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Mobile Science

双减背景下小学体育课堂与AI 辅助教学的融合

作者

杨强

河南省新乡高新技术产业开发区道清路小学  453000

前言

小学体育课程对于促进学生的身心健康、增强他们的身体素质发挥着重要作用,在此形势下,获得了强化教学实际效果、创新教学方式的发展机遇。将AI 技术融入小学体育课堂教学,不仅能够精准采集运动数据并做到实时反馈,提高教学的科学性与个性化程度,而且还能激发学生参与体育活动的热情,增强课堂的互动性和趣味性。借助智能动作识别、运动姿态分析以及提供个性化训练建议等功能,AI 辅助教学助力教师完善教学策略,推动体育课堂从以往凭借经验的方向朝依靠数据驱动的方向转变。

一、双减背景下小学体育与AI 辅助融合的价值

(一)重构教学范式,提升课堂效能

借助智能硬件与算法的协同作用,AI 技术将体育教学从“凭借经验推动”转变为“依靠数据驱动”。如,视觉 AI 系统能实时捕捉学生运动轨迹,进而生成三维动作模型,精准找出起跳角度偏差以及肢体协调性欠佳等问题,并通过与标准动作库进行动态对比,给教师提供直观看到的纠错依据。基于客观数据的反馈体系,防止出现传统教学中“主要靠教师口头指导,学生理解却很模糊”的状况,让教学干预具备更强的针对性。

(二)赋能个性化发展,促进教育公平

AI 技术关键的优势就在于它对学生个体差异有着很强的适配能力。凭借可穿戴设备(像智能手环、运动传感器等)实时监测心率、步频以及能量消耗等生理方面的指标,AI 系统能够动态评估学生对运动负荷的承受能力,为体能相对薄弱的学生制定“逐步推进的训练方案”,为体能出色的学生设计“更高层次的挑战任务”。

二、双减背景下小学体育课堂与AI 辅助教学融合策略

(一)聚焦课堂增效,打造 AI 赋能的活力体育教学

从教育理论的角度而言,建构主义学习理论着重表明学生乃是学习过程中的主动构建者,教学工作必须为学生营造能够主动参与其中的情境。在“双减”政策着重强调课堂教学要提升质量与效率的形势下,AI 辅助教学能够凭借技术手段构建起交互式的学习场景。如此,能使学生在获得动态反馈的过程中,积极主动地探索运动技能,从而突破传统体育教学模式里教师单纯进行单向示范、学生只是被动模仿的局限状况,提高课堂教学时间的运用效率。

以小学体育三年级《跨越式跳高》教学为例。教师可以借助 AI 体育教学系统来展开课堂教学活动。在课程开始之前,把跨越式跳高所包含的分解动作(也就是助跑、起跳、过杆以及落地等环节)录入到该系统之中。在课堂教学过程中,首先通过系统播放标准动作的视频,之后让学生划分成不同小组展开练习。AI 摄像头能够实时捕捉学生的动作轨迹,并运用姿态识别技术对学生助跑的角度是否合理、起跳的时机是否精准进行分析,最终生成可视化的动作反馈报告。比如,一旦学生助跑路线偏离了 45 度的最佳角度,系统就会马上在屏幕上标记出偏差的位置,同时给出相应的调整建议;对于在起跳时膝盖没有充分弯曲的学生,系统会将其动作与标准动作进行对比,并且开展动态演示。教师则能够依据 AI 生成的针对班级学生整体动作问题的报告,有针对性地实施集中指导,避免出现逐个纠正所造成的时间浪费情况,让课堂练习更具针对性,从而在 40 分钟的课堂时间内显著提高学生动作的规范程度。

(二)推动个性锻炼,实现课内外一体化智能指导

依据多元智能理论,学生在智能发展层面存在区别,在体育学习过程中,也会展现出不一样的运动根基、学习步调以及发展需求。“双减”政策实行后,课后作业总量有所下降,为学生的个性化体育锻炼创造了时间与空间。借助 AI辅助教学,凭借其数据追踪性能,能为学生构建课内外衔接的个性化锻炼规划,以契合不同学生的发展需要,防止因“统一模式” 式的锻炼致使的效率欠佳或潜藏安全隐患。

