運(yùn)動(dòng)決策情境中認(rèn)知加工理論模型的初步構(gòu)建

王洪彪

運(yùn)動(dòng)決策情境中認(rèn)知加工理論模型的初步構(gòu)建

王洪彪

(沈陽體育學(xué)院體育社會(huì)科學(xué)研究中心,遼寧沈陽110102)

運(yùn)動(dòng)決策研究在國內(nèi)外已經(jīng)成為運(yùn)動(dòng)心理學(xué)中一個(gè)成熟的研究領(lǐng)域。特別是最近幾年,從生態(tài)心理學(xué)與進(jìn)化心理學(xué)視角對運(yùn)動(dòng)決策研究越來越多。從探討運(yùn)動(dòng)決策的實(shí)質(zhì)出發(fā),在認(rèn)知心理學(xué)視角下,探索了運(yùn)動(dòng)決策認(rèn)知成分功能改變的過程與結(jié)構(gòu),構(gòu)建了認(rèn)知加工理論模型。認(rèn)為:運(yùn)動(dòng)專家之所以在運(yùn)動(dòng)決策中優(yōu)于一般運(yùn)動(dòng)員,其認(rèn)知功能改變的實(shí)質(zhì)是他們習(xí)得了優(yōu)異的視覺搜索策略與更加熟練的掌握工作記憶的容量與組化能力,最終表現(xiàn)為認(rèn)知功能的可塑性與決策進(jìn)化的適應(yīng)性。未來的研究應(yīng)探索選擇性注意與工作記憶的相互關(guān)系,為專長訓(xùn)練提供理論支持與實(shí)踐指導(dǎo)。

運(yùn)動(dòng)決策;認(rèn)知加工;生態(tài)心理學(xué);進(jìn)化心理學(xué)

自認(rèn)知運(yùn)動(dòng)心理學(xué)誕生以來,運(yùn)動(dòng)情境的決策研究一直是運(yùn)動(dòng)認(rèn)知的核心和重要部分,參考認(rèn)知心理學(xué)理論與觀點(diǎn),運(yùn)動(dòng)決策的實(shí)質(zhì)其實(shí)等同于運(yùn)動(dòng)情境中的問題解決。與傳統(tǒng)認(rèn)知心理學(xué)中的問題解決的一個(gè)重要區(qū)別是,運(yùn)動(dòng)情境中的問題解決更加強(qiáng)調(diào)時(shí)間的緊迫性與環(huán)境的協(xié)調(diào)性。認(rèn)知心理學(xué)中的雙加工理論認(rèn)為,人們擁有兩個(gè)信息加工系統(tǒng),系統(tǒng)1進(jìn)行的是直覺的、粗略的、自動(dòng)的信息加工;系統(tǒng)2進(jìn)行的是分析的、仔細(xì)的、控制的信息加工[1]。由運(yùn)動(dòng)情境問題解決的特點(diǎn)可知,運(yùn)動(dòng)情境中的決策更傾向于系統(tǒng)1的加工模式,由此,直覺決策成為運(yùn)動(dòng)情境決策中的主要決策形式,快速性、或然性和直接性成為運(yùn)動(dòng)直覺決策的3個(gè)最基本的特征[2],相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)決策領(lǐng)域也為研究直覺決策與運(yùn)動(dòng)信息的或然性加工提供一個(gè)平臺(tái)。運(yùn)動(dòng)認(rèn)知中的信息加工過程在不斷地引起心理學(xué)家們的研究興趣,按照信息加工的鏈條,海量的研究探索了感覺、知覺、注意、記憶、思維、問題解決等等在運(yùn)動(dòng)情境中的特征與實(shí)質(zhì)。但是,長久以來,受認(rèn)知心理學(xué)中的信息加工理論的桎梏,并沒有一個(gè)較為合適的理論來對運(yùn)動(dòng)決策情境中的信息加工的獨(dú)特性進(jìn)行解釋。已有的理論并不能很好地為運(yùn)動(dòng)決策情境中的信息加工提供更有價(jià)值的洞見。生態(tài)心理學(xué)與進(jìn)化心理學(xué)作為認(rèn)知心理學(xué)之后的主流理論流派,我們是否能夠借鑒兩者的理論來對運(yùn)動(dòng)決策情境中的信息加工特征進(jìn)行完善與構(gòu)建呢?

