝像頭、拾音器、傳感器等智能硬件以及學習分析與管理軟件,能夠實現智能考勤、互動問答以及學習過程的全程數據記錄與分析,進而推動了教育教學的數字化轉型和智能化升級[2]。家長可通過電子郵件、短信等方式與學校保持穩定聯系[3]。在智能感知環境中,結合學科知識圖譜,可全面、系統地收集教學過程和學習成果數據,并動態分析每個學生的學習情況和教師的教學效果,從而生成教與學的分析報告。這些數據有助于及時規范教學活動,確保學生積極參與課堂學習,促進其自主探究和主動學習,同時提升其跨學科思維與創新能力[4]。陳浪城等[5]構建了基于E-SMART的“六位一體\"智慧教學環境建設模型、PMR智慧教學環境運行機制以及智慧教學管理與服務系統新生態,順應了智慧教學的需求,契合了教育數字化的趨勢。
此外,進一步探索新形態教材建設,利用數字與現代信息技術的深度融合,通過虛擬仿真技術、VR與AR技術、二維碼以及互聯網,對理論教學內容、課程思政內容、培養學生實踐能力的實訓內容和配套資源等進行系統設計,打破了課內與課外的界限,拓展了教與學的空間和時間,以及課程內容的深度和廣度[6]。
1.2數智賦能創新體育課堂教學模式
AI智慧操場、循證體育課堂和體質數據倉等都是數智賦能體育課堂教學模式創新的成果。這些模式的創新體現了課堂教學技術的改革,使體育課堂教學更加精準化、個性化。教師和學生需要更熟練地應用以數智化技術和大數據為代表的新型生產資料,并將其與傳統教學、工作模式相融合,以創造更多適合現代化體育教學的新模式[7]。例如,在新技術的驅動下,教學可在虛擬時空場景中開展,技術場域中遠程操作與虛擬現實的交互界面技術相結合,形成了遠程臨場教學[8]。遠程臨場技術的應用進一步拓展了教學的空間與時間界限。體育教師可通過遠程操作設備,將動作示范和教學內容實時傳送給在線課堂的學生,打破傳統教學模式中物理空間的限制。學生不僅能在不同地點進行實時互動,還能通過視頻、音頻、圖像等多媒體形式,增強課堂的參與感和互動性。這一技術的推廣,不僅提高了教學的互動性,還促進了學生自主探究和創新能力的發展。在數據驅動的環境下,可依據教學目標生成大規模且個性化的內容結構,支持教學內容的優化和持續改進[9。數據驅動學習具有規劃進程、調試節奏、擴展空間的優點[10]。數智賦能為體育課堂教學注人了新的活力,通過技術創新教學模式,體育教學能夠更加精準化和個性化,互動性也得到顯著提升。
此外,數智賦能的體育教學模式創新呈現出“雙螺旋”演進特征。一方面,技術驅動下教學數據的全周期采集與分析能力持續深化。通過可穿戴設備、物聯網傳感器與AI視覺識別系統(如姿態捕捉算法),構建“運動表現一生理指標一技能軌跡”的多模態數據庫,推動體質數據倉從靜態存儲升級為動態預測系統。典型案例為,基于機器學習的學生運動負荷模型可實時預警運動風險,并為不同體質特征群體生成定制化訓練方案。另一方面,教學主體的能動性得到技術賦能釋放。教師通過循證體育課堂的數據看板,將傳統經驗決策轉向證據鏈驅動的教學干預,例如根據學生動作完成度熱力圖調整技能教學順序,或依據心率變異性曲線優化課堂強度分布。此機制形成人機協同的新范式,顯著提升了教學決策的科學閾值,使因材施教從理念層面向操作層面實質性轉化。
1.3數智賦能改革體育教學評價
