构建小学生体质健康测试信息化综合管理模式的研究

肖红伟

1 引言

2021年9月，第八次全国学生体质健康与健康情况结果公布，学生体质健康状况止跌回升，但体质健康测试工作仍面临精准需求识别不足、精准决策与干预缺失、数据管理与运用意识缺乏等现实困境，严重制约了学生体质精准提升[1]。在大数据技术、教育信息化引领的教育变革潮流下，本研究借助狮山镇校园安全管理平台，利用Web serviecie技术，采用B/S+C/S+AI+智能设备混合模式，以智能手机和身份证号相结合的识别输入方式，建立信息网络化、反馈及时化、运动建议个性化、管理便捷化的小学生体质健康信息化综合管理模式，形成测试—评价—诊断(个性化运动处方)—反馈—提高(实施运动建议)的小学生体质健康测试闭环管理。通过资源共建共享深化信息服务的方式及内容，使学生体质提升向“以生为本，私人订制”方向发展，使学生养成主动锻炼、便捷锻炼、科学锻炼的运动习惯，提升整体身体素质，将运动健康的生活理念融入生活和将来工作中[2]，为《标准》的执行提供基础，精准提升小学生体质。为学校体质健康监测和干预工作探索新的方向与方法。

2 研究方法

以小学生体质健康为研究对象，基于小学生体质健康测试大数据分析，对小学生体质健康信息化综合管理模式构建与实践进行研究。运用文献研究法，收集分析国内外有关学生体质健康、大数据分析的研究成果和文献资料，借鉴已有的理论与实践成果，支撑和构建本文的理论框架。采用访谈法对体育学、信息学专家进行访谈，完善小学生体质健康测试综合管理系统开发模式、功能模块，结合智能设备收集的大数据资源、学生体质健康测试数据，掌握学生的身体、运动、发育及心理情况，个性化推送运动处方，解决学生体质健康存在的问题，为精准提升小学生体质健康提供科学依据。

3 小学生体质健康信息化综合管理模式构建的迫切性

3.1 现行体质健康测试工作和评价机制不完善

主要表现在3个方面：①现阶段大部分学校的体质健康测试存在“自己测、自己报、评自己”的逻辑死结，容易出现松度测量、多次测量甚至不测量而虚报成绩的现象[3]，假数据的大量出现，严重影响数据的可靠性，不利于通过测试发现学生体质问题。②现阶段“达标总分”及“各地区和学校的综合达标率”更受关注，达标情况逐渐演变成为给政府和校长看，参与主体学生及家长很少知道测试成绩。只看“综合评价”就会失去对学生具体身体素质的掌握，比如：力量、速度、耐力、柔韧等具体情况，从而使得学生体质短板被忽略。③严重缺乏“互联网+教育”融合意识，缺乏对体质健康测试数据的分析与应用，当前大部分学校仍然停留在获得测试数据、上报数据层面，重点关注不及格和“准及格学生”，对“准良好”“准优秀”优秀等级的学生有所忽略。

3.2 学生体质干预缺乏精准性和有效性

学生体质干预的不精准主要表现在三个方面：①不能有效预知学生体质发展趋势并进行成绩预警和运动干预，对学生个体问题缺乏个性化和针对性指导，学生体质的提升缺乏锻炼的精准性和实效性。②学生体质提升需要学校、家庭、校外锻炼相结合，现阶段学生体质干预缺乏家庭、校外体育锻炼的配合，缺乏线上线下融合教学，对学生家庭锻炼内容与方法缺乏指导。③学校层面缺乏依据身体素质发展敏感期设计锻炼方案，同时也缺乏将课内外体育相结合，通过各种活动途径统筹进行体质干预。

4 小学生体质健康信息化综合管理模式介绍与运用建议

4.1 开发模式介绍

小学生体质健康信息化综合管理模式由B/S+C/S+AI+智能设备为核心组成部分，将人工智能技术与学生体质提升深度融合。B/S+C/S+AI+智能设备信息化综合管理模式，包括以下2个主要软件开发模式：C/S结构(Client/Server，客户机/服务器)、B/S结构(Browser/Server，浏览器/服务器)和AI技术(Artificial Intelligence，人工智能)。C/S结构运行速度快，数据安全性高，实时性较好；B/S适用于Internet，维护工作量小，增强了系统的可扩展性，更新方便，互动性强，易于管理和维护；AI技术实现运动智能感知与人机交互的充分融合，实现无边界运动。小学生体质健康测试综合管理模式采用B/S+C/S+AI+智能设备混合结构开发模式，是目前技术背景和工作现实情况下的最佳方案，充分利用校/镇级的中央数据库。系统内部网采用C/S模式，对外信息发布、查询采用B/S模式[4]；精准锻炼、线上运动会则采用AI技术与B/S模式相结合，B/S+C/S总体结构拓扑图见图1。

