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运动技能学习与视觉表象认知加工的练习效应 窦龙 摘要：视觉空间认知功能是人类智能结构中的重要组成部分，它在航空航天、 机械、建筑设计、测绘技术作业和竞技体育，以及人们的日常生活中都占有极为 重要的地位。空间认知是以视觉空间表象为核心对各种视觉空间信息进行加工、 处理的活动。 运动技能包括书写、跑步、骑车、操纵生产工具等，即是指在学习活动、体 育活动、生产劳动中的各种行为操作。运动技能是人类生活中不可或缺的个方 面，它涉及到人的一些基本生存问题，也同人的高级活动有密切联系。在体育运 动的领域里，运动技能的学习和掌握尤为重要，它是运动员能否取得优异成绩的 关键因素。 学者们经过几十年的研究证明：表象训练对运动员的运动技能学习有着非常 重要的作用。然而，运动员视觉空间能力的高低是否会影响到他们有效地完成袁 象训练? 运动员在接受长期、系统的表象训练后，其视觉表象认知加工能力会不 会产生练习效应? 这些问题还没有得到证实。带着这些问题，本研究初步探索了 运动技能学习与视觉表象认知加工之间的联系，试图为部分体育项目的人才选拔 提供一些心理学的理论支持。 实验分为两部分，第一部分为测量实验，引用的材料是h g o r d o n l 9 8 6 年所编 制的认知分化成套测验( c o g n i t i v el i l e r a l i t yb a t t e r y ，c l b ) 中的独立部分览觉 空间能力测验。第二部分为行为实验，包括心理旋转和运动推断两个分实验，实 验程序都是用e p r i m e 语言编写。实验被试均为国家二缴以上运动员，包括武术、 足球和中场长跑三个专项组。其中中长跑专项组的运动员由于项目自身的技术特 点，并未接受过表象训练。 实验结果： 1 三组运动员在c l b 测量中，总分数和单项分数均没有显著性差异 2 武术专项和足球专项的运动员在心理旋转测试中，无论在反应时还是正确率 上，均没有显著性差异。 3 武术、足球专项的运动员的心理旋转能力都远远高于中长跑专项的运动员。 4 三组运动员在运动推断测试中，无论在反应时还是正确率上，均没有显著性 差异。 关键词：运动技能表象训练表象加工练习效应 p r a c t i c ee f f e c ti nm o t o rs k i l ll e a r n i n ga n d v i s u a li m a g e r yc o g n i t i v ep r o c e s s d o u l o n g a b s t r a c t ：v i s u a l - s p a t i a lc o g n i t i v ei m p a i r m e n t i sa l l i m p o r t a n tc o m p o n e n to f h u m a n i n t e l l i g e n ts t r u c t u r e i tp l a y sv e r yi m p o r t a n tr o l e si nf i e l d so fa e r o s p a c e ，m a c h i n e a n da r c h i t e c t u r ed e s i g n ，m a p p i n g , s p o r t s ，a sw e l la sp e o p l e sd a i l yl i f e s p a t i a lc o g n i t i o n p r o c e s s e sd i f f e r e n tv i s u a li n f o r m a t i o nw i t hv i s u a l s p a t i a li m a g e r ya si t sc e n t e r m o t o rs k i l l s ，s u c ha sw r i t i n g , r u n n i n g , t i d i n g , o p e r a t i n g ，r e f e rt ot h ev a r i o u sb e h a v i o r a l e x e r c i s e si nl e a r n i n g ，s p o r t s ，l a b o r i n g , e t c s i n c ei tr e l a t e st ob o t hb a s i ca n da d v a n c e d a c t i v i t i e so fh u m a nb e i n g s ，m o t o rs k i l li sc r u c i a lt oh u m a nl i v e s l e a r n i n ga n dm a s t e r y o fi ti sv e r yi m p o r t a n ti nt h ef i e l do fs p o r t s , a si ti st h ek e yf a c t o rt h a ti n f l u e n c e st h e p e r f o r m a n c e a l la t h l e t e