以小学四年级体育课程《小篮球:双手胸前投篮》教学为例,在课堂上,AI 教学设备会对每位学生的投篮姿势、出手力度、命中状况等数据予以记录,形成个人运动资料。课后阶段,学生能够借助家庭端的 AI 体育 APP 获取专属的个性化锻炼任务。针对基础相对薄弱的学生,APP 会推送投篮姿势分解练习视频,比如针对持球时手指分开程度、肘关节角度展开纠正训练,并设定每天15 分钟的姿势强化任务,AI 还能通过手机摄像头即时纠正练习过程中的错误;而对于运动能力较强的学生,APP 会推送投篮距离提升练习,从 3 米逐渐转变为 3.5 米,且搭配运球后投篮的组合训练内容,同时记录每次练习的命中数据,绘制进步趋势图。学生完成课后锻炼后,数据会同步传至教师端,教师可将课内外数据整合起来,在课堂上实施有针对性的指导,达成课内外锻炼的高效连接。

(三)整合技术资源,促进体育教学模式提质减负

教育技术融合相关理论表明,需把技术资源与教学目的、教学内容以及教学方式进行深度融合,并非单纯的简单组合,通过对教学流程予以优化,降低教师在教学过程中的负担,进而提升教学的质量。“双减”政策提出,教师要提升教学的效率,减少没有实际效果的工作。而 AI 辅助教学通过集合体育教学所需要的资源、数据、评价等功能,让教师的教学流程变得更简便,使得教师能够把更多的精力放到教学设计以及对学生开展个性化指导方面。

以小学五年级体育课程《武术:少年拳(第一套)》教学为例,学校可整合 AI 武术教学系统、体育教学资源库、学生运动数据平台等系列技术资源。在上课之前,教师不需要单独去收集少年拳教学视频、动作分解图示等资源,因为 AI 系统已经整合好了与人教版相配套的标准教学资源,教师能够直接依照班级的实际状况来调整教学计划;在课堂之上,AI 系统会自动记录学生动作的规范程度、学习的进度等数据,教师不需要手动去进行统计;在课程结束之后,系统会自动生成关于班级教学效果的分析报告,指出学生普遍存在的动作问题(比如冲拳的时候手臂没有伸直、马步的时候脚尖方向出现偏差等情况),并且推荐具有针对性的改进措施,同时依据学生课后锻炼的数据来对下一节课的教学重点作出调整。

(四)完善评价体系,构建数据驱动的多元教学评估机制

从理论角度来讲,“双减”政策旨在减轻学生的课业负担,并着重提升教学质量,这就对小学体育教学评价提出了更为科学、精确的要求。过去的体育评价大多依靠教师的主观观察,主要关注技能是否达标,很难全方位展现学生的运动过程、进步程度以及个体间的差异。而借助 AI 进行教学具备实时收集数据、精确分析以及直观呈现数据的优点,能够突破传统评价存在的局限。它可以捕捉学生在运动过程中的速度、力量、动作规范程度等量化信息,再结合过程中的表现,形成多维度的评估,使评价从单纯的“主观判定”转变为“以数据为依据”,这既与“双减”政策下高效教学的需求相符,还能够针对每一位学生给出个性化的成长反馈,达成教学评估的科学性与公正性。

以小学体育《立定跳远》教学为例,可借助 AI 体育教学系统构建基于数据驱动的评估机制。在课堂练习阶段,通过安装在教室内的 AI 运动捕捉摄像头,实时采集学生立定跳远过程中的各项数据:从助跑阶段的步频、步幅,到起跳时膝关节的弯曲角度、蹬地的力量,再到落地时身体的平衡姿势,系统会把这些数据转化为直观的报告。课后,教师登录系统,不仅能够查看全班学生的平均跳远成绩、动作规范的达标比率,还能够点击单个学生的报告,对比该学生首次练习与课堂临近结束时练习的数据变化——例如学生小明首次跳远时,膝关节弯曲角度仅有30°,蹬地力量不足,成绩是1.2 米,经过有针对性的指导后,膝关节弯曲角度优化到45°,蹬地力量提升了 20% ,成绩提高到1.4 米。同时,系统还会结合学生在课堂上的参与度(比如主动练习的次数、帮助同学纠正动作的表现等)给出综合评分,形成“技能数据 + 过程表现”这样多元的评估结果。教师可以依据这份数据报告,为学生制定个性化的课后练习建议,防止盲目增加训练量,如此既落实了“双减”政策中减负的要求,又让评价切实有助于学生体育能力的提高。

结语

总而言之,小学体育课堂和 AI 辅助教学的融合,正逐渐从理论设想迈向实际操作,成为“双减”环境下提高教学质量的重要途径。学生在借助科技力量的课堂中,学习兴趣被激发,参与运动的主动性和持续性有所增强,身心的健康发展得到了更有力的保障。这不仅丰富了教学方法,让运动技能的学习过程变得更加直观、有趣和高效,还为教师提供了科学的评价基础,有利于达成根据学生特点进行教育。未来,随着技术的不断优化与教育理念的持续更新,这种融合模式将更加成熟,助力实现“以体育人”的根本目标,推动基础教育高质量发展。

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