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影响足球运球动作技能学习效果的练习组织形式研究

2018-02-20余方亮

中国学校体育(高等教育) 2018年7期
关键词:后测控制组脚背

余方亮,殷 俊

(1.南京体育学院足球学院,江苏省校园足球研究中心,江苏 南京 210014;2.合肥工业大学体育部,安徽 合肥230009)

“情境干扰”[1],也有学者称之为“背景干扰”[2]或“关联干预”[3],是指动作技能学习过程中,练习组织的变化形式对学习效果产生的干扰。情境干扰的程度随练习组织的随机程度变化而变化,二者成正比关系。

传统观点认为动作技能的形成,需要在大脑皮层建立良性的条件反射,要遵循由简到繁、由易到难的学习过程,但是“情境干扰效应”与这种观点却是相悖的。动作技能学习过程中,情境干扰效应是一种特殊的学习现象。初始阶段的动作技能学习效果,中、低情境干扰要明显好于高情境干扰,但是,随着练习的深入,在动作技能保持和迁移阶段的练习效果,高情境干扰却明显好于中、低情境干扰,即产生了情境干扰效应。

“情境干扰效应”是William Battig发现并提出假说[2],数十年来,国外众多科研人员进行了大量的实验研究来验证这一假说,但是实验结果却未能完全验证假说。T.Kim离散序列任务实验[4];Pauwels Lisa的视觉运动实验[5];Lee Ya-Yun动作技能学习中的环境实验[6];这些实验结果验证了情境干扰效应假说。Hinkel-Lipsker Jacob W步态实验[7];Buszard Tim网球发球实验[8],这些实验结果却没有验证情境干扰效应假说。

国内有关情境干扰效应的实验研究结果仍然不尽一致。夏忠梁的篮球和乒乓球实验[9][10],白雪冬[11]、牛一农[12]的网球实验,张择的乒乓球实验[13],张文宇[14]篮球实验都验证了情境干扰效应的存在。但是于涛[15]的篮球实验并没有验证情境干扰效应假说。

有关情境干扰效应的实验研究,国外以实验室实验为主,对无关变量的控制较为严格,国内多以现场实验为主,自然的体育教学现场,对于实验结果国内外研究却趋于一致,即无法完全验证情境干扰效应假说,且采用足球动作技能作为学习任务的实验研究较少。以此作为切入点,本研究以情境干扰效应为理论支撑,组织足球运球动作技能教学和练习过程,在自然的足球教学过程中验证情境干扰效应假说,并从动作计划重建和动作技能的类别等角度分析情境干扰效应产生的原因。以理论指导实践,实践再反馈理论,探讨影响足球运球动作技能学习效果的练习组织形式。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象 以影响足球运球动作技能学习效果的练习组织形式为研究对象。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法 通过北京体育大学、合肥工业大学、南京体育学院等高校的图书馆,以及中国知网、百度学术、谷歌学术等检索系统,对动作技能学习、情境干扰、足球、motor learning、contextual interference effect、constant/stable practice和variable practice等进行全文和关键词检索,查阅相关的国内外博、硕士论文和核心期刊30余篇,为本研究提供理论依据和支撑。

1.2.2 实验法

1.2.2.1 实验任务的选择及安排 实验任务选择脚背正面、脚背外侧和脚内侧3种运球动作技能学习。实验的持续时间是8周,共8次课,每周1次课。第1次课进行实验前测、分组及练习距离、次数和持续时间的确定,2~7次课进行教学实验,第8次课进行实验后测(保持测试)。

1.2.2.2 研究假设 在情境干扰效应假说的基础上,提出本研究假设:足球运球动作技能学习过程中,练习组织变化的随机程度越高,即情境干扰程度越高,学习效果越好,在技能保持阶段存在情境干扰效应。

表1 实验变量及其测量和控制方法

表2 运球动作技能实验研究参与者基本情况

1.2.2.3 实验设计的类型 本实验是单因素设计,唯一的自变量是练习组织形式,分为3个水平进行实验;本实验是准实验设计,实验地点是足球教学现场;本实验是被试间设计,分实验组和控制组;本实验是单盲设计,主试掌控有关实验的所有信息,研究参与者并不知晓自己是实验组还是控制组。

