人工智能背景下體育教育空間的實(shí)踐與價(jià)值

摘要：隨著科技的飛速發(fā)展，人工智能為體育教育空間的發(fā)展搭建了一個(gè)廣闊的平臺(tái)。人工智能體育教育空間具有優(yōu)化學(xué)生認(rèn)知，增強(qiáng)學(xué)生體驗(yàn)感，培養(yǎng)學(xué)生能力，促進(jìn)學(xué)校管理體系改革等價(jià)值。同時(shí)，人工智能與體育教育空間實(shí)踐的結(jié)合，應(yīng)當(dāng)注重資源的運(yùn)用及分配，尊重學(xué)生體驗(yàn)及其主體地位，在創(chuàng)新的同時(shí)，避免依賴思想的產(chǎn)生，造成與運(yùn)用目標(biāo)產(chǎn)生分歧的現(xiàn)實(shí)后果。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)字化是推動(dòng)教育轉(zhuǎn)型與發(fā)展的重要途徑，高質(zhì)量的數(shù)字化教育能夠有效實(shí)現(xiàn)教育的現(xiàn)代化目標(biāo)。隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步與科技的發(fā)展，人工智能逐步滲透到人們生活的各個(gè)角落，教育領(lǐng)域與人工智能的結(jié)合，更是為教育領(lǐng)域帶來了前所未有的影響與改變，體育教育空間作為其中之一，也受其影響進(jìn)入了轉(zhuǎn)型與發(fā)展的行列。人工智能是通過了解智能的實(shí)質(zhì)，并產(chǎn)生一種新的與人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，主要研究領(lǐng)域包括機(jī)器人、語言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語言處理、專家系統(tǒng)、數(shù)據(jù)科學(xué)和AI等，應(yīng)用的細(xì)分領(lǐng)域包括了智能機(jī)器人、虛擬個(gè)人助理、實(shí)時(shí)語音翻譯、視覺自動(dòng)識(shí)別、推薦引擎等方面。1、人工智能背景下的體育教育空間傳統(tǒng)意義上的教育空間，即指滿足教育需求的外在條件。教育空間是物質(zhì)空間與人的教育活動(dòng)共同構(gòu)成的特定空間，具有地理、文化、社會(huì)等屬性。體育教育空間是教育空間在體育領(lǐng)域的表現(xiàn)，從空間的地理、文化、社會(huì)等屬性出發(fā)進(jìn)行研究，能讓人們更為深入地了解體育教育對(duì)個(gè)體以及社會(huì)的影響，更進(jìn)一步地推動(dòng)體育教育領(lǐng)域的發(fā)展與創(chuàng)新。人工智能技術(shù)與體育教育空間的結(jié)合，打破了體育教育空間的“界限”。第一，打破了師生固有關(guān)系的界限。在體育教育空間中，教育學(xué)習(xí)活動(dòng)從最開始的以教師為學(xué)習(xí)中心轉(zhuǎn)向以學(xué)生為中心，又逐步地轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)習(xí)為中心，通過人工智能的加入，學(xué)生的中心地位得到了鞏固，學(xué)生可以進(jìn)行個(gè)性化的學(xué)習(xí)，完成自適應(yīng)教育。第二，打破了時(shí)間及空間的局限性。人工智能技術(shù)在教育領(lǐng)域的推行，讓學(xué)生進(jìn)行跨時(shí)區(qū)和遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)、完成實(shí)時(shí)反饋。第三，打破了體育教育空間資源的有限性。人工智能可以準(zhǔn)確地分析學(xué)生數(shù)據(jù)，并提供最適合學(xué)生的資源，滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。即使在常規(guī)的體育教學(xué)過程中，也會(huì)存在場(chǎng)地、設(shè)施設(shè)備不足的問題，智能技術(shù)的應(yīng)用也很好地解決了這一問題，這使得學(xué)生學(xué)習(xí)更為高效，優(yōu)化了教育資源，完成教育資源的合理配置。第四，人工智能打破了體育教育空間管理的界限，使其治理走向了多元共治，促進(jìn)了治理決策的科學(xué)化。