1 運(yùn)動(dòng)決策情景中信息加工的解釋

雙系統(tǒng)加工理論對運(yùn)動(dòng)決策情境中信息加工做出了一種解釋,即運(yùn)動(dòng)決策傾向于或然性直覺加工。除此之外,認(rèn)知心理學(xué)對于信息加工的理論還存在著兩大爭議,即信息輸入的通道之爭,信息輸入之后對信息的加工是先后順序進(jìn)行的還是即時(shí)同時(shí)進(jìn)行的。這就是信息并行加工與串行加工的爭議。具體體現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)決策領(lǐng)域中則存在直覺決策加工與分析決策加工的爭議。直覺決策信息加工更接近分布式并行加工,而分析加工更近似于串行加工。

分布式并行加工對大腦輸入的運(yùn)動(dòng)信息進(jìn)行的是并行計(jì)算,其優(yōu)點(diǎn)首先是運(yùn)動(dòng)決策的強(qiáng)適應(yīng)性:在運(yùn)動(dòng)信息或線索嚴(yán)重不足的情況下,其分布式并行計(jì)算也能夠?yàn)闆Q策提供依據(jù);其次是運(yùn)動(dòng)決策的可進(jìn)化性:對運(yùn)動(dòng)情境的適應(yīng)及新異信息的加工是進(jìn)化的結(jié)果。最后是運(yùn)動(dòng)決策彈性較大:如果存在阻礙運(yùn)動(dòng)決策加工的線索,分布式并行加工中的眾多運(yùn)動(dòng)線索會(huì)使決策參考繞過障礙而為運(yùn)動(dòng)決策提供支持。

當(dāng)然,分布式并行加工在運(yùn)動(dòng)決策中成為決策中的主要形式,盡管有很多優(yōu)點(diǎn),但是缺點(diǎn)同樣明顯,具體體現(xiàn)為:首先是決策的非最優(yōu)性,缺少集全控制,周圍運(yùn)動(dòng)線索同時(shí)利用過多,會(huì)產(chǎn)生干擾和冗余,而影響決策的準(zhǔn)確性;其次為決策的不可預(yù)測性,如果運(yùn)動(dòng)信息“涌現(xiàn)”,則會(huì)造成運(yùn)動(dòng)決策系統(tǒng)的癱瘓。最后為不可控制性,分布式并行加工的信息越龐雜,越增加運(yùn)動(dòng)決策的不可控制性。

在運(yùn)動(dòng)決策情境中信息加工的串行計(jì)算與分布式并行計(jì)算正相反,其優(yōu)缺點(diǎn)互換。盡管決策的準(zhǔn)確性高、結(jié)果預(yù)測性強(qiáng)、可控制性增加,但是與運(yùn)動(dòng)決策中最獨(dú)特性特征——時(shí)間緊迫性與環(huán)境協(xié)調(diào)性——相違背,速度與準(zhǔn)確性權(quán)衡,只有追求速度,運(yùn)動(dòng)決策的執(zhí)行效果才會(huì)體現(xiàn)出來;在運(yùn)動(dòng)環(huán)境快速變化面前,“正確”將被“生存能力”所取代。