1.2.2.4 实验变量及其测量或控制方法 本实验的变量及其测量或控制方法如表1所示。

1.2.2.5 研究参与者(实验对象)的选择及分组 本实验研究参与者的选择为聚类(整群)抽样,选择某高校某足球专修班的全部30名学生样本作为研究参与者。所有学生均为初学者,在足球专修课之前,均未系统学习过足球动作技能。根据随机数表随机分为2个实验组和1个控制组,每组10人,其身高、体重、年龄和运动年限的基本情况如表2所示。

1.2.2.6 实验的组织实施 本实验中练习的组织变化是以情境干扰效应假说为理论基础,研究参与者分成1个控制组和2个实验组。每次课共练习9次,中间无间歇,6次课共练习54次。主试针对学习者在练习过程中出现的问题即时反馈。

控制组:采用群组(组块)练习,属于传统教学法,情境干扰程度较低。每次课先练习脚背正面运球3次,再练习脚背外侧运球3次,最后练习脚内侧运球3次。

实验1组:采用递进变化练习,情境干扰程度为中等。1~3次课进行群组练习(同控制组),4~6次课进行重复变化练习(同实验2组)。

实验2组:采用重复变化练习,情境干扰程度较高。每次课先进行脚背正面运球练习1次,再进行脚背外侧运球练习1次,然后是脚内侧运球练习1次,再依次重复3种运球动作技能练习。

1.2.2.7 实验前测 根据体育测量与评价[16]和学校足球专修课程大纲,运球实验前测的评价标准采用30 m曲线运球的达标和技评成绩,如图1所示,测试采用教考分离的形式。

达标要求测试者以最快速度绕过所有标志物,且运球过程中不得触碰或者漏过标志物,触碰或漏过标志物成绩无效。达标得分是完成运球所用时间相对应的分数,即达标分。技评要求能合理、准确、有效的运用3种运球动作技能。技评是专家根据运球技术的动作结构:运球脚法的选择与准备-跑动中的间断触球-为衔接好下一动作做好准备[17]这3个环节,对测试者运球过程中技术动作的实效性、合理性、协调性和规范性所进行的现场主观评分。技评分以10分起评,5名专家评分中,剔除一个最高分和一个最低分,剩下得分的平均分为最后得分。测试按学号顺序,依次进行,测试过程中,教师不提供任何形式的反馈,每名测试者以最快速度运球3次,取最好一次的达标成绩和最高的技评分分别进行单因素方差分析,作为实验前测的依据。

图1 运球测试曲线

1.2.2.8 实验检验 评分者信度检验:肯德尔和谐系数。为了尽量保证评分者对相同研究参与者评分时的一致程度,避免评分结果受到个人主观的影响,本实验采用肯德尔和谐系数对评分者信度进行检验,结果如表3所示。

表3 肯德尔和谐系数

本实验由于研究参与者为30人,N>7,因此,还需要将W转化为χ2值,再进行χ2检验。

进行χ2检验,自由度(df)=N-1=30-1=29,查χ2值表得:

1.2.2.9 实验后测 实验后测的时间是教学课结束1周后进行,内容和要求同实验前测,形式仍然是教考分离,测试之前,所有研究参与者不得进行任何形式的运球练习。测试共进行3轮,取各人最好一次的达标和技评成绩进行协方差分析。

1.2.3 数理统计法 实验后测结束之后,运用SPSS统计软件20.0,针对3组间的达标和技评成绩数据,将实验前测成绩作为协变量,进行协方差分析。

2 结果与分析

2.1 达标成绩的协方差分析

2.1.1 回归斜率检验 表4中“组别*实验前测达标成绩”交互作用统计量P=0.558>0.05,在0.05水平上不具有统计学意义,说明组别和实验前测达标成绩之间没有交互作用,满足各组斜率相同的前提要求,可以进行协方差分析。

