體育教育中四種元宇宙類型對教育可能性的探索

  行業(yè)動態(tài)     |      2025-09-06 02:43

  元宇宙一直在發(fā)展以e-learning為代表的基于互聯(lián)網(wǎng)的教育。元界技術(shù)目前正在開發(fā)為以內(nèi)容為基礎(chǔ)的信息產(chǎn)業(yè)為中心的平臺。它可以分為四類:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、生活記錄、鏡像世界和虛擬世界。

  雖然目前的研究發(fā)現(xiàn)虛擬空間在教育領(lǐng)域的潛力不小,虛擬空間技術(shù)也已經(jīng)在體育領(lǐng)域得到應(yīng)用,但具體的應(yīng)用還沒有被探究,其與體育學(xué)科相關(guān)的使用僅在游戲?qū)用妗恚挥挟?dāng)更專業(yè)的技術(shù)被移植到各種運(yùn)動中時,體育學(xué)科才能在大學(xué)中使用元宇宙。

  由于 2019 年爆發(fā)的冠狀病毒大流行,人們目前生活在一個非接觸式社會中,人們正在努力恢復(fù) 2019 年之前存在的接觸式社會。可以毫不夸張地說,人們目前生活在一個“新常態(tài)”時代,混合了接觸和非接觸式交互。

  在教育領(lǐng)域,由于新冠病毒或新冠病毒時代的延長,以及第四次工業(yè)革命的加速,教育與技術(shù)相結(jié)合的元宇宙概念正在整個教育界蔓延。一些學(xué)校利用元宇宙舉辦入學(xué)典禮和迎新活動,也用于交流、知識轉(zhuǎn)移和分享。

  正如研究表明的那樣,各個領(lǐng)域都在嘗試在現(xiàn)代社會中使用元宇宙。在以實(shí)踐課為主的體育教學(xué)中,應(yīng)深入探索克服這一問題的途徑。在教育領(lǐng)域使用教育與技術(shù)相結(jié)合,可以在一定程度上幫助解決這些問題。

  元宇宙是基于互聯(lián)網(wǎng)的教育發(fā)展的推動力,以前以電子學(xué)習(xí)為代表。元界技術(shù)目前正在開發(fā)為以內(nèi)容產(chǎn)業(yè)為中心的平臺,例如游戲。元宇宙技術(shù)在體育教學(xué)中的應(yīng)用可以解決以下問題。

  首先,虛擬世界應(yīng)該在虛擬世界中提供具有高度真實(shí)感的交互技術(shù)。其次,提供可以增強(qiáng)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中存在感的設(shè)施。第三,應(yīng)提供能夠模擬實(shí)際運(yùn)動中動作的內(nèi)容。當(dāng)前,需要先行謀劃,應(yīng)對“新常態(tài)”時代體育教學(xué)的學(xué)習(xí)訴求,提高教學(xué)效率。

  Metaverse是由“元”和“宇宙”組成的復(fù)合詞。Meta是一個希臘詞,意思是“超越或更多”。同時,“宇宙”的意思是“世界”,指的是我們生活的現(xiàn)實(shí)世界。

  隨著最近人工智能技術(shù)的發(fā)展,大約30年前人類的想象目標(biāo)正在變成現(xiàn)實(shí),我們可以體驗(yàn),虛擬宇宙作為連接現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界的擴(kuò)展綜合空間不斷發(fā)展。

  最近出現(xiàn)了一種觀點(diǎn),認(rèn)為元宇宙和虛擬世界是同一個概念,但普遍的觀點(diǎn)是現(xiàn)實(shí)世界和虛擬世界是融合的。圖1所示為 Metaverse的類型。

  Metaverse是一種將取代后互聯(lián)網(wǎng)時代的新范式,各種研究人員和組織正在以各種方式對其進(jìn)行定義。

  有學(xué)者將元宇宙定義為“一個基于 3D 的虛擬世界,其中日常活動和經(jīng)濟(jì)生活是通過在現(xiàn)實(shí)生活中代表我的化身進(jìn)行的”,“虛擬與現(xiàn)實(shí)相互作用”。它也被定義為社會、經(jīng)濟(jì)和文化活動在不斷進(jìn)步的世界中發(fā)生并創(chuàng)造價值的世界。