s ， r e s e a r c h e si nt h ep a s ty e a r sh a v ep r o v e dt h a ti m a g e r yt r a i n i n gi sc r u c i a lt os p o r t s s k i l ll e a r n i n g h o w e v e ri ti ss t i l ln o tc l e a rw h e t h e ro rn o tt h ev i s u a l s p a t i a la b i l i t yo f a t h l e t e s i n f l u e n c e st h ee f f i c i e n tc o m p l e t i o no fi m a g e r yt r a i n i n g ? d op r a c t i c ee f f e c t s e m e r g ea f t e rl o n g t e r mo fs y s t e m a t i ct r a i n i n g ? a l lt h e s eq u e s t i o n sw e r en o ta n s w e r e d ，y e t t h ep r e s e n tr e s e a r c he x p l o r a t i v e l ys t u d i e dt h er e l a t i o nb e t w e e ns p o r t ss k i l ll e a r n i n g a n dv i s u a li m a g e r yc o g n i t i v ep r o c e s s a n dt r i e dt op r o v i d es u p p o r tt op e r s o n n e ls e l e c t i o n i ns o m es p o r t sp r o g r a m sw i t hp s y c h o l o g i c a lt h e o r i e s t h i sr e s e a r c hc o n s i s t so ft w op a r t s t h ef i r s tp a r ti st h et e s tm e a s u r i n g , w h i c h e m p l o y e dt h ev i s u a l s p a t i a la b i l i t yt e s to ft h ec o g n i t i v el i t e r a l i t yb a t t e r yd e v e l o p e db yh g o r d o ni n1 9 8 6 t h es e c o n dp a r te m p l o y e dt w oe x p e r i m e n t s ，m e n t a lr e l a t i o na n d m o t i o n e x t r a p o l a t i o n ，w h i c hw e r ep r o g r a m m e dw i t he - p r i m e a l lt h es u b j e c t sw e r e a t h l e t e so fn a t i o n a l l ys e c o n dc l a s sa n da b o v e ，t h e yw e r es e p a r a t e di n t ot h r e eg r o u p s a c c o r d i n g t ot h e i r p r o f e s s i o n s a m o n g a l lt h e s u b j e c t s ，o n l y a t h l e t e so ft h e m i d d l e d i s t a n c el a c eg r o u pd i dn o tr e c e i v ea n yi m a g e r yt r a i n i n ge v e r t h ep r e s e n tr e s e a r c hs u p p o r t sc o n c l u s i o n sa sf o l l o w s ： 1 i nt h ec l bt e s to ft h et h r e eg r o u p so fa t h l e t e s ，s i g n i f i c a n td i f f e r e n c e sd o e sn o t e x i s tb e t w e e nt h et o t a lg r a d ea n dt h em a r ko fas i n g l et e s t 2 i nm e n t a lr o t a t i o nt e s to ft h et h r e eg r o u p so fa t h l e t e s ，t h er e a c t i o nt i m ea n dt h e c o r r e c tl a t eb e t w e e nt h ew