2 運(yùn)動(dòng)決策情景中信息加工的特征

2.1 生態(tài)心理學(xué)視角

產(chǎn)生于20世紀(jì)90年代的生態(tài)心理學(xué)不僅已經(jīng)成為心理學(xué)研究中的一個(gè)成熟的研究范式,而且越來越趨向于復(fù)蘇完型心理學(xué)。生態(tài)心理學(xué)理論中兩個(gè)突出的特征是整體性和現(xiàn)場性。整體性強(qiáng)調(diào)個(gè)體、環(huán)境與任務(wù)的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,生態(tài)心理學(xué)力主心理學(xué)研究的重點(diǎn)應(yīng)該從個(gè)體的行為和認(rèn)知過渡到考察個(gè)體和環(huán)境、任務(wù)之間的相互關(guān)系。在這里分為兩個(gè)面向,一個(gè)面向是把環(huán)境視為研究的背景而把個(gè)體或任務(wù)視作研究對象;另一個(gè)面向是把環(huán)境、個(gè)體和任務(wù)的交互關(guān)系視為研究對象?，F(xiàn)場性是針對行為主義心理學(xué)和認(rèn)知心理學(xué)趨向于實(shí)驗(yàn)室研究的弊端,生態(tài)心理學(xué)重視和強(qiáng)調(diào)對心理的研究應(yīng)該由實(shí)驗(yàn)室行為或認(rèn)知轉(zhuǎn)向現(xiàn)實(shí)情境。生態(tài)心理學(xué)家反對在認(rèn)知研究中實(shí)驗(yàn)室中人為對認(rèn)知加以限制與操控,這種實(shí)驗(yàn)室式的對認(rèn)知的分解使我們應(yīng)該重新評(píng)估整體與部分的關(guān)系。運(yùn)動(dòng)心理學(xué)在研究運(yùn)動(dòng)行為與運(yùn)動(dòng)認(rèn)知的過程中,忽略了生態(tài)心理學(xué)所強(qiáng)調(diào)的兩個(gè)特征,盡管不乏有研究者對運(yùn)動(dòng)認(rèn)知的實(shí)驗(yàn)室研究范式提出質(zhì)疑,盡管不乏有研究者對忽略運(yùn)動(dòng)認(rèn)知研究中的環(huán)境因素提出批評(píng),但這些在運(yùn)動(dòng)情境中的認(rèn)知加工理論中并沒有得到充分的重視。運(yùn)動(dòng)認(rèn)知決策情景中信息加工的核心特征就是現(xiàn)場性和整體性,運(yùn)動(dòng)現(xiàn)場即臨場的認(rèn)知加工,運(yùn)動(dòng)整體性即運(yùn)動(dòng)環(huán)境、運(yùn)動(dòng)個(gè)體和運(yùn)動(dòng)任務(wù)的交互作用的關(guān)系。運(yùn)動(dòng)認(rèn)知理論中信息加工的過程在遵循認(rèn)知加工的鏈條的同時(shí),要考慮生態(tài)的作用。有相當(dāng)多的研究表明,運(yùn)動(dòng)情境中的信息加工受壓力、焦慮等情緒因素的影響[3],而在實(shí)驗(yàn)室對運(yùn)動(dòng)認(rèn)知的實(shí)證研究恰恰屏蔽了生態(tài)現(xiàn)場性。如何考慮或如何把環(huán)境情境影響因素計(jì)算到認(rèn)知加工理論模型中呢?環(huán)境因素影響運(yùn)動(dòng)情境決策的認(rèn)知加工主要體現(xiàn)在選擇性注意與工作記憶及其二者關(guān)系上,二者及其關(guān)系在認(rèn)知心理學(xué)理論中由丹尼爾.卡尼曼(1974)提出的資源有限理論對其進(jìn)行闡釋與說明,我們可以考慮把環(huán)境情境產(chǎn)生的“choking”因素折算成信息單位,參考“雙重任務(wù)”范式,考察個(gè)體的信息加工過程。生態(tài)效度正越來越受到運(yùn)動(dòng)心理學(xué)家的重視,未來實(shí)驗(yàn)?zāi)M中決策與運(yùn)動(dòng)情境中決策的匹配度會(huì)成為衡量好的運(yùn)動(dòng)認(rèn)知加工理論模型優(yōu)劣的一個(gè)重要指標(biāo)。

2.2 進(jìn)化心理學(xué)視角

進(jìn)化心理學(xué)最早可追溯到1859年《物種起源》的出版。在這本書的末尾,達(dá)爾文對心理學(xué)的未來提出了自己的洞見,在進(jìn)化論的恩澤之下,心理學(xué)將迎來了一個(gè)全新的時(shí)代。進(jìn)化心理學(xué)基本理論包括:①心理機(jī)制是在解決問題的過程中演化形成的;②心理機(jī)制具有模塊性;③人的行為表現(xiàn)是心理機(jī)制和環(huán)境相互作用的結(jié)果[4]。心理機(jī)制在演化過程中把約束(constraint)與可塑性(plasticity)視為解決問題的關(guān)鍵因素。人類認(rèn)知過程中很多自動(dòng)化的反映傾向和容易出錯(cuò)的反應(yīng)機(jī)制,都可以用進(jìn)化論觀點(diǎn)來解釋[5],在大多數(shù)運(yùn)動(dòng)決策情境下,已有研究表明高水平運(yùn)動(dòng)員大腦經(jīng)過運(yùn)動(dòng)塑造,在專業(yè)環(huán)境中的適應(yīng)性反應(yīng)績效遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般水平運(yùn)動(dòng)員。這需要運(yùn)動(dòng)員突破既有的運(yùn)動(dòng)約束,盡管這些定式在運(yùn)動(dòng)認(rèn)知解決問題過程中可能能夠迅速與節(jié)省地解決特定情境中的運(yùn)動(dòng)問題,但是受到認(rèn)知定式的影響,遇到運(yùn)動(dòng)情境的中新穎情境,則會(huì)反應(yīng)出適應(yīng)不良;但是在運(yùn)動(dòng)情境決策中很多高水平運(yùn)動(dòng)員卻可以很順暢地解決新穎復(fù)雜運(yùn)動(dòng)情境下的難題,這就是大腦認(rèn)知進(jìn)化及其可塑性的影響,使得運(yùn)動(dòng)員逐步整合經(jīng)驗(yàn)領(lǐng)域中的認(rèn)知模塊,突破既有的運(yùn)動(dòng)規(guī)則與定式的約束,開發(fā)出新的認(rèn)知功能與反應(yīng)程序,從而提高運(yùn)動(dòng)決策水平。顯而易見的是,網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)情境中的決策比田徑等封閉式運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目更有利于運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)決策中適應(yīng)性的進(jìn)化。運(yùn)動(dòng)決策情境下的問題解決應(yīng)該借鑒進(jìn)化心理學(xué)中的模塊論,強(qiáng)調(diào)心理機(jī)制與環(huán)境的相互作用是進(jìn)化而來的心理機(jī)能,表現(xiàn)在大腦結(jié)構(gòu)中不同部位功能的進(jìn)化,相應(yīng)的如語言認(rèn)知模塊、運(yùn)動(dòng)認(rèn)知模塊等等。

