基于核心素养的学校智慧体育教学环境应用研究

文/张 丹 艾雅琴 宋寒冰 魏琨焜 李超凡

智慧体育是体育技术的一个高级表现形式，具有广泛覆盖、协同运作、智能处理、持续创新的特点。相对于传统体育课堂而言智慧体育教学环境是利用“互联网+”的思维方式和大数据、“云计算”、智能可穿戴设备等新兴科学信息技术打造的智能、高效的体育课堂。依托互联网技术，创设启发学习者智慧、有利于协作交流的时空环境，为学生搭建集数字化、智能化、个性化于一体的学习环境，培养学生自主解决问题的逻辑分析能力，锻炼学生的创造性思维，从而实现学生的自主学习与快速成长，促进学习者的智慧全面、协调发展。智慧体育教学环境不仅体现在智能设备的应用，更重要的是体现教育理念的智慧化，其实质是基于动态学习数据分析和“云、网、端”的运用，实现教学决策数据化、评价反馈即时化、交流互动立体化和资源推送智能化，创设有利于协作交流和知识理论建构的学习和运动环境，通过智慧的“教”与“学”，促进全体学生实现符合个性化成长规律的智慧发展。

一、学校智慧体育教学环境应用背景

2019年8月国务院办公厅印发《体育强国建设纲要》并提出：将促进青少年提高身体素养作为学校体育教育的重要内容。2022年4月，《义务教育体育与健康课程标准（2022年版）》发布，构建了包括运动能力、健康行为、体育品德三个维度的体育学科核心素养，改变了过去重视体育学科知识与技能掌握的“知识中心论”的观念，引导体育教学向更加关注“育人”目的的“学生中心论”转变，促使学生的学习方式从单向接受动作技能“灌输”的表浅学习转向基于核心素养培育的与教师双向互动的深度学习。传统的强调单一动作技术教学的碎片化教学，教学内容单一、教学手段单调造成学生没有参与感，练习密度小，运动负荷小，学生掌握技能片面，无法掌握一项完整的运动技能，促使学生体质健康水平难以提高，无法形成长期的健康行为，体育品德了解不深，无法通过体育课堂学习形成体育核心素养，已经不能满足新课程标准的需要。将新兴科技手段与体育教学实践相结合的创新体育教学方法手段引入学校体育环境，与体育课堂教学相结合，引导学生从个人需求出发自主探索主动学习，培养学生自主学习能力，促进学生创新思维形成，推动体育核心素养养成，为终身体育习惯形成打下坚实基础至关重要。

二、学校智慧体育教学环境基础设施搭建

（一）环境建设

智慧教学的优势在于其应用了互联网、大数据、云计算等科学技术，但同样对线下教学的质量有着较高的要求，线上教学和线下教学要有系统的连接，以便形成教育合力，促进全天候体育学习。这说明将智慧体育应用在教学中，必须注重对学习环境的塑造。学习环境要分为线上环境和线下环境两种。在线上环境中，要构建内容丰富、功能全面的网络学习资源平台，既能够支持视频教学，也能进行学生间的互动竞赛，同时还可以进行动作指导，对学生动作进行实时反馈。线下教学环境要具有对学生运动能力进行测评的智能设备，在减轻教师测试压力，提高测试数据的准确性的同时对学生的体质健康数据进行储存，建立学生体质健康数据信息库，对学生的体质健康进行动态监测。另外，全体学生配备可穿戴智能设备，便于教师监控的信息反馈系统，便于教师根据课堂监测数据调节运动量，同时可以根据后台对课堂数据进行汇总、分析，便于研究人员对课堂效果进行评估。

（二）智慧资源

智慧资源指在智慧体育教学环境中，教师能够为学生提供的丰富资源，具体可以包括预习类资源、复习类资源两部分。预习类资源要在学生正式上课前预习时开放，便于学生学习参考，完成自主探究和合作探讨。要选择可以帮助学生快速了解体育教学内容的高质量的体育微课，如动作重难点，完整示范、分解示范的视频，帮助学生完成对体育动作技能进行的有效预习。复习类资源要在学生完成课堂学习后开放，可以选择一些与课堂学习内容相关的体能素质类练习，以及更加详尽的技术解析及其动作原理。另外还可以增加对学生课堂学习效果的评价，促进学生对课堂学习内容的进一步掌握，便于学生明确自己的课堂表现和下一阶段学习的重点。

