VR技术在体育教学中的应用——以女大学生的羽毛球教学为例

陈紫晴 北京师范大学体育与运动学院

一、引言和背景

体育教学是大学教育的重要组成部分，然而，当前大学的体育教学仍然以口头传授和动作示范为主。这样的教学方法可以让学生掌握基本的动作要点，却有着不能重复教学、动作细节不够清晰、难以进行动态演示等不足。现如今，运用最新的科学方法和技术手段已经成为了包括教育领域的各行各业用来进行优化改善的重要手段，在教育领域运用多媒体和网络技术就是这一趋势的代表体现。眼下，VR技术方兴未艾，各家科技公司都将研究重点放在这一领域，投入了大量研究力量。VR技术能够构建场景、模拟现实，使得使用者产生虚拟现实的沉浸感，这与体育教学所注重的动作教学有着很大联系，可以预见，正确地将VR技术运用至体育教学当中将使其迈上一个新台阶。

二、VR技术及其优势

VR，即Virtual Reality，中文译作虚拟现实技术，是一种利用计算机、摄像机、VR眼镜等设备，来构建一个虚拟世界的系统。它利用硬件和软件的相互配合，使用户的视觉、听觉等感官接收虚拟情景的信号，可以营造相当真实的沉浸感。而使用者也可以做出某些操作来使虚拟世界发生实时的变化，做到了仿佛真实世界的交互体验。因为VR技术有着如此大的优势，它在建筑、医学、娱乐等行业都有涉及。与此同时，国内外已经有学者进行了VR技术在体育教学中的研究，比如射击、篮球、乒乓球的教学；也已经出现了一些VR体育教学的设备，包括VR足球、VR网球、VR高尔夫球等。

VR所带来的仿真感和沉浸感，使得使用者能够在模拟的场景中体验真实，因此这对于体育教学有着很大帮助：

(一)精细化动作教学

动作教学永远是体育教学的重中之重，为了掌握好一门体育项目，就必须熟悉该项目的动作要领，也就要求教学者尽量精细准确地讲解示范。而在传统教学当中，教学者只能现场亲自演示，这样难以避免两个不足之处：(1)教学者的动作示范只能给学生留下一个大体的印象，动作细节展示不够清晰，往往需要语言补充，而语言会产生误差，因而在后来的教学中教学者仍然需要一个一个地纠正学生的动作，这样的操作较为耗费时间。(2)教学者展示的是一个动作的连续动作，受客观条件所限难以展示一些动作的某个阶段的定格状态，尤其对于在跳跃腾空中和水中完成的动作。教学者可能偶尔采用视频教学，这也不能很好地解决上述问题。而VR技术则可以让学生随意调整观看演示的方向、距离，也可以随时停止播放观察动作，甚至支持任意倍速和倒向播放。这样，动作教学更加精细化，学生掌握的程度也会更高。

(二)有利于知识传递

过去的体育教学媒介只有用图画和文字描述，形式单一、缺乏生动性；后来出现的多媒体将静态展示转变为动态展示，这增加了展示的层次和维度，离真正地完美复制示范者的动作还有一段距离。而VR技术能够创造模型来实现仿真，同时能够使教学材料随着使用者的需要进行调整，将动态展示变得更加生动，有利于知识的传递，学生掌握更加容易，教学效果也会更好。

(三)突破了客观限制

体育教学会有各方面的条件限制，主要有二：(1)场地、器材等硬件设置的限制。某些运动需要占地面积大、专业性强的场地，但现在国内高校尚不能完全提供所需，只能以这种凑合的方式进行，班级较大，人数较多。(2)教学者本身的限制。优秀的老师及其完美的示范动作在全国范围内只占少数，不能完全覆盖整个大学体育教学。但运用VR技术则可以打破场地和教学者的限制，实现跨地域跨时间教学，能够将最佳的体育教学传递给学生，让体育教学的总体水平更高，范围更加普及。

(四)提高学生的兴趣

不容乐观的是，在现在的大学体育教学当中，学生依然是在被动接受知识，处在相对消极的位置上，教学内容更多地是由老师讲授给学生，然后学生进行模仿。这样的体育教学缺乏主动性，很难让学生在短时间内就了解并热爱一项运动。然而体育作为一种学生需要亲身实践的学科，又要求学生能够自主积极地学习，体会动作，自我改进。VR技术可以实现使用学生很感兴趣的球星、虚拟人物进行辅助讲解，提高对于项目的兴趣，还可以依靠可连接的计算机系统建立激励机制，有效地提高学生的积极性。

