胡桂英　劉思聰　許百華

(1.浙江體育職業(yè)技術(shù)學院體育系，杭州 310012；2.佛羅里達州立大學教育心理與學習系統(tǒng)系，塔拉哈西 32306，美國；3.浙江大學心理與行為科學系，杭州 310028)

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干擾情境下類比習得運動技能的穩(wěn)定性表現(xiàn)

胡桂英1*劉思聰2許百華3

(1.浙江體育職業(yè)技術(shù)學院體育系，杭州 310012；2.佛羅里達州立大學教育心理與學習系統(tǒng)系，塔拉哈西 32306，美國；3.浙江大學心理與行為科學系，杭州 310028)

本實驗以高爾夫推桿技能學習為任務(wù)，采用雙因素混合設(shè)計，通過對24名高爾夫新手的研究比較了類比和外顯兩種學習方式獲得的運動技能在干擾情境下的操作表現(xiàn)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：(1)類比學習和外顯學習在運動技能形成過程中的效果是相當?shù)模?2)類比學習獲得的運動技能在干擾情境下操作表現(xiàn)穩(wěn)定，而外顯學習獲得的運動技能表現(xiàn)卻下降。類比學習是一種具有實踐應(yīng)用價值的內(nèi)隱學習方法。

類比學習穩(wěn)定性表現(xiàn)干擾情境高爾夫推桿技能

1　引　言

Masters(1992)將運動技能內(nèi)隱學習定義為運動技能獲得過程中沒有同時產(chǎn)生關(guān)于技能操作的外顯知識，較少依賴于工作記憶。基于該理論解釋，已有研究提出了雙任務(wù)學習(Masters,1992)、無錯學習(Maxwell,Masters,Kerr & Weedon，2001)、反饋阻止學習(Maxwell,Masters & Eves,2003)和外部注意指導學習(Wulf,H?β& Prinz,1998；Wulf & Prinz,2001)等多種驅(qū)動運動技能內(nèi)隱學習的方法，并發(fā)現(xiàn)內(nèi)隱習得的運動技能在壓力(Masters,1992；Hardy,Mullen & Jones,1996；Mullen，Hardy & Oldham,2007)、生理疲勞(Poolton,Masters & Maxwell,2007a；Masters,Poolton & Maxwell,2008)和認知干擾(Maxwell,Masters,Kerr & Weedon，2001;Poolton,Masters & Maxwell,2005)等情境下表現(xiàn)出穩(wěn)定性。

內(nèi)隱習得運動技能具有穩(wěn)定性的研究對充滿著激烈競爭的體育運動實踐具有較強的現(xiàn)實指導意義。然而，上述所及的運動技能內(nèi)隱學習方法均缺乏在現(xiàn)實情境中的可操作性，Masters(2000)提出了另一種驅(qū)動運動技能內(nèi)隱學習的方法——類比學習(analogy learning)。類比學習是將與運動技能有關(guān)的規(guī)則和知識囊括成了一個單一的生物力學隱喻，是為了減輕運動技能學習過程中工作記憶有意識加工的信息量而設(shè)計的。通過類比學習傳遞的知識雖不基于規(guī)則，卻高度表達了概念規(guī)則之間的關(guān)系，能避免大量外顯知識的累積。Liao和Masters(2001)將乒乓球正手攻球技能隱喻為“猶如沿著直角三角形的斜邊揮動球拍”，研究發(fā)現(xiàn)類比學習和外顯學習在乒乓球正手攻球技能學習過程中的效果是相當?shù)?，Komar(2014)研究發(fā)現(xiàn)類比學習能促進如蛙泳等復(fù)雜運動技能協(xié)調(diào)性的提高，Tzetzis和Lola(2015)研究發(fā)現(xiàn)，類比學習能提高女童排球預(yù)測技能的反應(yīng)速度和準確性，另外還有很多研究發(fā)現(xiàn)運用類比學習獲得的乒乓球正手攻球、平衡木、座椅投籃等技能在壓力、認知負荷等干擾情境下表現(xiàn)出了相對穩(wěn)定的趨勢(Law,Masters,Bray,Eves & Bardswell,2003;Orrell,Eves & Masters,2006;Poolton,Masters & Maxwell,2006,2007b;Masters,Poolton,Maxwell & Raab,2008;Lam,Maxwell & Masters,2009a,2009b；Schucker,Ebbing & Hagemann,2010)，這些研究結(jié)果是否可推及其他更多或更復(fù)雜的運動技能，還需開展更多的研究。國內(nèi)關(guān)于運動技能類比學習的研究主要集中在類比和外顯學習在技能形成過程中的協(xié)同效應(yīng)(于志華等，2011，2012，2015)，對類比習得運動技能特征的實證研究并不多見。本研究采用類比學習的方法，以高爾夫推桿技能學習為任務(wù)，比較類比和外顯兩種學習方式獲得的運動技能在干擾情境下的操作表現(xiàn)，目的在于驗證類比習得運動技能的穩(wěn)定性特征，為運動技能類比學習的實踐應(yīng)用提供實證依據(jù)。