表4 回归斜率检验

2.1.2 协方差分析 表5中“组别”变量对应的显著性水平P=0.000<0.05,说明在0.05水平上,“组别”对运球动作技能实验后测达标成绩的影响具有高度统计学意义;“运球前测达标成绩”变量对应的显著性水平P=0.000<0.05,说明在0.05水平上,“运球前测达标成绩”对运球动作技能实验后测达标成绩的影响具有高度统计学意义。因此,自变量和协变量对因变量均有高度显著影响,需要对协变量进行转换,排除干扰。

表5 协方差分析

表6是实验前测达标成绩经过转换后,研究参与者实验后测达标成绩的均值和标准差,由快到慢依次是:实验2组>实验1组>控制组。3组研究参与者之间实验后测达标成绩的对比是将实验前测达标成绩转换为22.3710秒的情况下计算的。

表6 转换后的均值与标准差

表7是运球动作技能实验后测达标成绩的LSD成对比较,结果表明:实验1组和实验2组之间的显著性水平P=0.031<0.05,认为在0.05水平上,两组之间实验后测达标成绩差异具有统计学意义。控制组和实验1组之间的显著性水平P=0.000<0.05,认为0.05水平上,两组之间实验后测达标成绩在差异具有高度统计学意义。控制组和实验2组之间的显著性水平P=0.000<0.05,认为在0.05水平上,两组之间实验后测达标成绩差异具有高度统计学意义。

表7 数据转换之后的方差分析结果(成对比较)

2.2 技评成绩的协方差分析

2.2.1 回归斜率检验 表8中“组别*实验前测技评成绩”交互作用统计量P=0.545>0.05,在0.05水平上不具有统计学意义,说明组别和实验前测技评成绩之间没有交互作用,满足各组斜率相同的前提要求,可以进行协方差分析。

表8 回归斜率检验

2.2.2 协方差分析 表9中“组别”变量对应的显著性水平P=0.000<0.05,说明在0.05水平上,“组别”对运球动作技能实验后测技评成绩的影响具有高度统计学意义;“运球前测技评成绩”变量对应的显著性水平P=0.000<0.05,说明在0.05水平上,“运球前测技评成绩”对运球动作技能实验后测技评成绩的影响具有高度统计学意义。因此,自变量和协变量对因变量均有高度显著影响,需要对协变量进行转换,排除干扰。

表9 协方差分析

表10是实验前测技评成绩经过转换后,研究参与者实验后测技评成绩的均值和标准差,由高到低依次是:实验2组>实验1组>控制组。3组研究参与者之间实验后测技评成绩的对比是将实验前测技评成绩转换为1.94分的情况下计算的。

表10 转换后的均值与标准差

表11是运球动作技能实验后测技评成绩的LSD成对比较,结果表明:实验1组和实验2组之间的显著性水平P=0.001<0.05,认为在0.05水平上,2组之间实验后测技评成绩差异具有统计学意义。控制组和实验1组之间的显著性水平P=0.001<0.05,认为在0.05水平上,2组之间实验后测技评成绩差异具有高度统计学意义。控制组和实验2组之间的显著性水平P=0.000<0.05,认为在0.05水平上,2组之间实验后测技评成绩差异具有高度统计学意义。

表11 数据转换之后的方差分析结果(成对比较)

2.3 实验结果 在本实验中,实验后测的达标和技评成绩均值,实验2组>实验1组>控制组,且在0.05水平上,3组之间成绩均值的差异具有统计学意义。根据各组对应练习组织形式的不同变化,控制组的群组练习是低情境干扰的,实验1组的递进式变化是中等情境干扰的,实验2组的重复变化是高情境干扰的,可以认为技能保持阶段的学习效果:高情境干扰>中等情境干扰>低情境干扰。

