科技来了 将破解体育教育的难题?

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构建德智体美劳全面培养的教育体系,需要把学校体育工作摆在更加突出位置。面对学校体育“教会、勤练、常赛、常展”的要求,我国学校却面临一些共性问题——师资不足、场地设施不足、教学方法陈旧……除了加大投入,科技也在解决这些问题中发挥不可或缺的作用。

室内3D滑雪模拟器 资料图片

因材施教不可能?

个性化课程、系统性测评……科技提供解决方法和手段

自孔子提出“因材施教”的思想到朱熹阐述“圣贤施教,各因其材,小以小成,大以大成,无弃人也”的理念,始终强调教育要根据不同学习者的能力、特点而施以不同的教学内容和教学方法,从而充分挖掘每个学习者的潜力,扬长避短,最大程度提高教育的质量。“因材施教”作为教育的最高级境界在体育教育中同样重要,但在具体实施过程中却是一大难题,当今科技的迅猛发展则有可能为其提供解决的方法与手段。

首先,利用可穿戴设备等智能化装备能够更加便捷的记录学生运动数据,进而形成数字化“学生健康档案”。目前,已经有许多学校与科技企业合作共同构建基于大数据的“体育与健康智能管理系统”,从体育教学、运动指数、社团活动等方面,利用移动端小程序、物联网、多媒体屏幕、智能穿戴设备等,对体育教学进行管理,整体统筹体育课程教学,准确记录学生的体育课出勤和课外锻炼情况,实时掌握学生体育教学数据和运动数据,形成“运动+健康”的学生运动综合评价体系。在这样的体系中,智能化系统不断采集、积累学生的多种运动和生理指标,教师利用系统的数据科学处理及可视化分析功能,定期生成体育课堂评价报告,向学生和家长提供相应的参考。同时,教师根据这些数据及时调整、完善学生体育课上及课后的锻炼情况,进一步指导体育教学。通过对数据进行可视化处理,不仅能从多维度向学生、家长提供直观的反馈,也对学校、教师在体教融合方面进行科学决策提供了数据支撑。

云上马拉松 新华社发

其次,体育科学的发展形成了丰富的评测体系,体育科技的发展已经可以实现教学群体到个人的个性化课程体系构建。各种智能化的数据采集手段,都旨在通过大数据服务平台,帮助教师合理制定教学计划、了解学生差异,传授健康及运动知识、教授基本身体运动技能;帮助家长更全面、科学地了解学生健康状况;帮助学生养成健康的运动习惯,学习运动技能。通过科技手段,建立更科学的体育课堂运动负荷、体能素质测评等数据模型,追踪学生全天的运动水平和特征,引导学生养成科学健康的生活方式,利用科技的手段让学生在体育运动方面学会自主学习、锻炼、监控、评价和反馈,实现体育课堂的科学化、智能化,切实提高体育课堂的教学效率,促进儿童青少年身心健康发展。如能够充分发挥科技优势,通过数据的不断积累与反复的系统迭代优化,将逐渐形成最优的适应于不同学生类型的个性化课程体系。

国外在这方面有可借鉴的经验。自2007年至今,美国得克萨斯州每年对三年级至十二年级之间的所有学生基于可穿戴设备开展身体健康基本状况测试和体能测试评估,根据年级、性别的不同,收集、统计约300万名学生的测试信息,并对数据进行处理、分析和汇总,最终将每年的分析报告和具体数据公布在得克萨斯州教育部门的官方网站。在测试内容方面,健康状况包括身高、体重、体成分等基本指标,体能测试评估项目涵盖了有氧耐力、上肢力量及肌肉耐力、核心力量及耐力、柔韧性、全身协调性等,这些数据被用于评价学生的健康与体能水平并给予相应的锻炼建议。整个系统根据数据的结果不断调整,直到现在每年都仍在进行不断地优化。

