李若鵬

1 前言

在網(wǎng)球運(yùn)動中，接發(fā)球是最重要的網(wǎng)球動作之一。即使是在球速最慢的網(wǎng)球場地(紅土網(wǎng)球場)，發(fā)球和接發(fā)球也是對現(xiàn)代網(wǎng)球比賽結(jié)果影響最大的兩個擊球動作[1]。網(wǎng)球的發(fā)球球速可以達(dá)到200kph以上，因此接球者需要在極短的時間內(nèi)做出接發(fā)球反應(yīng)。然而，網(wǎng)球球員也會擊出慢旋發(fā)球和速度減慢的第二發(fā)球(120kph)，當(dāng)球員采取側(cè)切的方式擊球時，發(fā)球速度會降低[2]，這意味著網(wǎng)球發(fā)出后到接球員開始起動接球動作，中間有0.5s-1.2s時間差，這取決于發(fā)球(第一發(fā)球和第二發(fā)球)的初始速度和球場表面材質(zhì)[3]。 Kleinoder[4]在2001年指出紅土球場上第一發(fā)球的平均時長是913ms，第二發(fā)球的平均時長是1158ms；在硬地賽場上第一發(fā)球的平均時長是720ms，第二發(fā)球的平均時長是868ms。

網(wǎng)球球員想要成功接到對手發(fā)來的球,他需要在此時間段內(nèi)完成以下兩項任務(wù)：準(zhǔn)確預(yù)判和快速反應(yīng)做出接球動作，也就是在空間中預(yù)判網(wǎng)球的飛行軌跡以及選擇擊球時機(jī)[5]。已有的很多網(wǎng)球運(yùn)動研究證明，球員對環(huán)境信息的空間定位和判斷至關(guān)重要，球員通過觀察對手發(fā)球動作的變化并進(jìn)行分析，從而做出準(zhǔn)確的判斷[6]。球員對來球的準(zhǔn)確判斷主要來源于存儲在長時記憶中的特殊任務(wù)知識結(jié)構(gòu)[7]，這種特殊任務(wù)知識結(jié)構(gòu)是在平日訓(xùn)練中積累形成的。Shim 等人[8]認(rèn)為低級球員可以通過觀察發(fā)球員的動作信息預(yù)測擊球的類型，但不能預(yù)測來球的方向，另有研究將接發(fā)球中的低級球員和高級球員進(jìn)行了對比，通過對兩組人多方面的觀察比較，證實(shí)高級球員對發(fā)球員的發(fā)球動作識別度更高，得到預(yù)判所需的動作線索更豐富[9]。Singer 等人[10]認(rèn)為和低級球員相比，高級球員的反應(yīng)時間更短，并且在預(yù)判網(wǎng)球飛行結(jié)果時準(zhǔn)確度更高。Goulet 等人表示高級球員會將更多的注意力放在對手的持拍臂區(qū)域，而低級球員則會更關(guān)注網(wǎng)球本身[11]。Shim等人表示揮拍路線和前臂運(yùn)動是感知不同發(fā)球類型的重要動作線索，競技水平越高的球員對動作線索的檢索能力越高[12]，而這些動作線索是無法通過發(fā)球機(jī)來獲取的，Pinder 等人提出發(fā)球機(jī)改變的并不僅僅是網(wǎng)球發(fā)出前的多種動作信息，也可能改變了網(wǎng)球發(fā)出后接球員的技術(shù)動作[13]。

