孫延林，白學(xué)軍，胡 軍，齊 芳，韓 志，趙衛(wèi)華

●成果報告

部分信息與完整信息條件下不同水平男子體操運動員的認知加工能力

孫延林1，白學(xué)軍2，胡 軍3，齊 芳4，韓 志3，趙衛(wèi)華3

運動員在運動情境中能夠根據(jù)部分線索對完整信息進行加工，體現(xiàn)了高水平運動員的認知能力。以54名不同水平男子體操運動員和非運動員為被試，分為高水平運動員、中等水平運動員、低水平運動員和非運動員4組，采用混合設(shè)計，在部分信息和完整信息條件下，讓被試觀看男子跳馬動作的錄像，記錄兩個條件下判斷的反應(yīng)時、準確性、評分差異以及自信程度。結(jié)果表明，在部分信息條件下，不同水平的被試在反應(yīng)時上不存在顯著差異，但準確性、評分差異以及自信程度上存在顯著差異，說明自我引導(dǎo)運動項目的運動員專項認知能力上的特點與環(huán)境引導(dǎo)運動項目的運動員存在不同。

認知加工；男子體操運動員；部分信息；完整信息

認知加工能力是運動專家區(qū)別于新手運動員的關(guān)鍵之一，能有效地對先行信息進行認知加工使專家運動員比新手運動員能更快、更準確地做出動作反應(yīng)。運動員對運動競賽情境中信息的加工與一般人有所不同，具有具體領(lǐng)域的特點，通過對不同運動項目中的運動員進行的研究大都指出，專家與新手相比，認知加工的速度更快而且更準確[1-2]。很多研究中都把反應(yīng)時作為認知加工速度的指標，優(yōu)秀運動員比一般運動員的反應(yīng)時要快。在運動情景中，由于快速的反應(yīng)能力才使得高水平運動員能夠具有運動操作的優(yōu)勢，因此認為，反應(yīng)時與運動水平有關(guān)。但是，近年來也有研究發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀運動員并不一定具有反應(yīng)時的優(yōu)勢，低水平的運動員的反應(yīng)時并不比優(yōu)秀運動員的反應(yīng)時慢。在一個羽毛球落點判斷的研究中發(fā)現(xiàn)，新手組運動員反而比專家運動員的反應(yīng)時短[3]。同時發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時間與運動項目存在交互作用，環(huán)境引導(dǎo)運動項目中運動員的反應(yīng)時要快于自我引導(dǎo)運動項目中的運動員的反應(yīng)時[4]。

在已有試驗研究中，大多選取環(huán)境引導(dǎo)的運動項目作為運動情境，如對足球[5-6]、籃球[7]、網(wǎng)球[8-9]、棒球[10-11]、板球[12]等項目的運動員研究較多，對自我引導(dǎo)運動項目的運動員則研究較少，如射擊、體操等。

本研究的目的在于比較不同水平男子體操運動員在部分信息與完整信息兩種條件下的認知加工能力的不同，認知加工能力以反應(yīng)時、準確性、評分差異以及自信程度為測量指標，探討自我引導(dǎo)項目運動員的認知加工能力的特點。

1 試驗對象與方法

1.1 試驗對象

試驗對象共計54名男性被試，平均年齡（19.05±3.47）歲。被試分為高水平體操運動員組、中等水平體操運動員組、低水平體操運動員組和非運動員組。其中，高水平體操運動員組8人，平均年齡為（18.87±1.46）歲，平均訓(xùn)練年限為（12.63±2.72）年，最長為16年，最短為10年；中等水平體操運動員組10人，平均年齡為（12.60±1.84）歲，平均訓(xùn)練年限為（7.20±2.62）年；低水平體操運動員組16人，為體操運動專項的大學(xué)生，參加專項體操訓(xùn)練為10個月，平均年齡為（20.75±1.00）歲；非運動員組選取普通大學(xué)生20人，平均年齡為（21.00±1.45）歲，他們不了解體操比賽，也不觀看體操比賽。全部被試視力正常，以前從未參加過類似試驗，均自愿參加測試。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計 采用4（運動水平：高水平運動員組、中等水平運動員組、低水平運動員組和非運動員組）×2（材料呈現(xiàn)方式：部分信息和完整信息）的混合設(shè)計，運動水平為組間變量，材料呈現(xiàn)方式為組內(nèi)變量。