我国当前学生体质评测体系仍有待进一步完善,尤其评测内容不够全面、科学,仅以中长距离跑、立定跳远、坐位体前屈等项目很难系统地评价学生身体基本指标和体能素质情况。学生体质测评不仅要从体适能角度考察身体发育与生理机能,也要对力量、协调、灵敏等运动能力进行考量。可以参考国际上的测评内容设计与实施方案结合我国青少年生长发育特征及健康水平现状制定符合我国实际的学生测评体系,利用智能化手段与大数据系统,通过充分的数据采集与分析,定期召集专家组对测试内容进行评估和修正,最终形成有利于各级教育管理部门科学化监管各年龄段学生体质健康水平,为促进体教融合、体育教育决策提供精准数据支撑的测评体系。这将使学校不仅能够建立学生健康成长档案,并可以利用测试数据科学指导教学,生成个性化的运动处方;有利于体育教师快速明确学生体质健康状况、实现分层分级教学、高效管理学生。

投入不均衡没法儿破?

慕课库、线上名师……科技解决体育教育场景下的公平性症结

我国体育教育目前还不能完全适应国家经济社会发展和人民群众接受良好教育、身心全面发展的要求。例如,体育教育观念更新缓慢,学生体育课程时间和质量不能得到保障,城乡、区域体育教育发展不平衡,体育教育投入不足等问题都在影响着体育教育场景下的公平性。上述问题基于经济情况差异和教育资源的不均衡性不仅体现在硬件投入上,更体现在软性资源的配置上,而科技手段的不断丰富将为教育公平性症结带来一种解法。

科技与教育的深度融合正在逐渐改变传统教学的组织方式,突破时空限制与教育群体的限制,对于体育教学而言亦是如此。体育教师可以针对不同年级的学生录制网络慕课(MOOC)体育教学课程,建立体育教学慕课库。学生不再单一依赖本校教师的指导,可以通过手机、平板电脑等移动终端随时随地找到海量优质课程,通过直播或者点播方式,学生能够便捷的学习到丰富的体育知识和运动技能,使得全国各地的学生均能足不出户就享受到名师名家的在线辅导。全国各地学校可以根据自身条件,从课程库中选择合适的课程,让学生能够在现有条件下享受到更优质的体育课程,这种科技手段的实施有助于缓解我国欠发达地区体育教学资源与发达地区的差距,甚至可以暂时性的缓解部分地区体育师资紧缺的现状。同时,利用科技手段还可以赋能体育教师进行继续教育实现知识更新,让不同地域不同学校教师间有了更多交流和学习的机会,尽早解决体育教师教育观念更新缓慢的问题。

新冠肺炎疫情期间,北京体育大学动员学校名师、冠军力量开展“防控疫情 科学运动公益课”系列居家健身直播节目,内容涉及健身、饮食、不同项目居家训练方法等训练内容,在数十家网络平台同步直播,吸引了全国总计400余万人的在线观看。利用洗衣液、拖把等家庭化道具详细讲解和示范在没有专业健身设备的条件下也能科学锻炼。科技的助力使得更加符合当下居家锻炼需求的简便科学健身方法手段迅速广泛传播,达到事半功倍的效果。专业的体育院校和体育各领域相关专家可以通过在线直播或者短视频平台等,将科学锻炼的内容带到线下的各个角落,也使得体育课的家庭作业有了权威的课外辅导。这都将极大缩小体育知识普及的城乡区域不平衡,有利于解决学生体育课程时间和质量不能得到保障和体育教育投入不足等症结。

体育课内容太单调?

不用子弹的激光枪、高分子材料冰场……科技丰富体育教学的形式

随着数字时代的来临,体育教学形式、校园竞赛等都将有机会发生革命性的变化。这种变化不仅对学生参与体育活动带来极大的便捷,更有了个性化的多样选择,同时学校体育教师的授课方式也会发生巨大变化。每个学生可以根据自己的兴趣爱好选择运动项目,更容易学会和掌握相关运动技能,了解运动竞赛的组织和相关规则。新科技、新技术将改变操场、教室的使用方式,降低运动项目的危险性,使得学生选择运动项目的范围不只局限于夏季项目和传统项目,甚至可以实现云竞技、异地参赛等,使得体育教学的形式丰富多彩。