u s h ug r o u pa n dt h ef o o t b a l l g r o u pd o e s n o td i f f e r s i g n i f i c a n t l y 3 a t h l e t e so ft h ew u s h ug r o u pa n dt h ef o o t b a l lg r o u pa r em u c hb e t t e rt h a na t h l e t e s o ft h em i d d l e d i s t a n c er a c eg r o u pi nt h em e n t a lr o t a t i o nt e s t 4 t h e r ei sn os i g n i f i c a n td i f f e r e n c ei nt h et e s to fm o t i o n e x t r a p o l a t i o na m o n ga l l t h et r e eg r o u po fa t h l e t e s k e yw o r d s ：m o t o rs k i l li m a g e r yt r a i n i n gi m a g e r yp r o c e s sp r a c t i c ee f f e c t m 学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，论文中不包含其他个人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得陕西师范大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均 已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：壅蕴日期：! z ：墨 学位论文使用授权声明 本人同意研究生在校攻读学位期问论文工作的知识产权单位属陕西师范大 学。本人保证毕业离校后，发表本论文或使用本论文成果时署名单位仍为陕西 师范大学。学校有权保留学位论文并向国家主管部门或其它指定机构送交论文 的电子版和纸质版；有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论文进 入学校图书馆、院系资料室被查阅；有权将学位论文的内容编入有关数据库进 行检索；有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。 作者签名：盈蕴日期：! z ：星 前言 运动技能是人类生活中不可或缺的一个方面，它涉及到人的一些基本生存问 题，也同人的高级活动有关。试想，如果没有获得运动的技巧，或者是丧失了运 动的能力，将会发生什么? 坐在餐桌前，你不能用筷子或刀叉吃饭；坐在办公桌 前，你不会用笔写字，不会操作电脑：在运动场上，你永远是个观众。当然，没 有人会处于如此尴尬的境地，人从小就在父母、老师的教导下，不断练习各种生 活中必须的运动技能，从走路、穿衣到刷牙，从跑步、弹琴到骑车，无所不包。 在体育运动的领域里，运动技能的学习和掌握尤为重要。试想，1 0 年前，一 个小女孩可能穿上冰鞋就会摔跟头，而1 0 年后，她在冰上的优美舞姿和高难度动 作足以使她获得世界冠军，让观众看得眼花缭乱，拍手叫好。把一个根本不会滑 冰的女孩培养成一个花样滑冰的世界冠军，运动技能的学习起着决定性的作用。 视觉空间认知功能是人类智能结构中的重要组成部分，它在航空航天、机械、 建筑设计、测绘技术作业和竞技体育中，以及在人们的日常生活中都占有极为重 要的地位。空间认知活动是围绕着视觉空间表象为核心对各种视觉空间信息加工、 处理的过程。与感知觉加工不同，视觉表象认知加工涉及了视觉再认、空间定位 与定向、轨迹追踪以及表象转换等高级的空问认知加工过程。这种高级的认知加 工过程与大脑的特异性功能相关，不仅有控制性加工，而且还依赖于自动加工。 自动加工过程又分为两种过程：一种制约于遗传的自动过程，没有个体差异；另 一种制约于学习和实践，随着学习和实践而不断提高的加工过程是熟练技能的重 要基础。 经过国内外学者们几十年的研究发现，表象训练对运动员提高运动技能起到 非常重要的作用，许多技术动作复杂的运动技能都是采用表象训练的方式得以让 运动员更好的掌握。那么运动员是否应具备较高的视觉表象认知加工能力才能更 有效地完成表象训练? 运动员的视觉表象认知加工能力在经过长期的、系统的表 象训练后，是否出现了练习效应? 而视觉表象认知加工过程中有制约与遗传的自 动加工过程，这种加工能力几乎不受学习和实践的影响，某些体育项目对运动员 的这种制约与遗传的加工能力要求相对较高，在选拔“苗子”的时候，我们是否 可以考虑把相关的测试加入选拔程序里，以便提高成材率。 本研究对运动技能学习和视觉表象认知加工之间的联系作了一些初步的探 索，以期能够为部分体育项目的人才选拔提供一些理论支持。 第一部分研究综述 一、运动技能概述 运动技能( m o t o rs k i l l ) 也叫动作技能，包括书写、跑步、体操、骑车、操纵 生产工具等，即是指在学习活动、体育活动、生产劳动中的各种行为操作。