AI体能系统与幼儿体育课程结合路径

吴双燕

AI智能技术在促进体育教育领域精准化、高效化开展方面的优势日益凸显，在推进个性化教育、数字化教育、科学化教育方面有着极大的助力作用。国家领导人指出要积极推动人工智能与教育的深度融合，促进教育变革创新，充分发挥人工智能的优势。随着 AI技术的迭代升级，它在不同学段教育领域中的应用价值更为凸显。

“AI体能系统”的研发是基于3—6岁幼儿身心发展的基本规律，借助人工智能、大数据、云后台、智能教具等开展游戏化的渐进式分解体能活动。《3—6岁儿童学习与发展指南》明确指出幼儿阶段是儿童身体发育和机能发展极为迅速的时期，也是形成安全感和乐观态度的重要阶段，在学前阶段科学合理地开展体育活动尤为重要。基于此，本文首先对AI体能系统的概念及特征进行了阐述；其次从当前幼儿体能发展现状及AI体能系统运用的价值等方面分析了AI体能系统与幼儿体育课程结合的必要性；最后探寻了AI体能系统与幼儿体育课程结合的路径，旨在彰显幼儿体能发展在国家体能顶层战略中的重要价值。

一、AI体能系统基本阐释

AI体能体统是AI智能技术拓展运用于体育领域的一项个性化智能教育技术，聚焦学前阶段幼儿身心发展的基本规律，使用人工智能、大数据、云后台、智能教育来开展契合幼儿兴趣爱好的游戏化渐进式分阶体能活动。聚焦小班基础体能训练、中班运用技能提升、大班综合素质强化等阶段性目标实施科学、合理且富有针对性的体能活动教学。

其呈现的智慧交互场景为：幼儿穿戴智能手套碰触机器人——机器人感应采集幼儿活动数据——幼儿课堂结果及时呈现在电脑端——幼儿运动的数据同步到云端——云端系统全过程分析数据——推送可视化幼儿活动报告到教师和家长的手机端。整个过程通过精准采集、反馈、分析幼儿的各项体能数据，并以数据驱动教学、提升幼儿身体素质，有效开启幼儿园体育教学的数字化管理模式，将达成人工智能与传统课程的有机结合，引领幼儿获得综合发展。

二、AI体能系统与幼儿体育课程结合的必要性

（一）幼儿园体育课程教学及幼儿体能现状

1.幼儿体能“外强中干”。

综合分析当下幼儿在体能方面呈现出来的大趋势为“身高长，体质差”的外强中干型，耐力、力量及速度等指标都有所下降。幼儿园更加重视幼儿智力的培养，却忽视了幼儿体能的发展，并不重视多元体育教学活动的开展，使得幼儿的大腿肌肉缺乏运动，身体素质越来越差，心肺功能不足，适应环境的能力较差，换季时感冒、发烧者居多。

2.体能教育呈“双盲”状态。

综合分析当下幼儿体能教育的核心问题为：幼儿园体能教育呈“双盲”状态。一是教师将玩耍等同于体能训练。当下诸多幼儿教师以释放幼儿天性为主实施教育，并且大部分教师对幼儿体能专业知识的认知存在不足，只是将幼儿每天展开的户外游戏、玩大型器械等同于幼儿的有效体能，这样会让幼儿的体能训练缺乏科学、系统的引领。二是幼儿教师将专项训练代替体能训练。大部分教师在实施体能教育时，缺乏对幼儿生理及心理的系统掌握，忽视了幼儿身心发展的基本规律，使得体能锻炼存在不合理之处。

（二）AI体能系统与幼儿体育课程结合的价值

基于幼儿身心发展的基本规律，教师在实施体育课程教学时，应该体现游戏化体能训练过程，AI体能系统便能达到这一目的，符合儿童身心发展的基本特征，能够分阶段实施锻炼，安排科学的课程体系，实施有效的数据测评，满足幼儿日常参与体能锻炼的兴趣，潜移默化地提升其综合素质。

1.有利于实现精准高效的体能教学。

AI体能系统的引入立足3—6岁幼儿生理特點，制定体能课程体系，打造专业化、趣味化、系统化的渐进式分阶体能课程框架。以走、跑、跳、钻爬、投掷、平衡等内容为训练点，开设基于特定主题的特定体能训练活动。教师在开展体能教学时，也将引领幼儿佩戴运动传感器，他们在训练中的表现将借助传感器捕捉到的数据实时上传到体能系统中，教师再借助智能设备对幼儿的体能训练数据进行横向及纵向分析，依据幼儿的表现，推送适合他们个性发展的体能训练项目。这样一来，便能打破传统全班统一进行体能训练的模式，促进幼儿针对性地训练，使幼儿园的体能教学效果大幅提升。

