数智赋能智慧体育推动中小学生体质健康发展研究

【摘 要】为了推进北京市中小学校体育教育工作的深化改革，本研究基于北京市教育大数据创新应用案例，深入分析了智慧体育在促进中小学生体质健康方面的积极作用。北京市中小学校积极探索利用智慧体育系统提高教学效率与教学质量；致力于构建多元化的教学课程资源体系；通过大数据的精准分析，实现大规模的个性化教学和过程性评价；加强家校合作，共同推动体育教学改革。本研究详细阐述了北京市在智慧体育实践方面取得的显著成果，为体育教育的创新提供了范例。

【关键词】数字转型；智慧体育；体质健康；数字化环境；教学改革

【中图分类号】G434 【文献标志码】A

【论文编号】1671-7384（2024）08-033-03

研究背景

学校体育教育工作，包括体育教学及评价等环节，是新时代教育教学改革的重要组成部分。它不仅是实施五育并举、全面育人的关键环节，也是提升学生综合素质的重要途径。

2021年12月9日，《北京市义务教育体育与健康考核评价方案》发布，明确提出了“无体育不教育”的核心理念。此次体育与健康考核评价改革，强调了过程性考核的积累，提高了其分值并加大了过程性考核的权重，其核心在于培养学生的综合素质。

2022年4月，教育部发布了《义务教育体育与健康课程标准（2022年版）》，对体育课程提出了新的要求，强调合格性，弱化选拔性，强化过程性；重点关注运动密度、运动负荷、运动安全，鼓励学生积极参与。因此，与时俱进地推进学校体育教育工作的深化改革，确保体育教学活动紧跟国家政策导向，适应时代需求，不仅是为了满足学生个体身心健康的需要，更是为了培养具有良好体育习惯、终身体育能力和健全人格的新时代公民，也有助于真正实现体育教育在国民健康素质教育中的基础性、战略性地位。

我国中小学校体育教学面临的挑战

我国中小学生的身体素质和健康状况面临不少挑战，体育课程教学的学科价值及其深远意义需要进一步挖掘和彰显。目前，大多数中小学的体育教学活动仍然依赖于传统的教学模式，学生课堂学习质量很大程度上依赖于教师的经验观察和主观评价，缺少具体数据作为参考。这限制了我们对运动成果的精准监测，也难以将体育教学的相关环节进行科学量化。

体育教学过程中的数据记录、量化、分析及监督工作存在诸多困难，通常依赖人工操作，导致数据统计与整理效率较低。由于缺乏对学生体质的动态数据，故教师难以实时监测和评估每位学生的体育锻炼情况和健康状况，在进行差异性分析时缺乏数据支持，难以全面、深入地掌握每位学生的体质状况。这导致体育教师往往只能为全体学生提供普遍的体育锻炼指导，而难以提供针对每位学生具体体质情况的个性化指导。

在学生锻炼指导方面，体育教师难以仅凭肉眼观察到每位学生的运动细节和潜在动作问题，这限制了针对性指导的深入。此外，由于难以充分发掘和发展学生的特长与优势，故体育教学难以实现精准教学和因材施教。

缺乏有趣的运动场景和教师科学指导，导致学生参与度不高；缺乏综合体质数据分析指导，学生无法根据自身体能水平进行针对性的家庭体育锻炼。家长对孩子课内外运动情况了解不足，家校难以有效协同监督学生运动质量。为了实现全方位育人的目标，满足新时代对我国学校体育的新期待，有必要对传统的体育教育模式进行改革。

智慧体育推动中小学生体质健康发展

在教育数字化转型的大背景下，体育教育的“学、练、赛、评”等环节迫切需要引入前沿技术，以适应新时代对体育教学提出的新要求。2019年9月2日，《体育强国建设纲要》正式颁布，其中明确提出：“加大科技投入力度，全面加强科学训练，提高竞技体育综合竞争力”“要运用人工智能、物联网等前沿技术，推进全民健身智慧化发展”[1]。这表明，前沿技术对体育的支持已经上升为国家战略，对于构建我国体育强国地位具有着至关重要的战略意义。

