基于“元宇宙”环境的体育教学模式探究与展望

来源:用户上传      作者:刘宏玉

　　摘要：通过文献资料法、访谈调研法、逻辑分析等研究方法，对“Metaverse”即“元宇宙”理念下的体育教学方式以及体育教学模式的变革进行探索和展望。本文阐述了元宇宙概念、元宇宙理论和元宇宙环境发展对体育教育活动的影响和改变。分析了元宇宙发展过程中的MR技术、网络环境、虚拟现实资源等对体育课程资源的拓展。探究元宇宙发展过程中，体育教学模式的改变与发展，尝试在元宇宙理论的基础上，建构与探索一种结构更为合理、方法更为优化、效果更为良好的虚拟现实混合的教学模式，为体育教学更好地融入网络信息技术升级提供科学的、系统的理论支持和参考。
　　关键词：“元宇宙”;MR技术;体育教学;教学模式元宇宙是一个浩瀚而遥远的时空维度，既有现实世界的数字化复制物，也有虚拟世界的创造物，是一个空间维度上虚拟而时间维度上真实的数字世界，其从建立到演变是一个漫长的、充满不确定性的历史过程。元宇宙将虚拟世界与物理世界连接起来，把网络、硬件终端和用户囊括进来，对未来社会的经济、文化、教育、生活方式都有着深远的影响和改变。当前应用广泛的MR（Mixed Reality，即混合现实）技术是视觉虚拟现实技术和增强现实技术的高级版本，是元宇宙的初级形态。随着MR应用的不断丰富和完善，传统教育教学方式将受到巨大冲击，教学环境随之升级，学习效率跳跃式提升，学习资源迅速拓展……各学科教师均可利用MR技术和资源补充原有教学体系，让混合现实学习环境（Mixed Reality Learning Environments，简称MRLE）普遍应用到各学科教W当中――这就是元宇宙教学的基本思想。元宇宙背景下，体育教育和教学将成为MRLE技术发展的受益者之一。在国家越来越重视体育的今天，体育教师必须跟上时代的进步，学习先进的教学理念，面对学生日益增长的学习要求，结合自身以及学生和学校的特点，运用元宇宙理念下的先进教学模式，达到更高的教学水平，为教育和时代的发展做出贡献。
　　一、元宇宙的起源与建构
　　 “Metaverse”即“元宇宙”一词是目前科技互联网行业超强想象力下的最新流行词，以至于一个美国最著名的互联网平台――“Facebook”正在重塑品牌，改名“metaverse”以表明其对未来理念的拥抱。脸书公司创始人――扎克伯格将其描述为一个“虚拟环境”，你可以进入其中，而不仅仅是在屏幕上观看。关注新兴技术的分析师维多利亚・彼得罗克（Victoria Petrock）表示，它还将融入线上生活的其他方面，如购物和社交媒体。她说：“这是连接的下一次进化，所有这些东西开始在一个无缝的、双重的宇宙中结合在一起，所以你的虚拟生活和你的物质生活是一样的。”在元宇宙中能做什么？比如去虚拟音乐会，在线旅行，购买和试穿数码服装。在冠状病毒大流行期间，“Metaverse”也可能成为在家工作的规则改变者，员工不必在视频通话网格上看到同事，而是可以虚拟地看到他们。
　　（一）元宇宙一词的来源与释义
　　 “Metaverse”一词最早见于尼尔・斯蒂芬在1992年的科幻小说《雪崩》[1][2]。斯蒂芬森用这个词来描述一个基于虚拟现实的互联网后继者。在本书中，Metaverse是一个虚拟的城市环境，沿着一条100米宽的道路发展，覆盖了一个无特征的、黑色的、完美球形星球，整个周长65536公里。这个虚拟世界中的土地可以被购买，并在上面开发建筑。Metaverse的用户可以通过高质量的个人虚拟现实眼镜，或通过低质量的公共虚拟现实眼镜进入，并与彼此或软件客户端进行交流互动。[3]
　　 元宇宙（Metaverse）或称为后设宇宙、形上宇宙、元界、超感空间、虚空间，被用来描述一个未来持久化和未中心化的在线三维虚拟环境。[4][5]此虚拟环境将可以通过虚拟现实眼镜、增强现实眼镜、手机、个人电脑和电子游戏机进入人造的虚拟世界。[6]目前，元宇宙在电脑游戏、商业、教育、零售和房地产领域都有明确的使用案例。“元宇宙”在时间上是真实的、空间上是虚拟的，在时空两个维度都和真实世界处于平行状态。人类则以某种意识“映射”的方式进入、存在和生活于元宇宙之中。本质上，这是一个由无数相互连接的虚拟社区组成的世界，人们在使用虚拟现实耳机，以及增强现实眼镜、智能手机应用程序或其他设备后可以在这里见面、工作和玩耍。
　　（二）元宇宙的演变与实现
　　 元宇宙是一个由人构建的平行世界，它也会不断的演变。有学者认为元宇宙分为四个层级：第一个层级是感官模拟，使人的感官在虚拟环境中模拟出和真实世界一样的感觉;第二个层级是神经介入，通过芯片和计算机与人体连接改变人体有机结构;第三个层级是意识上传，将人的思想意识提取传入计算机构建的世界中;第四个层级是宇宙维度提升，以目前的科技水平来说这还是一个哲学问题。我们现在所说的元宇宙即指元宇宙的第一个层级，而且还远未实现。
　　・课程与教学・基于“元宇宙”环境的体育教学模式探究与展望有研究认为，数字世界的搭建和感官模拟系统的建立奠定了元宇宙的基础。也就是人体各种感官（眼、耳、鼻、舌、肌肤、心、脑等）形成的视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉、平衡、饥饿、疲劳、意识等，能在计算机搭建的虚拟世界中获得和真实世界一样的感受。随着我们熟悉的VR（虚拟环境）、AR（增强现实）、MR（混合现实）技术的不断发展，尤其是MR技术的推广和快速发展使我们触及到了元宇宙初级层面的边缘，元宇宙环境已经起步。MR是一种利用计算机图像技术、传感技术与可视化穿戴设备等相关技术与设备，实现数字虚拟对象与现实世界对象共存的可视化环境，并能够使用户在对现实世界正常感知的基础上构建虚拟与现实世界的交互反馈回路，达到虚拟世界与现实世界及时与深度的互动。[7]MR通过人的视觉、听觉既可将数字对象叠加到现实世界，也可将真实的人和环境虚拟化叠加到虚拟环境，但并不是简单叠加，而是包括意识和记忆的存储来达到虚与实的深度融合，从而形成虚拟现实有机的统一体。

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