智慧引領學校體育改革新視角

實現中華民族偉大複興需要源源不斷的創新智慧支撐和身體健康的勞動力支撐。從國家人力資源質量的角度看，學（xué）生（shēng）體質健康與（yǔ）中華（huá）民族的偉大複興關係緊密。近（jìn）年來，學校體育改革取得（dé）重要進（jìn）展，學生體質健康水平擺脫了（le）持續下降的不利局麵，有力促進了（le）學生的全麵發展和健康成長。但伴隨社會經濟發展和受（shòu）現代生活方式影響，學生（shēng）體質健康狀況依（yī）然問（wèn）題突出。

學校體育的改革一直在探索（suǒ）中不斷推進。但調查發現，學（xué）校（xiào）體育中的課堂教學、大課間活（huó）動、訓練競賽等的改革分散局（jú）限，不（bú）能整合統一；規範學校體（tǐ）育不同部分的基礎標準缺乏（fá），囿於方法和手段限製（zhì），無法對其（qí）進行質（zhì）量（liàng）監控。這些（xiē）導致了校（xiào）內體育的低效甚至無效。問題更加突出的是，校外體育活動隻停留在教師提醒（xǐng）、口頭（tóu）要求層麵（miàn），不能（néng）予以直接（jiē）指導和監控。長期無計劃、無監督的周末以及假期生活，其結果是不（bú）但校外鍛煉效率低，甚至還削減校內鍛煉效果。因此，係統解決這（zhè）些問題，是推進學（xué）校體育改革深化和持續改善學（xué）生體質健康的關鍵（jiàn）。事實上，信息技（jì）術的發展（zhǎn）已經具備了解決這些的條件（jiàn），關鍵在於需要盡快構建適合學校體育實際的基（jī）礎平台。為此，中國教科院組織開展了“基於大數據的學校體育整體（tǐ）改革研究”。該（gāi）項研究的目標是，以提高學校體（tǐ）育質（zhì）量為核心，基於大數據管理平台，深入推進學校體（tǐ）育整體改革；以智能技術為引領，拓展（zhǎn）新（xīn）時代學校體育改革路徑，讓學校體育“變低效為（wéi）高效”“變有限為無（wú）限”“變無趣為有趣”。

整體（tǐ）設計構建學校體育（yù）智慧係統基礎平台

在互聯網+體育的（de）基礎上，課題組采用實（shí）時監測、傳輸和分析技術（shù），研（yán）製了學校體育智慧係統，該係統由五個子係統（tǒng）構成，覆蓋了校內外學生體育鍛煉的五個主要場景和活動方式，其特點是數據客觀精準，過（guò）程可（kě）視化，分析自動化（huà）。課堂教學直（zhí）播評價係統主要（yào）實（shí）施教（jiāo）學（xué）監（jiān）控並進行教學即時（shí）評價；學校體育鍛煉監控係統主要跟蹤並監控學生課（kè）間和課外體育鍛煉；學生運動競賽係統主要記載和管理學生賽（sài）事參與、賽事組織情況並分（fèn）析統計賽事數據（jù）；學生體質健康測評係統主要進行項目測試並綜合分析體能狀（zhuàng）況；學生居（jū）家鍛煉指導係統主要監督並指導學生家庭鍛（duàn）煉（liàn）情況（kuàng）。

關注過程，積累數據，構建有（yǒu）效課堂教（jiāo）學（xué）智慧評（píng）價模型。

“每天體育鍛煉一小時”是學生在校體育（yù）活動的製度安排，但一直以（yǐ）來沒有運動負荷、運動密度等的明（míng）確質量要求。無質量（liàng）要（yào）求，導致體育教學“放羊課”、大課間體育（yù）鍛煉“走（zǒu）走形式”現象難以消除。隨著智（zhì）能監測時代的到來和大（dà）數據技術的發展，利用大數據以及學習分析（xī）技術，對學生校（xiào）內所有運動數據進行（háng）實施過程（chéng）性監督和深度（dù）分析的技術條件已經成熟，顯然，這是提高學生（shēng）校內鍛煉有效性的重要手段，更是拓展新時代學校體育改革的新途徑。

