體育學習經驗與多目標追蹤關系的研究進展

宋亞偉

摘? 要：多目標追蹤能力在多種體育活動與日常生活中具有重要的作用，本文對體育學習經驗與多目標追蹤能力的研究文獻進行綜述，探討多目標追蹤能力受學習經驗的潛在影響。綜合已有文獻，男女在多目標追蹤成績上存在性別差異，通常情況下男性的多目標追蹤能力強于女性，噪音對多目標追蹤能力也存在影響，體育經驗年限、運動技能水平等均對多目標追蹤能力有影響。綜上，體育學習不僅僅具有提高身體素質的功能，更具有提高個體多目標追蹤能力的潛力。

關鍵詞：體育學習? 體育學習經驗? 多目標追蹤

中圖分類號：G807? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-2813（2019）03（b）-0240-03

多目標追蹤，是指在動態場景中的視覺加工過程，在體育實踐和生活中都有著重要的作用。其加工受到追蹤目標數量、速度、形狀和顏色的影響，除此之外，還有可能受其它因素的影響。例如噪音、性別等因素。噪音因素在體育教學中的影響也是不可忽視的。整個球場的環境更為復雜，場外有各種各樣的聲音，整個球場上噪音不斷，特別是課堂周圍有其他專業的學生也在上課，這些噪音會讓人產生不適，這些噪音是否會影響人的多目標追蹤能力，進而影響人的表現？不同性別的多目標追蹤能力也有差異。常見的多目標追蹤能力的測試方法Multiple Object Tracking（MOT）[1]。

但是，目前國內針對體育學習經驗同多目標追蹤能力之間關系的研究較少，無法回答兩者之間的關系。因此，本研究選擇對已有國內外相關文獻進行綜述，嘗試回答體育學習是否可以有效提高多目標追蹤能力，并且討論噪音、性別等有關因素在其中的作用。

1? 多目標追蹤概述

1988年Pylyshyn和Storm[1]提出了多目標追蹤（MOT，如圖1所示），此后多目標追蹤就廣泛應用于注意與視覺領域。經典的多目標追蹤范式通常包括線索、追蹤以及反應三個階段。（1）線索階段是測試者提示被試者，屏幕上會出現一些能看得到的對象（這些對象可以是字母或者數字或者一些符號），這些對象中有所要追蹤的目標有分心物，實驗開始前對象閃爍的是目標，不閃爍的為分心物。（2）追蹤階段為運動開始，所有屏幕上的對象會隨機無規律運動，被試要對運動前閃爍過的對象進行追蹤。（3）反應階段為屏幕上東西運動結束（通常運動時間為3～10s），被試要指出哪些是運動前閃爍過的對象，同時實驗者記錄被試的反應時與正確率。

2? 典型多目標追蹤的理論

多目標追蹤的研究價值就在于他與現實生活中的場景非常相似，最為常見的就是交通場景與運動場景。交通中，人們要注意周圍汽車與紅綠燈的變化;運動中，運動員要注意球與替他隊員的位置變化。所以，隨著對多目標追蹤的研究，研究者發現了很多關于多目標追蹤的規律與現象，并提出了有關的理論。其中涉及最多的就是視覺目標理論與客體檔案理論。

2.1 視覺目標理論

視覺目標理論也是由Pylyshyn提出，該理論認為：人們通過不同的心理參照標記來區分不同的物體。這個參考標記稱為“手指指物”，它的作用是提供關于物體位置的信息，以區分不同空間關系的刺激項目。

2.2 客體檔案理論

客體檔案理論由Kahneman，Treisman，Gibbs[2]提出：在人的認知系統內部存在一個“客體檔案”系統，它可以根據個體當前的興趣自動追蹤客體，并且隨著該客體的運動或改變積累相關信息，就像在大腦中為跟蹤客體建立了一種檔案系統，跟蹤對象作為檔案系統在大腦中，通過記憶和身份信息的屬性附加到特定的對象。

