借助移动互联网、大数据、人工智能等现代技术，体育教育可以创设全新的教学场景，提供更丰富的运动体验，拓展物理多维的体育新世界；也可以优化学生的学习体验，改变传统的体育教学方式，提供尊重学生不同兴趣和需求的个性化教学设计。
从“有界”到“无界”，拓展物理多维的体育新世界
受学校经费拨款、体育设施、教师资源以及教学安全等因素的影响，学校以往开展体育教学的场所往往局限在学校体育馆和操场。体育课程开设的运动项目也十分有限，主要是球类、田径、体操等传统项目。体育场馆的设计静态、封闭，功能较为单一，缺少交互和反馈功能。以增强现实（AR）、虚拟现实（VR）、混合现实（MR）、3D 技术等为代表的新技术的出现和应用，极大地拓展和创新体育运动场景，打造声、光多感官融合一体的运动体验，为多维立体的“在地、在场、在线”相融合的体育新世界的建构提供了可能。
信息技术可为学生搭建在线虚拟学习场景，创造出许多现实中无法触摸到的、难以实现的教学场景。目前许多学校已与专注研发数字化体育运动产品的科技公司达成深度合作，基于教学需求创设不同的教学情境。例如，南佛罗里达大学（University of south Florida）与 VR 体育训练公司 Sense Arena 合作，学生可使用其开发的全球首个 VR 网球训练平台进行网球训练。学生使用 Meta Quest2 头显和 VR 触觉球拍，触觉球拍可以模仿真实网球拍的重量和手感。该平台内置35 种训练方式，包括人群噪音、干扰、阴影和风等各种球场情境，能够模拟真实场景中的各种突发情形，运动员在此可进行打法练习、技术分析以及比赛模拟等多种形式的训练。数字技术构造的虚拟体育教学空间，进一步提高体育学习的体验感。
除了实现空间的拓展与创新，体育场馆的交互设计也成为亮点，体育场馆不再是静态和孤立的存在，而是能与学习者进行实时互动、即时反馈的运动伙伴。以加拿大科技公司 SAGA 运用 AR 技术和 3D 摄像头推出的Lü Interactive Playground 交互式体育馆项目为例，其初衷是将普通的体育馆变成积极的学习空间，提高学生在体育课上的参与度和协作性，鼓励所有学生在加强体育技能锻炼的同时变得更加积极向上。目前该设计已在加拿大魁北克小学落地，并被全球 30 多地引进。Lü 作为一个智能体育空间，主要由巨大的墙壁投影、3D摄像头以及灯光和音响系统三部分构成，墙壁投影可以在长达 20 英尺、11 英尺高的墙上投射交互式图像，3D摄像头将巨大的墙壁投影转化为触摸屏，可以检测到多个物体的移动和撞击，而灯光和音响系统可以为学生定制不同的打击效果，以实现趣味性反馈。在实际使用时，形状各异的几何图形会投射在体育馆的墙面上来回飘动，学生需要用手中的橡胶球射击特定的图形来得分。与此同时，3D 摄像头会捕捉投射在墙面和地面上的交互影像，通过分析学生们的动作，把射击结果通过声光效果反馈出来。交互式体育馆的出现突破了以往传统体育场馆的运作方式，通过多感官调动将运动、娱乐与社交全方位融合。
个性化与浸润式学习：以人为尺度的体育教学
技术赋能体育教学不仅仅改变体育教学的物理时空，更重要的是借由技术革新推动体育教学观念和育人方式的转变。以“流水线”“机械化”和“训练式”为标签的传统体育教育，逐渐转向尊重学生差异性的个性化教学设计，以及重视情境创设、氛围营造与学生具身认知的浸润式学习，实现向以人为尺度的教学观念的转型。
智能体育系统可以根据学生的身体素质和兴趣需求为学生定制个性化的体育学习计划，并使体育教学过程数字化、可视化、精准化、结构化。目前，许多学校体育课程已将智能个性化体育教学系统引入学生日常体育锻炼。如斯坦福大学体育部使用的 Volt Athletics系统根据学生身体素质、技能和训练目标为其定制训练方案，并根据学生的表现和进步进行调整和修改。其操作方式也十分简单便捷，学生只需要创建一个 Volt Athletics 账户并向其提供必要的健康信息和体测数据，平台就会根据学生的需求和目标量身定制个性化的训练计划（见图 1），学生可以根据自己希望的锻炼强度选择训练计划时长。目前该系统支持 30 种特定的运动和全能运动员选项，涵盖的运动项目有高山滑雪、棒球、篮球、板球、越野跑步、自行车、跳水、曲棍球、足球、高尔夫、马拉松等常见的体育运动项目，供学生自主选择。除此之外，系统内置完整的视频、详细的说明以及教练提示，如同在健身房有一个私人教练全程陪训。该系统还提供训练进展的实时监测和健康数据，会根据学生身体素质的增强，不断提高挑战难度，让学生获得锻炼的自信心与成就感。
