楊勇濤，張忠秋

發(fā)球和接發(fā)球是網(wǎng)球比賽中技戰(zhàn)術(shù)發(fā)揮的重要環(huán)節(jié)，在高水平比賽尤其是男子比賽中，一發(fā)的速度一般都在200 km左右，若不提前判斷發(fā)球方的意圖，接發(fā)球方就很難有高質(zhì)量的接發(fā)球，直接導(dǎo)致局面被動(dòng)。預(yù)判是運(yùn)動(dòng)專長(zhǎng)研究的主要內(nèi)容之一，相關(guān)研究主要集中在那些高時(shí)間壓力的球類項(xiàng)目，如網(wǎng)球、乒乓球、羽毛球、棒球等，研究結(jié)果支持了專家的預(yù)判優(yōu)勢(shì)。研究者認(rèn)為，專家的認(rèn)知優(yōu)勢(shì)不僅與知覺調(diào)整過程密切相關(guān)的語(yǔ)義和概念性知識(shí)有關(guān)[1-2]，也與專家對(duì)運(yùn)動(dòng)情境的熟悉性[3-4]和環(huán)境變化[5]有關(guān)。運(yùn)動(dòng)情境具有復(fù)雜性、多變性和多感知性等特征，這些特征與運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)密切相關(guān)，為專長(zhǎng)研究提供了一個(gè)理想環(huán)境，成為專長(zhǎng)研究的一個(gè)絕佳模式[6]。

正是由于運(yùn)動(dòng)情境的上述特征，使傳統(tǒng)試驗(yàn)室研究的生態(tài)學(xué)效度遭到一定質(zhì)疑。因?yàn)閭鹘y(tǒng)研究多使用靜態(tài)圖片和二維視頻作為刺激材料，這些二維材料缺乏足夠的環(huán)境信息，相比二維材料，三維視頻能夠提供更多的視覺信息，尤其是深度知覺，能增強(qiáng)被試的真實(shí)體驗(yàn)。時(shí)間阻斷技術(shù)能夠在一定程度上說明早期信息對(duì)運(yùn)動(dòng)員接發(fā)球預(yù)判的重要性，但卻缺少球飛行的后期信息和發(fā)球后球落地彈跳之后的信息，而這部分信息對(duì)網(wǎng)球接發(fā)球來說異常重要[7-10]。另外，大部分研究讓被試用一些非代表性的動(dòng)作如按鍵做出反應(yīng)[11]，這與真實(shí)運(yùn)動(dòng)情境不符，會(huì)掩蓋專家優(yōu)勢(shì)，一項(xiàng)對(duì)知覺動(dòng)作匹配程度對(duì)棒球擊球手預(yù)判表現(xiàn)的研究支持了該觀點(diǎn)[12]。由于按鍵反應(yīng)和真實(shí)動(dòng)作反應(yīng)所依賴的感知通道是不同的，因此讓運(yùn)動(dòng)員用真實(shí)動(dòng)作接發(fā)球更接近真實(shí)比賽情境，這種高水平的知覺動(dòng)作匹配程度更能體現(xiàn)運(yùn)動(dòng)中專家優(yōu)勢(shì)。

因此，本研究選取虛擬網(wǎng)球游戲中的發(fā)球情境，用三維相機(jī)拍攝網(wǎng)球發(fā)球片段，然后使用時(shí)間阻斷技術(shù)，分別在球拍和球接觸前100 ms、球拍和球接觸即刻、接觸后100 ms對(duì)發(fā)球進(jìn)行阻斷，探討不同時(shí)間阻斷對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員接發(fā)球判斷的影響。另外，本研究給運(yùn)動(dòng)員呈現(xiàn)完整的發(fā)球視頻，讓運(yùn)動(dòng)員對(duì)接發(fā)球的最佳時(shí)機(jī)進(jìn)行判斷，同時(shí)讓運(yùn)動(dòng)員用真實(shí)動(dòng)作接發(fā)球，探討知覺動(dòng)作匹配程度（按鍵反應(yīng)和動(dòng)作反應(yīng)）對(duì)接發(fā)球的影響。我們假設(shè)，運(yùn)動(dòng)員在不同時(shí)間阻斷條件下的預(yù)判準(zhǔn)確率和反應(yīng)時(shí)存在差異，隨著阻斷時(shí)間的增加，預(yù)判準(zhǔn)確率升高，反應(yīng)速度加快；專家組對(duì)接發(fā)球時(shí)機(jī)的判斷更準(zhǔn)確，其總體接發(fā)球反應(yīng)時(shí)更短，擊球點(diǎn)更靠前，但中等水平組和新手組不存在顯著差異；與按鍵反應(yīng)相比，用實(shí)際動(dòng)作接發(fā)球時(shí)的反應(yīng)時(shí)更短，但準(zhǔn)確率較低。