課題組開展研究三（sān）年來，共獲得全國25個市（區）、21萬多名學生的運動（dòng）監測數據。利用（yòng）可（kě）穿戴設備及分析技術，在全國20個省份體育優質課展示現場，共（gòng）采集876節優質體育課，57個體育大課間學生運動數（shù）據。課題組（zǔ）以有效鍛煉（liàn）價值（zhí）閾限為假設標（biāo）準，對（duì）學生有效鍛（duàn）煉時間數據進行分析和梳（shū）理，分析不（bú）同項目類型（技能類或體能類）、不同課型（新（xīn）授課或複習課）體育課對不同年齡學生運動刺激的反應。基於數據分析，提（tí）出了以技能類、體能類項目教學內容和以新授、複習（xí）兩種課型性質的4種課堂教學評價模型和以（yǐ）基礎體能練習（xí）為鍛煉手段的大課間體育鍛煉評價模型。

根據實（shí）驗數據，課題組通過整合，提出有效課堂教學建議標準和有（yǒu）效大課間體育鍛煉（liàn）建議標準。

——有效課堂教學建議標（biāo）準包括：有效運動時間（jiān）達到（dào）25分鍾（心率大於120次/分鍾）以上；運動強度要達到平（píng）均心率120—180次/分鍾；有效運動密度達到50%—60%（學生有效鍛（duàn）煉時間/體育課課堂教學總時間）。

——有效大課間體（tǐ）育鍛煉建議（yì）標準包括：有效運動時間達到15分鍾（心率大於120次/分鍾）以上；運動強度達到平均心（xīn）率120—180次/分鍾；有效運動（dòng）密度達到50%左右（學生有效鍛（duàn）煉時間/體育課課堂教學總時間）。

以此成果（guǒ）為依據（jù），課題組在深圳市福田區開展（zhǎn）了高（gāo）質（zhì）量（liàng）課堂教（jiāo）學和大課間體育活動（dòng）實驗，對福（fú）田區29所中小學體育課、大（dà）課間共計890節課進行監測（cè）和（hé）評價。實驗中，課題組（zǔ）通過實時監測學生的運動心率，精準掌握（wò）運動負荷、運動密度（dù），依據標準，借助計算（suàn）機分析，即時（shí）呈現（xiàn）運動情況，幫助體育教師根據現場情（qíng）況，及時調整教學，保證有效運動的持續性。

課題組發現，隨著研究推進，一（yī）些教師逐步形成（chéng）基（jī）於建議標準的（de）教學節奏（zòu）安（ān）排和教學風格。有（yǒu）效課（kè）堂和大（dà）課間評價標準的實施，也為防範運動風（fēng）險提（tí）供了科學依據。實驗中，通過一個時期的學生運動數據采（cǎi）集（jí），綜合學生其他特點，課題組（zǔ）研製的（de）分析係統自動形成學情數據並為學生運動行為精準畫像，以此為基礎，設定了學生體育運動負（fù）荷的有效區域和以上限心率參數為基準的（de）安全預（yù）警（jǐng）值（zhí）。通過（guò）監測實時數據，學生在活動中可以獲知（zhī）自己運（yùn）動心率反饋信息，自覺調整（zhěng）運動行為；教師（shī）可以獲得學生整體運（yùn）動反饋信息和個體安全預警，可隨時根據情況及時調整（zhěng）練習或者直接限製達到預警心率（lǜ）的學生的運動，有效（xiào）預防了運動意外事故的發生。

