以生成式人工智能為代表的新興技術(shù)正深刻改變著人類社會的生產(chǎn)生活方式,也為體育教育領(lǐng)域帶來了前所未有的變革機遇與挑戰(zhàn)。自2022年底以ChatGPT為代表的生成式人工智能技術(shù)迅速崛起,引發(fā)了全球范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注。對此,《教育部關(guān)于加強新時代教育科學(xué)研究工作的意見》指出,要創(chuàng)新體育教育科研范式,綜合運用人工智能等新技術(shù)開展體育教育研究?;谶@種深度學(xué)習和自然語言處理技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用,正促使體育教育從傳統(tǒng)的經(jīng)驗驅(qū)動模式向數(shù)據(jù)驅(qū)動模式轉(zhuǎn)變。

實踐體驗路徑:虛實融合的沉浸教學(xué)

利用VR、AR技術(shù),打造沉浸式體育教學(xué)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(xué)中,由于場地和季節(jié)的限制,許多學(xué)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(xué)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(xué)習興趣。一些學(xué)校引入VR滑雪模擬器,學(xué)生戴上VR設(shè)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(xiàn)轉(zhuǎn)彎、剎車等動作,極大地增強了學(xué)習的沉浸感和互動性。

AI虛擬陪練技術(shù)也為體育教學(xué)帶來了新的體驗。例如,湖南城市學(xué)院體育學(xué)院的學(xué)生研發(fā)出的AI陪練機器人,借助VR眼鏡和多模態(tài)識別系統(tǒng),能夠在運動員訓(xùn)練時提供一對一的訓(xùn)練支持,實時監(jiān)測運動者的身體數(shù)據(jù),還能模擬各種運動場景,讓學(xué)員在沒有搭檔的情況下也能進行有效的訓(xùn)練,提高了訓(xùn)練的趣味性與有效性。這種虛擬陪練不僅解決了學(xué)生找不到運動搭子的問題,還能根據(jù)學(xué)生的運動數(shù)據(jù)提供個性化的訓(xùn)練建議,實現(xiàn)了“學(xué)-練-賽一體化”的新型體育教學(xué)模式。武漢經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)新城學(xué)校引入的智慧體育設(shè)備,能實時記錄學(xué)生上體育課時的運動強度、密度、心率、成績等數(shù)據(jù),并通過智能化、可視化展示,使授課教師能根據(jù)學(xué)生的實時狀態(tài)調(diào)整授課內(nèi)容、改變學(xué)生運動強度,實現(xiàn)了教學(xué)的精準化和個性化。這些技術(shù)的應(yīng)用,讓學(xué)生在體育學(xué)習中獲得了更加豐富、多元的體驗,激發(fā)了學(xué)生的運動興趣和參與熱情,為體育教育的高質(zhì)量發(fā)展注入了新的活力。

統(tǒng)籌發(fā)展路徑:資源配置均衡化發(fā)展

依托國家教育云平臺,建立城鄉(xiāng)學(xué)校體育幫扶機制,是實現(xiàn)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(yōu)質(zhì)體育教育資源,通過這一平臺,向農(nóng)村及薄弱地區(qū)傾斜優(yōu)質(zhì)資源,能夠縮小城鄉(xiāng)、區(qū)域之間的體育教育差距。通過網(wǎng)絡(luò)直播、在線課程等形式,農(nóng)村及薄弱地區(qū)的學(xué)生可以同步享受到發(fā)達地區(qū)的優(yōu)質(zhì)體育教學(xué)資源。例如,邀請知名體育教師進行網(wǎng)絡(luò)直播授課,講解體育知識和技能,讓農(nóng)村及薄弱地區(qū)的學(xué)生也能接受到高水平的教育,實現(xiàn)教育資源的跨區(qū)域流動。

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建立體育教育資源共享庫也是統(tǒng)籌發(fā)展路徑的重要內(nèi)容。共享庫中存儲了各類體育教學(xué)資源,包括教材、課件、教學(xué)案例等,供城鄉(xiāng)學(xué)校教師免費下載和使用。同時,共享庫還設(shè)置了互動交流功能,教師可以在平臺上分享教學(xué)經(jīng)驗、交流教學(xué)心得,共同提高體育教學(xué)水平。通過資源共享庫的建設(shè),能夠充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)體育教育資源的輻射作用,提高資源的利用效率,促進城鄉(xiāng)體育教育的均衡發(fā)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(xué)質(zhì)量。AI助教可以輔助教師進行教學(xué)管理、學(xué)生評估、課程設(shè)計等工作,減輕教師的工作負擔。在教學(xué)管理方面,AI助教可以幫助教師制定教學(xué)計劃、安排教學(xué)日程、管理學(xué)生考勤等;在學(xué)生評估方面,AI助教可以通過對學(xué)生運動數(shù)據(jù)和學(xué)習表現(xiàn)的分析,為教師提供學(xué)生的學(xué)習進度、技能掌握情況、學(xué)習態(tài)度等方面的評估報告,幫助教師及時調(diào)整教學(xué)策略;在課程設(shè)計方面,AI助教可以根據(jù)學(xué)生的特點和需求,為教師提供課程內(nèi)容和教學(xué)方法的建議,幫助教師設(shè)計更加個性化、多樣化的教學(xué)方案。

