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        不同知覺動作匹配和技能水平對虛擬網(wǎng)球情境中運(yùn)動員接發(fā)球的影響

        2014-04-20 01:21:34楊勇濤張忠秋戴群
        關(guān)鍵詞:接發(fā)球業(yè)余發(fā)球

        楊勇濤,張忠秋,戴群

        不同知覺動作匹配和技能水平對虛擬網(wǎng)球情境中運(yùn)動員接發(fā)球的影響

        楊勇濤1,張忠秋2,戴群1

        采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和專家-新手范式,以生態(tài)學(xué)理論為指導(dǎo),模擬虛擬網(wǎng)球發(fā)球情景,探討虛擬網(wǎng)球發(fā)球情景中不同技能水平網(wǎng)球運(yùn)動員在不同知覺動作匹配時的接發(fā)球表現(xiàn)。結(jié)果:(1)一級運(yùn)動員口語報(bào)告和真實(shí)動作準(zhǔn)確率均顯著高于二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者;(2)一級運(yùn)動員動作準(zhǔn)確率高于口語報(bào)告,二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者則相反;(3)一級運(yùn)動員口語報(bào)告反應(yīng)時顯著快于二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者;(4)一級運(yùn)動員身體啟動時間顯著早于二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者,二級運(yùn)動員身體啟動時間顯著早于業(yè)余愛好者,一級運(yùn)動員和二級運(yùn)動員揮拍啟動時間顯著早于業(yè)余愛好者,一級運(yùn)動員運(yùn)動總時間顯著多于二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者,二級運(yùn)動員顯著多于業(yè)余愛好者,一級運(yùn)動員揮拍總時間顯著少于二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者,二級運(yùn)動員揮拍總時間顯著少于業(yè)余愛好者。結(jié)論:(1)虛擬運(yùn)動情景中同樣存在專家優(yōu)勢;(2)知覺動作匹配水平影響接發(fā)球表現(xiàn),高水平的知覺動作匹配更能體現(xiàn)專家優(yōu)勢,高水平運(yùn)動員真實(shí)動作接發(fā)球表現(xiàn)更好;(3)高水平運(yùn)動員把握接發(fā)球的時機(jī)更準(zhǔn)確,擊球點(diǎn)更靠前,接發(fā)球效率更高。

        專家-新手范式;生態(tài)學(xué)理論;虛擬網(wǎng)球發(fā)球情景;知覺動作匹配;接發(fā)球表現(xiàn)

        日常生活有很多知覺動作現(xiàn)象,如吃飯、過馬路、躲避障礙物、夠物等,都需要知覺的指導(dǎo),并以覺察到的信息作為動作發(fā)生的條件。知覺動作是一個接受、理解并判斷感覺信息,然后做出正確動作反應(yīng)的過程,是一個基本的心理過程,協(xié)調(diào)知覺輸入和動作輸出。在運(yùn)動領(lǐng)域,知覺動作則表現(xiàn)為運(yùn)動員從環(huán)境中獲取信息執(zhí)行動作的能力[1]。由于知覺動作之間的緊密聯(lián)系,任何研究模式都可能在操作其中一個變量時無意中改變另一個變量[2],進(jìn)而割裂知覺動作之間的匹配[3]。知覺動作匹配可以認(rèn)為是知覺指導(dǎo)動作,同時動作進(jìn)一步給知覺提供反饋[2],兩者之間的關(guān)系就像一個環(huán)路,相互影響。知覺動作匹配水平越高,該環(huán)路的效果就越好。

        目前,知覺動作研究主要秉承2種不同思路:信息加工過程理論和生態(tài)學(xué)觀點(diǎn)。傳統(tǒng)知覺預(yù)判研究基于信息加工理論,采用專家-新手范式和眼動記錄技術(shù),以口語報(bào)告或按鍵反應(yīng)探討運(yùn)動員的知覺預(yù)判表現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),專家的知覺預(yù)判能力明顯優(yōu)于新手,這種預(yù)判能力優(yōu)勢可能建立在專家高效的視覺搜索模式上,如專家的注視部位集中在軀干、臀部、肩部和頭部等關(guān)鍵區(qū)域[4-9],注視行為[1,10-13],更能利用先行信息[14-16]等。傳統(tǒng)知覺預(yù)判研究能夠讓人們在一定程度上理解運(yùn)動專長,但由于試驗(yàn)材料、任務(wù)和反應(yīng)方式[15]等與真實(shí)運(yùn)動情境相差較遠(yuǎn),不論是知覺到的信息,還是反應(yīng)方式(按鍵反應(yīng)、口語報(bào)告)都與真實(shí)情景不符,影響運(yùn)動員的知覺信息[1],并且視覺場景和反應(yīng)的非同步化割裂了知覺和動作的匹配[17],不能代表運(yùn)動員真實(shí)運(yùn)動情境中的知覺和動作現(xiàn)象[18],是一種低水平的知覺動作匹配[19],不能反應(yīng)運(yùn)動員,尤其是專家級選手真實(shí)的預(yù)判和動作表現(xiàn),生態(tài)學(xué)效度較低。