运动 技能主要是借助于神经系统和骨骼肌肉系统实现的。运动技能的学习分为动作的 认知阶段、联系阶段和完善阶段i ”。 ( 一) 运动技能实质的基本观点 1 运动技能是个体在运动活动中形成的一种主体性动作经验 运动技能区别于个体的本能性反射性活动，它是个体在运动活动过程中形成 的运动动作经验，这种动作经验是学习得来的，它的形成与发展离不开个体先天 的运动能力倾向，但它不等同于个体的运动能力倾向。它是个体以一定的运动能 力倾向为前提和基础，通过有意识、有目的的学习与实践活动，逐渐形成和发展 起来的一种活动方式。这种活动是主体从满足一定需要和实现一定的目标出发， 采取一系列动作，作用于活动对象，使对象发生合乎标准的变化过程。“活动不是 反应，也不是反应的总和，而是具有自己的结构、自己的内部转变和转化、自己 的发展的系统。活动的对象表现为两重性：第一性表现为对象的独立存在，它使 主体活动服从于它并加以改造；第二性表现为对象是通过主体的活动而实现的， 否则就不可能实现。”( 列昂节夫，1 9 8 3 ) 运动技能作为一种活动方式不仅仅表现 为外显的运动动作，而且还同时具有内在的心理过程与机制，这种内在的过程和 机制是调节外显活动动作的心理基础。 2 运动技能是一种具有动作规范要求的运动活动方式 运动技能作为一种活动方式，它又不等同于一般的随意性活动，因为运动技 能具有对个体运动活动起稳定调节作用的心理结构，而一般的随意性动作只是个 体的一种随机性的反应活动，这种随机性的反应活动没有固定的动力定型，因为 对活动不能进行有规律的调节，不能成其为运动技能。只有合乎法则的活动方式， 才能成为运动技能。所谓合乎法则的活动方式，是指活动动作的构成要素及其执 行顺序，应体现活动本身的客观法则要求，而不是随意的。只有合乎动作规范要 求的活动方式，才能对活动本是具有广泛的自我调节功能。 3 运动技能是对个体运动活动起稳定调节作用的心理结构，具有等级控制性 运动活动与认知活动是不同的，它具有等级控制性。一种外显的活动不仅受 到人的高级中枢的调节，同时也受到大脑皮层低级部位的控制，这种活动的等级 2 控制方式，要求我们在研究活动的控制与调节时，不应该简单地把所有活动归结 为单一中枢机制控制的作用。 运动活动的等级控制已由生理心理学的研究所证明。生理心理学的研究表明， 产生随意动作的主要神经结构及其相关部分根据其功能可以划分为“3 级水平”中 枢神经机制：高水平负责活动策略做什么，中级水平负责运动技巧或怎样做，而 初级水平则控制具体活动的执行。训练和练习的作用可以在某种层次或所有层次 上发挥作用。动作学习的机制将部分依赖于这些结构( b r o o k s ，1 9 8 6 ) 。 在最低层次，动作伺服系统控制肌肉协同收缩，使人体的关节做出相应的运 动。这一过程有两个反馈环路：一个是通过脊髓反馈，另一个更高层次的反馈是 通过人的大脑皮层进行，后者把同时性肌肉输出信息与内外感自动进行调整以适 应所出现的变化。后一种动作学习机制的调节速度很快，其特定的机制在于人体 的后橄榄体与大脑皮层之间存在着一种交互作用。让输出的信息与实际输出的信 息加以比较，然后将结果传到大脑皮层了，如果出现不匹配的结果，个体会进行 特定的编码活动，一对将要进行的运动活动进行调整。 人的后脑完成中级水平的动作控制。在该水平上，运动机能的学习有两个不 同阶段：其一是反应探索阶段，个体不知道什么是正确反应，例如，是用左手或 右手进行反应，这种不确定性的特征是反应时较长。其二是定向反应阶段：当个 体发现运动方向后，就开始提高反应速度，其动作反应形式也开始变化。由开始 时缓慢且有点不规则的动作转向迅速而定型的动作，个体在反应模式转变的初期， 其动作幅度很大，随后则建立动作的精确定位控制机制。这是一种典型的动作程 序化过程。这种动作学习涉及皮层与大脑两个前区的交互作用，即前运动区( p m a ) 和辅助运动区( s m a ) 的交互作用。建立一个能把实际输出动作与想要输出动作 相匹配的对照系统，p m a 和s m a 均与脑回带肢体运动部分相联系，它调节个体 的动作需要和要求，当有机体决定需要完成什么动作时，它就把这种要求与个体 的实际作业相匹配。 皮层和肢体系统的交互作用代表了高层次的控制，即有机体要什么，想什么， s m a 和p m a 设计动作的计划和预期。研究表明，p m a 是负责调节动作长时记忆 的( b r o o k s ，1 9 8 8 ) ，皮层区域在动作学习过程中受肢体系统的调节，它能帮助个 体提取与外界刺激和作出动作反应相关的短时与长时记忆内容。 动作学习的一个显著特征是技能一旦掌握，则能保持很长时间。如骑车或游 泳可以在多年不训练条件下保持不忘。在技能学习中常有一系列不同的神经机制， 一些作为技能的认知因素，而另一些则控制更初级水平的神经机能，形成知觉动 作练习和选择有效的动作形式1 2 j 。 ( 二) 运动技能分类体系 1 辛普森动作技能分类体系 辛普森( s i m p s o n ，1 9 7 1 ) 的动作技能分类体系从目标行动形式入手对心理运 动作业进行分类，共分以下七个方面：知觉：是从事一种动作最实质性的第一 步，它是通过感觉器官观察客体，了解其性质或关系的过程。它是动作活动的必 要条件，而不是充分条件；定式：是为某种特定的行动经验而做出的预备性调 整或准备状态，包括心理定式、生理定式和情绪定式：指导下的反应：形成技 能的第一步。