kaiyun中国官方平台“VR+体育教学”的应用探析    姜瑞婷前言国务院办公厅于2019年印发《体育强国建设纲要》中提及科技与体育融合[1]。时代在进步，教育模式也在改革，基于学生的全面发展，结合国家颁布相关政策为理论依据，科学合理地在体育教学中使用虚拟技术，对学生的安全性提供良好保障，同时也要求教师具备超高专业水平和技术能力，以便更科学地指导学生使用设备[2]。当然，在教学中也要去其糟粕取其精华，优秀的教学方式要保留，伴随着时代发展结合新的创新理念巧妙运用至体育课堂中。传统的教学方式多为灌输式教学，现如今在体育教学中融入虚拟技术，不仅在一定程度上提高体育教学的效果，还可促进学生的全面发展及个性发展。1 虚拟技术相关研究1.1 概念.虚拟现实技术(Virtual Reality，简称VR)，运用计算机技术进行操控，以其为核心通过设备模拟生成一个三维空间，将人的感官系统与专业设备互动，使人获得某种程度的体验感[3]，图1。VR+体育教学，是将体育教学与虚拟技术结合，并依虚拟技术的特点更有效地推动体育教学方向的发展。图1 概念解释模型图1.2 虚拟技术的特征VR特征详见表1。表1 虚拟技术特征.1.3 虚拟技术存在的问题1.3.1 设备眩晕VR所创设的环境中，有时个体所表现的肢体运动与脑部神经活动不能达到一致性，大脑对视觉反射出的影像分析不全面，干扰大脑做判断，使得使用者产生眩晕感[4]。日常中又将此现象称为晕3D，严重者会产生疲劳甚至恶心等不利于身心健康的状况。1.3.2 资源短缺虚拟技术所需的硬件、软件设备仍需完善，这便对虚拟技术的开发团队提出考验，仍需努力扩大团队[5]。体育教师大多只是听说虚拟技术，对其的认识不全，仅停留于表层，并不能完全将VR和体育教学融合使用，更不用说如何灵活运用VR去开发体育教学的资源。1.3.3 教学识别由于虚拟技术是将计算机与互联网结合使用，基于此，体育教师无法识别学生是否线]，学生所表现出的行为不易被外界人员准确识别，无法科学评定其学习行为与结果，这也间接要求教师要具有较高的专业知识与技能水平，精准识别学生运用设备的学习表现。1.3.4 削弱交流面对面的交流是人与人交往的方式之一。现如今，电子设备宛如一把双刃剑，必须科学合理使用。VR对学生具有极大吸引力，如若不控制、加以引导学生，虚拟技术将作为一把利刃对学生产生消极影响。过度使用VR设备会降低学生之间的人际交流，不利于学生的身心发展[7]。.1.3.5 经济条件虚拟设备所需成本较高，致使售卖价格较高[8]。从学校的角度看，由于资金问题，大多学校选择放弃购买此类设备，这也导致虚拟技术与体育教学结合发展的道路受到阻碍，使得VR+体育教学的进程举步维艰。2 “VR+体育教学”相关研究2.1 “VR+体育教学”的优势2.1.1 优化学习环境，创新教学理念传统体育教学多为体育教师的示范讲解，或采用挂图方式呈现某一技术、动作，但遇较复杂、难以讲述的动作时，教师很难叙述该重难点，学生也难于领悟。运用虚拟技术将动作及知识构建模型并以三维的形式表现出来，利于在脑海中构建表象记忆，便于学习和训练。学生也可利用VR进行自主学习，着重强调学生学习的自主性[9]。体育教学中如若学生对某一动作掌握不牢固或未掌握，可运用VR设备进行练习。体育课堂中有学生身体不适请假，错过当堂技能学习，后期该生可通过虚拟技术补课学习，根据个人特点自主练习，助于传统教学的模式改革。2.1.2 激发学习兴趣，克服恐惧心理学生对外界新奇事物多感好奇，将虚拟技术融入体育教学中，不仅让学生的感官系统得以体验，还利于激发学习兴趣和动机。学生在课堂中保持较高兴趣，不仅助于个人知识的学习，还可提高整节课的学习密度。体育课要学习各个项目，所以在教学中难免会由于个别项目技术要求严、难度大，致使学生会产生恐惧心理[10]，如跨栏。此类情况利用VR模拟该项目，调控学生心理，逐渐增.加难度使学生进阶练习该项目，直至其可完成该动作，克服对某一动作的恐惧感。