在對運(yùn)動(dòng)情境信息加工過程的理論解釋中,認(rèn)知資源有限理論與圖式理論一直以來占有重要地位,認(rèn)知資源有限理論認(rèn)為運(yùn)動(dòng)決策過程會(huì)消耗認(rèn)知資源,而個(gè)體的認(rèn)知資源是有限的,當(dāng)消耗的整體認(rèn)知資源超過了總的認(rèn)知資源,其決策效率就會(huì)下降。在運(yùn)動(dòng)決策情境中,認(rèn)知資源有限理論遇到的一個(gè)難以解釋的問題是如何區(qū)分消耗的資源是運(yùn)動(dòng)個(gè)體造成的、運(yùn)動(dòng)環(huán)境造成的還是運(yùn)動(dòng)任務(wù)造成的。實(shí)驗(yàn)室研究分離出來的多是運(yùn)動(dòng)任務(wù)或運(yùn)動(dòng)個(gè)體消耗的認(rèn)知資源,而運(yùn)動(dòng)決策研究長久忽略了運(yùn)動(dòng)環(huán)境這一因素。重視三者之間交互作用的生態(tài)心理學(xué)正是強(qiáng)調(diào)了這一點(diǎn),運(yùn)動(dòng)環(huán)境或運(yùn)動(dòng)情景可測性計(jì)算依賴大腦區(qū)域建模和模擬,對這些模擬進(jìn)行測試,然后將得到的數(shù)據(jù)與真實(shí)運(yùn)動(dòng)情境決策中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,當(dāng)然整個(gè)過程要保持運(yùn)動(dòng)個(gè)體與運(yùn)動(dòng)任務(wù)的穩(wěn)定。認(rèn)知圖式理論將圖式看作是一種認(rèn)知結(jié)構(gòu),在問題解決過程中通過圖式搜索可以將情境問題迅速歸類整理。圖式理論對于運(yùn)動(dòng)情境決策中的常規(guī)刺激信息的加工能夠做出合理的解釋,但是在運(yùn)動(dòng)情境中經(jīng)常出現(xiàn)新異的刺激線索,大腦并沒有保存相類似的圖式模式,那為什么優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員能夠更好地解決類似的問題呢?到目前為止,只有進(jìn)化心理學(xué)對此做出了合理的說明。圖式理論認(rèn)為歸類是一種自動(dòng)化的認(rèn)知加工過程,每個(gè)特定的大腦區(qū)域中都可以發(fā)現(xiàn)很多高度重復(fù)的認(rèn)知圖式,所以沒有必要捕捉運(yùn)動(dòng)線索的每個(gè)細(xì)節(jié),從而也就不需要大腦意識(shí)控制和認(rèn)知資源消耗,可見,這一過程的信息處理是自動(dòng)化加工的過程。在運(yùn)動(dòng)情境決策中“運(yùn)動(dòng)圖式一旦被激活,就能引導(dǎo)運(yùn)動(dòng)員以特定方式搜索問題空間,進(jìn)而做出合理的回應(yīng)[6]。

3 運(yùn)動(dòng)決策情景中信息加工理論模型的初步構(gòu)建

3.1 進(jìn)化心理學(xué)視野下的分布式加工

棒球的外場手是怎樣在迅速移動(dòng)中接住快速飛行中的棒球的?他所能看到的運(yùn)動(dòng)線索信息只是球飛行位置的軌跡,要真正推斷球在三維空間的飛行路徑,需要解復(fù)雜的微分方程組,還需要解附加的方程來預(yù)測球的未來方向,以及解更多的方程來將結(jié)果轉(zhuǎn)化為球員自己的運(yùn)動(dòng)。顯然,在這么短的時(shí)間內(nèi),他并沒有有意識(shí)地去解方程,但是他的大腦在這一瞬間是如何綜合運(yùn)動(dòng)情境的信息而做出決策的呢?在足球運(yùn)動(dòng)中有很多匪夷所思的射門得分的動(dòng)作,但是這些非常規(guī)的動(dòng)作并不是日常訓(xùn)練的科目,突然出現(xiàn)的情境要求快速做出反應(yīng),這樣的信息加工是如何進(jìn)行的呢?應(yīng)用空間遮蔽研究范式對視覺搜索的研究表明,面對不完整的信息,優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員仍然能夠做出合理的運(yùn)動(dòng)決策,在這一過程中,盡管大腦輸入的是不完整的信息,但仍舊能夠提取客體的關(guān)鍵特征,特征提取(features retrieval)是借助視覺表象加工條件下對圖形被遮擋部分進(jìn)行恢復(fù)性的一種完形加工過程[7]。而且這種提取關(guān)鍵特征信息進(jìn)行加工的優(yōu)勢表現(xiàn)如此明顯,近期越來越多的運(yùn)動(dòng)心理學(xué)家開始關(guān)注運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)對大腦皮層的認(rèn)知可塑性的影響。人類大腦的大規(guī)模分布式并行加工機(jī)制是其運(yùn)動(dòng)情境決策的關(guān)鍵,大腦不是一個(gè)單一的信息處理機(jī)構(gòu),而是一個(gè)復(fù)雜的集合,由數(shù)百個(gè)專門區(qū)域交織在一起,其運(yùn)動(dòng)區(qū)域也存在功能補(bǔ)償,這種功能性補(bǔ)償與可塑性是負(fù)責(zé)運(yùn)動(dòng)信息加工特殊腦區(qū)進(jìn)化適應(yīng)的結(jié)果。

