王洪彪，周成林，王麗巖

從以往的研究我們知道，Abernethy通過時間遮蔽與空間遮蔽的方法，對羽毛球運動員的視覺搜索策略進行了研究，其結(jié)果表明，專業(yè)運動員在提取關(guān)鍵信息方面要強于初學者[11]；國內(nèi)朱骎等也通過時空遮蔽的方法對羽毛球進行了研究，得出了同樣的結(jié)論[8]；但是，他們的研究有的是在動態(tài)下進行的；有的雖用圖片作為刺激材料，但以時空遮蔽的方法完成實驗的。對動態(tài)視頻的搜索無法分離出先行信息的作用，而應用時空遮蔽的方法又不如眼動記錄方法效度高，而且，對搜索策略的影響可能還有其他影響因素，例如信息量的大小、認知負荷等。Abernethy對羽毛球運動員研究發(fā)現(xiàn)，在擊球前167 ms和83 ms對圖片定格時，專業(yè)運動員與初學者之間在預判球落點的速度和準確性并無顯著性差異[12]。但是，Abernethy的研究是在直接預判球落點的復雜條件下進行的，本研究通過對運動員與教練員的訪談發(fā)現(xiàn)，運動員在比賽中并不總是提前預判球的落點，往往先預判對手的擊球方式，然后才預判擊球線路；而程勇民的研究表明，男運動員在對手擊球前40～120 ms起動，女運動員在對方擊球前40～80 ms起動[1]。結(jié)合Abernethy的研究我們知道，在擊球前的83 ms時間以前，運動員應該無法預判到對手的擊球方式或擊球線路，因此，本研究把43 ms作為預判反應時定格時機。

運動員的提前啟動意味著他們提前預判到了對手的擊球方式或擊球線路。在程勇民的預判測試系統(tǒng)中，運動員做出的預判是在有對手存在的前提下，而朱駸的研究是在沒有對手情況下的預判，那么，有無對手的不同信息量情況下，專家與新手的視覺搜索特征是否會不同呢?因此，本研究比較不同信息量與不同認知負荷刺激下羽毛球運動員與初學者視覺搜索特征的差異。與前人的研究一樣，我們預測專業(yè)運動員組被試視覺搜索的關(guān)鍵部位信息為運動員的球拍與持拍臂[10]。專家組被試比新手組被試視覺搜索的效率高，搜索加工速度快，并且搜索模式傾向于集中化與節(jié)省化。與以往研究不同的地方在于，我們預測不同認知負荷中不同水平運動員在不同信息量刺激下視覺搜索特征方面存在差異，三者對預測績效有顯著的影響，并且影響到視覺搜索的效率、模式與分配。

2 方法

2.1 被試

實驗以初學者大學生和羽毛球?qū)I(yè)運動員為被試。新手組（體院選修羽毛球課大學生）與專家組（國家一、二級專業(yè)運動員）各14人，其中，每組男、女各7人；專家組被試的平均年齡為 20.64±0.89歲，平均訓練年限為10.79±1.86年；新手組被試平均年齡為 20.29±0.45歲。所有被試無色盲且視力正常，全部自愿參加實驗，實驗之后給予一定報酬。

2.2 實驗設計

本實驗采用2（信息量：低、高）、2（運動水平：新手、專家）、2（認知負荷：簡單任務、復雜任務）多因素混合實驗設計來探討認知負荷、水平與信息量對羽毛球練習者視覺搜索特征的影響；其中，運動水平為組間變量，認知負荷與信息量為組內(nèi)變量。因變量為被試的預判準確率、反應時以及觀看圖片時的注視分配、注視時間、注視次數(shù)、注視頻率、眼跳距離、注視軌跡。

2.3 實驗材料

經(jīng)過與羽毛球運動專家和國家一級運動員共同討論，以羽毛球比賽中后場擊球圖片為測試材料。所有圖片都是通過剪輯世界高水平羽毛球比賽錄像制作而成，圖片定格時機在球接觸球拍前43 ms；即在球接觸球拍瞬間向前推一幀。按照場地區(qū)域、動作難度均等原則，根據(jù)后場擊球方式（拉、吊、殺）和擊球線路（直線、斜線）等選取60個測試圖片，每類10個。所有素材都由專家共同討論，并對測試材料進行篩選，剔除不具有辨別力的測試圖片。最后保留36張圖片，然后，通過photoshop 10.0軟件對圖片進行處理，最后將18張無對手比賽圖片（低信息量）與18張有對手比賽圖片（高信息量）共36張圖片作為實驗的刺激材料。簡單任務為預測擊球方式，而復雜任務則預測擊球方式加線路。

