河南省教育科学规划课题：2023YB0619智能穿戴设备赋能郑州市初中体育教学质量提升研究

前言：近年来，我国对于体育教育的重视程度不断增大，2019年8月10日国务院办公厅印发了《体育强国建设纲要》这一重要文件，着重强调了学校体育教育对于国家发展的重要意义。2020年9月，国家体育总局、教育部联合印发《关于深化体教融合 促进青少年健康发展的意见》这一文件，着重强调了深化体教融合的重要意义。同时，国家也在大力强调教育与信息化技术的融合，在体育教育领域，便携的智能穿戴设备能够为学生体育训练提供一定技术支持，其主要代表包括手环、臂表等产品，本文通过调查问卷、案例分析、对比分析、文献资料整理等方法对智能穿戴设备在郑州市初中体育教学质量提升领域的应用情况进行了深入分析。

1.智能穿戴设备在郑州市初中体育教学中的具体应用

智能穿戴设备在郑州市初中阶段体育教学中的应用场景较为狭窄，其具体内容如下：（1）智能穿戴设备基本类型。在郑州市初中阶段体育教学中，智能穿戴设备的类型主要包括臂表、手表两个基本类型，能够实现对学生身体数据、运动状态、生理状态的实时监控，进而为教师制定个性化教学方针提供更加精准的数据支持^[1]。（2）智能穿戴设备应用场景。在郑州市初中阶段体育教学中，智能穿戴设备的应用场景主要集中在体育成绩测试、体育课堂目标达成有效评价、学生健康管理、运动员个性化训练、场地器材使用、终身体育思维养成等方面，其应用场景相当广泛^[2]。

2.基于比较分析法智能穿戴设备应用效果研究与分析

2.1案例概述

以郑州市X初中为例，取初中八年级平的行班4个班级，即1班、2班、5班、6班作为研究对象，其目的在于判断智能穿戴设备在体育课堂训练方面的具体效果^[3]。其中1班、5班为参照班，班级人数为100人，按照常规体育教学手段进行体育教学以及训练；2班、6班为试验班，班级人数为100人，将智能穿戴设备应用于其体育课堂教学中，根据智能穿戴设备采集的数据进行分析进行训练。4个班级本学期授课内容相同，学时相同，评价方式相同，1班2班执教教师为同一人，5班6班执教老师为同一人，两位教师常年从事初中体育教学，教学经验丰富，且在实验前代表学校参加过上级单位开展的智能穿戴设备体育教育应用培训^[4]。

2.2试验策略

为了提升研究精准度，笔者仅对MT-Sport智能设备这一智能穿戴设备，在体育课目标达成领域的应用情况进行深入分析与研究^[5]。

这四个班每周的体育课节数为3节，本文对4个班级12周36节体育课的教学情况进行深入研究分析。12周36节体育课的内容包括800米跑、1000米跑、50米跑素质类教学内容，还包括篮球、跳绳技能类体育教学内容。

从整体角度看，初中体育教学总体可以分为素质类项目和技能类项目 ^[6]。为了实现比较分析，教师在2班、6班所有课程中均应用了智能穿戴设备，而1班、5班仍旧采取教学模式，为了保证公平性，除了智能穿戴设备以及相对应的配套教学手段以外，两个班级所教授的体育教学内容相同，评价方式相同。

在素质类项目中。1班、5班采取传统的集体热身训练、体能训练的方式进行，2班、6班通过智能手表这一智能穿戴设备对学生在训练过程中的基本数据，包括心率、体温、肺活量、血糖、血压等指标进行记录，并通过特定软件，在本次研究中特指动量科技MT-Sports，为学生设定针对性的训练计划，具有更强的针对性，教师根据特定程序对学生运动量、运动强度完成情况进行监测。与传统的集体训练模式相比，这种基于智能穿戴设备、数据分析的训练计划具有更强的科学性^[7]。

在球类课程项目中。1班、5班采取传统的集体教学方式，2班、6班采取传统教学、智能穿戴设备相结合的方式，在篮球运球训练中智能穿佩戴了智能手表，通过特定软件能够对学生的手腕与手臂摆动情况、心率、血压、肺活量等参数进行计算，综合判断学生是否达到了一定的训练强度。

在跳绳运动中。1班、5班采取传统的集体教学方式，2班、6班采取传统教学、智能穿戴设备相结合的方式，在智能手表中安装了跳绳课程教学软件，通过图像、振动等方式协助教师进行跳绳学习，能够在一定程度上提升姿势的标准型以及学习效率^[8]。

2.3结果分析

通过对2班、6班智能穿戴设备在体育教学中的应用进行实验分析，可以获取以下实验结果。

在素质类体能教学中。在12周节36次体育课结束后，教师对四个班级的学生进行了集中测试，均以男1000m、女800m为测试内容，对四个班级的平均成绩进行了测算，具体数据如表1所示。根据这一数据内容可知，与1班、 5班相比，2班、6班在素质类项目方面得到更明显的提升，训练效果更好，智能穿戴设备的应用能够在一定程度上提升了学生800米、1000米成绩。