3.2 任務(wù)、環(huán)境與個(gè)體——心理與生理限制下的信息加工理論

描述了運(yùn)動(dòng)專家與非專家在運(yùn)動(dòng)決策情境中差異的特征與所存在差異的理論解釋,更使感興趣的一個(gè)問題是,運(yùn)動(dòng)專家如何獲得了這種認(rèn)知專長?他們通過什么樣的學(xué)習(xí)與訓(xùn)練突破了認(rèn)知專長的限制呢?運(yùn)動(dòng)心理學(xué)家研究的目標(biāo)是確定運(yùn)動(dòng)決策專長發(fā)展過程中什么認(rèn)知過程引起了功能的改變,一旦專家和新手的差異確定,任務(wù)就變成了理解他們認(rèn)知專長發(fā)展背后的認(rèn)知機(jī)制,以往對于這種差異已經(jīng)有了非常多的研究,運(yùn)動(dòng)專家的技戰(zhàn)術(shù)知識(shí)的層級(jí)結(jié)構(gòu)、組織形式更為復(fù)雜,他們更多地以深層原理而不是運(yùn)動(dòng)情境的表面特征來做出運(yùn)動(dòng)決策,經(jīng)常使用自動(dòng)化加工,他們的知覺預(yù)測的過程和策略與新手相比也有差異。

在競技運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域,技戰(zhàn)術(shù)知識(shí)的數(shù)量僅是成為運(yùn)動(dòng)專家的一個(gè)充分條件;是否具備符合該運(yùn)動(dòng)特征的有組織知識(shí)卻是成為運(yùn)動(dòng)專家的決定性因素,如羽毛球?qū)＜业募紤?zhàn)術(shù)知識(shí)是按照球路來組織的,棋牌類專家的知識(shí)中蘊(yùn)涵大量知覺模式,他們共同的特征是其知識(shí)具有等級(jí)性結(jié)構(gòu)。陳述性知識(shí)在專長中所起的作用,在于專家能根據(jù)需要提取不同知識(shí),運(yùn)用知識(shí)來進(jìn)行其它認(rèn)知活動(dòng),并使這些知識(shí)程序化,同時(shí)與其他能力一起來制約專長表現(xiàn)。從認(rèn)知心理學(xué)角度與信息加工過程出發(fā),運(yùn)動(dòng)情境決策中的認(rèn)知成分的獲得主要源于某些認(rèn)知過程中認(rèn)知功能的改變,到底是哪些認(rèn)知過程的功能得到了改進(jìn)呢?根據(jù)Schmidt的動(dòng)作控制的開環(huán)理論——相對于閉環(huán)控制理論,開環(huán)控制理論主要用來解釋快速動(dòng)作行為,運(yùn)動(dòng)決策項(xiàng)目通常要求在極其有限的時(shí)間與空間條件下做出運(yùn)動(dòng)決策,因此這樣的運(yùn)動(dòng)幾乎都是快速動(dòng)作,根本沒有時(shí)間來進(jìn)行反饋調(diào)節(jié),因此本理論模型參照了開環(huán)控制理論[8]提出了運(yùn)動(dòng)決策認(rèn)知加工理論模型(圖1)。

圖1 運(yùn)動(dòng)決策情境中認(rèn)知加工理論模型注:參考Richard.A.Schmidt,PhD and Craig.A.Wrisberg,PhD《Motor Learning and Performance》[15]