  橫軸是體現(xiàn)外部環(huán)境反映程度,用戶沉浸感強(qiáng)化程度(親密)的標(biāo)準(zhǔn),如圖2所示。另一方面,縱軸表示用于區(qū)分作為實(shí)現(xiàn)信息的空間的現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)和虛擬世界中的模擬的標(biāo)準(zhǔn)。

  按照這個標(biāo)準(zhǔn),橫軸分為外部元素和親密元素,縱軸分為增強(qiáng)和模擬。也就是說,它可以分為四類:增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、生活日志、鏡像世界和虛擬世界。

  在當(dāng)前的體育教育領(lǐng)域,對基于虛擬現(xiàn)實(shí)或增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)活動的興趣和需求不斷增加,目前正在開發(fā)中。

  元宇宙技術(shù)要得到有效利用,必須具備互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的知識信息傳遞體系,并發(fā)展人造衛(wèi)星信息網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)能力,超越5G或更高網(wǎng)絡(luò)。此外,必須開發(fā)能夠顯示與現(xiàn)實(shí)相媲美的虛擬現(xiàn)實(shí)的設(shè)備。

  增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、生活記錄和虛擬現(xiàn)實(shí)的優(yōu)點(diǎn)是即使在狹小的空間內(nèi)也可以使用,知識可以在教師和學(xué)習(xí)者之間快速共享,成本可以很低,因?yàn)闆]有分配或運(yùn)輸?shù)戎虚g利潤。

  鏡像世界的優(yōu)點(diǎn)與上述三種元宇宙類型相似,但在這里,指導(dǎo)者和學(xué)習(xí)者之間的知識共享能力是未知的。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、生活記錄和虛擬現(xiàn)實(shí)的缺點(diǎn)是設(shè)備的購買成本高,技術(shù)部分不易理解。

  另一方面,除了這些缺點(diǎn)之外,鏡像世界還存在只有建立5G或更高級別的計算機(jī)化信息網(wǎng)絡(luò)才能最佳運(yùn)行的缺點(diǎn)。

  與體育相關(guān)的虛擬現(xiàn)好博體育實(shí)技術(shù)已經(jīng)在VR拳擊、VR網(wǎng)球、VR乒乓球等領(lǐng)域取得了成功。此外,屏幕高爾夫、屏幕網(wǎng)球、屏幕棒球等增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)也可作為體育課程。

  特別是在元宇宙技術(shù)中,生命記錄可以廣泛應(yīng)用于運(yùn)動生理學(xué)和訓(xùn)練領(lǐng)域;而鏡像世界還可以讓一位教授和大量學(xué)生一起騎自行車,并在一個屏幕上教授正確的運(yùn)動方法。

  圖3顯示了體育教育環(huán)境中增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、生活記錄、鏡像世界和虛擬世界的示例,這些示例是根據(jù)元宇宙標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評估的。

  增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)是一種通過在實(shí)時時間和空間上增強(qiáng)虛擬信息來提高工作效率的技術(shù),它允許學(xué)習(xí)者與增強(qiáng)的虛擬信息進(jìn)行交互,如圖4所示。

  屏幕高爾夫球就像真正的高爾夫一樣,用高爾夫球桿將留在第18洞的球擊入每個洞的比賽。

  在真正的高爾夫比賽中,從第1洞到第18洞用高爾夫球桿擊球。擊球次數(shù)最少的人獲勝。一個普通的高爾夫球場長約6-7公里,步行需要3-4小時,但屏幕高爾夫每人大約需要1-2小時,因?yàn)闆]有步行距離。

  與真正的高爾夫球場一樣,屏幕高爾夫共有18個球洞,包括9個球場外球洞和9個球場內(nèi)球洞。上半場和下半場每九個洞有兩個三桿洞(短洞),五個四桿洞(中洞)和兩個五桿洞(長洞)。使用18孔時,標(biāo)準(zhǔn)桿數(shù)為72桿。

  生活記錄的一個典型例子是智能手表。迄今為止發(fā)布的智能手表通常獨(dú)立運(yùn)行或作為連接到智能手機(jī)的外圍設(shè)備運(yùn)行。由于這個設(shè)備是手表的形狀,屏幕尺寸有限,所以輸入/輸出環(huán)境是有限的。