跨界共創(chuàng)路徑:構(gòu)建數(shù)智體育教育生態(tài)

跨界共創(chuàng)路徑強調(diào)多主體協(xié)同創(chuàng)新,整合各方資源,推動體育教育的創(chuàng)新發(fā)展。校企聯(lián)合攻關(guān)是實現(xiàn)這一目標的重要方式。華為與北京體育大學(xué)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(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。在智能穿戴設(shè)備和運動大數(shù)據(jù)平臺的開發(fā)方面,智能穿戴設(shè)備能夠?qū)崟r采集學(xué)生的運動數(shù)據(jù),如心率、運動軌跡、卡路里消耗等,為個性化教學(xué)和健康管理提供數(shù)據(jù)支持。一些智能手環(huán)不僅能監(jiān)測運動步數(shù)、睡眠質(zhì)量,還能通過分析心率變異性評估學(xué)生的壓力水平和恢復(fù)狀況,為學(xué)生提供科學(xué)的運動建議。

例如,上海體育大學(xué)與商湯科技圍繞共建“上體—商湯智慧體育聯(lián)合創(chuàng)新研究中心”展開合作,此前雙方已在“AI助力籃球運動表現(xiàn)分析”領(lǐng)域展開前期合作,利用計算機視覺和3D動作捕捉技術(shù),為巴黎奧運會三人籃球國家男女隊提供數(shù)智化科技服務(wù)。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(chuàng)新發(fā)展路徑,明確了“創(chuàng)新、驗證、培養(yǎng)”三大核心合作模式。成都東部新區(qū)與力盛體育合作,共建運動銀行場景應(yīng)用示范城市和慢病運動干預(yù)平臺。發(fā)揮其在AI技術(shù)、數(shù)智體育等方面的技術(shù)優(yōu)勢,聯(lián)合華西醫(yī)院、芝蘭健康、成都體育學(xué)院等機構(gòu),共同建設(shè)和發(fā)展人工智能技術(shù)在體育賽事、運動健康、體育教育三大領(lǐng)域的應(yīng)用場景,實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研一體化發(fā)展。這種跨界合作模式,整合了各方資源,促進了技術(shù)創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化,為體育教育的智能化發(fā)展提供了有力支撐。

體育生態(tài)路徑:數(shù)字化體育教育治理

建立體育教育大數(shù)據(jù)中心,是構(gòu)建智能化體育教育治理體系的核心。大數(shù)據(jù)中心能夠收集、存儲和分析學(xué)生的體育學(xué)習數(shù)據(jù),包括運動成績、體質(zhì)健康數(shù)據(jù)、學(xué)習行為數(shù)據(jù)等,實現(xiàn)學(xué)生健康檔案的動態(tài)管理。通過對大數(shù)據(jù)的分析,能夠深入了解學(xué)生的體育學(xué)習狀況和需求,為教育決策提供科學(xué)依據(jù)。

在學(xué)生體質(zhì)健康管理方面,大數(shù)據(jù)中心可以實時監(jiān)測學(xué)生的體質(zhì)健康指標,如身高、體重、肺活量、耐力等,并與標準數(shù)據(jù)進行對比,及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生的健康問題。對于體質(zhì)較弱的學(xué)生,大數(shù)據(jù)中心可以根據(jù)其個人數(shù)據(jù),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(xué)生改善體質(zhì)。同時,大數(shù)據(jù)中心還可以將學(xué)生的體質(zhì)健康數(shù)據(jù)反饋給家長和教師,實現(xiàn)家校共育,共同關(guān)注學(xué)生的健康成長。

將生成式人工智能(AI)應(yīng)用納入學(xué)校體育評估指標體系,是推動體育教育智能化發(fā)展的重要政策措施。評估指標體系可以包括AI教學(xué)設(shè)備的使用情況、學(xué)生對AI教學(xué)的滿意度、AI輔助教學(xué)對學(xué)生體育成績提升的效果等方面。通過將AI應(yīng)用納入體育教學(xué)評估指標體系,能夠引導(dǎo)學(xué)校重視AI技術(shù)在體育教育中的應(yīng)用,加大對AI體育教學(xué)的投入,促進體育教育的智能化轉(zhuǎn)型。同時,評估結(jié)果還可以為學(xué)校改進體育教學(xué)提供參考,推動體育教育質(zhì)量的不斷提高。

(作者:銅仁職業(yè)技術(shù)學(xué)院頡小文、周馳)

注:【基金項目】本文系貴州省哲學(xué)社會科學(xué)研究專項“全國教育大會精神研究”研究成果。