運用外部注意焦點提高高水平選手開放式運動技能學(xué)習(xí)效率的實驗研究

摘要：針對“動作限制假說”是否適用于開放式運動技能、以及該假說的生物力學(xué)基礎(chǔ)等問題，以14名北京體育大學(xué)校隊隊員為受試者進行實驗。結(jié)果表明：外部注意焦點指導(dǎo)促進高水平選手開放式運動技能的動作表現(xiàn)，而內(nèi)部注意指導(dǎo)則阻礙其動作表現(xiàn)。生物力學(xué)圖像解析的數(shù)據(jù)也表明，在外部注意焦點指導(dǎo)下，高水平選手不同動作間的髖-膝、踝-膝協(xié)調(diào)模式一致性更高，說明外部注意焦點指導(dǎo)能夠促進高水平選手更加穩(wěn)定地完成開放式運動技能。

關(guān)鍵詞：運動技能學(xué)習(xí)與控制；外部注意焦點；肢體問協(xié)調(diào)模式

中圖分類號：G808.1

文獻標識碼：A

文章編號：1007—3612（2012）07—0108—05

“注意是一種有限的資源”，因而，在完成某項運動技能時，指導(dǎo)操作者將有限的注意資源集中到某些方面上較之其它方面上會更有利于運動技能的表現(xiàn)。Wulf et al.（1997，1998）的“動作限制假說”認為：指導(dǎo)運動員將注意集中到動作效果/動作結(jié)果（外部注意焦點）上更有利于運動員的動作表現(xiàn)，而將注意集中到動作完成本身（內(nèi)部注意焦點）不僅不利于運動員即刻的動作表現(xiàn)，甚至阻礙其運動成績的提高。Wulf et al.（1997）提出的“動作限制假說”得到大量研究的支持，如Shea，Wulf（1999）、Wulf，Mc—Neivin，Shea（2001）采用平衡任務(wù)、Wulf，Lauter bach，Toole（1999）、Wulf，and Su（2007）、Perkins—Ceecato，Passmore，Lee（2003）采用高爾夫擊球任務(wù)等。然而，在這些支持Wulf的“動作限制假說”研究中，采用的實驗任務(wù)均為閉合式的動作技能，而“動作限制假說”是否也適用于開放式運動技能呢，如踢移動球傳準？另外，Wulf雖然提出了“動作限制假說”，但并無實驗研究對內(nèi)外注意焦點下運動員產(chǎn)生不同運動結(jié)果的深層次原因進行分析。因而，本研究共包含兩個目的：1）驗證“動作限制假說”是否適用于開放式運動技能；2）采用生物力學(xué)圖像解析手段，分析內(nèi)外注意焦點下運動員的協(xié)調(diào)模式一致性。

相關(guān)概念：1）開放式運動技能是指操作環(huán)境不穩(wěn)定、無法預(yù)知，操縱對象或操作背景處于運動狀態(tài)，并且動作開始的時間是由外界條件決定的運動技能。本文選取的足球踢移動球傳準，符合開放式運動技能的概念要求，因此選取這一技術(shù)動作作為實驗研究的動作方法。2）運動員的動作協(xié)調(diào)模式一致性是指被試自身完成的多個動作之間相比較的變化程度或變化幅度。本文是運用生物力學(xué)的研究方法來檢驗被試動作模式一致性的結(jié)果，從而驗證“動作限制假說”指出的外部注意焦點有利于運動員的動作表現(xiàn)，是否適用于開放式運動技能的學(xué)習(xí)。

1 實驗對象與方法

1.1 實驗對象14名北京體育大學(xué)校隊隊員（平均年齡=22.3歲，平均身高=177.85cm、平均體重=70.23kg）自愿參加本研究，所有受試均為國家足球一級運動員。在整個實驗過程中，所有受試者都不了解本研究的理論假設(shè)。

