人工智能技术赋能小学体育与健康教学策略研究论文
2026-01-06 11:08:03 来源: 作者:xuling
摘要:文章系统分析了人工智能技术赋能小学体育与健康教学的策略,旨在为进一步创新小学体育与健康教学提供参考。
摘要:将人工智能技术引入小学体育与健康教学是精准落实教学、促进学生个性发展、实时反馈学情的重要手段。小学体育与健康教师可以深入探索人工智能技术在教学中的应用,在打造“AI智慧教育”系统的基础上,灵活建设智慧教学环境,创新小学体育与健康教学过程。基于此,文章系统分析了人工智能技术赋能小学体育与健康教学的策略,旨在为进一步创新小学体育与健康教学提供参考。
关键词:小学体育与健康;人工智能;教学策略
随着信息技术的快速发展,在教育领域,教师可利用人工智能推动教学方法改革,构建包含智能学习、交互式学习的新型教育体系。在此背景下,小学体育与健康教师可积极打造“AI智慧教育”系统,建设智慧教学环境,让人工智能技术为创新小学体育与健康教学过程提供动力源泉。
一、人工智能技术赋能小学体育与健康教学的价值
(一)有助于精准落实教学
教师可以通过人工智能技术采集学生的生理数据和运动数据,从而为客观分析学生的体能状态和技能水平提供重要依据[1]。在小学体育与健康教学中,教师可科学运用人工智能手段采集和分析学生的学习数据,为每个学生制订具有针对性的学习方案,实现精准教学。
(二)有助于发展学生个性
在课堂上,教师可运用人工智能手段为学生打造智慧学习环境,使学生高效学习体育技能。而在课堂外,教师可为学生推送量身定制的拓展学习计划,引导学生持续进行个性化的体育训练,养成良好的体育运动习惯,实现个性发展。同时,在学生的课外拓展学习活动中,教师可利用人工智能平台远程监督和指导学生,及时纠正学生的错误、解答学生的疑问,保障学生身心的健康成长。
(三)有助于实时反馈学情
人工智能技术赋能小学体育与健康教学评价,可帮助教师实时监测学生的心率、血氧等生理数据,准确把握学生的运动状态,从而确保学生在安全、适宜的强度下参与锻炼。另外,人工智能技术能通过分析学生的速度、力量、运动轨迹等准确识别学生的学习难点和进步空间,而教师可据此为学生的自主运动提供有针对性的建议。
(四)有助于丰富学习体验
不同于传统的课堂教学情境,基于人工智能技术可创设更丰富多样的运动情境,让学生获得沉浸式的学习体验,从而深刻感受到体育运动的魅力,提高体育运动的兴趣。此外,在人工智能技术的支持下,教师可为学生提供多样化的学习资源和富有挑战性的学习任务,不断提高小学体育与健康教学的深度和广度,提升学生的技能水平、体育品德等[2]。
二、人工智能技术赋能小学体育与健康教学的实践策略
(一)整体架构:打造“AI智慧教育”系统
教师应以特定的人工智能教学系统为载体,实现小学体育与健康教学的信息化、智能化,整体架构人工智能视角下的小学体育与健康教学环境。比如,教师可参考图1模型,打造“AI智慧教育”系统。

系统涉及四个用户层和一个智能教学服务中心。作为系统的第一用户,学校需要完善顶层管理工作,包括政策支持、技术支持、空间支持等,从而为人工智能技术在小学体育与健康教学中的系统应用提供充足的条件。作为系统的第二用户,教师可以通过收集多样化的数据准确分析学情,评估学生的发展需要,落实智慧教学与管理。同时,教师应定期向学生推荐个性化的学习资源,参与学生间的互动,确保及时发现和解决学生的问题,帮助学生实现个性发展。学生是系统的第三用户,需要根据教师的智慧教学与管理和个性化推荐进行智慧学习与自适应学习。智慧学习应以教材内容为主线,突出《义务教育体育与健康课程标准(2022年版)》(以下简称《课程标准》)的基本要求。自适应学习应契合个人兴趣和潜力,以促进个人的个性化发展为根本目标。此外,学生还可以通过留言区、论坛等进行自主交流,分享运动经验。家长作为系统的第四用户,主要负责监督学生的学习,按要求参与家校沟通,反馈学生的课后体育运动情况。
(二)设备支持:灵活建设智慧教学环境
要想使“AI智慧教育”系统在小学体育与健康教学中发挥更大的价值,学校需进一步引入专业的智慧教育设备,完善设备间的互联互通和智能控制,灵活建设智慧教学环境。
例如,学校可将各种智慧教育设备合理安置在教室、操场、走廊,并建设智慧教室、智慧操场、智慧自由活动区[3]。在智慧教室,教师可进行基本的体育技能教学,引导学生通过观看大屏幕上动作分解和示范的教学视频提高学习效率。在智慧操场,教师可进行更复杂的核心技能教学,如仰卧起坐、立定跳远、投掷等。在学生自主活动期间,教师可借助智慧教育设备收集学生的运动数据、分析学生的动作问题,从而有针对性地指导学生提高动作规范性和技能水平。在智慧自由活动区,教师可重点培养学生的体育兴趣和运动习惯,如鼓励学生选择不同的专业设备或学习程序,跟随AI人物、场景、语音引导等拓展练习自己感兴趣的内容。
(三)技术赋能:创新小学体育与健康教学过程
1.AI“智教”:教学基本技能
