智能石锁在石锁教学中应用效果的实证研究

刘军成 于翠兰

1.南京体育学院研究生部，江苏 南京 210014；

2南京体育学院体育产业与休闲学院，江苏 南京 210014

1 前言

中共中央、国务院印发《中国教育现代化2035》，提出战略任务“加快教育的信息化变革”。[1]吴建等人发现代信息技术可以使学生学习方式和理念的转变，明确中国学校体育信息化对我国学校体育的实际价值以及对学生整体教育具有深远的影响，最后提出了我国学校体育信息化系统的建立还缺乏大量具体案例的研究。[2]陶恩海等人研究发现民族传统体育的现代化应借助体育院校教育事业，通过器械改造、现代科技助力，扩大其传承范围。[3]在此背景下，南京体育学院石锁科研团队为促进学校体育信息化、石锁运动的现代化传承，研制出智能石锁并将其应用到石锁课程中。因此，为了给学校体育信息化提供具体案例、促进石锁运动的现代化传承，智能石锁的应用效果需要在实践中得到验证。张文才等人在研究信息化体育教学中认为信息化教学技术的应用对于学生的技能学习具有很好的帮助。[4]王国亮认为在高校普通体育课中信息化技术的运用对学生的锻炼态度具有积极的影响，对学生身体素质发展没有影响。[5]因此，智能石锁对学生技能的石锁技能、石锁锻炼态度、学习习惯均有可能具有积极作用。基于此，设计探究智能石锁应用效果的教学实验来实证智能石锁的应用效果。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

以智能石锁在石锁课程教学中的应用效果为研究对象。

2.2 研究方法

2.2.1 文献资料法

通过在知网、万方等数据库输入关键词 “学校体育信息化”“体育教学”“智能体育器材”“石锁器材”等进行文献检索，对筛选后的文献进行分析，归纳总结现代信息化技术在学校体育教学应用的相关研究现状，梳理信息化技术在学校体育教学中的应用效果，理解掌握智能石锁的基本构造与特点。为设计教学实验提供方向和思路，为探究智能石锁的应用效果奠定坚实的理论基础。

2.2.2 问卷调查法

以《体育科学常用心理量表评定手册》中的《锻炼态度量表》为参考，该表各分量表的格隆巴赫系数α在0.73～0.89之间，内部一致性较好。[6]制作成“石锁锻炼态度调查问卷”为测量工具，经专家检测和评定，问卷具有较高的信效度。问卷的测试内容为学生石锁锻炼的行为态度、目标态度、行为认知、行为习惯、行为意向、情感体验、行为控制感、主观标准；测试形式为当堂发放问卷，当堂回收问卷；问卷的回收率与有效率均为百分之百。

2.2.3 访谈法

以石锁课程的授课教师及参加石锁课程的学生为访谈对象，为确保访谈的质量与效率，访谈前先与访谈对象进行交流，初步确定访谈提纲，再与3名长期从事高校体育教学的教授进行交流，确定访谈提纲。

2.2.4 观察法

全程参与两个班级的石锁课程，仔细观察石锁课程的课堂氛围、学生在课堂中学习状态的变化以及学生在休息时关于智能石锁的交谈内容并记录进实验笔记，以确保实验结束后对实验结果分析的有效性。

