周建軍
國(guó)家體育總局發(fā)布的《中國(guó)群眾體育發(fā)展報(bào)告(2018)》顯示,2018年全民參加體育鍛煉的人數(shù)超過(guò)1億人次[1]。距離實(shí)現(xiàn)14億人民參與體育鍛煉的目標(biāo)任重而道遠(yuǎn)。2019年國(guó)務(wù)院印發(fā)《體育強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》明確提出,要求到2035年全國(guó)人民經(jīng)常參加體育鍛煉人數(shù)比例達(dá)到45%以上[2]。體育鍛煉不僅能降低肥胖發(fā)生率,同時(shí)還能預(yù)防各類心血管疾病以及保持良好的心理狀態(tài)[3-4]。養(yǎng)成良好的鍛煉習(xí)慣可以促進(jìn)個(gè)體健康水平,有利于提升全民健康素質(zhì),實(shí)現(xiàn)民族振興與國(guó)家強(qiáng)盛[5]。《“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要》提出要廣泛開(kāi)展全民健身運(yùn)動(dòng),引導(dǎo)廣大群眾積極參與鍛煉促進(jìn)健康[6],但是在我國(guó)20歲及以上經(jīng)常參加體育鍛煉的人群比例為僅為14.7%[7]。那么,如何有效促進(jìn)群眾的鍛煉行為,這是學(xué)界研究的熱點(diǎn)。
近幾年來(lái),在體育游戲領(lǐng)域中虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)技術(shù)被逐漸引入,并引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。VR體育游戲是以各類體育運(yùn)動(dòng)為3D構(gòu)建場(chǎng)景,將現(xiàn)實(shí)體育活動(dòng)的執(zhí)行模式和規(guī)則路徑,適應(yīng)性地轉(zhuǎn)化為游戲模式的計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng),能夠讓鍛煉者在游戲中扮演不同的游戲角色,在完成游戲任務(wù)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)式鍛煉[8]。有研究指出VR技術(shù)對(duì)體育鍛煉行為具有積極影響,例如Bird等指出當(dāng)VR技術(shù)可以提升鍛煉者的鍛煉體驗(yàn),進(jìn)而增加其鍛煉行為[9]。Shaw等運(yùn)用了高沉浸性的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對(duì)騎行鍛煉者進(jìn)行研究,研究結(jié)果也支持VR技術(shù)對(duì)體育鍛煉的積極影響[10]。然而,目前的研究也存在一定的分歧,例如García-Vergara等使用兩款不同的VR游戲進(jìn)行干預(yù),指出實(shí)驗(yàn)前后受試者的鍛煉行為沒(méi)有顯著差異。同樣地,Gillman &Bryan運(yùn)用手機(jī)APP的虛擬圖像反饋對(duì)跑步機(jī)上的鍛煉者施加干預(yù),結(jié)果顯示VR體育游戲?qū)﹀憻捫袨闊o(wú)顯著性差異[11-12]。
通過(guò)對(duì)已有研究的梳理,發(fā)現(xiàn)目前有VR體育游戲?qū)﹀憻捫袨榈挠绊懭孕柽M(jìn)一步探討。在國(guó)外已有研究中,針對(duì)VR體育游戲是否能夠促進(jìn)鍛煉行為,不同的研究在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、樣本選取、外生變量的控制等方面存在一定的差異,得到的研究結(jié)果也存在一定的分歧。而目前國(guó)內(nèi)鮮有對(duì)VR體育游戲?qū)﹀憻捫袨橛绊懙膶?shí)證研究,基于此,本研究試圖從實(shí)證的角度進(jìn)一步探究VR的體育游戲與鍛煉行為間的關(guān)系,以期為VR技術(shù)在體育鍛煉領(lǐng)域的應(yīng)用,從而促進(jìn)人們的體育鍛煉行為提供理論支撐。
實(shí)驗(yàn)采用隨機(jī)抽樣的方法,通過(guò)調(diào)查問(wèn)卷的形式招募重慶市非體育人口141名(男性73名,女性68名)作為受試者,確保受試群體的年齡、職業(yè)、受教育程度、經(jīng)濟(jì)狀況、休閑時(shí)間等客觀因素?zé)o顯著差異性,從而合理選擇出研究對(duì)象。141名受試群體調(diào)查問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖1所示。
圖1 受試者信息問(wèn)卷調(diào)查統(tǒng)計(jì)