它是个体在教练指导下或根据自我评价表现出的外显的行为动作， 它有两个亚类：模仿和失误；机制：己成为习惯反应，在该层次上，学习者对 从事某一种行动已有一定的信息和熟练的程度，并且能作出适当反应；复杂的 外显反应：包括消除动作不确定性和自动化操作两个亚类。在该层次上，个体技 能已稳定并且自动化；适应：改变动作活动以符合新的问题情景的要求；创 造性：根据在动作技能领域中形成的理解力、能力和技能，创造性的动作行为或 操作方式。 2 哈罗动作技能分类系统( h a r o w st a x o n o m yo fm o t o rs k i l l ) 哈罗( h a r o w ，1 9 6 9 ) 提出的有关动作技能的分类系统。其目的是提供一种对 动作技能领域各种成分进行观察、解释和归类的途径。该分类系统根据人类动作 发展的阶段性及各阶段的特点，将人类动作技能分为6 个层次，它们分别是： 反射动作，又可分为分节反射、节省反射和节上反射三个亚层次；基础动作， 又可分为位移动作、外位移动作和操作移动动作三个亚层次；知觉能力，又可 分为知觉辨认、视觉辨认和听觉辨认三个亚层次；体能，又可分为耐力、力量、 韧性、敏捷性四个亚层次i 技巧动作，又可分为简单适应型技能、复合适应型 技能和复杂适应性技能三个亚层次；有意沟通，又可分为表现动作解释和解释 动作两个亚层次。此分类系统广泛应用于确定动作技能教学目标 2 1 。 ( 三) 影响运动技能形成的因素 运动技能的形成是个体以一定的生理与心理机制能力为前提条件，通过运动 学而形成的。这种活动的生理与心理前提条件也叫运动素质( a p t i t u d e ) ，是一种潜 在的能力倾向。它决定着个体技能形成的质量与速度。目前，研究运动素质对运 动技能形成的影响主要有以下方面： 1 身体素质 从活动的控制过程来看，个体要完成一定的运动任务，必须首先借助于肢体 的运动。因此，个体的身体素质构成运动素质是操作性向的一项重要内容。许多 研究发现，个体的身体素质与运动技能之间存在着相关性。例如，戈尔瓦洛斯 4 ( g o l v a l o s ，1 9 5 9 ) 发现，学习跑、跳、投技能的学生其成绩与肌肉力量之间存在 着显著的相关性。又如，霍普金斯( h o p k i n s ，1 9 7 7 ) 发现，篮球技能与个体纵跳 等素质有显著性相关。弗莱希曼( f l e i s h m a n ，1 9 6 4 ) 提出，影响熟练运动能力的 主要身体素质包括最大的柔韧性、动力性的柔韧性、爆发力、等动收缩肌力、等 张收缩肌力、躯干肌力、全身协调性、平衡能力和耐力。 2 凸理运动能力 个体在完成运动任务的过程中，要对肢体进行一系列的控制，完成一系列的 反应活动。因而，运动性向的另一项重要内容是心理运动能力( p s y c h o m o t o r a b i l i t y ) 。它决定着个体运动反应的速度和准确性。 弗莱希曼( f l e i s h m a n ，1 9 8 4 ) 人为，影响运动技能的主要心理运动能力 包括：操作准确度；四肢协调性；定向反应( 对不同的刺激作出快速而又 准确的反应的能力) ；反应时间( 即各种启动反应能力) ；手臂动作速度； 控制速度的能力；手臂灵活性；手指灵活性；手臂的稳定性；瞄准能力。 许多研究者提出了运动素质和运动作业之间的联系( d u n n e t t e ，1 9 7 6 ；f l e i s h m a n q u a i n t a n c e ，) 和心理一运动能力的分类体系( f l e i s h m a n q u a i n t a n c e ，1 9 8 4 ) 。 3 信息加工能力 个体完成运动人物的质量与速度也取决于个体对操作活动过程中信息的加工 速度与质量。因而，个体的信息加工能力也是制约运动技能形成的一个重要因素。 影响运动技能学习的信息加工能力的因素主要包括两个方面：第一，加工容量， 它指在某个时刻个体能力处理的信息量，即工作记忆容量。工作记忆是认知作业 的一种基本特征，有研究表明，工作记忆容量限制着人们学习多少和学习速度 ( a n d e r s o n & j e f f r i e s ，1 9 8 5 ；b a d d e l e y ，1 9 8 6 ) 。研究同时也发现个体工作记忆容量 的差别，造成了个体学习成绩的差异。第二，加工速度。加工速度涉及：编码 速度即信息搜寻和传递到工作记忆的速度；检索速度即信息从长时记忆转入工 作记忆的速度；反应时速度即执行动作反应的速度。 4 与运动活动相关的智能 个体在运动活动中要对运动环境条件与反应作出一系列的判断与选择。于是， 与运动员活动相关的个体智力发展水平也影响到运动技能的形成。许多学者运用 运动智商的概念( m o t o r i n t e l l i g e n c e q u o t i e n t ，m q ) 来说明个体直接的联系，即学 习者智力测验分数越高，则其运动技能的学习速度与效率也越高( 邱卓英，1 9 9 5 ) 1 2 】。 ( 四) 运动技能学习的理论 上世纪初，学者们最先用行为主义理论解释运动技能的学习过程，出现了联 5 结学说、行为强化学说。