“双减”政策背景下AI技术驱动中小学体育家庭作业的创新性发展

文/刘清岳 章 咏 谭 梅 贾俊辉

关键字：双减；AI技术；中小学；体育家庭作业；创新性发展

2021年4月，教育部印发《关于进一步加强中小学生体质健康管理工作的通知》，强调着力保障中小学生每天校内、校外各1小时体育活动时间，并明确了实施体育家庭作业制度。《儿童青少年近视防控光明行动工作方案（2021—2025年）》明确规定从2021年全面实施寒暑假学生体育家庭作业制度。同年7月，《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》出台，为学校体育工作迎来发展契机。实施体育家庭作业是增强青少年身体机能素质的一条根本途径，是落实“一增一减一保障”推进中小学健康促进行动的有力抓手，助推了阳光体育下学生“每天锻炼一小时”的实现，利用AI（人工智能）技术创新体育家庭作业布置是对学校体育的有效补充和完善，对于提升学生身体机能素质、养成终身体育锻炼习惯以及提升综合素养都起到了巨大的推动作用。

一、中小学体育家庭作业开展现状

根据文献资料，对中小学体育家庭作业开展现状展开调查，体育家庭作业目前已作为一种作业形式在中小学生课后家庭作业中有所呈现，但更多是流于形式。

一是参与意识缺乏。在教师层面，体育教师每天有常规体育课、早操、课间操、训练队，家庭作业的实施无疑是增加工作量，绝大多数学校尚未进行合理计算；另班主任对体育家庭作业配合度不够。在学生层面，爱玩、注意力易分散、自律意识不强等是中小学生身心发展的特点，养成体育锻炼的习惯需要长期的过程，学生难以持之以恒。在家长层面，传统应试教育思想的影响根深蒂固，体育家庭作业得不到重视，即使布置也存在不积极配合的现象，导致完成质量不佳。

二是内容形式单一。在作业内容上，现行的体育家庭作业主要以国家学生体质监测以及学校特色项目为主，不同学生有着不同的情况，体育家庭作业也应不同，很多学生都认为内容过于简单、不感兴趣，这就需要我们进一步探索和丰富体育家庭作业的内容。

可见，中小学体育家庭作业的布置、完成、评价和反馈没有形成一个完整的闭环，落实情况不容乐观。利用AI科技创新体育家庭作业布置是落实“双减”政策的有力抓手，可为学校体育带来契机，是为体育教师减负，为体育教学赋能。

二、AI技术在实施中小学体育家庭作业中的作用

AI＋体育，即人工智能与体育融合，融合AI科技能够集体育家庭作业的布置、回收、评价、反馈为一体。本文将从内容形式、完成方式、评价方式三个方面分析AI科技在实施体育家庭作业中的效能。

（一）创新内容形式，激发运动兴趣

融合AI科技，在各个App系统中建立体育家庭作业资源库，设置不同板块练习，如体测项目、亲子项目、对战项目、合作项目、体能组合、操化类练习等，配上视频课件和动作要领讲解。制定教学目标和教学内容，并选择班级、练习密度和强度，通过网络平台为学生推送体育家庭作业。家长和学生通过登录网络平台，学生端接收作业消息并浏览观看视频课件，学生结合自身情况选择常规项目或者板块进行练习，实现了家校互动和师生互动，提高不同主体的参与意识。

（二）创新完成方式，提高完成质量

利用AI科技创新完成方式，在亲子合作交流、竞赛对战过程中感受成功的喜悦感和获得感。作业内容选择要以学生为中心，突出学生的主体地位，设计基础训练计划，内容由简单到复杂，由初级到高级，结合亲子项目或者线上邀请对战改变以往学生埋头苦干、枯燥无趣的完成方式，并结合大数据分析，逐步提高学生的运动能力和技术水平，使形式更加灵活，增进亲子之间的交流，促进同学之间的良性竞争，激励学生坚持运动，培养终身体育意识。