1.2 實驗任務(wù)和器材

1.2.1 實驗任務(wù)本研究選取的開放式運動技能為受試用右腳將球撥出，然后用腳背內(nèi)側(cè)將滾動的球踢向30m遠的目標區(qū)域。如圖1，每次傳準前，受試持球站在由A、B、C、D四個標志盤圍成的2.5×5m的傳球區(qū)的A角（圖1）。當測試開始時，受試用右腳將球撥向傳球區(qū)域的中心，并在線BC前用腳背內(nèi)側(cè)將球傳向由6個同心圓圍成的目標區(qū)域（圖1），其中最內(nèi)圓半徑為0.5m，依次向外分別為1.0m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m。傳球區(qū)線BC距目標區(qū)域圓心的距離為30m。

1.2.2 實驗器材標準足球4個；標志盤4個，用于標定傳球區(qū)域；2臺日本產(chǎn)的JVC攝像機，拍攝速度均為50幀/s，其中一臺機器位于運動員右側(cè)前方45°，另一臺機器位于運動員右側(cè)后方45°，兩機主光軸的夾角約為90°，每臺攝像機與傳球區(qū)中心區(qū)域的距離均為6m左右（圖1）。

1.3 實驗過程14名受試被隨機分為A、B兩組，其中每組各7名隊員。整個實驗共持續(xù)2d。實驗控制的因素是通過改變指導(dǎo)語，使被試在練習(xí)時的注意焦點發(fā)生變化（集中在動作本身或集中在動作的效果上），并通過得分和動作協(xié)調(diào)程度來判斷不同注意焦點下對高水平運動員開放式運動技能練習(xí)效果的影響。

2d的測試安排如表1。第一天：A組7名受試前來參加測試。熱身后，每名受試采用優(yōu)勢腳先自行練習(xí)3～5球后前測3次，休息1min后在外部注意焦點指導(dǎo)/反饋下測試9次（每3次為1組，共3組），再休息1min后在內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)/反饋下測試9次。第2dB組7名受試前來參加測試，不同的是測試順序（外部注意焦點指導(dǎo)下測試、內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)下測試）的變化。本文之所以如此安排測試的目的是為了防止因測試順序不同而帶來的對實驗結(jié)果的干擾。

前、后測時，只告訴受試測試任務(wù)，不給予其它任何指導(dǎo)和反饋；在外部注意焦點指導(dǎo)下測試時，每次測試前，指導(dǎo)受試集中注意到目標圓心上，并使球在飛行過程中呈倒旋。每次測試后，要求受試口頭回答球相對于目標圓心的落點，比如偏左、偏右等，以引導(dǎo)受試將注意集中的目標區(qū)域。同時由計分實驗員手動記錄球的實際落點，并于每次測試后口頭告訴受試者球的落點（由于30m距離較遠，雖然受試能夠看到傳球的大致落點，但很難看清球的具體落點）；在內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)下測試時，每次測試前，在助跑、支撐、擺動、觸球部位、擊球點、隨前動作、身體重心控制等的某一或某幾個環(huán)節(jié)指導(dǎo)受試，每次測試后，由指導(dǎo)教師根據(jù)其剛剛完成的動作，指出其在助跑、支撐、擺動、觸球部位、擊球點、隨前動作、身體重心控制等的某一或某幾個方面的不足，并提出改進的策略。在內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)下，受試無法從計分實驗員那里得到準確的傳球落點的反饋。

1.4 數(shù)據(jù)采集本研究的數(shù)據(jù)采集共分為兩大部分。

1.4.1 傳球準確性如圖1中的目標區(qū)域，當傳球落人目標區(qū)域的最內(nèi)圓時記為6分，當落入次內(nèi)圓時記為5分，以此類推，向外分別記為4、3、2、1分，當未落入目標區(qū)域時記為0分，當球落在圓周上時，則記為相鄰的內(nèi)圓得分上。

