趙 李，張丹丹

1 前言

研究證實包含身體活動的訓練和包含運動的視頻游戲干預程序機制可以提升人的認知功能[1]。對于當代大學生來說，堅持鍛煉是一種獨特的挑戰(zhàn)，而玩視頻游戲正廣泛流行于年輕人群中。

前人對視頻游戲的研究更多的是研究其可能誘發(fā)的非積極效益，然而當前，學者們依照人的身心發(fā)展過程與規(guī)律以證實視頻游戲能夠?qū)θ水a(chǎn)生積極的效益[2]。進而，大量研究開始將視頻游戲作為一種訓練干預手段，以此來促進人們的認知提升，進而提高對某一方面技能的學習，例如，前人研究證據(jù)表明，電子游戲能提高外科醫(yī)生的腹腔鏡和內(nèi)鏡技能[3]。理論基礎(chǔ)研究認為視頻游戲能提高運動技能活動的認知[4]，能增加認知敏捷性、精神運動能力、視覺空間協(xié)調(diào)，從而減少錯誤，盡快完成任務(wù)。

視頻游戲產(chǎn)品得到了大量的支持和使用，通過使用生理運動輸入設(shè)備，產(chǎn)品達到了與身體鍛煉以及技能學習更好地結(jié)合并且得到了迅速的發(fā)展，不僅流行于兒童青少年和青年人群中，也同樣流行于老年人群[5]。把玩視頻游戲引入教學中正逐漸受到廣大學者的關(guān)注，例如醫(yī)學領(lǐng)域研究表明，醫(yī)學院學生在初步學習外科技術(shù)技能中玩電子游戲可促進其現(xiàn)實實踐中的技術(shù)技能學習，沖擊著傳統(tǒng)技能學習的教學方式，如打結(jié)、切口、剝離、縫合[6]。為此，本文期待把玩體感視頻游戲與傳統(tǒng)乒乓球體育技能教學融合，能夠?qū)ζ古仪蜻\動技能學習起到促進的作用。

2 方法

2.1 被試

表1 參與者基本信息

本實驗最終由實驗組15人中的11人和對照組15人中的13人共同配合完成(表1)。

2.2 實驗設(shè)計

實驗設(shè)計為2(組別：實驗組、對照組)×2(測試：前測、后測)混合實驗設(shè)計。因變量是運動技能的得分，Delayed match-to-sample task的反應時；自變量中實驗分組為組間變量，前測與后測為組內(nèi)變量。

2.3 游戲選取

身體運動與游戲類別的關(guān)系一般有三類分級[7]：①隱性相關(guān)益智策略類；②間接相關(guān)戰(zhàn)略、模擬、冒險和角色扮演類；③直接相關(guān)體育、動作類。根據(jù)三類分級，本研究選取第三級分類的體感乒乓球視頻游戲作為實驗干預的游戲。這類游戲是一種通過人的軀體和肢體等動作變化直接來操作、感受并與游戲內(nèi)容互動的新型電子游戲[8]。

圖1 分組邏輯圖

2.4 實驗儀器設(shè)備

外星科技體感游戲機：ET-07，用于呈現(xiàn)游戲以及被試生物反應傳輸指令到游戲；TOSHIBA投影儀：TLP-X3000C用于將游戲畫面放大，使效果更具現(xiàn)實感；采用E-Prime2.0編制和呈現(xiàn)簡單反應任務(wù)范式，計時精度為毫秒級；5臺DELL計算機用于運行測試程序，呈現(xiàn)刺激材料并記錄和采集行為數(shù)據(jù)，分辨率1024×768，刷新率100Hz；1臺泰德-V-989E發(fā)球機，用于對學生進行測試使用。

2.5 測試內(nèi)容與材料

2.5.1 乒乓球基本技能測試評分表

根據(jù)教學大綱標準，結(jié)合實際情況確定乒乓球基本技術(shù)的測試內(nèi)容有正手攻球、反手推擋、左推右攻、正手發(fā)平擊球四個單項技術(shù)。計學生單次單項技術(shù)連續(xù)性成功回球數(shù)的總數(shù)并轉(zhuǎn)計為分數(shù)，有3次測試機會，取最高成績，得分區(qū)間為0-200分(表2)。