數字化評價系統是人工智能技術在體育課堂中的重要應用之一。借助AI技術,教師能夠實時監控學生在課前、課中及課后的學習行為,精準掌握其學習動態。在體育課堂中,AI技術不僅能夠采集學生的行為數據,還能構建全方位、多維度的數據庫,并將這些數據轉化為科學有效的教學評價指標。這些指標有助于教師優化教學內容和教學方式,進而實現更具個性化和高效性的教學目標。
此外,AI技術評價與體育教學緊密融合,可科學精準地構建體育教學的數字化評價系統[1]。數字化評價系統還能為學生的學習成長提供長遠的數據支持,助力其科學規劃學習路徑。例如,互動評價法借助移動設備和互聯網應用程序,創建了一個實時互動的評價環境,教師和學生可在線進行即時評價與互動[12]。課程進行中,學生的技能表現和課堂參與情況會被即時評分與分析。教師依據這些實時數據調整課程計劃和內容,幫助學生改進技術動作與理論理解,從而實現更具動態化和針對性的課堂教學。課程結束后,系統會自動生成評價報告,這種方式取代了教師傳統的評價方法,為學生體育素養檔案的建立奠定了基礎[13]。教師通過后臺導出的評價報告,可直觀了解班級整體狀況與每位學生的具體運動數據。這些數據為動態追蹤學生體育素養的變化規律提供了堅實依據,同時為教師后期教學提供了更具針對性的教學策略,推動了體育教學質量的持續改進。
1.4數字賦能驅動體育資源公平化
體育教育公平的核心是平等性[14]。數智賦能通過技術創新與資源優化推動體育教育的起點公平。基于物聯網、云計算、大數據等技術,體育名師智慧平臺得以構建。該平臺能夠收錄海量優質體育課程資源,整合不同體育名師的教學風格、教學經驗及方法,形成一個智能專家交互系統。
此系統不僅能自主解決復雜的體育教學問題,還能實現以下功能:其一,為學生提供在線體育課程和即時互動的教學資源;其二,為線下教師提供在線指導和輔助管理,顯著緩解體育教師資源不足且質量參差不齊的問題。這種數字技術賦能體育教學的方式,有效彌補了城鄉和區域之間的體育教育資源差距[15]。只有有效推動共建共享機制,數字化教育資源才能實現資源公平分配和質量的提升[16]。數智賦能為實現體育教育的平等性公平提供了技術支持與資源保障。體育名師智慧平臺的建立與數字化教育資源的共建共享,克服了傳統體育教育中的不公平因素,構建了更具包容性和可持續性的教育體系,為體育教育的高質量發展奠定了基礎。
2數智賦能體育教學的實踐路徑
2.1完善數字基礎設施,加快學校體育教學數智化
數字基礎設施是支撐數智技術推動學校體育現代化轉型的保障。目前,我國學校體育領域的數字基礎設施建設仍處于相對落后的狀態[17]。尤其是在偏遠和經濟基礎薄弱的地區,數字基礎設施建設滯后,致使這些地區的學校體育教學與發達地區之間的差距不斷加大。因此,補足數字基礎設施的短板,特別是加強偏遠地區網絡基礎設施建設,成為實現教育資源均衡發展的重要舉措。為此,政府需加大對這些地區的資金投人,同時鼓勵社會企業參與數字化教學基礎設施建設,實現各方資源的共建、共享與合作。例如,物聯網技術使校園內的體育設施和設備實現互聯互通,為教學和管理提供更靈活的支持。通過校園物聯網,學校可對體育場地、器材、教學資源進行實時監控和管理,從而優化資源配置,提升教學效率。數字基礎教學設施的建設和推廣使學校體育教學朝著更加智能化、數字化的方向發展。這一進程既提升了學校體育教學質量和效率,又促進了體育教育的公平化和均衡發展。
2.2加強體育教師數智化培訓,提高數智化教學能力
