以生成式人工智能為代表的新興技術正深刻改變著人類社會的生產生活方式,也為體育教育領域帶來了前所未有的變革機遇與挑戰。自2022年底以ChatGPT為代表的生成式人工智能技術迅速崛起,引發了全球范圍內的廣泛關注。對此,《教育部關于加強新時代教育科學研究工作的意見》指出,要創新體育教育科研范式,綜合運用人工智能等新技術開展體育教育研究。基于這種深度學習和自然語言處理技術的創新應用,正促使體育教育從傳統的經驗驅動模式向數據驅動模式轉變。
實踐體驗路徑:虛實融合的沉浸教學
利用VR、AR技術,打造沉浸式體育教學場景,是生成式AI賦能體育教育的重要實踐路徑。在冰雪運動教學中,由于場地和季節的限制,許多學生難以親身體驗冰雪運動的魅力。通過VR模擬冰雪運動場景,學生可以身臨其境地感受滑雪、滑冰的樂趣,突破時空限制,提升學習興趣。一些學校引入VR滑雪模擬器,學生戴上VR設備后,仿佛置身于真實的雪道之上,能夠直觀地感受雪面的起伏、速度的變化,同時通過手柄操作,實現轉彎、剎車等動作,極大地增強了學習的沉浸感和互動性。
AI虛擬陪練技術也為體育教學帶來了新的體驗。例如,湖南城市學院體育學院的學生研發出的AI陪練機器人,借助VR眼鏡和多模態識別系統,能夠在運動員訓練時提供一對一的訓練支持,實時監測運動者的身體數據,還能模擬各種運動場景,讓學員在沒有搭檔的情況下也能進行有效的訓練,提高了訓練的趣味性與有效性。這種虛擬陪練不僅解決了學生找不到運動搭子的問題,還能根據學生的運動數據提供個性化的訓練建議,實現了“學-練-賽一體化”的新型體育教學模式。武漢經濟技術開發區新城學校引入的智慧體育設備,能實時記錄學生上體育課時的運動強度、密度、心率、成績等數據,并通過智能化、可視化展示,使授課教師能根據學生的實時狀態調整授課內容、改變學生運動強度,實現了教學的精準化和個性化。這些技術的應用,讓學生在體育學習中獲得了更加豐富、多元的體驗,激發了學生的運動興趣和參與熱情,為體育教育的高質量發展注入了新的活力。
統籌發展路徑:資源配置均衡化發展
依托國家教育云平臺,建立城鄉學校體育幫扶機制,是實現體育教育資源均衡化配置的重要舉措。國家教育云平臺匯聚了豐富的優質體育教育資源,通過這一平臺,向農村及薄弱地區傾斜優質資源,能夠縮小城鄉、區域之間的體育教育差距。通過網絡直播、在線課程等形式,農村及薄弱地區的學生可以同步享受到發達地區的優質體育教學資源。例如,邀請知名體育教師進行網絡直播授課,講解體育知識和技能,讓農村及薄弱地區的學生也能接受到高水平的教育,實現教育資源的跨區域流動。
建立體育教育資源共享庫也是統籌發展路徑的重要內容。共享庫中存儲了各類體育教學資源,包括教材、課件、教學案例等,供城鄉學校教師免費下載和使用。同時,共享庫還設置了互動交流功能,教師可以在平臺上分享教學經驗、交流教學心得,共同提高體育教學水平。通過資源共享庫的建設,能夠充分發揮優質體育教育資源的輻射作用,提高資源的利用效率,促進城鄉體育教育的均衡發展。
實施“AI助教”計劃,能夠有效緩解體育師資短缺問題,提升教學質量。AI助教可以輔助教師進行教學管理、學生評估、課程設計等工作,減輕教師的工作負擔。在教學管理方面,AI助教可以幫助教師制定教學計劃、安排教學日程、管理學生考勤等;在學生評估方面,AI助教可以通過對學生運動數據和學習表現的分析,為教師提供學生的學習進度、技能掌握情況、學習態度等方面的評估報告,幫助教師及時調整教學策略;在課程設計方面,AI助教可以根據學生的特點和需求,為教師提供課程內容和教學方法的建議,幫助教師設計更加個性化、多樣化的教學方案。
跨界共創路徑:構建數智體育教育生態
跨界共創路徑強調多主體協同創新,整合各方資源,推動體育教育的創新發展。校企聯合攻關是實現這一目標的重要方式。華為與北京體育大學共建運動AI實驗室,便是跨界合作的成功典范。該實驗室聚焦于運動AI技術的研發和應用。在智能穿戴設備和運動大數據平臺的開發方面,智能穿戴設備能夠實時采集學生的運動數據,如心率、運動軌跡、卡路里消耗等,為個性化教學和健康管理提供數據支持。一些智能手環不僅能監測運動步數、睡眠質量,還能通過分析心率變異性評估學生的壓力水平和恢復狀況,為學生提供科學的運動建議。
例如,上海體育大學與商湯科技圍繞共建“上體—商湯智慧體育聯合創新研究中心”展開合作,此前雙方已在“AI助力籃球運動表現分析”領域展開前期合作,利用計算機視覺和3D動作捕捉技術,為巴黎奧運會三人籃球國家男女隊提供數智化科技服務。此次合作旨在推動體育與人工智能深度融合,探索智慧體育的創新發展路徑,明確了“創新、驗證、培養”三大核心合作模式。成都東部新區與力盛體育合作,共建運動銀行場景應用示范城市和慢病運動干預平臺。發揮其在AI技術、數智體育等方面的技術優勢,聯合華西醫院、芝蘭健康、成都體育學院等機構,共同建設和發展人工智能技術在體育賽事、運動健康、體育教育三大領域的應用場景,實現產學研一體化發展。這種跨界合作模式,整合了各方資源,促進了技術創新和成果轉化,為體育教育的智能化發展提供了有力支撐。
體育生態路徑:數字化體育教育治理
建立體育教育大數據中心,是構建智能化體育教育治理體系的核心。大數據中心能夠收集、存儲和分析學生的體育學習數據,包括運動成績、體質健康數據、學習行為數據等,實現學生健康檔案的動態管理。通過對大數據的分析,能夠深入了解學生的體育學習狀況和需求,為教育決策提供科學依據。
在學生體質健康管理方面,大數據中心可以實時監測學生的體質健康指標,如身高、體重、肺活量、耐力等,并與標準數據進行對比,及時發現學生的健康問題。對于體質較弱的學生,大數據中心可以根據其個人數據,制定個性化的健康管理方案,包括飲食建議、運動計劃等,幫助學生改善體質。同時,大數據中心還可以將學生的體質健康數據反饋給家長和教師,實現家校共育,共同關注學生的健康成長。
將生成式人工智能(AI)應用納入學校體育評估指標體系,是推動體育教育智能化發展的重要政策措施。評估指標體系可以包括AI教學設備的使用情況、學生對AI教學的滿意度、AI輔助教學對學生體育成績提升的效果等方面。通過將AI應用納入體育教學評估指標體系,能夠引導學校重視AI技術在體育教育中的應用,加大對AI體育教學的投入,促進體育教育的智能化轉型。同時,評估結果還可以為學校改進體育教學提供參考,推動體育教育質量的不斷提高。
(作者:銅仁職業技術學院頡小文、周馳)
注:【基金項目】本文系貴州省哲學社會科學研究專項“全國教育大會精神研究”研究成果。
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