2、人工智能時(shí)代體育教育空間的價(jià)值意義2.1、塑造學(xué)生的體育認(rèn)知，連接體育認(rèn)知與實(shí)踐第一，人工智能背景下的體育教育空間能夠借助網(wǎng)絡(luò)媒體，數(shù)據(jù)分析，虛擬仿真等技術(shù)，重構(gòu)體育教育空間。人工智能的運(yùn)用更新了教育資源，使教育資源更加豐富，更個(gè)性化，能夠有針對(duì)性地為學(xué)生的體育學(xué)習(xí)提供資料以及學(xué)習(xí)規(guī)劃，使其進(jìn)一步地理解知識(shí)內(nèi)容。人工智能與體育教育空間的融合，有效打破時(shí)間、空間、學(xué)科之間的界限，使學(xué)生可以不受其限制地學(xué)習(xí)體育知識(shí)，掌握體育技能。體育教育空間不再局限于人們普遍認(rèn)為的學(xué)校教育空間，而是使社會(huì)、家庭、學(xué)校更加緊密地結(jié)合。打破了狹義的“體育教學(xué)旨在于培養(yǎng)學(xué)生的運(yùn)動(dòng)技能技巧，保持身體健康發(fā)展”這一觀念，多學(xué)科的交叉融合，為體育教育空間注入了新的力量。人工智能時(shí)代背景下的體育教育空間能夠幫助學(xué)生更高效地學(xué)習(xí)體育知識(shí)、運(yùn)動(dòng)技能，并不斷將浮于紙上的知識(shí)與學(xué)生的運(yùn)動(dòng)實(shí)踐相結(jié)合，以學(xué)生的實(shí)際活動(dòng)造就真正意義上的“學(xué)會(huì)”。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的模擬與人類的多種感官相結(jié)合，使用交互設(shè)備來模擬環(huán)境，使學(xué)生能在虛擬的空間中完成體育實(shí)驗(yàn)（包括體育運(yùn)動(dòng)對(duì)生理、心理、身體等方面的影響），體育學(xué)習(xí)與訓(xùn)練（包括運(yùn)動(dòng)技能和理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，身體素質(zhì)、心理素質(zhì)、技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)的訓(xùn)練等），場(chǎng)景模擬（包括學(xué)習(xí)場(chǎng)景、比賽場(chǎng)景、訓(xùn)練場(chǎng)景等）等活動(dòng)。2.2、增強(qiáng)學(xué)生體育學(xué)習(xí)體驗(yàn)，積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)首先，人工智能體育教育空間跨過了時(shí)間的鴻溝，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)由“觀片面”向“觀全貌”轉(zhuǎn)變。人工智能時(shí)代的到來，使體育教育空間打破了時(shí)間的桎梏，在體育教育空間的過去、現(xiàn)在、未來時(shí)間層面建立了連接。在體育活動(dòng)發(fā)展史、體育發(fā)展歷史、運(yùn)動(dòng)生理研究進(jìn)程等方面的學(xué)習(xí)中，教師可以利用多媒體進(jìn)行在線檔案和資源的查詢，互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字化技術(shù)使文獻(xiàn)、檔案資料更容易被訪問，通過對(duì)文件、照片、音頻和視頻的瀏覽，學(xué)生可以自主探索體育的發(fā)展歷史。其次，人工智能時(shí)代的體育教育空間打破了地域的空間限制，促進(jìn)了體育教育資源公平分配的實(shí)現(xiàn)，讓學(xué)生擺脫現(xiàn)實(shí)體育教育所面臨的困境，切身地進(jìn)行體育學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與主觀能動(dòng)性方面具有重要意義。人工智能時(shí)代下的體育教育空間改變了教育資源分配不均的局面。通過跨越地域的在線教育平臺(tái)實(shí)現(xiàn)教育的無限制。不論學(xué)生身處何時(shí)何地，只要有網(wǎng)絡(luò)連接，就可以通過在線教育平臺(tái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)不同學(xué)校之間、不同省份之間、不同國家之間的教育交流，這大大擴(kuò)展了學(xué)習(xí)的范圍，使得教育資源能夠跨地域傳播。