需強化體育教師的智能化意識和思維[18]。體育教師的數字化教學能力培訓應注重理論與實踐的融合,既要涵蓋數字化教學理論的講解,也要包括實際操作和應用的練習[7]。體育教師是數智賦能體育教學改革的重要實施主體,其智能化意識和數字化教學能力的提升對于實現教學創新具有關鍵作用。在人工智能和大數據技術快速發展的背景下,體育教師應主動學習和掌握數字技術與人工智能技術,不斷探索跨學科教學方法,將新興技術融人體育與健康課程的教學設計中,以實現體育教學的數智化轉型。數字技術和人工智能技術的優勢在于打破時間和空間的限制,拓展教學覆蓋面,并提升教學質量[19]。
在體育教師的數智化培訓中,可采取以下措施:第一,量身定制培訓內容,設計教師數智化培訓的個性化學習路徑,結合理論講解與實際操作,助力教師掌握數字化教學工具和方法;第二,建立反饋機制,通過在線問答、實時討論等方式,收集教師在學習過程中遇到的問題,并提供有針對性的指導與解決方案,確保培訓效果;第三,依托數字技術的便利性,學校可借助在線研修和數字支教等形式,突破傳統培訓的時空限制,擴大培訓覆蓋范圍;第四,通過組織云端備課和跨區域觀課議課,實現體育教學資源共享、教學協作及專業交流,全面提升教師的數智化教學能力。
2.3設計個性化教學方案,激發學生的體育興趣
教師應在日常教學中關注學生的學習態度和互動表現,及時識別學習者的個性化需求,并依據情況靈活調整教學設計[20]。教師可借助個性化教學方案收集數據,對教學數據進行分析,根據分析結果將學生劃分為具有共性的小組[21],并針對每個小組的特征設計不同的學習任務、練習內容和教學策略。對于需要特殊幫助的學生,教師還可提供個性化的指導與建議,以確保每位學生都能在適合其發展的路徑上取得進步。
此外,教師需通過數據分析和學情分析,深人挖掘學生在學習過程中的表現規律和潛在關聯,持續關注學生的參與度與互動情況,依據新出現的個性化需求實時調整教學設計,預測學生的學習路徑和未來發展趨勢。例如,當數據分析顯示某些學生在某一運動技能方面存在弱項時,教師可迅速調整課堂內容,為其提供額外的練習資源或定制化輔導方案。教師應將學習反饋機制貫穿于教學全過程,通過不斷優化教學內容與策略,使學生的學習體驗更加高效、愉悅。數智賦能為高校體育教學的個性化改革提供了全新的視角和技術支持。從數據驅動的分析到智能化的教學工具,從動態調整的教學計劃到精確推送的學習資源,每一個環節都在提升體育教學的適應性與針對性。這種教學模式不僅提高了學生的學習效果,也推動了高校體育教學邁向高質量、現代化和個性化發展的新階段。
2.4建設信息化資源庫,豐富體育線上教學資源
體育信息化教學資源庫的建設是實現數智賦能的基礎,其豐富和擴展了體育線上教學資源[22]。資源庫使學校能夠集中管理和共享各類體育教學資源,如課件、視頻、教學工具及相關文獻資料等。資源庫內容不斷豐富,可確保教師從中選擇適合自己課堂需求的資源,從而提高教學效果。通過資源庫的數字化,不僅能夠便捷地獲取和使用教學資料,還能通過與數據挖掘技術相結合,分析學生的學習行為和興趣,進而優化教學資源的分配和利用。資源庫的數據挖掘和分析軟件收集了大量學習者實名登錄的使用數據,記錄、測量和評估了每位學習者的綜合情況,包括學習者的興趣、學習品質、學習基礎、學習進展等[23]。
數字基礎設施是體育教學數智化的物質基礎。當前,偏遠和經濟欠發達地區數字設施建設滯后,需政府主導、社會資本參與,加大投入與政策傾斜,構建城鄉數字化教學網絡。借助物聯網實現場地、器材互聯互通與智能化管理,優化資源配置,為轉型提供硬件支撐,彌合區域教育鴻溝。