        NEISSER[20]認(rèn)為,脫離于環(huán)境的獨(dú)立認(rèn)知是不存在的,必須重視研究的生態(tài)學(xué)效度。早在1996年,ADAM等[19]就發(fā)現(xiàn),用右手食指指出刺激出現(xiàn)位置的反應(yīng)時比按鍵和言語報(bào)告至少快了100 ms,并且錯誤率低。雖然該研究突破了以往研究的局限,用真實(shí)動作評價任務(wù)表現(xiàn),但其知覺和動作匹配水平較低。在運(yùn)動領(lǐng)域,F(xiàn)ARROW及其同事進(jìn)行了類似研究。(1)結(jié)果發(fā)現(xiàn),高水平的知覺動作匹配更能體現(xiàn)專家優(yōu)勢,真實(shí)動作接發(fā)球時,專家和新手的預(yù)判準(zhǔn)確率有顯著差異;而知覺和動作不匹配時,專家和新手的預(yù)判準(zhǔn)確率沒有顯著差異。(2)當(dāng)呈現(xiàn)球的飛行信息時,動作反應(yīng)條件下運(yùn)動員對發(fā)球的判斷準(zhǔn)確率優(yōu)于知覺判斷反應(yīng)條件。據(jù)此FARROW等[21]提出,專家僅在自然時間壓力條件下的真實(shí)動作表現(xiàn)優(yōu)于新手。MANN等[22]認(rèn)為,知覺和動作之間的匹配越接近自然情境越好,這是知覺動作研究的關(guān)鍵。因此,對運(yùn)動情景中的知覺動作來說,試驗(yàn)任務(wù)與運(yùn)動情境越匹配,就越能增加測量的敏感性,而反應(yīng)方式越接近運(yùn)動員的自然動作,就能更明確地區(qū)分專家新手差異。其中的關(guān)鍵是,盡量讓知覺和動作之間的匹配接近自然情境。

        虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠解決傳統(tǒng)知覺預(yù)判研究中存在的問題,它有傳統(tǒng)研究方法不可比擬的優(yōu)勢[16],尤其是在運(yùn)動研究領(lǐng)域[23]。使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)不僅能夠模擬真實(shí)運(yùn)動情境,使現(xiàn)實(shí)運(yùn)動情境能夠真實(shí)再現(xiàn),而且能夠讓運(yùn)動員做出真實(shí)的動作反應(yīng),這種虛擬的運(yùn)動情境和真實(shí)的動作反應(yīng)與運(yùn)動情境非常接近,是一種高水平的知覺動作匹配,因此更能夠代表知覺和動作的關(guān)系。

        目前,國外研究者已對虛擬運(yùn)動情境中棒球、手球、足球等運(yùn)動員的接球表現(xiàn)[16,24-28]、知覺動作匹配水平對運(yùn)動表現(xiàn)的影響[29-31]和虛擬運(yùn)動情境中的專家優(yōu)勢[1,23,32]進(jìn)行了探討,但結(jié)果并不一致。因此,本研究使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),模擬虛擬網(wǎng)球發(fā)球情景,探討技能水平和知覺動作匹配水平對網(wǎng)球運(yùn)動員接發(fā)球表現(xiàn)的影響,其中,口語報(bào)告為低水平的知覺動作匹配,真實(shí)接發(fā)球動作則為高水平的知覺動作匹配。