1.2.2 試驗材料 選自2007年世界體操錦標賽中的男子跳馬動作。試驗材料的選取是經(jīng)過評價后，在20段錄像中確定的符合要求4個得分最高和4個得分最低的8個男子跳馬動作完整錄像，每個錄像時間在6～8 s之間。對這8個跳馬動作錄像進行處理，部分信息采用時間阻斷技術(shù)，時間阻斷點確定為運動員上馬推手后雙手離開馬的時間點，即在這個時間點錄像停止。

編制“體操運動員反應(yīng)測試系統(tǒng)”，該系統(tǒng)以Microsoft Visual Basic 6.0為開發(fā)工具，以 Ulead VideoStudio 10、Ultra Video Converter對視頻素材進行轉(zhuǎn)換、編輯與壓縮。結(jié)合Fireworks 8.0對視頻隨幀截出的圖像進行編輯，系統(tǒng)創(chuàng)立2個視頻素材庫、1個記錄被試各類反應(yīng)時間的數(shù)據(jù)庫、1個記錄被試判斷成績的數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)的功能為：（1）隨機選擇并播放視頻；（2）記錄被試者身份以及測試過程中的各項反應(yīng)時間，在按預(yù)先設(shè)定時間停止當(dāng)前播放的視頻的同時，開始記錄被試的反應(yīng)時間，直至被試按下判斷鍵為止，記錄下被試反應(yīng)時間，存入數(shù)據(jù)庫；（3）記錄被試對動作質(zhì)量的評價及其得分。

1.2.3 試驗的因變量 （1）反應(yīng)時。被試在部分信息和完整信息兩種條件下判斷動作完成質(zhì)量的反應(yīng)時。（2）判斷準確性。被試在兩種條件下判斷“高分動作”和“低分動作”與該動作在比賽中的實際得分高、低的符合百分數(shù)，百分數(shù)越大說明判斷的準確性越高。（3）評分差異。被試在兩種條件下對動作評分與動作實際得分之間的數(shù)量差異，評分差異越小說明評分越準確。（4）自信程度。被試對每次評分的自信程度按照1～7的等級評分，數(shù)字越大表明自信心越高。

1.2.4 試驗程序 被試在記錄紙上填寫好個人信息，打開程序，輸入編號，按空格鍵啟動程序，開始觀看跳馬錄像，在錄像播放中的停止點，錄像停止，要求被試迅速地對運動員的跳馬動作質(zhì)量進行評價，按“F（高分）”或“J（低分）”鍵來進行反應(yīng)，并按照體操評分規(guī)則給出分數(shù)，同時在記錄紙上對自己判斷的自信程度按照1～7進行評分?；卮鹜戤吅?，按回車鍵繼續(xù)播放錄像直到動作完成，再進行一次判斷并給出分數(shù)。每個被試觀看8個男子跳馬動作，8個動作錄像隨機呈現(xiàn)，試驗材料在14寸液晶顯示器上呈現(xiàn)，被試坐在離屏幕50 cm處，一名主試負責(zé)講解試驗方法。

1.2.5 數(shù)據(jù)的處理 全部數(shù)據(jù)采用SPSS16.0 for Windows進行處理，采用重復(fù)方差分析檢驗運動水平的主效應(yīng)，材料呈現(xiàn)方式的主效應(yīng)以及運動水平與呈現(xiàn)方式的交互作用，并計算效應(yīng)值（η2）。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩種條件下全部被試的反應(yīng)時、準確性、評分差異和自信程度

