人工智能背景下体育教育空间的实践与价值

摘要：随着科技的飞速发展，人工智能为体育教育空间的发展搭建了一个广阔的平台。人工智能体育教育空间具有优化学生认知，增强学生体验感，培养学生能力，促进学校管理体系改革等价值。同时，人工智能与体育教育空间实践的结合，应当注重资源的运用及分配，尊重学生体验及其主体地位，在创新的同时，避免依赖思想的产生，造成与运用目标产生分歧的现实后果。在大数据时代，数字化是推动教育转型与发展的重要途径，高质量的数字化教育能够有效实现教育的现代化目标。随着时代的不断进步与科技的发展，人工智能逐步渗透到人们生活的各个角落，教育领域与人工智能的结合，更是为教育领域带来了前所未有的影响与改变，体育教育空间作为其中之一，也受其影响进入了转型与发展的行列。人工智能是通过了解智能的实质，并产生一种新的与人类智能相似的方式做出反应的智能机器，主要研究领域包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理、专家系统、数据科学和AI等，应用的细分领域包括了智能机器人、虚拟个人助理、实时语音翻译、视觉自动识别、推荐引擎等方面。1、人工智能背景下的体育教育空间传统意义上的教育空间，即指满足教育需求的外在条件。教育空间是物质空间与人的教育活动共同构成的特定空间，具有地理、文化、社会等属性。体育教育空间是教育空间在体育领域的表现，从空间的地理、文化、社会等属性出发进行研究，能让人们更为深入地了解体育教育对个体以及社会的影响，更进一步地推动体育教育领域的发展与创新。人工智能技术与体育教育空间的结合，打破了体育教育空间的“界限”。第一，打破了师生固有关系的界限。在体育教育空间中，教育学习活动从最开始的以教师为学习中心转向以学生为中心，又逐步地转变为以学习为中心，通过人工智能的加入，学生的中心地位得到了巩固，学生可以进行个性化的学习，完成自适应教育。第二，打破了时间及空间的局限性。人工智能技术在教育领域的推行，让学生进行跨时区和远程学习、完成实时反馈。第三，打破了体育教育空间资源的有限性。人工智能可以准确地分析学生数据，并提供最适合学生的资源，满足学生的学习需要。即使在常规的体育教学过程中，也会存在场地、设施设备不足的问题，智能技术的应用也很好地解决了这一问题，这使得学生学习更为高效，优化了教育资源，完成教育资源的合理配置。第四，人工智能打破了体育教育空间管理的界限，使其治理走向了多元共治，促进了治理决策的科学化。2、人工智能时代体育教育空间的价值意义2.1、塑造学生的体育认知，连接体育认知与实践第一，人工智能背景下的体育教育空间能够借助网络媒体，数据分析，虚拟仿真等技术，重构体育教育空间。人工智能的运用更新了教育资源，使教育资源更加丰富，更个性化，能够有针对性地为学生的体育学习提供资料以及学习规划，使其进一步地理解知识内容。人工智能与体育教育空间的融合，有效打破时间、空间、学科之间的界限，使学生可以不受其限制地学习体育知识，掌握体育技能。体育教育空间不再局限于人们普遍认为的学校教育空间，而是使社会、家庭、学校更加紧密地结合。打破了狭义的“体育教学旨在于培养学生的运动技能技巧，保持身体健康发展”这一观念，多学科的交叉融合，为体育教育空间注入了新的力量。人工智能时代背景下的体育教育空间能够帮助学生更高效地学习体育知识、运动技能，并不断将浮于纸上的知识与学生的运动实践相结合，以学生的实际活动造就真正意义上的“学会”。虚拟现实技术通过计算机技术的模拟与人类的多种感官相结合，使用交互设备来模拟环境，使学生能在虚拟的空间中完成体育实验（包括体育运动对生理、心理、身体等方面的影响），体育学习与训练（包括运动技能和理论知识的学习，身体素质、心理素质、技术、战术的训练等），场景模拟（包括学习场景、比赛场景、训练场景等）等活动。