3 分析与讨论

3.1 足球运球动作技能的分类 按照不同的分类标准,在执行动作技能的过程中,根据个体与环境的关系,动作技能可分为开放式和闭锁式动作技能。开放式的动作技能是在不稳定、不可预测的环境中执行的动作技能,个体需要针对环境的迅速多变和不可预测性随时调整自己的动作技能。足球运球正是在这样一个多变的环境中执行的动作技能。在练习过程中,球、标志物、场地、周围的同伴、天气等等都是不可控的环境因素,标志物的大小、远近、高矮、颜色;场地的平整、光滑、厚薄、是否有水;周围同伴的动作、喊叫;天气的风速大小、是否下雨;运球过程中,练习者的每一次触球,速度、力量、方向、角度都不一样,因此,球的运行轨迹、滚动的速度和力量、与标志物的距离等因素时刻都在发生改变,这些对学习者来说都是干扰因素,学习者要想顺利绕过障碍,尽快掌握运球动作技能,就需要克服这些干扰因素,随时调整自己的技术动作,选择正确的运球脚法,控制自己的身体形态,以适应不可预知、快速多变的环境因素。

因此,学习者在练习过程的干扰因素越多、变化频率越快、干扰程度越高,反而越能提高学习者的抗干扰和适应环境变化的能力,从而提高运球动作技能的学习效果。

3.2 动作计划重建 Lee & Magill提出的动作计划重建的观点认为:在新的练习尝试中,高情境干扰中的干扰因素迫使练习者不断重建动作计划,因而更有利于学习[1]。

根据运动活动的记忆过程,在短时运动记忆中,学习者在练习过程中先建立的动作计划会对后面要练习的内容产生前摄干扰[18]。如果采用高情境干扰练习组织形式,前一次练习就会对后一次练习产生前摄干扰,后一次练习就会受到前一次练习的影响,练习者若要顺利完成后一次练习,则必须部分或完全的“遗忘”[1-3]前一次练习所建立的动作计划,并从长时记忆中提取下一次练习的动作程序,选择合适的动作参量,重建动作计划,从而顺利完成练习。

动作程序是以记忆为基础的,中枢神经系统对机体将要执行的动作预先组织好的一系列动作指令,它控制着动作的基本细节,使机体可以完成动作而不需要反馈[1][19]。动作参量是动作表面特征中的易变部分,包括身体姿势、动作轨迹、动作时间、动作速度、动作速率、动作力量和动作节奏等动作要素[19]。

练习过程中的遗忘对动作学习非常重要。因为遗忘的不仅是正确的动作计划,还有错误的动作计划。在动作技能学习的过程中,错误动作会不断涌现,错误的动作计划也在不断建立,要想高效的学习动作技能,只有遗忘错误动作,记住正确动作。尤其是在动作技能学习的开始阶段,初学者的练习中错误动作的比重更大,此时更需要及时的遗忘错误动作,才能更好地建立正确的动作计划。高情境干扰练习过程,就是通过不断的遗忘使练习者尽可能的忘记前一次练习中错误的动作计划,重新建立正确的动作计划的过程。

提取练习是练习过程中从长时记忆中提取动作程序并使之参量化的过程[3]。高情境干扰练习中每一次动作计划的重建,都需要提取练习,练习者经过多次反复的提取练习提高了动作技能。

因此,高情境干扰练习通过不断遗忘前一次练习中的错误动作,反复进行提取练习,重建正确的动作计划,进而提高动作技能。而低情境干扰练习由于后一次练习只是对前一次练习的简单重复和细微调整,因此,遗忘的内容较少,提取练习的发生次数也较少,动作技能提高较慢。

本教学实验3种运球动作技能的技术要领如表12所示:3种运球动作技能的技术要领都是不一样的,脚背正面和脚背外侧运球尽管跑动姿势一样,但是脚触球瞬间,脚触球部位却发生了明显的改变,脚背正面运球是脚尖下指,用脚背正面推拨球的后中部,而脚背外侧运球需要脚尖绕矢状轴向内旋转,使脚背外侧正对运球方向。脚内侧运球从跑动姿势到脚触球部位与脚背正面和脚背外侧完全不一样。脚背正面和外侧的运球都是身体正对运球方向的正常跑动姿势,而脚内侧运球却需要将身体侧转,肩部对着运球方向,并且支撑腿始终领先于球,在触球部位上是用脚内侧推球前进。

