VR技術(shù)在體育教學中的應用
——以女大學生的羽毛球教學為例

陳紫晴 北京師范大學體育與運動學院

一、引言和背景

體育教學是大學教育的重要組成部分，然而，當前大學的體育教學仍然以口頭傳授和動作示范為主。這樣的教學方法可以讓學生掌握基本的動作要點，卻有著不能重復教學、動作細節(jié)不夠清晰、難以進行動態(tài)演示等不足。現(xiàn)如今，運用最新的科學方法和技術(shù)手段已經(jīng)成為了包括教育領(lǐng)域的各行各業(yè)用來進行優(yōu)化改善的重要手段，在教育領(lǐng)域運用多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)就是這一趨勢的代表體現(xiàn)。眼下，VR技術(shù)方興未艾，各家科技公司都將研究重點放在這一領(lǐng)域，投入了大量研究力量。VR技術(shù)能夠構(gòu)建場景、模擬現(xiàn)實，使得使用者產(chǎn)生虛擬現(xiàn)實的沉浸感，這與體育教學所注重的動作教學有著很大聯(lián)系，可以預見，正確地將VR技術(shù)運用至體育教學當中將使其邁上一個新臺階。

二、VR技術(shù)及其優(yōu)勢

VR，即Virtual Reality，中文譯作虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是一種利用計算機、攝像機、VR眼鏡等設(shè)備，來構(gòu)建一個虛擬世界的系統(tǒng)。它利用硬件和軟件的相互配合，使用戶的視覺、聽覺等感官接收虛擬情景的信號，可以營造相當真實的沉浸感。而使用者也可以做出某些操作來使虛擬世界發(fā)生實時的變化，做到了仿佛真實世界的交互體驗。因為VR技術(shù)有著如此大的優(yōu)勢，它在建筑、醫(yī)學、娛樂等行業(yè)都有涉及。與此同時，國內(nèi)外已經(jīng)有學者進行了VR技術(shù)在體育教學中的研究，比如射擊、籃球、乒乓球的教學；也已經(jīng)出現(xiàn)了一些VR體育教學的設(shè)備，包括VR足球、VR網(wǎng)球、VR高爾夫球等。

VR所帶來的仿真感和沉浸感，使得使用者能夠在模擬的場景中體驗真實，因此這對于體育教學有著很大幫助：

(一)精細化動作教學

動作教學永遠是體育教學的重中之重，為了掌握好一門體育項目，就必須熟悉該項目的動作要領(lǐng)，也就要求教學者盡量精細準確地講解示范。而在傳統(tǒng)教學當中，教學者只能現(xiàn)場親自演示，這樣難以避免兩個不足之處：(1)教學者的動作示范只能給學生留下一個大體的印象，動作細節(jié)展示不夠清晰，往往需要語言補充，而語言會產(chǎn)生誤差，因而在后來的教學中教學者仍然需要一個一個地糾正學生的動作，這樣的操作較為耗費時間。(2)教學者展示的是一個動作的連續(xù)動作，受客觀條件所限難以展示一些動作的某個階段的定格狀態(tài)，尤其對于在跳躍騰空中和水中完成的動作。教學者可能偶爾采用視頻教學，這也不能很好地解決上述問題。而VR技術(shù)則可以讓學生隨意調(diào)整觀看演示的方向、距離，也可以隨時停止播放觀察動作，甚至支持任意倍速和倒向播放。這樣，動作教學更加精細化，學生掌握的程度也會更高。

(二)有利于知識傳遞

過去的體育教學媒介只有用圖畫和文字描述，形式單一、缺乏生動性；后來出現(xiàn)的多媒體將靜態(tài)展示轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)展示，這增加了展示的層次和維度，離真正地完美復制示范者的動作還有一段距離。而VR技術(shù)能夠創(chuàng)造模型來實現(xiàn)仿真，同時能夠使教學材料隨著使用者的需要進行調(diào)整，將動態(tài)展示變得更加生動，有利于知識的傳遞，學生掌握更加容易，教學效果也會更好。

(三)突破了客觀限制

體育教學會有各方面的條件限制，主要有二：(1)場地、器材等硬件設(shè)置的限制。某些運動需要占地面積大、專業(yè)性強的場地，但現(xiàn)在國內(nèi)高校尚不能完全提供所需，只能以這種湊合的方式進行，班級較大，人數(shù)較多。(2)教學者本身的限制。優(yōu)秀的老師及其完美的示范動作在全國范圍內(nèi)只占少數(shù)，不能完全覆蓋整個大學體育教學。但運用VR技術(shù)則可以打破場地和教學者的限制，實現(xiàn)跨地域跨時間教學，能夠?qū)⒆罴训捏w育教學傳遞給學生，讓體育教學的總體水平更高，范圍更加普及。

(四)提高學生的興趣

不容樂觀的是，在現(xiàn)在的大學體育教學當中，學生依然是在被動接受知識，處在相對消極的位置上，教學內(nèi)容更多地是由老師講授給學生，然后學生進行模仿。這樣的體育教學缺乏主動性，很難讓學生在短時間內(nèi)就了解并熱愛一項運動。然而體育作為一種學生需要親身實踐的學科，又要求學生能夠自主積極地學習，體會動作，自我改進。VR技術(shù)可以實現(xiàn)使用學生很感興趣的球星、虛擬人物進行輔助講解，提高對于項目的興趣，還可以依靠可連接的計算機系統(tǒng)建立激勵機制，有效地提高學生的積極性。