全部被試在部分信息和完整信息兩種條件下的反應(yīng)時、準確性、評分差異和自信程度的結(jié)果見表1。

表1顯示，全部被試在反應(yīng)時的比較表現(xiàn)出在部分信息時的反應(yīng)時（3.87 s）要長于完整信息時的反應(yīng)時（2.89 s），具有極其顯著差異，t=6.35，df=52，P＜001，說明從總體上來看，信息越充分，被試反應(yīng)越快。在準確性上，全部被試在完整信息條件下的準確性（81.00%）高于部分信息條件下的準確性（52.35%），具有極其顯著差異，t=－10.80，df=52，P＜0.001，說明信息越充分，加工的準確性越高。在兩次對動作進行評分與動作實際得分之間的差異上，觀看完整錄像后的評分差異（1.75）高于部分信息時的評分差異（1.58），差異接近顯著，t=－1.88，df=52，P=0.066。在自信程度上，全部被試在觀看完整錄像后判斷的自信程度高于部分信息時的自信程度，差異非常顯著，t=－3.23，df=52，P＜0.01，說明信息充分時，被試判斷的自信程度也會提高。

表1 全部被試兩種條件下判斷的反應(yīng)時、準確性、評分差異和自信程度

2.2 不同水平男子體操運動員的反應(yīng)時比較

不同水平男子體操運動員在部分信息和完整信息條件下的反應(yīng)時結(jié)果見表2。

表2 不同水平男子體操運動員的反應(yīng)時比較 （s）

由表2可以發(fā)現(xiàn)，不同水平運動員在部分信息條件下的反應(yīng)時都長于完整信息條件下的反應(yīng)時。重復(fù)測量方差分析表明，呈現(xiàn)方式的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1,48)=32.89，P＜0.001，η2=0.42，運動水平的主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)(3,48)=0.54，P＞0.05，呈現(xiàn)方式與運動水平的交互作用不顯著，F(xiàn)(3,48)=0.40，P＞0.05。

同一組被試在部分信息的反應(yīng)時均長于完整信息時的反應(yīng)時，說明由于在時間阻斷點的信息不全面，因此被試在進行判斷時所需要的時間較多。同一水平被試兩次反應(yīng)時間的T檢驗顯示，高水平運動員和中等水平運動員的兩次判斷的反應(yīng)時差異不顯著，而低水平運動員和非運動員的兩次判斷的反應(yīng)時均存在顯著性差異，表現(xiàn)為觀看完整錄像后的反應(yīng)時都快于時間阻斷點的反應(yīng)時，t低水平組=6.41，df=14，P＜0.001；t非運動員組=3.26，df= 18，P＜0.01，說明低水平運動員和非運動員在部分信息時預(yù)先判斷完整動作的質(zhì)量存在困難，但高水平運動員和中等水平運動員均不受影響。

2.3 不同水平男子體操運動員的準確性比較

不同水平男子體操運動員在部分信息和完整信息條件下的準確性的結(jié)果見表3。

表3 不同水平男子體操運動員的準確性比較 （%）

表3顯示，不同水平體操運動員在觀看完整錄像后的準確性都高于部分信息條件下的準確性，重復(fù)測量方差分析表明，呈現(xiàn)方式的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1,48)=99.97，P＜0.001，η2=0.68，運動水平的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(3,48)=7.63，P＜0.001，η2=0.33，呈現(xiàn)方式與運動水平的交互作用接近顯著，F(xiàn)(3,48)=2.70，P=0.056，η2=0.15。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，在部分信息條件下，運動水平高的運動員的準確性顯著高于運動水平低的運動員，F(xiàn)(3,52)=8.24，P＜0.001，η2=0.34，低水平組被試的準確性為50%，等于隨機概率，可能是猜測，而非運動員組被試的準確性低于50%，只有42.10%，高水平運動員、中等水平運動員的準確性均高于60%，高水平運動員的準確性達到67.18%，經(jīng)post hoc檢驗，高水平運動員和中等水平運動員的準確性之間沒有顯著差異，但都和低水平運動員和非運動員組被試的準確性之間存在顯著差異，而低水平運動員和非運動員之間沒有顯著差異。在完整信息條件下，不同水平運動員的準確性除了非運動員組低于80%以外，其他3組被試的準確性都超過80%，但沒有顯著差異，F(xiàn)(3,52)=1.56,P＞0.05。