智慧体育是综合运用各类新兴技术，通过整合体育及相关领域资源，提升体育服务品质、构建体育生态、推动体育产业升级换代的综合性工程[2]。智慧体育将为体育新课程标准提供坚实的技术支撑，对促进学生体质健康具有积极的推动作用，有助于促进学生全面发展[3]。在数字化背景下的智慧体育，能够拓展学生体育学习的时间和空间，实现实时采集学生体育课堂运动数据与运动状态的科学监测。这有助于教师及时掌握学生的身体健康状况，满足学生个性化发展需求，促进学生健康成长[4]。

北京市中小学校智慧体育发展路径

1.智慧体育系统协助教师提升教学质量

智慧体育系统不仅能够精准评估学生的身体素质与健康状况，还可为每位学生个性化定制体育教育计划及健康管理方案，促进学生的身心健康发展与综合素质提升。它促进了体育课程资源的共享与优化配置，为学生的自主锻炼与个性化学习提供更多选项。智慧体育系统化管理与自主测评机制使教学内容能依据学生的个性化需求，设计差异化训练内容。

智慧体育系统实现了对学生体育课程参与、体质监测、健康档案及体育考试成绩等多维度信息的一站式管理，显著提升体育教育的管理水平与服务质量。通过深度融合大数据分析与AI技术，智慧体育系统协助体育学科实现对学生个体差异的教学适应性，实现数字化、高品质的因材施教。

2.构筑高品质的体育教学课程资源平台

体育教学资源是保障学校体育课程顺利开展的关键，直接影响到体育教学工作的实施效果。建设丰富与完善的课程体系，构建体育教学特色校本资源库，共享高品质教学资源，形成“一课一包”，有助于学生便捷迅速地获取体育学习资源与素材，有效解决体育教学资源匮乏及分配不均的问题。

许多课程资源具备重播、慢动作、放大、定格等多样化功能，可从多个维度和视角解析指导技术动作，清晰、直观、生动地展现技术动作的细节、要素、重点和难点，可协助学生快速全面地掌握动作技巧。

3.基于多维度数据的精准分析与过程性评价

精准分析和过程性评价有助于教师深入了解学生在课堂、测试及课外活动中的运动表现，全面掌握学生在不同维度上的运动能力，有针对性地调整优化教学内容与方法，科学指导学生运动锻炼。

结合运动数据分析，教师能更深入、及时了解学生体质状况，设计个性化、差异化教学指导方案，提供有针对性的运动指导。全面综合的评价方式有助于实现体育学习目标，对学生核心素养的培养起到积极推动作用。

4.深化家校协同育人工作的持续推进与发展

学校体育与健康课程面向全体学生，家庭体育锻炼能有效补充学校个性化培养方面的不足。学生的体育运动意识和习惯受家长对体育运动重视程度影响。家长对孩子体育运动的关注有助于减轻学习负担。如果家长能便捷获取学生体育运动相关数据，将提高对孩子体育运动的关注度。

体育家校共育是促进学生体质健康、培养体育核心素养的关键。学校体育教育工作应深入家庭，及时同步学生体育锻炼数据给家长，以数据支持家校紧密协同，共同指导学生科学锻炼、健康成长。

数字化背景下北京市智慧体育典型实践案例

北京市正泽学校秉承“全面发展，优先关注体育”的核心理念，致力于促进学生身心健康和全面发展。学校创新研发智慧体育系统，融入趣味游戏元素，激发学生自主锻炼的热情。智慧体育系统通过云协同环境捕捉运动数据，与标准动作模型比对，为学生提供动作矫正建议，并持续监控学生的矫正进展，及时提醒。同时，智慧体育系统详细记录学生的成长档案，对体育教学潜在风险进行体能分类。根据学生历史健康数据提供个性化调整建议。学校还对体育器械建立档案，定期检查，确保运动安全。智慧体育系统全面统计分析学生运动情况，构建学生和教师画像，助力提升体育成绩。智慧体育系统自动录入体测数据，如身高、体重、肺活量和跳绳成绩等，为教学评价提供精准数据支持。通过构建个人画像，智慧体育系统帮助学生和家长深入了解学生身体状况和运动能力，提供针对性指导。学校提供从校级到个人层面的数据统计结果，定位问题数据负载人群，为个性化指导提供依据。同时，学校自主研发特色体能训练项目和12项特色体育课程，通过大数据分析技术评估训练方案的有效性，筛选最优方案形成体育教学资源包。