三、VR技术在羽毛球教学中的应用

羽毛球是一项在大学运动中接受程度较高，同时也是女生参与度较高的一项运动。其对场地器材要求不高、运动量相对较少，另外也很注重动作的准确性，强调动作细节，所以在羽毛球教学中动作教学尤为重要。因此，比较适合将羽毛球作为研究材料，窥一斑而知全豹，用来研究VR技术对体育教学的影响。教学中具体选取了两个基本动作：正手发高远球和正手击高远球。

(一)研究概述

通过在校内前期招收女大学生被试，将通过筛选的人员分为对照组和实验组两组，分别使用传统教学法和VR辅助教学法教学上述两个基本动作，然后评估教学效果，得出VR技术在体育教学中应用的结论。

(二)研究准备

1.实验对象

在本校范围内招收合适的实验对象：设计问卷，使用“问卷星”软件进行问卷调查，借助微信等社交平台进行传播。在得到初期数量饱和的志愿者后，进行包括短跑、耐力跑、立定跳远等体能测试，最终筛选出12名各方面情况较为一致偏差不大的在校未经过羽毛球训练的非体育专业女大学生，随机分为两组各6人，使用两种不同的教学手段进行教学。

2.教学准备

教学分别进行，分为传统教学法和VR辅助教学法。

传统教学法：使用传统的教学者言传身教的教学手段，通过教学者讲解——示范——学生模仿——练习——教学者纠正指导——学生继续练习——课堂总结的流程教学。

VR辅助教学法：使用INSTA360ONE 4K摄像机录制教学者正手发高远球和正手击高远球的VR视频在教学阶段使用，通过学生观看教学视频——教学者领做——学生模仿——练习——观看视频——教学者提问、纠正错误——学生继续练习——课堂总结的流程教学。

教学计划于2019年3月至5月进行，持续5周，每周两节课，每节课90分钟，共计10节课，15课时。

(三)研究方法

研究采用对照法实验。前期筛选被试、随机分组、选用同一个教学者和教学安排，通过这样的方式来控制体质、教学水平等变量，将是否使用了VR技术辅助教学作为唯一变量。课程结束后，对于两组人员进行正手发高远球和正手击高远球的技术评价，用来评估教学效果，然后观察唯一变量对于教学效果的影响，即VR视频辅助教学的加入是否对羽毛球的动作教学有实际的帮助，最终得出VR技术在体育教学中的应用的结论。

(四)结果预分析

实验尚未结束，故只做结果预分析在此。VR技术给教育带来了巨大的前进动力，而在篮球、高尔夫球等体育领域也已经成功实行。乐观来讲，VR技术也将对于羽毛球教学有所帮助。通过观看VR教学视频，学生会比以往的传统教学之后了解、掌握更多的动作细节，这会体现在之后的练习和最终的评价之中。

另一方面，也有可能VR技术并不会对羽毛球教学有着明显的帮助。这可能是由于VR技术如今本身的限制所导致的，比如拍摄的VR视频仍然不够理想；也可能受外界条件所限，比如5周时间暂时不能获得有说服力的评价差距，或是因为被试本身体质的影响难以消除。当然，我们对于新技术本身总是持有乐观积极的态度，期望能得到好的结果。

四、研究进展

截止至3月上旬，研究已经完成羽毛球教学计划设计、羽毛球教学素材制作、VR教学视频拍摄、体育器材采买、问卷设计和被试招募等工作。接下来的计划是进行对照教学的具体实施、结果分析、得出结论等工作。

五、结语与讨论

一直以来，运用新技术是推动教育进步的重要手段。研究VR技术对女大学生羽毛球教学的影响能够更深地了解和讨论VR体育教学研究。VR技术所特有的优势使得它能很好地被运用在体育教学当中，让体育动作教学和演示变得精确、生动、动态化，提高学生的兴趣，优化教学方式，提高教学效果，这是当下高校体育教学改革背景下的积极尝试。当然，也要注意到现在的VR技术依然存在一些不足，比如成本较高、不易推广，模拟的情景与实际现实有差异，等等。在软硬件都高速发展的现实背景下，随着VR技术的不断完善、价格更加平民化，广泛使用的VR技术将对体育教学大有裨益，教育手段和教育实践将会更令人满意地结合，更好地实现体育教育的目的。