        1 研究對象與方法

        1.1 被試

        19名被試參加試驗(yàn),5名網(wǎng)球一級運(yùn)動員,年齡(19.56± 0.62)歲,球齡(7.94±0.44)年;7名網(wǎng)球二級運(yùn)動員,年齡(25.19± 0.97)歲,球齡(4.81±0.74)年;7名業(yè)余愛好者,年齡(27.19±1.84)歲,球齡(5.63±1.01)年。所有被試均為男性,右利手,身體健康,裸眼視力正常。

        1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        3(一級運(yùn)動員、二級運(yùn)動員、業(yè)余愛好者)×2(口語報(bào)告、真實(shí)動作反應(yīng)(持拍接發(fā)球))雙因素混合試驗(yàn)設(shè)計(jì),組間變量為技能水平,組內(nèi)變量為反應(yīng)方式。

        1.3 試驗(yàn)工具

        高性能計(jì)算機(jī)1臺、NVIDIA 3D立體眼鏡、4×3 m投影幕、虛擬現(xiàn)實(shí)制作平臺(VRP 11.0)、三菱主動立體工程投影機(jī)、Dartfish運(yùn)動分析系統(tǒng)和索尼DSR PD198P專業(yè)高清攝像機(jī)。

        1.4 虛擬網(wǎng)球發(fā)球情景

        虛擬網(wǎng)球發(fā)球情景由成都思必瑞特科技有限公司和國家體育總局運(yùn)動心理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室制作。(1)拍攝真實(shí)的一區(qū)內(nèi)角和外角發(fā)球視頻,然后使用Dartfish運(yùn)動分析系統(tǒng)提取各運(yùn)動關(guān)節(jié)的數(shù)據(jù),以此數(shù)據(jù)模擬虛擬發(fā)球,球速約為150 km/h,球和球拍接觸即刻的時間約為1 040 ms,落地時間約為1 640 ms,球消失時間為2 000 ms,每個虛擬發(fā)球時間2 000 ms;(2)為使網(wǎng)球更易識別,增加了虛擬網(wǎng)球的直徑和亮度;(3)模擬8個發(fā)球,分別用8個字母組合AI、BI、CI、DI、EO、FO、GO和HO表示,I表示內(nèi)角發(fā)球,O表示外角發(fā)球。

        1.5 試驗(yàn)程序

        運(yùn)動員填寫基本情況調(diào)查表,然后主試介紹試驗(yàn)?zāi)康募白⒁馐马?xiàng)后簽署知情同意書。試驗(yàn)包括練習(xí)和正式2部分。正式試驗(yàn)開始前,每名被試練習(xí)20次以適應(yīng)虛擬發(fā)球場景,期間任何問題可隨時詢問主試以明白試驗(yàn)要求。正式試驗(yàn)120次發(fā)球,每個發(fā)球15次,每個發(fā)球前有2~5 s的準(zhǔn)備時間,完成60次后休息2 min,然后再次戴上眼鏡適應(yīng)1~2 min繼續(xù)試驗(yàn)直至結(jié)束。

        所有運(yùn)動員均先完成口語報(bào)告任務(wù),再完成真實(shí)動作反應(yīng)任務(wù),2類任務(wù)間隔30 min。接發(fā)球位置為距離虛擬發(fā)球呈現(xiàn)屏幕5 m處,運(yùn)動員身后空間為1.5 m,口語報(bào)告和真實(shí)動作條件下的接發(fā)球位置相同??谡Z報(bào)告時,運(yùn)動員需要對接發(fā)球的時機(jī)做出判斷,真實(shí)動作反應(yīng)條件下,運(yùn)動員則像在真實(shí)比賽中一樣,持拍移動接球,運(yùn)動員接完發(fā)球后立即回到接發(fā)球位置準(zhǔn)備下一次接發(fā)球??谡Z報(bào)告約12 min,真實(shí)動作接發(fā)球約20 min。用索尼DSR PD198P高清攝像機(jī)記錄試驗(yàn)過程。