在運(yùn)動(dòng)情境的快速?zèng)Q策中,運(yùn)動(dòng)員處于特定的運(yùn)動(dòng)場景之中,在對運(yùn)動(dòng)場景信息加工過程中首先要對輸入的動(dòng)作信息進(jìn)行辨別,然后根據(jù)所識(shí)取的關(guān)鍵動(dòng)作特征信息進(jìn)行反應(yīng)選擇,此一階段的信息加工過程實(shí)質(zhì)上是認(rèn)知加工中的注意階段;反應(yīng)選擇之后要進(jìn)行應(yīng)答編程了,通過注意到的關(guān)鍵信息或前行線索,大腦開始對這些信息進(jìn)行加工,加工的過程就是在為應(yīng)答編程做準(zhǔn)備。能夠被編程的遠(yuǎn)不止是動(dòng)作,焦慮、自信、沮喪還有憤怒等情緒因素都可以作為模塊添加到人類信息加工的操作系統(tǒng)中。對運(yùn)動(dòng)場景信息與大腦中先前所記憶的動(dòng)作信息進(jìn)行比較加工這一過程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)記憶的過程。在這一過程中,記憶通過不斷地提取與刷新大腦中的知覺模式與運(yùn)動(dòng)圖式,直至找到合適于處理此時(shí)此刻運(yùn)動(dòng)場景信息的最佳模式,才進(jìn)行動(dòng)作編程。之后進(jìn)入到效應(yīng)器階段,即生理限制階段。在生理限制階段,動(dòng)作的加工速度主要取決于動(dòng)作技術(shù)的熟練程度與神經(jīng)肌肉的協(xié)調(diào)配合程度,而非像執(zhí)行器階段即心理限制階段,取決于大腦中的動(dòng)作知識(shí)的容量、結(jié)構(gòu)與圖式。

對動(dòng)作知識(shí)或技戰(zhàn)術(shù)知識(shí)進(jìn)行提取與加工主要涉及到認(rèn)知中的注意與記憶過程。在注意過程中,選擇性注意起著主要的信息過濾作用,在運(yùn)動(dòng)情境中,往往同時(shí)有多種刺激作用于人的感官,然而在特定的運(yùn)動(dòng)情境下,在時(shí)間緊迫情況下運(yùn)動(dòng)員只能加工處理數(shù)量有限的運(yùn)動(dòng)刺激。這種從外界環(huán)境中選擇特定的信息進(jìn)行加工,同時(shí)忽視其他信息的認(rèn)知過程就是選擇性注意[9],選擇性注意能夠保證運(yùn)動(dòng)員能在有限的時(shí)間內(nèi)將有限的認(rèn)知資源用于對運(yùn)動(dòng)員具有重要價(jià)值的運(yùn)動(dòng)刺激或運(yùn)動(dòng)任務(wù)的加工上。針對這種選擇性注意的過濾機(jī)制,運(yùn)動(dòng)心理學(xué)家的研究主要集中在所注意的運(yùn)動(dòng)信息如何被運(yùn)動(dòng)員所激活的問題上,實(shí)際上,選擇性注意同時(shí)包括興奮機(jī)制與抑制機(jī)制,就像許多研究者將空間選擇注意比喻為聚光燈一樣,被運(yùn)動(dòng)員所注意到的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)信息像被探照燈照到一樣其特征提取得到加強(qiáng)。然而,大量研究證據(jù)表明,在運(yùn)動(dòng)情境下,視覺注意過程能夠自覺激發(fā)運(yùn)動(dòng)員的心理和行為反應(yīng),如果對這些運(yùn)動(dòng)認(rèn)知過程不進(jìn)行過濾性選擇,就會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)行為決策的混亂與無序,使運(yùn)動(dòng)員做出一些與當(dāng)前運(yùn)動(dòng)任務(wù)目標(biāo)無關(guān)的運(yùn)動(dòng)行為,從而做出錯(cuò)誤的運(yùn)動(dòng)決策,如在各種球類運(yùn)動(dòng)中對假動(dòng)作做出的反應(yīng)。對運(yùn)動(dòng)情景中所選擇的注意信息的激活主要通過特定的視覺搜索策略來完成。視覺搜索是指個(gè)體將視覺注意指向環(huán)境相關(guān)信息的過程,可以使操作者明確如何在特定情境中準(zhǔn)備和操作技能[10]。運(yùn)動(dòng)心理學(xué)家開始關(guān)注視覺搜索行為在運(yùn)動(dòng)技能中的作用,是源于恰當(dāng)線索信息的利用和搜索策略,可以為運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中贏得時(shí)間,進(jìn)而贏得比賽。在運(yùn)動(dòng)決策情境中,視覺搜索存在于兩個(gè)方面:一是根據(jù)完成某種動(dòng)作所需要的信息來進(jìn)行信息搜索;二是根據(jù)視覺搜索獲得的信息來選擇適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。而專家級(jí)運(yùn)動(dòng)員在注意階段認(rèn)知專長獲得的實(shí)質(zhì)就是習(xí)得了最佳的視覺搜索策略。有關(guān)選擇性注意的研究,Pashler指出,影響選擇性注意的最重要的兩個(gè)問題,一是有哪些因素影響運(yùn)動(dòng)注意選擇的有效性?二是被視覺選擇性注意所忽視的運(yùn)動(dòng)信息會(huì)得到什么樣的加工?[11]有關(guān)第二個(gè)問題,在運(yùn)動(dòng)心理學(xué)研究中還很少涉及,但對選擇性注意有效性的影響因素則在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域中得到了較多的研究,如運(yùn)動(dòng)刺激是立體還是平面特征維度、運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)刺激與非關(guān)聯(lián)刺激的特征維度等。選擇性注意與很多認(rèn)知活動(dòng)成分相關(guān),同時(shí)也受其他認(rèn)知結(jié)構(gòu)的影響,特別是受到工作記憶的影響[12];在時(shí)間、空間都極為緊迫的運(yùn)動(dòng)情境中,運(yùn)動(dòng)員要根據(jù)場上的即時(shí)情況做出運(yùn)動(dòng)決策,其實(shí)是對以前的動(dòng)作領(lǐng)域的知識(shí)提取加工的過程,但是工作記憶這種認(rèn)知結(jié)構(gòu)是如何影響運(yùn)動(dòng)決策的速度與準(zhǔn)確性呢?包括兩個(gè)方面:一是工作記憶的廣度,即工作記憶的容量。Miller在1956年首次提出了工作記憶容量問題,他研究得出工作記憶容量限制就是5～9個(gè)單位項(xiàng)目[13]。而有關(guān)于動(dòng)作技能工作記憶容量的限制則沒有太多的報(bào)告;有研究認(rèn)為,在手臂定位運(yùn)動(dòng)中其動(dòng)作記憶工作記憶容量的上限是8個(gè)動(dòng)作[14]。但是對“單位項(xiàng)目”的理解不同,很難得出一致的研究結(jié)論。這就涉及到第二個(gè)方面,即工作記憶的組化。工作記憶容量大不見得提取加工的速度就快,其只是個(gè)充分而非必要的條件,如果工作記憶組化能力差,對運(yùn)動(dòng)決策的速度和準(zhǔn)確性可能造成損害。組化能力涉及到知識(shí)與知識(shí)之間的邏輯關(guān)系的理解與匹配能力;也包括對程序性知識(shí)與陳述性知識(shí)的相互轉(zhuǎn)化的能力。這也就是為什么習(xí)得了同樣技戰(zhàn)術(shù)知識(shí),而在解決運(yùn)動(dòng)場景問題時(shí)會(huì)有所不同表現(xiàn)的原因之一。只要是新穎的運(yùn)動(dòng)刺激,即使是無關(guān)信息,也能進(jìn)入到運(yùn)動(dòng)員的信息加工中樞從而干擾相關(guān)刺激信息的加工。但是如果運(yùn)動(dòng)激活的無關(guān)信息保持不變,個(gè)體就會(huì)通過習(xí)慣化,使處于注意中心的、與目標(biāo)相關(guān)的信息加工過程免受干擾。這可以說明為什么優(yōu)秀的運(yùn)動(dòng)專家很少被對手的假動(dòng)作所干擾。

