增強現實技術下中職《體育與健康》教材內容呈現研究

黃海濱

(江蘇省江陰中等專業學校 江蘇江陰 214400)

2019年，國務院發布的《國家職業教育改革實施方案》指出，隨著互聯網及信息技術的發展，每三年修訂一次教材。為了適應互聯網+職業教育快速發展的需求，可以運用現代互聯網信息技術，改進信息化教學方式和方法［1］。《中等職業學校體育與健康課程標準（2020年版）》明確提出，教材的編寫應該與現代化信息技術相結合，利用信息技術手段，提供數字化的資源，進行生動直觀的教學和方便快捷的學習［2］。職業院校立體化教材建設就是適應互聯網+職業教育發展的要求和2020版課程標準對教材編寫的要求，它可以改善職業學校教師的教學方式和學生的學習方式，提升職業教育的人才培養規格和教學質量。隨著計算機技術的發展和5G網絡的快速發展，增強現實技術將在數字教材建設方面發揮更加巨大的作用。學生通過手機、iPad等移動終端設備，可以讓紙面教材“活”起來，復雜的技術動作得以逼真直觀地展現。真實運動場景和虛擬運動動作實時交互，能夠讓學生身臨其境，將對靜態動作的認知轉變為對動態動作的認知，也能夠讓體育教師的教學變得更為容易，從而提高學生對體育與健康課程的興趣，更好地落實立德樹人的根本任務和健康第一的教育理念。

1 增強現實技術的特點和優勢

增強現實技術可以用來仿效學習對象，讓學習者在現實環境中看到虛擬生成的模擬對象，在虛擬與現實中與學習者交互，為學習者創建一個可以自我學習、自我練習、自我糾錯的空間［3］。

增強現實技術教材可以將真實的情境引入紙質書籍，它能夠結合文字、插圖，音頻、視頻、三維動畫等，針對具體的學生個性化地呈現內容，學生可以參與書中的“真實場景”，與增強現實的內容進行交互，使得閱讀生動有趣。2008年，國外一家出版公司發行了全世界第一套增強現實電子書《Earth structure》。2010年，中華商務聯合印刷有限公司也發行了《中國彈起》立體書。數字化教材成為教材創新的趨勢，因此將增強現實技術引入教育教學中，顯得格外重要。

2 傳統中職體育與健康教材存在的問題

2.1 教材內容雷同

目前部分中等職業學校使用的是國家規劃教材，部分學校使用的是本省教學研究部門編寫的教材，也有部分學校使用的是學校自己編寫的教材。出版教材的品種逐年增多，但教材質量呈下滑趨勢。從教材的內容上看是東拼西湊，與中學、大學教材內容雷同［4］。造成此種情況的原因是編寫教材的人急功近利，沒有沉下心來深入思考，創新能力不足，進而使教材內容雷同，沒有體現出職業教育的特色。

2.2 教材內容呈現力不足

傳統的紙質教材不能很好地把每個動作完美呈現出來，文字描述與插圖呆板、啰嗦，表現蒼白無力，無法激發學生的學習欲望和興趣，需要教師的示范講解才能更好地演繹。體育運動項目的技術動作來源于運動比賽的實踐，只有在比賽實踐中才能檢驗技術水平的高低，這是傳統教材不能做到的。傳統紙質書對知識技能的表述，會讓學生學習起來比較難以理解和掌握，會影響教師更好地教和學生高效地學。在現實中，很少有學生閱讀體育教材，傳統體育教材對于學生而言可有可無，這便讓其失去了教材本身應有的價值。

2.3 教材內容固化，不能及時更新

基于傳統紙質教材本身的特點，教材呈現出來的內容有明顯的不足，數量眾多的音視頻教學輔助資料以及與教學有關的知識不能夠很好地呈現出來，資料來源形式單一、數量有限，呈現方式乏味、枯燥，更加不利的是留給教學、師生發揮的余地有限，不能滿足學生的學習需求［5］。

傳統教材由于需經過審編校才可以出版發行，因此往往需要耗費較長的時間。中職校目前使用的《體育與健康》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。經過十幾年的社會發展出現了很多新的體育運動項目，隨著科技的進步，新的體育理論、身心保健健康理論也日漸得到更新。目前，教材的老舊會降低學生對“體育與健康課”的學習興趣，不利于學生終身體育思想的形成與良好健身習慣的養成，不利于培養學生的體育與健康學科核心素養，也會對課程目標的完成產生一定的不利影響。

