王恒，熊建萍28

（1.河南師范大學(xué) 體育學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453007；2.河南師范大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453007）

不同運動水平男大學(xué)生觀察排球扣球視頻的眼動特征

王恒1，熊建萍218

（1.河南師范大學(xué) 體育學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453007；2.河南師范大學(xué) 教育科學(xué)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453007）

采用EyeLink1000眼動儀對不同排球運動水平男大學(xué)生觀看排球扣球視頻時的眼動特征進行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：高運動水平男生的平均注視時間明顯長于一般運動水平和低運動水平男生，眼跳距離和瞳孔直徑的變化也顯著大于一般運動水平和低運動水平的男生；高運動水平男生與一般運動水平和低運動水平的男生觀看扣球視頻材料時的視覺搜索方式不同，高運動水平男生具有更科學(xué)的視覺搜索方式；高運動水平男生在觀看扣球視頻材料時視野的寬闊性和對信息源的處理優(yōu)于一般運動水平和低運動水平男生；不同運動水平男生在觀看簡單和復(fù)雜扣球運動情景時心理負荷及其努力程度不同。

運動心理學(xué)；眼動特征；扣球；男大學(xué)生

心理能力在體育比賽中所起的作用越來越受到教練員、科研人員的重視，并且就如何客觀地反映運動員在訓(xùn)練和比賽中的心理變化以及心理負荷參數(shù)，是廣大教練員和科研人員研究的前沿課題。目前大多數(shù)運動員心理變化以及心理負荷的強度都是以量表和觀察運動員外部特征來評定的。但是在量表評定過程中難免出現(xiàn)運動員虛報信息，而在運動情景中觀察運動員的評定又難免帶有評判人員的主觀性。眼動研究技術(shù)是利用眼動記錄儀記錄和分析觀察者在注視過程中的各項眼動指標(biāo)，以此揭示心理加工過程和規(guī)律的一種研究方法，實現(xiàn)了信息加工過程即時、客觀的測量。因此，將眼動研究技術(shù)應(yīng)用于運動場景中運動員的視覺搜索模式，以反映運動員的心理變化成為當(dāng)前運動心理學(xué)研究中的一大亮點。

扣球技術(shù)是優(yōu)秀排球隊員的核心競技能力之一，其實質(zhì)就在于扣球隊員如何最大限度地避開對方攔網(wǎng)，打亂對方防守陣型，其能力高低對取得比賽勝負起著主要作用。本研究采用眼動儀對排球訓(xùn)練年限不同男大學(xué)生在觀看排球比賽扣球視頻的眼動特征進行記錄，比較不同排球訓(xùn)練年限的男大學(xué)生眼動特征的差異，揭示不同水平排球隊員的視覺搜索方式和注視模式，為排球教師、教練員進行教學(xué)和訓(xùn)練提供借鑒。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

被試者分為3組，高水平組、一般水平組和低水平組。高水平組是從河南師范大學(xué)體育特招生中選取的10名排球?qū)I(yè)學(xué)生，均參加過國家級比賽，運動級別為國家1級；一般水平組為該校體育學(xué)院排球?qū)ｍ椀?0名大四學(xué)生，專業(yè)等級為國家2級；低水平組為該校公共體育課排球選修班的10名普通大學(xué)生。所有被試者均為男生，平均年齡為22.6歲，視力或矯正視力正常。

1.2 實驗儀器

采用加拿大SR公司生產(chǎn)的EyeLink1000眼動儀記錄被試者的觀看過程。顯示器屏幕為 19英寸(48.26 cm)，分辨率為1 024×768，刷新頻率為120 Hz，被試者眼睛距顯示器屏幕中央約81 cm。實驗室采用低度照明環(huán)境，被試者在實驗中將下頜放在特制的下頜托上，以減少頭部運動對眼動追蹤系統(tǒng)精度的影響。