2.3、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、體育精神在人工智能背景下的體育教育空間中，產(chǎn)生了新的關(guān)注點(diǎn)，即學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新能力在體育學(xué)習(xí)、提高競技水平、獲取競爭優(yōu)勢(shì)、傷病預(yù)防與康復(fù)等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。人工智能，數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的運(yùn)用起到了輔助作用，學(xué)生能夠更快，更精確地完成體育學(xué)習(xí)，為個(gè)人的體育發(fā)展做鋪墊。體育的技術(shù)與戰(zhàn)術(shù)并非一成不變的，運(yùn)用虛擬技術(shù)進(jìn)行技戰(zhàn)術(shù)模擬訓(xùn)練時(shí)，不但提高了學(xué)生理論與實(shí)踐相結(jié)合的能力，也可能催生新的運(yùn)動(dòng)技巧，技戰(zhàn)術(shù)的出現(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，增強(qiáng)學(xué)生的個(gè)人特色。體育精神是一種價(jià)值觀與態(tài)度，通過體育活動(dòng)的進(jìn)行，讓學(xué)生學(xué)會(huì)遵守規(guī)則規(guī)定，公平競爭。體育教育空間在培養(yǎng)體育精神方面起到了一定作用，但由于其本身的限制性，導(dǎo)致了體育教育認(rèn)知偏差，虛假體育現(xiàn)象，教育資源不足，教育評(píng)價(jià)體系出現(xiàn)偏差等問題。人工智能時(shí)代的體育教育空間使解決此類問題成為可能，例如，虛擬教師的出現(xiàn)，解決了體育教師資源缺乏的問題，讓更多的人擁有了受教育的機(jī)會(huì)。2.4、推進(jìn)學(xué)校管理體系改革體育教育空間中的學(xué)校治理體系，面臨著各式各樣的問題。權(quán)力過于集中，決策權(quán)力多集中于校長或其他領(lǐng)導(dǎo)層面，學(xué)生，教師參與治理的程度較低，導(dǎo)致決策缺乏多元性以及公正性。利益驅(qū)動(dòng)型的關(guān)系和不當(dāng)?shù)墓芾砀深A(yù)，學(xué)校的管理工作實(shí)際上涉及各種利益關(guān)系，可能存在內(nèi)部人員以及外部集團(tuán)利益，個(gè)人不當(dāng)干預(yù)的影響，監(jiān)察體制的不完善，使得管理體制出現(xiàn)問題。人工智能時(shí)代的體育教育空間，使學(xué)校治理體系由一元治理走向了多元共治的局面，決策走向科學(xué)化，管理模式走向動(dòng)態(tài)化。人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用，能夠充分收集各方對(duì)于學(xué)校決策、學(xué)校管理等治理方面的意見，提高科學(xué)管理的科學(xué)性，同時(shí)完善了監(jiān)管制度，推進(jìn)學(xué)校治理體系的變革。3、人工智能時(shí)代體育教育空間的實(shí)踐超越3.1、充分利用各類資源，塑造體育認(rèn)知，聯(lián)系勞動(dòng)實(shí)踐人工智能時(shí)代的體育教育空間擁有多樣豐富的資源供給，創(chuàng)新了教育資源的供給方式，填補(bǔ)了資源不足的空缺，優(yōu)化了體育教育的資源配置，輔助創(chuàng)造體育教育公平生態(tài)。基于大數(shù)據(jù)技術(shù)與人工智能的在線課程和學(xué)習(xí)平臺(tái)，提供了高質(zhì)量的教育資源給學(xué)生和教師，例如慕課，超星爾雅等平臺(tái)上線了各個(gè)名校名師的課程，實(shí)現(xiàn)了跨校區(qū)的教學(xué)交流，讓學(xué)生能平等享受優(yōu)質(zhì)教育資源，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)體育知識(shí)和技能。數(shù)據(jù)分析和智能輔助訓(xùn)練系統(tǒng)的使用，提供了學(xué)習(xí)者準(zhǔn)確的表現(xiàn)分析，訓(xùn)練建議。