圖1中的選擇性注意與工作記憶之間的雙向箭頭表示:選擇性注意與工作記憶是一種相互作用的關(guān)系;人們己經(jīng)發(fā)現(xiàn)選擇性注意在工作記憶的多個(gè)環(huán)節(jié)中發(fā)揮著重要作用。但是兩者的關(guān)系在認(rèn)知運(yùn)動(dòng)心理學(xué)的研究中幾乎沒有涉及到?？赡苡袃蓚€(gè)原因,一是運(yùn)動(dòng)心理學(xué)家們還沒有意識(shí)到兩者關(guān)系的價(jià)值。二是運(yùn)動(dòng)場景比較難以把握,因?yàn)閷σ曈X搜索與工作記憶的研究幾乎都要應(yīng)用認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的儀器與設(shè)備。在運(yùn)動(dòng)決策情境中信息加工理論模型的執(zhí)行器階段,即突破心理限制的分布式并行信息加工階段,主要體現(xiàn)是運(yùn)動(dòng)任務(wù)與運(yùn)動(dòng)環(huán)境的相互作用,對新異運(yùn)動(dòng)信息的加工處理體現(xiàn)了適應(yīng)性進(jìn)化的心理機(jī)制。運(yùn)動(dòng)信息加工所產(chǎn)生的認(rèn)知可塑性也主要發(fā)生在這一階段。對心理限制這一階段的研究想要把刺激信息加工的三階段分離開來,比如分離為知覺預(yù)測、視覺搜索、模式識(shí)別等,從分布式并行加工我們知道,大腦作為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模塊性結(jié)構(gòu)與功能分區(qū)性結(jié)構(gòu),并沒有一個(gè)優(yōu)先加工某種信息的中樞機(jī)構(gòu),因此想要按照串行加工的方式,分離出清晰的信息加工的時(shí)間節(jié)點(diǎn)是較難做到的。選擇性注意與工作記憶由不同腦區(qū)負(fù)責(zé),很難區(qū)分誰優(yōu)先加工。但當(dāng)不同的行為模塊或認(rèn)知模塊之間或多個(gè)同時(shí)出現(xiàn)的刺激之間出現(xiàn)沖突的時(shí)候,就有某種模塊被激活以做出決策。比如,你正在廚房里,兩手弄得很臟,這時(shí)候電話響了,同時(shí)外面又有人敲門。在這種情況下,那些相互沖突的沖動(dòng)——趕快去接電話!不,先擦干凈手!不,先沖到門口去!——就可能使你手足無措,除非這時(shí)有另外一個(gè)后天習(xí)得的行為模塊進(jìn)行仲裁,也許就是這個(gè)模塊讓你喊出一聲:“請等一下?！边\(yùn)動(dòng)決策過程中的仲裁模塊是后天習(xí)得的運(yùn)動(dòng)常識(shí)與經(jīng)驗(yàn),運(yùn)動(dòng)信息網(wǎng)絡(luò)的模塊化加工能夠保障避免短路或手足無措的情況出現(xiàn),在執(zhí)行器加工階段,箭頭指示表明信息流動(dòng)的過程,整個(gè)過程中信息的加工是分布式并行的。