        1.6 評價指標(biāo)的操作定義

        1.6.1 反應(yīng)時使用Dartfish運(yùn)動分析系統(tǒng)從運(yùn)動員試驗(yàn)錄像中提取口語報(bào)告和動作反應(yīng)時,視頻20 ms/幀,誤差約為0.02 s??谡Z報(bào)告和各動作反應(yīng)時的操作性定義包括以下5個。(1)口語報(bào)告反應(yīng)時:運(yùn)動員發(fā)出“擊打”聲音那一幀的時間至虛擬發(fā)球運(yùn)動員拋球瞬間前一幀的時間差值;(2)身體啟動時間:運(yùn)動員開始移動身體(以身體重心明顯變化或腳開始移動為標(biāo)準(zhǔn))那一幀的時間至虛擬發(fā)球運(yùn)動員開始拋球瞬間前一幀的時間差值;(3)身體運(yùn)動總時間:運(yùn)動員開始移動身體前一幀的時間至接完發(fā)球準(zhǔn)備回到接發(fā)球位置瞬間前一幀的時間差值;(4)揮拍啟動時間:運(yùn)動員持拍開始移動前一幀的時間至虛擬發(fā)球運(yùn)動員開始拋球瞬間前一幀的時間差值;(5)揮拍擊球的總時間:運(yùn)動員開始揮拍瞬間前一幀的時間至揮動球拍擊球動作結(jié)束那一幀的時間差值。

        由于實(shí)驗(yàn)室空間限制,攝像機(jī)無法完全拍攝運(yùn)動員真實(shí)接發(fā)球時的完整動作,只能在接發(fā)球位置左前方約6 m處拍攝,導(dǎo)致不能拍攝虛擬發(fā)球場景,數(shù)據(jù)提取無法以虛擬發(fā)球手拋球瞬間作為反應(yīng)時起點(diǎn),只能以擊球聲音出現(xiàn)的時間作為反應(yīng)時的起點(diǎn)(擊球聲音出現(xiàn)瞬間音源設(shè)備黃色指示燈變亮,此時即為反應(yīng)時起點(diǎn))。然后加上開始拋球瞬間和擊球聲音出現(xiàn)之間的時間作為各動作反應(yīng)的時間。

        1.6.2 準(zhǔn)確率(1)口語報(bào)告準(zhǔn)確率:運(yùn)動員對發(fā)球方向的判斷。如發(fā)球?yàn)閮?nèi)角,報(bào)告為“內(nèi)打”,為正確反應(yīng);若發(fā)球?yàn)橥饨?,?bào)告為“內(nèi)打”,則為錯誤反應(yīng)。另外,反應(yīng)時間少于1 700 ms或大于2 000ms也為錯誤反應(yīng)。

        (2)動作反應(yīng)準(zhǔn)確率。以運(yùn)動員接發(fā)球時揮拍結(jié)束時間和對發(fā)球方向的判斷作為評價依據(jù),如揮拍動作結(jié)束時間大于2 200 ms(球消失200 ms后),即為錯誤接發(fā)球。另外,運(yùn)動員接發(fā)球時的揮拍方向,如發(fā)球?yàn)閮?nèi)角,運(yùn)動員向身體左側(cè)揮拍,則為錯誤接發(fā)球,反之亦然。

        1.7 數(shù)據(jù)分析

        使用SPSS20.0對反應(yīng)時和準(zhǔn)確率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)均已剔除錯誤數(shù)據(jù),其中1名業(yè)余愛好者由于沒有理解試驗(yàn)?zāi)康?,口語報(bào)告反應(yīng)時太快,該部分?jǐn)?shù)據(jù)亦不計(jì)入統(tǒng)計(jì)分析,顯著性水平為P<0.05。

        2 結(jié)果

        2.1 口語報(bào)告和真實(shí)動作反應(yīng)的準(zhǔn)確率

        配對樣本T檢驗(yàn)結(jié)果顯示:一級運(yùn)動員口語報(bào)告準(zhǔn)確率低于真實(shí)動作(t=0.460,P>0.05);二級運(yùn)動員口語報(bào)告和真實(shí)動作準(zhǔn)確率邊緣顯著(t=-1.900,P=0.061);業(yè)余愛好者口語報(bào)告準(zhǔn)確率顯著高于真實(shí)動作(t=-2.399,P<0.05)(見圖1)。

        2.2 不同技能水平運(yùn)動員口語報(bào)告反應(yīng)時比較

        雙因素方差分析結(jié)果顯示:技能水平的主效應(yīng)顯著(F(2,17)= 30.425,P<0.05);知覺和動作匹配水平的主效應(yīng)顯著(F(1,18)= 10.474,P<0.05);技能水平和知覺動作匹配水平的交互作用不顯著(F(2,17)=11.742,P>0.05)。多重比較結(jié)果表明:一級運(yùn)動員口語報(bào)告和真實(shí)動作的準(zhǔn)確率均高于二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者(P<0.05);二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者口語報(bào)告準(zhǔn)確率呈邊緣顯著(P=0.060),但二級運(yùn)動員真實(shí)動作準(zhǔn)確率顯著高于業(yè)余愛好者(P<0.05)(見圖2)。