图1 小学生体质健康测试信息化综合管理模式B/S+C/S总体结构拓扑图

4.2 小学生体质健康测试信息化综合管理模式介绍

小学生体质健康信息化综合管理模式通过收集学生体质健康测试成绩数据，校内外体育锻炼数据，为精准提升小学生体质提供个性化、精细化的有效解决方案。信息化综合管理模式包括一个大数据应用监测系统、一个线上线下指导体系、一套线上线下特色体育活动方案、一套家校合作经典案例。利用“健康+大数据技术”，通过“监测—指导—活动—合作”信息化综合管理模式(图2)分层次对学生体质进行系统管理建立学生个人体育成绩档案，并提供个性化锻炼建议、运动处方与配套的体育微视频资源库，通过小程序、AI人机互动等形式，突破运动边界，解决学生课后体育锻炼无法监督、执行、科学跟踪的问题，从而达到精准提升学生体质的目的。

图2 小学生体质健康测试信息化综合管理模式图

监测(大数据应用)：利用“健康+大数据技术”，将健康教育与运动干预关键技术相结合，对学生体质健康测试数据进行分析和动态管理，生成可视化数据分析报告，并结合学生个人体侧成绩雷达图，形成“一人一案”学生体质健康电子管理档案，配合运用自主研发的学生体测助手微信小程序，精准提升学生体质。

指导(线上线下融合教学)：根据学生体质现状开发提升学生体质的微课，对学生居家锻炼进行指导，借助体育云课堂小程序，通过混合教学，精准施策，解决监测过程中存在的体质健康问题。

活动(线上线下特色体育活动)：运用微信公众号发布校内外体育活动信息和微视频，或者依托跳虎运动APP/天天跳绳APP/小程序、软硬件一体化的AI体质健康综合屏，通过人机互动的活动方式，打造后疫情时代无接触体育赛事，落实教会、勤练、常赛的学校体育改革，为学生天天练、天天赛提供平台，培养学生体育兴趣，提高学生运动技能，助力提升学生体质健康。

合作(家校合作新模式)：利用浏览器、小程序等信息化手段，建立互联网空间，通过家校双向良性互动，双管齐下，为提升学生体质保驾护航。

4.3 信息化综合管理模式运用建议

小学生体质健康信息化综合管理模式由B/S+C/S+AI+智能设备为支撑，信息化综合管理模式中的监测(大数据应用)—指导(线上线下融合教学)—活动(线上线下特色体育活动)—合作(家校合作新模式)对信息化、AI技术、智能设备有一定的要求，学校需要根据实际情况进行选择，信息化综合管理模式运用建议见表1。

表1 小学生体质健康测试信息化综合管理模式运用建议

从表1可知，不同地区、学校、老师可以根据教师信息化水平、学校、学生的实际情况选择相应的信息化综合管理模式版本，在监测、指导、活动、合作四个方面选择部分内容或者全部内容进行使用。三个版本逐渐升级，信息化综合管理模式1.0版本能够满足大家的共性需求，所有配置均免费，门槛低，适合办学条件相对不足、学生也不具备智能手机的学校采用，实现对学生体质健康测试的大数据分析，导出学生“一人一案”健康卡，获取运动处方；信息化综合管理模式2.0版本是1.0版本的升级款，兼顾共性与个性需求，配合免费小程序使用，实现运动无边界，助力无接触运动体育活动的开展，适合家长配备智能手机的学校使用；信息化综合管理模式3.0版本融入AI技术，实现精准提升和个性化人机互动学习场景，对校内运动、校外学生锻炼情况进行多维度统计，学生的运动情况、体能和身体素质成长趋势可视化统计，体育云课堂，基于微信小程序场景使用，突破运动边界，学生体育家庭作业可以借助AI体质健康综合屏完成，解决学生课后体育锻炼无法监督、执行、科学跟踪的问题。对不具备条件安装购买软硬件一体化的AI体质健康综合屏的学校，可以选用信息化综合管理模式2.0版本，也可以将信息化管理模式3.0中的免费软件、小程序与2.0版本融合运用，实现效率最大化。

5 信息化综合管理模式精准提升小学生体质的实证研究

为了更好地检验信息化综合管理模式精准提升小学生体质的实效，本研究选取佛山市南海区狮山镇罗村中心小学作为实验对象，该校从2019年9月到2021年12月进行了两年多的信息化综合管理模式运用，通过表2可以对该校的综合达标率进行对比，从表2可知，2019-2020学年度开始该校使用信息化综合管理模式，学生体质健康测试良好率不断上升，上升幅度逐年增加；优秀率上升也比较明显，从2018-2019学年度的5.12%上升到2021-2022学年度的11.29%，其中优良率最高的2020-2021学年度达到12.07%；及格率整体变化差别不大。

