智创人工智能场景，赋能体育教学

李圣杰

【摘 要】深化体育教学改革势在必行，将人工智能技术引入小学体育课堂之中，能够助力高效课堂的形成。本文通过人工智能技术融合体育教学的实践研究，提出提高体育教学的有效策略。

【关键词】人工智能技术 体育教学 智慧体育

近年来，人工智能技术不断发展，目前已在社会各领域普及，为人们的生活与生产提供了便捷，尤其在教育领域更是起到了显著的作用。在体育教学中，有效运用人工智能技术的功能创设情境，对学生个体差异进行数据收集以及数据分析，可以有针对性地对学生进行科学指导、启迪思维、评价反馈，帮助学生自主学习体育与健康知识，合理安排适当的身体练习，从而提升体能运动技能水平，促进学生身心健康。

一、人工智能赋能体育教学的需求

利用人工智能技术，能够采集学生的运动数据，通过分析数据、计算成绩，帮助学生制订个性化的运动方案。而传统体育教学存在“难量化、难记录、难监督、难分析”等问题，致使体育课堂效率低下、质量不高，教师需借助人工智能技术赋能，改进体育教学。人工智能赋能体育教学的需求主要体现在以下几方面：

（一）教学理念陈旧，难以满足需求

科技赋能体育教学，需要改变传统教学方式和“固化”的教学理念，适应新时代的发展。例如，在传统的体育课堂中，学生在体育课上缺乏运动强度和运动效果的监测，导致学生活动量不均衡，并且传统的运动强度监测方式复杂、耗时、低效且操作不便，不能满足个体需求，同时无法做到差异性教学。

（二）教学形式单调，导致素养缺失

一直以来，学生喜欢体育活动，但不喜欢体育课。原因有许多，比如“放羊式课堂” “军训式课堂”“快乐式课堂”等。这样的课堂缺乏创新，形式单一，导致在培育学生运动能力、健康行为、体育品德核心素养方面存在缺失。

（三）互动交流不足，失去运动兴趣

体育教师在体育课中处于主导地位，对学生进行灌输式教学，导致教师对课堂生成的资源捕捉不到位、不及时，对学生的练习情况、内在情感关注不足，缺乏有效的互动交流，从而影响学生对技能的掌握，教学效果不佳，导致学生失去运动兴趣。

（四）评价方式单一，阻碍学生发展

体育教学评价对体育教学的实施起着重要的促进作用，但现阶段体育教学评价有一定的弊端，难以对学生进行有效、全面评价。以教师为主的口头评價方式导致学生学习积极性大大降低，不利于激发学生的潜能，阻碍了学生的全面发展。

二、人工智能赋能体育教学的应用

运用人工智能技术，可以优化体育教学，激发学生兴趣，使学生内心产生强烈的学习欲望，这也是促进学生高效地完成学习任务的重要手段。在教学过程中，教师实时监控课堂，利用数据分析，及时了解学生的学练情况，并据此作出调整，进而提高教学效率。因此，要真正实现人工智能技术赋能体育教学，笔者认为可以通过以下四个策略来实施：

（一）智能化监测，保障运动负荷

体育课堂可运用人工智能技术和可穿戴设备，让学生佩戴心率监测手环。体育教师使用教学平板，通过数据大屏实时监测运动数据，可以及时统计分析，确保学生运动在正常心率下进行并监督运动和锻炼效果。

如一节“耐久跑”课例中，根据大屏幕反馈的运动数据，教师可实施针对性指导。例如：按照数据进行能力分组，实时关注学生运动情况，针对不同运动水平的学生，适当增减练习次数和组数；学生也可以根据自身数据自主调控，设定练习目标。在合作学习中，教师可引导学生关注自身及他人的运动心率，学生可依据自身能力，帮助组员调整练习，具体对组员的呼吸节奏、步幅均匀、摆臂动作轻快、重心前移等动作进行要点提示，帮助其掌握动作技术的要领。课后，班级数据报告和个人课堂数据报告会自动上传至智能化监测系统，从而让教师了解群体运动密度、个体运动密度等情况，合理评估课程设计，据此科学优化教学计划。

智能化监测设备的助力，为教师掌握关于学生体能、技术应用情况等方面的大量数据信息提供了重要支持，教师可进一步探知体育教学的优化方法，针对不同体质健康水平的学生，进行差异化的运动干预，保障学生运动负荷，增强体质。