2.4 實驗儀器

本實驗使用的儀器包括：美國應用科學實驗室（Applied science laboratory，ASL）生產(chǎn)的 H 6頭戴式眼部跟蹤系統(tǒng)，記錄眼動數(shù)據(jù)的眼動儀1臺，測量模式為瞳孔—角膜反射，采樣速率為120 Hz。同時配備2臺實驗用計算機，1臺用于采集眼動數(shù)據(jù)；另1臺用于呈現(xiàn)實驗刺激材料。實驗用顯示器為19 in.（1024 X 768分辨率、刷新頻率為100 Hz）的DELL液晶顯示器，顯示器中央點與被試的眼睛處于一個水平線。

2.5 實驗任務

實驗任務有：選擇反應時任務；專項情境動作預判任務。

選擇反應時任務：選擇羽毛球比賽中運動員后場擊球方式拉球、吊球、殺球三選一任務和判斷擊球方式加線路的六選一任務。使用計算機將刺激材料在顯示器上顯示，要求被試面對屏幕，端坐在桌前，盡量將身體調(diào)整到最舒服的姿勢，在進行簡單任務判斷時，單手的拇指、食指和中指分別按在3個標有拉球、吊球和殺球的反應鍵上，距離屏幕為60 cm。在進行復雜任務判斷時，雙手的拇指、食指和中指分別按在標有拉直、吊直、殺直、拉斜、吊斜和殺斜6個反應鍵上。開始之前提示被試準備判斷，要求被試當某一擊球方式或擊球方式加擊球線路的漢字出現(xiàn)時，用手按下3個反應鍵或6個反應鍵中與顯示的漢字一樣位置的鍵。為防止優(yōu)勢手與非優(yōu)勢手對反應時間的影響，在實驗過程中，把實驗任務分成兩部分，優(yōu)勢手與非優(yōu)勢手各完成一部分。

被試進行選擇反應時測量主要因為，對于鍵盤操作不熟練或者由于選擇反應過多會影響對專項情境測試時的反應時間。如果被試在對刺激的選擇反應時指標有明顯差異，則在結(jié)果分析以協(xié)變量加以控制，從而剔除選擇反應時差異的影響。

專項情境動作預判任務：把經(jīng)過剪輯篩選好的羽毛球刺激圖片用 E-Prime軟件編成刺激程序，呈現(xiàn)在屏幕上，要求被試根據(jù)圖片情境對圖片上方運動員的擊球方式及擊球方式加擊球線路進行預判，按下相對應的鍵。反應時與準確率由 E-Prime軟件自動收集，眼動數(shù)據(jù)由眼動儀記錄傳給控制眼動儀的計算機收集。

2.6 實驗程序

練習次數(shù)的預實驗：為了確定在正式測試中被試不會因為，鍵盤操作不熟練和所反應過多的不熟悉而影響被試在專項情境中測試的反應時間，在正式開始實驗前對被試進行一次熟悉鍵位反應的預實驗。選取16名被試，專家和新手各8名。每名被試共進行10～30次按鍵反應訓練，被試在練習簡單任務時15次時操作的熟練性趨于穩(wěn)定，練習復雜任務時25次以后熟練性趨于穩(wěn)定，所以，被試測驗前的按鍵反應時次數(shù)定為18次（簡單任務）和30次（復雜任務）。

在實驗前讓被試填寫自行編制的基本情況調(diào)查表，記錄被試的性別、年齡、訓練年限、運動等級等基本情況。選取視力正常，以及從未做過類似實驗的羽毛球練習者。先對被試進行眼動追蹤系統(tǒng)的調(diào)試，當校正達到實驗要求后，被試進行實驗前練習，在實驗開始前，給被試念實驗指導語：“現(xiàn)在我們進行關(guān)于羽毛球預判擊球方式的視覺搜索測試，判斷的準確程度和快慢將反應你們的測試水平。簡單任務測試時，要求你們在每個圖片中上方運動員可能的擊球方式做出準確而快速的判斷，擊球方式包括拉、吊、殺三選一；并快速按下鍵盤中相對應的鍵。復雜任務測試時，要求你們在每個圖片中上方運動員可能的擊球方式及擊球線路做出準確而快速的判斷，后場擊球方式包括拉直線、斜線，吊直線、斜線，殺直線、斜線六選一；并快速按鍵?？偣灿?6張圖片，整個測試大約10 min。希望大家集中精力完成測試”。