        圖2 不同技能水平網(wǎng)球運(yùn)動員口語報(bào)告和動作反應(yīng)的準(zhǔn)確率

        以技能水平為自變量、口語報(bào)告反應(yīng)時為因變量對網(wǎng)球運(yùn)動員口語報(bào)告反應(yīng)時進(jìn)行單因素方差分析顯示,技能水平對口語報(bào)告反應(yīng)時有顯著影響(F(2,17)=266.377,P<0.05)。多重比較結(jié)果顯示,一級運(yùn)動員口語報(bào)告反應(yīng)時顯著快于二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者,分別快80 ms和113 ms,二級運(yùn)動員反應(yīng)時也快于業(yè)余愛好者但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(見圖3)。

        圖3 一級運(yùn)動員、二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者的口語報(bào)告反應(yīng)時

        2.3 不同技能水平運(yùn)動員的真實(shí)動作反應(yīng)時比較

        以技能水平為自變量、各動作反應(yīng)時為因變量對真實(shí)動作反應(yīng)進(jìn)行多元方差分析顯示,技術(shù)水平對網(wǎng)球運(yùn)動員接發(fā)球時的身體啟動時間、揮拍啟動時間、揮拍總時間和身體運(yùn)動總時間均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

        多重比較結(jié)果顯示:一級運(yùn)動員、二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者身體啟動時間、揮拍總時間和身體運(yùn)動總時間均存在顯著差異(P<0.05);一級運(yùn)動員身體啟動時間顯著早于二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者(分別快261 ms和635 ms),二級運(yùn)動員身體啟動時間顯著早于業(yè)余愛好者(快374 ms);一級運(yùn)動員身體運(yùn)動總時間顯著多于二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者(分別多233 ms和407 ms),二級運(yùn)動員身體運(yùn)動總時間也顯著多于業(yè)余愛好者(多174 ms);一級運(yùn)動員揮拍擊球總時間顯著少于二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者(分別少129 ms和371 ms),二級運(yùn)動員揮動球拍總時間也顯著少于業(yè)余愛好者(少242 ms);一級運(yùn)動員和二級運(yùn)動員揮拍啟動時間顯著早于業(yè)余愛好者(分別快118 ms和73 ms),但一級運(yùn)動員和二級運(yùn)動員揮拍啟動時間不存在顯著差異(P= 0.076);一級運(yùn)動員身體啟動時間和揮拍啟動時間之間的時間間隔顯著長于二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者,而且業(yè)余愛好者此時間間隔很短(見圖4、圖5)。

        圖4 不同技能水平網(wǎng)球運(yùn)動員身體啟動和揮拍啟動的時間

        圖5 不同技能水平網(wǎng)球運(yùn)動員身體運(yùn)動和揮拍擊球的總時間

        3 討論

        3.1 知覺動作匹配水平對準(zhǔn)確率的影響

        關(guān)于不同知覺動作匹配水平時運(yùn)動員的預(yù)判或動作準(zhǔn)確率,已有研究發(fā)現(xiàn),真實(shí)動作反應(yīng)準(zhǔn)確率顯著高于口語判斷[16,21,28],并且與口語反應(yīng)和動作反應(yīng)相比,與自然情境完全一致的動作反應(yīng)準(zhǔn)確率更高[33]。但也有研究發(fā)現(xiàn),動作準(zhǔn)確率低于口語判斷[30]。本研究結(jié)果卻發(fā)現(xiàn),二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者口語報(bào)告準(zhǔn)確率高于真實(shí)動作,而一級運(yùn)動員口語報(bào)告準(zhǔn)確率低于真實(shí)動作。