對同一水平的被試來說，完整信息條件下的準確性都明顯高于部分信息條件下的準確性，t高水平組=－5.22，df=7，P＜0.01；t中等水平組=－3.28，df=9，P＜0.01；t低水平組=－5.34，df=14，P＜0.001；t非運動員組=－10.57，df=18，P＜0.001，低水平組運動員和非運動員組被試的兩次準確性的差異均達到極其顯著水平（P＜0.001），高水平運動員和中等水平運動員均提高了20%左右，低水平運動員和非運動員均提高了30%以上，說明完整信息的情況下，被試的準確性明顯高于信息不完整條件下的準確性，而且信息充分與否對低水平運動員和非運動員影響更大。

2.4 不同水平男子體操運動員的評分差異的比較

不同水平男子運動員在部分信息和完整信息條件下的評分差異結(jié)果見表4。

表4 不同水平男子體操運動員的評分差異的比較

重復(fù)測量方差分析表明，呈現(xiàn)方式的主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)(1,48)= 1.54，P＞0.05，運動水平的主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)(3,48)=1.71，P＞0.05，呈現(xiàn)方式與運動水平的交互作用顯著，F(xiàn)(3,48)=3.43，P＜0.05，η2=0.18。簡單效應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，在部分信息條件下，高水平運動員的評分差異小于其他3組被試，但差異不顯著，F(xiàn)(3,52)=0.48，P＞0.05。在觀看完整錄像后，運動水平高的運動員的評分差異明顯小于運動水平低的被試，F(xiàn)(3,52)=3.13，P＜0.05，η2=0.18，說明高水平運動員在觀看完整動作后的評分更接近動作的實際得分。經(jīng)post hoc檢驗，高水平運動員、中等水平運動員和低水平運動員之間都沒有顯著性差異，但都明顯小于非運動員，說明評分的準確性和相關(guān)的運動知識有著密切關(guān)系。

在對同一水平的被試兩次評分差異的T檢驗后，可以看出高水平運動員、中等水平運動員和低水平運動員在時間阻斷點的評分與觀看完整錄像后的評分均沒有顯著差異，說明他們的兩次評分基本一致，而非運動員在觀看完整錄像后的評分差異明顯大于時間阻斷點的評分差異，t非運動員組=3.64，df=18，P＜0.01，說明體操專項訓(xùn)練對運動員的評分有明顯的影響，評分差異大小和運動員的專項知識的多少存在密切關(guān)系，而且非運動員被試在觀看完整錄像后的評分差異大于時間阻斷點的評分差異。

2.5 不同水平男子體操運動員的自信程度比較

不同水平男子體操運動員在部分信息和完整信息條件下的自信程度結(jié)果見表5。

表5 不同水平男子體操運動員的自信程度的比較

重復(fù)測量方差分析表明，呈現(xiàn)方式的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(1,48)= 8.21，P＜0.01，η2=0.14，運動水平的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)(3,48)=10.52，P＜0.001，η2=0.39，呈現(xiàn)方式與運動水平的交互作用不顯著，F(xiàn)(3,48)= 0.09，P＞0.05。

在部分信息時和觀看完整錄像后，不同水平運動員的自信程度均具有顯著差異，F(xiàn)部分信息(3,52)=7.52，P＜0.001，η2=0.32；F完整信息(3,52)= 6.60，P＜0.01，η2=0.29，經(jīng)post hoc檢驗，在時間阻斷點進行判斷的自信程度上，高水平運動員明顯高于中等水平的運動員和非運動員，而中等水平運動員明顯低于低水平運動員，低水平運動員明顯高于非運動員。在觀看完整錄像后的自信程度上，高水平運動員明顯高于中等水平運動員，中等水平運動員明顯低于低水平運動員，低水平運動員明顯高于非運動員。高水平運動員和低水平運動員之間沒有顯著差異。所有被試都表現(xiàn)出觀看完整錄像后的判斷的自信程度要高于時間阻斷點的自信程度，但差異均不顯著。

