青少年男子羽毛球運動員接發球預判與眼動特征的相關性分析

王 丹

青少年男子羽毛球運動員接發球預判與眼動特征的相關性分析

王 丹

研究以羽毛球項目中運動員接發球預判與眼動特征的相關性為研究對象，運用眼動儀對專業組、一般組和新手組各10名男青少年運動員進行準確率和眼動特征的實驗研究。實驗得出：（1）判斷準確率上，專業組判斷準確率均值高于其他2組，新手組判斷準確率均值最低。專業組和新手組呈非常顯著性差異，新手組與一般組具有顯著性差異，一般組與新手組差異性不顯著。（2）專業組注視手臂的時間最長，一般組和新手組注視時間最長的部位為體外。（3）3組被試在判斷準確率與注視部位相關性呈正相關，前3位集中在注視追球、注視手臂和注視球拍，且注視部位越是集中在手臂、球拍和追球3個部位，其判斷準確率就會越高。

羽毛球運動員；判斷準確率；眼動特征

羽毛球運動是一項技戰術復雜多變、動作精細準確、隔網攻守對抗激烈的競技運動項目[1]。羽毛球運動員要想準確的預測來球的軌跡和落點，要在正確的時間注視到關鍵的部位，并迅速做出準確的判斷非常關鍵。同時，球類運動最重要的信息是球體將要飛來時的位置和速率，這些信息來自運動員視網膜的中央凹附近[2]。羽毛球在發球時，球的飛行時間只有幾百毫秒，要在短時間內用恰當的策略來擊球，其依據的信息來源于運動員及時有效的視覺搜索，球飛起后的視覺線索也可幫助選手精確估計球的速度和可能的落點。因此，研究羽毛球運動員的接發球技術對于認知運動決策是非常重要的。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

研究選取天津市青少年羽毛球隊男運動員6人和天津體育學院4人作為專業組，被試平均年齡19周歲，其羽毛球水平達到國家一級和國家二級；選取天津體育學院羽毛球專選本科生10人作為一般組被試，平均年齡20周歲，其羽毛球水平未達到國家二級水平，但有2年以上的系統訓練；選取天津體育學院本科生10人作為新手組被試，平均年齡18周歲，新手組被試未接受羽毛球系統訓練、無任何等級的愛好者。在選取樣本過程中，對3組30名運動員進行時視力測試，所有被試者被試視力均在1.0 以上，無散光等視力缺陷。

1.2 研究方案

眼動研究一般采用“專業、新手”對比的研究范式。[3]本研究實驗為了更好的發現不同訓練者眼動特征的變化，基于對羽毛球綜合技能水平采用“專業、一般、新手”的研究范式，以右手持拍為例，運用2（發球姿勢：正手和反手）×3（發球種類：后場高遠球、后場平高球和網前小球）×3（視頻類型：A類型、B類型和C類型）的綜合實驗設計。通過天津體育學院運動心理學實驗室購置的加拿大SR—Research公司生產的Eye-linkⅡ型高速眼動追蹤儀記錄采集受試者眼動數據。

1.3 數據分析

采用Microsoft Excel和SPSS 11.5 for Windows軟件包對數據進行分析，運用均值和F檢驗的統計方法對比3組被試觀看錄像時的判斷準確率及組間差異性；通過均值比較3組被試在觀看不同類型的刺激材料時的差異及在不同發球類型上的差異；采用相關性分析比較3組被試觀看不同錄像時判斷準確率與各注視部位注視時間的相關性。通過記錄和分析不同青少年運動員參與羽毛球運動注視的眼動特點，探索他們運動員的視覺搜索策略和模式[4]。

2 結果與分析

2.1 反應時和判斷準確率的差異性對比分析

2.1.1 反應時和判斷準確率上的組間差異性比較 實驗過程中，3組被試在觀看錄像材料時，每1名被試者觀看到的錄像刺激材料中片段數都為75個，即做出的反應時和準確率的判斷都分別是75個數據，3組被試總數分別為750個數據，即N=2250個數據。由表1可知，專業組的平均反應時為1641.01ms，一般組的平均反應時為1673.03ms，新手組的平均反應時為1563.65ms；專業組判斷準確率為85%，一般組判斷準確率為77%，新手組判斷準確率為73%。