1.3 實驗材料

從2008年北京奧運會男排美國vs巴西決賽錄像中截取典型扣球情景視頻30段，通過與專家討論最終選取其中11段視頻為實驗材料，視頻格式為AVI格式，播放速度為25幀／s，每段視頻播放時間控制在10～15 s間，包含從對方準備、發(fā)球、接發(fā)球、傳球、扣球到攔網(wǎng)結(jié)束一個完整的技術(shù)組織。其中一段視頻為練習(xí)材料；正式實驗材料中有5段視頻為單人攔網(wǎng)情景下4號位扣球，作為簡單運動環(huán)境材料；另外5段為多人攔網(wǎng)情景下4號位扣球，為復(fù)雜運動環(huán)境材料。正式實驗材料對所有被試者隨機播放。

考慮到部分被試者可能之前觀看過 2008年奧運會男排決賽錄像，為避免過去經(jīng)驗對結(jié)果的影響，在實驗結(jié)束后，詢問被試者剛剛看過的視頻片段是否熟悉，大部分被試者回答對這些視頻沒有印象；還有個別被試者推測可能是奧運會比賽場景，但不知道是哪場比賽。

1.4 實驗程序

實驗前，先讓被試者適應(yīng)實驗室的環(huán)境，并向被試者簡單介紹實驗儀器的基本情況，消除被試者的緊張情緒和不適感；指導(dǎo)被試者將下頜放在下頜托上，同時開始實驗前的眼校準，采用9點校準；校準成功后進入正式實驗，先向被試者呈現(xiàn)指導(dǎo)語，告知被試者將播放關(guān)于排球扣球方面的視頻，要求認真觀看。每段視頻結(jié)束后屏幕中心將出現(xiàn)一個注視點，要求被試者眼睛盯著注視點的同時按鍵，電腦將呈現(xiàn)下一段視頻。

1.5 實驗變量與設(shè)計

本研究采用“2(運動情景)×3(運動水平)”的兩因素混合實驗設(shè)計，其中運動情景為被試者內(nèi)變量，包括復(fù)雜運動情景和簡單運動情景2個水平；運動水平為被試者間變量，包括高運動水平男生組、一般運動水平男生組和低運動水平男生組3個水平。因變量為平均注視時間、眼跳距離和瞳孔直徑3個眼動指標(biāo)，力求從眼動的時間和空間特征上揭示不同水平排球隊員的心理活動特征。每段視頻對所有被試者的呈現(xiàn)時間相同，即被試者的總觀看時間一致，因為平均注視時間與總注視次數(shù)呈反比關(guān)系，因此在本研究中只考慮平均注視時間這一指標(biāo)。

1.6 數(shù)據(jù)處理

使用Data Viewer數(shù)據(jù)處理軟件導(dǎo)出眼動數(shù)據(jù)，后期采用SPSS11.0軟件對眼動數(shù)據(jù)進行處理。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 注視時間

在觀看視頻情景中，眼球的運動不是連續(xù)的，而是跳躍式的。兩次跳躍之間有一個相對靜止的狀態(tài)，被稱為“注視”[1]。每一個注視點持續(xù)時間的長短稱為“注視時間”[2]，反映觀察者對材料加工的程度。統(tǒng)計結(jié)果見表 1。重復(fù)測量方差分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)：運動情景的主效應(yīng)不顯著(F(1，27)=1.109，P>0.05)；運動水平主效應(yīng)顯著(F(2，27)=13.042，P<0.05)，進一步多重比較(LSD)結(jié)果表明，高運動水平男生組與一般運動水平和低運動水平男生組之間的差異均有顯著性(P<0.05)，高運動水平男生組的平均注視時間明顯長于其他 2組。一般運動水平和低運動水平男生組間差異不存在顯著性。兩變量間的交互作用不顯著(F(2，27)=2.230，P>0.05)。

表1 不同運動水平組被試者平均注視時間(±s)的比較 ms

表1 不同運動水平組被試者平均注視時間(±s)的比較 ms

?