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)創(chuàng)造出生動(dòng)的體育教學(xué)、訓(xùn)練、比賽、實(shí)驗(yàn)等場(chǎng)景，與交互設(shè)備的結(jié)合讓學(xué)生身臨其境地進(jìn)行互動(dòng)學(xué)習(xí)。人工智能時(shí)代的體育教育空間，促成了學(xué)校體育資源的合理分配，不但為學(xué)生提供了豐富的體育學(xué)習(xí)資源，而且讓這些資源能夠根據(jù)學(xué)生的個(gè)人特點(diǎn)、個(gè)人偏好完成分配，更好地塑造學(xué)生體育認(rèn)知，優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，給學(xué)生一種全新的感知體驗(yàn)。值得注意的是，人工智能時(shí)代的體育教育空間更能提升學(xué)生的認(rèn)知水平，基于認(rèn)知基礎(chǔ)完成體育教育資源的供給。它根據(jù)學(xué)生的能力、興趣和學(xué)習(xí)風(fēng)格所提供的個(gè)性化教學(xué)內(nèi)容，通過對(duì)學(xué)生的身體情況，體育數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出學(xué)生的體育學(xué)習(xí)進(jìn)度和理解能力，調(diào)整學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度與深度，以確保每個(gè)學(xué)生能夠在自己的學(xué)習(xí)水平基礎(chǔ)上進(jìn)行學(xué)習(xí)。3.2、增強(qiáng)體驗(yàn)感，發(fā)掘?qū)W生特點(diǎn)，完成教育目標(biāo)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)需要基于學(xué)生的認(rèn)知水平，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)其主動(dòng)性。在體育的學(xué)習(xí)過程中，并非只是基于學(xué)生的視覺感官形成表象，而是通過身體的運(yùn)動(dòng)體驗(yàn)其中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，依靠身體活動(dòng)來完成認(rèn)知的過程。具身認(rèn)知理論認(rèn)為身體在塑造人類認(rèn)知的過程中起著重要作用，強(qiáng)調(diào)認(rèn)知是身體及活動(dòng)方式所塑造的，關(guān)注認(rèn)知主體以及其身體行動(dòng)與具體情境之間的耦合過程。這一理論顯示出了身體體驗(yàn)在認(rèn)知過程中的重要性。人工智能體育教育空間使身體體驗(yàn)與環(huán)境事物感受的連接更加直接，在增強(qiáng)學(xué)生體驗(yàn)感的同時(shí)，具有更強(qiáng)的自主選擇性和主動(dòng)探究性。在人工智能體育教育空間中，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)等構(gòu)建的虛擬體育教學(xué)環(huán)境，以及頭戴顯示器、手柄控制器、運(yùn)動(dòng)平臺(tái)等交互設(shè)備的使用，增強(qiáng)了學(xué)生在體育教育空間中身體運(yùn)動(dòng)的感受，最大限度地保證學(xué)生的安全。在人工智能體育教育空間所構(gòu)建的“虛擬性、沉浸式、交互性、想象化”的教學(xué)環(huán)境中，教學(xué)場(chǎng)景的單一化被打破，不再局限于現(xiàn)實(shí)場(chǎng)地，學(xué)生的求知欲被激發(fā)，促使學(xué)生真正動(dòng)起來。例如，在籃球三步上籃的教學(xué)中，在人工智能體育教育空間中，提供了三步上籃的動(dòng)作視頻，展示正確的動(dòng)作技巧與步驟，且為每個(gè)步驟提供詳細(xì)說明，解釋每一個(gè)動(dòng)作的關(guān)鍵點(diǎn)，包括站位、運(yùn)球、出手動(dòng)作等，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，以交互設(shè)備為媒介，學(xué)生可以模仿、練習(xí)動(dòng)作。