2.2、增强学生体育学习体验，积累实践经验首先，人工智能体育教育空间跨过了时间的鸿沟，促进学生学习由“观片面”向“观全貌”转变。人工智能时代的到来，使体育教育空间打破了时间的桎梏，在体育教育空间的过去、现在、未来时间层面建立了连接。在体育活动发展史、体育发展历史、运动生理研究进程等方面的学习中，教师可以利用多媒体进行在线档案和资源的查询，互联网与数字化技术使文献、档案资料更容易被访问，通过对文件、照片、音频和视频的浏览，学生可以自主探索体育的发展历史。其次，人工智能时代的体育教育空间打破了地域的空间限制，促进了体育教育资源公平分配的实现，让学生摆脱现实体育教育所面临的困境，切身地进行体育学习，增强学习体验感，在激发学生学习兴趣与主观能动性方面具有重要意义。人工智能时代下的体育教育空间改变了教育资源分配不均的局面。通过跨越地域的在线教育平台实现教育的无限制。不论学生身处何时何地，只要有网络连接，就可以通过在线教育平台进行学习，实现不同学校之间、不同省份之间、不同国家之间的教育交流，这大大扩展了学习的范围，使得教育资源能够跨地域传播。2.3、培养学生的创新能力、体育精神在人工智能背景下的体育教育空间中，产生了新的关注点，即学生创新能力的培养。创新能力在体育学习、提高竞技水平、获取竞争优势、伤病预防与康复等方面发挥着关键作用。人工智能，数据分析等技术的运用起到了辅助作用，学生能够更快，更精确地完成体育学习，为个人的体育发展做铺垫。体育的技术与战术并非一成不变的，运用虚拟技术进行技战术模拟训练时，不但提高了学生理论与实践相结合的能力，也可能催生新的运动技巧，技战术的出现，培养学生的创新思维，增强学生的个人特色。体育精神是一种价值观与态度，通过体育活动的进行，让学生学会遵守规则规定，公平竞争。体育教育空间在培养体育精神方面起到了一定作用，但由于其本身的限制性，导致了体育教育认知偏差，虚假体育现象，教育资源不足，教育评价体系出现偏差等问题。人工智能时代的体育教育空间使解决此类问题成为可能，例如，虚拟教师的出现，解决了体育教师资源缺乏的问题，让更多的人拥有了受教育的机会。2.4、推进学校管理体系改革体育教育空间中的学校治理体系，面临着各式各样的问题。权力过于集中，决策权力多集中于校长或其他领导层面，学生，教师参与治理的程度较低，导致决策缺乏多元性以及公正性。利益驱动型的关系和不当的管理干预，学校的管理工作实际上涉及各种利益关系，可能存在内部人员以及外部集团利益，个人不当干预的影响，监察体制的不完善，使得管理体制出现问题。人工智能时代的体育教育空间，使学校治理体系由一元治理走向了多元共治的局面，决策走向科学化，管理模式走向动态化。人工智能技术、大数据技术、互联网技术的运用，能够充分收集各方对于学校决策、学校管理等治理方面的意见，提高科学管理的科学性，同时完善了监管制度，推进学校治理体系的变革。3、人工智能时代体育教育空间的实践超越3.1、充分利用各类资源，塑造体育认知，联系劳动实践人工智能时代的体育教育空间拥有多样丰富的资源供给，创新了教育资源的供给方式，填补了资源不足的空缺，优化了体育教育的资源配置，辅助创造体育教育公平生态。基于大数据技术与人工智能的在线课程和学习平台，提供了高质量的教育资源给学生和教师，例如慕课，超星尔雅等平台上线了各个名校名师的课程，实现了跨校区的教学交流，让学生能平等享受优质教育资源，帮助学生学习体育知识和技能。数据分析和智能辅助训练系统的使用，提供了学习者准确的表现分析，训练建议。虚拟现实技术。增强现实技术创造出生动的体育教学、训练、比赛、实验等场景，与交互设备的结合让学生身临其境地进行互动学习。人工智能时代的体育教育空间，促成了学校体育资源的合理分配，不但为学生提供了丰富的体育学习资源，而且让这些资源能够根据学生的个人特点、个人偏好完成分配，更好地塑造学生体育认知，优化学生的学习方式，给学生一种全新的感知体验。