實驗刺激程序由 E-prime軟件編制，實驗流程如圖1所示。開始實驗后，首先呈現(xiàn)的是簡單任務判斷的反應時練習指導語，“下面將會在屏幕上出現(xiàn)3種擊球方式（拉、吊、殺）文字中的一種，在你看到文字時，請盡可能準確快速的按下鍵盤中相對應的鍵，總共進行18次熟悉鍵盤練習，按任意鍵開始……”，指導語呈現(xiàn)時間沒有限制；每個文字刺激呈現(xiàn)時間為2 000 ms，呈現(xiàn)順序為隨機呈現(xiàn)。被試判斷如果超過2 000 ms，則刺激呈現(xiàn)自動刷新到下一個文字刺激，在每個文字刺激之間，在黑色屏幕背景中間呈現(xiàn)一白色注視點“+”，呈現(xiàn)時間為500 ms，它的作用在于集中被試的注意力，避免被試的眼光漂移；減少視覺刺激種類，使刺激類型單一化。在練習結(jié)束后，呈現(xiàn)簡單任務預判指導語，“下面將會在屏幕上出現(xiàn)羽毛球后場擊球圖片，但你看到圖片時，請判斷圖片上方運動員的擊球方式為拉、吊、殺中的哪一種?請盡可能準確快速的按下鍵盤中相對應的鍵，總共36張圖片，按任意鍵開始……”指導語呈現(xiàn)時間沒有限制；接著播放刺激圖片，每個圖片的呈現(xiàn)時間為3 000 ms，呈現(xiàn)順序為隨機呈現(xiàn)。被試判斷時間超過3 000 ms，屏幕自動刷新到下一個圖片。每個圖片之間，在黑色屏幕背景中間呈現(xiàn)一白色注視點“+”，呈現(xiàn)時間為500 ms。

圖1 實驗流程圖

簡單任務實驗完成后，屏幕呈現(xiàn)復雜任務判斷的反應時練習指導語：“下面將會在屏幕上出現(xiàn)6種擊球方式及線路（拉直、拉斜、吊直、吊斜、殺直、殺斜）文字中的一種，在你看到文字時，請盡可能準確快速的按下鍵盤中相對應的鍵，總共進行30次熟悉鍵盤練習，按任意鍵開始……”，指導語呈現(xiàn)時間沒有限制；每個文字刺激呈現(xiàn)時間為5 000 ms，呈現(xiàn)順序為隨機呈現(xiàn)。被試判斷如果超過5 000 ms，則刺激呈現(xiàn)自動刷新到下一個文字刺激，在每個文字刺激之間，在黑色屏幕背景中間呈現(xiàn)一白色注視點“+”，呈現(xiàn)時間為500 ms。練習結(jié)束之后，屏幕呈現(xiàn)復雜任務預判指導語，“下面將會在屏幕上出現(xiàn)后場擊球圖片，在你看到圖片時，請判斷圖片上方運動員的擊球方式及線路是拉直、拉斜、吊直、吊斜、殺直、殺斜中6種中的哪一種?請盡可能準確快速的按下鍵盤中相對應的鍵，總共36張圖片，按任意鍵開始……”，指導語呈現(xiàn)時間沒有限制；接著播放刺激圖片，每個圖片的呈現(xiàn)時間為5 000 ms，呈現(xiàn)順序為隨機呈現(xiàn)。被試判斷時間超過5 000 ms，屏幕自動刷新到下一個圖片。每個圖片之間，在黑色屏幕背景中間呈現(xiàn)一白色注視點“+”，呈現(xiàn)時間為500 ms，如此直到實驗結(jié)束。

2.7 數(shù)據(jù)采集與處理

因變量為被試判斷的反應時、準確性和眼動數(shù)據(jù)指標（包括注視次數(shù)、注視時間、注視軌跡等）。如果CRT在簡單任務或復雜任務中存在組間差異，則以協(xié)變量進行處理。對于測驗中測得的選擇反應時與判別反應時的數(shù)據(jù)，小于100 ms或者大于其平均值3個標準差的，作為特異數(shù)據(jù)予以刪除。其中，行為指標數(shù)據(jù)由 E-p rime軟件自動采集；眼動指標數(shù)據(jù)由 Eye-Trac6000軟件自動記錄，采用ASL Eye Tracker6000系列的Eyenal軟件和FixPlot軟件分析眼動數(shù)據(jù)。采用SPSS 15.0和Microsoft Office2003中的Excel軟件對所收集的數(shù)據(jù)進行處理。

3 結(jié)果

3.1 羽毛球運動員行為指標結(jié)果

3.1.1 選擇反應時

圖2 羽毛球運動員在不同認知負荷中選擇反應時示意圖

對不同水平羽毛球運動員的CRT結(jié)果進行重復測量方差分析，結(jié)果表明，在不同認知負荷方面選擇反應時主效應差異顯著，F(xiàn)（1，26）=1 385.19，P＜0.01；復雜任務比簡單任務選擇反應時用時更長。在不同水平間的選擇反應時主效應差異不顯著，F(xiàn)（1，26）=2.15，P＞0.05；兩者之間的交互作用差異不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.25，P＞0.05 （圖2）。這說明運動員在簡單任務3選1反應的選擇反應時沒有表現(xiàn)出水平間的差異，而在復雜任務6選1也沒有表現(xiàn)出水平間的差異，各組運動員的選擇反應時水平相當，也說明了基本的CRT值沒有對運動員的專項情境判斷績效產(chǎn)生顯著性的影響，因此，不需要將CRT作為協(xié)變量在方差分析中加以處理。