（三）创新评价方式，提升运动自信

创新评价方式，始终将AI技术与体育教育相融合。网络平台运用互联网终端大数据技术实现数据整合，学生可以清晰地了解自己在线完成体育家庭作业的各类信息，包括运动时长、消耗的卡路里、练习密度以及动作完成质量等。通过VR、AR及MR技术模拟真实化场景，动态识别技术动作，建立客观、统一的运动分析系统，运用科学的评价打分机制，给每名学生提供科学、专业的技术评价及指导建议，从而精准有效、科学合理地提高自身需求，提升运动自信心。

三、AI技术在创新中小学体育家庭作业中的实践研究

为改善中小学体育家庭作业的现状，融合AI科技开展体育家庭作业创新实践研究显得尤为重要。

（一）前期铺垫，打好基础

利用AI科技创新中小学生体育家庭作业布置，前期准备工作必不可少。一是了解我国体育与健康课程教学理念，坚持“健康第一”的指导思想，促进学生健康与全面发展；以学生发展为中心，帮助学生提高认知水平；激发学生的运动兴趣，培养学生体育锻炼的意识和习惯；关注地区差异和个体差异，保障每一名学生受益。二是利用问卷调查，排查特异体质学生，了解学生的身体素质，学生体育锻炼中哪方面需要指导以及学生感兴趣的运动项目。三是做好与学生、家长、班主任以及同科组教师的沟通协调工作，引导学生明确为什么做体育家庭作业、怎么做、帮助家长解答如何协助孩子完成体育家庭作业，带动班主任积极配合体育家庭作业的落实。四是不断反思，强化批判性思维。

（二）作业布置，明确原则

作业的布置要因人而异，考虑个体差异，同时也要遵循以下原则。一是安全性原则。树立安全第一的思想，考虑可能发生的安全事故及应对办法，尤其是涉及运动器材的项目。二是兴趣性原则。体育家庭作业力求从学生的兴趣出发，将学生平时喜爱的体育活动列入网络平台体育家庭作业库之中。三是全面性原则。网络平台为学生提供体育家庭作业库，运用AI科技识别技术即时反馈，科学打分评价并给予专业指导，利用AI大数据整合功能，实时统计完成情况，建立学生作业档案，解决传统体育作业只布置无监控的问题，使练习密度和时间得到保障。四是简易性原则。选择的网络平台界面简单清晰，操作易上手，大部分学生和家长能够快速掌握操作方法，教师也更易于统计，提升工作效率，减少工作量。

（三）分段实施，提升效果

根据运动技能的形成过程将体育家庭作业分为四个阶段，实时更新内容。第一阶段，主要目标是让学生动起来、参与进来；设计内容可以是慢跑、跳绳、排球、篮球、羽毛球等；运动时间为10～60分钟，运动量以自身能坚持、微微出汗为佳。第二阶段，主要目标是养成习惯，适当进步；设计内容可以是跳绳、球类、操类等；运动时间为20～60分钟，运动量根据身体素质进行要求。第三阶段，主要目标是针对性提升学生的弱项；设计内容针对个人，哪个项目偏弱就布置相应的作业；运动时间为30～60分钟，运动量根据练习项目提出具体练习密度和强度。第四阶段，主要目标是突破自我，强化巩固；设计内容针对个人，以感兴趣的项目或相对较弱的项目布置对应的作业；运动时间为30分钟以上，运动量根据具体项目适当增加练习密度和强度，并配合辅助性练习。

（四）评价反馈，良性循环

利用网络平台推送并组织打卡，及时反馈，建立科学合理的评价体系。当前传统评价只发挥其诊断功能，即只判断学生完成与否，却没能深入研究学生未完成或完成质量不佳的原因，也没有提供纠正错误的方法，这样的评价反馈没有实际意义。创新的评价反馈方式倡导多个主体参与，注重评价的科学性、针对性和激励性。一是学生自我评价，对完成作业的感受评价，培养学生自我评价和自我管理的能力；二是家长评价，对学生完成作业的态度评价，帮助家长深入了解自家孩子的性格特征；三是教师评价，包括过程性和结果性评价，评价过程中与激励性评价相结合；四是网络平台评价，根据完成时长和动作质量进行评价打分。

