梁祎明，張忠秋

表象訓(xùn)練是體育運動實踐中應(yīng)用最廣泛的心理訓(xùn)練方法之一，能夠促進(jìn)運動技能的獲得、緩解緊張焦慮、增強(qiáng)自信心等，為其找到具體的操作方法和客觀的評價指標(biāo)非常重要。

關(guān)于表象建構(gòu)的眼動機(jī)制，LAENG和TEODORESCN提出了兩種觀點：功能性理由和副現(xiàn)象理由。功能性理由認(rèn)為，眼動是表象產(chǎn)生的必要條件，每個注視點所提取的信息直接影響表象的建構(gòu)過程，表象與知覺存在“功能等價”，表象是通過再現(xiàn)知覺過程中眼動模式而產(chǎn)生的；副現(xiàn)象理由則認(rèn)為：表象中的眼動是自然發(fā)生的，眼動只是對表象的反映，不影響表象的建構(gòu)過程。他們還通過試驗驗證了副現(xiàn)象理由的不合理性，認(rèn)為眼動在表象的建構(gòu)過程中起到了功能性的作用，支持了功能性理由[1]。目前有關(guān)表象眼動的研究主要采用“清醒”范式[2]，是指對清醒狀態(tài)下有意識表象建構(gòu)中的眼動研究[3]。以往關(guān)于表象眼動研究所使用的試驗材料多為靜態(tài)圖片，探討對靜態(tài)圖片表象過程中的眼動機(jī)制，而靜態(tài)圖片與實際運動情境相差較遠(yuǎn)。在運動心理學(xué)的研究中，讓運動員觀看連續(xù)的視頻刺激更接近真實的運動情景，所得的結(jié)果也更能解釋運動員在實際運動情景下的視覺行為[4]。另有研究證明，視覺表象存在可塑性，游旭群研究了飛行員的表象旋轉(zhuǎn)加工能力，發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過練習(xí)，飛行員的表象旋轉(zhuǎn)加工能力有所提高[5]。

本研究基于“功能性理由”和“表象可塑性”的觀點，運用“清醒”范式，使用跳水動作視頻作為試驗材料，考察被試表象運動場景過程中的眼動特征，構(gòu)建運動表象效果最佳時的眼動行為模式，并將該模式應(yīng)用于表象訓(xùn)練，考察眼動行為訓(xùn)練對運動表象效果的影響，試圖為表象訓(xùn)練提供新的可操作方法和評價指標(biāo)。

1 試驗1：構(gòu)建最佳運動表象效果的眼動行為模式

1.1 方 法

1.1.1 被 試 北京體育大學(xué)非體育專業(yè)大四學(xué)生60名，其中男32人，女28人，年齡在20至25歲之間，所有被試的視力或矯正視力正常，均未參加過類似的試驗，且均沒有接受過跳水運動的訓(xùn)練。

1.1.2 儀器和材料 德國SMI公司生產(chǎn)的iview X HED頭盔式眼動儀一臺（收集并記錄被試的眼動指標(biāo)），IBM ThinkPad T61筆記本電腦一臺（呈現(xiàn)視頻材料）。

跳水動作視頻。選取2010年第17屆跳水世界杯男子10 m跳臺決賽視頻錄像（定點拍攝），運用影片編輯軟件（Windows Movie Maker 2．6）剪切運動員若干個完整的成功動作（從跳臺上準(zhǔn)備起跳或走臺開始到入水結(jié)束），時間在10 s左右。所有被試在正式試驗中觀看的跳水動作視頻是相同的。

跳水動作表象效果問卷。該問卷根據(jù)跳水的技術(shù)動作編寫，共9個問題，每個問題分“是”、“否”、“不清楚”3種回答，問卷不需被試填寫，由主試提問被試并記錄結(jié)果。

訪談提綱。共4個問題，知覺階段和表象階段各2個問題，要求被試自己描述眼動軌跡和關(guān)注的信息點。

1.1.3 設(shè)計與程序 試驗采用單因素兩水平被試間設(shè)計。自變量為被試的表象成績（表象正確率），因變量為被試的眼動行為模式（眼動軌跡、注視次數(shù)等）。根據(jù)表象的正確率將被試分為兩組，表象正確率前27%為甲組（16人），表象正確率后27%為乙組（16人），將甲乙兩組被試的眼動行為模式進(jìn)行對比，并結(jié)合訪談結(jié)果，構(gòu)建最佳運動表象效果的眼動行為模式。