（三）智能软件

为保障教学质量，保证智慧课堂的技术投入能够得到良好的反馈，引进相关智能软件（微信小程序、运动类App），通过这些软件将信息化与学校体育教学相结合，便于学生或学生家长下载到自己的终端设备中，保障学生随时随地开展体育学习。同时为了保障信息安全，所引进的智能软件要保证学生凭借学号以及密码进行登录，并能随时更换终端设备，便于学生观测学习进度，完成体育作业，开展自主预习或复习。

三、学校智慧体育教学环境应用实践

（一）日运动负荷可视化，促进自主锻炼意识生成

引进智能操场可视化管理平台，设立智慧体育显示屏幕，呈现全体学生一天内所有场景中的实时负荷，最终生成精确到每名学生的“日运动负荷”，实现全天候“日运动负荷”数据采集，将每名学生的运动情况用数据直观地展现在屏幕上。依托智慧操场可视化特征，结合学校自身条件，采集每名学生在体育课堂学习、课间操、运动会、体育社团等多个运动环节中的“日运动负荷”数据，建立学校学生“日运动负荷”数据库，通过对学生每个时段运动负荷的分析，可帮助教师全面评判学生每个运动时段的锻炼效果和锻炼强度，及时调整学生的运动状态。学生也可以通过智慧大屏上直观的可视化数据呈现，看到自己一天的运动负荷情况，明确自己的每日运动目标达成情况，以此来激励锻炼，养成自主锻炼习惯，逐步培养学生建立健康行为。

（二）教学方式智能化，推动体育课堂数字化转型

借助智能体育设备，完成各项体育运动测试的自动计数，借助摄像功能做到运动过程的全程留痕，并采用云计算功能对学生运动进行智能分析，总结出整体易错点，以及针对个人的改进措施，从而打造高效的体育课堂。智慧体育设备的使用可以有效提升学生课堂练习数据的准确率，提高教学效率。每次练习后自动形成数据及分值转换，体育教师不再进行传统的人工计数工作，不仅减轻了体育教师的工作量，也使体育评价更加快捷、精确。智慧体育设备还能为教师进行精准的教学研究做支撑。比如一分钟跳绳，通过智慧体育设备可以分段记录学生前30秒和后30秒成绩，通过对比就可以分析出学生爆发力、耐力和素质水平。

（三）科学锻炼精准化，创建家校共育新样态

为了让学生形成良好的锻炼习惯，培养其建立健康行为，引进家庭锻炼智能小程序，由体育教师提前录制多种类锻炼内容，每天向学生定时推送，学生只需将手机放在身前进行锻炼，小程序就会自动识别学生的运动轨迹。精准检测学生的每一个动作环节，并在后台针对动作匹配度进行评分，教师根据学生的不规范动作做出指导。通过科学技术的辅助，实现学生在家学技能，随时长本领。智慧体育系统会根据性别、年龄、体质、训练部位的不同，“一生一案”式地自动推送个性化的家庭锻炼内容，包含热身、动作训练、拉伸和相关体育项目的视频教学，整体采用“大周期，小阶段”的运动逻辑，将一年分为 四个周期、三个阶段，即适应阶段、提升阶段、稳定阶段，循序渐进开展体质锻炼，确保作业布置的合理性、科学性和安全性。

家庭锻炼智能小程序还可以丰富家庭亲子锻炼方式，通过可视化的家庭锻炼小程序，学生不仅可以根据个人水平调整练习的难易程度，还可以作为“小小教练员”指导父母进行体育锻炼。家长可以借助平台的数字化功能，全方位了解孩子身体素质的优势与短板，从而进行针对性的家庭指导，还能借助反馈视频了解每一个练习的动作环节，针对错误环节进行辅助练习，为孩子做出热爱运动、积极向上的良好榜样，营造动感十足的家庭氛围，促进学生体育意识的形成。

