体感教学初探
谢南南
（承德技师学院，河北 承德）
摘 要： 随着信息化产业的发展。教育早已不再局限于一张黑板三尺讲台，电脑、网络、体感、VR、人工智能都可以带来全新的知识体验，体感教学因其实施简单可控、交互性强、操作简单便捷、教学成本较低而成为时下十分受追捧的一种教学方式。
关键词： 体感教学；体感技术；职业教育
一 什么是体感技术
（一）体感技术概述
体感技术又被称为体感交互技术，顾名思义是通过对人肢体动作进行捕捉与感知，经过数据计算与处理后进行动作的识别与分析，并形成反馈，最终实现人机交互的技术。
体感技术的优越性在于可以摆脱对于信息录入、指令输入、语音控制的依赖，简单直接地通过肢体动作进行互动。
（二）体感技术原理
目前，体感技术仍处于发展阶段，时至今日体感技术所依赖的原理主要为惯性感测、光学感测、惯性光学联合感测三类。
惯性感测是利用手持感应器内置的重力传感器、磁传感器和陀螺仪以进行感应。当肢体动作发生改变时，内置的感应设备通过感测加速度、磁场、角速度等数据来捕获动作与手势，以实现人机交互。
光学感测所依赖的主要设备为激光及摄像头，通过摄像头进行动作行为的捕捉，只需进入到体感感测区域就可以通过肢体动作与手势进行交互，使体感摆脱了对于手持式感应器的依赖，真正意义上实现了“裸手体感”。
惯性光学联合感测兼具惯性感测与光学感测的特点，感应更为精准，适用范围更广，交互体验更佳。
二 体感教学
（一）体感教学现状
在国外，田纳西大学、卡纳基梅隆大学等院校都已经发布了体感教学能够提高学习效率的支持性研究报告。国内，以武汉大学、华中科技大学、西安电子科技大学、北京航空航天大学为代表的一些学府，也已经开始了体感教学的研究与探索，致力于将体感融合到教育教学、科学实验等领域。
2.1 两组患者的炎症反应指标比较 治疗前，两组患者的血清TNF-α、CRP、IL-6、IL-1β水平差异无统计学意义（P＞0.05）；治疗后，病例组的血清TNF-α、CRP、IL-6、IL-1β水平显著低于对照组（P＜0.05），见表1。
体感技术不需要使用者配搭任何外置设备，或只需要佩戴简单的感应器既可以通过体感摄像头进行动作行为的捕捉并形成反馈。让学习者彻底摆脱对于输入设备被的依赖，使学习者不用再耗费精力去学习如何进行信息的录入与转化，只需专注于学习体验本身即可。体感教育主要通过体感互动游戏展开，适用于肢体动作、操作类内容的学习。感应设备通过识别、解析学习者的肢体动作与手势分析学习者是否按照既定的规则完成了动作，并对动作完成情况做出及时的反馈，促进学习者自发自主的规范自身肢体动作。极大程度的实现了情景式学习与体验式、沉浸式学习。
教师指导学生讨论课外书需要理论支撑，更需要实践操作经验。只要教师们不断学习，在指导学生讨论图书的活动中多动脑子，让学生“说”起来，就一定能为学生的课外阅读锦上添花。
（二）体感教学的积极意义
1.沉浸式的学习体验
随着我国人口老龄化与生活方式的变化，糖尿病从少见病变成一个流行病，对人们生活质量和寿命带来较大影响，成为不容忽视的公共卫生问题。有研究证明，依从治疗医嘱和生活管理是控制血糖的最好方法，若能将血糖保持在一个理想的水平，可有效降低糖尿病相关并发症的发生率。该研究在北京昌平区回龙观社区管辖的糖尿病患者中随机抽取100例，采用对照的方式，分析健康教育对糖尿病患者治疗依从性及疗效的影响。
沉浸指让学习者将个人精力完全的投入到学习活动中。体感教育通过无障碍低门槛的人机互动营造出一种促使学习者情不自禁沉浸其中的学习环境。学习者不再是知识接纳者而属于活动支配的主体，通过学习者积极主动的探索、尝试来完成学习，学习者肢体与学习内容无缝对接，给学习者模拟出一种置身其中的强烈参与感，使学习者在不知不觉间完全融合于学习任务之中。
3.多种多样的学习模式
结合体感设备使用要求与授课的实际需要对教室进行多方位的改造。考虑到教室容量有限，感应区后方需容纳部分学生，为避免后方学生对于感应设备的干扰，本次教学尝试选择需携带感应器的体感设备系统。