試驗采取一對一的形式，每次帶一名被試進(jìn)入試驗室，被試先熟悉試驗室環(huán)境，再觀看幾段預(yù)備材料（與正式試驗材料類似的跳水動作視頻），讓被試了解試驗材料和要求。在進(jìn)行正式試驗前，需要對被試進(jìn)行眼校準(zhǔn)，被試坐在屏幕正前方，眼睛距離屏幕約60 cm，給被試帶上眼動儀的頭盔，調(diào)節(jié)位于被試左眼前下方的半反半透鏡，使角膜反射點和瞳孔反射點能清晰穩(wěn)定地顯示在瞳孔監(jiān)視器上，被試保持身體和頭部位置不動，進(jìn)行9點校準(zhǔn)。整個試驗過程要求被試保持頭部不動。（1）提醒：在白色屏幕的中心位置呈現(xiàn)一個直徑約1．5 cm的黑色圓點，要求被試注視該圓點，準(zhǔn)備好后開始正式試驗；（2）知覺階段：被試觀看一個跳水動作視頻（20 s）；（3）被試閉眼休息 20 s，緩解視疲勞以及防止視覺后像對表象階段的影響；（4）表象階段：被試進(jìn)行睜眼的視覺表象20 s。

試驗結(jié)束后提問動作表象效果（共32人），從兩組被試中分別隨機(jī)選取8名被試（共16人）進(jìn)行談?wù)劇?/p>

1.1.4 數(shù)據(jù)處理 眼動數(shù)據(jù)由眼動儀自動記錄，用德國SMI公司提供的眼動數(shù)據(jù)分析軟件BeGazeTM2對眼動數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，再用Excel2007和SPSS15．0進(jìn)行統(tǒng)計處理。表象成績由主試記錄，并錄入SPSS15．0進(jìn)行統(tǒng)計處理。

1.2 結(jié)果

兩組被試的眼動軌跡特征為：甲組被試的眼動軌跡主要跟隨實際的動作軌跡，注視點主要分布在實際的動作軌跡范圍內(nèi)；乙組被試的眼動軌跡也基本跟隨實際的運動軌跡，但落在其他區(qū)域的注視點也占了一定比例，注視點的分布與甲組相比較為分散（見圖1、圖2）。知覺和表象階段的眼動軌跡具有很高的相似性。

圖1 甲組知覺和表象階段的眼動軌跡Figure 1 Eye Movement Tracks of Perception and Image Stages of A-Group

圖2 乙組知覺和表象階段的眼動軌跡Figure 2 Eye Movement Tracks of Perception and Image Stages of B-Group

獨立樣本T檢驗的結(jié)果顯示：甲乙兩組被試知覺和表象兩階段的注視次數(shù)、注視點持續(xù)時間和注視頻率均存在顯著性差異（見表 1）。（1）甲注視次數(shù)＜乙注視次數(shù)，t知覺（15）=2．593，P=0．021；t表象（15）=3．457，P=0．004。（2） 甲注視點持續(xù)時間＞乙注視點持續(xù)時間，t知覺（15）=3．800，P=0．002；t表象（15）=2．967，P=0．01。（3）甲注視頻率＜乙注視頻率，t知覺（15）=3．936，P=0．002；t表象（15）=6．862，P=0．000。（4）甲乙組被試兩階段的平均眼跳距離均不存在顯著性差異，t知覺（15）=0．682，P=0．514，t表象（15）=0．977，P=0．355。但甲組的標(biāo)準(zhǔn)差較小，而乙組的標(biāo)準(zhǔn)差較大，說明甲組中各個被試的眼跳距離比較均衡。結(jié)合眼動的軌跡可以看出：甲組被試的眼跳主要是豎向，與運動的實際軌跡相近似；乙組被試橫向豎向均有大幅度的眼跳。

表1 兩組被試眼動指標(biāo)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差Table 1 Mean Values and Standard Deviations of Eye Movement Indexes of Two Groups

對被試的訪談結(jié)果是對試驗研究結(jié)果的補(bǔ)充（見表2）。從對訪談結(jié)果可以看出，甲組被試的表象效果更好，觀看和想象動作對眼動主要跟隨了實際的動作軌跡，且能關(guān)連到動作的整個過程。

