場景化智能體育對高中學生體質健康影響的實證研究

中圖分類號：G623文獻標識碼：A 文章編號：1005-2410（2025）07-0054-04

隨著智能技術的迅速發展，智能體育為學校體育課程改革提供了新的契機。國內高校已逐漸將人工智能技術融人體育教學活動。然而，高中體育課程的智能化改革，尤其在體質健康干預方面的應用仍存在不足。基于上述背景，本研究將場景化智能體育技術應用于高中體育課程，結合“教、學、練、評”一體化的教學設計，構建多元干預機制教學模式，全面分析其對學生身體形態、機能和素質的干預效果，為推廣智能體育教學模式提供科學依據和實踐指導。

一、場景化智能體育及其運行機制的理論分析

場景化智能體育是將人工智能技術引入學校體育的一種新型實踐模式，旨在構建師生共同參與的智能體育教學環境。在這一模式中，“智”代表智慧環境，通過大數據交互和人工智能技術支持體育管理與教學，實現備課、教學實施、學生訓練、競賽組織及學習評價的科學化創新；“能”代表自主能動性，在智慧環境的支持下，以學生為中心，激發其從接受者向參與者的角色轉變，同時促使教師從傳授者轉變為策劃者和引導者[2]。

場景化智能體育強調“以智促能、以能啟智”的雙向循環機制，實現體質測試智能化、數據管理精準化、干預決策科學化、體育競賽常態化、學生學練自主化、學習評價復合化的六化效能，將智能化、個性化的體育教育功能滲透至課內外[3]。

二、研究對象與方法

（一）研究對象

本研究以場景化智能體育對高中學生體質健康的干預效果為研究對象，以南京市金陵中學2023級學生作為監測和實驗對象。監測樣本由正常參與體育活動的學生組成，凡體檢異常的學生均不納入研究范圍。此外，因短期健康狀況無法參與測試的學生為其安排集中補測，確保數據的完整一致性。經篩選，確定有效跟蹤監測樣本數為678人，其中男生360人，女生318人 （表1）。

（二）實驗設計與實施

本研究采用對照實驗設計。依據入學體質健康初測成績進行異質分組，采用性別與身體素質得分匹配的分層隨機抽樣方法，確保實驗組和對照組在關鍵特征（如性別比例、BMI、肺活量等）上的均衡性。經分組結果獨立樣本t檢驗顯示，兩組學生的初始身體素質差異無統計學意義

表1不同選項學生樣本量統計表（單位：人）

表2不同選項學生BMI均值差比較（單位： log（m²） 0

中 Pgt;0.05 ）。依托場景化智能體育技術，實驗組采用“智能體育”教學模式，設計課內外一體化的教學內容，包括課內教學與體能訓練、課外聯動體育作業、“星體育”系列競賽，采用多元化學業綜合評價。對照組則實施傳統的體育教學模式，不涉及智能體育設備和上述模塊的干預內容。

表3不同選項學生肺活量均值差比較（單位：ml）

表4不同選項學生50米均值差比較 （單位：s）

三、場景化智能體育對高中學生體質健康干預分析

（一）對不同選項學生身體形態與機能的干預效果比較

本研究以BMI指數作為學生身體形態的指標，結果顯示，場景化智能體育對實驗組和對照組學生的BMI指數未產生顯著影響，且不同選項學生的身體形態變化差異不顯著（表2）。實驗組中男子羽毛球和健美操選項的學生在身體形態指標上改善幅度較優，其次為女子乒乓球選項，提示場景化智能體育對特定項目學生的身體形態具有潛在的促進作用。

實驗組學生身體機能的改善效果顯著優于對照組（表3）。其中，男子籃球、足球、羽毛球及女子羽毛球、乒乓球、健美操選項學生肺活量增長均值差呈顯著性差異。表明場景化智能體育對提升肺功能和身體機能有明顯優勢。

（二）對不同選項學生身體素質的干預效果比較

1.速度素質

50米是速度素質的衡量指標，實驗組學生表現優于對照組，干預效果顯著（表4）。尤其男子籃球、足球、乒乓球學生成績顯著提升 （ Plt;0.05 ），女生各選項成績也全面好于對照組，僅男子羽毛球選項學生未呈現顯著效果。這表明場景化智能體育在提升學生速度素質方面具有顯著優勢。

表5 不同選項學生立定跳遠均值差比較（單位：cm）

表6不同選項學生坐位體前屈均值差比較 （單位：s）

表7不同選項學生1000米（男）和800米（女）均值差比較（單位：s）

表8不同選項學生引體向上（男）和仰臥起坐（女）均值差比較（單位：個）

2.下肢力量

立定跳遠是下肢力量的衡量指標，實驗組學生成績顯著高于對照組（表5）。特別是女子乒乓球和男子籃球學生的進步幅度最大，提示場景化智能體育在提升下肢力量方面具有顯著效果。