2.2 眼跳距離

眼跳距離是指眼跳前后兩次注視點間的距離，用度數(shù)表示[3]。眼跳發(fā)生在一次注視內(nèi)容加工完成后，改變注視點，使新的內(nèi)容落在中央凹視覺區(qū)，以便對新的內(nèi)容進行加工，平均眼跳距離的大小可以反映一次注視獲得信息量的多少。結(jié)果見表 2。重復(fù)測量方差分析的結(jié)果表明，運動情景的主效應(yīng)不顯著(F(1，27)=1.653，P>0.05)。運動水平的主效應(yīng)顯著(F(2，27)=12.149，P<0.05)。簡單效應(yīng)分析表明，高運動水平男生的眼跳距離明顯大于其他兩組(P<0.05)，一般運動水平男生和低運動水平男生間差異不顯著，兩因素的交互作用不顯著(F(2，27)=2.001，P>0.05)。

表2 不同運動水平組被試者平均眼跳距離(x±s)的比較 (°)

2.3 瞳孔直徑的變化

瞳孔直徑的變化幅度與進行信息加工時的心理努力程度密切相關(guān)[4]，當(dāng)心理負荷比較大時或任務(wù)難度增加時，瞳孔直徑增加的幅度也較大，因此瞳孔直徑的變化幅度是信息加工時心理負荷的量化指標(biāo)。由表 3可知，重復(fù)測量方差分析的結(jié)果表明，運動情景的主效應(yīng)顯著(F(1，27)=12.573，P<0.05)。運動水平的主效應(yīng)非常顯著(F(2，27)=19.237，P<0.01)。進一步分析發(fā)現(xiàn)，高運動水平男生的瞳孔直徑變化顯著大于一般運動水平男生和低運動水平男生(P<0.05)，但一般運動水平和低運動水平男生的瞳孔直徑變化差異沒有顯著性。運動情景和運動水平的交互作用不顯著(F(2，27)=1.374，P>0.05)。

表3 不同運動水平組被試者瞳孔直徑(±s)變化的比較 μm

表3 不同運動水平組被試者瞳孔直徑(±s)變化的比較 μm

組別 簡單運動情景 復(fù)雜運動情景高運動水平男生 1 123.17±114.69 1 256.37±115.89一般運動水平男生 1 002.63±120.26 1 103.88±157.04低運動水平男生 1 035.77±121.72 1 129.04±149.71

3 討論

綜觀以往對運動情景的眼動研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)的研究是以靜止的運動圖片為材料，這種靜態(tài)素材可能會導(dǎo)致時間性加工容量的降低和重要線索的丟失[5]，因為在實際的運動情景中，運動情景瞬息變化，隊員的視覺尋求策略需要隨環(huán)境變化和任務(wù)目標(biāo)的不同而快速變化。而且靜態(tài)的圖片刺激切斷了實際運動情景的時間連續(xù)性，不能反映前期的刺激情景，因此觀看靜止圖片時的眼動指標(biāo)不一定能真正反映隊員實際的視覺搜索方式。如果呈現(xiàn)動態(tài)的刺激材料，那么在某個點反映的隊員的視覺搜索特點則具有以前期信息為基礎(chǔ)的特征，更接近實際的運動場景[6]。因此本研究選取排球比賽視頻片段為材料，力求更客觀地反映真實的運動情景。

3.1 不同運動水平男生的平均注視時間

高運動水平男生在簡單和復(fù)雜運動情景下的平均注視時間均長于一般運動水平和低運動水平男生，而每段視頻材料對所有被試者呈現(xiàn)的時間相同，平均注視時間與總注視次數(shù)呈反比關(guān)系，由此推測高運動水平男生的注視點少于一般運動水平和低運動水平男生。因為視頻材料是真實的排球比賽場景，會出現(xiàn)大量的有用、無用信息，高運動水平男生收集的信息量明顯少于其他兩組學(xué)生，說明他們之間對信息的收集和處理不同。在排球比賽中，得分主要來源于扣球，而扣球隊員能力的高低對比賽勝負起著重要作用，這就對扣球隊員綜合能力提出了很高的要求。而在諸多能力中，信息的捕捉能力對扣球效果起著非常重要的作用，特別是對有用和無用信息的捕捉的多少，對有用信息捕捉的多，會增加扣球的成功率，對無用信息量捕捉多，則會影響隊員的分析能力，進而降低扣球的成功率。對信息真?zhèn)蔚呐袛嘁约斑x擇的過程比較難，要求視覺反應(yīng)快，思維過程瞬間完成，當(dāng)機立斷；又要求視點集中，既要思維的廣闊，又要思維的深刻，做到意隨心動，眼隨意動，腳隨眼動。

