AI體能系統與幼兒體育課程結合路徑

吳雙燕

AI智能技術在促進體育教育領域精準化、高效化開展方面的優勢日益凸顯，在推進個性化教育、數字化教育、科學化教育方面有著極大的助力作用。國家領導人指出要積極推動人工智能與教育的深度融合，促進教育變革創新，充分發揮人工智能的優勢。隨著 AI技術的迭代升級，它在不同學段教育領域中的應用價值更為凸顯。

“AI體能系統”的研發是基于3—6歲幼兒身心發展的基本規律，借助人工智能、大數據、云后臺、智能教具等開展游戲化的漸進式分解體能活動?！?—6歲兒童學習與發展指南》明確指出幼兒階段是兒童身體發育和機能發展極為迅速的時期，也是形成安全感和樂觀態度的重要階段，在學前階段科學合理地開展體育活動尤為重要?；诖?，本文首先對AI體能系統的概念及特征進行了闡述；其次從當前幼兒體能發展現狀及AI體能系統運用的價值等方面分析了AI體能系統與幼兒體育課程結合的必要性；最后探尋了AI體能系統與幼兒體育課程結合的路徑，旨在彰顯幼兒體能發展在國家體能頂層戰略中的重要價值。

一、AI體能系統基本闡釋

AI體能體統是AI智能技術拓展運用于體育領域的一項個性化智能教育技術，聚焦學前階段幼兒身心發展的基本規律，使用人工智能、大數據、云后臺、智能教育來開展契合幼兒興趣愛好的游戲化漸進式分階體能活動。聚焦小班基礎體能訓練、中班運用技能提升、大班綜合素質強化等階段性目標實施科學、合理且富有針對性的體能活動教學。

其呈現的智慧交互場景為：幼兒穿戴智能手套碰觸機器人——機器人感應采集幼兒活動數據——幼兒課堂結果及時呈現在電腦端——幼兒運動的數據同步到云端——云端系統全過程分析數據——推送可視化幼兒活動報告到教師和家長的手機端。整個過程通過精準采集、反饋、分析幼兒的各項體能數據，并以數據驅動教學、提升幼兒身體素質，有效開啟幼兒園體育教學的數字化管理模式，將達成人工智能與傳統課程的有機結合，引領幼兒獲得綜合發展。

二、AI體能系統與幼兒體育課程結合的必要性

（一）幼兒園體育課程教學及幼兒體能現狀

1.幼兒體能“外強中干”。

綜合分析當下幼兒在體能方面呈現出來的大趨勢為“身高長，體質差”的外強中干型，耐力、力量及速度等指標都有所下降。幼兒園更加重視幼兒智力的培養，卻忽視了幼兒體能的發展，并不重視多元體育教學活動的開展，使得幼兒的大腿肌肉缺乏運動，身體素質越來越差，心肺功能不足，適應環境的能力較差，換季時感冒、發燒者居多。

2.體能教育呈“雙盲”狀態。

綜合分析當下幼兒體能教育的核心問題為：幼兒園體能教育呈“雙盲”狀態。一是教師將玩耍等同于體能訓練。當下諸多幼兒教師以釋放幼兒天性為主實施教育，并且大部分教師對幼兒體能專業知識的認知存在不足，只是將幼兒每天展開的戶外游戲、玩大型器械等同于幼兒的有效體能，這樣會讓幼兒的體能訓練缺乏科學、系統的引領。二是幼兒教師將專項訓練代替體能訓練。大部分教師在實施體能教育時，缺乏對幼兒生理及心理的系統掌握，忽視了幼兒身心發展的基本規律，使得體能鍛煉存在不合理之處。

（二）AI體能系統與幼兒體育課程結合的價值

基于幼兒身心發展的基本規律，教師在實施體育課程教學時，應該體現游戲化體能訓練過程，AI體能系統便能達到這一目的，符合兒童身心發展的基本特征，能夠分階段實施鍛煉，安排科學的課程體系，實施有效的數據測評，滿足幼兒日常參與體能鍛煉的興趣，潛移默化地提升其綜合素質。

1.有利于實現精準高效的體能教學。

AI體能系統的引入立足3—6歲幼兒生理特點，制定體能課程體系，打造專業化、趣味化、系統化的漸進式分階體能課程框架。以走、跑、跳、鉆爬、投擲、平衡等內容為訓練點，開設基于特定主題的特定體能訓練活動。教師在開展體能教學時，也將引領幼兒佩戴運動傳感器，他們在訓練中的表現將借助傳感器捕捉到的數據實時上傳到體能系統中，教師再借助智能設備對幼兒的體能訓練數據進行橫向及縱向分析，依據幼兒的表現，推送適合他們個性發展的體能訓練項目。這樣一來，便能打破傳統全班統一進行體能訓練的模式，促進幼兒針對性地訓練，使幼兒園的體能教學效果大幅提升。

