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智慧體育,為孩子健康成長賦能!

來源:湖南日報    2023-08-15 13:13:14

文|何旭鵬

“校園運動達人”“短繩吉尼斯明星”“最強運動班級”“打卡冠軍”……校園內(nèi)一個個運動的身影,點燃無限激情,學校已成為孩子們課前、課間、課后的智能化、趣味化運動樂園。當前,人工智能技術(shù)正引領(lǐng)人類進入人機協(xié)同、跨界融合、共建分享的新時代,推動教育朝著現(xiàn)代化、數(shù)字化、智能化方向不斷前行。新時代的青少年體育運動聚焦教會、勤練、常賽,推動學生掌握1-2項運動技能,促進學生體質(zhì)提升、健康成長。特別是近年來受新冠肺炎疫情和國家“雙減”政策的影響,孩子們的學習、生活方式發(fā)生了很大改變,青少年體育活動開展也進入到線上線下結(jié)合的新時代,物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及人工智能為學生體育運動開展提供了各種可能。“智慧體育”的出現(xiàn)既是大教育的需要,也是體育教師教學的需要,更是學生自主、合作學習的需要。


(資料圖)

一、智慧體育是什么?

智慧體育是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、5G通信技術(shù)等新一代信息技術(shù)在體育領(lǐng)域的應(yīng)用,是體育與信息技術(shù)相融合的一種發(fā)展形式。它利用傳感器和物聯(lián)網(wǎng)的鏈接,通過監(jiān)測和感知用戶體育行為,結(jié)合云計算、運動數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)等大數(shù)據(jù)算法,給學生和老師提供運動訓練改進依據(jù)以及智能反饋和決策支持。此外,它還可以通過構(gòu)建數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的運動空間、運動模式、運動生態(tài),全面提升體育服務(wù)質(zhì)量,以更迅速、靈活、正確地響應(yīng)人們更具個性化、多元化的體育需求。

今天,智慧體育在學校體育的各個領(lǐng)域都可以得到充分應(yīng)用,特別是在教學、訓練與陽光體育活動中,效果十分明顯。

二、智慧體育,讓體育運動智能化

在省會長沙,隨著智慧教育示范區(qū)的創(chuàng)建,由AI、智能物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、可穿戴設(shè)備等技術(shù)賦能的智慧體育,讓學生體育鍛煉和學校體育工作發(fā)生了翻天覆地的變化。近年來,長沙市推進學校智慧操場建設(shè),構(gòu)建智能化、趣味化、全場景的校園體育新模式;強化體育教學,智能分析學生狀況,形成個性化AI體能運動作業(yè)。

2022年,長沙市63.4萬余名學生參與日常體育鍛煉,累計參與1.13億次。依托“人人通”開展跨校、跨區(qū)、跨市的體育云賽,舉辦“校長喊你來運動”公益課堂,2022年寒暑假帶動17.8萬戶家庭參加云鍛煉,有效互動740萬次。開展基于“學練賽評”體育與健康新課程模式而建立的智慧體育共同體研究,帶動株洲、湘潭、懷化等共同體單位,共同開展智慧跳繩、智慧跑步、智慧足球等項目,承辦2022年湖南省跳繩“云比賽”。

同時,以智慧跳繩為切入點,通過線上線下結(jié)合,全面開展智慧游泳、智慧足球、智慧武術(shù)等活動,形成一校一品、一校一特色的智慧體育教育格局。監(jiān)測結(jié)果顯示,2022年長沙市學生體質(zhì)健康合格率、優(yōu)良率分別為97.24%、52.49%,較去年分別提高了2.54、10.46個百分點。

三、智慧體育,為孩子健康成長賦能

身體健康是兒童成長的前提。然而來自湖南省兒童醫(yī)院的一份體檢報告顯示,超重、近視等已成為當前中小學生普遍存在的問題。為此,長沙市提出建立智能化體質(zhì)健康監(jiān)測體系,通過虛擬現(xiàn)實促進實時、高效、個性化的運動參與,實現(xiàn)健身與健康的深度融合;分析學生體質(zhì)健康數(shù)據(jù)和變化趨勢,形成體質(zhì)健康監(jiān)測報告;督促學校重視健康教育,提升學生身心健康水平。目前,長沙市很多中小學校結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、智能穿戴設(shè)備(運動電話手表、智能跳繩、智慧運動小屋、運動手環(huán)等)、人工智能、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù),創(chuàng)新評價方式,構(gòu)建“可量化、可記錄、可監(jiān)督、可分析、可評定”的智能化管理與監(jiān)測體系,幫助青少年掌握健康知識和運動技能,走進陽光下、走向體育場,轉(zhuǎn)變生活方式,養(yǎng)成鍛煉習慣。