2　研究方法

2.1被試

被試為24名來自浙江體育職業(yè)技術(shù)學院體育系的大二男生，沒有專項運動訓練背景，均為高爾夫球新手且自愿參加實驗。被試被隨機分配在外顯學習組和類比學習組，每組12名。實驗前收集了被試的體重和身高數(shù)據(jù)，將被試第1組練習的前10桿進洞數(shù)作為技能的初始水平，經(jīng)獨立樣組t檢驗發(fā)現(xiàn)，兩組被試的體重、身高、高爾夫推桿技能的初始水平均不存在顯著差異，見表1。

表1　被試有關(guān)情況一覽表

2.2實驗材料

2.2.1指導語執(zhí)行情況調(diào)查表

參照有關(guān)研究的實驗操作范式(Liu，Eklund & Tenenbaum，2015)，本實驗設(shè)計一個問題要求被試書面報告“在高爾夫推桿技能練習過程中你是如何執(zhí)行指導語的”，用以篩選出未按照指導語進行練習的被試。被試的自我評定采用10點記分法，“1”表示完全脫離指導語，“10”表示嚴格執(zhí)行指導語，評定為“5”及以上者為有效被試。

2.2.2實驗器材

實驗器材為標準的高爾夫推桿練習器，配置高爾夫球道、高爾夫三節(jié)球桿和一打高爾夫練習球。人工草球道全長250cm、寬30cm，尾端抬高地面9.5cm，便于球自動返回。球桿長88cm，球為白色4號高爾夫球，球洞直徑為8.5cm，如圖1所示。

2.2.3回溯言語報告表

要求被試書面回答“在剛才的推桿技能練習過程中，你使用了哪些具體的方法、策略、技術(shù)等？請盡可能詳細地描述”。

圖1　高爾夫推桿技能練習器

2.3實驗設(shè)計和實驗程序

2.3.1實驗設(shè)計

本實驗根據(jù)指導語分離的實驗邏輯設(shè)計兩種學習方式：類比學習(提供類比隱喻指導語)和外顯學習(提供8條具體的技術(shù)指導)，見表2。實驗采用雙因素混合設(shè)計，自變量學習方式為被試間因素，學習情境和測驗情境為被試內(nèi)因素，以1組30桿操作的高爾夫球推桿入洞數(shù)為實驗因變量。

表2　實驗指導語

2.3.2實驗程序

被試進入實驗室后，主試先介紹實驗任務(wù)，被試簽署志愿參加實驗的書面同意書。整個實驗分為兩個階段：學習階段和測驗階段，均在工作日的下午進行。

在學習階段，被試需要完成8組高爾夫推桿技能練習(距洞150cm)，每組30桿，共240桿練習。每組練習開始前向外顯學習者提供8條高爾夫推桿技能具體技術(shù)的書面指導語，向類比學習者提供高爾夫推桿技能隱喻的書面指導語，要求被試嚴格按指導語進行練習。預(yù)先告知被試按高爾夫球入洞數(shù)來計算技能練習成績，并要求被試認真完成每組練習。被試在各組練習之間休息1分鐘，第4～5組練習之間休息5分鐘，以避免疲勞。