1 試驗(yàn)1 不同時(shí)間阻斷條件下網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員預(yù)判準(zhǔn)確率和反應(yīng)時(shí)研究

1.1 被 試

25名被試參加本試驗(yàn)，其中7名網(wǎng)球一級(jí)運(yùn)動(dòng)員為專家組，球齡6～9年，平均年齡23.35±1.67；10名網(wǎng)球二級(jí)運(yùn)動(dòng)員為中等水平組，球齡4～6年，平均年齡21.40±1.25；8名業(yè)余愛好者為新手組，業(yè)余等級(jí)約3.0，球齡3～7年，平均年齡27.65±1.34。所有被試均為男性，右利手，身體健康，裸眼視力正常。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

3（專家組、中等水平組、新手組）×3（球和球拍接觸前100 ms（T1）、球和球拍接觸即刻（T2）、球和球拍接觸后 100 ms（T3））二因素混合試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

1.3 研究工具

（1）高性能主機(jī)一臺(tái)：Intel core i7處理器，4G內(nèi)存，1G獨(dú)立顯卡NVIDIA GeForce9800，分辨率1 024×768，刷新頻率120 Hz（該頻率為產(chǎn)生三維圖像的刷新頻率）。NVIDIA 3D立體眼鏡，Sony 3D 攝像機(jī)，4×3 m 投影幕（制式 16：9，視角 105°）；（2）三菱主動(dòng)立體工程投影機(jī)（分辨率為1 024×768，標(biāo)稱光亮度4 500明流）；（3）E-Prime2.0，用于編輯和呈現(xiàn)刺激材料。

1.4 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)所用發(fā)球視頻取自Xbox 360虛擬網(wǎng)球（VR tennis）澳大利亞公開賽中的游戲場(chǎng)景，使用SONY 3D攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，距離為1.2 m。所有發(fā)球均為一區(qū)發(fā)球，時(shí)速為（150±5）km。然后經(jīng)過兩名專業(yè)教練篩選，并讓教練對(duì)三維視頻的效果進(jìn)行評(píng)估，評(píng)估工具為ITC-SOPI問卷的SPatial Presence部分[13]，最后選出60個(gè)最佳發(fā)球作為試驗(yàn)材料。使用會(huì)聲會(huì)影11.0對(duì)發(fā)球視頻進(jìn)行剪輯，分別為球和球拍接觸前100 ms、球和球拍接觸即刻、球和球拍接觸后100 ms，3個(gè)時(shí)間阻斷視頻的時(shí)間分別為2 240 ms、2 340 ms、2 440 ms。所有發(fā)球視頻用E-Prime 2.0編輯，每種條件均包括練習(xí)和試驗(yàn)兩部分，其中練習(xí)部分30試次，被試可根據(jù)練習(xí)情況進(jìn)行再一次練習(xí)，正式試驗(yàn)部分60試次，要求被試對(duì)發(fā)球在其正手位還是反手位做出判斷。試驗(yàn)流程見圖1。

圖1 試驗(yàn)1刺激程序Figure 1 Stimulus Procedure of Experiment 1

1.5 數(shù)據(jù)分析

剔除小于100 ms和大于平均值3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差的極端反應(yīng)時(shí)數(shù)據(jù)，使用SPSS15.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，顯著性水平為0.05。

1.6 結(jié)果

1.6.1 不同時(shí)間阻斷對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員預(yù)判準(zhǔn)確率的影響 采用雙因素方差分析對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員預(yù)判準(zhǔn)確率進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，時(shí)間阻斷的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，22）=58.45，P=0.000；技能水平的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，22）=25.67，P=0.000，這表明技能水平和時(shí)間阻斷對(duì)運(yùn)動(dòng)員的預(yù)判準(zhǔn)確率有顯著影響。但組別和時(shí)間阻斷的交互作用不顯著，F(xiàn)（5，20）=23.68，P=0.074。對(duì)不同時(shí)間阻斷條件下時(shí)的準(zhǔn)確率進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明，不同時(shí)間阻斷條件下的預(yù)判準(zhǔn)確率存在顯著差異，F(xiàn)（2，22）=61.37，P=0.016，尤其是 3 組被試在T1和T3條件下的預(yù)判準(zhǔn)確率。這表明隨著時(shí)間阻斷的增加，被試獲取的信息增多，預(yù)判準(zhǔn)確率升高。對(duì)不同技能水平運(yùn)動(dòng)員的預(yù)判準(zhǔn)確率進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果顯示，F(xiàn)（2，22）=28.645，P=0.031，即不同技能水平運(yùn)動(dòng)員的預(yù)判準(zhǔn)確率存在差異，尤其是專家組和新手組，在3種時(shí)間阻斷條件下的準(zhