增强现实技术下中职《体育与健康》教材内容呈现研究

黄海滨

(江苏省江阴中等专业学校 江苏江阴 214400)

2019年，国务院发布的《国家职业教育改革实施方案》指出，随着互联网及信息技术的发展，每三年修订一次教材。为了适应互联网+职业教育快速发展的需求，可以运用现代互联网信息技术，改进信息化教学方式和方法［1］。《中等职业学校体育与健康课程标准（2020年版）》明确提出，教材的编写应该与现代化信息技术相结合，利用信息技术手段，提供数字化的资源，进行生动直观的教学和方便快捷的学习［2］。职业院校立体化教材建设就是适应互联网+职业教育发展的要求和2020版课程标准对教材编写的要求，它可以改善职业学校教师的教学方式和学生的学习方式，提升职业教育的人才培养规格和教学质量。随着计算机技术的发展和5G网络的快速发展，增强现实技术将在数字教材建设方面发挥更加巨大的作用。学生通过手机、iPad等移动终端设备，可以让纸面教材“活”起来，复杂的技术动作得以逼真直观地展现。真实运动场景和虚拟运动动作实时交互，能够让学生身临其境，将对静态动作的认知转变为对动态动作的认知，也能够让体育教师的教学变得更为容易，从而提高学生对体育与健康课程的兴趣，更好地落实立德树人的根本任务和健康第一的教育理念。

1 增强现实技术的特点和优势

增强现实技术可以用来仿效学习对象，让学习者在现实环境中看到虚拟生成的模拟对象，在虚拟与现实中与学习者交互，为学习者创建一个可以自我学习、自我练习、自我纠错的空间［3］。

增强现实技术教材可以将真实的情境引入纸质书籍，它能够结合文字、插图，音频、视频、三维动画等，针对具体的学生个性化地呈现内容，学生可以参与书中的“真实场景”，与增强现实的内容进行交互，使得阅读生动有趣。2008年，国外一家出版公司发行了全世界第一套增强现实电子书《Earth structure》。2010年，中华商务联合印刷有限公司也发行了《中国弹起》立体书。数字化教材成为教材创新的趋势，因此将增强现实技术引入教育教学中，显得格外重要。

2 传统中职体育与健康教材存在的问题

2.1 教材内容雷同

目前部分中等职业学校使用的是国家规划教材，部分学校使用的是本省教学研究部门编写的教材，也有部分学校使用的是学校自己编写的教材。出版教材的品种逐年增多，但教材质量呈下滑趋势。从教材的内容上看是东拼西凑，与中学、大学教材内容雷同［4］。造成此种情况的原因是编写教材的人急功近利，没有沉下心来深入思考，创新能力不足，进而使教材内容雷同，没有体现出职业教育的特色。

2.2 教材内容呈现力不足

传统的纸质教材不能很好地把每个动作完美呈现出来，文字描述与插图呆板、啰嗦，表现苍白无力，无法激发学生的学习欲望和兴趣，需要教师的示范讲解才能更好地演绎。体育运动项目的技术动作来源于运动比赛的实践，只有在比赛实践中才能检验技术水平的高低，这是传统教材不能做到的。传统纸质书对知识技能的表述，会让学生学习起来比较难以理解和掌握，会影响教师更好地教和学生高效地学。在现实中，很少有学生阅读体育教材，传统体育教材对于学生而言可有可无，这便让其失去了教材本身应有的价值。

2.3 教材内容固化，不能及时更新

基于传统纸质教材本身的特点，教材呈现出来的内容有明显的不足，数量众多的音视频教学辅助资料以及与教学有关的知识不能够很好地呈现出来，资料来源形式单一、数量有限，呈现方式乏味、枯燥，更加不利的是留给教学、师生发挥的余地有限，不能满足学生的学习需求［5］。

传统教材由于需经过审编校才可以出版发行，因此往往需要耗费较长的时间。中职校目前使用的《体育与健康》教材是高教社于2009年5月出版的，人教社出版的教材是2009年4月出版的。经过十几年的社会发展出现了很多新的体育运动项目，随着科技的进步，新的体育理论、身心保健健康理论也日渐得到更新。目前，教材的老旧会降低学生对“体育与健康课”的学习兴趣，不利于学生终身体育思想的形成与良好健身习惯的养成，不利于培养学生的体育与健康学科核心素养，也会对课程目标的完成产生一定的不利影响。

