文|何旭鹏
“校园运动达人”“短绳吉尼斯明星”“最强运动班级”“打卡冠军”……校园内一个个运动的身影，点燃无限激情，学校已成为孩子们课前、课间、课后的智能化、趣味化运动乐园。当前，人工智能技术正引领人类进入人机协同、跨界融合、共建分享的新时代，推动教育朝着现代化、数字化、智能化方向不断前行。新时代的青少年体育运动聚焦教会、勤练、常赛，推动学生掌握1-2项运动技能，促进学生体质提升、健康成长。特别是近年来受新冠肺炎疫情和国家“双减”政策的影响，孩子们的学习、生活方式发生了很大改变，青少年体育活动开展也进入到线上线下结合的新时代，物联网、大数据以及人工智能为学生体育运动开展提供了各种可能。“智慧体育”的出现既是大教育的需要，也是体育教师教学的需要，更是学生自主、合作学习的需要。
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一、智慧体育是什么？
智慧体育是物联网技术、移动互联网技术、5G通信技术等新一代信息技术在体育领域的应用，是体育与信息技术相融合的一种发展形式。它利用传感器和物联网的链接，通过监测和感知用户体育行为，结合云计算、运动数据、管理数据等大数据算法，给学生和老师提供运动训练改进依据以及智能反馈和决策支持。此外，它还可以通过构建数字化、网络化、智能化的运动空间、运动模式、运动生态，全面提升体育服务质量，以更迅速、灵活、正确地响应人们更具个性化、多元化的体育需求。
今天，智慧体育在学校体育的各个领域都可以得到充分应用，特别是在教学、训练与阳光体育活动中,效果十分明显。
二、智慧体育,让体育运动智能化
在省会长沙，随着智慧教育示范区的创建，由AI、智能物联网、大数据、可穿戴设备等技术赋能的智慧体育，让学生体育锻炼和学校体育工作发生了翻天覆地的变化。近年来，长沙市推进学校智慧操场建设，构建智能化、趣味化、全场景的校园体育新模式；强化体育教学，智能分析学生状况，形成个性化AI体能运动作业。
2022年，长沙市63.4万余名学生参与日常体育锻炼，累计参与1.13亿次。依托“人人通”开展跨校、跨区、跨市的体育云赛，举办“校长喊你来运动”公益课堂，2022年寒暑假带动17.8万户家庭参加云锻炼，有效互动740万次。开展基于“学练赛评”体育与健康新课程模式而建立的智慧体育共同体研究，带动株洲、湘潭、怀化等共同体单位，共同开展智慧跳绳、智慧跑步、智慧足球等项目，承办2022年湖南省跳绳“云比赛”。
同时，以智慧跳绳为切入点，通过线上线下结合，全面开展智慧游泳、智慧足球、智慧武术等活动，形成一校一品、一校一特色的智慧体育教育格局。监测结果显示，2022年长沙市学生体质健康合格率、优良率分别为97.24%、52.49%，较去年分别提高了2.54、10.46个百分点。
三、智慧体育,为孩子健康成长赋能
身体健康是儿童成长的前提。然而来自湖南省儿童医院的一份体检报告显示，超重、近视等已成为当前中小学生普遍存在的问题。为此，长沙市提出建立智能化体质健康监测体系，通过虚拟现实促进实时、高效、个性化的运动参与，实现健身与健康的深度融合；分析学生体质健康数据和变化趋势，形成体质健康监测报告；督促学校重视健康教育，提升学生身心健康水平。目前，长沙市很多中小学校结合物联网、智能穿戴设备（运动电话手表、智能跳绳、智慧运动小屋、运动手环等）、人工智能、大数据等信息技术，创新评价方式，构建“可量化、可记录、可监督、可分析、可评定”的智能化管理与监测体系，帮助青少年掌握健康知识和运动技能，走进阳光下、走向体育场，转变生活方式，养成锻炼习惯。
1、课前预练
学生体育课前预练或者自主（合作）锻炼，如果没有老师、教练或者家长指导，对练习动作、练习强度、练习频率的把握很模糊，学生的预练效果大打折扣。通过智慧体育，学生可以根据仪器发出的指令做动作，可以通过视频回放分析自己的动作是否规范，利用智能手环监测自己练习时的心率；通过搭建智慧体育服务平台，运用科学的模型分析、评价学生运动健康发展状况，培养学生科学锻炼意识。比如，很多学校的智慧运动共享小屋，通过人脸识别使学生得以便捷地自助借取、归还体育运动器材，随时随地，享受运动；学生在参与锻炼前的热身激活，智能手表可以将运动强度实时转化为心率变化和消耗热量。通过非配合式无感知接触采集终端，收集学生练习数据，辅助老师分析学生肢体运动技能，实施个性化教学指导。通过智慧体育，学生自主（合作）锻炼的科学性得到了保障，利用智慧体育，学生既能学到专业的知识又能掌握规范的技术动作，还能对练习效果进行反馈，从而提升自主锻炼的效果。
2、课中学练
体育课程的全面开展，可以满足不同学生的个性及喜好，使每个学生都能参与运动，掌握技能，而智慧体育是体育课程校本化实施的重要载体，目前，长沙市中小学校开展的智慧运动项目多达二十多个，其中智慧游泳、智慧跳绳、智慧障碍跑、智慧武术、智慧足球、智慧啦啦操等深受学生喜爱。在体育教学过程中，学生佩戴智能运动手环，通过数据监控（如心率、配速等），实时掌握学生运动过程中的身体状态，及时调节运动量，保障运动安全。同时，也便于体育老师及时了解学生运动差异，科学调整训练计划，有针对性地开展不同层级的运动训练。人工智能技术对体育动作（武术、田径、体操、健美操等）进行标准化评价，如仰卧起坐教学，通过呈现肩背部触碰到垫子的运动轨迹，快速成像，在屏幕上提示错误姿势，显示规范动作，便于学生纠正。智慧体育为学生参与运动提供了精准分析和科学指导，提高学生技术学练的效率。
3、课后锻炼
学生在智慧体育平台实施21天打卡运动计划，每天通过平台统计上报数据，后台进行数据汇总、反馈，体育组、班主任根据班级参与率，及时提醒家长督促学生进行锻炼。比如跳绳，很多学校都开发出丰富多样的打卡模式：两三个伙伴一起练习（合作学习）自由跳、计时跳、计数跳等，随后勋章排行，还同步支持多种体育打卡、作业模式，增添运动乐趣。电脑或手机屏幕上运动分析曲线简明而直观，语音报数清晰而精准，运动与科技的结合进一步激发了学生的运动热情，见证着他们的成长。同时，学校构建了学生运动体质健康数据中心，负责日常体质监测，健康数据采集与填报，汇聚并进行智能分析，形成涵盖区域、学校、年级、班级、个人全方位多维度的运动体质健康报告。
智慧体育的实施是一项系统工程，通过云平台的搭建，畅联电话手表、智能跳绳、运动手环等各种终端设备，伴随式采集学生的各项运动体质健康数据，并通过多种方式实时互动展示，实现运动状态的有效反馈。智慧运动联动多方参与，既有学校师生热情澎湃的投入和研究，也有家长的协助支持，企业平台提供的智能设备，以及移动互联网络的技术支持也不可或缺。通过人工智能与体育的深度融合，能让学生爱上体育，让体育观念扎根于学生内心，让体育成为爱好与需求，进而形成良好运动习惯，为孩子健康成长赋能。
（作者来自长沙市教育科学研究院 ）
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