三、VR技術(shù)在羽毛球教學中的應用

羽毛球是一項在大學運動中接受程度較高，同時也是女生參與度較高的一項運動。其對場地器材要求不高、運動量相對較少，另外也很注重動作的準確性，強調(diào)動作細節(jié)，所以在羽毛球教學中動作教學尤為重要。因此，比較適合將羽毛球作為研究材料，窺一斑而知全豹，用來研究VR技術(shù)對體育教學的影響。教學中具體選取了兩個基本動作：正手發(fā)高遠球和正手擊高遠球。

(一)研究概述

通過在校內(nèi)前期招收女大學生被試，將通過篩選的人員分為對照組和實驗組兩組，分別使用傳統(tǒng)教學法和VR輔助教學法教學上述兩個基本動作，然后評估教學效果，得出VR技術(shù)在體育教學中應用的結(jié)論。

(二)研究準備

1.實驗對象

在本校范圍內(nèi)招收合適的實驗對象：設(shè)計問卷，使用“問卷星”軟件進行問卷調(diào)查，借助微信等社交平臺進行傳播。在得到初期數(shù)量飽和的志愿者后，進行包括短跑、耐力跑、立定跳遠等體能測試，最終篩選出12名各方面情況較為一致偏差不大的在校未經(jīng)過羽毛球訓練的非體育專業(yè)女大學生，隨機分為兩組各6人，使用兩種不同的教學手段進行教學。

2.教學準備

教學分別進行，分為傳統(tǒng)教學法和VR輔助教學法。

傳統(tǒng)教學法：使用傳統(tǒng)的教學者言傳身教的教學手段，通過教學者講解——示范——學生模仿——練習——教學者糾正指導——學生繼續(xù)練習——課堂總結(jié)的流程教學。

VR輔助教學法：使用INSTA360ONE 4K攝像機錄制教學者正手發(fā)高遠球和正手擊高遠球的VR視頻在教學階段使用，通過學生觀看教學視頻——教學者領(lǐng)做——學生模仿——練習——觀看視頻——教學者提問、糾正錯誤——學生繼續(xù)練習——課堂總結(jié)的流程教學。

教學計劃于2019年3月至5月進行，持續(xù)5周，每周兩節(jié)課，每節(jié)課90分鐘，共計10節(jié)課，15課時。

(三)研究方法

研究采用對照法實驗。前期篩選被試、隨機分組、選用同一個教學者和教學安排，通過這樣的方式來控制體質(zhì)、教學水平等變量，將是否使用了VR技術(shù)輔助教學作為唯一變量。課程結(jié)束后，對于兩組人員進行正手發(fā)高遠球和正手擊高遠球的技術(shù)評價，用來評估教學效果，然后觀察唯一變量對于教學效果的影響，即VR視頻輔助教學的加入是否對羽毛球的動作教學有實際的幫助，最終得出VR技術(shù)在體育教學中的應用的結(jié)論。

(四)結(jié)果預分析

實驗尚未結(jié)束，故只做結(jié)果預分析在此。VR技術(shù)給教育帶來了巨大的前進動力，而在籃球、高爾夫球等體育領(lǐng)域也已經(jīng)成功實行。樂觀來講，VR技術(shù)也將對于羽毛球教學有所幫助。通過觀看VR教學視頻，學生會比以往的傳統(tǒng)教學之后了解、掌握更多的動作細節(jié)，這會體現(xiàn)在之后的練習和最終的評價之中。

另一方面，也有可能VR技術(shù)并不會對羽毛球教學有著明顯的幫助。這可能是由于VR技術(shù)如今本身的限制所導致的，比如拍攝的VR視頻仍然不夠理想；也可能受外界條件所限，比如5周時間暫時不能獲得有說服力的評價差距，或是因為被試本身體質(zhì)的影響難以消除。當然，我們對于新技術(shù)本身總是持有樂觀積極的態(tài)度，期望能得到好的結(jié)果。

四、研究進展

截止至3月上旬，研究已經(jīng)完成羽毛球教學計劃設(shè)計、羽毛球教學素材制作、VR教學視頻拍攝、體育器材采買、問卷設(shè)計和被試招募等工作。接下來的計劃是進行對照教學的具體實施、結(jié)果分析、得出結(jié)論等工作。

五、結(jié)語與討論

一直以來，運用新技術(shù)是推動教育進步的重要手段。研究VR技術(shù)對女大學生羽毛球教學的影響能夠更深地了解和討論VR體育教學研究。VR技術(shù)所特有的優(yōu)勢使得它能很好地被運用在體育教學當中，讓體育動作教學和演示變得精確、生動、動態(tài)化，提高學生的興趣，優(yōu)化教學方式，提高教學效果，這是當下高校體育教學改革背景下的積極嘗試。當然，也要注意到現(xiàn)在的VR技術(shù)依然存在一些不足，比如成本較高、不易推廣，模擬的情景與實際現(xiàn)實有差異，等等。在軟硬件都高速發(fā)展的現(xiàn)實背景下，隨著VR技術(shù)的不斷完善、價格更加平民化，廣泛使用的VR技術(shù)將對體育教學大有裨益，教育手段和教育實踐將會更令人滿意地結(jié)合，更好地實現(xiàn)體育教育的目的。