至上世纪5 0 到6 0 年代，由于信息加工心理学理论的建 立，运动技能学习的理论基础也相应地发生了变化。8 0 至9 0 年代，认知心理学的 发展，为运动技能的研究提供了新的理论。 1 信息加工理论 1 1 亚当斯闭环理论 亚当斯( a d a m s ，1 9 8 7 ) 的闭环理论( c l o s e d 1 0 0 pt h e o r y ) 提出有必要区分两 种记忆痕迹，一种是动作痕迹，另一种是知觉痕迹。记忆痕迹是由动作反应反馈 刺激而形成的。在技能形成的初级阶段，有关于动作效果的反馈是非常重要的， 它为学习者提供一种行为参照，这个阶段可以称为言语运动阶段。而在技能学习 的高级阶段，学习者将反馈结果与知觉痕迹进行对比，从而不断进行校正，纠正 错误主要依赖外周而不是中枢反馈机制进行。 1 2 金泰尔运动技能掌握模式 金泰尔( g e n t i l e ) 的运动技能掌握模式( m o d e lo f m o t o rs k i l la c q u i s i t i o n ) 综合 神经生理学和实验心理学的研究成果，并运用行为概念，将技能区分为开放性和 闭锁性两种，教师在教学中应采取相应的方法。技能发展可以分为两个阶段：第 一阶段，建立对动作的认识；第二阶段，固定和分化。在第一阶段要完成的是建 立运动模式目标，第二阶段则根据技能性质的不同而有差异。闭锁性运动技能是 一种固定动作过程，目的是使动作稳定和完善。对于开放性技能而言，必须学习 不同的动作模式，以应付变化着的环境的需要。 1 3 克拉蒂三水平理论 克拉蒂( c t a t t y ，1 9 6 6 ) 三水平理论( c r a t t y st h r e el e v e lt h e o r y ) 将影响运动技 能学习的因素划分为三个不同水平。第一水平是人类作业的一般因素，包括期望 水平，任务坚持性和分析任务机制的能力；第二水平是与成功完成动作有联系的 能力特质，如躯干力量、劈手速度和柔韧性等；第三水平是与特定任务相关的一 些因素。 2 认知理论 早期的认知理论与信息加工理论有十分密切的联系。上世纪年代以来，由 于对于操作活动认知过程研究的深入和对运动技能教育与训练手段方法的改进， 在运动技能学习领域开始引入一些新近提出的认知理论，对操作活动进行深入考 察与分析。 2 1 图式理论 由施密特( s c l u n i d t ，1 9 7 5 ) 提出的图式理论( t h e o r yo fs c h e m a ) 认为，个体 进行有目的的活动之后，即对四个方面的信息进行加工和储存，在此基础上形成 6 一种动作图式。这四个方面的信息是：( 1 ) 开始动作的条件( 有机体和环境状况) ， 用于活动准备；( 2 ) 在执行特定动作时必须运用的动作要求知识；( 3 ) 由于反应 而产生的感觉信息；( 4 ) 从内、外反馈得到的反应结果。图式理论对回忆图式与 再认图式作了区分。回忆图式是基于早先动作结果和反应要求之间的联系而产生 的，它使运动者能够确定成功地完成一个动作需要做什么；而实际操作结果与感 受到的信息结果之间的联系构成再认图式。 2 2 产生式系统理论( a c t 模式) 产生式系统理论认为，个体动作技能的认知表征是由条件行为对构成的产生 式的集合，它们负责在特定条件下产生适当的行为。a c r 模式把人类的知识分成 两类：其一是陈述性知识，它是用命题或心理表象的形式进行表征的；其二是程 序性知识，它是用条件行动来进行表征的。对于一个特定的人而言，不同的知识 同时存在着这样两种不同的表征形式。程序性知识是控制技能性作业的。技能形 成的过程是由陈述性知识控制转换为程序性知识控制的转换过程。a c t 模式和实 验提供了证实陈述性知识和程序性知识之间存在着显著差别的证据。关于程序性 知识对于运动技能重要性的研究，显示出程序性知识在控制专家作业中的重要作 用。在高技能水平阶段，个体更大程度上依赖于程序性知识的事实，表明了通过 心理练习、观察学习和基于陈述性知识的活动，对于提高熟练技能作业的水平的 作用是有限的。 2 3 中枢网络模型 中枢网络模型强调了人类心理表征的平行加工性质。它以大脑中密集的相互 作用的细胞为基础而构建起来。该模型强调了一些对运动技能学习非常重要的关 键问题，特别是关于动作结果的反馈、错误的检测和更正。此模型中有关表征的 核心概念认为，知识是由整个网络系统中加工单元之间加权的联系所构成的 ( a n d e r s o n ，1 9 7 7 ：r u m e l h a r t m c c l a n d ，1 9 8 6 ) 。中枢网络模型可以用于解释 动作技能学习中的一系列问题。例如，学习过成中信息的反馈、动作误差的监控 和纠错等问题。 2 4 事例理论 洛根( l o g e n ，1 9 8 8 ) 提出的事例理论( i n s t a n c et h e o r y ) 认为，构成某种动作 技能基础的训练经验的表征，对动作技能学习具有十分重要的意义。该理论强调 个体积累事件记忆对动作技能形成与自动化的重要作用。动作从要求注意开始， 随后进行有效的作业练习，最后流畅实施和自动执行基于规则的作业到基于记忆 的作业的转化过程。技能获得的最初阶段依赖于形成和精确地执行规则。