被試在8組練習完成后休息10分鐘。其間要求被試填寫“指導語執(zhí)行情況調(diào)查表”，完成“回溯言語報告”。

測驗階段采用“R1-T-R2”的測試程序：先進行技能保持確認的測試R1，接著進行干擾情境測試T，最后進行保持測試R2。被試在每個測試中完成1組30桿高爾夫推桿任務(wù)(距洞150cm)，每個測試之間休息5分鐘。每組測試前均不向被試提供學習階段呈現(xiàn)過的書面指導語,但仍然要求被試認真完成每次測試。

2.4實驗干擾情境的操作

干擾情境設(shè)置為雙任務(wù)情境，即被試在完成1組30桿推桿技能實驗任務(wù)的同時完成次任務(wù)。次任務(wù)設(shè)置為隨機兩位數(shù)倒轉(zhuǎn)報告，例如將聽到的38報告為83。事先錄制好隨機兩位數(shù)，兩個兩位數(shù)之間的時間間隔為2秒，要求被試盡可能有好的進洞成績，并盡可能準確倒轉(zhuǎn)報告兩位數(shù)。

2.5數(shù)據(jù)處理

對實驗數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0進行統(tǒng)計分析。

3　研究結(jié)果

3.1被試的有效性

實驗者按“指導語執(zhí)行情況調(diào)查表”報告來篩選被試。24名被試對指導語執(zhí)行情況的報告評定等級最低為5，最高為10，兩組被試自我評定均較好按指導語要求進行高爾夫推桿技能的操作(外顯學習組：M=7.00，SD=0.60；類比學習組：M=7.83，SD=1.40)，24名被試均被認定為有效被試。

3.2類比和外顯學習操作的確認

為了確認實驗對類比和外顯學習操作的有效性，由兩位評定者對被試學習階段后的回溯言語報告進行獨立評定，兩位評定者評分的一致性較高(Pearson相關(guān)系數(shù)r=0.94,p<0.001)。被試每使用一條和高爾夫推桿技能有關(guān)的規(guī)則、方法、策略或技術(shù)計1分，將兩位評定者評定的平均得分作為被試言語報告的得分，得分越高則說明被試依賴外顯學習的傾向就越高。經(jīng)獨立樣組t檢驗發(fā)現(xiàn)，外顯學習組(M=5.17，SD=1.72)和類比學習組(M=2.08，SD=0.95)存在顯著的差異(t=5.43，p<0.001，Cohen’sd=1.60)。

3.3運動技能的形成過程

為了確認兩種學習方式在技能形成過程中有無方式與習得的交互效應(yīng)存在，以每組30桿練習的入洞數(shù)為因變量，對高爾夫推桿技能的練習過程采用2(學習方式)×8(練習組次)的雙因素重復(fù)測量方差分析。結(jié)果表明，學習方式對練習成績不存在顯著的影響(F(1，22)=0.62，p=0.44，η2=0.03)，但是練習組次對練習成績存在顯著的影響(F(7，154)=19.23，p<0.001，η2=0.47)，學習方式和練習組次對練習成績不存在顯著的交互作用(F(7，154)=0.72，p=0.65，η2=0.03)。

以練習組次為橫坐標，以每組練習的進洞數(shù)為縱坐標繪成的練習曲線顯示，隨著練習的增加，外顯學習組和類比學習組高爾夫推桿技能的練習成績呈上升趨勢，如圖2。

圖2　高爾夫推桿技能練習成績的變化

練習組次效應(yīng)的多重比較(LSD)發(fā)現(xiàn)，第4～8組的成績顯著高于第1～3組，第5、6、7、8四組的練習成績沒有顯著差異，表現(xiàn)出練習成績變化的一致性，見表3。

表3　8組高爾夫推桿技能練習成績差異的多重比較(進洞數(shù))

注：**p<0.01，*p<0.05。

3.4運動技能在干擾情境下的操作表現(xiàn)

