VR技術在學校體育教學中的應用研究

朱美芳

摘 要：信息化是我國學校教育未來發展的重要趨勢。在這樣的背景下，虛擬仿真教學項目也得到了前所未有的重視和關注，教育部據此組織了一系列的專項課題研究。文章針對VR技術在學校體育教學中的應用進行了研究。文章首先闡述了VR技術的概念與交互性、沉浸性以及多感知性等特點，又基于此進一步分析了VR技術在學校體育教學中的應用價值（有助于提高教學沉浸感，激發學生學習興趣;有助于預防運動損傷，強化教學安全性;有助于學生自主學練，提高學習成效），并綜合VR技術的特點和學校體育教學實際，對VR技術在學校體育教學中的未來應用進行了展望，以期能夠借此為學校體育教學的信息化發展提供參考。

關鍵詞：VR技術;體育教學;技術特點;應用價值;應用展望

中圖分類號：G807.4;G434 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2020）11-061-02

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2020.11.028

近些年隨著國家《教育信息化2.0行動計劃》的推進，信息化已經成為我國學校教育未來發展的重要趨勢。在這樣的背景下，虛擬仿真教學項目也得到了前所未有的重視和關注，教育部據此組織了一系列的專項課題研究。那么，VR技術作為能夠實現多媒體三維立體交互場景的虛擬現實技術，其是否適用于學校體育教學？為了厘清這一問題，文章針對VR技術在學校體育教學中的應用進行了研究，以期能夠借此為學校體育教學的信息化發展提供參考。

1 VR技術的概念與特點

VR（Virtual Reality）技術，通常又稱為虛擬現實技術，是一種借助計算機硬件設備、軟件設備以及其他外部設備，模擬仿真三維空間環境和人類感覺系統，構建出三維立體交互場景的技術[1]。在利用VR技術構建出的三維立體交互場景中，周圍場景會隨著人所在位置的變化而改變，進而帶給人一種身臨其境的感受。目前，VR技術在游戲、遠程醫療、企業宣傳以及教育等多個領域均已有所應用，但還沒有得到大范圍的推廣和普及[2]。

VR技術在教育領域中的應用呈現出了交互性、沉浸性以及多感知性等一系列的特點，其呈現和應用的過程則可以概括總結為如下幾個步驟：

由學生自行選擇所需要學習的內容模塊。計算機會根據學生的選擇實時生成動態的三維立體交互場景[3-4];學生佩戴好VR設備，進入所生成的虛擬交互場景之中;進入生成的虛擬交互場景之后，來學習與體驗對應的內容。在這個環節，交互場景中所呈現出的學習內容，會通過視覺、聽覺、觸覺等多種方式讓學生去感受和體驗，具備典型的多感知性;系統基于學生的學習情況產生有針對性的學習數據，并進行反饋。而學生可以借助反饋分析自己學習中的不足之處，教師也可以借助反饋了解和掌握學生的學習效果。

2 VR技術在學校體育教學中的應用價值

綜合VR技術的特點和學校體育教學的實際情況，VR技術在學校體育教學中的應用價值，主要可以概括總結如下。

2.1 提高教學沉浸感，激發學生學習興趣

由于VR技術能夠利用計算機軟、硬件設備和其他外部設備虛擬學生體育學習所需要的場景環境，并借助全景視頻技術讓學生“身臨其境”，從多個角度去觀察和體驗所需要學習和掌握的知識與技能[5]，所以，其在學校體育教學中的應用，能夠極大提高教學沉浸感，促進學生對所學知識和技能的理解。在這樣交互性、沉浸性的場景中進行學習時，很多體育學習中的難點問題，如各種瞬間性技術動作的教學，很多抽象概念的理解掌握等，都會迎刃而解。與此同時，完全不同于傳統體育教學的展現方式，VR技術營造出的各種氛圍濃厚的體育運動場景還有助于激發學生的體育學習興趣，促使學生更好地參與、融入到體育教學活動之中。

2.2 預防運動損傷，強化教學安全性

體育運動的競爭性、對抗性和激烈性，使得運動損傷成為學校體育教學的一大障礙。部分學校出于運動安全方面考慮，甚至將一些運動安全隱患較大的體育運動項目，直接排除在學校體育教學的內容體系之外。以散打為例，散打是在我國民族歷史長河中發展起來的一項極具民族特色的體育運動項目，同時也具有諸多教育價值。通過散打學習和訓練，既能夠提高學生的身體素質、弘揚傳統文化，同時還能夠培養學生勇敢、果斷等優秀的意志品質。再加上很多青少年學生受我國傳統文化的熏陶和感染，也對散打抱有極大的學習熱情，其無疑是學校體育教學的良好選擇。然而，由于散打是一項對抗性體育運動項目，運動損傷發生率較高，所以很多學校出于安全考慮，并沒有將其納入學校體育教學的內容體系之中，有些學校雖然開展了散打教學訓練，為了避免運動損傷事故發生，也很少開展實戰練習，只是簡單教授一些基本的套路，很難充分發揮散打教學訓練應有的作用與價值。而VR技術在教學中的應用，則是解決上述問題的有效途徑。由于利用VR技術能夠真實模擬散打運動中的實戰對抗場景，同時又排除了學生與學生之間進行實戰時可能存在的安全風險，所以學生既能夠隨心所欲地練習和運用自己所學到的各種散打戰術，同時又排除了可能出現的各種安全隱患，進一步強化了學校體育教學的安全性。