家（jiā）校聯動，學生（shēng）鍛煉由校內（nèi）為主轉變為校內外有（yǒu）機結合

家庭體育鍛煉缺失是學生體質健康（kāng）改善成效不明顯的重要影響因素。課（kè）題組調查顯示，與（yǔ）文（wén）化課作業相比，家庭體育鍛煉往往沒有明確的時間安排（pái）和硬（yìng）性要求，基礎教育階段80%的學生放學回家後被（bèi）限製到戶外進行體育鍛（duàn）煉。還有一個（gè）被嚴重（chóng）忽視的問題是學生居家（jiā）膳食安排（pái）不科學，75%以上家庭以孩（hái）子認為“好吃””吃飽”為判斷飲食質量的依據。

在居家鍛煉係統基礎上，課題組專門研製了“體能（néng）天天練”體能訓練小程序，以此為載體督（dū）促學生進行（háng）居家鍛煉。基於智慧分析，小程序預先確定了與學生匹（pǐ）配的個性化運動方（fāng）案。通過小程序，引導學生居家（jiā）鍛煉並對鍛煉情況進行追蹤、診斷和管理，同時，通過小程序對學生進（jìn）行膳食指導。

從2017年9月開始，課題組在重慶市珊瑚浦輝小學和珊瑚魯能小學開展實驗研究，主要針對（duì）體質“較弱”的學生進行居家（jiā）體育鍛煉和膳食指導的幹預。為期兩年的實驗結果顯示，參與實驗的學生（shēng），體質水平顯著提升，體質健康監測及格率、優良率分別由2017年（nián）的98.9%、62.8%提（tí）升到2019年的99.7%、80.4%。

創新方法，從基礎（chǔ）體能（néng）訓練開始強化運動樂趣（qù）

對課堂教學、大課間活動和居家鍛（duàn）煉的運動幹預，采用的手（shǒu）段和方法源自（zì）課題組研製的“青少年健康體能教學與訓練體係”。該體係的研製借鑒了世界先進體能訓練（liàn）和康複訓練理（lǐ）論，是一套適合兒童青（qīng）少年年齡特點（diǎn）、以促進健康為（wéi）核心的體能教學與訓練體係。健康體能訓練麵向全體學生，以徒（tú）手訓練為主體，以小杠鈴、小啞鈴、實心球、彈力帶（dài）、懸吊繩、瑞士（shì）球等（děng）基礎訓練器械為輔助，克服了體能訓練的單（dān）調和（hé）枯燥，使學生鍛煉變得簡便、有趣（qù）、安全、有效，提高了練習興趣。

破解難題需專業力量和科技力量共同“加持”

課題組在深圳市福田區持（chí）續開展了兩年的實驗研究。實驗過程中，基於數據支持的體育課堂教學、大課間活動麵目一（yī）新，凸顯了體育學科的專業性、科學性。新冠疫情期間，激發了居家鍛煉的（de）需求，課題組統計，福田（tián）區使用居家鍛煉係統的中小學學生（shēng）接近10萬名（míng）。基於數據分析生成的與（yǔ）學生體質匹配的健康體能訓練幹預，在居家體育鍛煉以及（jí）疫後體能恢複、複課（kè）後體（tǐ）能促進等方麵發揮了非常重要（yào）的作用（yòng）。福田區學生體質健康監測結果顯（xiǎn）示（shì），2020年度的及（jí）格（gé）率、優良率達到98.2%、51.3%，比2018年度的結果分別提高（gāo）1.5%和10.8%。

智慧教育是推進教育現代化的新動力，是（shì）引領新時代教育（yù）發展的新方向。要從根本上扭轉學生體（tǐ）質健康（kāng）下降趨勢，有效推（tuī）動學校體育的改（gǎi）革發展，學校體育工作者要緊緊把握時代脈搏，與之同頻（pín）共（gòng）振。

來源：

（作者單位：中國教育科學研究院 本文係中國教育科學研究院中央級科研院所院級重點（diǎn）課題（tí）“基（jī）於大數（shù）據的學校體育整體改革研究”［GYB2016015］研究成果）

《中國教（jiāo）育報》2020年12月30日第4版

版（bǎn）名：體（tǐ）育（yù）·健康

作者：吳鍵 袁聖敏