在传统的小学体育与健康教学中,教师普遍通过亲身示范和多媒体课件为学生讲解各种体育运动技能。而从学生角度来看,无论是观察教师,还是模仿课件中的动作,都存在一些“观察死角”和学习体验层面的滞后性。因此,在人工智能技术支持下创新小学体育与健康教学过程时,教师可先改革教学方法,落实智慧教学,引导学生学会基本技能[4]。
比如,在“跳绳”教学中,教师可通过AI系统将复杂的运动技能分解为以下动作演示和语音提示。在准备阶段,AI语音提示为:“同学们,欢迎来到跳绳学习课程,请确保你的跳绳长度适中,即站在跳绳中间,两端把手刚好在你的腋下位置。”此时,AI人物相应展示调整跳绳长度的正确方法,以及站立准备姿势,引导学生模仿。在热身动作中,AI语音提示为:“接下来,我们先做几个简单的热身动作,以避免运动伤害。”此时,AI人物相应演示转动手腕的正确方式,引导学生正确热身。具体教学过程详细分为起始动作、起跳与落地、手腕转动、连续跳绳、调整节奏,其演示内容和语音提示见表1。

语音提示侧重说明动作要点,激发学生的体育运动热情。人物演示侧重示范标准动作,方便学生观察动作细节。AI每给出一个语音提示和动作示范,学生都需根据相应的要求模仿跳绳方法、理解动作细节,从而提高学习效果。教师也可以跟随AI提示,细心观察学生的动作表现,提高课堂指导的针对性。
2.AI“智练”:训练核心技能
在AI“智练”视角下持续丰富学生的练习形式,是引导学生掌握核心技能的关键一环[5]。教师可以借助智慧操场灵活引导学生“勤练”。
例如,在“短跑”教学的基础上,教师可鼓励学生在智慧操场进行短跑拓展训练。智慧操场上设有多个摄像头,能分段采集学生的运动数据。学生在跑道起点和终点都可以进行人脸打卡。在学生跑步过程中,系统会实时记录其速度、步频、步幅等,并通过无线传输技术实时同步至云端数据库,配合先进算法分析其起跑反应,以及在加速阶段、途中跑、冲刺阶段的表现差异。在学生跑步结束后,AI系统可直接指出学生的提升空间,为起跑慢的学生制订下肢爆发力训练计划,为步频不稳的学生提出明确的节奏训练建议。
此外,学生还可以佩戴专业的运动手环,实时监测自己的生理数据、记录自己的运动轨迹。在跑步过程中,手环可以根据学生的心率变化、体能消耗等及时判断学生的运动强度。当学生心率过快或体能消耗过大时,系统会发出预警,提示学生调整运动方式,避免身体损伤。教师可以密切观察学生的练习活动,也可以在学生练习结束后直接调取系统数据,了解和评价学生的练习情况。
3.AI“智赛”:提升技能水平
引导学生参与形式多样的展示或比赛能持续激发学生参与运动的兴趣,让学生更好地体会体育精神,形成良好的体育品德。为此,在小学体育与健康教学中,教师应落实“以赛促教”,利用人工智能技术打造“智赛”平台[6]。
例如,在学生进行“篮球”学练的过程中,教师可在智慧自由活动区组织学生进行多样化的展示或比赛。智慧自由活动区设有专业的智慧教育设备,能为学生提供不同的模拟比赛程序。比赛开始前,学生可以通过AI系统进行快速注册与分组。系统会根据每个学生的技能水平、体能状况以及历史比赛成绩为他们智能匹配对手,确保比赛的竞争性和观赏性。在比赛过程中,学生可佩戴VR眼镜,进入虚拟比赛情境。系统集成了先进的图像识别、动作捕捉、数据分析、智能裁判等功能,可通过高清摄像头和传感器实时捕捉学生的动作和球的轨迹,对犯规、违例等情况进行快速而准确的判断,为学生提供公平的竞技环境。如此一来,学生可在比赛过程中和赛后反思环节不断提升技能水平。
(四)科学管理:保护学生学习隐私
人工智能技术虽然为小学体育与健康教学带来了新机遇,但教师需要科学管理人工智能教学系统,以保护学生的个人隐私。
例如,教师可采用先进的加密算法对收集到的学生数据进行加密处理,确保数据在传输和存储过程中的安全性。对于能直接识别学生身份的信息,教师需及时进行匿名处理,降低数据泄露的风险。在权限管理方面,教师应建立严格的访问权限制度,只有获得教师授权的学生和家长才能访问数据。如此才能降低“AI智慧教育”系统的信息泄露风险,加强对学生的隐私保护,促进小学体育与健康教学的可持续发展。
三、结束语
总之,小学体育与健康教师可科学运用人工智能手段,打造“AI智慧教育”系统,落实“智教”“智练”“智赛”,创新小学体育与健康教学过程,引领学生实现新成长。
参考文献
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[2]欧阳芳,杜梅.智能技术赋能体育教育教学效果评价:模型建构与实证检验[J].上海教育科研,2023(7):41-47.
[3]周纯琳,蔡建光.数字化赋能小学体育教育的实践价值、现实障碍与优化策略[J].体育科技文献通报,2023,31(6):119-122.
[4]李伟,孟志航,魏冉.“智慧体育”在小学体育课堂教学中的应用[J].中小学信息技术教育,2023(6):83-84.
[5]张天娇,乜勇.小学智慧体育课程的模式构建与实践研究[J].教育信息技术,2023(Z1):75-79.
[6]徐骏,陶贇.智能穿戴设备在小学体育教学中的运用和探索[J].文体用品与科技,2020(6):150-151.