精准锻炼：AI技术赋能跳绳项目的实践探究

文/竺洪波 赵颖飞

传统体育教学对学生运动数据的实时采集与运动状态的科学监测缺乏有效手段，存在“记录难、量化难、监督难、分析难”等问题，笔者所在学校结合钉钉智慧体育课堂将信息技术赋能体育锻炼，通过智慧体育技术随时检测学生的运动情况，自动采集学生运动时的各项数据指标，以钉钉智慧体育平台进行反馈和评价，从而激发学生的锻炼兴趣。同时，学校还创建了体育课堂云平台大数据，利用大数据分析，使大量运动数据得以采集、储存、分析以及展示，并通过智慧体育课堂的平台为学生建立运动健康成长档案，推出了全新的智慧体育AI技术解决方案。笔者选择AI技术功能，以跳绳项目为抓手进行实践研究。通过对一年级跳绳教学的实时跟踪，借助AI技术进行课堂教学应用和体育家庭锻炼数据采集，持续关注学生的跳绳兴趣和训练成效。

一、智慧体育AI技术，助力师生发展

AI技术具有语言处理、图像识别、语言识别等功能，学生在跳绳时不仅可以看到跳绳动作，还可以听到语言提示和成绩显示。AI技术的可视功能、打卡定时提醒和评价反馈功能，改变了以往体育锻炼枯燥无味、锻炼数据不真实、锻炼效果不理想等问题，有助于体育教师高效教学和学生积极参与。

（一）AI可视功能，助力教师高效教学

1.线上线下海量资源

传统体育课主要以线下面授为主，而信息化背景下的体育教学可以线上线下相结合，借助钉钉智慧体育平台进行视频和任务推送，如跳绳微课、绳操、辅助动作、分解练习、跳绳策略和吉尼斯挑战等，能让体育课堂更加灵活，同时平台中海量的教学资源、专业的指导视频库，方便教师更好地进行个性化推送和指导。

2.技术提升工作效率

AI技术方便班主任和体育教师布置体育作业，同时对学生体育作业数据分析、管理和评价更科学，帮助教师更好地开展体育教学工作。体育教师将AI打卡任务发布到钉钉平台，班级中学生、家长和教师可同步学习，起到相互监督和促进作用，教师在平台上可以及时点评提升学生锻炼的积极性，平台通过颁发电子奖状促进学生锻炼持续性和兴趣。

（二）AI可视功能，助力学生坚持锻炼

1.自律运动更自由

AI可视功能具有定时提醒功能，可以帮助学生养成良好的锻炼习惯，应用钉钉“AI跳绳”APP，通过在线运动挑战，学生可以清楚地看到自己的跳绳动作和数据，形成你追我赶的良性竞争氛围。因为操作方便，学生能自律地完成任务挑战，通过跳绳项目锻炼，学生跳绳动作技术更加规范。

2.运动效果更直观

“AI跳绳”APP采用AI识别技术记录跳绳数据，同时还可以配合运动手环心率监测功能，实时生成跳绳成绩和个人心率变化，通过大数据后台反映出学生的运动数据，清楚地知道学生的运动状况，并在云端后台生成运动数据，记录学生锻炼视频和个人健康档案，不仅可以实时观看还可以回放学习，大大提升运动效率。

二、智慧体育AI技术，推动“云端”运动

（一）AI“云端”，参与更广泛

智慧体育以大数据为支撑推动全民运动，通过“大手拉小手”的方式开启全家总动员，利用平台积分赛、挑战赛和守擂赛等模式，学校开展了精彩纷呈的“云端运动会”，借助“AI跳绳”APP平台开展擂台挑战赛，激励学生居家运动，鼓励亲子参与运动，如单人挑战赛、双人合作赛、跳绳积分赛和跳绳守擂赛等。特别值得一提的是亲子跳绳合作赛项目，带动了一大批学生和家长参与体育运动，为全民健身作出贡献。在活动中家长陪伴孩子一起锻炼，建立良好的亲子关系，既提升了自身身体素质，又营造了良好的体育锻炼氛围，受到很多家庭的支持和欢迎。

（二）AI“云端”，评价更多元

借助大数据，及时评价和反馈进一步提升了学生锻炼的积极性和运动效果。体育课堂中借助智慧体育设备，通过“AI跳绳”APP平台，可以实时监控班级学生的运动负荷。只需要一台平板电脑、一个微型感知基站，通过智慧体育平台将数据清晰呈现，当运动过量时可以及时通过心率指数反馈，精准调整运动负荷，避免运动安全隐患，同时也可以监测到运动负荷过低等现象，进行语言提示、勋章奖励和数据反馈等评价机制，适时评价调整，让运动更加高效、安全和可靠。

（三）AI“云端”，数据更精准

通过信息技术监测学生的运动心率，更加精准地做到因材施教、因人而异。课程结束后，生成个人课堂数据报告，包括个人平均心率、最高心率、运动强度、运动密度等情况分析，学生个人数据与班级平均数据的差异分析，帮助体育教师更加精准了解学生之间的差距，做好个性化训练辅导，实现精准化教学。课后通过班级分析，自动生成班级数据报告，科学分析体育课运动密度、运动强度、平均心率等数据，通过数据评估课程设计是否合理，帮助体育教师优化课堂教学。