實(shí)驗(yàn)對(duì)象擬被分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,為保證實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的同質(zhì)性,減少非實(shí)驗(yàn)因素的干擾,突出實(shí)驗(yàn)效果,以上人員均滿足以下幾個(gè)條件:①每周身體活動(dòng)頻度3次(含3次)以下;②每次身體活動(dòng)時(shí)間30分鐘以下;③每次身體活動(dòng)強(qiáng)度中等程度以下;④之前未使用過(guò)VR體育游戲⑤之前未進(jìn)入過(guò)健身房進(jìn)行鍛煉。實(shí)驗(yàn)對(duì)象擬被分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,為保證實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的同質(zhì)性,最終篩選出實(shí)驗(yàn)人員共計(jì)108人(男性54名,女性54名)。
將108名受試者分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組各54人,組內(nèi)和組間男女比例均為1:1,且兩組受試人員年齡均在20—25歲之間,具備同質(zhì)性要求;受教育程度主要集中在本科階段,占總?cè)后w數(shù)量的87.9%;平均每周休閑時(shí)間在15h以上的受試者占86.1%,且其余14.9%的受試者平均每周休閑時(shí)間最低為12h;72.2%的受試者為私企的普通職工;95.3%的受試者平均月收入在5000-8000元之間。
本研究使用Sony PSVR 2代虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備套裝(包含PSVR2頭戴設(shè)備、體感棒、體感攝像頭、處理器單元、交流電源轉(zhuǎn)換器、耳機(jī)、HDMI線、USB線、8字電源線、PS主機(jī)、游戲光盤(pán))作為實(shí)驗(yàn)組研究設(shè)備,游戲內(nèi)容采用索尼開(kāi)發(fā)的一款《NBA 2K VR》體育游戲,構(gòu)建成VR體育游戲系統(tǒng)。此外,本研究采用德國(guó)益步A80跑步機(jī)作為對(duì)照組研究設(shè)備,全部受試者均在重慶樂(lè)刻運(yùn)動(dòng)健身房?jī)?nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)樂(lè)刻運(yùn)動(dòng)APP企業(yè)版記錄,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用IBM SPSS Statistics 26進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析。
本研究實(shí)驗(yàn),從108名受試者中隨機(jī)選出54名作為實(shí)驗(yàn)組(以性別、年齡、受教育程度、休閑時(shí)間、經(jīng)濟(jì)水平五個(gè)維度作為控制標(biāo)準(zhǔn))。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)以自愿參與的形式開(kāi)展,且實(shí)驗(yàn)組個(gè)別受試者有出現(xiàn)使用VR體育游戲系統(tǒng)后身體不適現(xiàn)象,因此最終實(shí)驗(yàn)組有效實(shí)驗(yàn)人員為54名,對(duì)照組為54名。
實(shí)驗(yàn)中將對(duì)實(shí)驗(yàn)組受試者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)處理(自變量),實(shí)驗(yàn)處理方式:在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始日起的3周內(nèi),受試者每次到健身場(chǎng)館參加體育鍛煉時(shí),將會(huì)接受15min的VR體育游戲系統(tǒng)的熱身操作,該操作過(guò)程安排在正式體育鍛煉前的熱身環(huán)節(jié),受試者體育鍛煉過(guò)程中則不施加額外干預(yù),只對(duì)受試者的體育鍛煉時(shí)間和頻率進(jìn)行監(jiān)控記錄。為了提高實(shí)驗(yàn)的有效性,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,以傳統(tǒng)慢跑和拉伸的熱身形式作為對(duì)照組的干預(yù)控制,控制熱身活動(dòng)時(shí)間為15min,且受試者體育鍛煉過(guò)程中不施加額外干預(yù),只對(duì)受試者的體育鍛煉時(shí)間和頻率進(jìn)行監(jiān)控記錄。為驗(yàn)證本研究提出的研究假設(shè),整個(gè)實(shí)驗(yàn)劃分為三個(gè)階段,如圖3所示:
圖2 研究設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
圖3 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組實(shí)驗(yàn)內(nèi)容框架及程序