高運動水平男生在處理信息的過程中優(yōu)于其他兩組學(xué)生，可能是由于高運動水平男生能夠利用自身的比賽經(jīng)驗和專業(yè)知識對諸多信息進行合理有效的整合、加工和快速判斷并決策，調(diào)整自己注視范圍和焦點，對有用、無用信息的判斷比較準確，體現(xiàn)出較強的專項運動知識-專項認知能力-眼手動作聯(lián)動的整合能力。在某些情況下，運動成績?nèi)Q于對不完整信息或先行信息的加工過程[7]。所以充分利用現(xiàn)有的信息源，有選擇地對重點信息進行捕捉和加工，是高水平男生應(yīng)有的基本能力。以往研究也發(fā)現(xiàn)在排球運動項目中，高水平運動員具有較好的外部注意能力，因此預(yù)測能力很強，隊員儲存的知識經(jīng)驗越豐富，知覺當(dāng)前事物的準確性就越高，在對抗性運動性項目中，對手的戰(zhàn)術(shù)意圖、各種假動作，就容易被經(jīng)驗豐富的隊員和教練員識別出來[7]。張學(xué)民等[8]對大學(xué)生與運動員視覺選擇注意的對照研究中發(fā)現(xiàn)在絕大部分情況下，運動員對各種情景下的目標(biāo)選擇注意加工速度顯著高于普通大學(xué)生，說明運動員在視覺選擇注意加工速度方面較普通大學(xué)生存在明顯的優(yōu)勢。

而對于其他兩組扣球隊員來說，從發(fā)球隊員準備、發(fā)球性能、一傳、隊員的掩護跑位、二傳的跑動以及出手后排球運行的軌跡和速度、攔網(wǎng)隊員的跑動以及手型和攔網(wǎng)高度等信息比較復(fù)雜，他們需要認真分析看到的每一個信息，然后與自己已有的經(jīng)驗和知識進行匹配，信息量大，判斷干擾信息多，所以加工速度慢，從而影響判斷和決策，進一步影響運動行為。張學(xué)民等[9]認為：在排球運動中，高水平隊員在處理運動情景信息的過程中對關(guān)鍵信息的捕捉能力明顯優(yōu)于低水平隊員，高水平隊員更容易辨別和將注意力高度集中在關(guān)鍵的運動情景信息上。

3.2 不同運動水平男生的平均眼跳距離

高運動水平男生在簡單和復(fù)雜情景下眼跳距離明顯大于其他兩組學(xué)生且差異存在顯著性，充分說明高運動水平男生視覺收集范圍明顯優(yōu)于其他兩組學(xué)生。在絕大部分情況下，運動員的目標(biāo)選擇和視覺搜索的信息量與視野的寬闊性有直接的關(guān)系，運動員的視覺信息獲取起至關(guān)重要的作用，必須根據(jù)比賽場景的瞬息變化積極思維，迅速捕捉有效信息，轉(zhuǎn)換自我注視焦點，機智靈活地調(diào)整技戰(zhàn)術(shù)策略。信息收集應(yīng)該做到“眼觀六路，耳聽八方”，視野越開闊信息收集得越精、越準，越有利判別真?zhèn)?。視野決定方向，進而影響思維的取向，所以在排球訓(xùn)練和比賽中通過對運動員注視模式的訓(xùn)練來培養(yǎng)運動員的多維取向，是對其競技能力結(jié)構(gòu)要素的重要補充[10]。