2.有利于激发幼儿体能训练兴趣。

AI体能系统的引入能够充分激发幼儿的体能训练兴趣。教师利用AI体能系统的优势，构建出符合幼儿兴趣发展的游戏情境，为幼儿呈现他们十分喜欢的卡通动漫人物，幼儿也可以与机器人闹闹适时互动，这充分吸引幼儿进行体能锻炼。同时，AI体能系统还能促进幼儿精准、高效、多元互动。通过一系列智能设备，幼儿将能与教师、同伴进行智慧交互，使幼儿与幼儿、幼儿与教师之间的沟通效率更高。并且这种高质量的沟通效率将指引幼儿展开更具有针对性的体能训练，让他们走、跑、跳、钻爬、投掷、平衡的各项技能动作达到规范化的标准。智能设备也能依据幼儿体能锻炼前后所得的数据进行分析，发现幼儿的进步点，实现针对性和富有特色的评价。这种评价将增强幼儿参与体能锻炼的内驱力，他们将全方位激发自信心与能动性，更主动地投入体育课程活动，提升体能素养。

三、AI体能系统与幼儿体育课程结合路径

（一）利用AI体能系统完善体育课程结构

教师利用AI体能系统打造主题式体育课程结构，探索渐进式分阶体能课程框架，让小班、中班、大班幼儿的体能的发展循序渐进，富有导向性与科学性。优质、高效的体育课程结构将推进幼儿展开富有体系的体育实践，且教师的教学目标更清晰，所使用的教学方法也更优质，使幼儿的体能素养在优质完善的课程结构导向下获得有效提升。

对此，教师依据《3—6岁儿童学习与发展指南》、幼儿基本动作发展阶段与规律、幼儿运动与大脑发展的关系、中华传统四季中医保健理论等理论基础研发课程体系，打造以大单元为引领、以主题为统筹，精准对应不同知识点的课程结构体系。比如，针对中班幼儿，教师要以“运动技能提升”这一宏观目标为导向，设计“快乐游戏”“大自然的魅力”“蹦蹦跳跳”“勇敢的力量”等四个单元的内容。每一个单元要设计不同的主题，每一个主题要对应不同的运动技能。比如，针对“大自然的魅力”这一单元，教师便可以设计“蒲公英旅行记”“林中小路”“果子熟了”“森林之王”等主题，所对应的运动技能为“跑”，以展开四散跑、快速跑、往返跑、追逐跑及躲闪跑等活动。如上，教师聚焦“大自然的魅力”这一单元设计了四个主题，每一个主题均可以创设不同的情境，让幼儿身临其境地展开一系列与“跑”相关的锻炼，掌握跑的技能，以达到“运动技能提升”这一目标。

（二）利用AI体能系统优化体育教学过程

教师利用AI体能系统优化体育教学过程，分步实施，持续推进幼儿的体育锻炼，让幼儿有更广阔的锻炼空间。因而，教师要聚焦特定的教学内容，完善教学过程布局，激活幼儿体育锻炼的内驱力。比如，在开展“闯关大挑战”主题活动时，教师就要聚焦这一教学内容，完成教学过程的科学设计。

1.热身活动。热身活动以韵律操为主，教师要利用AI智能设备的无痕采集功能，了解大班幼儿的体能发展情况，合理推送契合幼儿年龄特点及季节特点的韵律操，让幼儿完成富有特色的热身活动，为后续的体育实践奠定基础。

2.情境导入。教师借助故事绘本《小老鼠闯关记》迅速吸引幼儿的注意力，将他们带入即将闯关的情境。幼儿将学习绘本中小老鼠坚持、顽强的毅力，做好充足的心理及情绪准备，参与闯关活动。同时，教师可以借助机器人闹闹与幼儿实时互动，将头像变成“米老鼠”的模样，询问幼儿：“亲爱的小朋友们，做好闯关准备了吗？”引领幼儿主动展开课堂互动。

3.趣味游戏。在参与闯关活动中，幼儿将经历钻爬、跳、跑等一系列活动。教师要为幼儿做好示范引领工作，科学分组，分别完成“钻爬”“跳”“跑”三个关卡。机器人为教师分担计时、计次、判断等工作，让教师快速、精准地了解各小组幼儿的闯关数据。同时，每一名幼儿在参与钻爬、跳、跑等活动时，教师要增加幼儿与机器人交互的机会，让机器人对应幼儿的不同运动数据说出针对性的鼓励话语，激发幼儿的主观能动性。

4.放松与分享。结束闯关活动之后，教师就要借助机器人迅速聚集幼儿，引领他们做放松运动，舒缓肌肉。同时可以让幼儿查阅智能手套中给出的运动数据，了解自己在每一个项目中最突出的表现，并互相分享数据，交流自己钻爬、跳、跑的技巧运用过程及方式，从而发展他们的社交属性。