根據(jù)以上的試驗結(jié)果，最佳運動表象效果的眼動行為模式為：眼動軌跡跟隨實際的動作軌跡，注視點主要保持在實際的動作軌跡范圍內(nèi)；在固定的時間內(nèi)較少改變注視點，延長每個注視點的持續(xù)時間，采用相對較低的注視頻率；表象階段的眼動模式仿照知覺階段的眼動模式。

表2 甲乙兩組被試的訪談結(jié)果Table 2 Results of Interview for Two Groups

2 試驗2：眼動行為模式訓(xùn)練對運動表象效果的影響

2.1 方 法

2.1.1 被 試 國家體科所的實習(xí)生12名，其中男女各6名，年齡在20至30歲之間，所有被試的視力或矯正視力正常，均未參加過類似的試驗，且均沒有接受過跳水運動的訓(xùn)練。

2.1.2 儀器和材料 試驗儀器、跳水動作視頻和跳水動作表象效果問卷同試驗1。

視覺表象清晰度問卷（VVIQ）由MARKS設(shè)計并修訂[6]。問卷共16題，內(nèi)容包括人物、天空、實物和風(fēng)景畫4部分，分別從事物的顏色、形狀等特征出發(fā)，考察被試的視覺表象清晰度。

表象清晰度自評問卷是評價表象清晰度簡捷有效的工具，為“沒有表象—非常清晰”9級Likert量表。

訪談提綱，共4個問題，自由眼動組和限制眼動組各2個問題。

2.1.3 設(shè)計與程序 試驗采用單因素三水平被試間設(shè)計，水平一：沒有經(jīng)過眼動行為訓(xùn)練的被試組（自由組）；水平二：在知覺和表象階段均要求眼睛的注視點保持在屏幕中央（限制組），但仍然能保證整個屏幕都在被試的視野范圍之內(nèi)；水平三：經(jīng)過眼動行為訓(xùn)練的被試組（訓(xùn)練組）。

正式試驗前，首先向所有被試發(fā)放視覺表象清晰度問卷，按照問卷得分及性別比例，均衡地將被試分到3個不同的試驗組，每組4人。（1）自由組和限制組：觀看10段與正式試驗類似的跳水動作視頻，只讓其觀看不告知試驗?zāi)康?；?）訓(xùn)練組：觀看10段與正式試驗類似的跳水動作視頻，觀看時按照試驗1構(gòu)建出的“最佳運動表象效果的眼動行為模式”對被試進(jìn)行眼動行為訓(xùn)練，也不告知試驗?zāi)康摹?/p>

正式試驗的指導(dǎo)語為：自由組：觀看和表象動作時目光可以自由移動；限制組：觀看和表象動作時將目光始終保持在屏幕的中央；訓(xùn)練組：按照學(xué)習(xí)的眼動行為模式觀看和表象動作。

試驗程序與試驗1基本相同，區(qū)別是本試驗在知覺和表象前各組要插入不同的指導(dǎo)語，表象結(jié)束后被試還需進(jìn)行表象清晰度自評。數(shù)據(jù)處理同試驗1。

2.2 結(jié) 果

2.2.1 表象清晰度的匹配 由于表象清晰度存在個體差異，且影響表象效果，因此首先根據(jù)表象清晰度將被試分組，使各試驗組被試在表象清晰度方面保持同質(zhì)性。視覺表象清晰度在試驗處理組被試的匹配情況見表3。

表3 視覺表象清晰度在試驗處理組被試的匹配情況Table 3 Matching Subjects in the Experimental Group Based on Their Vividness of Visual Image

2.2.2 眼動指標(biāo) 3組被試的眼動軌跡特征為：自由組被試的眼動軌跡主要跟隨了實際的動作軌跡，但落在其他區(qū)域的注視點也占了一定比例，眼動軌跡與眼動訓(xùn)練組相比顯得比較分散；限制組被試的眼動軌跡基本集中在屏幕中央；訓(xùn)練組被試的眼動軌跡基本跟隨了實際的動作軌跡（見圖3、圖4、圖5）。知覺和表象階段的眼動軌跡具有很高的相似性。

圖3 自由組知覺和表象階段的眼動軌跡Figure 3 Eye Movement Tracks of Perception and Image Stages of Free-Group