在排球比賽中技戰(zhàn)術(shù)行動質(zhì)量和效果依賴于思維活動能力，沒有積極的思維，行動只能是無意識的、機械的、被動的，技戰(zhàn)術(shù)行動將失去針對性、目的性、預(yù)見性，也就不可能取得預(yù)期效果[11]。所以視野的寬闊對運動員的技術(shù)和比賽的勝負起著重要作用。以往研究發(fā)現(xiàn)：觀看排球比賽圖片材料時，高水平運動員的注視范圍較廣，注視點少而分散，在重要信息區(qū)內(nèi)都有較多的注視點[9]，因此高水平組比其他組具有更經(jīng)濟和簡潔的眼動搜索模式，而且視覺加工的效率更高[6]。本研究采用視頻材料也得到了類似的結(jié)果，高水平男生在視覺搜索過程中對某些信息可能進行了直接排除或跳過，注視點少，眼跳距離大，呈現(xiàn)出注視軌跡簡單、清晰。其他組被試者在觀看視頻材料時注視點多，相應(yīng)的眼跳距離就小，呈現(xiàn)出注視軌跡分散、復(fù)雜，說明對主要信息的把握能力低。對于其他運動項目的眼動研究也得到了類似的結(jié)論[12-13]。

3.3 不同運動水平男生瞳孔直徑的變化

早期的眼動實驗表明，在完成與認知有關(guān)的任務(wù)時，信息加工負荷的大小與任務(wù)難度可以引起瞳孔直徑的增加，這些認知活動包括：短時記憶活動、語言加工、思維、知覺辨認等[2]。從以往運動心理學(xué)的眼動研究結(jié)果可知，材料難度對運動員瞳孔直徑的變化有影響，觀看難度較大的運動情景材料時，被試者的瞳孔直徑變化較大[4，9]?？梢姡字睆阶兓仁欠从酬爢T心理負荷變化的一個量化指標(biāo)。研究結(jié)果顯示在簡單和復(fù)雜運動情景中高運動水平男生的瞳孔直徑變化幅度都顯著大于一般運動水平和低運動水平男生，這說明高運動水平男生的心理負荷及其努力程度都比其他組學(xué)生大。

在排球比賽中高水平的二傳隊員必定會根據(jù)對方攔網(wǎng)隊員的能力來分配不同弧度和速度的球，這樣主攻手就得費神地考慮上步節(jié)奏，扣球的路線、力量、姿勢[14]。所以要求扣球隊員在技巧上體現(xiàn)出：能直線與斜線結(jié)合、重扣與輕吊結(jié)合、長線與短線結(jié)合、定點與跑動結(jié)合、強攻與快攻結(jié)合、順飛與逆飛結(jié)合、前排與后排結(jié)合等技術(shù)[15]，這一過程復(fù)雜而又短暫。高運動水平男生在觀看視頻材料時，能夠在短暫的時間內(nèi)根據(jù)以往比賽經(jīng)驗和專業(yè)知識與收集到的信息進行迅速匹配、篩選、整合、加工、處理、決策、行動，心理負荷明顯加大；而一般運動水平和低運動水平男生由于缺乏專業(yè)知識和專業(yè)記憶能力，對于短時間內(nèi)涌現(xiàn)出的大量信息顯得束手無策，甚至遺忘，因為這種信息量超出了努力范圍，所以體現(xiàn)不出該組被試者心理負荷量的變化，或者變化不大。導(dǎo)致高運動水平男生與一般運動水平和低運動水平男生之間心理負荷和努力差異程度顯著的原因也可能是內(nèi)部決策過程的差異，即信息的收集、篩選過程，分析速度方面，判斷速度，決策速度方面存在差異，具體表現(xiàn)為信息加工、選擇注意的區(qū)域、視覺搜索策略、心理表征的圖式和已有的心理模型等方面的差異。

4 結(jié)論與建議

(1)在觀看排球扣球視頻材料時，高運動水平男生對信息源的把握能力、取舍能力比一般運動水平和低運動水平男生強，主要體現(xiàn)在注視點少，眼跳距離大，注視軌跡清晰簡單。

(2)在對信息源的處理過程中高運動水平男生的心理負荷及努力程度比一般運動水平和低運動水平男生大，主要與專業(yè)知識能力和比賽經(jīng)驗有關(guān)。

(3)在排球比賽中，扣球隊員獲取信息源主要是通過視覺搜索獲得，根據(jù)排球比賽的特點，運動員必須具備敏銳的觀察能力和開闊的視野，對信息源的不同選擇和處理方式，直接影響比賽結(jié)果。因此，在教學(xué)、訓(xùn)練中通過拓展學(xué)生或者運動員的視野，以及對信息選擇能力的訓(xùn)練，進而提高他們的技戰(zhàn)術(shù)、心理能力，這對學(xué)生或者運動員綜合能力的提高起著舉足輕重的作用。

[1] 隋雪. 學(xué)習(xí)困難生閱讀過程的眼動特征研究[D].大連：遼寧師范大學(xué)，2004.