2.有利于激發幼兒體能訓練興趣。

AI體能系統的引入能夠充分激發幼兒的體能訓練興趣。教師利用AI體能系統的優勢，構建出符合幼兒興趣發展的游戲情境，為幼兒呈現他們十分喜歡的卡通動漫人物，幼兒也可以與機器人鬧鬧適時互動，這充分吸引幼兒進行體能鍛煉。同時，AI體能系統還能促進幼兒精準、高效、多元互動。通過一系列智能設備，幼兒將能與教師、同伴進行智慧交互，使幼兒與幼兒、幼兒與教師之間的溝通效率更高。并且這種高質量的溝通效率將指引幼兒展開更具有針對性的體能訓練，讓他們走、跑、跳、鉆爬、投擲、平衡的各項技能動作達到規范化的標準。智能設備也能依據幼兒體能鍛煉前后所得的數據進行分析，發現幼兒的進步點，實現針對性和富有特色的評價。這種評價將增強幼兒參與體能鍛煉的內驅力，他們將全方位激發自信心與能動性，更主動地投入體育課程活動，提升體能素養。

三、AI體能系統與幼兒體育課程結合路徑

（一）利用AI體能系統完善體育課程結構

教師利用AI體能系統打造主題式體育課程結構，探索漸進式分階體能課程框架，讓小班、中班、大班幼兒的體能的發展循序漸進，富有導向性與科學性。優質、高效的體育課程結構將推進幼兒展開富有體系的體育實踐，且教師的教學目標更清晰，所使用的教學方法也更優質，使幼兒的體能素養在優質完善的課程結構導向下獲得有效提升。

對此，教師依據《3—6歲兒童學習與發展指南》、幼兒基本動作發展階段與規律、幼兒運動與大腦發展的關系、中華傳統四季中醫保健理論等理論基礎研發課程體系，打造以大單元為引領、以主題為統籌，精準對應不同知識點的課程結構體系。比如，針對中班幼兒，教師要以“運動技能提升”這一宏觀目標為導向，設計“快樂游戲”“大自然的魅力”“蹦蹦跳跳”“勇敢的力量”等四個單元的內容。每一個單元要設計不同的主題，每一個主題要對應不同的運動技能。比如，針對“大自然的魅力”這一單元，教師便可以設計“蒲公英旅行記”“林中小路”“果子熟了”“森林之王”等主題，所對應的運動技能為“跑”，以展開四散跑、快速跑、往返跑、追逐跑及躲閃跑等活動。如上，教師聚焦“大自然的魅力”這一單元設計了四個主題，每一個主題均可以創設不同的情境，讓幼兒身臨其境地展開一系列與“跑”相關的鍛煉，掌握跑的技能，以達到“運動技能提升”這一目標。

（二）利用AI體能系統優化體育教學過程

教師利用AI體能系統優化體育教學過程，分步實施，持續推進幼兒的體育鍛煉，讓幼兒有更廣闊的鍛煉空間。因而，教師要聚焦特定的教學內容，完善教學過程布局，激活幼兒體育鍛煉的內驅力。比如，在開展“闖關大挑戰”主題活動時，教師就要聚焦這一教學內容，完成教學過程的科學設計。

1.熱身活動。熱身活動以韻律操為主，教師要利用AI智能設備的無痕采集功能，了解大班幼兒的體能發展情況，合理推送契合幼兒年齡特點及季節特點的韻律操，讓幼兒完成富有特色的熱身活動，為后續的體育實踐奠定基礎。

2.情境導入。教師借助故事繪本《小老鼠闖關記》迅速吸引幼兒的注意力，將他們帶入即將闖關的情境。幼兒將學習繪本中小老鼠堅持、頑強的毅力，做好充足的心理及情緒準備，參與闖關活動。同時，教師可以借助機器人鬧鬧與幼兒實時互動，將頭像變成“米老鼠”的模樣，詢問幼兒：“親愛的小朋友們，做好闖關準備了嗎？”引領幼兒主動展開課堂互動。

3.趣味游戲。在參與闖關活動中，幼兒將經歷鉆爬、跳、跑等一系列活動。教師要為幼兒做好示范引領工作，科學分組，分別完成“鉆爬”“跳”“跑”三個關卡。機器人為教師分擔計時、計次、判斷等工作，讓教師快速、精準地了解各小組幼兒的闖關數據。同時，每一名幼兒在參與鉆爬、跳、跑等活動時，教師要增加幼兒與機器人交互的機會，讓機器人對應幼兒的不同運動數據說出針對性的鼓勵話語，激發幼兒的主觀能動性。

4.放松與分享。結束闖關活動之后，教師就要借助機器人迅速聚集幼兒，引領他們做放松運動，舒緩肌肉。同時可以讓幼兒查閱智能手套中給出的運動數據，了解自己在每一個項目中最突出的表現，并互相分享數據，交流自己鉆爬、跳、跑的技巧運用過程及方式，從而發展他們的社交屬性。