1.4.2 校正協(xié)調(diào)模式一致性為了進一步分析不同注意焦點指導(dǎo)下高水平選手完成開放式運動技能時產(chǎn)生不同運動結(jié)果的生物力學(xué)基礎(chǔ)，本文根據(jù)專家意見選取2名受試XH和LX，并分別在該2名受試的前測和后測中選取一個最佳動作作為該受試的標準動作，其中XH的標準動作為前測第2次和后測第2次。LX的標準動作為前測第1次和后測第1次（表3）。

對XH和LX在每種注意焦點指導(dǎo)下的后2組動作（每組3個動作）進行圖像解析。本文認為，隨著指導(dǎo)的深入，受試后6次的測試會受內(nèi)外注意焦點指導(dǎo)的影響更深，因而更有利于分析內(nèi)外注意焦點指導(dǎo)對動作完成的影響。XH和LX在每種注意焦點指導(dǎo)下后6次動作（共2組，每組3個動作）的傳球準確性得分如表4。

圖像解析后獲得受試完成每個踢球動作（從支撐腳離地到踢球腳落地）的大腿角（絕對角）、膝角（相對角）、踝關(guān)節(jié)角（絕對角）數(shù)據(jù)，對大腿角、膝角、踝關(guān)節(jié)角等數(shù)據(jù)做相鄰兩關(guān)節(jié)問的角一角圖，得到XH和LX在不同注意焦點指導(dǎo)下的每個動作的髖-膝角角圖、踝-膝角角圖。然后分別以各自標準動作的平均髖-膝角角圖、踝-膝角角圖做參照，采用Horn et al.（2006）修訂Sidaway et al.（1995）的校正NORMS計算公式，計算XH和LX在不同注意焦點指導(dǎo)下的兩組（每組3個動作）動作分別在髖-膝協(xié)調(diào)模式和踝-膝協(xié)調(diào)模式偏離其各自標準動作的髖-膝協(xié)調(diào)模式、踝-膝協(xié)調(diào)模式的程度，NORMS越小，說明該組3個動作與選出的標準動作的協(xié)調(diào)模式越一致，且該3個動作間的協(xié)調(diào)模式也越一致。

1.5 數(shù)據(jù)處理將每名受試不同注意焦點指導(dǎo)下9次傳球準確性的結(jié)果取平均值，采用組內(nèi)設(shè)計（外部注意焦點指導(dǎo)vs內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)）重復(fù)測量方差分析的方法進行統(tǒng)計。

2 結(jié)果

2.1 傳球準確性高水平足球運動員在完成開放式運動技能一踢移動球射門時在內(nèi)、外注意焦點指導(dǎo)下的傳球準確性見表5，結(jié)果顯示（圖2），受試在外部注意焦點指導(dǎo)下的傳球準確性明顯比在內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)下的高，F(xiàn)=5.350，P=0.038，η²=0.572。結(jié)果表明，外部注意焦點指導(dǎo)促進高水平足球運動員的傳球準確性。

2.2 校正協(xié)調(diào)模式一致性受試XH和LX在內(nèi)、外部注意焦點指導(dǎo)下的兩組動作（每組3個動作）分別偏離其自身最佳動作協(xié)調(diào)模式的程度見表6，受試XH的兩組動作的髖-膝間協(xié)調(diào)模式偏離最佳動作協(xié)調(diào)模式在外部注意焦點指導(dǎo)下分別為2.780和4.015，而在內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)下則分別為16.062和17.837。受試XH的踝-膝間協(xié)調(diào)模式偏離最佳動作協(xié)調(diào)模式在外部注意焦點指導(dǎo)下分別為1.989和3.325，在內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)下分別為12.726和14.146，受試XH在內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)下動作的髖-膝、踝-膝間協(xié)調(diào)模式較外部注意焦點指導(dǎo)下偏離其最佳動作協(xié)調(diào)模式的幅度較大。同樣，LX受試也表現(xiàn)出類似的特征。