值得注意的是，人工智能时代的体育教育空间更能提升学生的认知水平，基于认知基础完成体育教育资源的供给。它根据学生的能力、兴趣和学习风格所提供的个性化教学内容，通过对学生的身体情况，体育数据进行分析，得出学生的体育学习进度和理解能力，调整学习内容的难度与深度，以确保每个学生能够在自己的学习水平基础上进行学习。3.2、增强体验感，发掘学生特点，完成教育目标增强学生的学习体验需要基于学生的认知水平，培养学习兴趣，调动其主动性。在体育的学习过程中，并非只是基于学生的视觉感官形成表象，而是通过身体的运动体验其中的运动规律，依靠身体活动来完成认知的过程。具身认知理论认为身体在塑造人类认知的过程中起着重要作用，强调认知是身体及活动方式所塑造的，关注认知主体以及其身体行动与具体情境之间的耦合过程。这一理论显示出了身体体验在认知过程中的重要性。人工智能体育教育空间使身体体验与环境事物感受的连接更加直接，在增强学生体验感的同时，具有更强的自主选择性和主动探究性。在人工智能体育教育空间中，基于虚拟现实技术、增强现实技术等构建的虚拟体育教学环境，以及头戴显示器、手柄控制器、运动平台等交互设备的使用，增强了学生在体育教育空间中身体运动的感受，最大限度地保证学生的安全。在人工智能体育教育空间所构建的“虚拟性、沉浸式、交互性、想象化”的教学环境中，教学场景的单一化被打破，不再局限于现实场地，学生的求知欲被激发，促使学生真正动起来。例如，在篮球三步上篮的教学中，在人工智能体育教育空间中，提供了三步上篮的动作视频，展示正确的动作技巧与步骤，且为每个步骤提供详细说明，解释每一个动作的关键点，包括站位、运球、出手动作等，运用虚拟现实技术与增强现实技术，以交互设备为媒介，学生可以模仿、练习动作。与限制条件下的学习不同，学生能够感受到肌肉被唤醒，有触球跑动的实际感受。但体育教育空间在增强学生体验感方面并不止于身体的体验。学生的学习体验需要注重技能发展、身体健康、情感体验和社交互动等多个方面。在人工智能体育教育空间中，学生能够明确自己的学习目标，例如学习提高某项运动技能，增强体能或参与比赛，这些目标能够帮助学生找到学习方向。安全性和健康是至关重要的。合适的装备与场地，正确地进行体育活动，有助于学生减少受伤的风险。虚拟环境提供的模拟训练环境，减少了学生在真实情境中受伤的风险，运动捕捉系统的动作分析，有助于防止错误动作、技术的发生执行，减少了因动作错误产生的潜在风险，智能监测设备监测呼吸频率、心率、体温等生理数据，预防运动损伤。人工智能时代的体育教育空间削弱了体育教育的功利性，将体育教育的中心逐步从重成绩转移到了重学生。人工智能的利用，提高了体育教师的综合能力，转变了体育教师的教学方式。人工智能体育教育空间有效转变“一刀切”的教学方式，更加突出学生的学习主体地位。教师在体育教育空间中扮演着重要的角色，他们需要具备专业知识、专业技能、教学策略，能够有效地传授技能，激发学生的学习兴趣与激情，促进学生的全面发展，通过对人工智能的学习与应用，提高教师自身的综合素质。体育教师能够运用传感器和智能设备来收集学生在体育课上的运动数据，基于加速度计、陀螺仪和心率传感器的智能设备能够跟踪步数、距离、卡路里消耗、心率等数据，记录运动次数、速度和技能水平，测量呼吸率、姿势、肌肉活动等运动数据。利用人工智能算法分析这些数据，以此为每个学生提供个性化的运动建议与评估，基于学生的表现，教师可以更好地了解学生的实际情况，针对不同的学生提供个性化锻炼建议，使体育教育更有针对性。人工智能时代的体育教育空间，加强了教师与社会、家庭的联系，三者相连为学生构建了一个专有的体育学习平台。社会与家庭对体育的关注在学生体育发展层面具有重要意义。两者都在一定程度上影响着学生的身体健康、心理健康、职业发展与体育伦理与价值观的建立。但是由于价值观与教育理念差异，资源分配不均，沟通与合作障碍，时间精力限制等困难，三者往往都是分隔开的，难