        (1)任務(wù)難度可能是原因之一。在FARROW等[21]的研究中,接發(fā)球運(yùn)動員只需向發(fā)球方向移動而不必做出擊球動作,仍是一種較低水平的知覺動作匹配;在RANGANATHAN等[30]的研究中,棒球手則需要拿著球棒用真實(shí)動作攔截球,這與運(yùn)動員的自然行為幾乎一致,是高水平的知覺動作匹配。RANGANATHAN等[30]認(rèn)為,高水平的知覺動作匹配可能使任務(wù)難度增加,導(dǎo)致運(yùn)動員攔截球的準(zhǔn)確率較低,而知覺判斷的準(zhǔn)確率較少受影響,可能是知覺判斷條件下?lián)羟蚴种恍桕P(guān)注投球手的信息,不必考慮動作執(zhí)行的問題,因此有更多時間加工相關(guān)信息。在本研究中,高知覺動作匹配時網(wǎng)球運(yùn)動員需拿著網(wǎng)球拍接發(fā)球,明顯增加了業(yè)余愛好者動作反應(yīng)的難度。因此,業(yè)余愛好者動作準(zhǔn)確率明顯低于口語報(bào)告。但VIGNAIS等[31]卻認(rèn)為,導(dǎo)致RANGANATHAN等研究結(jié)果的原因可能是運(yùn)動員對運(yùn)動關(guān)節(jié)變異的知覺和虛擬環(huán)境的沉浸感水平,對于有經(jīng)驗(yàn)的投球手來說,其在不同投球類型時身體運(yùn)動關(guān)系的變化很小,而沉浸感水平也很可能影響運(yùn)動表現(xiàn)。

        (2)與任務(wù)難度相關(guān)的球速也是造成結(jié)果不一致的原因。運(yùn)動員在面臨80、104、127和150 km/h發(fā)球時的運(yùn)動表現(xiàn)很有可能是不一樣的。球速較慢時,運(yùn)動員有充分的時間獲取信息并調(diào)整動作,而快速發(fā)球明顯壓縮運(yùn)動員的信息加工和動作執(zhí)行時間,降低準(zhǔn)確性。因此,在FARROW等的研究中,高水平知覺動作匹配時的準(zhǔn)確率高可能是由于球速較慢,運(yùn)動員有充分時間做出預(yù)判和調(diào)整動作。而在本研究及RANGANATHAN等的研究中球速快,導(dǎo)致低水平運(yùn)動員沒有充分時間獲取信息做出判斷,影響其后續(xù)動作執(zhí)行。因此,動作準(zhǔn)確率低于口語報(bào)告,而一級運(yùn)動員已經(jīng)形成穩(wěn)定的動力定型,接發(fā)球時不需要考慮動作執(zhí)行問題,更多是一種下意識行為,動作準(zhǔn)確率雖高于口語報(bào)告,但兩者沒有顯著差異。

        總之,一級運(yùn)動員動作準(zhǔn)確率顯著高于二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者,且不同技能水平之間的差異更大,這可以在一定程度上支持高水平的知覺動作匹配更能體現(xiàn)專家優(yōu)勢的觀點(diǎn)。

        3.2 低水平知覺動作匹配時的準(zhǔn)確率和反應(yīng)時

        研究結(jié)果顯示,一級運(yùn)動員口語報(bào)告反應(yīng)時和準(zhǔn)確率顯著高于二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者,體現(xiàn)了明顯的專家優(yōu)勢。這是由于,一級運(yùn)動員接受過專業(yè)的網(wǎng)球?qū)m?xiàng)訓(xùn)練,技術(shù)動作更規(guī)范,經(jīng)常參加一些高水平的比賽,經(jīng)驗(yàn)更加豐富,綜合技術(shù)水平遠(yuǎn)高于業(yè)余愛好者,對接發(fā)球時機(jī)的把握更準(zhǔn)確、接發(fā)球技術(shù)更穩(wěn)定,而業(yè)余愛好者缺少專業(yè)訓(xùn)練、技術(shù)動作不穩(wěn)定,也沒有參加過正式比賽、經(jīng)驗(yàn)欠缺,對接發(fā)球時機(jī)的判斷不穩(wěn)定。

        另一方面,由于150 km/h的發(fā)球速度對業(yè)余愛好者來說太快,他們很難從快速發(fā)球的飛行模式中獲取預(yù)判信息。當(dāng)呈現(xiàn)球的飛行信息時,運(yùn)動員動作準(zhǔn)確率高于知覺判斷準(zhǔn)確率。因?yàn)橹挥星虻娘w行信息可被利用時,專家知覺動作匹配時的準(zhǔn)確率才高于知覺動作不匹配時的準(zhǔn)確率[30],呈現(xiàn)飛行軌跡時橄欖球守門員的撲球成功率更高[23]。本研究同樣呈現(xiàn)完整的發(fā)球動作包括球的飛行路線,結(jié)果與上述研究一致,這也證實(shí)球的飛行信息對運(yùn)動員動作表現(xiàn)的重要性,同時也支持了高水平的知覺動作匹配更能體現(xiàn)專家優(yōu)勢。