（三）利用AI体能系统实现灵活体育教学

幼儿教师利用AI体能系统实施灵活体育教学，轻松打造专业有趣的体能课。因而，教师要积极使用AI技术，根据教学需要，运用机器人配备音效和灯效，活跃课堂气氛，运用AI百变道具，依据情节赋予机器人相应的角色，促使幼儿多元互动，更好地为课程教学活动而服务。

例如，在开展“小小护卫队”主题活动时，教师就要依据本课的训练点：走、跑、跳、投掷，合理運用AI体能系统中的各项功能，丰富课程教学活动的设计。这一主题下的体能训练活动有四种玩法，教师根据幼儿的状态灵活地调整并扩展玩法。如在引领幼儿参与“投掷”这一活动时，很多幼儿习惯性地会将跳和投掷两个动作融合在一起，那么教师便可以根据自己所获得的数据结果，将两项动作结合在一起，让幼儿在投掷之前完成一次跳跃，或者一边投掷物体一边跳跃，丰富幼儿的体能训练内容及形式。这样的体育教学因学而定，展现了个性、开放性及灵活性，支撑幼儿在契合自身兴趣特点的体能训练活动中综合发展走、跑、跳、投掷等技能。

（四）利用AI体能系统推进高效优质评价

教师利用AI体能系统推进高效、优质的教学评价，以大数据赋能驱动教学，贯彻“以评定教”“以评促学”的理念。教师借助AI机器人与智能手套的组合，对幼儿运动数据进行全过程采集，这些数据将实时反馈到教师的智能平台教具中。那么教师便可以依据课程教学活动开展情况，切实了解每个幼儿的活动表现及班级整体完成情况，从而调整活动强度和次数，或者将这些数据作为下一节课备课的诊断性评价数据，合理布局教学活动，实现精准教学。

例如，结束“大自然的魅力”这一单元的体育教学活动之后，教师就可以依据幼儿在四个主题中的具体表现完成整体评价及个体评价。整体评价聚焦智能平台中给出的综合评估数据，了解全班幼儿在“跑”这一方面体能素养的发展情况，结合前面的体能数据完成纵向分析。个体评价则聚焦每一名幼儿在四个主题中的活动数据，了解他们四散跑、快速跑、往返跑、追逐跑及躲闪跑的各项数据。比如，从四散跑中分析幼儿的方向感，从往返跑中分析幼儿的肢体协调力，从追逐跑中分析幼儿的即时判断力，从躲闪跑中分析幼儿的敏捷性。依据四个主题，横向对比幼儿的体能发展情况，为后续家校之间的合作提供完整的数据支撑。

（五）利用AI体能系统促进家园共育

教师利用AI体能系统促进家园共育，搭建全景式、立体式、多维交互式教育平台，突破原有幼儿园体育的“围墙”，打破传统体育教学中对外资源接收“封闭性”的特点，积极实现幼儿园内外的有机串联及协同，带领幼儿开展多元化的体育运动实践，持续深化幼儿的体能素养。

例如，在结束“大自然的魅力”这一单元的体育教学活动后，教师便可以根据评价报告及生成的课程数据，将幼儿的AI游戏活动课堂可视化，并推送给家长。家长借助AI体能系统的“家长端”观看孩子各项体能的发展情况，了解孩子在本单元体育活动结束之后的体测数据。而后与教师进行线上互动，教师结合数据报告为家长提供日常体能补强计划。比如，有的幼儿敏捷性不够，那么家长在生活中可以带领孩子参与“亲子篮球”活动，以球的多样变化锻炼孩子的敏捷性，实现各项肢体的协调发展。有的幼儿方向感不是很强，那么家长可以利用周末时间带领孩子逛一逛大型超市，先在超市入口处拍摄超市的布局图片，再给孩子布置任务，如走到某某区买某某东西，以训练孩子的方向感。这种富有生活气息的亲子互动模式既能够有效弥补幼儿的短板，又能在各种训练中持续增强幼儿体能，提升课内体育教学的效力。

四、结语

综上所述，在人工智能技术飞速发展的当下，推进教育智能化、科学化已经成为主要趋势。在幼儿园体育课程开展中，教师要利用AI体能系统，发挥其优势，实现高质量的体育课程教学。因而，教师要充分了解这一系统的功能，从意识理念层面明晰这一系统运用的必要性，实施高质量的体育课程教学，让幼儿的体能得到高效锻炼。

注：本文系福建省教育科学“十四五”规划2022年度课题“AI体能系统在幼儿园体育课程有效运用的实践研究”（课题批准号：FJJKXQ22-005）的研究成果。