三、智慧体育AI技术，凸显运动处方

习近平总书记号召“让孩子们跑起来”，鼓励和倡导学生增加户外活动，确保每天户外活动不少于1小时，智慧体育AI技术可以生成个人运动处方，助力学生健康成长。

（一）运动处方，声光提示

通过大数据分析形成个人健康档案，精准推送运动处方，借助运动手环可以实时监控学生的运动心率，运动手环监测有提示功能：当运动强度过大时会发出鸣叫声提示，需要适当调整运动量；当持续的心率过快指示灯会闪烁红光，提示学生需要调整运动负荷。教师可以根据“AI跳绳”APP平台数据、图片和视频进行及时反馈，清楚地看到哪些学生运动量达标，哪些学生运动量偏小甚至不合理。借助运动手环的声光提示功能保障学生运动安全，真正做到大数据下的体育与信息技术相互融合。

（二）运动处方，强度可测

参考运动处方利用运动手环，监测室内外大课间运动负荷，因为疫情需要避免学生聚集锻炼，学校体育组积极调整方案，开展因地制宜、错时错峰的大课间运动，合理安排场地和跳绳内容，融入素质练习，将跳绳训练技巧与方法融入大课间中，开展跳绳训练提升频率，例如规定数量跳或者不同时间计时跳，一般练习5组左右冲刺快速跳绳；跳绳训练提升耐力，例如规定数量300或500连续跳或者规定时间2分钟或3分钟耐力提升跳绳，也有跳绳接力和集体跳绳等保障学生必要的运动强度和运动效果。

（三）运动处方，健康可期

以运动处方为抓手，借助“数据”分析合理安排运动强度，让体育锻炼针对性更强，更能满足学生个性化需求，不仅让因材施教具有时代特征，也使运动量的安排更适宜和安全，深受学生和家长的欢迎。因此，学校体育作业采用钉钉“打卡”，借助信息技术功能更好地记录学生健康档案，让学生的健康有数据可依，更有说服力。

四、智慧体育AI技术，保障运动安全

借助AI技术提高工作效率，保障安全。大数据采集准确安全可靠，让教师更轻松，家长更放心。强大的功能和丰富的课程资源为学生锻炼提供便利，通过视频在线学习和钉钉打卡，借助平台大数据分析，生成个性化运动处方推送服务，真正实现家校运动安全保障的功能。

（一）AI应用，省心省事

接受新技术，应用新事物来打造智慧体育课堂，利用钉钉直播和AI技术改变了传统授课模式，让学生居家也可以学习到体育健康知识参与体育锻炼，多样的授课模式和真实的线上挑战，激发了学生的运动兴趣，也改变了以往教师需要拿点名册、笔、秒表和口哨等工具进入课堂，现在只要拿一台平板电脑就可以代替以往所有的工具，操作过程中还能避免点名册找不到、数据丢失的烦恼。及时记录和实时反馈功能让体育教师工作更加省心省事。

（二）AI档案，数据直观

教学中采用“AI跳绳”APP平台，直接采集数据和生成成绩，利用“数据”的采集和储存，把每个学生的各项成绩、个性特长、情感需要和兴趣爱好等及时记录形成大数据共享。课堂中学生以个人或团队分组能力分组挑战，既能满足学生个性差异和情感需求，又能充分调动不同层级学生的积极性，让小组比赛和挑战更具有悬念性，激发学生内驱力。学生的成长进步以数据为依据，让家长更全面了解孩子的健康状况。

通过对一年级学生寒假返校后第一个月跳绳数据测试分析和期末跳绳测试成绩进行对比，一年级各班跳绳成绩明显提升，通过一学期学生的努力和家长的支持配合，学生的体质达标成绩不但没有受到假期的冲击，反而稳步提升，这都依托于AI技术赋能，保障运动效率和安全，同时也促进了家校合作全民锻炼的有序开展（图1)。

（三）AI家校，桥梁纽带

利用信息技术网络存储功能，不仅教师可以清晰看到每个学生的成绩进步曲线，而且家长也可以在后台看到孩子的点滴进步。信息技术赋能借助钉钉家校平台，很好地起到了桥梁纽带作用，在数字化智慧校园打造中，体育学科在教学信息化、运动负荷科学化，赋能精准体育锻炼提升学生体质健康，自从应用AI技术后学生在运动受伤方面情况不断改善，避免一些因动作错误或强度过大而造成的受伤现象，随着AI技术的发展成熟和推广，相信在保障运动安全方面会更加完善。

五、智慧体育AI技术，初见阶段成效

第一，教师减负，效率提高。AI技术满足体育教学管理智能化，教学过程“数字化、可视化”和教学数据“精准化”分析的教学需求，利用一台平板电脑，借助“AI跳绳”APP平台，教师减少工作负担，让跳绳数数、成绩输入和成绩分析等繁琐环节有技术支持，操作方便且数据准确，直接推动了体育课堂教学效率。

第二，学生增质，安全可控。AI技术保障学生在可控的运动负荷下锻炼，减少运动损伤和安全事故的发生，借助智慧体育课堂，利用运动手环监测运动负荷，有效地监管学生运动负荷，让想偷懒的学生没有漏洞可钻，同时可以灵活调整课堂运动量，减少课堂安全隐患的发生。

第三，智慧体育，兴趣提升。通过大数据记录，不仅有说服力，也更便捷，家长可以清晰看见孩子的成长历程，学生也更清楚自己的水平。AI技术同时改善家庭锻炼氛围，借助智慧体育项目利用“AI跳绳”APP平台，推动全民体育锻炼的氛围和习惯，真正实现运动无处不在的可能。