  然而,由于它是可穿戴的,并且與手腕緊密接觸,人體的生理信息(心率、血壓、代謝消耗、體溫、心電圖等)總是可以接受的。還可以通過振動等觸覺向用戶發(fā)送信號作為觸覺輸出。

  此外,由于它固定在手腕上,與需要至少一只手才能使用的智能手機(jī)相比,智能手表的信息無需用手即可讀取。然而,由于人類高度依賴視覺信息,因此普遍認(rèn)為劣勢大于優(yōu)勢,只有在用戶界面開發(fā)方面取得突破,或想法的改變。

  Lifelogging 是一種增強(qiáng)內(nèi)心世界的方法。在生活記錄的世界里,許多學(xué)習(xí)者使用智能設(shè)備在互聯(lián)網(wǎng)或智能手機(jī)上記錄他們的日常生活,如圖5所示。

  虛擬世界是對內(nèi)部世界的一種模擬。它采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),其中包括復(fù)雜的3D圖形、化身和即時通訊工具,讓學(xué)習(xí)者感覺自己完全沉浸在虛擬世界中。

  虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),它允許在觀看屏幕的同時進(jìn)行體育活動,例如在課堂上玩屏幕高爾夫。在因戶外活動受限而無法進(jìn)行體育活動的情況下,大多數(shù)學(xué)習(xí)者仍然可以在虛擬現(xiàn)實(shí)中享受體育活動,就像他們真正踢足球或打棒球一樣。

  虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)動是讓用戶在虛擬世界中的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中體驗(yàn)真實(shí)運(yùn)動效果的運(yùn)動。如上所述,屏幕高爾夫、棒球、網(wǎng)球、羽毛球、乒乓球、騎馬和瑜伽,如圖6所示,可以用與實(shí)際體育教學(xué)相同的方式進(jìn)行教學(xué)。

  鏡像世界是對外部世界的一種模擬,是指信息增強(qiáng)的虛擬模型或?qū)ΜF(xiàn)實(shí)世界的反映。鏡像世界是將現(xiàn)實(shí)世界的表象、信息和結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到虛擬世界的虛擬世界,如圖7所示。

  基于GPS的地圖信息,從現(xiàn)實(shí)世界中提取的各種數(shù)據(jù),以及將它們連接起來的地圖繪制技術(shù),使得鏡像世界成為可能。大多數(shù)與鏡像世界對應(yīng)的技術(shù)都與地圖相關(guān)聯(lián)。學(xué)習(xí)者還可以搜索最近的健身設(shè)施,查看其位置并進(jìn)行預(yù)訂。

  由于最近發(fā)展的技術(shù),鏡像世界被用于社會和工業(yè)的各個領(lǐng)域,作為一種媒介,使人類很容易接受他們在元宇宙中的化身作為一種熟悉和舒適的人格,沒有任何意義異化。因此,它可以很容易地用于體育領(lǐng)域的單一課程。

  要在元宇宙這樣的非面對面環(huán)境中順利進(jìn)行體育課,還有很多方面需要解決。為了使這成為現(xiàn)實(shí),體育教師需要培養(yǎng)可以利用教育與技術(shù)結(jié)合的專業(yè)教育技能。

  在線角色扮演游戲是元宇宙技術(shù)的一個例子,也可以用于教育環(huán)境。根據(jù)使用該技術(shù)的研究結(jié)果,參加在線角色扮演游戲的學(xué)生的學(xué)習(xí)成績和教育滿意度高于參加面授課程的學(xué)生。

  通過先驗(yàn)知識、學(xué)習(xí)動機(jī)和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境分析元宇宙環(huán)境中的教育滿意度和學(xué)術(shù)成就。一份研究進(jìn)一步指出,通過內(nèi)容的存在可以提高學(xué)習(xí)的沉浸感和有效性,這是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的核心。

  此外,可能會出現(xiàn)更多使用元節(jié)平臺設(shè)計體育課程的機(jī)會,例如在“Gather Town”中,并共享通過重復(fù)案例研究獲得或提供的信息。這些研究將有可能通過真實(shí)的體育教學(xué)體驗(yàn)提高學(xué)習(xí)者對任務(wù)的沉浸感,并且有望提高學(xué)習(xí)的實(shí)用性和教育滿意度以及課堂興趣。

