VR技术在高等师范院校篮球教学中的应用研究

滕育松 周海洋

(1.辽宁师范大学体育学院;2.辽宁轻工职业学院 辽宁大连 116000)

伴随着科学技术的进步，越来越多的虚拟现实网络技术不断被完善创新，并且应用到各行各业，随着一些先进设备被引入各个体育运动项目教学当中，体育运动项目的训练质量和教学效果都得到了很大程度的提升。传统的教学训练中，训练时间和训练量的不断增加，使得学生出现了身体和心理的双重疲劳，影响了学生学习技战术的效果。为了避免这种情况，提升教学水平，需要选取一些新的科技设备来提升教学水平。VR 技术作为一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统，它可以使计算机生成一种模拟环境，使用户通过仿真系统能沉浸到该环境中。与传统的教学授课方法手段相比较，应用虚拟现实多媒体技术能够实现多源信息融合、用户交互、三维动态视景等多种功能，为学生构建以技术、教育和空间为汇聚内容的交互式情景教学课程模式［1］，学生在虚拟情景教育过程中完成篮球知识与技能的学习，同时可以激发学生对篮球课程学习的兴趣，对篮球课程教学效率和课堂教学效果的提升具有重要的意义。

1 VR虚拟技术的概念

VR技术是英文Virtaul Reality技术的中文简称，又叫虚幻或真实虚拟科技，这个概念在20世纪80年代初就被美国VPL 公司的创办人蓝尼所提出［2］。具体来讲，VR技术其实是多媒体与计算机技术进行结合的产物，它可以使人在特定环境中实现身临其境的感觉，将现实的一些体育技能动作学习带到教室，使学生理解这项动作的具体细节，培养学生的兴趣爱好，同时提高动作技能。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

以VR 技术在高等师范院校篮球教学中的应用研究为研究对象。

2.2 研究方法

2.2.1 文献资料法

通过中国知网和图书馆等平台，查阅有关VR现实技术、篮球技术教学，高等师范院校篮球等相关资料，为本研究提供了坚实的理论基础与方法依据。

2.2.2 实验法

（1）实验对象选取辽宁师范大学体育学院篮球专项班大二男学生为实验对象，将实验对象随机分成两组，每组20 名学生，一组为实验组；另一组为对照组。实验组进行为期8周，每周3次，每次20 min的VR设备训练干预，对照组不进行干预。

（2）实验设备采用的HTC Vive 是由HTC 与Valve联合开发的一款VR虚拟现实头戴式显示器。

（3）实验的控制。两组同学都为同班同学，日常规作息规律基本一致，且均没有参加课外训练等干扰因素，在教学过程中任课教师和测试教师均一致，测试内、标准和地点都无明显差异。

（4）测试的项目和指标

参考国家体育总局篮球运动管理中心最新修订与发布实施的《青少年篮球技能评定标准（7～18岁）》规定要求的基本内容，选取1 min30 s自投自抢、左右手运球折返为学生的篮球技术的测评指标，以立定跳远和一分钟俯卧撑为学生的身体素质测试指标。

2.2.3 问卷调查法

根据研究需要在查阅相关文献后，结合体育科学研究方法，对于问卷设计的一些要求进行了问卷设计，主要是对实验后学生对于课堂教学情况反馈问卷，并且进行了信效度的检验。

2.2.4 数理统计法

通过采用SPSS、Excel软件对实验前后的测试成绩指标进行统计学处理。

3 研究结果与分析

3.1 实验前后实验组与对照组篮球专业技能考核成绩对比分析

3.1.1 实验前两组篮球专业技能测试成绩结果与分析

在教学干预开始前，对选取的两组篮球小组进行篮球专业技能的测试，确保实验在无其他干扰因素的条件下进行。

由表1 可知，选取的两组篮球小组专业技能测试成绩的结果差别并不大，1 min30 s 自投自抢P=0.729＞0.05，左右手运球折返P=0.706＞0.05，说明在教学实验前，实验组和对照组学生的专项技能考核成绩无显著性差异。