        3.3 高知覺動作匹配時的準(zhǔn)確率和反應(yīng)時

        研究結(jié)果顯示,一級運(yùn)動員、二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者的準(zhǔn)確率均存在顯著差異,并且與口語報(bào)告相比(15%),動作準(zhǔn)確率差異更大(32%)。因此,一級運(yùn)動員動作準(zhǔn)確率大幅提升可以認(rèn)為是動作反應(yīng)更易誘發(fā)其自然行為或優(yōu)勢反應(yīng),這也進(jìn)一步證實(shí)動作反應(yīng)是區(qū)別專家和新手的重要指標(biāo)。為何一級運(yùn)動員接發(fā)球動作表現(xiàn)更好?準(zhǔn)確率更高?

        (1)這可能與他們接發(fā)球時身體啟動時間和揮拍啟動時間早有關(guān)。已有研究認(rèn)為,棒球手擊球時的身體啟動時間早于新手,這是導(dǎo)致其后續(xù)動作表現(xiàn)更好的原因之一[30]。因?yàn)檩^早的身體和揮拍啟動時間讓一級運(yùn)動員隨時加速移動,而業(yè)余愛好者身體和揮拍啟動時間晚,接發(fā)球時間受到限制,效率顯著降低。

        (2)專家能夠根據(jù)對手身體運(yùn)動關(guān)節(jié)的變化調(diào)整啟動時間,快速投球時的啟動時間晚,而在pcb100(球開始釋放到飛行100 ms之間球的飛行信息可見,揮臂準(zhǔn)備投球到球釋放100 ms之間投球手可見,但球的飛行信息和投球手的身體運(yùn)動模式相反)時,旋轉(zhuǎn)投球的啟動時間晚,因?yàn)榇藭r研究者給運(yùn)動員呈現(xiàn)的是一個快速投球時身體運(yùn)動模式。因此,較早的接發(fā)球啟動時間使一級運(yùn)動員有更多時間觀察球的飛行信息,而業(yè)余愛好者接發(fā)球的時間非常有限,沒有充分時間觀察球的飛行信息,只能從發(fā)球運(yùn)動員的身體運(yùn)動信息獲取有限信息做出預(yù)判,但他們并不善于從對手身體運(yùn)動模式的變化獲取信息。因此,業(yè)余愛好者的身體啟動時間明顯延長,且動作效率下降。

        (3)先前研究發(fā)現(xiàn),專家擊球手揮棒擊球時間比新手快50 ms,這種短時間的揮拍能夠讓專家在擊球前有更多時間觀察球的飛行信息,因此專家的運(yùn)動表現(xiàn)優(yōu)于新手[30]。本研究發(fā)現(xiàn),一級運(yùn)動員揮拍擊球的總時間比業(yè)余愛好者少了421 ms,這是因?yàn)樗麄円堰m應(yīng)快速發(fā)球,能夠從球的快速飛行中獲取有效信息揮拍擊球,同時揮拍擊球?qū)λ麄儊碚f更是一種下意識的行為,而快速發(fā)球不僅讓業(yè)余愛好者在獲取球的飛行信息時有較大困難,并且還要考慮后續(xù)的動作控制問題,導(dǎo)致接發(fā)球。本研究還發(fā)現(xiàn),業(yè)余愛好者往往來不及做完整的接發(fā)球動作,只能以簡單的切削應(yīng)對。因此,一級運(yùn)動員更好地接發(fā)球動作表現(xiàn)進(jìn)一步證實(shí)球的飛行信息對專家預(yù)判的重要性,并且由于專家在獲取足夠信息之后會加速揮動球棒擊球[30],這也導(dǎo)致一級運(yùn)動員揮拍擊球時間顯著少于業(yè)余愛好者。

