AI运动应用于初中生课后体育锻炼的可行性与实施途径分析

冉罡 徐鲁友

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

rangang wuxi jiangsu Province 214100 China

xuluyou* wuxi jiangsu Province 214100 China

中图分类号：G804.49;G633.96

DOI：10.16655/j.cnki.2095-2813.2024.07.000

备注：null

作者简介：冉罡（1985—），男，大学本科，中级-中小学一级; 研究方向为体育教学。

通信作者：徐鲁友（1997—），男，硕士研究生，无职称; 研究方向为体育教学，1198790105@qq.com。

普通作者：null

作者简介：冉罡（1985-），男，本科，中小学一级教师，研究方向为体育教育。

通讯作者：徐鲁友（1997-），男，硕士，研究方向为运动训练，体育教育。

摘要：体育与人工智能（Artificial Intelligence， AI）相结合，为用户提供了更为专业化、个性化的运动方案，但AI运动技术在初中生群体中的应用较少。本论文旨在分析AI运动应用于初中生课后体育锻炼的可行性，通过对现有技术和教育实践的综合评估，总结目前研究的相关成果，发现研究的不足和潜在的改进空间，探寻AI运动应用于初中生课后体育锻炼的实施方法，以期为初中生体质健康的促进和体育中考成绩的提高提供切实可行的办法。

关键词：人工智能；初中生；课后体育锻炼；体育中考

Feasibility analysis of applying AI sports to after-school physical exercise for middle school students

RAN Gang  XU Luyou*

（The Experimental School Of Jiangsu Xishan Senior High School， Wuxi， Jiangsu  Province， 214100  China）

Abstract： The combination of sports and artificial intelligence （AI） provides users with more professional and personalized exercise plans， but the application of AI sports in the middle school student group is relatively limited. This paper aims to analyze the feasibility of applying AI sports to after-school physical exercise for junior high school students. Through a comprehensive evaluation of existing technologies and educational practices， it summarizes the relevant research results， identifies research shortcomings and potential improvement areas， and explores the implementation methods of applying AI sports to after-school physical exercise for junior high school students. The aim is to provide practical and feasible methods for promoting the physical health of junior high school students and improving their physical education scores in the middle school entrance examination.

Keywords： Artificial intelligence; Junior high school students; Post class physical exercise; Physical Education Middle School Entrance Examination

随着AI技术的飞速发展，其在智能运动领域的应用日益深入，呈现出智能运动硬件、智能运动软件以及智能健身房等多样化的应用形态。AI运动技术是指利用人工智能技术来提升运动表现、分析运动数据、优化运动训练和竞赛策略的一系列应用。其中，智能运动软件以其广泛的适用性和深远的影响力尤为突出。它不仅能够为用户量身定制更专业化、个性化的运动方案，还能有效激发运动热情，提升运动效率[1]。青少年的健康和活力是国家未来的核心力量，而他们正处于身心成长的关键阶段。特别是对于处于初中年龄段的学生来说，不仅面临着体育中考的挑战，更需通过个性化的运动计划来增强体能，优化体育成绩。

然而，盡管学校是初中生体育锻炼的主要场所，但在放学后及居家环境中，他们参与体育活动的频率和时间往往大幅减少。此前的研究已证实，AI运动技术在大学生群体中的应用，能显著提高他们参与课外体育锻炼的频率、时间和强度。相比之下，AI运动在初中生群体中的应用效果尚属未知[1]。课后体育锻炼是初中生体育教育的重要组成部分，它不仅有助于培养学生的兴趣和身体素质，更是锻炼身心健康的关键途径。但鉴于家庭环境和指导资源的局限，一些学生在课后体育锻炼的实施上可能遭遇诸多挑战。在这样的背景下，AI运动技术作为一种创新的解决方案，向我们展示了一条新路径。它不仅能为初中生提供个性化、有效且趣味横生的课后体育锻炼方式，更有望成为促进学生体质健康和提高体育中考成绩的关键工具[2]。本研究旨在深入探索AI运动技术应用于初中生课后体育锻炼的具体实施策略，致力于寻找切实可行的方法，以帮助学生们不仅在学校体育课堂上，而且在家庭环境中，也能充分发挥出他们的运动潜力，从而全面提升他们的体质健康水平和体育成绩。