表1 实验前两组篮球专业技能考核成绩对比分析（n=20）

3.1.2 实验后两组篮球专业技能测试成绩结果与分析

由表2 可知，在实验组和对照组进行篮球课程的学习后，学生的篮球专业技能测试成绩结果均有提高，说明无论是常规教学方法，还是结合了VR技术的训练方法，都一定程度上促进了学生篮球技能水平的提升。对实验后实验组和对照组篮球技能测试成绩进行独立t检验，结果显示，在左右手运球折返技术方面，实验组和对照组两组均不存在显著性差异（P=0.867＞0.05），而1 min30 s自投自抢技术的测试成绩存在显著性差异（P=0.016＜0.05），说明VR 技术与学生的投篮专业技术成绩存在着统计学的关联。

表2 实验后两组篮球专业技能测试成绩结果与分析（n=20）

试分析其原因，无论是哪种教学方法，都可以促进学生篮球技能水平的提升，对于单项技术来说，左右手运球折返测试中，两组受试者实验后的数据并没有显示出明显差异，认为出现该现象的原因是运球专项动作比较简单，主要考验学生的左右球性的熟练度和耐力素质，这一点与采用VR 虚拟化教学的差异并不大，所以没有显现出明显的差异。但是，在原地投篮1 min30 s自投自抢项目当中，两组的成绩显示出了显著性差异，认为这一现象的背后的原因是，投篮作为一种核心技术，在技术动作的掌握上比较复杂，不容易掌握，在职业赛场的运用都存在很明显的差异。例如：现役NBA 球员本西蒙斯等一些大牌球员，其职业生涯外线的命中率甚至不足40%［3］。因此，在传统教学法中，投篮活动作为难以掌握的一项复杂技术，其练习的密度及场地因素，也可能会限制学生的练习，教师不可能一一指导每一个学生进行投篮技术动作的学习，长此以往，学生就会对篮球这项技术失去兴趣。另外，学生很难全面理解教师讲解的投篮技术动作，而在VR技术营造出的更真实的虚拟环境下进行投篮，可以更好地理解投篮技术环节的细节，而且学生的练习密度和练习次数会随着VR技术的进步而增加，这样学生可以更好地理解各种专项投篮技术的训练原理和使用范围以及真实的投篮感受。VR 技术既是促进体育教学的新工具、创生学习内容的新资源，又是优化体育学习的新环境，改善教学方法的新手段［4］，也从另一方面提高了学生对于篮球的学习兴趣，从而更好地提升自己的投篮技术水平。

3.2 实验前后实验组与对照组身体素质测试成绩对比

由表3 可知，在实验前对选取的两组篮球运动员的身体素质测试成绩结果进行了分析，在立定跳远（P=0.691＞0.05）和一分钟俯卧撑（P=0.843＞0.05）中均没有显著性差异，身体素质水平的差异不具有统计学意义，可以作为实验样本进行教学实验［5］。

表3 实验前两组身体素质测试成绩对比分析（n=20）

由表4 可知，在实验后对反映身体素质能力的立定跳远和一分钟俯卧撑内容进行了测试，并对测试结果进行了分析检验，从实验后测得的身体素质成绩的t值和P值可以看出，两组学生的身体素质均没有显著性差异。其原因可能是通过VR技术，学生虽然实现了多样化的学习，有效地促进了学生和师生之间的相互交流和课堂氛围，但是对于学生身体素质的影响比较小。

表4 实验后两组身体素质测试成绩对比分析（n=20）

3.3 实验后学生对篮球课堂教学的效果评价与分析

为了更好地将VR 技术应用到高校篮球教学课堂中，了解学生学习后最真实的感受与看法，对学生进行了问卷反馈的调查，对实验后的两个组分别发放了课程满意度的问卷，对于课堂兴趣、课堂组织、课堂氛围和教学满意度4 个方面进行了调查和统计，并进行了分析。

由表5可以得知，VR技术应用到篮球教学中，感兴趣的有14 人，占总人数的75%；一般感兴趣的有3 人，占15%；不感兴趣的有2人，占10%。根据结果显示，大部分学生对VR技术应用到篮球教学中比较感兴趣，只有极少部分的学生对VR 技术运用到篮球教学当中不太感兴趣。原因是实验对象都是大二的学生，他们都愿意接受新的事物，对于新的教学方法来说比较感兴趣，因为一直都在接收传统的教学模式，所以对这种新的教学方法特别感兴趣。