新型感知技术、通信技术、新材料等高新科技不断发展,新一代信息技术应用不断走向成熟,与体育教育场景的深度融合成为必然发展趋势,使得体育教学能够突破地域、环境、场馆、器材等限制,为学生切身体验各种体育项目、学习专项运动技能创造有利条件。2018年国家体育总局颁布实施《“带动三亿人参与冰雪运动”实施纲要(2018-2022年)》,提出要大力推广普及群众性冰雪运动,奋力实现“带动三亿人参与冰雪运动”目标。自2022年冬奥会申办成功以来,各地掀起冰雪运动的热潮,但冰雪项目在大多数省份受限于气候或场馆条件都很难以开展。为了响应“三亿人上冰雪”政策并解决这一问题,很多科技手段应运而生,积极推动冰雪运动进校园,促进体育教育的公平发展。在科技部冬奥重大专项的推动下我国各高科技制造企业与科研院所不断开展相关研究,发明了“路冰雪”三用冰雪器材、冰刀轮架两用冰刀鞋、3D室内滑雪模拟训练器等,其中还包括采用高分子聚合新型材料建造的冰上运动场地,常温液体状态下通过现场浇筑成为滑冰、冰壶和冰球等项目的运动场地。更重要的是建设的场地可随时转换其他场地使用,既减少了建设成本又能满足学生不同项目的运动需求,真正做到一馆多用。类似科技产品的涌现使得冰雪运动不再成为少部分地区的特有运动项目,真正为普及冬季项目“北冰南展”、推动冰雪运动进校园提供了切实有效的解决手段,让全国各地越来越多的青少年能够参与到过去受限于气候条件的冰雪运动项目中来。

青少年体验激光器手枪射击 资料图片

以往受限于安全性或者器材昂贵等原因,许多运动项目是学生在校园里很难接触到的,在科技的助力下一些问题也迎刃而解。如由于枪械管制在我国服兵役前的校园体育中很难开展射击项目,随着不使用子弹的激光枪的研发生产,国际现代五项联盟在全世界宣传校园激光跑活动得以迅速推广普及,通过采用激光枪,让学生能够安全进行射击与跑步结合的运动项目,且没有子弹消耗而大大降低了锻炼成本。马术训练对于预防青少年脊柱侧弯具有独特的作用,但马术运动受制于马匹购买且养护成本高、运动过程风险大等特点仅在少数私立国际学校开展,而陆上马术模拟器就能很好地解决这一问题,通过六轴自由度运动平台模拟器不仅可以让学生安全感受到马术运动的魅力,还可以对青少年进行体姿体态的锻炼。

学校定期开展多种项目的校园体育竞赛可以锻炼青少年的竞争意识和团队意识,而传统校园竞赛中往往受比赛场地和参赛选手地域的影响,既不能使得所有学生都能参与到学校体育竞赛体系中,又不容易跨地域共同完赛。而智能跑步机、功率自行车和划船测功仪等可以通过互联网支持云端比赛实现异地对抗,通过实时画面和数据投影于屏幕与同在云端对手进行线上比赛。现在已经出现了“异地同跑”等新型的比赛形式,不仅实现了多地同场比赛,还可以同时结合心率表、GPS定位等可穿戴设备监控选手参赛过程中的运动表现。在数字化的基础上,智能数字教练就可以通过身体机能指标和比赛成绩给予学生运动技战术改进建议,大数据还可以为校园竞赛运动员选材提供客观、量化的依据。

在科技的助力下,体育教学形式能够更加丰富,不受场地、器材的制约,最大程度上激发学生对体育课程的兴趣,高度契合青少年的身心发展特点,引导学生主动学习动作,高质量地掌握动作和技能并能熟练运用,达到强身健体的根本目的。开展多样化的运动项目和创新体育活动形式,给予了学生更多自主发挥的空间,这对培养和强化学生的创造性思维有着非常重要的意义。

内容来源:光明日报,如有侵权请及时联系删除!

作者:包大鹏,系北京体育大学副研究员;刘昊扬,系北京体育大学教授

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