發(fā)球機(jī)對球員接球技術(shù)的影響在板球運(yùn)動中前人做過研究。Renshaw等人研究了發(fā)球機(jī)對板球球員接發(fā)球技術(shù)的影響[14]，結(jié)果顯示發(fā)球機(jī)訓(xùn)練與發(fā)球員訓(xùn)練，板球接球員引拍前的反應(yīng)時有差異，用發(fā)球機(jī)的接球員在球被釋放后0.02s開始引拍，而面對真正發(fā)球員的接球員會在球被發(fā)出后0.10s才開始引拍；在起動向下?lián)]拍時也存在同樣的差異，由發(fā)球機(jī)發(fā)球時，擊球手在發(fā)球0.32s后開始向下?lián)]拍，而由發(fā)球員發(fā)球時，擊球手在發(fā)球0.41s后開始向下?lián)]拍，發(fā)球機(jī)和發(fā)球員發(fā)球訓(xùn)練接發(fā)技術(shù)，兩種方式訓(xùn)練的接發(fā)球動作節(jié)奏不一致，發(fā)球機(jī)發(fā)球時接球員的反應(yīng)時、揮拍時間比發(fā)球員發(fā)球都快。Pinder 等人[15]提出發(fā)球機(jī)的應(yīng)用可以提高網(wǎng)球球員應(yīng)對快速球的適應(yīng)能力,但不清楚采用發(fā)球機(jī)與發(fā)球員訓(xùn)練接發(fā)球技術(shù)，接發(fā)球者接發(fā)動作的時間分配是否一致。經(jīng)過檢索，未發(fā)現(xiàn)學(xué)者對此做過相關(guān)的研究。

2 研究方法

2.1 實(shí)驗(yàn)對象

將14名參與實(shí)驗(yàn)的右手持拍的男性選手任意均分為兩組，發(fā)球機(jī)組的平均年齡是23.3歲(標(biāo)準(zhǔn)差=2.28)，接發(fā)球機(jī)發(fā)出的球,簡稱B組。2組的平均年齡是25.3歲(標(biāo)準(zhǔn)差=2.19)，接真正網(wǎng)球選手發(fā)出的球，簡稱S組。所有參與實(shí)驗(yàn)的球員都是在高校的男子網(wǎng)球高水平運(yùn)動員，接受專業(yè)的網(wǎng)球訓(xùn)練時間都在十年以上，且無人近視。

2.2 實(shí)驗(yàn)儀器

一切研究都在室內(nèi)網(wǎng)球場(硬地球場)進(jìn)行。發(fā)球機(jī)被放置在球場的底線中心發(fā)球點(diǎn)右側(cè)1m的位置(與發(fā)球員的位置相同)，模擬實(shí)際情況下的網(wǎng)球發(fā)球情況。發(fā)球機(jī)的發(fā)球口高2.8m，且以最小旋轉(zhuǎn)程度向同一方向發(fā)球。發(fā)球機(jī)后掛有深綠色幕布。整個過程由錄像機(jī)(索尼HDRHC3 HDV 1080i)以50幀每秒拍攝下來以供評估。攝相機(jī)被放置在底線后6m、右邊邊線右側(cè)6m處，以便我們看清發(fā)球員和接發(fā)球人的動作。

負(fù)責(zé)第二組發(fā)球的是一名經(jīng)驗(yàn)豐富的網(wǎng)球選手(35歲)，所有參與實(shí)驗(yàn)的選手都由同一名發(fā)球員進(jìn)行發(fā)球。發(fā)球員曾是網(wǎng)球教練，曾多次參加全國錦標(biāo)賽和其他國家級比賽，并多次參加專業(yè)網(wǎng)球錦標(biāo)賽。發(fā)球員在距地面2.8m高處擊球。前期的準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)保證擊球高度平均值為2.81m(標(biāo)準(zhǔn)差=0.03)。發(fā)球員發(fā)出最小旋轉(zhuǎn)度的平擊球，且球的飛行軌道與發(fā)球機(jī)發(fā)出的軌道相似。發(fā)球員保持發(fā)球自始至終一致。發(fā)球員身后也掛有深綠色幕布。

2.3 實(shí)驗(yàn)過程

參與研究的球員先進(jìn)行熱身，且已知實(shí)驗(yàn)過程將被錄像。實(shí)驗(yàn)中接發(fā)球全部采用正手回?fù)羟?。發(fā)球方向和落點(diǎn)一致，因此球員不需要移動位置進(jìn)行擊球。實(shí)驗(yàn)要求球員接球時全力揮拍擊球，且直線回?fù)羟颉Ｇ驁隽硪粋?cè)安有供選手擊球瞄準(zhǔn)的靶子。研究過程中，所有球員的初始位置相同(距離網(wǎng)球場底線后0.5米，距離右邊單打線左側(cè)0.7米處)。

