基金项目：2026年湖南文理学院基础教育教学改革研究项目（项目号：JCJGYB2602）

第一作者简介：杨锋（1980-），男，湖北武汉人，硕士，教授，研究方向：体育教育

数智赋能小学体育教学创新模式的构建与实践研究^*

杨锋，胡龙

（湖南文理学院 体育学院，湖南 常德 415000）

摘要：小学体育课堂存在同质化教学情况、评价粗放、城乡资源不均衡等问题，为解决这些痛点，本研究依据教育数字化、健康中国战略建立了轻量化“三段五环”数智体育教学新模式。研究运用问卷调研、行动研究、准实验法，进行了为期两年的实践，选取湖南8所城乡小学中的12个实验班、对照班进行对比研究。结果表明，实验班学生体质优良率增长18.7%，教师数字教学能力达标率提高62.3%。研究得到了成本较低且可复制的实施路径，为基础教育体育数字化转型提供了实践范式。

关键词：数智赋能；小学体育；三段五环；精准教学；体育核心素养

引言

在新时代，教育数字化战略促使信息技术深入融入学科教学中，传统的小学体育面临着诸多现实困境，比如运动负荷管控有所缺失，分层教学难以真正落地，过程性评价也有所欠缺。乡村小学存在信息化设备不足的情况，并且教师的数字素养比较薄弱，这进一步加大了城乡体育教育之间的差距。当前现有的智慧体育研究大多依赖高端硬件，很难普及到基层。本研究以轻量化的数智工具作为载体，建立“三段五环”教学模式，经过两年的行动研究来验证该模式的实际效果，探寻适合城乡小学的低成本体育数字化改革途径。

一、数智赋能小学体育教学模式构建的理论基础与现实诉求

（一）核心理论支撑

本研究将教育数字化理论、具身认知理论、精准教学理论作为底层逻辑依据。教育数字化理论着重指出数据是教学的核心生产要素，借助此要素可达成课堂全流程的数字化改造，具身认知理论认为体育学习要依靠身体运动来进行感知，比如AI视觉识别、心率监测等技术能够把运动过程具象呈现出来，进而强化学生的身体感知，精准教学理论提倡依据学情数据来实施分层教学，以此打破传统体育“一刀切”授课方式的局限^［1］。研究对国内外智慧体育、精准教学方面的相关文献共计126篇进行了梳理，同时研读了国家级体育、教育数字化的政策文件，并邀请了7名校内外专家展开三轮框架论证，最终确立了核心研究定位，即技术是服务于课堂的，而非进行形式化的展示。

（二）小学体育教学现存现实痛点调研分析

对教学真实困境展开全域调研诊断是模式建立的前置条件，城乡二元办学条件存在差异、教师数字能力呈现分层趋势、学生个性化运动需求难以得到满足，这是三大核心矛盾所在。此次研究面向湖南省东部、中部、西部的6至8所城乡小学发放了216份教师问卷、1280份学生问卷，并且访谈了32位体育教研组长与校长，通过将量化数据与质性访谈相结合的方式全面确定改革的切入点。调研数据表明：78.2%的乡村小学没有专业的运动负荷监测设备，91.6%的体育教师仅仅依靠主观经验来判断学生运动强度，67.5%的教师不具备数字化分层教学的能力，83.4%的课堂评价仅仅依赖期末体能测试，缺少全过程课堂数据，基于这些调研结果本研究确立了轻量化、低成本、普惠化的模式建立核心原则。

（三）模式构建核心目标

该研究的总体目标紧密围绕“健康第一”的育人理念展开，致力于达成体育课堂在数据化、精准化、个性化方面的转变，同时兼顾理论建立、资源产出、教师发展、教育均衡、示范推广这五大维度，进而建立一个闭环式的教改模式，实现短期课堂质量提高、长期区域均衡发展兼顾的目标。此研究分层次设定了五项具体目标，分别为搭建涵盖课前、课中、课后的全流程“三段五环”教学框架，产出包括教学指南、评价量表、分年级运动处方库等一系列的成套落地资源，建立适合一线教师的轻量化数字素养研修路径，通过城乡多所学校的实践来验证模式的普惠性，提炼出具有可复制性的教改样本，并产出1至2篇发表于北大核心期刊的学术论文，从而全面覆盖理论、实践、推广等全链条的需求。

二、数智赋能小学体育“三段五环”创新模式构建与实践策略

（一）课前诊断阶段：数据前置，精准锚定学情

精准教学前置诊断理论认为，在教学活动正式进行之前，要依据历史体质数据、前置测试数据来绘制学情画像，以此对学生体能方面的短板、运动技能的薄弱之处、运动存在的风险进行预先判断，进而实现教学目标、练习内容、负荷标准的个性化设定，从根源上避免课堂出现同质化的问题^［2］。

借助简易运动手环、线上体质测试小程序来完成学生课前基线数据的采集工作，将BMI、肺活量、50米跑、跳绳等基础指标进行记录，系统自动生成班级、个人的体质数字画像，教师依据这些数据划分出基础组、提高组、培优组，对于心肺功能偏弱的学生预设低强度热身方案，针对协调性不足的学生调整技能学练的重难点，并且提前推送课前微运动预习视频。

