對大學生足球對抗中有效決策的實驗研究
——基于認知負荷理論

吳 瑾，杜振中，周子琳

1 研究背景

伴隨著校園足球政策推廣的不斷深入以及足球職業聯賽的火熱開展，高校普通學生群體作為政策的受益者，在接受高水平足球比賽帶來的感官享受外，也對足球課程內容的專業性、豐富性有了更高的要求。以往將傳、接、控、帶、射、速度、力量、耐力、協調、靈敏、意識等進行單獨分解——作為主要課程內容進行設計的足球課堂教學，已難以適應學生以自身在比賽中的體驗和實踐為主要旨趣的課堂學習。因此，將足球的技術、戰術、體能、智能融入實戰的足球教學改革已成為了高校足球教師和學生群體所共有的訴求[1]。

然而由足球教學實踐所帶來的反思是，盡管學生有著融入實戰的迫切需要，但是因為足球素養間的參差不齊，造成了難以一致的在比賽中擁有同樣流暢的運動體驗。這種差異集中表現在激烈的對抗中，大多數學生很難像平時課堂練習時一樣，從容對來球進行合理地處理——亦即進行有效的決策。逼搶過程中，特別是在背身控球的狀態下，頻繁出現“蒙圈”“慌亂”，或極易丟球的現象。這種教學與實戰中學生表現的分離，傳統的解決思路是通過即時的運動診斷，對技術、戰術、體能、智能等因素進行深入的分析，通過對單一環節或相關環節的鞏固與強化來實現問題的解決。但是與期望相背離的是，這一解決途徑盡管從積極的意義上強化了學生足球素養的某一方面，但是對于實戰中的有效決策，提升的效果仍舊不夠理想。這種“教與學”之間的無形桎梏，也給對如何使普通學生在足球對抗中進行有效決策，從而獲得流暢的運動體驗帶來了研究理論以及研究視點上的全新挑戰。

認知負荷理論(Cognitive load theory)是由澳大利亞教育心理學家Sweller(1988)所提出[2]。該理論的基本內涵是認為當參與任務的個體面對復雜的任務情境時，由于需要在工作記憶中對多個信息源進行加工，會造成工作記憶資源上的分配不足，產生認知超負荷(Cognitive over load)，當這種負荷超出了工作記憶所承受的范圍，任務便會失敗。引申至足球比賽實踐，普通學生在賽場上需要處理的信息源包括：來自自身內部，包括技術、戰術、體能、智能等的內部信息；來自足球、空間、時間、己方球員、對方球員等的外部信息；以及來自相關聯的教練(教師)、觀眾等的關聯信息。當在激烈的對抗中，學生的工作記憶無法處理如此諸多的信息時，便會出現認知超負荷，帶來對抗中決策效能的低下。

鑒于此，本文通過一項貼合足球比賽現實情境的教學實驗設計，對實驗中認知負荷的來源進行有效的控制，來探尋普通學生在激烈對抗中認知負荷作用的主要機理。并就高校足球課堂教學中如何逐漸消解學生的認知負荷以在對抗中進行有效決策，提出了經驗層面的建議，以期為高校足球教學理論視域與教學實踐的改革拋磚引玉。

2 研究對象與方法

2.1 研究對象

研究隨機選取了南京某高校選修足球課程的20名男生，其中10名為學?；蛟合荡黻牫蓡T，足球基礎較好，擁有一定的足球比賽經驗(簡稱：經驗組)；另10名為單純選修足球課程的普通學生，非球隊成員，足球基礎與比賽經驗較少(簡稱：普通組)。

2.2 實驗程序

實驗模擬了足球對抗中進攻球員背身拿球的決策情境。為了盡可能貼近真實足球比賽中球員對多個信息源的復雜認知，實驗過程分為了三個階段：

第一階段：實驗中由1名足球教師擔任傳球、接應球員；另1名足球教師擔任防守球員，對背身拿球的學生進行逼搶。被逼搶的學生根據防守隊員逼搶的程度選擇轉身、回傳或原地控球。這一階段主要檢驗學生對簡單信息的認知負荷，包括來自自身內部(技、戰術等)以及外部(防守隊員)信息源所帶來的負荷。

第二階段：實驗中增加1名足球教師擔任防守隊員，2名教師同時對學生進行逼搶。被逼搶學生的決策選擇同第一階段。這一階段主要檢驗在增加外部信息源的情況下，學生的認知負荷是否會相應增加。

第三階段：實驗中除2名教師進行逼搶外，同時增加1名足球教師作為接應球員，該教師主要在難以完成配合的位置對持球學生進行干擾(如：呼喊傳球)，并在場下安排多名同學同時加油與“起哄”，模擬比賽中球迷的影響。這一階段主要檢驗在進一步增加外部信息源以及關聯信息源的情況下，學生的認知負荷是否會相應增加。

2.3 結果評價

實驗結果采用了專家評分的方式，每一階段由2名足球教師針對學生在背身拿球時做出決策的速度、合理性、準確性三個維度進行評分，每一維度從“差”到“很好”采用5點式評分。以2名教師評分的均值作為最終結果納入統計分析。

2.4 統計處理

采用spss21.0對實驗結果進行獨立樣本t檢驗，以及一般線性模型重復測量方差法進行分析。

3 研究結果

3.1 不同組別間第一階段認知負荷的差異

表1為經驗組與普通組在第一階段，即對簡單信息認知負荷的檢驗。獨立樣本t檢驗的結果顯示：在第一階段的評分中經驗組顯著高于普通組(p < 0.05)。表明對于簡單信息的認知負荷，經驗組要顯著低于普通組。