3.1.2 預判準確率

對不同水平羽毛球運動員預判準確率結(jié)果進行方差分析，結(jié)果表明，認知負荷主效應顯著，F(xiàn)（1，26）=126.45，P＜0.01；簡單任務預判準確率明顯高于復雜任務預判準確率。認知負荷與運動水平交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）= 0.19，P＞0.05；與信息量的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）= 0.07，P＞0.05；與運動水平和信息量三因素之間交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.07，P＞0.05。在對不同水平運動員的準確率比較得出，主效應差異顯著，F(xiàn)（1，26）=33.10，P＜0.01；專家情境預判準確率率明顯高于新手；與信息量交互作用顯著，F(xiàn)（1，26）=4.38，P＜0.05（圖3）。進一步的簡單效應分析發(fā)現(xiàn)，對于新手，在信息量上沒有顯著性差異，F(xiàn)（1，26）=0.02，P＞0.05；而對于專家組被試，在信息量上差異顯著，F(xiàn)（1，26）=8.04，P＜0.01；專家組在高信息量情況下，預判準確率明顯高于在低信息量情境下預判準確率，對不同信息量的準確率比較表明，主效應不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.81，P＞0.05。

圖3 羽毛球運動員在不同認知負荷情況下預判準確率示意圖

這說明，不論是專家還是新手預判準確率都受認知負荷的影響；而信息量主要影響專家組被試。

3.1.3 預判反應時

對不同水平羽毛球運動員預判反應時進行重復測量方差分析，結(jié)果表明，認知負荷的主效應顯著，F(xiàn)（1，26）= 260.74，P＜0.01；復雜任務的反應時明顯高于簡單任務的反應時。認知負荷與運動水平之間反應時的交互作用顯著，F(xiàn)（1，26）=46.25，P＜0.01（圖4）；進一步簡單效應分析表明，在簡單任務條件下，專家與新手在反應時主效應不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.90，P＞0.05；而在復雜任務條件下，專家與新手主效應顯著，F(xiàn)（1，26）=75.12，P＜0.01；專家的反應時明顯短于新手反應時。

圖4 羽毛球運動員在不同認知負荷情況下預判反應時示意圖

認知負荷與信息量的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）= 2.84，P＞0.05；與運動水平和信息量三因素之間的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）=1.92，P＞0.05。在對不同水平練習者反應時比較表明，主效應差異顯著，F(xiàn)（1，26）=29.77，P＜0.01；專家情境預判反應時明顯低于新手；與信息量的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.72，P＞0.05。對不同信息量的反應時比較表明，主效應顯著，F(xiàn)（1，26）=4.98，P＜ 0.05；高信息量條件下反應時明顯短于低信息量條件下反應時。

以上結(jié)果表明，預判反應時受認知負荷和信息量的影響，并且只在復雜任務中專家預判反應時快于新手。

3.2 羽毛球運動員眼動指標結(jié)果

3.2.1 注視時間

對羽毛球運動員注視時間進行重復測量方差分析，結(jié)果表明：認知負荷的主效應顯著，F(xiàn)（1，26）=13.80，P＜ 0.01；復雜任務的注視時間明顯多于簡單任務的注視時間。

認知負荷與運動水平之間注視時間交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）=.45，P＞0.05。認知負荷與信息量的交互作用顯著，F(xiàn)（1，26）=5.83，P＜0.05（圖5）；進一步簡單效應分析發(fā)現(xiàn)，在簡單任務條件下，低信息量與高信息量在注視時間上主效應不顯著，F(xiàn)（1，26）=1.43，P＞0.05；而在復雜任務條件下，低信息量與高信息量主效應顯著，F(xiàn)（1，26）=4.92，P＜0.05；低信息量情況下的注視時間明顯少于高信息量情況下的注視時間。與運動水平和信息量三因素之間的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.91，P＞ 0.05。在對不同水平運動員的注視時間比較表明，水平主效應差異顯著，F(xiàn)（1，26）=9.54，P＜0.01；專家注視時間明顯少于新手；與信息量的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）= 0.69，P＞0.05。對不同信息量的注視時間比較表明，信息量主效應不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.52，P＞0.05。以上結(jié)果表明，認知負荷影響被試的注視時間；無論專家還是新手在復雜任務中低信息量的注視時間少于高信息量注視時間。