北京汇文中学遵循新时代体育工作改革政策和体育与健康新课程标准等相关规定，专注于竞技体育、体育教学和智慧体育三大领域。学校运用人工智能、物联网等前沿技术进行体育工作改进和实践探索。秉承“教会、勤练、常赛”的教育理念，构建了一体化的“学、练、赛、评”教学模式，形成了以智慧化、数字化、信息化为基础的体育育人及评价新模式。学校充分利用智慧感知、机器视觉等技术采集和分析学生运动数据，通过人机实时交互、智慧测评等方式，致力于解决传统体育教学中的“难量化、难记录、难监督、难分析”问题。结合竞赛打榜等多种智慧化应用方式，激发学生运动兴趣。课前，教师依托优质教育资源，灵活设计教学内容；课中，利用智慧教学设备实时监测学生心率，防范运动风险，并根据学生运动情况调整教学策略，实现精准教学；课后，智慧体育系统自动生成学生个人报告和班级报告，协助教师掌握学情，评估教学效果，提升课堂教学质量。学校基于物联网摄像头和人工智能运动视觉算法，实现操场智慧化改造，构建“安全、有趣、智慧、高效”的体育运动环境，满足师生在教学、运动、测试、监测、家校共育、健康大数据等多元场景的应用需求，有效激发学生的学习兴趣和运动热情。

北京市海淀区万泉小学自主研发“体教通”小程序，自主定义体育锻炼指南，组织学生参与锻炼活动和体育文化节等活动。学校借助智慧体育课堂系统，将教学活动中的教、学、练、评、测等环节有机结合。在课前，教师利用智慧监测与数据采集功能，全面掌握学生情况，完成个性化教学指导。在课中，师生可通过运动手环、iPad终端实时查看学生运动心率，教师通过实时数据发现并调整异常情况，确保运动安全。终端数据覆盖个人、班级、学校层面，满足监管和报告需求。课程结束后，教师利用大数据查看学生运动排名和运动详情，辅助教师分析和优化教学设计。学校为每位学生定制运动处方，帮助学生有针对性地训练。家长可查看学生运动数据，反馈锻炼成果。智慧体育系统自动生成补偿性锻炼方案，推送给锻炼不足的学生。学校部署运动负荷监测系统，服务全校学生，监测学生的心率、锻炼密度、锻炼强度等关键指标。

结束语

人工智能、物联网等前沿技术与体育教育的深度融合，不仅对提升体育教师的教学能力、专业素养产生了深远影响，而且为深化教学革新，构建更为科学高效的体育与健康课程教学模式提供了坚实支撑。在当前“人工智能+”持续深入推进的背景下，智慧体育在体育课堂中将发挥越来越关键的作用。

总体来看，信息技术与体育教育的深度融合，不仅能提升体育教学的质量和效率，还能为体育教育的创新和变革提供新的思路和策略。在未来的发展中，我们应更加重视前沿技术在体育教育中的深化应用，以促进体育教育的可持续发展。

参考文献

曹宇，刘玫瑾，刘正. 我国智慧体育研究回溯与展望[J].体育文化导刊，2021（1）： 34-39.

吴键，袁圣敏. 中国学校体育智慧系统的整体思考与构建[J]. 体育学研究，2020，34（3）： 40-46.

韩潇，张晓原，潘慧智，等. 智慧体育[M]. 北京：清华大学出版社， 2019.

王建. 智慧体育教学实施框架与开展思路[J]. 体育文化导刊，2023（5）： 103-110.

编 辑：冯安华