3.2 不同組別間第二階段認知負荷的差異

表2為經驗組與普通組在第二階段，即對增加外部信息源的認知負荷的檢驗。獨立樣本t檢驗的結果顯示：在第二階段的評分中經驗組同樣顯著高于普通組(p < 0.05)。表明在對抗中即使增加了外部信息的認知負荷，經驗組同樣要顯著低于普通組。

3.3 不同組別間第三階段認知負荷的差異

表3為經驗組與普通組在第三階段，即對進一步增加外部信息源以及關聯信息源的認知負荷進行的檢驗。獨立樣本t檢驗的結果顯示：在第三階段的評分中經驗組并未顯著高于普通組(p > 0.05)。表明在對抗中進一步增加外部信息源以及關聯信息源后，經驗組與普通組的認知負荷間無顯著差異。

3.4 三個階段各組組內認知負荷的差異

3.4.1 經驗組三個階段認知負荷組內變化的差異分析

表4顯示經驗組三個階段評分的球狀一致性檢驗成立。表5為采用一般線性模型重復測量方差法的線性、二次顯著性的分析。結果顯示：經驗組三個階段評分的均值間存有線性顯著性F(1,9)=139.636，p < 0.001，η2=0.939，表明經驗組的學生在參加每個階段的教學實驗后，評分均有降低。由于二次為非顯著(p > 0.05)，表明這組學生在參加每個階段的教學實驗后評分均值為逐次線性降低，而不存在忽高忽低的折變[3]。

3.4.2 普通組三個階段認知負荷組內變化的差異分析

表7 普通組組內比較的線性、二次顯著性分析

表6顯示普通組三個階段評分的球狀一致性檢驗成立。表7為采用一般線性模型重復測量方差法的線性、二次顯著性的分析。結果顯示：普通組三個階段評分的均值間存有線性顯著性F(1,9)=53.720，p < 0.001，η2=0.857，表明普通組的學生在參加每個階段的教學實驗后，評分同樣均有降低。由于二次為非顯著(p > 0.05)，表明這組學生在參加每個階段的教學實驗后評分均值為逐次線性降低，而不存在忽高忽低的折變。

4 討論與建議

4.1 對兩個組別間差異的探討

從本次實驗中兩個組別三個階段的組間差異分別來看：在第一階段對簡單信息認知負荷的檢驗以及對第二階段增加外部信息認知符合的檢驗中，經驗組——即擁有一定足球比賽實戰經驗的學校、院系代表隊的學生，對于認知負荷的處理顯著優于足球初學者的普通學生。造成這種差異的重要因素，我們推測主要來自于對復雜任務中信息源處理的“經驗積累”。學校、院系代表隊的學生對于設計的實驗情境，在以往的比賽實戰中已有類似的經歷，對于內部、外部信息源的處理，已經實現了自動化或部分的自動化，因此可以很好地做出決策。但在第三階段，亦即同時增加了外部信息源和關聯信息源的情境下，經驗組的學生與普通組的學在認知負荷上并未產生明顯的差異，這也提示了對于信息源的處理，即便是經驗組的學生也會擁有一定的限度。在限度內可以通過以往積累的經驗，提升決策的效能。而超過限度的信息量，同樣會造成決策效能的低下。

4.2 對兩個組別內各自差異的探討

從兩個組別三個階段組內認知負荷差異的檢驗情況來看：隨著各種信息源的增加，實驗各階段的評分均值也隨之呈現線性降低。這一趨勢也從另一個方面映射了隨著比賽實戰對抗中各種來自于對方、己方以及其他干擾信息的增加，學生們決策的速度、合理性、準確性都在降低。然而不可回避的是，足球比賽實戰中的這些干擾信息，既是學生們參與足球運動時的現實困惑，同時也是足球運動的魅力之一。是否擁有對大量信息來源進行快速、合理、準確處理與決策的能力，也是衡量一名球員足球運動水平的重要依據。因此，如何在體育課堂教學中提升學生的決策效能，不僅關乎學生是否能夠獲得何種程度的流暢體驗，同時也關乎學生是否能夠擁有較高的足球運動參與動機，防止足球運動參與中的退出與中斷[4]。

4.3 建議

建議在足球課堂教學中：首先應當循序漸進的增加足球對抗中的信息來源。如對于初學者不應直接進入足球標準比賽的場景，而是在鞏固個人足球素養的前提下通過1對1、1對2、2對2等逐步增加防守與進攻球員的方式，來逐漸提高學生的決策能力[5]。其次，對于不同信息來源的處理與決策，教師應當在貼合實戰的背景下告知學生決策中應當參考的關鍵提示，如對于應當何時進行轉身、何時原地控球、何時直接回傳等，可告知學生通過接球前的回頭觀察、判斷防守隊員人數、距離、速度等提示來進行下一步動作的決策。并可通過微課的形式，將應參考的關鍵提示進行濃縮，讓學生可以反復觀看、深入學習。最后，對于一些失敗的任務，教師應當在激勵的前提下對學生進行糾錯，并以一種開放式的對話，來幫助學生厘清在對抗過程中出現的正確或錯誤的思維。通過維持學生較高的自信水平，幫助學生從“知錯”“認錯”到“改錯”，以同步提升學生失敗時的應對和對抗中決策的能力。