供应室主要指的是供应医院各种无菌物品、辅料的主要场所,其职责在于清洗、包装、消毒、供应医疗器材,供应室的工作质量与医院医疗质量、教学质量及科研成果存在密切关系,但因为供应室的护理人员在日常工作中,需要长期接触化学消毒剂、粉尘等比较危险的因素,如何增强其对自我防护的认知和能力具有至关重要的作用[1]。本文选取我院供应室的护理人员40名作为本次研究的观察对象,现进行如下汇报:
体感教学所采用的设备一般为体感游戏套件，主要由显示器、感应设备以及手持式（或佩戴式）感应器组成，购买途径广泛，价格不高却可以实现教学的惊艳改变，设备安装、移除操作简单，对于基础设施要求低，室内室外场地均可完成体感设备的安装。设备灵活性高，可依据需要灵活转换使用场地、场所与场景，实现一物多用。
各试点地区要把试点工作作为全面落实最严格水资源管理制度的重要抓手，加强领导，攻坚克难，确保各项试点任务落到实处、取得实效。一是要加强和发挥政府在试点工作中的主导作用，按照试点方案要求明确各职能部门的任务分工，提高相关责任部门在试点建设中的参与度，切实做到组织到位、人员到位、责任到位、保障到位。二是要拓宽投资渠道，建立长效、稳定的水资源管理投入机制，保障水资源节约、保护和管理工作经费，对国家水资源监控能力省级项目建设、水权制度建设、节水技术推广与应用、地下水超采区治理、水生态文明建设等给予重点支持。三是要加强水资源机构和队伍建设，充实专业人才队伍，提升水资源管理人员的管理和决策水平。
传统数学描述工具(如集合论[13]、图论[14]等)在对类似的层次模型进行形式化描述时，不仅要对模型中的每一个元素建立集合，还要对关联元素单独建立集合或关系图，既繁琐又不够清晰，同时缺乏严格的逻辑推理操作方法。多色集[15]的特点是能够描述集合本身及其组成元素的性质,以及集合本身性质与其组成元素及性质之间的相互关系。下面基于多色集理论将图4中模型元素间的关系进行直观表达。
体感教育主要依赖于体感教学游戏，丰富多样的教学游戏带来多样的学习体验：个人自主学习、多人合作学习、小组对抗学习、远程互联学习。使学习者在合作、竞争的过程中提升自己的知识掌握水平。可以依据学习者的实际情况选择适合的学习模式，选择适宜的学习场地与恰当的学习时间，使学习突破时间、空间、地点的限制。
4.包容性强的设施设备
教材是实施道德与法治课堂教学的重要载体，教师应该充分挖掘教材中的内容，并通过多种有效的途径丰富道德与法治课教学的内容，以此激发初中生对道德与法治学习的兴趣，从而更好的激活初中生的思维。例如：初中院校可以通过校园广播系统定期进行道德与法治的宣传，这样不仅有利于丰富道德与法治教学的形式，同时潜移默化的激活了初中生的思维，培养了其良好的道德与法治素养。随着信息技术的不断发展与进步，网络得到了广泛的应用，初中教师应该在道德与法治课教学中充分运用网络丰富教学的内容，激活初中生的思维。
体感教育的人机交互存在及时性，也就是说，机器设备会依据肢体动作给出及时的反馈，学习者可以及时的接受反馈并完成自我调整。持续不断的及时性反馈可以在知识接纳初期就辅助学习者构建正确的知识体系，促进知识的掌握，提高学习的有效性。
三 体感教学尝试
本次教学尝试在形体二课课程中开展，教学的主题为瑜伽姿势训练，利用的主要为体感游戏套件。
（一）学习者的学习喜好
中等职业院校类学生普遍年龄在16-18岁，绝大多数学生具有成熟的形象思维和丰富的想象力，但在逻辑关系方面需要具体指导。中职学生的普遍特点是文化知识基础略显薄弱，理论知识学习后劲不足。
作为“数字土著”的这群学习者并不喜好传统意义上的讲授式教学，枯燥的“灌输式”学习或单一的“模仿式”学习并不能激发起学习者的学习兴趣，更甚者会引发学习的逆反情绪。随着网络的迅猛发展与信息化程度的显著提高，互动性强，个人参与度高的交互式学习模式能带来更佳的学习体验，达到更显著的学习效果。
在某份中职学生问卷报告中，绝大多数学生表示增加学习互动与学习者学习参与度对于学习有帮助，开展交互式的信息化教学很有必要。
图1 问卷统计图
（二）教室的探索式改造
2.及时有效的学习反馈