[2] 閆國利. 眼動分析法在心理學(xué)研究中的應(yīng)用[M].天津：天津教育出版社，2004.

[3] Anderson J R. Acquisition of cognitive skill[J]. Psychological Review，1982，89：386-406.

[4] 廖彥罡，張學(xué)民，葛春林. 排球隊員觀察運動情景圖片的眼動分析[J]. 天津體育學(xué)院學(xué)報，2009，24(2)：133-137.

[5] 王樹明，張建成，張靜. 運動中視覺搜尋行為的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J]. 心理科學(xué)，2005，28(3)：731-734.

[6] 孫延林，白學(xué)軍. 運動情景中隊員的視覺搜索行為[J]. 天津體育學(xué)院學(xué)報，2009，24(2)：111-115.

[7] 張力為，毛志雄. 運動心理學(xué)[M]. 上海：華東師范大學(xué)出版社，2008.

[8] 張學(xué)民. 對大學(xué)生與運動員視覺選擇注意的對照研究[J]. 體育科學(xué)，2005，25(3)：22-24.

[9] 張學(xué)民. 對排球隊員在運動情景任務(wù)中眼動特征的研究[J]. 體育科學(xué)，2008，28(6)：57-61.

[10] 王魯江，焦峪平. 排球隊員競技能力非衡結(jié)構(gòu)的補償途徑[J]. 體育學(xué)刊，2008，15(8)：89-91.

[11] 曾曉彬. 排球比賽中隊員思維特征及思維能力的培養(yǎng)[J]. 體育學(xué)刊，2002，9(3)：115-117.

[12] Martell S G，Vickers J N. Gaze characteristics of elite and near-elite athletes in ice hockey defensive tactics[J]. Human Movement Science，2004，22：689-712.

[13] 王明輝，李建民，閆蒼松. 籃球隊員運動決策準確性和速度差異性的眼動研究[J]. 北京體育大學(xué)學(xué)報，2007，30(6)：774-776.

[14] 趙子建，李杰. 節(jié)奏謀略在現(xiàn)代排球比賽中的運用[J]. 體育學(xué)刊，2002，9(4)：116-117.

[15] 屈東華. 高水平排球隊員競技能力諸因素特征之研究[J]. 北京體育大學(xué)學(xué)報，2003，26(1)：132-134.

Characteristics of eye movement of male college students with difference sports performances when they were watching volleyball smash videos

WANG Heng1，XIONG Jian-ping2
（1.School of Physical Education，Henan Normal University，Xinxiang 453007，China；2.School of Educational Science，Henan Normal University，Xinxiang 453007，China）

By using EyeLink1000 eye movement instrument, the authors studied the characteristics of eye movement of male college students with different sports performances when they were watching volleyball smash videos, and revealed the following findings: the average gazing time of male students with high sports performance was significantly longer than that of male students with ordinary or low sports performance, and their eye twitching distance was also significantly greater than that of male students with ordinary or low sports performance; the visual searching manner of male students with high sports performance was different from that of male students with ordinary or low sports performance: male students with high sports performance had a more scientific visual searching manner; when watching volleyball smash videos, the wideness of vision and the processing of information sources of male students with high sports performance were superior to those of male students with ordinary or low sports performance; when watching simple or complex smash movement scenes, the psychological loads and focusing degrees of male students with difference sports performances were different.

sports psychology；characteristics of eye movement；smash；male college

G842

A

1006-7116(2010)07-0077-05

2009-12-15

2009年河南省政府決策研究招標(biāo)課題(B252)。

王恒（1974-），男，講師，碩士，研究方向：體育教育訓(xùn)練學(xué)。