表2 乒乓球基本技術(shù)計分表

2.5.2 工作記憶任務(wù)材料

使用“美明畫圖(picEdit)”制作工作記憶任務(wù)所需的圖片材料，圖片窗分辨率設(shè)為1024×768。

Delayed match-to-sample task，DMST[9]：是早先Sternberg研究工作記憶范式的變式。Sternberg范式是：讓受試者先記住1到4個項目，然后出現(xiàn)一個探測項目，讓被試判斷它在剛才是否出現(xiàn)過，并通過“是或否”按鍵反應。本文使用的是改編后的DMST，同樣它也是研究工作記憶的經(jīng)典實驗范式之一。任務(wù)程序中有樣本刺激、延遲空間和靶刺激三個階段組成。呈現(xiàn)一組刺激(幾個字母、數(shù)字、空間位置等)，然后消失并間隔數(shù)秒為延遲階段，最后出現(xiàn)一個靶刺激，要求被試判斷此刺激是否與樣本的某個項目相匹配(圖4)。

2.6 實驗過程

實驗地點：XX師范學院乒乓球球館和心理學實驗室。

實驗對象：30名大學生。

實驗干預：每周一次乒乓球課，每次1.5小時，共16周。兩組大學生都參加乒乓球課學習。采用相同教學方式、教學內(nèi)容、教學方法和教師。在課堂學習之余，實驗組被試按要求參與體感視頻游戲的干預任務(wù)，每周至少玩3次且每天只能玩一次游戲。在游戲過程中，被試使用正確的動作進行游戲不少于20分鐘。

圖2 實驗流程圖

在既定時間內(nèi)，對照組的大學生不進行任何的視頻游戲和運動項目的練習，以此來對無關(guān)變量進行控制，以降低達到最小的實驗誤差。

2.7 測試程序與數(shù)據(jù)收集

2.7.1 乒乓球運動技能測試

在XX師范學院體育樓二樓的乒乓球館內(nèi)進行技能的測試，實驗前后，每名大學生都參加乒乓球基本技能的測試。測試過程中將出球的上旋度和出球速度分別設(shè)置為3檔和2檔，將出球頻率設(shè)置為每分鐘40次，出球的落點為反手位的3號點和正手位的9號點，所以，這種測試方式的可信度更高，學生站位和回球線路如圖3。

圖3 乒乓球技能測試方法

2.7.2 工作記憶測試

通過Delayed match-to-sample task[9]測量工作記憶能力。在XX師范學院主教學樓心理學實驗室內(nèi)進行注意力測試，實驗室內(nèi)環(huán)境達到舒適安靜、隔音隔光等條件。實驗在只有實驗工作者和受測試者的獨立環(huán)境下進行，關(guān)閉相關(guān)電子產(chǎn)品等。

測試前向受試者介紹測試的要求：被試將頭合理的放在U型托上，要盡量保持頭部和肩部不轉(zhuǎn)動，自由地將U型托調(diào)至適合自身的高度，并將屏幕調(diào)至離自己眼睛60cm到80cm的距離，同時要確保雙眼平視和屏幕中心垂直線處于同一水平線。

指導語：實驗開始會在屏幕中央呈現(xiàn)一個黑色“+”符號注視點，之后會先后呈現(xiàn)兩張刺激圖片，請判斷第二張圖片中的英文字母在第一張圖片中有沒有出現(xiàn)過，并盡快做出按鍵反應。左手食指按“F”鍵表示出現(xiàn)過，右手食指按“J”鍵表示沒有出現(xiàn)過。明白上述指導語后請按任意按鍵進入練習模塊，您有20次練習機會，隨后是正式測試模塊。

實驗任務(wù)編程：首先白色屏幕中央處出現(xiàn)黑色“+”符號，時長為1000毫秒，然后屏幕快速地呈現(xiàn)一張停留時間為300毫秒刺激圖，然后屏幕中間呈現(xiàn)一個時長為3000毫秒的“+”符號，接著呈現(xiàn)出第二張刺激圖片1500毫秒并設(shè)置為呈現(xiàn)后自動消失，需要被試快速判斷和按鍵反應，即使被試不進行按鍵反應，程序?qū)⒆詣拥爻尸F(xiàn)下一組試次。判斷為出現(xiàn)過即按“F”鍵，未出現(xiàn)過按“J”鍵，隨后出現(xiàn)時長區(qū)間為(1000,1500)毫秒的白屏，兩個任務(wù)共200組刺激圖片，變化與不變化呈現(xiàn)比率為7/3，總時長為20分鐘。(圖4)