表2 南海区狮山镇罗村中心小学2019-2021年学生体质健康测试综合达标率统计表

对学生体质提升来说，单项成绩比综合成绩更能看到身体短板和锻炼重点所在。因此，本研究在关注学校整体“优秀、良好、及格、不及格”的基础上，对学生的单项成绩进行分析。表3中，同一底色的表示对该年级学生进行的跟踪调查统计，比如：2018-2019学年度的一年级学生，到2019-2020学年度则上升为二年级，以此类推。从表3可知，学生一分钟跳绳、一分钟仰卧起坐成绩提升比较明显，在跟踪调查中发现，随着时间的推移，学生2021-2022学年度实验后测得分，除2018-2019五年级的学生，其余学生实验后测单项得分均高于实验前测得分；肺活量和实验后测得分下降的年级高于是上升的年级，提升效果不明显；50米跑和坐位体前屈实验后测得分高于实验前测得分的年级较多，只是个别年级出现下降。由此可知，自从学校运用信息化综合管理模式，通过自主开发的小学生体测助手微信小程序，内容丰富的体质干预锻炼微视频资源库，学生“一人一案”健康卡运动处方，布置体育与度家庭作业、开展亲子线上运动会，组织学校特色体育活动，帮助学生进行自我锻炼，提高家长认识和参，对提升学生体质健康测试单项成绩起到了重要促进作用，对不同测试项目的提升效果略有差别。

表3 南海区狮山镇罗村中心小学2019-2021年学生体质健康测试单项均分统计表

小学生体质健康测试是对学生不同身体素质的测试，身体体重测量学生身体形态、肺活量测量学生身体机能、50米跑测量学生速度素质、50m*8往返跑测量学生的耐力素质、坐位体前屈测量学生的柔韧素质、1分钟跳绳测量学生的灵敏速度、1分钟仰卧起坐测量学生的力量素质，本研究通过雷达图对学生不同身体素质的发展情况进行分析，通过分析了解信息化综合管理模式对一至六年级学生综合素质的影响程度，见图3-8。

图3 一年级综合素质雷达图

图4 二年级综合素质雷达图

从图3-4可知，运用信息化综合管理模式后，到2021-2022学年度一、二年级学生，除了柔韧素质，学生其他身体素质均在雷达图的最外层，说明学生的各项身体素质发展更加均衡。

图5 三年级综合素质雷达图

图6 四年级综合素质雷达图

从图5可知，2021-2022学年度三年级学生，除了身体机能评分相对于2019-2020学年度三年级评分低，其他各项身体素质评分均接近雷达图的最外层，这说明信息化管理模式的运用，对学生综合素质的提升效果突出。图6也反映出，除了身体机能和灵敏速度两项指标，信息化综合管理模式对其他单项素质提升比较明显，而且学生的各项身体素质也朝着更加均衡的方向发展。

图7 五年级综合素质雷达图

图7-8显示，2021-2022学年五六年级学生的各单项评分更加倾向于雷达图外层，各单项素质更加均衡，其中以2021-2022学年度六年级学生更为突出，除了身体机能方面略有短板，其他身体素质均表现出明显的优势，2021-2022学年度五年级学生在柔韧素质方面的短板比较突出，其他单项身体素质优势也比较明显。

图8 六年级综合素质雷达图

6 结论与建议

鉴于现行体质健康测试工作和评价机制不完善，学生体质干预缺乏精准性和有效性，从大数据、移动互联网、人工智能等信息化视角，探索由B/S+C/S+AI+智能设备为核心组成部分的小学生体质监测测试信息化综合管理模式，利用“健康+大数据技术”，通过“监测—指导—活动—合作”信息化综合管理模式，分层次对学生体质进行系统管理，建立学生个人体育成绩档案，对学生潜在的不及格项目进行分颜色预警，并提供个性化的运动处方与配套的体育微视频资源库，通过小程序、人机互动等形式，突破运动边界，对学生成绩实行动态管理，从而达到精准提升学生体质的目的。

实验学校运用信息化综合管理模式1.0和2.0后，学生体质健康测试良好率不断上升，上升幅度逐年增加，优秀率上升比较明显，及格率整体变化差别不大；促进了学生体质健康测试单项成绩的提升，对不同测试项目的提升效果略有差别，1分钟跳绳和1分钟仰卧起坐提升最为明显；对学生各单项身体素质发展的均衡性提升明显，促进了学生综合素质的提升。

建议各级学校充分利用现代信息技术，结合不同版本信息化综合管理模式对软、硬件的不同要求，选择适合自己校情、学情的信息化综合管理模式，为精准提升学生体质保驾护航。