圖4 限制組知覺和表象階段的眼動軌跡Figure 4 Eye Movement Tracks of Perception and Image Stages of Restricted-Group

單因素方差分析的結(jié)果顯示：3組被試知覺和表象階段的注視次數(shù)、注視點持續(xù)時間和注視頻率均存在顯著性差異（見表4）。（1）注視次數(shù)：自由組＞訓(xùn)練組＞限制組，F(xiàn)知覺（2，9）=11．631；P=0．003，F(xiàn)表象（2，9）=11．631，P=0．003。事后檢驗，自由組與其他兩組存在顯著性差異（P＜0．05）。（2）注視點持續(xù)時間：限制組＞訓(xùn)練組＞自由組，F(xiàn)知覺（2，9）=21．165，P=0．000；F表象（2，9）=38．110，P=0．003。事后檢驗，3組被試兩兩之間均存在顯著性差異（P＜0．05）。（3）注視頻率：自由組＞訓(xùn)練組＞限制組，F(xiàn)知覺（2，9）=6．271，P=0．02；F表象（2，9）=6．426，P=0．006。事后檢驗,限制組與其他兩組存在顯著性差異（P＜0．05）。

2.2.3 表象效果 單因素方差分析的結(jié)果顯示：3組被試的表象清晰度和正確率均存在顯著性差異（見表5）。（1）表象清晰度：訓(xùn)練組＞自由組＞限制組，F(xiàn)（2，9）=9．632，P=0．006。事后檢驗，3組被試兩兩之間均存在顯著性差異（P＜0．05）。（2）表象正確率：訓(xùn)練組＞自由組＞限制組，F(xiàn)（2，9）=10．308，P=0．005。事后檢驗，訓(xùn)練組與其他兩組存在顯著性差異（P＜0．05）。

表4 3組被試眼動指標(biāo)的均值和標(biāo)準(zhǔn)差Table 4 Mean Values and Standard Deviations of Eye Movement Indexes of Three Groups

圖5 訓(xùn)練組知覺和表象階段的眼動軌跡Figure 5 Eye Movement Tracks of Perception and Image Stages of Training-Group

表5 3組被試表象效果的均值和標(biāo)準(zhǔn)差Table 5 Mean Values and Standard Deviations of Image Effect of Three Groups

2.2.4 訪談 從訪談結(jié)果可以看出，對眼動進(jìn)行限制會影響觀看的質(zhì)量和對動作的記憶（見表6）。

表6 自由組和限制組被試的訪談結(jié)果Table 6 Results of Interview for Free-Group and Restricted-Group

3 討 論

3.1 表象建構(gòu)的眼動機(jī)制

HEBB首次明確提出眼動是視知覺和視表象中的必要成分，他認(rèn)為眼動是表象產(chǎn)生過程中不可缺少的條件，知覺是通過一系列的眼動，逐一注視知覺對象的各個部分，多次注視結(jié)果的整合形成知覺，而表象是知覺過程的再現(xiàn)，表象過程同樣存在著具有組織功能的眼動現(xiàn)象[7]。BRANT和STARK研究發(fā)現(xiàn)：視覺表象中存在著與知覺過程相似的眼動現(xiàn)象，表象和知覺過程中的眼動軌跡非常相似，而且表象的眼動模式反映了知覺的內(nèi)容和其各部分的空間分布。他們認(rèn)為，視覺表象中這種有序的眼動模式對于表象的產(chǎn)生起到了功能性的作用，眼動軌跡與表象的建構(gòu)和表象各部分的準(zhǔn)確定位有關(guān)[8]。CALMELS等人研究發(fā)現(xiàn)：體操運動員進(jìn)行實際的跳馬動作和表象跳馬動作所花費的時間是大致相同的，說明心理表象和實際的動作之間存在時間的一致性[9]。

試驗1的研究發(fā)現(xiàn)：表象效果好的被試的眼動軌跡基本跟隨了實際的動作軌跡。試驗2的研究發(fā)現(xiàn)：訓(xùn)練組被試的表象清晰度和正確率都顯著好于自由組和限制組，且限制組被試的表象正確率顯著低于自由組，對限制組被試的訪談結(jié)果也證明破壞眼動會使知覺和表象都受到影響。兩個試驗的結(jié)果與HEBB、BRANT和STARK以及LAENG和TEODORESCN等人的研究結(jié)果相一致，支持了眼動在表象過程中扮演功能性角色的觀點。