2.2.5 实验法

（1）智能石锁的课堂实施流程。窦丽等人在研究信息化体育课堂中提出智慧体育课应包含课前“先知”、课中“感知”和课后“探知”三个部分，信息化体育教学能够实现学生课前预习、师生课中互动、教师课后微课程运动辅导的三大功能。[9]在此研究基础上设置了智能石锁的课堂实施流程。（见图一）智能石锁教学分为课前、课中和课后三个部分，这三个部分均以石锁网站为载体、以APP为媒介，现代信息化技术贯穿整个石锁教学过程。（2）实验目的。通过教学实验探知智能石锁的具体应用效果，为智能石锁在高校体育教学提供实际依据，促进石锁运动在学校中的传承与发展。（3）实验内容。以学生的运动技能为测量内容，学生的石锁锻炼态度为调查内容。选择智能石锁为教学器材，教师评分为测量学生石锁技能的方法，“石锁锻炼态度调查问卷”为测量学生石锁锻炼态度的工具。（4）实验对象的选择与分组。选取南京体育学院体育休闲专业二年级1班和2班学生，每班各随机抽取35人为实验对象，男女比例相近。任意选择一班为A组，另一班为B 组，A组使用智能石锁进行教学，B组使用普通石锁。（5）实验假设。在学生的运动技能、石锁锻炼态度提高方面，A组优于B组。（6）实验控制。①石锁器材的重量均为4kg。②教学内容、学时安排、教学进度均相同，教学周期为12周，共48学时，每周2次课程，其中技术课程42学时，理论课程6学时。③为了排除上课时间和场地的影响，A组和B组均在下午的第一节和第二节上课，上课场地均为室内操房。④任课教师相同，实验前与任课体育教师进行沟通，并且在上课时全程进行教学监督，确保消除主试效应。⑤通过对学生进行试验前的测试，来消除被试效应。⑥课后作业相同，主要是对课堂学习的技术动作的复习和对下节课技术动作的预习。（7）实验变量。A组学生使用智能石锁在信息化环境下进行课堂学习、完成课后作业以及课后的自主训练。学生可以根据自己需要，通过智能石锁，在石锁网站上，自主发起线上比赛、与民间石锁爱好者进行交流，通过锁定健康APP观看自己的锻炼数据和成绩和排名。B组学生使用新型石锁在普通教学环境下进行课堂学习、完成课后作业以及课后的自主训练，完成作业后用视频记录。

2.2.6 数理分析法

运用spss25.0软件对A、B两组学生石锁技能测试所得的分值进行独立样本t检验。对两组学生石锁锻炼态度测量所得的分值进行协方差分析。

3 结果与分析

3.1 智能石锁的基本构造与特点

智能石锁器材是一种石锁器械，外观与普通石锁无异，石锁的外部有缓冲层，采用高分子发泡材料，具有良好的抗磨损和吸能缓冲效果。使用时能够很好地保护地面、使用者，不受场地限制，适合各类人群习练习。内部有智能芯片，用于计算和保存使用者的运动数据。在使用智能石锁锻炼时，可通过传感器即时捕捉运动时的相关数据。使用者可将智能石锁上的运动数据下载至手机，也可通过手机APP（锁定健康）将运动数据上传至石锁网站(www.sdjk123.cn)。其主要功能：（1）准确判断运动类型，记录练习时间、动作数量，测试运动强度，计算所消耗的能量；（2）评估动作质量，实现智能打分；（3）开展娱乐活动，开展线上比赛；（4）分享个人数据，交流习练心得；（5）结合运动处方，检验锻炼效果，为练习者提供专业指导，使运动更加科学化。[7]

3.2 智能石锁对提高学生技能的影响

实验前测：通过问卷形式对2组学生进行调查，发现均无有石锁经验的学生。所以两组学生的石锁技能在实验前没有差异。

实验后测：测试方式采用教考分离的形式，由石锁教研室其他三位教师进行打分，成绩取三位教师打分的平均值，分值为百分制。对所获得的数据进行独立样本t检验。经过48 学时的教学实验，对学生的石锁技能进行评分测试，将评分结果进行独立样本t检验，因为P值小于0.05，所以A组与B组在石锁动作技术上存在显著性差异，又因为T值大于0，所以A组技能的教学效果优于B组。实验结果的分析，通过对师生的访谈结合在参与石锁课程的观察发现：（1）在课前使用智能石锁时，教师通过石锁网站的 “运动数据”板块及时检查学生的预习情况，并在“交流版面”提醒学生按时按量按要求的完成课前的预习任务，学生通过网站视频的学习对课中学习的内容已有一定的了解，扩大了课堂容量；（2）在课中使用智能石锁时，教师通过察看学生课前上传的自主练习石锁动作的评分，掌握了学生石锁技术动作的薄弱环节，在开展教学实践时对症下药，高效率的解决学生的技能问题，课堂内容更加偏向于学生的练习，教师能精讲多练，优化教师体育教学方法，提高学生课堂的有效练习时间和课堂的教学效率；（3）在课后使用智能石锁时，教师在对学生布置作业和任务后通过石锁网站观看学生的课后学习情况，并给学生留言，即时的解决了学生的疑惑，提高了解决学生问题的速度，提高了学生学习的效率，延长了课堂时间。