1  AI运动应用于初中生课后体育锻炼的必要性分析

1.1 顺应时代发展潮流

在党的二十大上，将建设体育强国确立为社会主义现代化的重要战略目标，强调了“广泛开展全民健身活动，加强青少年体育工作”的重要性。这不仅是对国家体育事业发展方向的明确指引，更是对社会各界共同努力的号召。在这一伟大征程中，青少年群体，尤其是初中生，扮演着不可或缺的角色，他们的健康成长和体育素养，无疑是国家体育事业蓬勃发展的基石。初中生课后体育锻炼，不仅是实现每日一小时运动目标的基本保障，更是培养学生身心健康的核心途径。在这一过程中，学生不仅能增强体质、提高运动技能，还能培养坚韧的意志。这样的锻炼不仅对个人发展至关重要，而且对于整个国家的体育事业、乃至于实现中国梦的宏伟目标，都具有深远的影响。在当前教育体系中，体育教育正逐渐从边缘化走向核心地位，这不仅符合国家战略目标，也符合全面提升青少年身心素质的时代要求。

1.2 促进亲子交流的良好契机

在AI运动技术日益普及的今天，其在家庭中的应用为父母与孩子共同参与体育锻炼提供了新的可能性。当父母与孩子携手共进，共同面对AI运动设定的挑战和目标时，不仅加强了亲子间的沟通与理解，也共同构建了一个积极、健康的家庭运动文化。这种共同参与的过程，不仅能增进家庭成员间的情感纽带，还能有效提升每个家庭成员的体质健康水平。父母在家庭体育锻炼中的积极角色，不仅对孩子的身体健康产生积极影响，也是对孩子心理和情感发展的重要支持。通过与孩子共同完成锻炼目标，父母不仅在孩子心中树立了身体锻炼的重要性，还教会了他们如何面对挑战、坚持目标，并享受达成目标的喜悦。这样的亲子互动，无疑为孩子未来的生活打下了坚实的基础，培养出了更为全面和均衡的个人品质。

1.3 体质健康提升

在初中这个阶段，科学而有效的锻炼方式对于促进他们的身体健康和整体发展至关重要。AI运动技术通过先进的算法，能够细致分析和评估初中生在体育锻炼中的多个关键指标，如耐力、力量、速度和灵敏等。这种精准的分析和实时的监测，使得学生能够深入了解自己的身体状况和运动能力。基于这样的分析和评估，学生可以采取更加有针对性的训练方法，从而有效地提升自己的身体素质和运动技能。此外，AI运动在帮助学生科学锻炼的同时，还能为他们提供一个释放学习压力、促进心理健康的有效途径。在紧张的学习生活中，适当的体育运动不仅能够放松身心，还能够提高学习效率，帮助学生更好的平衡学习和生活。

1.4 运动习惯培养

在初中生的课后体育锻炼中，他们常常面临着时间和资源的双重限制，同时对传统体育课程的兴趣也可能不尽如人意。这些因素共同作用，导致学生的参与度和运动积极性受到影响。而AI运动技术的核心优势在于其能够深度适应学生的个性化需求，通过精准的数据分析和智能的运动指导，每位学生都能获得专属于自己的锻炼方案。这种高度个性化的方法不仅能够极大提高学生的参与度，更能够激发他们对体育运动的兴趣和热情。此外，AI运动技术中融入的虚拟现实（VR）和增强现实（AR）等先进技术，为学生提供了一种全新的、互动性和游戏化的体育锻炼体验。在这种沉浸式环境中，学生可以与虚拟教练进行互动，甚至与其他学生虚拟竞技，增强了运动的趣味性和挑战性。

1.5 体育教育创新

在传统的体育教育框架下，尽管教师们不懈努力，但由于教育资源和方法的局限性，这一模式往往难以满足每一位学生个性化和多样化的体育锻炼需求。每位学生都拥有独特的体质、兴趣和运动能力，因此，一个统一的教学方案难以对所有学生产生同等的正面影响。AI通过高度的数据驱动和智能化分析，能够为每位学生提供量身定制的锻炼方案。这种方案不仅考虑到了学生的个体差异，还能根据学生的实时反馈进行动态调整，确保每次锻炼都是最适合学生个人发展的[3]。此外，在VR和AR等技术的辅助下，体育锻炼不再是单一的、重复的动作练习，而是变成了一场充满创新和互动的体验，激发了学生们的积极性和创造力。

2  AI运动应用于初中生课后体育锻炼的可行性分析

2.1 技术可行性

在当今这个科技飞速发展的时代，AI技术在智能运动健身行业的应用已取得了显著的成就，尤其是在姿势识别、动作分析和实时反馈等关键技术领域。在智能健身硬件的领域，AI技术通过动作识别等先进手段，能够对运动者的姿态进行精确捕捉和实时纠正[4]。这种技术的应用，不仅提高了运动的效果和安全性，还为用户提供了个性化的健身课程建议，极大地提升了运动的个性化和科学化水平。这些技术的发展不仅标志着智能健身行业的一次重大革新，更为初中生课后体育锻炼的创新提供了丰富的技术资源。通过这些技术的应用，我们不仅能够为初中生提供更科学、更有效、更安全的体育锻炼方式，还能激发他们对于运动的兴趣，引导他们走向更健康、更活跃的生活方式[5]。