本研究結(jié)果表明眼動行為訓(xùn)練可以作為表象訓(xùn)練的一種新方法，表象過程中的眼動特征可以作為評價表象訓(xùn)練效果的一項新的指標(biāo)。

3.2 運動知覺和表象過程中的眼動

注視圖像的過程中，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)，稱為注視。當(dāng)對一個注視內(nèi)容加工完成后，就會出現(xiàn)下一次注視。注視的多少，即注視次數(shù)；注視點持續(xù)時間是指被試每個注視點平均所停留的時間；注視頻率是被試平均每秒的注視次數(shù)。在本試驗中，因為視頻的呈現(xiàn)時間和表象的時間是固定的，所以注視次數(shù)和注視點持續(xù)時間成反比；注視次數(shù)和注視頻率成正比。MANN研究發(fā)現(xiàn)：注視次數(shù)和注視點持續(xù)時間是有效地區(qū)分專家運動員和新手運動員的眼動指標(biāo)[10]。

已有研究表明：在固定時間內(nèi)較少的改變注視點能夠提高信息搜索的績效，使信息加工的效率更高；延長每個注視點的持續(xù)時間和采用相對較低的注視頻率能夠使信息加工更為細(xì)致和準(zhǔn)確。MANN研究發(fā)現(xiàn)：在兩種不同的視覺呈現(xiàn)方式中（錄像呈現(xiàn)或靜止圖片呈現(xiàn)），都是運動專家的注視次數(shù)少，注視點持續(xù)時間長，說明不論何種呈現(xiàn)方式，專家運動員的視覺搜索效率都比新手運動員高[10]。MORENO比較體操項目專家教練員和新手教練員的視覺模式時發(fā)現(xiàn)：專家教練員比新手教練員的注視時間長，注視次數(shù)少，說明專家比新手更能對關(guān)鍵區(qū)域進(jìn)行精細(xì)的加工[11]。

試驗1的研究發(fā)現(xiàn)：表象效果好的被試注視次數(shù)較少，注視點持續(xù)時間較長，注視頻率較低，說明表象效果好的被試在知覺和表象動作視頻的過程中，使用的信息加工策略更好，信息加工的效率更高且更細(xì)致和準(zhǔn)確。

3.3 表象與知覺的關(guān)系

王甦，孫揚(yáng)提出表象和知覺有相同或相似的內(nèi)部過程，二者在機(jī)能上是等價的觀點。所謂表象和知覺的機(jī)能等價，是指同一作業(yè)分別通過表象和知覺來完成時達(dá)到相同或相似的結(jié)果，因此表象和知覺有相同或相似的內(nèi)部過程，二者在機(jī)能上是等價的[12]。

20世紀(jì)70年代開始，心理學(xué)家們對于表象和知覺是否具有相同的腦機(jī)制進(jìn)行研究，從神經(jīng)層面為表象和知覺的機(jī)能等價提供了證據(jù)，研究大多采用腦損傷的患者為研究對象[13-14]。20世紀(jì)90年代以來，心理學(xué)家們采用 ERP、fMRI、PET、TMS和SPECT等各種先進(jìn)技術(shù)研究正常人，獲得了更多證明表象和知覺機(jī)能等價的神經(jīng)證據(jù)[15-18]。以往研究大都采用靜態(tài)圖片作為知覺和表象的材料，本研究發(fā)現(xiàn)：被試對動態(tài)視頻進(jìn)行知覺和表象時，兩者的眼動特征也存在很大程度的相似性，研究結(jié)果表明對于運動情境也存在表象和知覺的機(jī)能等價。

4 結(jié) 論

最佳運動表象效果的眼動行為模式為：眼動軌跡跟隨實際的動作軌跡，注視點主要保持在實際的動作軌跡范圍內(nèi)；在固定時間內(nèi)較少改變注視點，延長每個注視點的持續(xù)時間，采用相對較低的注視頻率；表象階段的眼動模式仿照知覺階段的眼動模式。經(jīng)過“最佳眼動行為模式”的訓(xùn)練能夠有效地提高運動表象的效果；對眼動進(jìn)行限制（定點）會降低運動表象的效果；“最佳眼動行為模式”可作為新的表象訓(xùn)練方法和表象效果的評價指標(biāo)。

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