圖5 羽毛球運動員在不同認知負荷情況下注視時間示意圖

3.2.2 注視頻率

圖6 羽毛球運動員在不同認知負荷情況下注視頻率示意圖

對羽毛球練習者注視頻率進行重復測量方差分析；結(jié)果表明：認知負荷主效應不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.06，P＞ 0.05；認知負荷與運動水平之間交互作用顯著，F(xiàn)（1，26）= 4.45，P＜0.05（圖6）。進一步簡單效應分析發(fā)現(xiàn)，在簡單任務條件下，新手組與專家組在注視頻率上主效應不顯著，F(xiàn)（1，26）=3.17，P＞0.05；而在復雜任務條件下，新手組與專家組主效應顯著，F(xiàn)（1，26）=21.73，P＜0.01；專家組比新手組注視頻率更少。

認知負荷與信息量交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）=2.87，P＞0.05；認知負荷、運動水平和信息量三因素之間的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.12，P＞0.05。在對不同水平練習者的注視頻率比較表明，水平主效應差異顯著，F(xiàn)（1，26） =20.76，P＜0.01，專家組被試的注視頻率明顯少于新手組被試；水平與信息量的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.14，P＞ 0.05。對不同信息量的注視時間比較表明，信息量主效應不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.52，P＞0.05。以上結(jié)果表明，只是在復雜任務條件下，專家注視頻率比新手少。

3.2.3 注視次數(shù)

對羽毛球運動員注視次數(shù)進行重復測量方差分析，結(jié)果表明：認知負荷的主效應顯著，F(xiàn)（1，26）=33.04，P＜ 0.01；復雜任務條件下的注視次數(shù)明顯多于簡單任務條件下的注視次數(shù)（圖7）。認知負荷與運動水平之間的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）=3.47，P＜0.01。認知負荷與信息量的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.39，P＞0.05；認知負荷、水平和信息量三因素之間的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26） =0.15，P＞0.05。

圖7 羽毛球運動員在不同認知負荷情況下注視次數(shù)示意圖

在對不同水平運動員注視次數(shù)比較表明，水平主效應差異顯著，F(xiàn)（1，26）=57.00，P＜0.01；專家組被試的注視次數(shù)明顯少于新手組被試；水平與信息量的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.09，P＞0.05。對不同信息量的注視時間比較表明，信息量主效應不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.02，P＞ 0.05。以上結(jié)果表明，認知負荷越高，注視次數(shù)越多；運動水平越高注視次數(shù)越少。

3.2.4 眼跳距離

對羽毛球運動員眼跳距離進行重復測量方差分析，結(jié)果表明：認知負荷的主效應顯著，F(xiàn)（1，26）=55.97，P＜ 0.01；復雜任務條件下的眼跳距離明顯多于簡單任務條件下的眼跳距離。認知負荷與運動水平之間的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.22，P＞0.05（圖8）。認知負荷與信息量的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）=1.06，P＞0.05；認知負荷、水平和信息量三因素之間的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26） =0.38，P＞0.05。

圖8 羽毛球運動員不同認知負荷情況下眼跳距離示意圖

對不同水平運動員的眼跳距離比較表明，水平主效應差異顯著，F(xiàn)（1，26）=4.85，P＜0.05；專家組被試的眼跳距離明顯高于新手組被試；水平與信息量的交互作用不顯著，F(xiàn)（1，26）=0.30，P＞0.05。對不同信息量的注視時間比較表明，信息量主效應不顯著，F(xiàn)（1，26）=1.05，P＞ 0.05。這說明，運動水平越高眼跳距離越大。

3.2.5 注視分配

對羽毛球運動員在注視分配方面比較表明（表1），在簡單任務條件下，專家組被試對手臂與球拍的注視程度高于新手組被試，并且專家組被試對有對手的圖片中手臂與球拍的注視最多；在軀干與下肢方面，專家組被試注視低于新手組被試；而在對人與場地方面的對手圖片專家明顯注視更多，說明對于方向的判斷，專家更善于利用對手的站位。

表1 羽毛球運動員注視分配不同注視部位均值一覽表 （％，M±SD）

在復雜任務條件下，專家組被試同樣注視手臂與球拍要多于新手組，而專家對于頭與軀干部位注視最少，在對人與場地注視上，有對手圖片的專家注視最多，顯然，專家在復雜任務條件下更善于利用對手的信息（圖9）。

圖9 羽毛球運動員的注視分配示意圖

3.2.6 注視軌跡

注視軌跡是指各個注視點的連線，通常反映被試的視覺搜索策略（張運亮，2004），以下各圖是新手組被試與專家組被試在不同條件下的注視軌跡，這里只列舉了具有典型代表的新手與專家注視軌跡。