3 討 論

在早期的運動心理學(xué)中，有關(guān)運動員運動認知加工能力的研究主要關(guān)注于專家與新手在視覺物理系統(tǒng)上的差異，認為優(yōu)秀運動員具有更好的視覺物理“硬件”，但后來的研究表明，視覺系統(tǒng)的物理特性會對運動技能的操作產(chǎn)生一定的影響，但并沒有與運動技能的高度相關(guān)[13－17]。在9～17歲足球運動員中，沒有一個與視覺功能有關(guān)的指標能區(qū)分運動員的不同運動水平[18]。這說明，高水平運動員的優(yōu)越表現(xiàn)可能不是來源于他們與一般人的先天視覺能力的差異，而是與其優(yōu)越的認知加工能力有關(guān)，即具備比普通人優(yōu)越的視覺信息加工能力。因此，越來越多的研究轉(zhuǎn)向高水平運動員的“軟件”特征上來，即高水平運動員是否具備優(yōu)越的視覺搜索和組織方式、是否具有較快的復(fù)雜決策速度以及較高的決策準確性、是否具備較高的反應(yīng)效率以及認知的經(jīng)濟性。沿著這個思路進行的研究發(fā)現(xiàn)，專家運動員的認知優(yōu)勢主要表現(xiàn)為對專項運動領(lǐng)域中的情景能夠回憶與再認出更多的信息，能夠利用高效率的視覺搜索策略和早期的視覺線索來預(yù)測對手的行動意圖，能夠更快并且有效地加工專項運動中的信息[14－15]。

試驗結(jié)果表明，在完整信息呈現(xiàn)的條件下，全部被試的反應(yīng)時、準確性、評分差異和自信心都要優(yōu)于部分信息呈現(xiàn)條件下的指標，高水平運動員在信息不完整的情況下，認知加工也會受到一定的影響，但受到的影響比低水平運動員要小。在體育運動情境中，由于長期的運動訓(xùn)練和比賽經(jīng)驗，運動員具備了一定的運動專項知識和專項能力，專項認知能力是優(yōu)秀運動員完成運動操作的基礎(chǔ)和保證。在本研究中，高水平體操運動員和中等水平體操運動員、低水平體操運動員以及非運動員組的被試相比較來看，在準確性、評分差異等方面表現(xiàn)出長期訓(xùn)練和比賽經(jīng)驗的作用。

但高水平體操運動員的認知加工能力的優(yōu)勢并沒有表現(xiàn)在反應(yīng)時上。國外已有研究表明，專家運動員反應(yīng)的速度和準確性比新手運動員要好，即準確性高，而且反應(yīng)時短。但這個結(jié)果與運動項目有著密切關(guān)系，在環(huán)境引導(dǎo)的運動項目中，如籃球、網(wǎng)球、足球、網(wǎng)球等，運動員需要有快速的反應(yīng)能力才能保證取得比賽勝利，因此對運動員的反應(yīng)速度有嚴格的要求，而在一些自我引導(dǎo)的運動項目中，則運動員的反應(yīng)不一定很快[4]。體操運動員在運動情境中完成動作對反應(yīng)速度并沒有嚴格的要求，所以不同水平的體操運動員在部分信息和完整信息兩種條件下的反應(yīng)時沒有表現(xiàn)出顯著的差異，這是符合體操運動項目的特點的。