2.2 政策可行性

2021年，国务院印发了具有深远影响的《全民健身计划（2021—2025年）》，在这一战略性文件中，特别强调青少年和儿童群体的重要性。《文件》中明确指出，为实现全民健身目标，需要提供全民健身智慧化服务，并支持体育产业的数字化转型。与此同时，《文件》还着重强调了完善学校体育教学模式的必要性，确保学生在校內外每天至少有1个小时的体育活动时间。在这一框架下，课后体育锻炼不仅是校外体育活动时间的有效表达，更是实现这一目标的关键途径。这种新型的体育锻炼方式，完美契合了《全民健身计划》提出的智慧化服务和数字化转型的方向，是全民健身战略实施过程中的重要创新举措。

2.3 操作可行性

AI运动以其便捷性和易用性为现代运动方式带来了革命性的变化，其最大特点在于其对于辅助设备的极低依赖性，让用户仅需借助一部智能手机即可轻松进入运动的世界。用户只需下载相应的APP，便可轻松访问到AI运动板块，并开启他们的个性化锻炼之旅。以“天天跳绳”APP为例，用户只需通过简单的操作下载该应用，就可以根据个人的体质、需求和偏好，快速生成定制化的运动方案。此外，该APP的AI运动板块还提供模拟互动功能，不仅能自动计数练习次数，更能对动作的质量进行精准评分。这一特点大大增强了运动的互动性和趣味性，同时也提供了即时反馈，帮助用户进一步规范和改进他们的运动动作。

3  AI运动应用于初中生课后体育锻炼的实施途径

3.1 集成AI技术于学校体育课程

在传统的体育教学中融入AI技术，主要是通过智能监测设备，实现对学生运动数据的精准追踪，同时借助AI教练的个性化指导，为每位学生铺就了一条专属的运动之路。在这个全新的教学模式中，学生们身着智能运动装备，开始了一场与AI助手的互动之旅。智能监测设备不仅能够实时记录学生的运动状态，还能分析其体能水平和进步情况。这种信息的收集和分析，使得体育课堂变得生动有趣，同时也为教师提供了更多的数据支持，有助于更好地了解学生的需求[6]。

3.2 开发和利用专门的AI运动应用

为学生提供下载专门的AI运动应用，如运动追踪、技能提升、健康管理等，这些应用以其智慧而简单的界面，为学生呈现了一份个性化的运动指南，如同一位贴心的教练，时刻关注着他们的每一个运动时刻。在这些应用的引领下，学生们能够自如地探索体育锻炼的乐趣，轻松地管理自己的健身计划。这些应用所提供的易于理解的指导和即时的反馈机制，不仅为学生提供了明晰的方向，还激发了他们积极参与的决心。

3.3 家校合作推广AI运动

学校与家庭的协同合作，为学生提供了在家中使用AI运动技术的无限可能。在这个合作的框架下，家长的积极参与和支持成为塑造学生长期运动习惯不可或缺的元素，他們不仅扮演信息传递者的角色，还是家庭健康生活方式的倡导者。定期的信息交流成为了家校之间沟通的桥梁，通过共同的活动规划，家长与学校形成紧密的联系，共同促进学生的健康成长。而家长对学生使用AI工具的监督和鼓励，则是在家庭中培养健康习惯的关键因素之一[7]。

3.4 举办AI运动相关的活动和竞赛

通过组织丰富多彩、与AI运动相关的校内外活动和竞赛，如虚拟运动会和健身挑战，我们不仅能够点燃学生对AI运动的浓厚兴趣，还能激发他们积极参与体育锻炼的热情。这在这些活动中，学生们将AI运动作为一项富有挑战性和趣味性的任务，积极融入其中。虚拟运动会为学生提供了一个全新的竞技场，使他们能够在虚拟世界中一展身手，争夺荣誉。而健身挑战则激发了学生不断突破自己极限的勇气，通过挑战自我，不断进步。