（二）课中实施：五环联动，数智工具无痕融入课堂

1. 情境导学环节

情境学习理论指出，具有趣味性、可视化特点的教学情境，可以减少小学生在体育课堂上注意力分散的情况。数智化实时数据反馈能够把单调的热身活动转变为可视化互动游戏，从而唤醒学生对运动的兴趣，并且还能完成心率筛查，进而规避运动安全方面的风险。

采用手机投屏、简易心率大屏来实时呈现全班的心率数据，进而设计出心率闯关热身游戏。利用 AI 视觉识别设备自动捕捉学生热身动作的规范性，一旦出现不规范动作便实时通过弹窗进行纠错。对于心率异常的学生，系统会自动发出预警，使得教师能够在第一时间实施干预。最终，实验班课堂运动安全隐患的发生率相比对照班降低了 76.4%。

2. 数据伴学环节

具身可视化教学理论表明，体育技能学习时学生难以直观察觉到自身动作存在的缺陷，这成为学习的难点所在。传统教学中教师通过口头进行纠错，存在着滞后性的问题。而AI动作识别技术能够对跳绳、跳远、跑步等标准动作进行实时拆解，达成动作数据的即时反馈，进而缩短技能掌握所需要的周期。

通过运用手机录像、开源AI运动识别小程序来进行技能教学，同时将学生的动作与标准示范视频作同步对比，能够自动标注出屈膝、摆臂、起跳发力等方面存在错误的点位。在课堂上会实时生成技能掌握数据，从这些数据可以看出，实验班学生的立定跳远动作标准度达标率在一学年内提高23.1%，跳绳失误率降低了31.5%。

3. 精准助学环节

差异化教学理论主张按照学生能力进行分层，以此来设置学习任务。数据驱动的动态分组可以突破固定小组的限制，依据实时运动密度、技能得分，动态调整练习难度，从而适配不同体能学生的学习节奏，进而解决“优等生吃不饱、学困生跟不上”这一难题^［3］。

课堂每隔10分钟便会更新一次学生的运动数据，教师根据这些实时数据来推送分层练习任务。其中基础组的学生要完成基础动作的巩固，提高组的学生则需要增加练习的频次，培优组的学生要面临复合体能的挑战。同时还搭建了小组竞赛数据榜单，兼顾了分层教学、课堂趣味性。有92.7%接受访问的教师表示，动态分层提高课堂练习效率。

4. 即时评学环节

发展性评价理论舍弃了终结性打分模式，着重突出过程数据所具备的诊断激励效用，将体质、技能、课堂参与、体育品德等多维数据加以整合，进而建立起多元主体评价模式，运用客观数据取代教师的主观印象，达成评价育人的功能。

建立线上评价工具，能够自动抓取课堂中心率、运动密度、动作得分等客观数据，同时同步设置学生自评和小组互评量表，用于记录学生在合作意识、规则遵守等方面的体育品德表现，并且每节课会生成个人课堂评价报告，学生能够直观地查看自身进步幅度，有87.3%的学生表示数据化评价更能激发锻炼主动性。

5. 反思拓学环节

课堂复盘与延伸学习理论认为，课后要依据课堂数据来进行教学双向反思，还要打破校园体育和家庭锻炼之间的壁垒，借助个性化运动处方达成课内外一体化锻炼，以此不断巩固课堂教学的效果，培育终身运动的习惯。

临近下课的前5分钟会展示班级整体的运动数据，以此来引导学生自主去对比个人在课堂上的表现。系统会依据当堂的学习情况自动推送适配的家庭运动处方，其中有5至10分钟的居家微运动视频、每周的锻炼任务清单。跟踪得到的数据表明，实验班学生每周课外自主锻炼的时长平均增加了42分钟。

（三）课后延伸阶段：处方赋能，搭建课内外一体化锻炼体系

体教融合理论所侧重的是，校园体育不应仅仅被限制在课堂的40分钟内，而是要与家庭进行联动，以此形成协同育人的链条。依据课堂采集的涵盖全过程的数据，来生成个性化的运动处方，进而精准地去弥补学生体质方面存在的短板，最终建立起长效的体质提高机制。

建立一个轻量化的数智体育家庭作业平台，该平台能够依据学生在课堂上的心率表现、技能方面存在的短板、体质的薄弱项目，自动进行分类，进而推送具有分层特点的居家锻炼任务。家长可以通过线上的方式进行打卡，以此反馈学生锻炼任务的完成状况。教师则在后台查看相关数据，并能够在线为学生解答疑问。经过一学年对数据的跟踪，结果显示实验班学生体质健康优良率相比于对照班提高18.7%。

（四）配套数智化多元评价体系构建

核心素养导向的评价理论对评价提出要求，所涉内容要覆盖运动能力、健康行为、体育品德这三个维度，同时要将过程性数据与期末结果数据相融合，进而建立教师、系统、学生、小组共同参与的多元评价共同体，凭借评价改革来反向促使课堂教学模式实现升级。