2.3 學生自主學練，提高學習成效

要掌握一項體育運動技能，僅僅依靠課堂教學是不夠的，還需要大量的課外練習作為輔助。但是在傳統的學校體育教學中，多數都是依靠教師的講解和示范，下課之后，學生通常很難獲得精確指導，從而影響了學生課外時間進行自主學練的質量和積極性。而如果能夠將VR技術引入學校體育教學之中，VR技術就可以在學生的課外自主學練中充當一部分教師的職能，如利用VR技術能夠記錄本次教學中所需要學習和掌握的各項技術動作，同時還能夠捕捉學生在課外練習中所做出的各項技術動作，并通過所記錄的正確技術動作與捕捉的學生練習動作之間的對比，檢測學生技術動作練習的規范性，并適時給出反饋和指導，進而提高學生的自主學練質量，保護學生的自主學練積極性。

3 VR技術在學校體育教學中的應用展望

通過前文分析可知，VR技術在學校體育教學中的應用，能夠解決傳統體育教學模式下的很多難點問題，使學校體育教學更便捷、更有趣，更具實效性。但是，綜觀當前學校體育教學的現狀，VR技術在學校體育教學中的應用并不廣泛，只有少數學校開展了關于VR技術在體育教學中的應用實踐和應用探索。根據分析，之所以會出現這種情況，主要是因為：

支持VR技術在學校體育教學中應用的設備不夠完善。VR技術在學校體育教學中的應用，需要多種軟件設備和硬件設備做支持，如用于全身動作捕捉的kinect體感交互設備、基于計算機視覺的手勢輸入設備等，而這些軟件設備和硬件設備，是影響數據處理速度、處理準確性、運算速度和運算準確性的關鍵[6]，相應地也就從根本上決定了VR技術在教學中應用的質量和應用效果。但是，由于目前市面還沒有支持VR技術的標準化技術硬件，再加上當前已經開發出的與VR技術配套的設備普遍存在體積大、價格昂貴等問題，所以也很少有學校進行完善的配備，成為影響VR技術在學校體育教學中應用推廣的一個障礙性因素。

部分體育教育工作者對VR技術的認識不夠全面。VR技術是近些年興起的一項新技術，雖然發展速度非常快，但由于起步時間晚，目前仍處于摸索完善的階段。很多人對于VR技術的認知也存在偏差，如部分體育教育工作者就認為VR技術是運用于游戲娛樂、網絡購物等方面的一項新興技術，與體育教學工作毫不相干，在觀念上就將VR技術排除在學校體育教學之外，影響了VR技術在學校體育教學中的應用與推廣。

那么，上述問題是否能夠克服？VR技術在學校體育教學中的應用前景如何？是否會得到廣泛的應用與推廣？通過對VR技術特點和學校體育教學的改革發展需求進行綜合分析之后，筆者認為，雖然現階段VR技術在學校體育教學中的應用仍存在一定的弊端和困難，但是隨著科技的發展、技術水平的提高，各種用于支持VR技術的設備必然會隨之更新完善、成本會下降、應用門檻也會越來越低，無論是在操作便利性層面，還是在成本價格層面，VR技術在學校體育教學中的應用都會被越來越多的人所接受，VR技術在學校體育教學中的應用價值和應用優勢也會得以發揮、得到關注。所以，作為學校體育教育工作者，要清楚隨著未來科技的飛速發展，虛擬現實技術在學校教育中的應用不會只停留在理論層面，能夠用于體育教學的虛擬現實教育產品會越來越多，學校體育教學也會隨著虛擬現實技術的實踐應用呈現出更為精彩紛呈的一面。關注新技術的發展更新、關注新技術在教學中的應用方法、探索新技術在教學中的應用經驗，是學校體育教學工作的應有之義。

參考文獻

[1] 程倩.基于VR技術的歷史教育游戲設計與開發——以七年級“大一統的漢朝”為例[D].南昌：江西科技師范大學，2019.

[2] 甘甜.VR技術在教育應用過程中的功用、實踐維度與教師角色的轉向[J].赤峰學院學報（自然科學版），2019，35（07）：18-21.

[3] 馬丁.VR技術應用于教育教學中的思考——評《VR虛擬現實與AR增強現實的技術原理與商業應用》[J].中國教育學刊，2019（11）：34-36.

[4] 陳清奎，何芹，李學東，等.VR技術與傳統教育深度融合——“VR+”教學模式創新與實踐[J].中國信息技術教育，2018（23）：15-18.

[5] 陳思昆，伍毅.VR技術在教育場景中的優勢與改變：體驗、可視化與建構主義[J].中國傳媒科技，2020（04）：36-38.

[6] 張帥，曲校辰，崔文超，等.VR技術在創新教育背景下的探索與實踐[J].山西青年，2020（05）：8-11.