根据动作计划重建的观点,本实验中,实验2组采用的高情境干扰练习组织形式,每次课的第1~3次分别是脚背正面、脚背外侧和脚内侧运球,第4~6、7~9次重复1~3次的练习,可以看出,每2次练习都是不一样的。根据动作计划重建假说:第1次练习是脚背正面运球,第2次练习是脚背外侧运球,脚背正面运球练习会干扰脚背外侧运球练习,脚背外侧运球练习会受到脚背正面运球练习的影响。由于脚背外侧运球与脚背正面运球仅仅是脚触球部位不一样,因此,练习者若要顺利完成脚背外侧运球练习,只有部分遗忘脚背正面运球的技术要领,同时从自己的长时记忆中提取有关脚背外侧运球动作的程序并使之参量化,才能重建脚背外侧运球技术要领的动作计划完成脚背外侧运球练习。第3次练习是脚内侧运球,同样会受到第2次脚背外侧运球练习的干扰和影响,由于脚内侧运球技术要领和脚背正面及外侧运球技术要领区别较大,练习者只有完全遗忘脚背外侧运球的技术要领,再次从自己的长时记忆中提取有关脚内侧运球动作的程序,并使之参量化,进而重建脚内侧运球技术要领的动作计划,完成脚内侧运球练习。第4次练习又回到了脚背正面运球,但是,由于前一次练习是技术要领完全不一样的脚内侧运球练习,所以,练习者仍然会受到第3次脚内侧运球练习的干扰和影响。只有完全遗忘脚内侧运球的技术要领,继续从自己的长时记忆中提取有关脚背正面运球动作的程序,并使之参量化,第2次重建脚背正面运球技术要领的动作计划才能完成脚背正面运球练习。也就是说,每次课的9次练习,要进行9次遗忘,9次提取练习,9次动作计划重建。

相比实验2组的高情境干扰练习组织形式,控制组采用的低情境干扰的群组(组块)练习组织形式,每次课的9次练习只需要进行2次遗忘,2次提取练习,2次动作计划重建。第1次是3次脚背正面运球练习结束开始练习脚背外侧运球的时候,脚背外侧运球练习会受到前3次脚背正面运球练习的影响和干扰,这个时候,就需要部分遗忘脚背正面运球技术要领,从自己的长时记忆中提取有关脚背正面运球动作的程序,并使之参量化,建立脚背外侧运球练习的工作计划;第2次是3次脚背外侧运球练习结束开始进行脚内侧运球的时候,脚内侧运球会受到脚背正面和脚背外侧运球练习的影响和干扰,因此,此时需要完全遗忘脚背正面和脚背外侧运球技术要领,从自己的长时记忆中提取有关脚背正面运球动作的程序,并使之参量化,重建脚内侧运球练习的动作计划。

表12 运球动作技能动作要领[17]

实验1组采用的中等情境干扰的递进式练习组织形式将6次课的教学过程分成了2个阶段,前3次课采用了低情境干扰练习组织形式,因此,每次课只有2次遗忘、2次提取练习和2次动作计划重建的计划,尽管后3次课采用了高情境干扰练习组织形式,但是,遗忘、提取练习和动作计划重建的次数仍远远少于高情境干扰练习组织形式。

4 小 结

本研究通过初学者足球运球动作技能学习实验,验证了本研究提出的假设,也进一步验证了情境干扰效应假说。高、中、低3种情境干扰练习组织形式,学习效果依次是:高情境干扰>中等情境干扰>低情境干扰。其原因在于足球运球属于开放式动作技能,是需要学习者克服自身和外部环境干扰因素的学习过程,高情境干扰练习比中、低情境干扰练习为学习者提供了更高的干扰程度、干扰因素和干扰频率,因此,需要学习者克服更多诸如遗忘、提取、动作计划重建等自身内部干扰因素,更有利于提高学习者抗干扰和适应外界环境变化的能力,从而提高运球动作技能的学习效果。因此,在相同的练习条件下,足球运球动作技能的学习,练习组织形式变化的随机性越大、干扰性越强,学习效果越好。

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