圖4 Delayed match-to-sample task范式

2.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

數(shù)據(jù)預處理包括進行乒乓球基本技能成績和簡單反應任務(wù)行為數(shù)據(jù)的正態(tài)分布檢測。使用EXCEL2007對運動數(shù)據(jù)進行預處理和采用E-prime2.0軟件包中E-Run程序采集簡單反應任務(wù)的行為數(shù)據(jù)，并使用E-DataAid程序初步對被試的反應時和反應正確率進行篩選和數(shù)據(jù)預處理，然后對技能成績和注意力行為數(shù)據(jù)進行重復測量方差分析(repeated measures data of ANOVA)。交互作用顯著后需對交互作用再進行簡單效應檢驗分析，顯著性差異水平為P<0.05。本文只對具有統(tǒng)計學意義的結(jié)果進行分析和討論。

3 實驗結(jié)果

對大一乒乓球課的無乒乓球運動經(jīng)驗的大學生在16周的體感乒乓球視頻游戲干預前和干預后成績進行兩次測試，包括兩個方面：乒乓球基本技能測試、工作記憶能力測試，對結(jié)果進行數(shù)理統(tǒng)計和客觀分析。

3.1 運動技能結(jié)果的比較

3.1.1 運動技能測量的描述性統(tǒng)計分析

表3是采用K-S檢驗實驗前后乒乓球運動技能測量的描述性統(tǒng)計結(jié)果，呈正態(tài)分布。

表3 乒乓球運動技能測量描述性統(tǒng)計量 (單位：分)

3.1.2 乒乓球運動技能成績結(jié)果的比較

表4 乒乓球運動技能總分重復測量分析結(jié)果

表4中交互作用顯著后進行簡單效應檢驗，在實驗前兩組之間的乒乓球運動技能總成績不存在顯著差異(F(1,22)=0.858，P=0.365，η2=0.039)，實驗后兩組之間的乒乓球運動技能總成績存在顯著性差異(F(1,22)=7.440，P=0.013，η2=0.262)，實驗組總成績顯著高于對照組，說明干預有意義，即乒乓球體感視頻游戲干預一個周期后，實驗組乒乓球運動技能成績的提高明顯大于對照組(圖5)。

圖5 乒乓球運動技能成績結(jié)果的比較

3.2 工作記憶能力成績結(jié)果的比較

3.2.1 工作記憶能力測量結(jié)果的描述性統(tǒng)計分析

表5是采用K-S檢驗實驗前后工作記憶任務(wù)測量的描述性統(tǒng)計結(jié)果，呈正態(tài)分布。

表5 工作記憶任務(wù)測量的描述性統(tǒng)計量(單位：毫秒)

3.2.2 工作記憶能力成績結(jié)果的比較

表6 DMST重復測量分析結(jié)果

通過DMST測量被試的工作記憶，來檢測體感視頻游戲是否會對被試工作記憶產(chǎn)生遷移效應。以DMST正確反應時成績?yōu)橐蜃兞窟M行重復方差分析結(jié)果顯示(表6)。交互作用顯著后進行簡單效應檢驗，實驗組在實驗前后的DMST成績間存在顯著差異(F(1,22)=17.333，P=0.000，η2=0.452)，對照組在實驗前后的DMST成績之間無顯著性差異(F(1,22)=1.619，P=0.217，η2=0.072)；與對照組相比，實驗組實驗后測反應時相比前測成績有明顯的降低趨勢(圖6)，表明乒乓球體感視頻游戲干預對大學生乒乓球技能學習過程中的工作記憶能力有影響。

圖6 DMST成績結(jié)果的比較

4 結(jié)論

乒乓球體感游戲干預有利于大學生乒乓球技能的學習，能夠?qū)Υ髮W生的注意力和工作記憶起到促進作用，即有利于促進和改善大學生的認知能力，進而為體育教學中運用體感視頻游戲為輔助手段的研究提供科學的實踐證據(jù)。