在效應(yīng)器階段,即突破生理限制的串行信息加工階段,主要體現(xiàn)的是運(yùn)動(dòng)任務(wù)與運(yùn)動(dòng)個(gè)體的相互作用。從大腦發(fā)出的動(dòng)作程序到達(dá)脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)中樞以后,決策的效率主要依靠運(yùn)動(dòng)個(gè)體的生理因素,在這一串行加工過程中,運(yùn)動(dòng)信息流脫離了高級(jí)認(rèn)知加工階段,主要局限于神經(jīng)生理傳導(dǎo)速度與肌肉動(dòng)作速度。

4 結(jié)束語

相信在目前理論心理學(xué)背景下,在生態(tài)心理學(xué)與進(jìn)化心理學(xué)視域下的分布式并行加工理論模型(又稱為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型)能夠解釋運(yùn)動(dòng)決策情境中的信息加工的特征與實(shí)質(zhì)[16]。毫無疑問,大腦在整體上對信息流的加工是大規(guī)模分布式并行的,大多數(shù)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元都在同一時(shí)間啟動(dòng),這使得數(shù)以億次的計(jì)算同步進(jìn)行,隨著運(yùn)動(dòng)信息流時(shí)間分辨率的逐步提高(ERP時(shí)間分辨率可以達(dá)到1毫秒),可以記錄每個(gè)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的放電過程;而隨著空間分辨率的提高(fMRI空間分辨率可以達(dá)到1毫米),可以形象地定位或描繪單個(gè)的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元。運(yùn)動(dòng)決策的認(rèn)知加工研究現(xiàn)在已經(jīng)逐步深入到認(rèn)知神經(jīng)科學(xué),對運(yùn)動(dòng)信息流動(dòng)的解釋已經(jīng)不僅僅局限于傳統(tǒng)信息加工理論,同時(shí)向著神經(jīng)科學(xué)的方向不斷進(jìn)化。未來的研究其一是通過實(shí)證研究檢驗(yàn)此模型的解釋度,其二是通過理論研究向應(yīng)用研究過度,探討運(yùn)動(dòng)決策專長獲得的限制性因素,為運(yùn)動(dòng)決策專長訓(xùn)練提供理論與實(shí)踐支持。

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Initial Construction of Cognitive Processing Models in the Sport Decision-making Situations

WANG Hongbiao
(Research Center of Sport Social Science,Shenyang Sport University,Shenyang 110102,Liaoning,China)

Sport decision-making has become a mature field of study in sport psychology.Especially in recent years,more and more studies from the perspective of ecological psychology and evolutionary psychology were done in sport decisionmaking.In this study,we explored the nature sport decision-making of cognitive psychology perspective,and explored the cognitive component function changes in sport decision-making process and structure,and structured a theoretical model of cognitive processing.The results showed that the reasons why sports experts in the decision-making of the campaign better than the general athletes are their cognitive function essence acquisition of the superior visual search strategies and a more skilled master of working memory capabilities,and ultimately manifested as cognitive functional plasticity and evolution of adaptive decision-making.The relationship between working memory and selective attention should be explored in the future,and provide theoretical support for the expertise in training and practice guidance.

sport decision-making;cognitive processing;ecological psychology;evolutionary psychology

G804.8

A

1004-0560(2013)03-0028-05

2013-01-15;

2013-04-10

2011年度教育部人文社會(huì)科學(xué)研究一般項(xiàng)目(青年基金項(xiàng)目),項(xiàng)目編號(hào):11YJCZH165。

王洪彪(1976-),男,副教授,博士,主要研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)心理學(xué)與體育社會(huì)學(xué)。

責(zé)任編輯:劉紅霞