通過圖10和圖11的對比分析可以發(fā)現(xiàn)，在簡單任務與低信息量條件下，專家的注視軌跡比新手注視軌跡要緊湊節(jié)省。

圖10 簡單-低信息量新手注視軌跡示意圖

圖11 簡單-低信息量專家注視軌跡示意圖

4 討論

4.1 羽毛球運動員的行為指標情況

本研究的結(jié)果表明，認知負荷與信息量對不同水平羽毛球運動員動作預判反應時有顯著性的影響。無論專家組被試還是新手組被試，對有對手圖片（高信息量）的預判反應時明顯低于對無對手圖片預判反應時，顯然，專家和新手無論是在簡單任務條件下還是在復雜任務條件下，信息量都起到了減少預判時間的作用；在羽毛球真正比賽場景中，要預判對手的啟動動作，清楚自己的位置也很重要。然而，先前有研究者應用遮蔽法研究羽毛球動作預判時，并沒有考慮到預判者自身位置，而屏蔽掉了這個信息，這也損害了其研究的生態(tài)學效度[8]。對水平與認知負荷兩個因素的分析表明，在簡單任務條件下，專家與新手在反應時上并沒有顯著性的差異，而在復雜任務條件下，專家與新手差異顯著，并且專家的反應時明顯短于新手反應時。正如本研究綜述中所闡述的那樣，專家與新手都習得了一定的羽毛球技、戰(zhàn)術(shù)知識，頭腦中已經(jīng)擁有了一定的知覺模式，因而，在簡單任務預判中，新手顯示了與專家預判趨同的特征，這也從側(cè)面反應了新手利用了和專家一樣的預判策略；但是，在對復雜任務預判中，專家則明顯快于新手的預判反應時，顯然，當認知負荷增加，被試的認知負荷加大時，需要被試提取的羽毛球認知資源大大增加了，而對于擁有更少的羽毛球技、戰(zhàn)術(shù)認知資源的新手來講，影響更大一些；而擁有十幾年訓練經(jīng)驗的專家組被試，此時則顯示出了羽毛球的知識與技能已經(jīng)內(nèi)化為認知專長的優(yōu)勢。

對羽毛球運動員預判準確率的分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論專家還是新手對于簡單任務預判的準確率明顯高于復雜任務預判的準確率。專家的情境預判準確性明顯高于新手。對于新手組被試，在信息量上沒有顯著性差異，而對于專家組被試，專家練習者在高信息量情況下的預判準確率顯著性高于在低信息量情境下的預判，說明信息量這一因素主要影響了專家組運動員，而對于新手組沒有影響。這也提示我們，在對有比較豐富知識與運動經(jīng)驗的專業(yè)運動員進行知覺訓練時，要考慮到對手場上站位的重要性。正如前文所述，本研究也證實了王樹明的研究，羽毛球擊球過程中存在知覺預判現(xiàn)象，并且專家預判準確率更高[4]。對此的解釋，王樹明認為，“由于多年的訓練，優(yōu)秀運動員提高了對專項技能的知覺分化水平，即提高了知覺敏感性，使記憶更加豐富，從而使知覺過程更加適應做出歸類判斷所需要的評價標準，導致其記憶容量增大，以便更多的信息加工”[4]。在筆者看來，不僅如此，從行為指標的分析來看，特別是在不同認知負荷與不同刺激信息量的條件下，專家與新手之間的差異固然有知覺的影子，但更重要的是對場景即時刺激的反應又快又準，只用知覺學習理論是很難完全解釋得通。這些知識與技能如果不能內(nèi)化為認知專長，則很難說提取就提取出來。羽毛球電視解說員可能知覺分化水平更高，但是他們進行動作預判則不見得更優(yōu)秀，原因在于，他們的知覺分化并沒有轉(zhuǎn)化為認知專長，在即時預判中，很難說能夠進行工作記憶的提取與存儲。

本研究的另外一個開創(chuàng)性的研究是，探討了認知負荷、水平與信息量3個因素同時作用于知覺動作技能的知覺預判的情況。3個因素顯然都對其知覺預判的績效有影響。這就提示我們，在對知覺運動技能進行知覺訓練時，要根據(jù)運動水平具體考慮認知負荷與信息量，如對專業(yè)運動員，簡單任務練習可能沒有什么效果，而且在高信息量的條件下，對專家才更有用，那么，對于新手，復雜任務是否難度太大呢?我們可以通過增加他們基本的運動項目的專項知識，進行強化訓練。