3 增强现实技术下中职体育与健康数字教材的特点

增强现实体育与健康立体化教材是以建构主义为理论基础，并利用现代信息网络技术平台，强调整体的教学设计，教材能够实现内容的多介质性呈现、动作技术要点全方位呈现、教学环境超时空开放、知识获得多感官参与、终端系统的多样性等特点。

3.1 教材内容呈现多介质性

增强现实立体化教材集多种教学资源于一体，各种资源有机融合形成一个供教师教学、学生学习的立体化教学系统，形成集文字、插图、音频、视频、电子教案、测验、交流、答疑、作业管理、题库、学习指导于一体的资源库，使学生在轻松的氛围中学习，且效率更高，教师教学更游刃有余，教学目标达成度更高。

3.2 动作技术要点全方位呈现

传统教材无法展示全方位的技术动作，只能以分解动作呈现，利用增强现实技术可以呈现对应的技术重点和难点。将原本静态的图片转化为立体化、智能的教学情境，有利于学生高效、高质量的学习，也有利于教师的教学。标准优美的动作示范，随时随地可以呈现，减轻了教师教学的工作量，更有利于其他教学管理工作的开展，教与学从中都能获得收益。

3.3 教学环境跨时空开放

数字教材的使用可以把原先应该在真实运动场展示的动作搬入教室、宿舍，不但能解决运动场地不足的问题，也可以克服恶劣天气对教学的影响，尤其对于一些对场馆器材要求高的运动项目如自行车、攀岩、冰雪运动，以及某些球类项目来说，数字教材可以使无趣的教学活动变得更具有吸引力，从而让学生积极参与到运动中，提高学习的参与度和教学效率。利用增强现实技术开发的运动项目，如游泳运动，可以在教室让学生利用增强现实课件身临其境地练习，直至熟练。一方面，可以解决场馆紧缺，气候寒冷的问题；另一方面，可以减少运动伤害事故的发生。利用增强现实技术开发的攀岩运动，可以在室内进行，既能够让学生享受攀岩运动带来的乐趣，又可以减少危险情况的发生。在虚拟的教学环境中，教师即使和学生不在同一时空，也能够进行远程教学，从而解决疫情期间体育与健康线上教学的难题，及时完成教学任务。

3.4 体育知识技能获得的多感官性

增强现实立体化教材可以让人利用视觉、听觉、触觉甚至嗅觉来学习某项运动，在真实世界和虚拟世界叠加效应的教学场景中，自主交互可以单人运动，也可以团队竞争，这样不仅可以让学生获得丰富的运动体验，让其对技术动作的感受更加真实有趣，也能够让人和物真正实现深度融合，提高学生学习动作的效率，并养成运动习惯。

3.5 终端系统的多样性

增强现实立体化教材，既包括传统教材，又包括数字化资源，可以利用电脑、手机APP、Ipad，随机多途径获得专业知识。学生学习方便快捷，高效利用时间进行碎片化学习。

4 基于增强现实技术下的中职体育与健康教材内容呈现应用和展望

上海科学普及出版社出版的职业院校立体化教材《体育与健康》，是用增强现实技术开发的新颖教材。该文以其为例，对增强现实技术下中职《体育与健康》教材内容呈现问题进行探讨。

4.1 团队合作，各负其责

该教材是在上海科学普及出版社、智杰教育科技有限公司、无锡职教体育与健康教研中心组共同努力下完成的。编辑总体把控和设计规划教材，进行多方的协调沟通。教师负责设计任务，把教学的知识点、文字、教学课件、练习题库、视频、音频、图片、电子教案等进行科学的编排和制作。教育科技公司制作三维模型、设计要求等内容，实现传统教材和信息化相融合的立体化教材功能。这本立体化教材将抽象、复杂的知识点可视化、形象化，构建情景式教学场景，解决了师生在实际的教学活动中“进不去、看不见、动不了、难再现”的难题［6］。以模块化的形式呈现教学内容，一目了然，便于教师更好地制订教学计划，每个章节都有教学指导，力争最大限度满足学生体育知识的学习和健身需求，为学生提供了一个综合平台，把健康第一的理念落实到了实际的教学行动中。