1、課前預練

學生體育課前預練或者自主(合作)鍛煉,如果沒有老師、教練或者家長指導,對練習動作、練習強度、練習頻率的把握很模糊,學生的預練效果大打折扣。通過智慧體育,學生可以根據(jù)儀器發(fā)出的指令做動作,可以通過視頻回放分析自己的動作是否規(guī)范,利用智能手環(huán)監(jiān)測自己練習時的心率;通過搭建智慧體育服務(wù)平臺,運用科學的模型分析、評價學生運動健康發(fā)展狀況,培養(yǎng)學生科學鍛煉意識。比如,很多學校的智慧運動共享小屋,通過人臉識別使學生得以便捷地自助借取、歸還體育運動器材,隨時隨地,享受運動;學生在參與鍛煉前的熱身激活,智能手表可以將運動強度實時轉(zhuǎn)化為心率變化和消耗熱量。通過非配合式無感知接觸采集終端,收集學生練習數(shù)據(jù),輔助老師分析學生肢體運動技能,實施個性化教學指導。通過智慧體育,學生自主(合作)鍛煉的科學性得到了保障,利用智慧體育,學生既能學到專業(yè)的知識又能掌握規(guī)范的技術(shù)動作,還能對練習效果進行反饋,從而提升自主鍛煉的效果。

2、課中學練

體育課程的全面開展,可以滿足不同學生的個性及喜好,使每個學生都能參與運動,掌握技能,而智慧體育是體育課程校本化實施的重要載體,目前,長沙市中小學校開展的智慧運動項目多達二十多個,其中智慧游泳、智慧跳繩、智慧障礙跑、智慧武術(shù)、智慧足球、智慧啦啦操等深受學生喜愛。在體育教學過程中,學生佩戴智能運動手環(huán),通過數(shù)據(jù)監(jiān)控(如心率、配速等),實時掌握學生運動過程中的身體狀態(tài),及時調(diào)節(jié)運動量,保障運動安全。同時,也便于體育老師及時了解學生運動差異,科學調(diào)整訓練計劃,有針對性地開展不同層級的運動訓練。人工智能技術(shù)對體育動作(武術(shù)、田徑、體操、健美操等)進行標準化評價,如仰臥起坐教學,通過呈現(xiàn)肩背部觸碰到墊子的運動軌跡,快速成像,在屏幕上提示錯誤姿勢,顯示規(guī)范動作,便于學生糾正。智慧體育為學生參與運動提供了精準分析和科學指導,提高學生技術(shù)學練的效率。

3、課后鍛煉

學生在智慧體育平臺實施21天打卡運動計劃,每天通過平臺統(tǒng)計上報數(shù)據(jù),后臺進行數(shù)據(jù)匯總、反饋,體育組、班主任根據(jù)班級參與率,及時提醒家長督促學生進行鍛煉。比如跳繩,很多學校都開發(fā)出豐富多樣的打卡模式:兩三個伙伴一起練習(合作學習)自由跳、計時跳、計數(shù)跳等,隨后勛章排行,還同步支持多種體育打卡、作業(yè)模式,增添運動樂趣。電腦或手機屏幕上運動分析曲線簡明而直觀,語音報數(shù)清晰而精準,運動與科技的結(jié)合進一步激發(fā)了學生的運動熱情,見證著他們的成長。同時,學校構(gòu)建了學生運動體質(zhì)健康數(shù)據(jù)中心,負責日常體質(zhì)監(jiān)測,健康數(shù)據(jù)采集與填報,匯聚并進行智能分析,形成涵蓋區(qū)域、學校、年級、班級、個人全方位多維度的運動體質(zhì)健康報告。

智慧體育的實施是一項系統(tǒng)工程,通過云平臺的搭建,暢聯(lián)電話手表、智能跳繩、運動手環(huán)等各種終端設(shè)備,伴隨式采集學生的各項運動體質(zhì)健康數(shù)據(jù),并通過多種方式實時互動展示,實現(xiàn)運動狀態(tài)的有效反饋。智慧運動聯(lián)動多方參與,既有學校師生熱情澎湃的投入和研究,也有家長的協(xié)助支持,企業(yè)平臺提供的智能設(shè)備,以及移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)支持也不可或缺。通過人工智能與體育的深度融合,能讓學生愛上體育,讓體育觀念扎根于學生內(nèi)心,讓體育成為愛好與需求,進而形成良好運動習慣,為孩子健康成長賦能。

(作者來自長沙市教育科學研究院 )

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