首先将交互式一体机与黑板安置于教室的最前端，前方留出教师活动区域后安装多媒体操作台，操作台前方放置感应设备，感应设备前方留出感应区域。学生学习区域分列在感应区域周围，与感应区域间隔一段距离。形成各区域之间相互可见，各区域间互不打扰的教室格局。教室改造结构如图2所示。
虽已初冬，但天王表征服者系列品鉴会现场气氛依旧火爆非凡。蜂拥而来的各地热情粉丝，举着粉丝牌时刻按捺不住的激情呐喊，让正值九周年店庆的百大名品中心活动现场成为万众聚焦的中心。现场舞台上空以绚丽星空点缀，置身其下，额外增添了一份领略漫漫时光之意境。
此外，感应区内配套放置两套平衡板与手持感应器。感应设备与感应器应实现灵活可移动，以适应多种课堂模式，满足多种多样的教学需求。
图1为在反应温度60℃，引发剂用量为的1%、链转移剂为0.8%(均为占单体总量)条件下，不同酸醚对应的减水剂性能的曲线。
（三）尝试性学习体验
学生以小组为单位列队进入体感教室，整理服装，更换鞋子后由小组长抽签决定小组学习区位置。各组均到达本组指定位置后，教师播放轻音乐，引导学生进行热身活动，做伸展操，完成肢体伸展，活动各个关节。
教师播放一段瑜伽视频，引出本次课程的内容——利用基础瑜伽动作提升形体的柔韧性。
本次课共计学习三个瑜伽基础动作，采用6个学习小组两两对抗的方式展开。每个小组派出三名成员作为代表进行学习对抗，随机发放数字卡，数字相同的两组为对抗组。
教师发布学习资源解释三个瑜伽基础动作的动作要领后启动体感设备，对抗组各派出一名成员手持感应器站立于平衡板上，在对抗成员完成与体感设备的磨合后对抗开始。依据显示屏的要求进行瑜伽动作练习，显示屏会反馈学生动作情况与标准动作的差异，并进行自动评分，评分高的成员所在小组获得1积分。每名参加对抗的成员只需进行一个基础动作的比拼即可，小组中其他成员与参与对抗的成员相互协作，相互帮助，提升基础动作的掌握程度，直至六个小组的18名参与对抗成员均完成对抗。对抗完成后积分最高的两个小组获得本次学习活动的小组加分，积分最低的两个小组则减分。
各组分数统计完毕后，各小组成员回归本组相应区域，教师播放轻音乐学生做放松操，放松完毕整理学习场地与个人物品，以小组为单位带离教室。
在整个教学过程中教师承担的角色为教学活动的组织者与设施设备的调试员。学生通过自主学习、小组合作、人机交互、组间对抗等方式进行基础动作的学习，依照“观看—模仿—及时反馈—完善—及时反馈—内化”的过程实现动作的掌握。
学生会依据体感设备的反馈自主自发地及时进行动作的调整，不需要被动地接受教师的手动调整，较之普通教学模式，绝大多数学生的动作更加标准，掌握速度更快。
图2 教室改造图
（四）体感教学的一些思考
通过尝试性教学体验发现，新奇的体感教学极大程度地引起了学习者的学习兴趣，课堂氛围活跃，学生参与度极高，全体学生争相参与，课后反馈良好。
但本次尝试仍存在不足之处，受设备仪器性能，资金，场地，课堂时间等诸多因素的限制，同时参与体感学习体验的学习者数量有限，只能以小组为单位派代表进行学习体验，无法实现全员体验式教学。
体感教学虽有众多优点，但并不适用于全部的学科，对于体感教学的应用应把握“教学创新与教学模式的改变需服务于教学本身”的原则，做到体感设备服务于教学，体感设备辅助教学，提高设备优化教学，而非本末倒置地为了用体感而教学。
参考文献
[1] 刘淑云. 基于Kinect竞赛用体感控制机器人的开发研究[D].重庆师范大学,2017．
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[4] 李静 高怡楠.体感游戏对学前儿童发展的利与弊[J]. 教育导刊（下半月）,2017,(1)：45-48.
[5] 陆海云.控网络学习： 思维与策略[M].浙江： 浙江人民出版社,2007.
[6] 陈晓慧. 教学设计[M].北京： 电子工业出版社,2009.
本文引用格式： 谢南南.体感教学初探[J]. 教育现代化,2019,6(42)：252-254.
DOI： 10.16541/j.cnki.2095-8420.2019.42.085