實(shí)驗(yàn)共分為兩種情況，發(fā)球機(jī)發(fā)球和發(fā)球員發(fā)球，實(shí)驗(yàn)設(shè)計要求發(fā)出的球球速在95- 135kph之間，并會在被發(fā)出后960-1240ms之間到達(dá)球員位置。球速由雷達(dá)裝置進(jìn)行捕捉。實(shí)驗(yàn)過程中若網(wǎng)球撞網(wǎng)、被發(fā)出界外和球速不達(dá)標(biāo)，則重新發(fā)球。每位選手有3次練習(xí)機(jī)會。發(fā)球機(jī)發(fā)球前約0.5-1.5s會發(fā)布“開始”信號(僅限發(fā)球機(jī)發(fā)球情況下)。每位選手擊球20次，中間每10次結(jié)束后有2分鐘的短暫休息時間。

2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由錄像的二維分析進(jìn)行評價，研究中涉及3個不同的因變量：在開始引拍時進(jìn)行對第一個因變量反應(yīng)時的測量，具體來說，就是從發(fā)球機(jī)發(fā)出網(wǎng)球(或發(fā)球員擊球的那一刻)到球員前臂開始運(yùn)動前的這一段時間；第二個因變量是引拍階段，也就是從球員引拍時前臂后擺開始到球員開始向前揮拍為止的這段時間；第三個因變量是向前揮拍階段，也就是從選手的前臂向前運(yùn)動揮拍開始到球拍與球接觸為止。在分析數(shù)據(jù)時，我們采用兩獨(dú)立樣本的非參數(shù)檢驗(yàn)-曼·惠特尼檢驗(yàn)法來檢驗(yàn)中位數(shù)的不同，顯著性水平設(shè)為0.05。

3 結(jié)果

發(fā)球員組發(fā)球次數(shù)是160次，20次發(fā)球不符合實(shí)驗(yàn)要求，數(shù)據(jù)被剔除，發(fā)球機(jī)發(fā)球140次，全部發(fā)球達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，每組球員接球140次，每人20次，所有接發(fā)球都符合實(shí)驗(yàn)要求，無一人失手。

3.1 兩組接球者的反應(yīng)時、引拍、揮拍時間的測試結(jié)果

表1 發(fā)球機(jī)組(B)和發(fā)球員組(S)球員的反應(yīng)時、引拍，

注:s表示單位.秒，kph表示單位.千米每小時

由發(fā)球員發(fā)球的S組的平均反應(yīng)時比由發(fā)球機(jī)發(fā)球的B組的平均反應(yīng)時慢0.05s，B組選手比S組球員反應(yīng)更早(見表1),平均球速是113kph，網(wǎng)球平均飛行時間是1.1s。最快球速(約130kph)對應(yīng)飛行時間約0.96s，最慢球速(約95kph)對應(yīng)飛行時間約1.24s。發(fā)球機(jī)發(fā)球組的反應(yīng)時均值的中位數(shù)為0.38s，而發(fā)球員發(fā)球組的反應(yīng)時均值的中位數(shù)為0.41s。由此可見，與發(fā)球機(jī)發(fā)球相比，在由發(fā)球員發(fā)球的情況下接球者反應(yīng)更慢，且兩組存在顯著性差異(z = 2.132, p < 0.05)，球員僅剩余0.66-0.68s進(jìn)行引拍和向前揮拍。

引拍階段：兩種情況下的平均值詳見表1。B組(發(fā)球機(jī)組)球員引拍時間均數(shù)的中位數(shù)為0.59s,S組(發(fā)球員組)球員引拍時間的均數(shù)的中位數(shù)為0.49s。S組(發(fā)球員組)引拍時長遠(yuǎn)小于B組(發(fā)球機(jī)組)引拍時長,且兩組球員存在顯著性差異(z = -2,016, p < 0.05)。