3 增強現實技術下中職體育與健康數字教材的特點

增強現實體育與健康立體化教材是以建構主義為理論基礎，并利用現代信息網絡技術平臺，強調整體的教學設計，教材能夠實現內容的多介質性呈現、動作技術要點全方位呈現、教學環境超時空開放、知識獲得多感官參與、終端系統的多樣性等特點。

3.1 教材內容呈現多介質性

增強現實立體化教材集多種教學資源于一體，各種資源有機融合形成一個供教師教學、學生學習的立體化教學系統，形成集文字、插圖、音頻、視頻、電子教案、測驗、交流、答疑、作業管理、題庫、學習指導于一體的資源庫，使學生在輕松的氛圍中學習，且效率更高，教師教學更游刃有余，教學目標達成度更高。

3.2 動作技術要點全方位呈現

傳統教材無法展示全方位的技術動作，只能以分解動作呈現，利用增強現實技術可以呈現對應的技術重點和難點。將原本靜態的圖片轉化為立體化、智能的教學情境，有利于學生高效、高質量的學習，也有利于教師的教學。標準優美的動作示范，隨時隨地可以呈現，減輕了教師教學的工作量，更有利于其他教學管理工作的開展，教與學從中都能獲得收益。

3.3 教學環境跨時空開放

數字教材的使用可以把原先應該在真實運動場展示的動作搬入教室、宿舍，不但能解決運動場地不足的問題，也可以克服惡劣天氣對教學的影響，尤其對于一些對場館器材要求高的運動項目如自行車、攀巖、冰雪運動，以及某些球類項目來說，數字教材可以使無趣的教學活動變得更具有吸引力，從而讓學生積極參與到運動中，提高學習的參與度和教學效率。利用增強現實技術開發的運動項目，如游泳運動，可以在教室讓學生利用增強現實課件身臨其境地練習，直至熟練。一方面，可以解決場館緊缺，氣候寒冷的問題；另一方面，可以減少運動傷害事故的發生。利用增強現實技術開發的攀巖運動，可以在室內進行，既能夠讓學生享受攀巖運動帶來的樂趣，又可以減少危險情況的發生。在虛擬的教學環境中，教師即使和學生不在同一時空，也能夠進行遠程教學，從而解決疫情期間體育與健康線上教學的難題，及時完成教學任務。

3.4 體育知識技能獲得的多感官性

增強現實立體化教材可以讓人利用視覺、聽覺、觸覺甚至嗅覺來學習某項運動，在真實世界和虛擬世界疊加效應的教學場景中，自主交互可以單人運動，也可以團隊競爭，這樣不僅可以讓學生獲得豐富的運動體驗，讓其對技術動作的感受更加真實有趣，也能夠讓人和物真正實現深度融合，提高學生學習動作的效率，并養成運動習慣。

3.5 終端系統的多樣性

增強現實立體化教材，既包括傳統教材，又包括數字化資源，可以利用電腦、手機APP、Ipad，隨機多途徑獲得專業知識。學生學習方便快捷，高效利用時間進行碎片化學習。

4 基于增強現實技術下的中職體育與健康教材內容呈現應用和展望

上海科學普及出版社出版的職業院校立體化教材《體育與健康》，是用增強現實技術開發的新穎教材。該文以其為例，對增強現實技術下中職《體育與健康》教材內容呈現問題進行探討。

4.1 團隊合作，各負其責

該教材是在上海科學普及出版社、智杰教育科技有限公司、無錫職教體育與健康教研中心組共同努力下完成的。編輯總體把控和設計規劃教材，進行多方的協調溝通。教師負責設計任務，把教學的知識點、文字、教學課件、練習題庫、視頻、音頻、圖片、電子教案等進行科學的編排和制作。教育科技公司制作三維模型、設計要求等內容，實現傳統教材和信息化相融合的立體化教材功能。這本立體化教材將抽象、復雜的知識點可視化、形象化，構建情景式教學場景，解決了師生在實際的教學活動中“進不去、看不見、動不了、難再現”的難題［6］。以模塊化的形式呈現教學內容，一目了然，便于教師更好地制訂教學計劃，每個章節都有教學指導，力爭最大限度滿足學生體育知識的學習和健身需求，為學生提供了一個綜合平臺，把健康第一的理念落實到了實際的教學行動中。