2.1.3 促进资源均衡，弥补条件不足以我国为例，不同地域的教学资源分布并不均衡，包括师资力量、教学设备、受教育程度等各因素均有显著差异[4]，可知我国体育教学仍需改进。将虚拟技术与体育教学融合，不仅可以缓解教育资源分化情况，还可将教育水平较高区的教师通过虚拟技术“走进”劣势地区进行授课，逐步缩小教学差异，使学生感受教育平等。体育课多在操场授课，教学中多受天气、场地等自然环境的影响，使课程无法开展或不开设。例：雨雪天使体育课无法开展；因场地限制或学生安全无法开展游泳课。虚拟技术与体育教学融合可弥补以上存在的问题，不仅使学生具有最真实的体验，还促进学生全面发展。2.1.4 提高教学安全，避免发生事故体育课堂的教学中难免磕磕碰碰，发生危险的原因有：学生身体素质水平较低、体育老师专业能力欠缺等[10，11]。例如体操课单杠中的骑撑后倒挂膝上的动作，对肩部、髋关节等部位要求较高，完成整套动作具有危险性且必有保护者。日常的练习中必将学生的安全放在第一位，但在虚拟教学环境中，学生可有效避免受伤，放心去做好各个环节的动作。所以，将虚拟技术与体育教学融合，从学校层面看，可对学生身心予以安全保障，避免因完成动作而有意外的发生；从学生角度看，深入学习体育知识与技能，促进个人全面发展。2.2 “VR+体育教学”的应用领域2.2.1 理论课程学习.体育教学中要学习多门理论知识，如：运动生理学、运动解剖学等，只凭教师讲解某一肌肉如何练习，需多少负荷等仅停留于书本知识及靠学生臆想的方式不仅无法使学生理解领悟，还会使学生的技能水平下降[12]，不利于学生知识习得与记忆。运用虚拟技术进行学习，使学生亲身感受标准的动作及所承受负荷量大小，更利于学生对理论知识的理解和动作技能的掌握，理论知识融入主观感受将加深对知识的掌握甚至形成正确的刻板印象，促进知识的吸收和巩固。2.2.2 专项技能训练除了学习理论知识，也要学习专业技能。体育教学包括：健美操、体操、武术、三大球、三小球等诸多项目。以健美操空中转体360°为例，体育教师不仅要讲授动作重难点，也要进行动作示范，像此类动作大多需学生在练习中领悟技巧和体会发力点，但实际中教师无法兼顾所有学生，致使部分学生无法充分体会该动作或者学到错误动作，不利于动作的习得。在VR创设的教学环境中，配以文字提示，学生更准确掌握发力点、顺序等要点，更有利于学生充分体会动作的发力点，有助于动作的学习[11，13]。2.2.3 加强心理训练在体育教学过程中难免会遇到复杂动作，致使学生产生怯场甚至恐惧的心理，对此现象，可在VR设备创造的情景基础上使学生逐步、反复练习，提高心理适应和承受能力[3]。例如体操中的侧空翻，教学中融入VR，先为学生建立初步 技能表象，随后学习侧手翻，再逐步过渡到侧空翻，此项目学习过程中仍需教 师随时进行保护与帮助，帮助学生克服困难，提高其心理素质水平。 2.3 “VR+体育教学”的影响 2.3.1 教学观念 . 传统的体育教学[14]多为教师灌输式讲授，以教师为主体，教师只作为知识的 搬运工而学生只是知识的被动接收者，以往的教学只重视知识的学习并不强调 学生学习的主动性和思维的发散性，当然，最终所获得的教学效果也不理想。 现将VR 和体育教学相结合，VR 所具有的种种特征不仅给予学生思维的发散性， 开阔视野，还激发学生学习的积极性，充分调动学习的兴趣，一改传统的教学 模式，重视学生的主动性学习，化被动为主动，虚拟技术的融入也将极具促进 教学观念的转变。 2.3.2 目标过程 目前而言，各学校的体育教学体系仍需逐步完善，大多数学生无法完全掌握教 学方法及全面学透各项技能，针对以上问题，教师可用现代先进技术辅助教学， 便于学生更为直观地了解教学目标和所授知识，使体育教学的过程更为合理 [15，16]。虚拟技术的融入，使教学目标和过程也发生了相应的变化。