该理论 的德两个前提假设是：( 1 ) 执行规则和从记忆中检索事例的加工是平行的独立地 7 进行的；( 2 ) 作业依据晟先完成的加工而进行。事例理论强调了练习经验对于个 体形成动作技能的重要作用，这一点是可取的，但它未能强指出经验在长时记忆 中的组织以及经验与动作操作之问的有机联系1 2 】。 ( 五) 运动技能学习中的部分认知问题 1 视觉 首先，从人的分析器角度来看，视知觉对球类运动员具有重要意义。球、对 方队员、同伴队员始终都在不停地运动，要准确地观察这些空间、方位和距离上 迅速变化的各种关系，才有可能建立正确的行动方向。有研究报告，优秀篮球运 动员的闪光临界融合频率( f l i c k e r f u s i o nf r e q u e n c y ) 值高于一般运动员和普通人。 这一值的高低反映了视觉对光刺激在时间变化上的分辨能力，该值越高，表明时 间的视觉敏度越高( 张力为、任未多、毛志雄、李铂，1 9 9 2 ) 。还有研究报告，优 秀足球运动员的深度视觉判断能力高于一般足球运动员。深度知觉( d e p t h p e r c e p t i o n ) 的作用是估计客体间的深度距离及其变化情况。如果一个足球前卫欲 将球传给3 0 米开外本队的一个前锋队员，他首先必须对该前锋队员和防守他的对 方后卫队员处于一种什么位置关系做出准确的判断( 平行还是超出0 5 米或1 米? ) ，然后才能决定这球是否应该传并选择最佳的落点位置。决策的依据之一就 是深度知觉( 张力为、任未多、毛志雄、李铂，1 9 9 2 ) 。 广阔的视野对于大场地的集体球类项目是十分重要的。视野是指当头部不动， 眼睛注视正前方某一点时所能知觉到的空间范围。有专门的视野计可测量单眼或 双眼的视野，以“度”为单位。实验表明，不同项目运动员瞬间知觉客体的数量不同， 足球运动员为3 5 个，体操运动员为2 9 个，田径运动员为2 7 个( 张力为、任未 多、毛志雄、李铂，1 9 9 2 ) 。 2 空间知觉 空间知觉( s p a c ep e r c e p t i o n ) 是反映物体空间特性的知觉，包括形状知觉、大 小知觉、距离知觉、立体知觉、方位知觉等。我们看到一个篮球，就可以知道它 是圆的，比足球、排球、手球都大，还可以知道它距离我们有多远，是一个球体， 在我们的什么方向。可以设想，运动场上的所有活动，随时都需要在空间知觉的 帮助下进行。如射门、投篮、击球、扣球、传球、抢断球、突破过人等。在完成 这些动作前，运动员必须首先判断出球、对方队员、队友和自己的空间特征情况 和彼此的关系。排球比赛中的多数进攻战术都是旨在网上空间错开对方拦网队员 的防守。跳高、跳远和跨栏运动员为了在助跑和栏间跑的最后一步准确地踏在预 定的位置上，在整个跑动的过程中，始终要通过空间知觉来控制自己的步幅。在 一些投掷项目中，运动员要在告诉旋转后将器械按照一定的方向和角度投出去， 8 必须在旋转过程保持清晰和准确的空间知觉。在体操项目中，有一些动作要求运 动员暂时离开器械，再迅速抓器械( 如高低杠) ，没有准确的空间知觉就无法完成 这种高难度的动作。当然，准确的距离知觉还是拳击、击剑等项目的运动员不可 缺少的能力j 。 ( 六) 表象训练与运动技能学习 1 表象训练的概念 美国心理学家休因( r m s u i n e ) 教授在想象现在的理论和应用一书 中首先提出“表象训练一词，是指利用所有的感觉对经验进行重现或再造的过程， 即利用有关运动的所有适宜的感觉：视觉、听觉、触觉、嗅觉、动觉、味觉等以 及和运动经验有关的情绪或心境状态，在脑中进行演练，如重现过去的运动经验， 创造新的运动形象或运动情境。简言之，即有意识地积极地利用自己头脑中已经 形成的运动表现进行回顾、重复、修正、发展和创造自己的动作i ”。 在国外的运动心理学中，表象训练基本上已成了心理训练的代名词，大量的 研究和教材中，心理训练与表象训练经常被交替使用。 在国内运动心理学晃，大多数人认为表象训练是心理训练的一种方法。表象 训练是在暗示语执导下，在头脑中反复想象某种动作或运动情境，从而提高运动 技能和情绪控制能力的方法1 1 】。表象训练是教练员、运动员和体育心理学工作者运 用最为普遍的在一种心理技能训练方法，被视为心理机能训练的核心环节。在表 象训练的理论与实践中，表象训练也被称为“视觉化”训练、意象演练或想象训练等。 在运动技能学习中，不同时期会呈现不同的表象形式。在初学动作时，学习 者主要是用视觉表象模仿在头脑中形成的动作图像。经过多次重复再现这一表象， 大脑中的图像逐渐完整，这时主要运用动觉表象，动觉表象越清楚完整，动作便 越准确。实际上，运动技能的提高能促进精细而清晰的运动表象形成，而这种运 动表象的形成又会促进技术的进一步提高，二者是相互作用的i ”。 2 表象训练的理论解释 2 1 心理神经肌肉理论 心理神经肌肉理论认为，表现会引起潜意识的神经肌肉模式，这种模式和真 实活动时的神经肌肉模式相同。尽管想象的事件不会导致肌肉系统的外显活动， 大脑会把下意识输出的指令输送到肌肉。某种意义上说，神经肌肉系统因此就有 了机会“进行”某种活动模式，尽管它并没有真正地移动一块肌肉。朱迪和哈里斯 ( j o w d y h a r r i s ，1 9 9 0 ) 报告的研究认为：不管运动的是哪种类型的表象( 动觉 的或视觉的) ，肌肉中不断升高的电活动都和表象法有一定关系。