向前揮拍階段：兩組的向前揮拍階段時長的平均值幾乎相同(詳見表1)，約0.16和0.17s，兩組球員在向前揮拍節(jié)段的時間不具有顯著性差異(z = 4.456, p > 0.05)。

3.2 兩組接球員接球動作階段的時間分配

圖1 球員反應(yīng)時和揮拍動作時間分配圖

各動作的時間分配詳見圖1 (發(fā)球員擊球或發(fā)球機(jī)發(fā)出球的一刻記為0.00s) ?？傮w上看，面對發(fā)球員發(fā)球比面對發(fā)球機(jī)發(fā)球，接球球員的反應(yīng)時更長，但引拍階段時間更短。兩種情況下的向前揮拍階段時間相同，但引拍階段時間不同，由此可見，發(fā)球機(jī)發(fā)球與發(fā)球員發(fā)球，接發(fā)球員的動作節(jié)奏不一致。

4 討論

研究發(fā)現(xiàn)，兩組球員接發(fā)時的反應(yīng)時不一致。與發(fā)球員發(fā)球一組相比，采用發(fā)球機(jī)發(fā)球的一組反應(yīng)時更短。在由發(fā)球機(jī)發(fā)球的一組中，球員只需要考慮與網(wǎng)球飛行相關(guān)的信息，而在由發(fā)球員發(fā)球的一組中，球員還需額外考慮發(fā)球員的動作所傳遞出的信息，Vaverka 等人研究顯示在高級球員面對第一發(fā)球和第二發(fā)球時，高級球員的反應(yīng)時一般約為0.3s[6]2。Renshaw等人(2007)[14]2的研究結(jié)果表明板球擊球手在擊打發(fā)球機(jī)發(fā)出的球時會比在擊打發(fā)球員發(fā)出的球時反應(yīng)時更短，更早地起動擊球動作，這個結(jié)果與本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一致，雖然本實(shí)驗(yàn)對象不是高級球員，但在面對發(fā)球機(jī)發(fā)出的球時，球員接發(fā)球的反應(yīng)時已經(jīng)接近高級球員的水平，當(dāng)由發(fā)球員發(fā)球時，接發(fā)球員通過球拍與網(wǎng)球相接觸之前的速度和發(fā)球員的動作來獲取視覺信息，大腦需要處理這些額外的信息以對來球做出反應(yīng)， 因此與發(fā)球機(jī)進(jìn)行發(fā)球的情況相比，球員要遲一點(diǎn)才能起動接球動作[8,12]2。

在發(fā)球機(jī)發(fā)球組中球員的引拍時間更長。反應(yīng)時和引拍階段的時間各占40%和60%，而在發(fā)球員發(fā)球組中反應(yīng)時和引拍階段的時間各占45%和55%，兩組的反應(yīng)時和引拍時間分配不一致。Renshaw等人在板球運(yùn)動中的研究也證實(shí)，發(fā)球機(jī)發(fā)球時板球運(yùn)動員接發(fā)球的動作與發(fā)球員發(fā)球接發(fā)球動作的時間分配上也存在較大的差異[14]2，發(fā)球機(jī)發(fā)球接發(fā)球過程中的反應(yīng)時和引拍時間分別占47%和53%，而在發(fā)球員發(fā)球的情況下，反應(yīng)時則占54%，大于占46%的引拍時間。本研究中兩種不同情況下的向前揮拍階段相同，這與Renshaw等人的研究結(jié)果不符，在Renshaw等人的研究中，由發(fā)球機(jī)發(fā)球的運(yùn)動員的向下?lián)]拍時間比由發(fā)球員發(fā)球的運(yùn)動員更長，Gibson and Adams也提出由發(fā)球機(jī)發(fā)球時球員會更早開始向下?lián)]拍[16]。此類研究出現(xiàn)兩種不同的結(jié)果，筆者認(rèn)為原因可能由兩種項目的接發(fā)球技術(shù)的復(fù)雜程度不同而導(dǎo)致的。