4.2 教材内容呈现情景化

情景化的教学，现实与虚拟的结合，实现了教材的新功能：一是教材内容用3D视频、动画、图片、音频向读者呈现，相比传统教材更加多姿多彩，甚至使学习者身临其境地沉浸在虚拟与现实的世界中［7］；二是在教学方面，以前沿的教学理念提升学生的学习效率和教师的教学质量，在心情愉悦的氛围中增强体质，掌握技战术；三是以课程标准来确定整体教学目标，然后分解成若干具体目标，强调对教学目标的系统性、多媒介、多角度、多方面的思考；四是课堂组织方面由于有增强现实数字化平台，可以实现教与学的超时空性，可以极大地方便师生，提高学习效率。

该教材共有16章，每章都使用了增强现实技术开发的三维立体插图视频，通过生动、直观、形象的讲解，将读者带入立体化的运动场景中，动作方法、动作要点、练习方法清晰明了。配套使用增强现实技术开发的数字化资源平台，学生可以自主在线学习，并交流讨论学习体会，提出问题，也可向教师请教。学生随时可以获得学习资源、上交课外作业、线上测验；教师可以向学生线上交流，发布接收作业试卷。出版社、学校可以外购增强现实教学资源，供学生、教师使用，从而更新教学内容，解决资源匮乏的问题。通过网络情景、课堂情景的创设，以及网络学习、课堂学习、网络交流、课堂训练来掌握，提高运动知识和技能。通过使用该教材，学生能够快速掌握知识和运动技能，教师可以减少工作量，提高教学效率。学生的学习将变得更加方便、快捷、生动、直观、有趣［8］，更有助于疫情期间教师的教学。

4.3 教学资源平台搭建科学灵活

中职《体育与健康》教材立足于以学生为中心的教学理念，从学生的实际需要和兴趣出发，引导他们主动思考、认知、练习，以实现知识和技能的意义建构。教材既有深度，又有广度，内容可以根据学生、教师、学校、行政部门的需要，适时进行更新，更好地服务于教学实际需要。数字化平台的资源更新更加方便、快捷，能够最大限度满足师生教学的需要。

4.4 教学模式高效新颖

在教材出版后，编写组对使用教材的某一所中职学校两个班级进行了准实验研究。实验共进行了5周，教学内容都为篮球，实验班采用增强现实立体化教材教学，对照班采用传统教材教学。实验结束后，对实验班和对照班进行所学内容的测试，根据测试成绩评估两班的学习效果。测试内容为传接球、投篮、持球交叉步突破，实验班测试成绩为86.45分，对照班测试成绩为75.67分，实验班高出10.78分，用SPSS22.0统计软件进行统计检验，实验班和对照班的成绩具有非常显著性差异，说明实验班学习的效果更好，增强现实立体化教材功不可没。

待增强现实教材使用了一个学期后，编写组对近10所中职校的2000名学生进行了问卷抽样调查，从对立体化教材的喜爱程度、数字资源的丰富程度、使用的方便性、对知识技能学习的有效性、立体化教材使用后激发学习兴趣的程度、使用情况等6个维度进行数据统计分析。结果显示，有95%的学生对增强现实立体化教材是满意的，有84%的学生认为使用教材后提高了自己对体育学习的兴趣，有97.8%的学生认为新教材的使用有利于碎片化学习，便利性提高了。通过对教师的访谈，发现大部分师生使用立体化教材教学积极，学生体育总体成绩有较大幅度提高，体育课堂更活泼、生动、高效，立体化教材培养了学生自主、合作、探究的学习能力，减轻了教师的工作强度。以前由于受到场地器材的制约，学校很少开展时尚运动，如攀岩、冰雪运动、轮滑等，现在学校利用立体化教材也能开展，由此可见，新教材丰富了学校开展的运动项目，吸引了更多的学生参与体育运动。

5 结语

随在5G时代的到来，在当前职业学校体育与健康改革的浪潮中，学校体育工作者要以学生为主体，以需求为导向，融合各方面的力量，借助互联网技术不断丰富立体化教材的资源，把学生喜爱的运动项目引入教材，满足学生对体育与健康课的需求。围绕健康第一的教育理念，使教材成为推动学校体育发展的媒介。