圖3、4是受試XL分別在內(nèi)、外注意焦點指導(dǎo)下倒數(shù)第一組3個動作間的髖-膝角角圖，如圖3，受試XL在外部注意焦點指導(dǎo)下3個動作間的髖-膝協(xié)調(diào)模式較穩(wěn)定，但在內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)下，該受試3個動作間的髖-膝協(xié)調(diào)模式變化幅度較大，不同動作間協(xié)調(diào)模式的穩(wěn)定性和可重復(fù)性遭到破壞（圖4），受試XL的踝-膝、受試LX的髖-膝、踝-膝協(xié)調(diào)模式也表現(xiàn)出類似的特征，即在外部注意焦點指導(dǎo)下，受試的動作穩(wěn)定性較好，而在內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)下的較差。

3 討論

3.1 注意焦點指導(dǎo)與高水平選手開放式運動技能的動作表現(xiàn)

傳球準確性結(jié)果表明，在踢移動球傳準前，在傳球落點和球的旋轉(zhuǎn)（外部注意焦點指導(dǎo)）方面對高水平運動員進行指導(dǎo)更有利于提高他們的傳球準確性，但當在高水平運動員自身踢球動作的完成（內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)）方面進行指導(dǎo)時，其傳球準確性就會明顯下降。

本研究表明，當高水平足球運動員在完成開放式運動技能，如踢移動球傳準時，應(yīng)指導(dǎo)高水平運動員集中注意于傳球的結(jié)果或傳球效果上，而非集中注意于踢球動作的完成上。

需要指出的是，本實驗與運動技能學(xué)習(xí)領(lǐng)域中大多數(shù)研究結(jié)論相一致，即“在動作效果上對高水平運動進行指導(dǎo)比在動作的完成上進行指導(dǎo)更有利于提高高水平運動員的運動表現(xiàn)”，但本實驗并非簡單地“復(fù)制”前人的研究，因為前期研究多以實驗室任務(wù)或閉合式運動技能為實驗任務(wù)，如Wulf and Weigelt（1997）采用滑雪模擬器任務(wù)、Perkins—Ceccato et al（2003）采用高爾夫擊球任務(wù)等，而本研究采用踢移動球作為實驗任務(wù)，無疑將前期的實驗結(jié)論有效地推廣到開放式運動技能的研究領(lǐng)域。

3.2 外部注意焦點指導(dǎo)促進高水平選手開放式運動技能動作表現(xiàn)的理論探討

為什么不同的注意焦點指導(dǎo)會對高水平選手完成開放式運動技能產(chǎn)生如此大的差異呢？Maxwell et al（2000）認為，當在動作效果方面指導(dǎo)受試時，受試的注意負荷較小，因而有利于提高受試的運動表現(xiàn)。該假設(shè)得到Wulf et al（2001）實驗的驗證。研究中，通過采集受試在不同教學(xué)指導(dǎo)下完成平衡任務(wù)時的探針反應(yīng)時發(fā)現(xiàn)，外部注意焦點指導(dǎo)下的受試在完成平衡任務(wù)時的探針反應(yīng)時較短，說明在外部注意焦點指導(dǎo)下完成實驗任務(wù)所需的注意較少，受試可以將額外的注意資源用來加工探針反應(yīng)時任務(wù)，而由于內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)下受試所需的注意負荷較多，所以其探針反應(yīng)時較長。

問題是，為什么在動作完成方面指導(dǎo)高水平選手時，其所需的注意資源較多，而在動作效果方面指導(dǎo)時，所需注意資源較少呢？Wulf et al.（2001）解釋道，當在動作完成方面進行指導(dǎo)時，高水平選手就會有意識地將注意集中到動作完成本身時，而這將會限制或干擾運動系統(tǒng)自動化的運動控制過程，Beilock et al.（2002）也指出高水平選手的動作已經(jīng)達到自動化，當高水平選手再次集中注意于動作完成本身時，就會導(dǎo)致該動作控制結(jié)構(gòu)的“分解”，導(dǎo)致其需要較多的注意資源，相反，當高水平選手將注意集中到動作效果時，其本已自動化的動作就會流暢地發(fā)揮，因而所需注意資源較少。