4.2 羽毛球運動員眼動指標情況

4.2.1 羽毛球運動員視覺搜索的效率

視覺搜索效率主要體現(xiàn)在被試的注視時間與注視的頻率上。在每一個注視點上停留的時間稱為注視時間。注視時間的長短反映了被試對實驗刺激材料的視覺加工的程度。就一個被試而言，注視時間越長，視覺加工程度越深?！皩τ诓煌辉?，注視時間越長，認知其加工速度越慢，加工效率越低。注視頻率指被試在單位時間內(nèi)的注視次數(shù)，注視頻率在一定程度上可以反映出對所搜索視覺信息的加工速度[5]”。注視頻率越高，則表明單位時間內(nèi)獲得的信息越多，加工速度也越快；相反，信息少，加工速度慢。

本研究對羽毛球運動員注視時間分析表明，專家組被試的注視時間明顯低于新手組被試。復雜任務的注視時間明顯高于簡單任務的注視時間。而在復雜任務條件下，低信息量情況下的注視時間明顯長于高信息量情況下的注視時間。本研究的結(jié)果表明認知負荷、水平和刺激材料的信息量對被試視覺搜索的注視時間均產(chǎn)生了影響，提示我們，要在多個因素與多個角度下思考視覺搜索的效率，如王麗巖等人的研究從刺激材料是動態(tài)還是靜態(tài)，刺激條件是平面還是立體等角度出發(fā)，其實質(zhì)均是信息量一個變量[3]。而筆者認為，對于復雜任務的注視時間高于簡單任務注視時間，表明信息加工的負荷程度對于視覺搜索的影響不可忽視。在復雜任務中，高信息量注視時間短于低信息量注視時間，表明信息量的增加并沒有成為視覺搜索的負擔，相反有利于搜索效率的提高。而在簡單任務中兩者沒有差異，說明隨著認知負荷的增加而增加信息量是有利于視覺搜索效率的。其原因可能與被試的專項知識經(jīng)驗有關(guān)，盡管信息量增加了，但是被試們?nèi)匀磺宄男┦穷A判的關(guān)鍵信息。對運動員的注視頻率比較表明，在簡單任務條件下，新手組與專家組在注視頻率上差異不顯著，而在復雜任務條件下，專家組被試注視頻率顯著性的少于新手組注視頻率。顯然，認知負荷越大，新手組被試搜索的效率越低，這可能因為在復雜任務中，新手組被試的視覺搜索加工與專家組有差異。專家組被試可以將“自下而上”與“自上而下”加工結(jié)合得更好，而新手組被試則沒有這些認知加工的優(yōu)勢。

4.2.2 羽毛球運動員視覺搜索的模式

“視覺搜索模式指被試在視覺搜索時采用的信息搜索方式，包括對刺激材料的注視次數(shù)、眼跳距離以及各個注視點所組成的注視軌跡等”[6]。注視次數(shù)是注視材料的難易程度的一個指標；而眼跳距離則反映了注視廣度，如果一次注視能夠容納很多信息，經(jīng)過信息提取后，轉(zhuǎn)移到下次注視時就要跳過較大的距離。“如果一次注視僅能注視有限的、很少的內(nèi)容，則眼跳距離就會很小”[2]。研究結(jié)果顯示，認知負荷越大，被試注視次數(shù)越多，被試運動水平越高注視次數(shù)越少。復雜任務條件下的眼跳距離明顯大于簡單任務條件下的眼跳距離。專家組被試的眼跳距離明顯大于新手組被試。就本研究而言，專家注視次數(shù)少，眼跳距離大；注視軌跡更趨集中；而新手注視次數(shù)多，眼跳距離小，注視軌跡比較分散。本研究與王麗巖的研究在注視軌跡上專家與新手表現(xiàn)出了相反的趨勢，這可能與本研究采用的刺激材料的不同信息量有關(guān)，在對高信息量圖片注視時，專家能夠充分利用對手位置信息，而新手幾乎很少注視對手位置信息，專家對對手位置信息的加工造成了在注視廣度上要超過新手[3]。由此得知，專家組被試在一次注視時對較多的信息進行了加工，說明專家的注視策略更為集中，表現(xiàn)出精煉的信息搜索能力。在注視軌跡上，專家組被試的注視軌跡比較簡單和集中，新手組被試注視軌跡比較復雜與分散。由此看出，專家組被試比新手組被試采用了更為合理的視覺搜索模式。對視覺信息的利用，明顯受到了尋求策略的影響。本研究發(fā)現(xiàn)，專家組被試的注視軌跡比新手組被試更加集中，這與 Ripoll的研究相一致。他在對拳擊運動員的眼動研究中發(fā)現(xiàn)，“專家注視軌跡比新手趨向于緊湊與集中；出現(xiàn)這種差異可能是由注視行為的不同組織方式而引起的，專家的注視行為是‘綜合型’的，而新手的注視行為是‘分析型’的”[15]。綜合型是把不同的單個信息按照內(nèi)部的邏輯關(guān)系與記憶組化互相結(jié)合起來，而不是對單個信息的單獨分析。本研究的結(jié)果也證實了以往研究中的一致觀點：專家視覺搜索中采用的是高頻率的短時注意，即對更多領(lǐng)域的一種更為廣闊的注視策略。本研究還發(fā)現(xiàn)，刺激材料的信息量對注視策略沒有顯著影響，而認知負荷則是一個關(guān)鍵的因素，這就提醒我們，在進行視覺搜索的注視策略的訓練時，要充分考慮到認知負荷的影響。