4.2 教材內容呈現情景化

情景化的教學，現實與虛擬的結合，實現了教材的新功能：一是教材內容用3D視頻、動畫、圖片、音頻向讀者呈現，相比傳統教材更加多姿多彩，甚至使學習者身臨其境地沉浸在虛擬與現實的世界中［7］；二是在教學方面，以前沿的教學理念提升學生的學習效率和教師的教學質量，在心情愉悅的氛圍中增強體質，掌握技戰術；三是以課程標準來確定整體教學目標，然后分解成若干具體目標，強調對教學目標的系統性、多媒介、多角度、多方面的思考；四是課堂組織方面由于有增強現實數字化平臺，可以實現教與學的超時空性，可以極大地方便師生，提高學習效率。

該教材共有16章，每章都使用了增強現實技術開發的三維立體插圖視頻，通過生動、直觀、形象的講解，將讀者帶入立體化的運動場景中，動作方法、動作要點、練習方法清晰明了。配套使用增強現實技術開發的數字化資源平臺，學生可以自主在線學習，并交流討論學習體會，提出問題，也可向教師請教。學生隨時可以獲得學習資源、上交課外作業、線上測驗；教師可以向學生線上交流，發布接收作業試卷。出版社、學校可以外購增強現實教學資源，供學生、教師使用，從而更新教學內容，解決資源匱乏的問題。通過網絡情景、課堂情景的創設，以及網絡學習、課堂學習、網絡交流、課堂訓練來掌握，提高運動知識和技能。通過使用該教材，學生能夠快速掌握知識和運動技能，教師可以減少工作量，提高教學效率。學生的學習將變得更加方便、快捷、生動、直觀、有趣［8］，更有助于疫情期間教師的教學。

4.3 教學資源平臺搭建科學靈活

中職《體育與健康》教材立足于以學生為中心的教學理念，從學生的實際需要和興趣出發，引導他們主動思考、認知、練習，以實現知識和技能的意義建構。教材既有深度，又有廣度，內容可以根據學生、教師、學校、行政部門的需要，適時進行更新，更好地服務于教學實際需要。數字化平臺的資源更新更加方便、快捷，能夠最大限度滿足師生教學的需要。

4.4 教學模式高效新穎

在教材出版后，編寫組對使用教材的某一所中職學校兩個班級進行了準實驗研究。實驗共進行了5周，教學內容都為籃球，實驗班采用增強現實立體化教材教學，對照班采用傳統教材教學。實驗結束后，對實驗班和對照班進行所學內容的測試，根據測試成績評估兩班的學習效果。測試內容為傳接球、投籃、持球交叉步突破，實驗班測試成績為86.45分，對照班測試成績為75.67分，實驗班高出10.78分，用SPSS22.0統計軟件進行統計檢驗，實驗班和對照班的成績具有非常顯著性差異，說明實驗班學習的效果更好，增強現實立體化教材功不可沒。

待增強現實教材使用了一個學期后，編寫組對近10所中職校的2000名學生進行了問卷抽樣調查，從對立體化教材的喜愛程度、數字資源的豐富程度、使用的方便性、對知識技能學習的有效性、立體化教材使用后激發學習興趣的程度、使用情況等6個維度進行數據統計分析。結果顯示，有95%的學生對增強現實立體化教材是滿意的，有84%的學生認為使用教材后提高了自己對體育學習的興趣，有97.8%的學生認為新教材的使用有利于碎片化學習，便利性提高了。通過對教師的訪談，發現大部分師生使用立體化教材教學積極，學生體育總體成績有較大幅度提高，體育課堂更活潑、生動、高效，立體化教材培養了學生自主、合作、探究的學習能力，減輕了教師的工作強度。以前由于受到場地器材的制約，學校很少開展時尚運動，如攀巖、冰雪運動、輪滑等，現在學校利用立體化教材也能開展，由此可見，新教材豐富了學校開展的運動項目，吸引了更多的學生參與體育運動。

5 結語

隨在5G時代的到來，在當前職業學校體育與健康改革的浪潮中，學校體育工作者要以學生為主體，以需求為導向，融合各方面的力量，借助互聯網技術不斷豐富立體化教材的資源，把學生喜愛的運動項目引入教材，滿足學生對體育與健康課的需求。圍繞健康第一的教育理念，使教材成為推動學校體育發展的媒介。