與限制條件下的學(xué)習(xí)不同，學(xué)生能夠感受到肌肉被喚醒，有觸球跑動(dòng)的實(shí)際感受。但體育教育空間在增強(qiáng)學(xué)生體驗(yàn)感方面并不止于身體的體驗(yàn)。學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)需要注重技能發(fā)展、身體健康、情感體驗(yàn)和社交互動(dòng)等多個(gè)方面。在人工智能體育教育空間中，學(xué)生能夠明確自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)，例如學(xué)習(xí)提高某項(xiàng)運(yùn)動(dòng)技能，增強(qiáng)體能或參與比賽，這些目標(biāo)能夠幫助學(xué)生找到學(xué)習(xí)方向。安全性和健康是至關(guān)重要的。合適的裝備與場(chǎng)地，正確地進(jìn)行體育活動(dòng)，有助于學(xué)生減少受傷的風(fēng)險(xiǎn)。虛擬環(huán)境提供的模擬訓(xùn)練環(huán)境，減少了學(xué)生在真實(shí)情境中受傷的風(fēng)險(xiǎn)，運(yùn)動(dòng)捕捉系統(tǒng)的動(dòng)作分析，有助于防止錯(cuò)誤動(dòng)作、技術(shù)的發(fā)生執(zhí)行，減少了因動(dòng)作錯(cuò)誤產(chǎn)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)，智能監(jiān)測(cè)設(shè)備監(jiān)測(cè)呼吸頻率、心率、體溫等生理數(shù)據(jù)，預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷。人工智能時(shí)代的體育教育空間削弱了體育教育的功利性，將體育教育的中心逐步從重成績轉(zhuǎn)移到了重學(xué)生。人工智能的利用，提高了體育教師的綜合能力，轉(zhuǎn)變了體育教師的教學(xué)方式。人工智能體育教育空間有效轉(zhuǎn)變“一刀切”的教學(xué)方式，更加突出學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位。教師在體育教育空間中扮演著重要的角色，他們需要具備專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能、教學(xué)策略，能夠有效地傳授技能，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與激情，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，通過對(duì)人工智能的學(xué)習(xí)與應(yīng)用，提高教師自身的綜合素質(zhì)。體育教師能夠運(yùn)用傳感器和智能設(shè)備來收集學(xué)生在體育課上的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，基于加速度計(jì)、陀螺儀和心率傳感器的智能設(shè)備能夠跟蹤步數(shù)、距離、卡路里消耗、心率等數(shù)據(jù)，記錄運(yùn)動(dòng)次數(shù)、速度和技能水平，測(cè)量呼吸率、姿勢(shì)、肌肉活動(dòng)等運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。利用人工智能算法分析這些數(shù)據(jù)，以此為每個(gè)學(xué)生提供個(gè)性化的運(yùn)動(dòng)建議與評(píng)估，基于學(xué)生的表現(xiàn)，教師可以更好地了解學(xué)生的實(shí)際情況，針對(duì)不同的學(xué)生提供個(gè)性化鍛煉建議，使體育教育更有針對(duì)性。人工智能時(shí)代的體育教育空間，加強(qiáng)了教師與社會(huì)、家庭的聯(lián)系，三者相連為學(xué)生構(gòu)建了一個(gè)專有的體育學(xué)習(xí)平臺(tái)。社會(huì)與家庭對(duì)體育的關(guān)注在學(xué)生體育發(fā)展層面具有重要意義。兩者都在一定程度上影響著學(xué)生的身體健康、心理健康、職業(yè)發(fā)展與體育倫理與價(jià)值觀的建立。但是由于價(jià)值觀與教育理念差異，資源分配不均，溝通與合作障礙，時(shí)間精力限制等困難，三者往往都是分隔開的，難