第一階段是預(yù)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),主要目的是:①讓受試者熟悉所使用的虛擬設(shè)備;②通過(guò)調(diào)查、訪談以及身體狀況的分析,合理選擇研究對(duì)象,即分析實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組客觀因素影響的一致性,保證實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的同質(zhì)性。并進(jìn)行體育運(yùn)動(dòng)動(dòng)機(jī)量表的測(cè)量。預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)持續(xù)一周時(shí)間(第1周)。第二階段是實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),讓受試者熟悉VR設(shè)備操作以及排除質(zhì)變因素后實(shí)施正式鍛煉活動(dòng)(第2-4周),分析在不同干預(yù)下對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組的鍛煉頻率和時(shí)間是否產(chǎn)生顯著的差異。第三個(gè)階段采用體育運(yùn)動(dòng)動(dòng)機(jī)量表對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組研究對(duì)象進(jìn)行再次測(cè)評(píng)。
本研究借助VR技術(shù)構(gòu)建出一種虛擬化的體育游戲場(chǎng)景,把鍛煉內(nèi)容無(wú)縫式嵌入該游戲運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景,使鍛煉者沉浸在這種場(chǎng)景能夠通過(guò)娛樂(lè)性的游戲方式,有效激發(fā)鍛煉者的鍛煉行為,從而增強(qiáng)鍛煉行為。根據(jù)“以健康為主體,以科學(xué)性為原則,以有效性為主導(dǎo)”的理念,熱身活動(dòng)環(huán)節(jié)設(shè)置為15min。除干預(yù)條件以外,兩組受試者的客觀鍛煉因素(鍛煉環(huán)境、鍛煉使用器械等)保持一致性。針對(duì)實(shí)驗(yàn)組,所設(shè)定的VR體育游戲鍛煉內(nèi)容包括了幾個(gè)環(huán)節(jié):創(chuàng)設(shè)情境(Design Environment);提出任務(wù)(Design Task);獲取分?jǐn)?shù)(Points);評(píng)價(jià)等級(jí)(Levels);模式挑戰(zhàn)(Challenges)。對(duì)照組受試者則設(shè)置兩個(gè)環(huán)節(jié):跑步(Running);拉伸(stretching)。如圖4所示。
圖4 實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組運(yùn)動(dòng)頻率比例統(tǒng)計(jì)
實(shí)驗(yàn)組受試者在《NBA 2K VR》中選擇娛樂(lè)模式,并建立個(gè)人數(shù)據(jù)賬戶,然后以NBA球員的身份進(jìn)入全明星籃球館,這是游戲的第一個(gè)環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)受試者的沉浸式體驗(yàn)。受試者被要求完成三項(xiàng)任務(wù):①收集起球館內(nèi)的全部籃球。②在替補(bǔ)席揮動(dòng)毛巾為球員加油。③投籃練習(xí)。該三項(xiàng)任務(wù)可以增強(qiáng)受試者生理和心理活性,激活神經(jīng)-肌肉系統(tǒng),起到有效熱身的效果,這是第二個(gè)環(huán)節(jié)。在游戲過(guò)程中會(huì)獲得對(duì)應(yīng)的分?jǐn)?shù),根據(jù)分?jǐn)?shù)的累加達(dá)到相應(yīng)等級(jí),滿足受試者自我效能感,最后根據(jù)完成度可以繼續(xù)選擇更運(yùn)動(dòng)高強(qiáng)度的挑戰(zhàn)模式。對(duì)照組受試者則以傳統(tǒng)熱身方式進(jìn)行共15min的跑步、拉伸的熱身。
計(jì)量資料以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,運(yùn)用IBM SPSS Statistics 26統(tǒng)計(jì)軟件建立數(shù)據(jù)庫(kù)并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,組間比較采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前后組內(nèi)比較采用配對(duì)樣本T檢驗(yàn)。
表1是不同組別運(yùn)動(dòng)頻率的差異分析。正態(tài)分布檢驗(yàn)結(jié)果顯示,所有數(shù)據(jù)均在5%顯著水平拒絕原假設(shè),這表明實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均符合正態(tài)分布,因此采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)對(duì)比分析了不同組別運(yùn)動(dòng)頻率的差異。結(jié)果顯示:進(jìn)行實(shí)驗(yàn)組的鍛煉頻率(9.09±3.41)明顯高于對(duì)照組(6.40±3.32),且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著差異(F=5.34,P<0.001)。這表示VR體育游戲?qū)κ茉囌叩腻憻捫袨榫哂幸欢ù龠M(jìn)作用。