表象可以辅助大 脑发展运动图式，实施某种特定的运动模式。对于表象为什么可以促进运动行为 9 和技能学习这一问题，心理神经肌肉理论可能是最似是而非的解释。 2 2 符号学习理论 符号学习理论和心理神经肌肉理论有所不同，关键的一点是它认为肌肉系统 的潜意识电活动不是必须要出现的。表象之所以会起作用是因为个体提前对他的 行为进行了精确的计划。运动结果、任务目标和解决方案在需要有生理反应之前 就被认知系统考虑过了。棒球运动中的短停为解释这一理论提供了一个很好的例 子。每次击球手投出球前，游击手都会在大脑认知系统中把可能出现的各种情况 都考虑一遍，以及在每种情况下的正确对策。如果第八局时有一个出局、每一垒 都有了跑垒的队员、双方分数僵持不下，在这种情况下，游击手的表现就全靠他 碰上的是什么球了。如果游击手再投每一个球之前都在内心对各种刺激和可能的 对策进行演练，他判断形势的正确性就可以大大提高。 2 3 注意和唤醒定势论 注意和唤醒定势论是把符号学习理论和认知方面赫赫心理神经肌肉理论的生 理方面结合在一起。表象可以在两方面起到提高行为质量的作用。从生理的角度， 表象法可以帮助运动员有选择地进行要完成的任务。如果运动员注意的是与任务 有关的表象，那么他就不太容易受无关刺激的干扰。 总的来说，最好的理论可能是采取折衷主义，把三种理论的要素都包括进来， 任何倾向于某一种理论而摒弃其它理论的做法都不可取叽 3 表象训练在运动技能形成中的作用 在国外，费尔茨和兰德斯( 1 9 8 3 ) 采用一定量化的文献分析法，用效果来描 述同类的多项研究中实验组与控制组差异的大小，一次分析研究表象训练对运动 及能的影响。他们通过对6 0 项表象训练研究进行元分析，得出平均效果两为0 4 8 ， 即不到半个标准差单位。由此，他们得出结论；表现训练对运动技能的影响比根 本不进行表象练习稍强些1 6 1 。h a r r i s e d v 和r o b i n s o n w j ( 1 9 8 6 ) 认为表象在运动 技能中的作用有：( 1 ) 帮助建立技能的模式或框架；( 2 ) 在开始时使用慢动作演 练来发展动作概念的顺序和要素；( 3 ) 通过表象不断提高运动技能；( 4 ) 使运动 技能达到稳定的水平1 7 1 。c a l l e r y 和m o r r i s e ( 1 9 9 3 ) 检验了表象训练在提高橄榄球 技术方面的功效【8 】。c o p p e r 和m o r a n ( 1 9 9 4 ) 论证了表象训练能力提高运动技能1 9 】。 m c k e n z i e a d 和h o w e b l ( 1 9 9 7 ) 研究证明，表象训练对运动技能学习的各个阶 段都起到促进作用1 1 0 l 。c a r o l y n 和p a t r i c i a ( 1 9 9 7 ) 在对水平较高女子篮球运动员的 研究中，对比了只有身体练习和身体表象综合练习，两组被试的结果表明，身体 表象综合练习组的罚球准确率提高了1 0 1 8 i “j 。 在国内，经过学者们几十年的探索和研究，表象训练对运动技能提高的作用 1 0 效果已逐步得到确认。表象i l l l 练作为一中有效的心理训练手段正在不断地推广和 应用。目前，对表象训练的研究更多情况是围绕运动技能的学习来进行的，表象 训练通常应用于运动技术比较复杂的项目训练，如足球、篮球、排球、健美操、 武术、射击、游泳和撑杆跳等运动项目。王振亚( 2 0 0 4 ) 认为在篮球训练中表象 训练法有利于被训练者投篮技术的提高，对急停跳投技术效果有促进作用【1 2 1 。朱 国栋( 2 0 0 4 ) 通过对健美操中表象训练的研究，认为表象训练对健美操学习效果 的促进作用是显著的，特别对成套健美操动作的准确性和熟练性方面促进作用较 大【1 3 l 。李宏( 1 9 9 4 ) 通过在排球教学中运用表象i jr i 练实验研究表明，运用表象训 练法比常规教学更符合动作形成规律，有助于学生对动作技能的掌握1 1 4 】。刘大明、 王玉梅( 2 0 0 3 ) 认为表象训练法能帮助射手准确地理解和掌握射击技能，建立正 确的条件反射，有利于射手射击技术和心理素质的同步提高旧。张陵芝( 2 0 0 1 ) 在蛙泳技术教学实验研究表明，表象训练法有利于学生较快地形成正确的技术概 念，使学生加深对动作的理解1 1 6 j 。陈根福( 2 0 0 1 ) 研究认为，武术套路教学中， 有意识、有目的地运用表象训练与常规训练组合的教学方法，不仅能改进和提高 武术套路技术动作，而且能加快对武术套路动作的熟练掌握【1 ”。 从以上诸多研究中，可以看出表象训练在运动技能的形成中主要有以下一些 作用嘲： ( 1 ) 建立正确技术动作表象和形成完整的动作概念 在运动技能学习的初始阶段，教练、教师通过示范、图片、电影、录像等直 观的教学方法演示技术动作，使学习者了解所学动作技术的形象，建立清晰、正 确的动作表象，这是形成运动技能的主要前提。建立正确、清晰的动作表象，必 须有足够的刺激量和刺激时间，表象训练则较好地强化了这样的刺激，使刚建立 动作表象在大脑中反复描述，使正确的技术动作得到强化，形成和完善技术动作 的肌肉运动表象。 ( 2 ) 表象训练有助于建立和巩固正确的动力定型 在初步建立正确的运动表