為了檢驗類比習得和外顯習得的運動技能在測驗階段的操作表現(xiàn)，以每組測驗的進洞數(shù)為因變量，采用2(學習方式)×3(測驗情境)的雙因素重復(fù)測量方差分析。結(jié)果表明，學習方式對測驗成績的主效應(yīng)不顯著(F(1，22)=0.01，p=0.95，η2=0.00)，但測驗情境對測驗成績的主效應(yīng)顯著(F(2，44)=7.92，p=0.001，η2=0.27)，且學習方式和測驗情境對測驗成績存在顯著的交互作用(F(2，44)=3.82，p=0.03，η2=0.15)，見圖3。

圖3　習得高爾夫推桿技能在雙任務(wù)情境下的表現(xiàn)

為了確認運動技能在測驗階段執(zhí)行從單任務(wù)到雙任務(wù)時的組內(nèi)變化，對外顯學習組進行單因素重復(fù)測量方差分析顯示，測驗情境對運動技能的操作成績有顯著的影響(F(2，22)=9.40，p=0.001，η2=0.46)，多重比較(LSD)發(fā)現(xiàn)，雙任務(wù)情境下的測驗成績顯著低于R1、R2的保持測驗成績(MR1=17.7，MT=13.8，MR2=18.5)；對類比學習組進行單因素重復(fù)測量方差分析顯示，測驗情境對運動技能的操作成績沒有顯著的影響(F(2，22)=0.86，p=0.44，η2=0.07)，R1、T、R2三組測驗成績沒有顯著差異(MR1=16.3，MT=16.2，MR2=17.3)。

另外，兩組被試在次任務(wù)正確率上不存在顯著差異(t=1.13，p=0.27)。

4　分析與討論

4.1類比學習

回溯言語報告是運動技能內(nèi)隱學習測量最常用的手段，一般要求被試在練習階段后盡可能詳細地回憶他們在運動技能學習過程中使用的策略、方法、技術(shù)等。本研究中被試在高爾夫推桿技能學習階段后的回溯言語報告表明，外顯學習組和類比學習組存在大效應(yīng)值的差異(Cohen’sd=1.60)，外顯學習組報告在技能操作過程中使用了較多的與技能有關(guān)的具體知識，而類比學習組報告較少的與技能有關(guān)的知識。研究中“輕松地像鐘擺一樣推桿擊球”的類比，將與高爾夫推桿技能有關(guān)的規(guī)則和知識囊括成了一個隱喻，從而避免了技能學習過程中大量外顯知識的累積?；仡檱鴥?nèi)外研究，隱喻的設(shè)置通常是基于教練員們的教學經(jīng)驗，是一個自下而上、經(jīng)驗性的創(chuàng)造過程。在設(shè)置類比指導的時候需要慎重的是，類比應(yīng)該囊括技能熟練操作的所有成分。另外，操作者需要正確理解隱喻的概念并能按“圖”指導有目的的運動行為。

4.2類比和外顯學習運動技能的過程比較

本研究結(jié)果顯示類比學習和外顯學習在高爾夫推桿技能形成過程中的效果是相當?shù)?，這一研究發(fā)現(xiàn)具有十分重要的現(xiàn)實意義。雙任務(wù)學習和反饋阻止學習的不足是技能操作成績在學習階段普遍低于外顯學習組，因而缺乏應(yīng)用價值。無錯學習和外部注意指導學習因為無須給練習者具體的指導或僅引導練習者將注意指向具體技能操作之外，而往往讓指導者在技能學習過程中無所適從。類比學習彌補了以往運動技能內(nèi)隱學習方法的缺陷，這一點在應(yīng)用層面上很重要。