（二）情景化教学，体现健身育人

以人工智能技术作为支持，体育教师要善于创设情境，组织学生体验，适时进行引导，促进学生掌握体育与健康知识，并形成一定的运动能力。同时，学生在体育活动中也能够逐步形成健康行为和体育品德。

如一节“障碍跑——小小红军长征行”课中，在闯关练习活动环节，教师将人工智能动画场景和教学场景相结合，组织学生结合大屏声画场景身临其境体验红军长征路，学会面对不同障碍时用正确技术动作闯关。而以小组合作方式进行绕、钻、跨技术动作的学练赛，能够增强同伴之间的合作意识，培养团结拼搏的精神，并将长征精神贯穿课堂始终。在比赛环节，教师引入人工智能体感游戏，利用大屏幕中呈现的“荒野求生”情境渲染了教学气氛，让学生适应情境，扮演角色，通过“树林” “小溪” “山洞”等场景时，分别采用绕过、跳过、钻过三种越过障碍物技术。学生按照自身的技能掌握程度选择初级赛、进阶赛、精英赛，更好地满足了个体需求。

人工智能动画为学生呈现生动、直观的教学内容，让学生感受红军长征的艰辛，培养了学生的爱国主义精神和集体主义精神。人工智能体感让学生真正做到学以致用。人工智能技术创设情景化教学，让学生既有效掌握绕、钻、跨等通过障碍的方法，又体现了健身育人的本质特征。

（三）趣味化互动，激发运动热情

教师借助人工智能视觉识别技术，通过人工智能三维进行骨骼关节识别，可以识别身体各部位的细微动作，采集运动过程，还原学生运动的肢体动作，让学生通过反复比较，领悟动作要领，提升运动技能。

一个简单的跑步动作中其实蕴含了很多运动力学和生理学的知识，而错误的跑步动作则会导致膝盖损伤。如在一节“快速跑”课中，教师运用一套人工智能人体动作捕捉系统来尝试破解这个难题。教师让学生通过平板下载应用程序，清晰观察到以人体关节为基准的火柴人图，学生在练习中的姿态很快被系统捕捉并精准化分解，在纠正、练习的过程中，学生感受到人工智能技术带来的神奇力量，对原本枯燥乏味的快速跑练习产生了兴趣，在课堂中主动探究、自主学习，收到了良好的教学效果。

教师要注重人工智能技术与体育课的交互性，营造体育教学的良好氛围。人工智能技术实时收集的动作数据，形象生动地展示了学生的运动过程中的技术动作、身体姿态，学生在趣味互动中，激发了自主学习的热情，调动了互帮互助的积极性。

（四）个性化评价，促进全面发展

评价是教育教学活动的“指挥棒”，是教育质量提升的“助推器”。教师通过引入模拟场景机器人对学生进行实时评价和反馈，比如“非常好……优秀……再接再厉……”，就像一个真正的健身教练在身边，监督你，给你力量。

如在“田径——跨越式跳高”一课中，有较多学生在助跑路线、摆动腿动作、起跳方法等方面出现问题。面对束手无策的学生，教师因势利导，请出人工智能机器人“悟空”小老师耐心指导——“注意侧面直线助跑，摆动腿快速上摆” “起跳脚用后脚跟过渡到全脚掌起跳”，并做了具有指向性的示范动作。随着不断练习，学生得到了很大的提升，进步显著。教师运用电子智教屏播放各小组上传的优秀作品，“悟空”小老师高度赞扬张同学：“跳高时助跑与起跳能够衔接连贯，而且摆动腿做到内旋下压，非常棒！”“悟空”小老师的介入，极大满足了学生的好奇心，学生用高度的热情投入课堂中。

人工智能赋能，机器人“悟空”小老师的一次次点评交流，对学生的学习结果做出符合其身心特征的个性评价，实现了对学生的个性化指导，促进了学生全面发展。

三、总结

总之，未来新时代的体育课堂将朝向信息化方向发展，突破传统课堂教学模式的限制，“人工智能+体育”的结合将为学生打造更多更新的运动方式。教师要不断寻找和发掘信息技术的应用点、整合点、创新点，优化教学活动，丰富教学手段，创新教学形式，激发学生学习内驱力。同时，充分发挥体育与健康的育人功能，以体育心、以体育智、以体育人，促进学生全面发展。

【参考文献】

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