综上，通过创新体育家庭作业的内容形式、完成方式以及评价方式，激发学生的运动兴趣，提高作业的质，提升运动效果。

四、AI科技创新中小学体育家庭作业的案例分析

深圳市罗湖区积极响应落实“双减”政策，融合AI科技创新体育家庭作业布置，全区开展，把握机遇，积极应对挑战。

（一）顶层设计，探索实施

强化学术研讨，创新体育教学改革。深圳市罗湖区作为湾区枢纽和改革开放的前沿阵地，率先垂范，罗湖区教育局主办“AI科技环境下的学校体育新生态”全国研讨会，体育教学专家、学者和一线体育优秀实践者围绕“AI技术打造体育新生态”的相关议题，共商如何深化体育教学改革。明确学校学生课内外“教会、勤练、常赛”的体育改革方向，进一步加强学生课内外体育锻炼，落实教育部每天一小时体育锻炼的工作布置，共同深度探讨了如何通过人工智能AI技术，使体育锻炼智能化、系统化、融合化，促进学校体育改革工作的落实。基于此，罗湖区教育科学研究院制定了利用AI科技开展体育家庭作业的新模式。通过对几种人工智能AI软件的甄别，采用适合学生锻炼的悦动圈App作为体育家庭作业实施的工具，并将其与罗湖教育智慧云结合，解决账号和软件使用问题，方便学生操作，易于教师统计，在全区进行推广。

（二）数据驱动，强化支撑

在体育家庭作业实施过程中，收集学生爱好的锻炼形式，对教师、家长和学生的意见与建议进行反馈。组建了体育家庭作业开发团队，开发趣味性与可行性兼备的练习内容，将单一的动作训练、体能练习等进行游戏化设计，设置挑战和奖励，利用学生的好胜心，为AI体育家庭作业实施提供技术支持。悦动圈的AI运动以大数据+算法模型为基础，辅以动作捕捉技术，目前悦动圈支持AI跳绳、仰卧起坐等30多项学生所需的AI动作，并将学生体质测试和中考部分项目融入其中，通过智能手机记录实时运动轨迹跟踪，帮助学生纠正错误动作并记录学生的运动数据。体育教师可以在后台了解学生的运动情况并统计分析学生体质健康情况和运动成长性，合理安排体育教学内容。

（三）以点带面，区域推动

罗湖区华丽小学作为全国第一所实施AI体育家庭作业打卡记录的学校，全校师生全员参与体育打卡活动，通过“以赛促练”激发师生的运动热情，在实践中构建“一生一特长，一级一赛制，一校一特色”的学校体育发展模式，学生体质测试合格率达100%，优良率全区名列前茅。学生家长也受到学校运动氛围的感染，加入到每日打卡的活动中来，在社区内形成全民智能化运动的新风潮。随后罗湖区在华丽小学召开“华丽小学学生体育家庭作业经验分享”，将其成果经验辐射到全区，罗湖区开启AI体育家庭作业模式，全区学生每天基本能主动参与。寒暑假期间，罗湖区教育局在全区81所中小学发起寒假和暑假体育锻炼任务，设置打卡内容和标准，为体育作业先进单位挂牌，为优秀学生和负责教师颁发奖品。通过打卡比赛活动的形式，掀起学生运动热潮，做到人人都能参与体育锻炼，且完成率高达88.6%，华丽小学、红岭小学、百草园小学任务完成率高达98.6%，成为区体育作业先进单位。

五、结语

经过实践，深圳市罗湖区体育家庭作业的前期准备、布置、完成、评价和反馈利用AI科技形成了完整的循环模式，推动了罗湖区学校体育持续性发展。在“健康中国”大背景下，体育、教育、医学结合服务人类健康已成未来发展趋势，体育不仅仅是一种身体运动，还是培养健康体魄、塑造健全人格、促进人的全面发展的有效途径。希望能够通过AI科技的助力，让体育家庭作业成为学生健康的助推器，期待学校体育在教育现代化和“健康中国”建设中发挥更大作用。