2.3 多焦點注意模型

多焦點注意模型認為，在進行追蹤任務時，對所追蹤的每一個目標都不僅僅只有一個注意焦點，而是多個注意焦點，并且，隨著追蹤目標的移動，注意焦點也隨之移動。

2.4 注意切換假設

該假設認為視覺注意只有一個注意焦點，它認為同時追蹤的完成并非依靠對某一區域的追蹤，而是以注意焦點在各目標間快速循環切換來完成。在追蹤時的某個目標在一定的區域內，被試的注意焦點就能夠很隨意的轉移到某目標上。

2.5 知覺組織模型

知覺組織模型認為個體在進行追蹤任務時，會把所追蹤的目標構造成一個幾何圖形，且這個幾何圖形隨著目標數量的移動而移動。

3? 體育學習與多目標追蹤

體育領域中對多目標追蹤的研究基本采用專家新手范式，該范式通常選擇一組專業運動員與一組普通人進行對照，控制潛在影響因素，探索專家經驗對多目標追蹤能力的影響。所以把多目標追蹤應用到體育領域中可以很好的促進體育訓練中學生成績的提高以及增加體育學習中的方法。

特別是在競技比賽中，運動員在運動場上注意力非常集中，對場上球與對方隊員與己方隊員的位置進行定位，并且要對球、對方隊員和己方隊員的位置信息進行及時更新，并快速做出決策。這恰好與多目標追蹤的實驗相吻合，所以我國不少研究者把多目標追蹤應用到體育領域中，具體研究如下：

3.1 數量、速度和顏色特征在多目標追蹤中的研究

張學民[3]在研究中發現：無論是專業運動員還是普通大學生，分心物的數量對追蹤成績的影響顯著，而且運動員的追蹤成績存在性別上的差異，男性運動員的追蹤成績要好于女性運動員，運動員相對于普通大學上在追蹤任務中存在反應上的優勢，比普通大學上在反應速度上快90-200ms。崔光杰[4]在研究中也發現：隨著實驗中小球數量的增加，被試的反應時間也被延長，小球顏色的變換也會增加被試的反應時間，小球速度的加快，會降低被試追蹤的正確率。于嬌嬌[5]提出：隨著分心物數量的增加，任務難度也隨之增加。對于抑制能力方面，若分心物不同，則籃球運動員的抑制能力高于普通大學生，若是分心物相同，則反之。李軍[6]在研究中發現：專家組與新手組的追蹤正確率的差異大小與追蹤時目標的多少成反比，即追蹤物越多，兩組的差異越明顯。季朝新和劉俊一[7]認為：不同等級的運動員在多目標追蹤中沒有明顯的差異，而在探測刺激的察覺率上存在顯著差異。馬曉[8]在研究中得出結論：客體特征加工的特征捆綁在線索階段就已經完成，具有特征定向性。李雪佩[9]在研究中發現：專業運動員多目標追蹤的能力要好于普通人，并且隨著注意負荷的增加這種優勢更加明顯，原因是由于注意負荷的增加，運動員大腦中頂上小葉被逐漸激活，追蹤能力的差異是由注意轉換造成的。

3.2 噪音在體育中的研究

僅從噪音在體育中的研究來說，研究的內容也相當少，大都是從比賽環境方面進行探討。其中高鵬華[10]在研究賽場噪聲對運動能力的影響中發現：在比賽的時候，特別是受歡迎的比賽，場上會有很多球迷和觀眾，吶喊聲與各種糟雜的聲音不可避免，這種噪音也不可避免的會影響到運動員，特別是心理素質不好的運動員必然會受到影響，從而產生一系列不良反應，影響比賽成績。周軼楓[11]從心理角度出發，探尋大型賽事體育場館內環境噪音對影響人群舒適感影響的各種因素中發現：環境噪音的階躍變化會在聲壓突然上升時有明顯附加不舒適感，且在聲壓突生到 68dB時更加明顯。環境噪音從高分貝突然降低到較低分貝時，會讓測試者感到舒適感增加。張樂[12]等在研究不同噪音背景下人們數字短時記憶中發現：不同類型的不同聲音級別的噪音對被試數字短時記憶廣度沒有顯著影響，而噪音的高低不同對被試的正確率與反應時有顯著性差異，而且是聲音的音調越低錯誤率越高，這可能的被試對低聲音的抑制力沒有高聲音強。