根據3組實驗對象得到的反應時間和準確率分析，得出專業組被測對象反應時間和準確率的標準差都小于新手組，說明專業組被測對象之間在反應時間和準確率的指標上的變異性都小于新手組。根據概念變異數越高，表明分數間的差別大，變異數越低，表明分數間越近似，標準差就是變異數的一種[5]。由此說明，專業組眼部在接收外來刺激并做出判斷準確率是極高的，且反應用時是最短的，與一般組和新手組明顯差異。原因在于專業組無論在練習次數、時間以及經驗上都遠高于其他兩組，因此對每個球的處理都有一定的經驗，故而準確率最高，反應時間最短。

表1 3組被試者在觀看實驗刺激材料時對片斷的反應時與準確率的F檢驗

表2 3組被試觀看實驗刺激材料時反應時和判斷準確率F檢驗的P值對比

表2得出，反應時中專業組與一般組的p值0.09，即專業組與一般組無差異性；判斷準確率上專業組與一般組p值為0.01，p<0.05，即專業組與一般組存在顯著性差異。反應時中專業組與新手組的P值為0.00，p<0.01，即專業組與新手組存在非常顯著性差異；判斷準確率上專業組與新手組的P值為0.00， p<0.01，即專業組與新手組存在非常顯著性差異。反應時中專業組與新手組的p值為0.00，p<0.01，即一般組與新手組存在非常顯著性差異；判斷準確率上一般組與新手組的p值為0.12，p>0.05，即一般組與新手組無差異性。

2.1.2 反應時和判斷準確率的組內差異對比 由表3發現，專業組在反應時上對后場平高球時間最長，網前小球的反應時最短；一般組對于后場高遠球的反應時最長，網前小球的反應時最短；新手組對于后場高遠球的反應時最長，對后場平高球的反應時最短。在判斷準確率上，專業組對網前小球的判斷準確率最高，對后場高遠球和后場平高球的判斷準確率相等；一般組對網前小球的判斷準確率最高，對后場平高球的判斷準確率最低；新手組對網前小球的判斷準確率最高，對后場高遠球的判斷準確率最低。由此說明發球種類上，在判斷后場高遠球、后場平高球和后場高遠球上，專業組的判斷準確率均值都是最高的，新手組判斷反應時均值是最低的。由此得出，對于羽毛球發球來說，專業組的準確率明顯要高于其他兩組，一般組也優于新手組，說明經驗以及動作掌握的熟練程度對發球判斷準確率是有一定的影響的。因此，只要通過多次的練習其他兩組的準確率會有相應的提高，反應時也會有相應的變化。

表3 3組被試對3種發球類型反應時和判斷準確率的對比

2.2 不同部位注視時間的差異比較

表4 3組被試在觀看所有錄像時對不同部位的注視時間的F檢驗（單位：幀）

從表4可以看出，3組被試在試驗中觀看不同錄像時對不同部位的注視時間長短有所不同。專業組注視手臂的時間最長，依次是注視球拍、體外、追球、肩胸部、腿部、眨眼和頭部的時間。一般組注視時間最長的部位為體外，然后依次減少的部位是追球、手臂、球拍、頭部、肩胸部、腿部和眨眼。而新手組注視時間最長的部位為體外，然后依次減少的部位是追球、肩胸部、手臂、球拍、頭部、腿部和眨眼。說明，專業組即高水平運動員對接發球的判斷中，是由手臂的軌跡來判斷球的軌跡及落點，而一般組與新手組注視時間最長的是體外，說明他們被外界的很多無關因素所干擾，由此可見，要想提高接發球的準確率，則要克服更多無關因素干擾，將注意力放在手臂的變化上。此外，3組在8個注視位置上的p值均小于0.01，說明都存在非常顯著的差異性。

經過3組被試在觀看材料的判斷過程中注視時間事后多重比較的P值分析發現，專業組與一般組在注視追球、手臂、球拍、頭部、肩胸部、體外以及眨眼的注視時間上p<0.01，呈非常顯著性差異；只有注視腿部時p<0.05，呈顯著性差異。專業組與新手組在注視手臂、球拍、頭部、肩胸部、體外以及眨眼的注視時間上p<0.01，呈非常顯著性差異；注視腿部時p<0.05，呈顯著性差異；只有注視追球時p>0.05，無顯著性差異。一般組與新手組在注視追球、手臂、球拍、頭部、肩胸部、腿部、體外以及眨眼的注視時間上p<0.01，說明差異性非常顯著。