3.5 提供专业培训和指导

为体育教师和学生提供关于AI运动应用的专业培训和指导，确保他们能够熟练、精准地驾驭这些科技。这一专业培训旨在深化教师和学生对AI运动技术的理解，以确保他们能够以正确的方式应用这些技术，从而取得更好的教育和运动效果。教师们通过专业的培训，不仅拓展了自己的知识储备，还提升了教学质量，使他们能够更好地指导学生。这一过程不仅是技术的传授，更是一次教育观念的更新。对于学生而言，这一专业培训为他们打开了体育锻炼的新视野，使他们能够更加科学、有效地运用AI运动技术，达到更好的锻炼效果。

3.6 跨学科整合和研究

鼓励跨学科合作，将体育科学、教育学、信息技术等多个领域的知识和资源融合，形成一支强大的合作团队，共同探究并打造出适用于初中生的AI运动应用。体育科学为AI运动提供了理论依据，教育学为教学方法提供了指导，信息技术为应用开发提供了技术支持，这三者的结合创造了一个全新的教育范式[8]。它鼓励思维的多样性和创意的涌现，使AI运动应用能够更好地服务于初中生的体育教育，为他们提供更科学、更有效的锻炼方式。这也是教育领域持续发展的关键推动力，将为初中生的身体健康和全面成长提供更强有力的支持。

3.7 评估和反馈机制

建立起高效而周全的评估与反馈机制，以定期监测和评价AI运动应用在初中生课后体育锻炼中的效果。这一机制不仅有助于教育者和家长深入了解学生的运动进展，也为AI运动应用的不断改进提供了宝贵的数据支持。通过定期的数据收集和分析，能够准确地评估学生的体能进展、运动技能的提升以及健康状况的变化，为他们的锻炼提供有力的参考依据。并且，这一机制促使了AI运动应用的不断创新和改进。通过分析学生的反馈和成绩，开发团队能够及时了解到应用的优点和不足，从而进行针对性的改进和优化。这种持续的改进，将为初中生提供更加高效和科学的体育锻炼方式，有助于他们在身体健康和体育成绩方面不断取得更好的成就。

4  结论与建议

4.1 结论

本论文通过对AI运动应用于初中生课后体育锻炼的可行性分析，认为AI运动具有巨大的潜力和优势。但在推广和应用AI运动于初中生课后体育锻炼过程中，可能面临一些挑战，包括技术可靠性、隐私保护和教育资源的支持等。解决这些挑战需要政府、家庭和科技企业的共同努力，以确保AI运动应用安全可靠。通过科技创新和教育改革的结合，可以为初中生提供个性化、便捷和有效的课后体育锻炼方式，促进学生的身体健康和全面发展。

4.2 建议

（1）体能训练是基础。在小学阶段，注重基础体能的练习，根据学生的需求和目标，通过AI运动自动生成科学的运动方案，通过加强基础体能的训练，不断提高身体的基本运动能力，增强身体素质，并为初中体育测试项目练习和最终考试做好充分的准备。

（2）智能运动APP的开发与完善是AI运动在课后体育练习中得以应用的物质基础。进一步开发多种AI动作种类，设置游戏互动环节等，增强学生的参与热情，并逐渐增加服务于初中生课后体育锻炼的板块，让学生使用更加便捷。

（3）家长、学生、体育教师、AI运动平台四位一体的监督机制是课后体育练习得以完成的重要保障。尽管AI运动应用可以提供指导和监督，但教师和家长的参与仍然非常重要。他们可以帮助解释学生课后体育练习的进展和结果，提供额外的指导和支持，并确保学生在锻炼过程中保持积极和健康的心态。

参考文献：

[1]武金涛，郑旗.教育数字化背景下中小学智慧体育实践困境与对策研究[C]//中国智慧工程研究会，中国班迪协会，广东省体能协会.第十届中国体能训练科学大会论文集（上）.山西师范大学;，2023：6.

[2]杨伊，任杰.我国中小学体育课程改革70年——兼论人工智能对体育教育的影响[J].体育科学，2020，40（06）：32-37.

[3]王琦，何伟，王海波.构建中小学在线智慧体育教学新模式的研究[J].中国现代教育装备，2023，（06）：5-7.

[4]孙刚.运动传感网在中小学体育教学中的应用实践和探索[J].体育教学，2022，42（12）：7-8.

[5]王秋睿，王子朴.人工智能助力提升中小学学生身体活动锻炼效果研究[J].体育教学，2022，42（04）：44-45.

[6]冯梅.应用日运动负荷监测技术提升中小学生体质健康数据的路径研究[J].中国现代教育装备，2023，（20）：11-14+31.

[7]于天贺.中学体育课后作业设计与实证研究[D].上海体育学院，2022.

[8]庄弼，张懿.人工智能在学校体育的应用与发展趋势[J].新体育，2021，（08）：65-70.