表1 不同組別鍛煉頻率的獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)結(jié)果
此外,就運(yùn)動(dòng)頻率這單一維度因素而言,實(shí)驗(yàn)組受試者已經(jīng)達(dá)到了國(guó)家體育總局發(fā)布的全民健身體育人口運(yùn)動(dòng)頻率標(biāo)準(zhǔn),即每周身體鍛煉頻度3次(含3次)以上。為進(jìn)一步研究實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組受試者其運(yùn)動(dòng)頻率達(dá)標(biāo)率(體育人口評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn))的差異性,分別對(duì)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組運(yùn)動(dòng)頻率(3周內(nèi))做統(tǒng)計(jì)分析,如圖5所示。實(shí)驗(yàn)組54名受試者中有20名達(dá)到了運(yùn)動(dòng)頻率標(biāo)準(zhǔn)(體育人口標(biāo)準(zhǔn)),達(dá)標(biāo)率為37%。相比之下,對(duì)照組54名受試者中僅有9名達(dá)到了運(yùn)動(dòng)頻率標(biāo)準(zhǔn)(體育人口標(biāo)準(zhǔn)),達(dá)標(biāo)率為17%。因此就運(yùn)動(dòng)頻率這一指標(biāo)而言,VR體育游戲鍛煉通過(guò)對(duì)鍛煉行為的促進(jìn),可進(jìn)一步增加體育人口數(shù)量,加快全民健身計(jì)劃的實(shí)施進(jìn)程。
為了探究不同鍛煉干預(yù)方式對(duì)受試者鍛煉時(shí)間的影響,采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)對(duì)比分析了不同組別在運(yùn)動(dòng)時(shí)間上的差異,如表2所示。結(jié)果顯示:實(shí)驗(yàn)組的鍛煉時(shí)間(527.01±218.35 min)明顯高于對(duì)照組(365.14±200.05 min),且具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=6.03,P<0.001)。這表明VR體育游戲?qū)κ茉囌叩腻憻挄r(shí)間的增加具有一定促進(jìn)作用。
表2 不同組別鍛煉時(shí)間(min)的獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)結(jié)果
采用獨(dú)立樣本T檢驗(yàn)考察了VR體育游戲?qū)Σ煌詣e鍛煉行為的影響差異,如表3所示。結(jié)果顯示,VR體育游鍛煉熱身干預(yù)在性別上不具有顯著性差異。在鍛煉頻率上,男性為9.11±4.47次,高于女性8.44±4.29次,但不具有顯著差異(F=0.21,P>0.05)。在鍛煉時(shí)間上,男性為409.90±264.28,低于女性493.60±206.67次,也不具有顯著差異(F=1.76,P>0.05)。這表明VR體育游戲?qū)δ行院团藻憻捫袨榈挠绊憶](méi)有差異。VR體育游戲通過(guò)其特有的娛樂(lè)性沉浸體驗(yàn)為鍛煉者提供娛樂(lè)鍛煉環(huán)境[13-14],以樂(lè)趣為主導(dǎo)的鍛煉行為性別差異不顯著,這與以往研究結(jié)果一致[15-17]。經(jīng)過(guò)對(duì)鍛煉者VR體育游戲使用體驗(yàn)感調(diào)查,發(fā)現(xiàn)男性受試者更關(guān)注VR體育游戲內(nèi)容的娛樂(lè)程度,如VR游戲的操作體驗(yàn)和挑戰(zhàn)性,如對(duì)“揮毛巾”環(huán)節(jié)身心活躍性更高,女生則更側(cè)重于VR體育游戲的沉浸效果,如更關(guān)注VR游戲體育場(chǎng)內(nèi)的視覺(jué)畫(huà)面和音頻效果。男生組和女生組在VR體育游戲干預(yù)下有較高的鍛煉行為,但其主要影響因素是否有區(qū)別,需要進(jìn)一步深入研究。
表3 實(shí)驗(yàn)組男性與女性運(yùn)動(dòng)鍛煉行為的差異分析
研究從VR體育游戲技術(shù)實(shí)現(xiàn)和鍛煉行為的視角出發(fā),強(qiáng)調(diào)VR體育游戲?qū)﹀憻捫袨榈拇龠M(jìn)作用,依托現(xiàn)有的研究基礎(chǔ),提出基于VR的體育游戲能夠促進(jìn)鍛煉行為的研究假設(shè)。運(yùn)用IBM SPSS Statistics 26對(duì)受試者運(yùn)動(dòng)頻率和運(yùn)動(dòng)時(shí)間以及實(shí)驗(yàn)干預(yù)前后的鍛煉行為水平進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,結(jié)果表明,基于VR的體育游戲可以有效促進(jìn)鍛煉行為,這與現(xiàn)有的理論研究結(jié)論具有一致性[9-14]。且VR體育游戲?qū)δ行院团藻憻捫袨橛绊懗潭葻o(wú)顯著差異。