个性化的体育教学不仅服务于身体健康的社会大众，也关注体育运动中的弱势和边缘群体的需求，包括因为身体、心理或社会适应等问题不能正常参加体育课或课外体育活动的学生群体。许多学校为身体有障碍的学生开设专门的体育运动项目，如昆士兰大学开展了名为“无障碍之路”的项目，针对学生不同的身体障碍设计不同的体育项目，如盲人足球、轮椅曲棍球等。这离不开体育运动技术的支持，不同的症状需要使用不同的体育器材，如盲人足球需要使用装有铃铛的足球以及特制的足球场地；听力障碍的群体听不到教练指导，则需要利用信号灯等方式辅助指导。技术的应用让体育运动更加开放包容，为弱势群体提供了更为广泛、专业和个性化的体育服务。
除了个性化提供体育运动服务以外，技术赋能的体育教育通过创设更为真实、贴近生活的体育教学情境和任务驱动的项目，让学生积极主动地参与体育实践、感受运动、理解身体所做的动作以及体验身体的变化，进一步让运动来解决生活中的问题，如通过运动来减轻压力、保持健康等。加拿大公司 FitQuest 推出的体育课程 F.I.T.T. Tower 利用互动情境式游戏技术，让学习者在游戏中扮演不同角色，探索走迷宫、跨越障碍、瑜伽等活动，以此掌握健身和营养知识。Zombies,Run! 互动情境式跑步 App 将游戏情境与体育锻炼充分结合，其背景设定是让运动者在跑步时与一群饥饿的僵尸战斗，通过使用手机上的 GPS 跟踪玩家的跑步进程，以身临其境的音频和故事线推进来激励玩家运动。在游戏中，玩家将被赋予各种任务和目标，例如搜寻物资、拯救幸存者、逃脱僵尸追击。运动者尽情享受跑步的同时还能体验到极具沉浸感的故事情节。除此之外，这款游戏还能增强运动者的应急反应和自我保护意识。
坚守体育本真：人人参与、与人为善的体育教育
体育的终极价值在于人的身心健康和生活幸福，因此，技术赋能的体育教育要始终以人为本，通过科学、健康、快乐的教育理念，传递体育以人为本来创造和表达人性化的自由生活理想和价值理想的人文精神，发展人人参与、与人为善的体育教育。
由技术促成更广泛的人际联结，构建人人参与的智慧体育社区。互联网、大数据、5G、区块链等新兴技术的应用为人们在更广阔的范围内联结多元异质群体，寻找志同道合的运动伙伴，打造线上线下融合的体育社区提供了技术支持。曾经疫情阻碍了线下青少年体育运动的开展，线上体育教学平台重新构建了全球互联的青少年体育教育生态。为了避免疫情期间的人员接触，北美规模最大的青少年运动夏令营——美国体育训练营（USSC），与运动健康平台 Famer 合作，共同开发了“篮球线上虚拟训练营”。学生们上传自己的运动视频，教练们则会拍摄技巧和训练项目的视频，利用 Famer的工具添加旁白、
或文字，为学生上传的运动视频提供个性化的反馈。AR 技术支持下的篮球投篮软件HomeCourt 不仅为全球青少年举办免费夏令营，还在论坛上举办每日挑战，孩子们可以在排行榜上竞争，赢取奖励。夏令营聚集了来自 50 个国家的 2400 名营员，共同完成了两千万次运球和 70 万次投篮，让孩子们即使相距千里之外，也能通过体育加强沟通联系。
技术在拓展体育运动参与范围，助推群众体育发展，鼓励人人参与的同时，更能通过推动体育运动的科学化发展，依靠精准分析降低运动伤害的风险，让体育运动真正成为健康愉悦和心之热爱的生活方式。许多科技公司已在这些方面做出有益的探索，如研发更加人类友好的运动设备，做到提早预防和治疗，减少运动损伤发生的几率。例如，体育运动中的肌肉损伤几乎无法彻底避免，但西班牙的红外热成像系统 ThermoHuman 通过软硬件的配合提供服务，大大降低了运动员肌肉损伤的概率。就其工作原理而言，ThermoHuman 系统基于一个从目标对象上获取热图像的红外照相机以及一个使用计算机视觉算法的软件，可以在几秒钟内知道哪些身体部位可能存在潜在的受伤风险。ThermoHuman 系统会使用热成像照相机对人体部位进行采样评估，之后根据人体肌肉组成建立以固定区域划分的成像模型，然后通过区域的不同颜色，来对该区域的肌肉损伤进行评估与此同时，通过模型进行报告评估，持续地为运动员提供恢复治疗以及实时跟踪，最大限度地了解肌肉恢复程度，便于运动员做出适当的训练安排。
ThermoHuman 的合作对象包含了体育运动俱乐部、职业体育联赛、专业运动恢复机构。在我国，ThermoHuman也和国家体育总局冬季运动管理中心合作，为冬季盛事而备战的运动员们带来实际的健康管理保障。
（本文刊载于《上海教育》杂志2023年8月10日出版，版权所有，更多内容，请参见杂志。作者系浙江大学教育学院 郭江婷 屠莉娅）
转自：“第一教育专业圈”微信公众号
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