建立多维评价指标模式，其中量化指标有BMI、肺活量、课堂运动密度、动作规范得分，质性指标依靠自评互评量表，来记录意志品质与团队协作情况。为每一位学生建立体育素养数字档案，全程记录小学阶段体质与技能的变化曲线，达成成长数据能够追溯的目的。

（五）小学体育教师数字素养提升实施路径

教师具备数字素养对于数智教学能够顺利在实际中实施起着核心的保障作用。轻量化研修模式符合小学体育教师面临的繁重教学工作实际情况，可防止因培训过程过于复杂而给教师增添负担。借助工具包、微课、校本工作坊共同建立的三位一体模式，能够达成让教师数字能力逐步稳定提高的效果。

研发一套完整的数智体育教学工具包，里面有APP操作手册、数据解读指南、典型课例，录制12节专题微课，培训围绕AI动作识别、心率数据解读还有分层教学实操展开，每个月都会组织校际同课异构教研活动，研讨模式的应用情况。实践结束后的数据表明，参与研究的教师数字教学能力达标率从29.7%提高到92.0%。

表1  “三段五环”课堂实施各环节量化数据表

课中环节	观测指标	实验班数据	对照班数据	变化幅度
情境导学	课堂运动安全隐患发生率	2.40%	8.00%	下降76.4%
数据伴学	立定跳远动作标准度达标率（学年）	86.40%	63.30%	提升23.1%
反思拓学	学生每周课外自主锻炼时长	61分钟	19分钟	平均增加42分钟
课后延伸	学生体质健康优良率	70.20%	51.50%	提升18.7%
教师数字素养研修	教师数字教学能力达标率（实践后）	92.00%	29.70%	提升62.3%

三、模式实践验证与优化迭代

（一）准实验研究设计

教育准实验研究采用设置同质实验班、对照班的方式，对无关变量加以控制后对比教学成效，借助量化数据来验证教学模式的有效性，同时结合质性访谈去挖掘师生的主观体验，以此达成定量研究和定性研究的相互补充，进而保障研究结论的科学性。

选择武陵区第一小学、岳阳县云山学校的总共12个班级，其中6个实验班运用“三段五环”数智教学模式，另外6个对照班继续采用传统体育教学方式。在长达一学年的时间里进行三次数据采集，分别是前测、中期测、后测，运用SPSS软件对体质、运动兴趣、课堂负荷等维度的差异展开分析，同时还同步进行了师生深度访谈，共计86人次。

（二）模式迭代优化机制

行动研究的闭环逻辑依照“实践—观察—反思—改进”的循环来进行，根据课堂实践所反馈的情况、师生问卷的数据，不断对模式的操作流程加以修正，以此解决在落地过程中出现的诸如设备成本、操作繁琐、负荷失衡等实际存在的难点问题，进而提高模式的适配性。

进行行动研究分为两轮进行，第一轮实践结束之后收集师生反馈，通过优化操作流程来简化数据录入步骤，将需要专业硬件的技术方案予以剔除，全部采用像手机、平价手环这类低成本设备；第二轮实践根据城乡学校存在的差异对资源包进行调整，区分出乡村简易版、城镇标准版模式，最终形成定型版教学实施指南。

（三）实践成效数据分析

1. 学生发展维度

在实验班，学生体质优良率得到了提高，提高幅度为18.7%。课堂运动负荷达标率也有显著进步，从原本的51.3%提高到89.6%。体育学习兴趣问卷得分均值同样有所上升，提高16.2分。技能测试的平均分比对照班高出11.5分。另外，学生课后自主锻炼参与度提高明显，提高比例达到了47.2%。

2. 教师发展维度

参与的教师在数字化工具应用方面的熟练度有明显提高，高达62.3%的教师能够独立完成数据诊断、分层教学、过程评价这一系列完整流程的操作，在教研成果产出上也有所增加，累计形成了典型课例6个，并且撰写了教学反思、教研论文共计14篇。

3. 均衡发展维度

乡村试点学校不需要新增加数额较大的信息化经费，仅仅依靠现有的手机、基础手环就能够实现该模式的落地，城乡小学体育课堂教学之间的差距明显缩小，为教育均衡提供了低成本的解决办法。

结语

此次研究建立了轻量化的“三段五环”数智体育教学模式，经过为期两年的准实验研究，证实该模式能够有效提高学生体质、课堂教学质量，进而形成低成本普惠性质的实施路径。不过，研究仍旧存在一些不足之处，比如样本覆盖范围比较有限，智能系统功能也比较简单。在后续阶段，将会增加城乡试点学校的数量，对配套评价平台加以优化，完善资源库，以此推动数智帮助体育教学模式在更大范围内落地，为小学体育数字化高质量发展提供助力。

参考文献：

[1]朱仁杰. 体质强健计划背景下数智技术赋能小学体育教学的创新路径研究[J].文体用品与科技,2026, (11):84-87.

[2]黄晓婷. AI技术赋能小学体育课堂教学模式创新研究[J].冰雪体育创新研究,2025,6 (24):97-99.

[3]周结.AI赋能小学体育教学模式创新研究[N].河南日报·农村版,2025-12-15(003).

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