總的來說，在不同的運(yùn)動(板球和網(wǎng)球)中，發(fā)球機(jī)發(fā)球和發(fā)球員發(fā)球會導(dǎo)致球員接發(fā)球的動作時間分配產(chǎn)生差異，原因可能是大腦加工信息總量的不同導(dǎo)致大腦內(nèi)部反應(yīng)的時間有所不同。訓(xùn)練中信息性約束條件的改變會導(dǎo)致處于發(fā)展期的球員無法獲得與比賽情景一致的動作信息，影響球員的競技能力的提高[13]2，發(fā)球機(jī)的使用會導(dǎo)致球員過多地關(guān)注與比賽情景不一致的動作信息，影響球員協(xié)調(diào)發(fā)展與比賽情景一致的技術(shù)動作[17]。 Renshaw 等人指出通過發(fā)球員進(jìn)行接發(fā)球練習(xí)既可以幫助球員獲得與比賽情景一致的動作信息，同時也可以鍛煉接球員對發(fā)球員動作中所包含信息的分析能力[14]3。然而，通過發(fā)球機(jī)練習(xí)雖然可以獲得網(wǎng)球飛行前期的信息，卻只能獲得一成不變的運(yùn)動信息，不適用于發(fā)球手發(fā)球的比賽情境。

網(wǎng)球接發(fā)球者的接發(fā)球動作時間分配上隨著發(fā)球方式的改變而改變。球員面對發(fā)球機(jī)時的接球反應(yīng)時和面對真正發(fā)球員時的反應(yīng)時有所不同，這導(dǎo)致球員在兩種發(fā)球方式下的擊球時機(jī)不同，Pinder等人提出發(fā)球機(jī)的使用改變了球員的接發(fā)球動作節(jié)奏，影響了球員競技能力的提高[13]3，本次實(shí)驗(yàn)中發(fā)球機(jī)發(fā)球組球員在反應(yīng)時和引拍階段方面表現(xiàn)出的不同也證實(shí)了以上說法。盡管一些對板球運(yùn)動的研究已經(jīng)證明了此類問題，但我們?nèi)孕韪嗑W(wǎng)球方面的研究來證明我們的觀點(diǎn)。此外，這類研究也可以在發(fā)球機(jī)被廣泛應(yīng)用于訓(xùn)練的運(yùn)動項目中開展，例如乒乓球、棒壘球等項目上。

5 結(jié)論

當(dāng)面對發(fā)球機(jī)時，球員的反應(yīng)時比發(fā)球員發(fā)球時更短，而球員的引拍時間更長，導(dǎo)致接發(fā)球的動作節(jié)奏與發(fā)球員發(fā)球相比有差異，在發(fā)球機(jī)發(fā)球和發(fā)球員發(fā)球兩種情況下，球員的向前揮拍階段相同，使用發(fā)球機(jī)發(fā)球會影響球員的擊球時機(jī)，由于接球前檢索發(fā)球員的動作信息對于接發(fā)球員的接發(fā)球動作節(jié)奏十分重要，因此訓(xùn)練過程中應(yīng)盡量減少發(fā)球機(jī)的使用，發(fā)球機(jī)可以作為休閑網(wǎng)球訓(xùn)練的工具。

6 研究不足

本研究試圖分析兩種不同情況下的球員接發(fā)球動作節(jié)奏是否存在差異，但研究存在一定的局限性：第一，實(shí)驗(yàn)分為不同的兩組，因此我們無法使用重復(fù)測量法進(jìn)行研究，本應(yīng)選取兩種不同情況下同一選手的接發(fā)球數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，鑒于現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案，實(shí)驗(yàn)在一定程度上限制了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。第二，視頻采集頻率很低(50幀每秒)，而且球員接球只采用正手接發(fā)球的方式。 因此，球員在擊球過程中不必考慮是采用正手接球還是反手接球的問題。如果忽略這兩點(diǎn)局限性，我們將會得出更加精確的結(jié)果。

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