2.3 準確率與注視時間的相關性分析

2.3.1 判斷準確率與各部位注視時間的相關性比較 表5看出，專業組的判斷準確率與注視部位之間的相關性分別為：追球0.93，注視手臂0.97，注視球拍0.91，注視頭部-0.44，注視肩胸部0.42，注視腿部0.51，注視體外-0.76，眨眼0.23；一般組的判斷準確率與注視部位之間的相關性分別為：追球0.85，注視手臂0.81，注視球拍0.68，注視頭部0.46，注視肩胸部-0.25，注視腿部-0.49，注視體外-0.75，眨眼-0.40；新手組的判斷準確率與注視部位之間的相關性分別為：追球0.89，注視手臂0.47，注視球拍0.34，注視頭部0.40，注視肩胸部-0.56，注視腿部0.08，注視體外-0.86，眨眼0.37。通過對準確率和注視部位的相關性分析，專業組、一般組和新手組3組被試的判斷準確率與追球時間、注視手臂時間和注視球拍時間的相關性非常大，且為正相關；3組的判斷準確率注視體外的時間相關性也非常大，為負相關。由此分析3組在判斷準確率與注視部位相關性上正相關前3位集中在注視追球、注視手臂和注視球拍，得出：注視部位越是集中注視與發球動作直接相關的信息，其判斷準確率就會越高；也分析出注視部位越是集中注視與發球動作無關的信息（注視體外），其判斷準確率就越低。即“判斷準確率與被試觀看羽毛球接發球時的注視位置有很大的相關性。”

表5 3組被試者判斷準確率與各注視部位的注視時間之間的相關性結果比較

3 結論與建議

（1）對反應時和判斷準確率的數據發現，專業組均值高于其他兩組，新手組均值最低。專業組和新手組呈非常顯著性差異，新手組與一般組具有顯著性差異，一般組與新手組差異性不顯著。3組被試對網前小球的判斷準確率均是最高，青少年羽毛球愛好者應該首先對網前小球進行練習，培養練習者的球感。

（2）專業組注視手臂的時間最長，然后注視球拍、體外、追球、肩胸部、腿部、眨眼和頭部的時間依次減少。一般組和新手組注視時間最長的部位為體外，然后依次減少的部位是追球、肩胸部、手臂、球拍、頭部、腿部和眨眼。

（3）3組被試在判斷準確率與注視部位相關性呈正相關，前3位集中在注視追球、注視手臂和注視球拍，且注視部位越是集中在手臂、球拍和追球3個部位，其判斷準確率就會越高。注視部位越是集中在與發球動作直接相關的手臂、球拍和追球3個部位，判斷準確率就會越高。因此，教練員在訓練和指導羽毛球運動員判斷接球時，應將注意時間多放在對手發球的手臂動作，以及球拍與追球的觀察上，這樣會加大接球時的判斷準確率。

[1] 程勇民.知識表征、運動水平及其年齡階段對羽毛球競賽情境中直覺性運動決策的影響[D].北京體育大學，2005：4.

[2] Land，M.F. and McLeod. From eye movements to actions：how basemen hit the ball[J].Nature Neuroscience，2000，65（3）：1340～1345.

[3] 劉 巖.羽毛球接發球過程中眼動特征研究[D].哈爾濱師范大學，2012：5.

[4] Ripoll H. Decision making and visual strategies of boxes in a simulated problem solving situation，Perception and Cognition[M]. Elsevier Science Publishers B.V.1993.06：140～147.

[5] 張厚璨.教育與心理統計[M].北京：北京師范大學出版社，1993，6：187.

The Analysis between Receiving Anticipation and Eye Movement Characteristics for Badminton Players of Adolescent

WANG Dan

Based on the badminton, the athletes' visual search as the core, eye movement is used to record the badminton athletes watching when receiving external eye movement characteristics, for 10expert group, 10 general group and 10participants to judge the accuracy and the eye movement characteristics. Results: （1） The expert judgment accuracy is significantly higher than the other two groups of participants, the novice group judgment accuracy lowest average. There is significant differences between novice group and general group for Judgment accuracy, expert and novice group show very significant difference, there is not significant difference between generally and novice group. （2） The panel at the longest of the arm, and then look at the racket, in vitriol, catch the ball, shoulders, legs, chest, blink of an eye, the head. General group is vitriol, and then chasing the ball, arm, the racket, head, shoulder, chest, legs and blink. Novice group is vitriol, and then chasing the ball, shoulder, arm, chest, head and legs and blink. （3） The three groups of participants in the judgment accuracy associated with is into parts of correlation on the top three concentrated in looking after the ball, look at the arms and watching the racket. Conclusion: focused on information is directly related to serve its judgment accuracy will be higher.

Badminton players; Accuracy of Judgment; Eye movement characteristics

G847

A

1007―6891（2015）04―0093―03

2015-01-23

棗莊學院體育學院，山東 棗莊，277160。P.E., College of Zaozhuang University, Shandong Zaozhuang, 277160, China.