        (4)一級運(yùn)動員身體移動的總時間顯著多于二級運(yùn)動員和業(yè)余愛好者,尤其是和業(yè)余愛好者有明顯差異。已有研究發(fā)現(xiàn),旋轉(zhuǎn)投球時擊球手的身體移動時間多于快速投球,尤其是雖然旋轉(zhuǎn)投球時專家開始移動的時間早于新手,移動總時間卻多于新手,而pcb100時則相反[30]。HUBBARD等[34]認(rèn)為,運(yùn)動員移動的持續(xù)時間與球速相關(guān),球速決定擊球手擊球時的移動時間。結(jié)合先前研究結(jié)果,本文認(rèn)為,球速僅是一方面因素,對球速的感知能力也可能影響擊球手的動作表現(xiàn),而投球手投球時身體各運(yùn)動關(guān)節(jié)的變化信息可能是影響擊球動作表現(xiàn)最重要的因素。

        4 總結(jié)

        本研究通過使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬虛擬網(wǎng)球發(fā)球情景,并依據(jù)專家-新手范式和生態(tài)學(xué)理論,對運(yùn)動情境中知覺動作匹配水平對運(yùn)動表現(xiàn)的影響,以及專家優(yōu)勢進(jìn)行了探討。研究結(jié)果進(jìn)一步證實(shí)了運(yùn)動情景中的專家優(yōu)勢,豐富了專家優(yōu)勢學(xué)說,同時亦證實(shí)高水平知覺動作匹配時,高水平運(yùn)動員有更好的運(yùn)動表現(xiàn),真實(shí)動作表現(xiàn)更能體現(xiàn)專家優(yōu)勢。研究使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬網(wǎng)球發(fā)球情景亦使任務(wù)更接近真實(shí)運(yùn)動情景,提高了研究的生態(tài)學(xué)效度。但是,本研究在虛擬網(wǎng)球發(fā)球情景的模擬、運(yùn)動員與虛擬情景的交互和評價指標(biāo)的測評方面還存在一定不足,尤其是虛擬網(wǎng)球發(fā)球情境的模擬和交互,由于運(yùn)動員的預(yù)判可能受到文脈或背景信息的影響[35],未來研究應(yīng)該設(shè)法進(jìn)一步提高虛擬網(wǎng)球發(fā)球情景的真實(shí)性和沉浸感,利用交互設(shè)備(如虛擬手套、運(yùn)動傳感器等)提高運(yùn)動員和虛擬情景的交互程度,進(jìn)一步提高知覺和動作的匹配水平,提高研究生態(tài)學(xué)效度。

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        Influence of Different Perception-action Coupling and Expertise Level on Tennis Players Receiving Perfor?manceinVirtualServingSituations

        YANG Yongtao1,ZHANG Zhongqiu2,DAI Qun1
        (1.Key laboratory of Psychological and Physiological Regulation,Tianjin Sport University,Tianjin 300381,China;2.Institution of Sport Science,General Administration of Sport of China,Beijing 100061,China)

        This study demonstrated the influences of different skill and perception-action coupling level on tennis players in virtual tennis serving situation,based on the experts-novice paradigm and ecological theory.The results showed that both verbal report and real motor action accuracy of grade one players was higher than grade two and amateurs;the real motor action accuracy of grade one players was higher than verbal report,while grade two players and ama?teurs opposite;the response time of verbal report of grade one players was significantly shorter than grade two players and amateurs;both of the starting time and total time of body movement and swing racquet of grade one players was significantly better than grade two and amateurs,and grade two players was also better than amateurs.The conclusions were:(1)there also exists expert superiority in virtual sport situation;(2)different kinds of perception action coupling impact receiving performance,high perception and action coupling level can mostly reflect expert superiority.High skill level players have a better receiving performance in motor action;(3)high skill level players can perceive receiving time more accurately,their contact point far in front,and have a high efficien?cy of receiving.

        experts-novice paradigm;ecological theory;virtual tennis serving situation;perception-action coupling;receiving performance

        G 804.8

        A

        1005-0000(2014)05-427-06

        10.13297/j.cnki.issn1005-0000.2014.05.011

        2014-03-26;

        2014-08-27;錄用日期:2014-08-28

        楊勇濤(1982-),男,河南漯河人,博士,講師,研究方向?yàn)檫\(yùn)動認(rèn)知和決策、運(yùn)動員心理技能訓(xùn)練。

        1.天津體育學(xué)院競技運(yùn)動心理與生理調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,天津300381;2.國家體育總局體育科學(xué)研究所,北京100061。

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