但是，雖然Wulf et al（2001）、Beilock et al（2002）都認為內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)下受試的自動化動作遭到破壞，而外部注意焦點指導(dǎo)下受試可以流暢地完成自動化的動作，但卻無實證研究說明這一點。本實驗接下來將從生物力學(xué)角度對上述結(jié)果進行分析。

3.3 外部注意焦點指導(dǎo)促進高水平選手完成開放式運動技能的生物力學(xué)分析

在高水平選手完成開放式運動技能前，如果在動作完成方面進行指導(dǎo)會使高水平選手的自動化動作遭到破壞或分解，那么，其必然表現(xiàn)出至少兩個特征：1）內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)下受試完成開放式動作的協(xié)調(diào)模式偏離其在無任何指導(dǎo)下完成的最佳動作的協(xié)調(diào)模式必然較大。2）由于自動化動作遭到破壞，內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)下完成的開放式動作就會發(fā)揮不穩(wěn)定，那么幾個動作間的協(xié)調(diào)模式就會出現(xiàn)較多的不一致。

由表6可知，在內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)下，受試踢球動作的髖-膝、踝-膝協(xié)調(diào)模式偏離其自身最佳動作的協(xié)調(diào)模式較大。而通過圖3、4也可以看出，在內(nèi)部注意焦點指導(dǎo)下，高水平足球運動員的不同踢球動作間的髖-膝、踝-膝協(xié)調(diào)模式變化幅度較大（見圖4），不同動作間協(xié)調(diào)模式的穩(wěn)定性和可重復(fù)性遭到破壞，而協(xié)調(diào)模式穩(wěn)定性的破壞則說明高水平足球運動員“預(yù)先程序化”的踢球動作控制程序遭到干擾或破壞，動作完成的某一或某幾個環(huán)節(jié)可能遭到“分解”，因而阻礙了踢球運動的表現(xiàn)。相反，在外部注意焦點指導(dǎo)下，受試者髖-膝、踝-膝間的動作協(xié)調(diào)模式偏離其自身最佳動作的協(xié)調(diào)模式較小，且不同動作問的協(xié)調(diào)模式變化幅度不大（圖3）。說明在外部注意指導(dǎo)下，受試完成動作的協(xié)調(diào)模式更加穩(wěn)定，其“預(yù)先程序化”的踢球動作控制過程可以更加流暢地完成，因而可以更加穩(wěn)定地發(fā)揮。

通過以上分析，在完成開放式運動技能前，于動作完成本身方面的指導(dǎo)將會使高水平選手集中注意到動作的完成上，易于破壞其本已自動化的動作協(xié)調(diào)模式。而如果僅在動作的結(jié)果或效果方面進行指導(dǎo)，高水平運動員就會集中注意于動作的結(jié)果上，此時，其動作完成的協(xié)調(diào)模式就不會遭到破壞。

4 結(jié)論

在動作效果或動作結(jié)果方面指導(dǎo)高水平足球運動員，更有利于高水平選手開放式運動技能成績的提高，而在動作協(xié)調(diào)模式方面指導(dǎo)高水平選手時，其開放式運動技能的運動表現(xiàn)就會下降。生物力學(xué)圖像解析的數(shù)據(jù)表明，在動作效果或運動結(jié)果方面指導(dǎo)高水平選手有助于使其保持較高的動作間協(xié)調(diào)模式一致性，促進高水平選手穩(wěn)定的發(fā)揮。而在動作協(xié)調(diào)模式方面指導(dǎo)高水平選手時，其動作間協(xié)調(diào)模式一致性就會遭到破壞。