體育教師是數智化教學改革核心執行者。要構建“理論 + 實踐\"培訓體系,設計個性化學習路徑助其掌握工具方法。建立動態反饋機制,依托在線研修等形式促進跨區域交流共享。鼓勵探索跨學科整合教學,融入新興技術提升數智化教學能力。
以數據驅動捕捉學生學習表現,通過分組和定制輔導滿足差異需求。教師將實時反饋貫穿教學,依學情靈活調整內容策略,激發興趣,推動因材施教落地。針對薄弱環節提供針對性資源或方案,提升實效。
整合多元教學資源,構建開放共享平臺,利用數據挖掘并分析學習行為,結合區塊鏈與云計算形成“建一用一評一改\"閉環管理。通過智能系統優化資源分配,支持個性化與精準教學,推動內容方法創新。
組建專業宣傳團隊,采取分層分區策略定制宣傳內容。實施技術人才培育計劃,完善政策保障,提升各方認知與接受度。以示范項目和成功案例擴大改革覆蓋面,營造良好轉型生態。
2.5強化數字技術宣傳,提升數字化體育教學認同
應組建數智化體育教學的專業宣傳和推廣團隊[24]。由于不同學校和地區的教育條件、教學水平和資源配置存在差異,在開展數字化體育教學推廣時,須采取點、線、面的分區、分層宣傳策略。通過組建專職宣傳員團隊,逐步形成覆蓋各層級、各區域的有效宣傳網絡,確保數字技術和體育教學的改革理念能夠滲透到每一位教育工作者和學生中。在宣傳和推廣過程中,必須注重大眾化宣傳,即根據不同群體的特點和需求量身定制推廣內容。例如,針對不同年級、不同專業的學生和教師,采用差異化的宣傳材料和傳播方式,從而提高宣傳的精準度和影響力。
同時,數字技術的應用需要更多專業技術人才的支持,因此,實施數字技術工程師培育項目,培養具備專業技術背景的人才,對于推動數字化體育教學的持續發展具有重要意義。政府和相關教育部門應積極參與,制定和完善促進數智化體育教學的政策體系,確保數智化教學技術的推廣能夠順利實施,并得到廣泛的支持與認可。數智化體育教學的推廣不僅需要系統化的宣傳和策略,還需要技術支撐、政策保障和人才培養等多方面的支持。通過高效的宣傳推廣、成功的示范項目以及政策和資金的支持,實現數字化體育教學在更大范圍內的覆蓋,推動體育教育的改革和創新。
3結語
該研究基于數字技術與智能技術融合的視角,系統探討了數智賦能在體育教學中的作用與實踐路徑。通過文獻歸納與理論分析發現,數智賦能從重構教學環境、創新教學模式、優化教學評價、促進資源公平等維度,深度介入體育教學體系,驅動其向科學化與智能化轉型。具體而言,數智賦能借助智能感知環境建設、虛擬現實技術應用等路徑升級教學基礎設施,以AI智慧操場、創新體育課堂等模式突破傳統教學邊界;通過數字化評價系統實現教學過程的多維監測與精準反饋,并利用體育名師智慧平臺與資源共建共享機制緩解區域教育資源失衡問題。這表明數智技術已成為破解體育教學困境、提升教學質量的關鍵驅動力。該研究提出了以數字基礎設施建設為基底,以強化體育教師數智化素養培育為核心,以個性化教學方案設計與信息化資源庫構建為支撐,以數字技術宣傳與政策保障為協同的系統性發展框架。
總體而言,該研究為構建“數據驅動一技術賦能—智慧教學”三位一體的現代體育教育體系提供了理論支撐與實踐指南。從研究資料分析可知,數智賦能體育教學的未來前景廣闊,但很多技術的實施仍需實踐驗證,諸多數智工具還需不斷研發,期望數字技術和人工智能技術在體育教學中得到更全面的推廣,以推動體育教學的數字化轉型和智能化升級。
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