4.3干擾情境下類比習得運動技能的穩(wěn)定性

本研究通過一個雙任務(wù)情境測驗設(shè)計發(fā)現(xiàn)，類比學習獲得的運動技能在干擾情境下操作表現(xiàn)穩(wěn)定，而外顯學習獲得的運動技能表現(xiàn)卻明顯下降。Masters和Maxwell(2004)認為，運動技能外顯學習系統(tǒng)獲得的是言語可通達的外顯或陳述性知識，并能有意識控制運動技能的操作，而內(nèi)隱學習系統(tǒng)獲得的知識是內(nèi)隱或程序性知識，是難以有意識提取的。根據(jù)再投入理論(Masters,Polman & Hammond,1993)，對于外顯學習的技能來說，干擾引起的再控制容許操作的注意獲取相關(guān)的直接知識，導致工作記憶的負荷增加，但對于類比學習的技能來說，由于缺乏相關(guān)的直接知識，故不增加工作記憶的負荷。在該實驗中，雙任務(wù)測驗情境對被試有兩種影響：一是增加了干擾主任務(wù)操作的認知信息輸入，二是增加努力程度，被試得盡可能同時完成雙重任務(wù)。外顯學習組在干擾情境下，增加的認知干擾信息和有意識控制的具體技能操作策略相互爭奪有限的工作記憶資源，從而使工作記憶的加工效率降低，表現(xiàn)為雙任務(wù)情境下技能操作水平的下降。而類比學習組在干擾情境下同樣增加努力，但因采用的是類比學習，無法獲取相關(guān)的直接知識，因此對工作記憶資源占用較少，工作記憶負荷的減少可能釋放某些資源來完成次任務(wù)的加工，從而使類比學習組表現(xiàn)出較好的抗干擾性。這一結(jié)論也與已有的研究結(jié)果(Liao & Masters，2001；Poolton,Masters & Maxwell,2007b； Lam,Maxwell & Masters,2009b)相一致。

類比習得運動技能在干擾情境下的穩(wěn)定表現(xiàn)，也可能有其他的解釋。(1)基于Baddeley(2000)提出的工作記憶模型，類比學習可能是以形象進行儲存和操作的，而不是以言語進行表征，類比學習占用的是工作記憶的視空間模板，因而如隨機兩位數(shù)倒轉(zhuǎn)報告這樣的主要占用中央執(zhí)行區(qū)的認知任務(wù)并不能干擾僅依賴于視空間模板進行的運動技能操作。(2)類比學習使運動技能的多種成分有效組塊促進運動技能更早地自動化。(3)類比學習減輕了工作記憶的加工需求，操作者可能采用任務(wù)轉(zhuǎn)換策略，在運動技能操作和次任務(wù)之間進行有效的轉(zhuǎn)換，從而很好地完成兩種任務(wù)。

5　結(jié)　論

以高爾夫推桿技能學習為任務(wù)的實驗研究發(fā)現(xiàn)，類比學習和外顯學習在運動技能形成過程中的效果是相當?shù)?，通過類比學習獲得的運動技能在干擾情境下操作表現(xiàn)穩(wěn)定，而外顯學習獲得的運動技能表現(xiàn)卻下降，類比學習是一種具有實踐應(yīng)用價值的內(nèi)隱學習方法。

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Abstract

This study aimed to compare the performance of motor skill acquired by analogy learning with that by explicit learning under distracting situation.A golf-putting task and two factors mixed-design were applied.Twenty-four college-aged student novices were randomized either to an explicit-learning group(n=12)or to an analogy-learning group(n=12).Results showed that analogy learning is as effective as explicit learning in skill acquisition and the skill acquired by analogy learning is more robust under the distracting situation than that of explicit learning.Analogy learning is a practical motor learning approach in reality.

The Robust Performance of Motor Skill from Analogy Learning under Distracting Situation

HU Gui-ying1LIU Si-cong2XU Bai-hua3

(1.Department of Physical Education,Zhejiang College of Sports,Hangzhou 310012,China;2.Department of Educational Psychology and Learning Systems,Florida State University,Tallahassee 32306,USA;3.Department of Psychology and Behavioral Science,Zhejiang University,Hangzhou 310028,China)

analogy learning,robust performance,distracting situation,golf-putting

胡桂英，女，浙江體育職業(yè)技術(shù)學院體育系教授，E-mail:huguiying@126.com

B842

A

1006-6020(2016)-02-0137-08