在体育 教学目标(包括知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观)上使学生体验感 更真切，更加强调学生的主体性；体育教学过程中，由于VR 的融入，学生有了 更明显的自主选择性，不仅减轻了体育教师的压力，还提高了学生的学习效率。 2.3.3 教学评价 体育教学评价的传统方式包括定性评价、相对评价等，虽然对学习效果有益但 仍存在不足。VR 融入体育教学后，体育教师可编制练习步骤使学生局部练习， 随后VR 设备会对学生的学习情况进行判断，系统评价不掺假个人情感，对学生 相对公平[17]。将虚拟技术与体育教学结合，教师要具有专业知识储备并针对 性地对学生传授技能，使学生通过VR 设备更真切地感知各技能的具体分解动作。 最后对教学的评价模式也要多元性，以学生为中心，全方位学习新技术，最终 形成完善教学体系。 . 3 “VR+体育教学”的应用策略 3.1 制作教学课件 对任何学科进行授课前，首先要依据教学目标搜集资料再制作教学课件，其次 将所收集体育教学内容的数据构建一个全方位的模型，最后进行教学实施。第 一点，制作课件要搜集所需的素材，素材中必须凸显体育授课过程中的重点和 难点以及学生的动作技能展示。运用虚拟技术将所需信息进行数据处理，以此 将所学的动作技能加之形象地呈现出来。如：培养竞技健美操的后备人才，通 过搜集优秀运动员大赛视频中的动作解剖面及其技术动作进行细节慢放，对学 生进行详细讲解，使学生头脑中建立动作模型，明白如何练习。第二点，采用 虚拟技术构建一个清晰的三维人体模型，灵活运用各感官系统，体育教师将构 建的人体模型与搜集的优秀选手相关数据进行调整，便于后期将学生的真实水 平与期待水平维持到平衡状态。第三点，将制成的课件运用到教学中。由于虚 拟技术具有交互性，既可以输出信息又可予以反馈，所以在课堂教学中一方面 利于体育教师控制体育课堂教学的进程，另一方面有助于学生正确习得动作技 能，及时纠正错误。将虚拟技术与体育教学科学、适度结合，可促体育课堂教 学更高效地开展[18，19]。结合虚拟技术的特点可知，其可以创造出栩栩如生 的教学环境，并全面把握学生每个动作所练习的具体细节。体育教师借助虚拟 技术制作教学课件，可建立体育教学中所有教学内容的数据总库，有助于学生 即时观摩学习，树立终身学习思想。 3.2 模拟教学情境 虚拟技术可创造一个三维空间，学生在虚拟环境中可进行体育活动或是体育训 练，这一层面保障了学生的身体安全[16，20]。传统教学模式多为教师的教授 和学生的接收，在此情景下难以调动学生的学习积极性，从而也凸显出课程的 . 乏味和无趣。现将虚拟技术融入体育课程中进行教学，教学方式和环境具有多 样性和多元化，体育教师可择其一对学生进行授课，也可根据学生的学习接受 程度、动作领悟的快慢进行针对性地进行训练和活动，因材施教。虚拟技术融 入体育学习中，一方面可以观摩到教学中易忽视的动作细节和变化，学生可以 得到更加详细、生动的学习资料，甚至可以扩充知识视野，学到更渊博的知识； 另一方面在体育教学中融入虚拟技术可将乏味的理论知识变得形象和直观化， 在体育教师的指引下学生的学习效率更为高效，在某一特定情境下将理论与实 践相结合，学生的印象将更为深刻。例如虚拟技术在排球教学中的运用，体育 教师讲解动作技能并为学生建立初步动作框架后，学生可采用VR 设备进行正确 动作的练习，这样不仅有利于学生对所学的理论内容进行巩固和强化，还可使 学生学习正确的击球动作，并结合自身情况进行反复训练，建立肌肉记忆。又 或是在武术教学中，体育教师讲解女子防身术、五步拳等内容，但是在课堂教 学的环境下难以使学生产生危机感，此时运用VR 设备创设相关情景：深夜的小 巷、所乘坐的交通工具中等，以及对不同的人物进行模拟，将所学技能进行深 入练习与巩固。 3.3 进行远程教学 虚拟技术是将计算机和互联网相结合，可视为新型教学方式[20，21]。随着现 如今科学技术的进步和信息化社会的发展，虚拟技术越来越被人所知，我国也 有高校开始应用虚拟技术尽心学习和训练。通过互联网虚拟技术进而实现体育