（三）利用AI體能系統實現靈活體育教學

幼兒教師利用AI體能系統實施靈活體育教學，輕松打造專業有趣的體能課。因而，教師要積極使用AI技術，根據教學需要，運用機器人配備音效和燈效，活躍課堂氣氛，運用AI百變道具，依據情節賦予機器人相應的角色，促使幼兒多元互動，更好地為課程教學活動而服務。

例如，在開展“小小護衛隊”主題活動時，教師就要依據本課的訓練點：走、跑、跳、投擲，合理運用AI體能系統中的各項功能，豐富課程教學活動的設計。這一主題下的體能訓練活動有四種玩法，教師根據幼兒的狀態靈活地調整并擴展玩法。如在引領幼兒參與“投擲”這一活動時，很多幼兒習慣性地會將跳和投擲兩個動作融合在一起，那么教師便可以根據自己所獲得的數據結果，將兩項動作結合在一起，讓幼兒在投擲之前完成一次跳躍，或者一邊投擲物體一邊跳躍，豐富幼兒的體能訓練內容及形式。這樣的體育教學因學而定，展現了個性、開放性及靈活性，支撐幼兒在契合自身興趣特點的體能訓練活動中綜合發展走、跑、跳、投擲等技能。

（四）利用AI體能系統推進高效優質評價

教師利用AI體能系統推進高效、優質的教學評價，以大數據賦能驅動教學，貫徹“以評定教”“以評促學”的理念。教師借助AI機器人與智能手套的組合，對幼兒運動數據進行全過程采集，這些數據將實時反饋到教師的智能平臺教具中。那么教師便可以依據課程教學活動開展情況，切實了解每個幼兒的活動表現及班級整體完成情況，從而調整活動強度和次數，或者將這些數據作為下一節課備課的診斷性評價數據，合理布局教學活動，實現精準教學。

例如，結束“大自然的魅力”這一單元的體育教學活動之后，教師就可以依據幼兒在四個主題中的具體表現完成整體評價及個體評價。整體評價聚焦智能平臺中給出的綜合評估數據，了解全班幼兒在“跑”這一方面體能素養的發展情況，結合前面的體能數據完成縱向分析。個體評價則聚焦每一名幼兒在四個主題中的活動數據，了解他們四散跑、快速跑、往返跑、追逐跑及躲閃跑的各項數據。比如，從四散跑中分析幼兒的方向感，從往返跑中分析幼兒的肢體協調力，從追逐跑中分析幼兒的即時判斷力，從躲閃跑中分析幼兒的敏捷性。依據四個主題，橫向對比幼兒的體能發展情況，為后續家校之間的合作提供完整的數據支撐。

（五）利用AI體能系統促進家園共育

教師利用AI體能系統促進家園共育，搭建全景式、立體式、多維交互式教育平臺，突破原有幼兒園體育的“圍墻”，打破傳統體育教學中對外資源接收“封閉性”的特點，積極實現幼兒園內外的有機串聯及協同，帶領幼兒開展多元化的體育運動實踐，持續深化幼兒的體能素養。

例如，在結束“大自然的魅力”這一單元的體育教學活動后，教師便可以根據評價報告及生成的課程數據，將幼兒的AI游戲活動課堂可視化，并推送給家長。家長借助AI體能系統的“家長端”觀看孩子各項體能的發展情況，了解孩子在本單元體育活動結束之后的體測數據。而后與教師進行線上互動，教師結合數據報告為家長提供日常體能補強計劃。比如，有的幼兒敏捷性不夠，那么家長在生活中可以帶領孩子參與“親子籃球”活動，以球的多樣變化鍛煉孩子的敏捷性，實現各項肢體的協調發展。有的幼兒方向感不是很強，那么家長可以利用周末時間帶領孩子逛一逛大型超市，先在超市入口處拍攝超市的布局圖片，再給孩子布置任務，如走到某某區買某某東西，以訓練孩子的方向感。這種富有生活氣息的親子互動模式既能夠有效彌補幼兒的短板，又能在各種訓練中持續增強幼兒體能，提升課內體育教學的效力。

四、結語

綜上所述，在人工智能技術飛速發展的當下，推進教育智能化、科學化已經成為主要趨勢。在幼兒園體育課程開展中，教師要利用AI體能系統，發揮其優勢，實現高質量的體育課程教學。因而，教師要充分了解這一系統的功能，從意識理念層面明晰這一系統運用的必要性，實施高質量的體育課程教學，讓幼兒的體能得到高效鍛煉。

注：本文系福建省教育科學“十四五”規劃2022年度課題“AI體能系統在幼兒園體育課程有效運用的實踐研究”（課題批準號：FJJKXQ22-005）的研究成果。