表1 试验前后身体素质体能对比

在技能类体育教学中。以篮球作为测试项目，此项目通常可以以跑动速度、投篮的准确度等进行综合评定，平均成绩如表2所示。根据这一数据内容可知，1班、5班学生篮球技能成绩也有提升，投篮准确度提高了；2班、6班的篮球跑动速度明显提升，投篮准确度也得到提高。智能穿戴设备的应用能够在一定程度对提升学生运球速度方面有明显效果。

表2 试验前后篮球成绩对比

在跳绳项目教学中。采用一分钟记时记录跳绳次数测试进行评价，用跳绳专项计数器进行计数。每班跳绳平均数如表3所示。根据这一数据内容可知，与1班、5班相比，2班、6班在跳绳成绩方面速度更快，成绩好些。智能穿戴设备的有效应用能够在一定程度上提升学生一分钟跳绳数量。

表3 试验前后跳绳成绩对比

3.基于问卷调查与访谈法的智能穿戴设备应用效果分析

3.1基于问卷调查与访谈法的研究方法

为了进一步确认智能穿戴设备在初中学生体育教学中的实际效果，笔者以上述实验中的1班、2班、5班、6班学生以及体育教师为研究对象，对其进行问卷调查，同时为了补充研究，还对郑州市部分中学体教师进行了访谈，了解智能穿戴设备的应用情况做了详细的了解，其中省实验、七中、九中、一中、四十七中等学有的已经应用到体育特长生训练和体育课堂中，并对学生的训练有数据的统计，通过数据分析并给学生指定针对性地训练计划。

问卷调查的主要方向集中在对于智能穿戴设备的主观态度、对于智能穿戴设备应用效果的主观态度、智能穿戴设备对于学生体育教学积极性的影响、普通班级学生对于智能穿戴设备应用的态度等。

访谈法的主要对象是教师，其目的在于取得教师对于智能穿戴设备的优劣势分析、智能穿戴设备发展建议等^[9]。

3.2结果分析

通过问卷调查、访谈法主要能够获取以下几点重要结论：（1）2班、6班学生对于智能穿戴设备在初中学生体育教学中的态度。整体呈现积极、赞同的态度，同时认为智能穿戴设备确实能够在提升体育教学效果方面发挥特定作用。（2）1班、5班学生对于智能穿戴设备在初中学生体育教学中的态度。整体呈现赞同、渴望的态度，同时认为智能穿戴设备确实能够在提升体育教学效果方面发挥特定作用。（3）教师对于智能穿戴设备在初中学生体育教学中的态度。整体呈现赞同、积极的态度，并认为智能穿戴设备需要结合特定教学手段才能在体育教学中发挥积极作用。（4）参与体育锻炼的积极性。与1班、5班相比，2班、6班学生明显产生了对于体育训练的兴趣，部分学生愿意在课余时间利用智能穿戴设备进行体育锻炼。（5）在智能穿戴设备适用范围方面。通过对教师进行访谈可知，大多数体育教师并不认为智能穿戴设备能够在所有体育训练中发挥出相当突出的作用与效果。

4.结论与建议

本文结合实际学校体育教育现状，分别采用比较分析法、问卷调查法、访谈法进行了研究，并取得了一定研究结论，具体包括：（1）智能穿戴设备在初中体育教育中的应用范围具有一定的局限性。（2）智能穿戴设备能够在一定程度上提升初中阶段学生的体育成绩，但提升幅度较为有限。（3）智能穿戴设备能够提升学生对于参与体育训练的积极性。（4）智能穿戴设备需要结合特定手段才能发挥出较为突出的效果，对于教师综合素质要求相对较高。

结合上述内容，提出以下几点意见与建议：（1）学校应当购进更多的智能穿戴设备，在实验班取得教学经验之后，在整个学校体育教学中全面应用智能穿戴设备。（2）学校应当着重提升体育教师的综合素养，使其能够掌握智能穿戴设备在体育教学中的应用策略。（3）学校应当重视对智能穿戴设备收集信息的分析，建立相对应的数据分析系统，对学生的健康状态、擅长项目等内容进行综合分析，在保证学生身体健康、选拔优秀运动方面提供数据支持。

参考文献：

[1]孙建刚.基于可穿戴设备的初中体育课测评体系构建与应用研究[D].上海体育学院,2020.

[2]祁敬云.智能运动设备对青少年体育运动影响状况分析[J]. 文体用品与科技,2022,(20):196-198.

[3] 董诗阳.中小学生校内体育锻炼数据的应用研究[D].西南大学,2018.

[4]谢标祎. 客观功效·现实问题·国内对策：人工智能在足球运动领域应用的研究[D].江西师范大学,2022.

[5]纪泽龙.人工智能在校园足球中的应用场景研究[D].首都体育学院,2022.

[6]孙金鑫.青少年篮球运动技能等级测试中智能化测试设备的研发及实验研究[D].上海体育学院,2021.

[7] 佘如辰.“互联网+”背景下智能可穿戴设备 在学校体育教学中的应用潜力探析[J] 湖南师范大学体育学院,2020

[8]李承昊.初中男生体育教学中心率监测的效果研究[D].南京师范大学,2021.

[9]周燕欣.广州市青年健身群体对智能健身设备使用情况的调查研究[D].山西师范大学,2021.

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