高水平體操運動員能夠比較迅速地檢索到關(guān)鍵信息，評分比低水平的運動員和非運動員更為準確，說明他們的視覺選擇注意的水平更高，但在部分信息條件下的評分并沒有表現(xiàn)出高水平運動員的優(yōu)勢。在自信心上，高水平運動員和低水平運動員之間沒有差異，但都高于中等水平運動員和非運動員，這可能與被試的經(jīng)驗與年齡有關(guān)，非運動員的自信心低是因為他們?nèi)鄙傧嚓P(guān)的知識和經(jīng)驗，中等水平運動員的自信心低可能是因為他們的年齡較小。低水平運動員參加體操訓(xùn)練的時間短，但年齡要大于中等水平運動員，所以他們的自信心評分與高水平運動員沒有顯著差異。

專家一般能夠成功地預(yù)測下一個要發(fā)生的事件，是因為他們具備超越信息加工的潛在限制的能力，由于經(jīng)驗的作用，快速而準確的再認環(huán)境信息使得運動員能快速地將外界信息納入已有的知識結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生高水平的技能。如果專家運動員能預(yù)測體操動作更準確，那么在實際動作進行中，他們需要較少的加工資源來確認體操動作[19]。

在信息不完整的條件下，高水平男子體操運動員具備更準確的信息加工能力，表現(xiàn)出判斷準確性上明顯地高于中等水平和低水平的運動員。運動員能夠在信息不完整的情境中，準確地檢索信息并作出準確的判斷。優(yōu)秀運動員更能對先前信息進行搜索和加工，他們在部分信息的條件下能夠?qū)φw信息進行判斷，具備這種能力也是他們運動競技水平高的一個條件。

4 結(jié) 論

（1）在完整信息呈現(xiàn)的條件下，高水平體操運動員沒有表現(xiàn)出明顯的認知加工優(yōu)勢，而在部分信息呈現(xiàn)的條件下，高水平體操運動員表現(xiàn)出一定的信息加工優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在準確性上，而沒有表現(xiàn)在反應(yīng)時上，反應(yīng)時可能不是區(qū)別所有項目運動員的認知加工能力的關(guān)鍵指標。

（2）運動員的認知加工能力與不同認知任務(wù)之間存在一定關(guān)系，自我引導(dǎo)的運動項目和環(huán)境引導(dǎo)的運動項目對運動員的要求不同，因此表現(xiàn)出來的認知加工的特點也有所不同。

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CognitiveProcessingunderPartialandCompleteInformationofMaleGymansticsAthleteswithDifferentLevels

SUN Yanlin1,BAI Xuejun2,HU Jun3,QI Fang4,HAN Zhi3,ZHAO Weihua3
（1.Dept.of Health and Sport Sciences,Tianjin University of Sport,Tianjin 300381,China;2.Academic of Psychology and Behavior,Tianjin Normal University,Tianjin 300074,China;3.Tianjin Gymnastic Team,Tianjin 300060,China;4.Dept.of Sport and Cultural Media,Tianjin University of Sport,Tianjin 300381,China）

Athletes can judge the whole information according to the partial cues in sport situation.In this study,54 male gymnastics athletes were divided into four groups,elite,sub-elite,novice and non-athltes.Mixed design was conducted.They were asked to view horse vault movement clips in partial information and completed information,and the response time,response accuracy,score difference and confidence were recorded.The results showed that in the partial information,the response time was no significant difference between different level athletes,but the accuracy,score difference and the confidence had significant difference.This demonstrated that the self-paced athletes have the different cognitive processing characteristics.

cognitive processing;male gymnastics athlete;partial information;complete information

G 804.4

A

1005-0000（2010）06-0461-04

2010-10-10；

2010-10-30；錄用日期：2010-11-05

國家社科基金“十一五”規(guī)劃國家重點項目（項目編號：ABA060004）；教育部人文社會科學(xué)重點研究基地重大項目（項目編號：08JJDXLX266）

孫延林（1965-），男，天津市人，教授，博士，研究方向為運動員心理訓(xùn)練與調(diào)控、體育運動與兒童心理發(fā)展。

1.天津體育學(xué)院健康與運動科學(xué)系，天津300381；2.天津師范大學(xué)心理與行為研究院，天津300074；3.天津體操隊，天津300060；4.天津體育學(xué)院體育文化傳媒系，天津300381。