3.柔韌素質

坐位體前屈反映柔韌素質，實驗組多選項學生成績均高于對照組（表6）。尤其是健美操學生干預效果最佳，但女子乒乓球學生成績低于對照組，提示部分選項仍需優化干預設計。

4.耐力素質

1000米（男）和800米（女）成績顯示，場景化智能體育對耐力素質的干預效果有限。部分選項學生成績出現退步，特別是女子羽毛球和乒乓球（表7）。未來需要進一步優化訓練強度和頻率。

5.力量素質

引體向上和一分鐘仰臥起坐作為男生上肢力量與女生核心力量的衡量指標，實驗組學生成績顯著提升（表8）。男子籃球選項學生在引體向上項目中進步幅度最大，女生各選項仰臥起坐成績顯著優于對照組。

四、實施場景化智能體育的輔助因素

通過本次研究發現場景化智能體育能有效干預并改善學生體質健康水平，但實施效果依賴以下條件。

首先，多元評價機制是核心。動態采集備課、教學、練習、競賽和評價等多維數據，實時反饋學生的體質健康狀況，并根據數據調整干預內容。這種多元評價機制實現了干預的精準性與高效性。

其次，課內外一體化閉環干預是根本。課內體能訓練奠定基礎，課外“微課間”體育作業強化薄弱環節。場景化智能體育實現了學生體質發展從課內向課外的延伸，促進體質提質增效。

再次，線上線下系列競賽是靈魂。場景化智能體育可實現競賽常態化，以賽促練、以賽促教，創造多樣化參與機會。通過競爭和獎勵機制推動了身體素質的提升。

最后，軟硬件支持是保障。場景化智能體育通過集成教學、體測和體能訓練功能的硬件設備，以及與之配套的軟件支持，為體育教學與管理提供科學依據。

五、研究結論與建議

（一）結論

場景化智能體育對高中生體質健康干預的整體效果顯著，尤其在提升學生的身體機能（如肺活量）和身體素質（如速度、爆發力和柔韌性）方面具有明顯優勢。然而，對身體形態（如BMI）的干預效果不明顯。

在不同選項的學生群體中，場景化智能體育對速度、爆發力、柔韌性和腹肌力量等素質的提升均顯著，但對耐力素質的促進作用有限。僅男子籃球選項學生在耐力指標上有所提升，其余選項學生的成績低于對照組。

場景化智能體育的成功實踐，證明了“課課練”向“刻刻練”觀念轉變的價值，通過設計課內外聯動的體能模塊并實施分層教學和因材施教，促進學生身體素質的均衡發展。

（二）建議

1.開發自主云端課程。構建基于場景化智能體育的多學科融合空中課堂，注重課程內容的系統性和延伸性。通過開發線上學習與評價模塊，為學生提供自主學習的機會，并通過動態反饋，實時調整教學內容。

2.關注個體差異，強化體能監測。在體能“課課練”中，充分考慮學生的個體差異。建議配備課外運動負荷監測設備，實時采集學生的運動數據，并結合監測結果調整個性化運動計劃。

3.融合體育測評與核心素養培養[4]。將測評與體育核心素養養成一一對應課程設計，將學習目標與學生健康成長需求有機結合，使學生形成可供預警、預測、決策、分析的知識體系。

4.優化耐力素質訓練模塊。根據研究發現，耐力素質的干預需增加訓練強度和頻率，并融入高強度間歇訓練等科學方法。未來可探索引入專項耐力訓練設備，同時調整課時安排以滿足耐力素質發展的需求。

5.創建智能體育學習場，打造沉浸式、交互性更強的智能體育育人場域，實現無邊界運動生態，時空延展、社群激勵、科學健身、終身體育，提升學生體育核心素養。

參考文獻：

[1]鄭芳，徐偉康.我國智能體育：興起、發展與對策研究[J].體育科學，2019，39（12）.

[2]黃元聘，王紅震.新時代智能體育與傳統體育融合發展研究[J].沈陽體育學院學報，2021（9）.

[3]季瀏.普通高中體育與健康課程標準解讀[M].北京：高等教育出版社，2016.

[4]譚華.劉晉.高中體育選項教學探索與實踐[M].北京：人民教育出版社，2015.

[基金項目：2024年度江蘇省教育科學規劃重點課題《普通高中智能體育學習場建構的行動研究》成果，課題編號：B-b/2024/03/40；南京市教育科學“十四五”規劃2022年度一般課題《普通高中“智能體育學習場”建設與應用的實證研究一以金陵中學為例》成果，課題編號：L/2022/001]

（本文通訊作者：楊東）（1.江蘇省南京市金陵中學 210000）（2.江蘇省南京城市職業學院210000）（E-mail：29663686@qq.com）