3.3 智能石锁对学生石锁锻炼态度的影响

实验前测：以“石锁锻炼态度调查问卷”为测量工具，对所获得的数据进行独立样本t检验。

实验后测：测试方法与前次相同，由于测试后的结果受测试前结果的影响，所以对实验数据采用协方差分析。表1表明，实验前A组和B组学生之间在行为态度、行为习惯、行为控制感上存在显著性差异（P值＜0.05），为了排除受测试前学生石锁锻炼态度的影响，因而采用协方差分析。表2表明，分组变量（组别）和协变量（行为态度前测）交互作用统计值F值=0.422，sig大于0.05，交互作用不显著且满足斜率同质性假设，所以可以进行协方差检验。

表1 石锁锻炼态度前测值的独立样本t检验

表2 主体间效应的检验

在排除实验前学生行为态度的影响后，A组和B组因不同教学方式而产生的变化，因为P值小于0.01，所以A组与B组之间存在非常大的显著性差异，又因为实验组的B值大于0，所以A组的行为态度要明显优于B组。试验后对A组和B组的石锁锻炼态度的7项分值的方差分析结果，结果显示，代表学生实验前后目标态度、行为认知、行为习惯、行为意向、情感体验、行为控制感、主观标准测量得分增加值的差异性的p值分别为0.26、0.289、0.028、0.016、0.003、0.348、0.000。所以A组在提高学生石锁锻炼态度的行为态度、情感体验、主观标准上要明显优于B组；A组在提高学生石锁锻炼态度的行为习惯和行为意向上要优于B组；A组在提高学生石锁锻炼态度的目标态度、行为认知和行为控制感上与B组无差异。

实验结果的分析，通过对师生的访谈，结合在参与石锁课程的观察发现：（1）石锁课程初期，智能石锁的科技特点吸引了学生认知把玩的兴趣，冲击了学生对传统石锁的固有“土”的观念，开始使用智能石锁时满足了学生对新事物探索的乐趣，丰富了学生的体验感；（2）课程中期，学生通过锁定健康APP体会到对自身锻炼状态、技术动作评价的掌控感，促进学生锻炼目标的设立，在不断完成突破自身目标的过程中增强了自信心，提升了参与石锁锻炼的自主性。在教师的引导下学生利用石锁网站积极发起石锁线上赛事，学生在比赛练习期间收获了同学间珍贵的友情，增进了学生之前的友谊。智能石锁的使用显著增加了师生间的交流频次，通过学习、交流、沟通学生对参加石锁锻炼更加认真、积极。学生享受到使用智能石锁完成作业和提交作业的便利感，促进学生养成良好的对待完成石锁课后作业的习惯（3）课程后期，学生在长期使用智能石锁的过程中提高了信息化素养，培养了自主学习、探究学习、合作学习的学习习惯。

4 结论

智能石锁是学校体育信息化和石锁运动现代化的环境下研发出的智能体育器材，它的诞生为其他体育器材的智慧化提供了借鉴。智能石锁在石锁教学中的使用对于智能手机、电脑等设备的客观要求、学生学习的自主性及综合素质、任课教师的综合能力和信息化素养等均有较高的要求，三者缺一不可。实验结果表明，智能石锁可以改善学生的学习理念、培养学生良好的学习习惯和锻炼态度、提高学生对石锁运动的认知、强化师生间、生生间的紧密联系。在此基础上，学生的石锁运动技术显著提高，石锁锻炼态度得以积极化的发展。探究智能石锁在石锁教学中的应用效果。充实了现代信息化技术在学校体育应用的案例，实证了现代信息化技术的优势；同时也为民族传统体育借助体育院校的教育事业与现代化信息技术进行传承发展提供了理论基础和案例实证。