表5 VR技术应用到篮球教学中是否感兴趣人数调查表（n=20）

从图1可以看出，实验组中学生认为VR技术课堂组织方法非常新颖和比较新颖的人共有16 人，占比80%；对照组感觉到新颖的有6 人，占30%。分析其原因，可能是本次采用的VR技术教学法主要是学生通过VR视频来反馈巩固所学的技术，很多学生认为这种上课方式和以前经历的篮球课完全不一样，VR技术可以很好地提高学生技能学习的主动性，从而促进篮球技能的提高。

图1 实验后两组学生的课堂组织方法的评价分析图

根据图2的分析比较，可以清晰地看出，实验组有18名学生认为篮球的课堂教学氛围非常活跃，占90%。对照组学生认为课堂气氛活跃的仅有3 人，占15%，3名学生认为他们的篮球课堂氛围一般，3 人感觉到沉闷，其中有1人感觉到非常无聊。因此，实验组的学生在篮球课堂氛围活跃度上要优于对照组，VR技术的应用比传统教学更受学生的喜爱。试分析其原因：VR教学课堂中，学生可以模拟出比较喜爱的篮球技术动作，从细节剖析每个动作，学习肢体正确的活动方式，以免因错误的运动方式造成肢体损伤。在虚拟中进行模仿练习［6］，提高了课堂的学习氛围，相比于传统的教学方法，学生可以每天跟不同的虚拟球星来练习，课堂体验非常新颖，绝大多数学生都能保持比较活跃的学习状态和良好的课堂氛围。

图2 实验后两组学生的课堂氛围对比分析图

由图3 可以看出，在实验组中学生对篮球课教学非常满意和比较满意的有18 人，占90%；对照组有8人，占40%。通过两个组的对比可以看出，实验组大部分人对篮球教学的满意度比较高，而对照组大部分学生对篮球教学的满意程度不高，两组都没有出现对教学非常不满意的情况。试分析原因：VR技术应用到篮球教学当中，在篮球的课堂氛围、教学满意度等方面都优于传统教学法，而学生的学习状态也由于新兴技术的加入，得到了提高。

图3 实验后两组教学满意度对比

综上所述，在教学实验后，通过两组学生对于本学期篮球课程的效果评价反馈，了解得知两组学生对于教学的评价出现了较大的差异，大多数学生对于篮球教学中使用VR技术的学习是非常满意的，从课堂氛围和活跃度来讲都得到了很大的提升，从整体来讲，在篮球教学中使用VR技术，能够使学生在主观感受上和课堂氛围活跃度以及学习兴趣上都得到了很大的提升，对于课堂的教学组织也比较满意。

4 结论与建议

4.1 结论

在实验结束后，通过两组技术成绩测试结果进行分析，结果显示，两组的篮球基本技术成绩均有明显的提高，1 min30 s自投自抢技术成绩，实验组要明显高于对照组。

对于实验后的身体素质测试结果来看，二者的身体素质均有所提高，但两组之间没有显著性差异，没有统计学意义。

通过对两组实验后的教学效果进行反馈评价，得知VR技术应用到篮球教学当中，可以提高学生的学习兴趣，从课堂效果和组织来讲，在课堂组织、课堂氛围和课堂满意度等方面，VR 教学法要优于传统教学方法，也更容易受到学生的喜爱。

4.2 建议

因本次实验由于客观因素和设备的数量有限，教师应该提前强调课堂纪律问题，规范学生的课堂行为，组织好学生正确和有序地使用设备，避免学生互相争抢设备的情况。

切勿让学生频繁地使用VR设备，以避免学生对于VR 设备产生依赖，使学生之间缺乏沟通和交流，教师要充分发挥主导地位，把控好课堂秩序，VR 虚拟现实技术用于技战术训练的软件需要更多大数据统计，编制更贴合实际训练或比赛的场景［7］。

在搜集和制作VR视频素材过程当中，教师要不断提高自己的专业素养，选取确保能给专业学生给予标准示范动作的视频等资料，以免干扰学生正常技术动作的学习，影响自己的教学进度。