3.3 噪音在多目標追蹤中的研究

在眾多多目標追蹤的研究中，研究者較少從噪音方面來進行探討，具有代表性的為魏柳青和張學民[13]，他們發現，在進行多目標追蹤測試中，在前期階段視覺對追蹤物的標記比視覺與聽覺兩方面對追蹤目標的標記效果更好，而在進行追蹤難度很高的追蹤任務時，視覺與聽覺二者的相結合比單方面的視覺追蹤效果更好。

4? 討論

綜上所述，在多目標追蹤中，隨著分心物數量的增多，人的視野中出現的分心物超過了人所能注意到的容量，因此大腦所要加工的信息也增多。并且分心物是在運動的，追蹤難度更大，所以，隨著分心物數量的增加，被試追蹤的正確率是下降的[6，7]。對于不同運動年限的被試來說，專家組（運動年限高者）的追蹤正確率與新手組（運動年限低者）的追蹤正確率有顯著性差異的，專家組追蹤成績明顯好于新手組，這應該是專家組長期運動，反應能力與大腦加工能力要好于新手組，在追蹤過程中的注意力要比新手組更為集中，迅速決策的能力也要比新手組快。這就可以把多目標追蹤能力作為運動選材與培訓的一個指標，特別是球類、武術、擊劍、散打等需要大量視覺關注并快速做出決策與判斷的運動項目。另一方面，多目標追蹤也可以作為一個評價指標，在教學前、教學中教學后分別進行多目標追蹤測試，以此來檢查學生的學習效果。

基于已有研究，可以推測噪音存在時追蹤正確率低于無噪音時，專家組顯著好于新手組，因為噪音使新手組產生煩躁和不穩定的情緒，所以追蹤成績并不理想，再加上專家組參與的運動較多，對噪音的抗干擾能力顯著好于新手組，從而導致了在有噪音時兩者的差異巨大。噪音的干擾對比賽、訓練和教學都是不可避免的，特別是對多目標追蹤能力的影響，所以，噪音可以作為一個提高學生注意力的方法，提升學生在運動中的抗干擾能力與運動成績。

在多目標追蹤測試中男生的追蹤成績要好于女生。追蹤任務中導致男生比女生成績好可能是因為男生的反應能力比女生有優勢，由于反應快，所以在追蹤過程中，大腦對信息的加工與決策能力要比女生快。在有噪音干擾時，男生的追蹤正確率低于無噪音干擾時的追蹤正確率，而女生則相反，有噪音時的追蹤正確率高于無噪音時的追蹤正確率，這可能是在有噪音干擾時女生更會集中注意力完成追蹤任務。根據這一結論，在運動選材和教學時不僅要考慮運動項目的不同，還要考慮到性別的差異。特別是有噪音干擾的運動項目，比如球類運動，球類運動比賽時場外干擾性很大，所以，在選材或訓練時相同的運動項目也要根據性別不同采取不同的標準或指標。

隨著不斷對多目標追蹤的研究與發展，對多目標追蹤的研究以及相關研究也達到了一個新的高度，越來越多的研究者從研究單方面追蹤到多方面追蹤轉變，這也充分發展了注意領域;但是在運動場景中的研究還有很大的欠缺，需要更多的研究者在運動領域中不斷研究，運動領域中對多目標追蹤大都是籃球，而對其他運動項目的研究少之又少，因此，對運動中其他運動項目多目標追蹤的研究也應該提上日程。

參考文獻

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