4.2.3 羽毛球運動員視覺搜索的分配

“視覺搜索的過程就是通過注視運動情境中的各個部位信息，提取出有價值信息的過程”[6]。進而對這些提取出來的信息進行認知加工，以便做出下一步的選擇。如此，專家組被試能否做出正確預判，觀察到有效的信息區(qū)域也就是有效部位是預判績效的關(guān)鍵。本研究的實驗結(jié)果表明，在簡單任務條件下，專家和新手都把注意力主要注視在手臂與球拍部位信息上，注視的時間達到了總時間的50％以上，但相對來講，專家的注視時間則超過了總注視時間的70％。盡管新手和專家都知道預判的關(guān)鍵信息在于手臂與球拍，但是在實際注視過程中，專家便顯出了更為集中與精煉的趨勢。新手把與專家注視時間上的差異多用在了軀干與下肢部位上。顯然，由于專項知識與經(jīng)驗的欠缺，新手對關(guān)鍵信息的把握還差很多。本研究還發(fā)現(xiàn)，同樣是專家，在對信息量不同的材料注視上，對于高信息量的圖片，專家比新手更多地注意了對手位置信息。在復雜任務中這種表現(xiàn)更為明顯。在對復雜任務預判中，盡管關(guān)鍵信息仍然在手臂與球拍，但是與簡單任務相比較，注視時間占總注視時間已經(jīng)大大減少了。但專家仍然明顯高于新手。新手損失的注視時間更多地分配在軀干與下肢，而專家損失的時間更多分配給了對手位置與場地關(guān)系。通過對本研究結(jié)果的分析，我們可以看出，手臂與球拍是羽毛球練習者預判對手接球方式與線路的重要線索，球拍的信息提供了預測出球方向的主要線索，而持拍手臂信息可能是預測出球力量和球速的主要線索。本研究與Abernethy和Russell所做的研究結(jié)果相一致[9]。而Jackson和Mogan使用空間遮蔽研究法對網(wǎng)球發(fā)球預判的方向進行了研究，得出相似的結(jié)論，即“專家組被試的主要注視部位為持拍臂與球拍”[14]。在高信息量復雜任務預判中，專家除了注視持拍臂與球拍之外，也關(guān)注對手與場地的情況，新手則很少關(guān)注對手的位置，這也說明了專家組被試注視的視野比較寬，范圍比較大，這可能主要是因為專家組被試經(jīng)過多年的專項訓練，對于對手的動作預判從總體運動情境上有整體的把握，而且能夠在具體的關(guān)鍵細節(jié)上提取重要的信息。而新手組被試運動水平較低，相當多的注意放在了軀干與下肢部位。也可能是因為，專家在進行信息加工時，較多的采用了外周視覺，進行整體的平行掃描，而新手則采用了局部的系列掃描。這在一些研究中得到了證實[14]，Tyldesley等人的研究同樣發(fā)現(xiàn)，“專家組被試不僅動作預判績效明顯好于新手組，而且，覺察行為比新手組被試更具有一致性和建設性，注視的部位與時間也不同，搜索的模式是從具體信息到整體信息的把握，而新手組被試則不同，只注意具體的細節(jié)，很少從整體去考慮”。

5 結(jié)論

1.專業(yè)運動員與初學者都善于利用較多的信息來加快動作預判速度，二者在簡單任務中的動作預判準確率優(yōu)于復雜任務中的預判準確性，而信息量主要影響專業(yè)運動員動作預判準確性。

2.專業(yè)運動員注視時間低于初學者，在復雜任務中，二者在高信息量的注視時間少于低信息量的注視時間，且專業(yè)運動員比初學者注視頻率更少。

3.兩組被試復雜任務中注視次數(shù)與眼跳距離多于簡單任務，專業(yè)運動員注視次數(shù)少于初學者，眼跳距離多余初學者，注視軌跡比初學者更為集中。

4.在視覺搜索分配上，專業(yè)運動員與初學者都主要關(guān)注球拍與持拍臂，但是，在復雜任務與高信息量中，專業(yè)運動員比初學者更多關(guān)注場上對手與場地位置關(guān)系。

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