  同時,需要探索使用元宇宙對體育課后學(xué)生進(jìn)行運(yùn)動學(xué)習(xí)的有效性。此外,應(yīng)評估虛擬空間體育活動后學(xué)生的體育活動水平。未來,元界技術(shù)將進(jìn)一步演進(jìn),向自動化技術(shù)邁進(jìn)。

  對此,一項研究得出結(jié)論,人工智能在各個領(lǐng)域的成功和信息技術(shù)的發(fā)展將導(dǎo)致體育產(chǎn)業(yè)與人工智能的融合。

  無論如何,為了讓最新的元宇宙技術(shù)和未來的人工智能技術(shù)在體育教育領(lǐng)域得到結(jié)合和充分利用,需要為在教育領(lǐng)域具有各級經(jīng)驗(yàn)的教師提供適當(dāng)?shù)膶I(yè)發(fā)展。

  在解決了與體育課程相關(guān)的元宇宙的特征之后,可以得出以下結(jié)論。首先,當(dāng)不僅是指導(dǎo)者和設(shè)計者,而且作為參與者的學(xué)習(xí)者都擁有共同創(chuàng)造和擴(kuò)展的世界觀時,實(shí)現(xiàn)元宇宙的可能性就會增加。

  也就是說,在導(dǎo)師創(chuàng)造的空間里,學(xué)習(xí)者是一個主動的用戶,自主消費(fèi)、生產(chǎn)、傳播內(nèi)容,他們必須成為用戶。

  第四,作為日常生活的延伸,虛擬宇宙中的活動不是一次性的,而是一個連續(xù)的動作,虛擬世界和現(xiàn)實(shí)世界的用戶需要給予和接受來影響體驗(yàn)。

  最后,虛擬現(xiàn)實(shí)和現(xiàn)實(shí)世界應(yīng)該在虛擬世界中連接起來,并在虛擬世界中建立教師和學(xué)習(xí)者之間的聯(lián)系。

  即學(xué)習(xí)者必須超越時空,通過虛擬空間從指導(dǎo)者那里獲取信息,學(xué)習(xí)者應(yīng)對指導(dǎo)者在虛擬空間中接收到的內(nèi)容提供正面或負(fù)面的反饋。只有這樣,元宇宙才能提供真實(shí)存在感和存在感。以及在元宇宙中在教師和學(xué)習(xí)者之間建立的聯(lián)系。

  增強(qiáng)系統(tǒng)創(chuàng)造的環(huán)境讓人感覺就像在玩一場真正的游戲。它們的設(shè)計使運(yùn)動員可以像在課堂上上體育課一樣進(jìn)行訓(xùn)練。它們使體驗(yàn)實(shí)際鍛煉的樂趣、興趣、情感和效果成為可能。

  另一方面,一項關(guān)于元宇宙運(yùn)動室內(nèi)容開發(fā)的探索性研究得出結(jié)論,體育課應(yīng)該開發(fā)體育領(lǐng)域難以教授的內(nèi)容。

  最近,虛擬現(xiàn)實(shí)運(yùn)動室的內(nèi)容不斷發(fā)展,以提高人類的想象能力并提高運(yùn)動表現(xiàn)。換句話說,虛擬現(xiàn)實(shí)可以用來加速鍛煉能力,完善運(yùn)動技能,讓興趣和愉悅帶來的情感滿足感變得真實(shí)。

  元宇宙中的運(yùn)動是通過分享關(guān)于現(xiàn)實(shí)世界中情境判斷的反饋而發(fā)展起來的。此外,參與者在虛擬現(xiàn)實(shí)中參與了這項運(yùn)動,并考慮了他們以前的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、樂趣、興趣和情感。

  最終,元宇宙時代的體育課將在保持以“實(shí)踐與實(shí)踐”為中心的在線框架的情況下發(fā)展。此時教師的角色將不得不發(fā)生變化,從領(lǐng)導(dǎo)者和評判者轉(zhuǎn)變?yōu)楹献髡吆蛶椭摺7祷厮押榭锤?a href=http://www.iloveilove.com.cn target=_blank>好博體育官方