（四）体育教育数字化，赋能教师专业化成长

“互联网＋”概念已经渗透到了我们生活的方方面面，信息技术的发展不断影响教育领域朝智能化方向的不断转变。在数字化、信息化的背景下，大量的运动App、微信体育公众号、便携式运动手环、智能跳绳等多种教学辅助用具不断涌入，这也对体育教师适应时代变化增强学习能力提出了更高的要求。学校体育教研组可以通过“智慧体育”系列培训活动的开展帮助教师更新理念，掌握信息化课堂教学设备操作，结合不同年龄段学生身心发展特点扩容教学内容，升级教学方法。助力体育教师应对在智能时代所面临的挑战，在顺应教育工具理性转型中找准定位，促使体育教师从技术工具型教师向技术掌控型教师转变；由学生资源的搜集者转变为学生个性化分析者，成为集成理论智慧、实践智慧与情感智慧于一身的“智慧体育教师”。

四、学校智慧体育教学环境在体育教学中的应用优势

（一）体质监测动态化

传统体育课堂上教师人工对学生进行体质测试的繁重工作，智慧体育教学环境可以通过智能设备的应用对学生的体质健康数据进行精准测试并实时储存，并将相关信息录入系统，建立学生体质健康数据信息库，对学生的体质健康进行动态监测，并通过数据分析功能对某时段内的数据进行整体分析，减轻教师工作负担的同时便于教师整体把控，还能针对学生个体数据变化进行分析梳理，出具科学的个人训练计划。

（二）教学管理科学化

通过线上智能软件将相关学习资源发放到学生个人账号中，帮助学生实现课前认知、课上感知、课后探知的智慧化学习过程。课前，学生可以通过在终端设备上登录个人账号查看相关技能的预习微课，进行动作技术的预习探究，保证在体育课堂学习中的效率；课中，教师可以简明精练的进行动作技术教学，将更多的课堂时间留给学生进行自主练习，小组合作探究，同时体育教师通过可穿戴设备反馈到终端设备的学生的运动数据信息进行监测，对不同负荷程度的学生进行分组，分层设置练习内容，合理控制练习强度和密度，降低体育课中风险事故的发生概率。课后，学生可以通过线上平台进行复习，练习与课堂内容相关的体能素质动作，完成体育作业，明确个人课堂表现，针对个人错误进行改正，并通过互动功能与教师进行交流沟通，及时解决学习中的困惑，教师也可以精准掌握学生的练习情况并对滞后的教学内容进行反馈调整。教师通过线上平台进行作业的布置以及学生预习及复习效果的检查，通过线下课堂进行技术动作学习的指导与监测。

（三）学生学习自主化

借助在线学习平台和移动终端，学生有更多的时间进行自主学习，自主探索新知识，在自我实践的基础上发展独立思考和解决问题的能力。课前学生可以根据教师发布的预习微课对课堂内容进行初步的了解，通过在线对教师示范动作的观察、动作方法的讲解形成基本的动作意向，为后续课上的动作技能学习打下基础。课后学生可以通过线上平台针对易错点进行动作复习，完成题组作业，同时也可以借助通讯功能和同学、教师互动，互相探讨练习动作的心得体会，促进对动作的进一步理解，达到复习巩固的作用。

（四）教学评价多元化

传统体育教学以终结性评价为主，过程性评价为辅，智慧体育教学评价能够根据学生运动及生理数据的实施变化，直观呈现教学过程的负荷曲线，分析每一个教学阶段的练习强度与密度从而将过程性评价与终结性评价有效结合,使教学评价更为科学系统。同时借助线上资源与线下教研联通，校内与校外互动，理论与实践结合的方式使体育教学评价多元化发展，使教学评价更科学。

五、结语

探索体育学科核心素养背景下学校智慧体育环境构建，需打破固有的教学思维模式，通过对传统体育教学的变革，将新兴科学信息技术与体育课堂教学融合，弥补传统体育教学中存在的不足，突破体育课固有的时空限制，利用在线学习实现了课前预习、课后复习，融合线上知识体系构建与线下实践练习，有效提高学生的学习效果，增加学生的学习兴趣，进一步促进核心素养的落地。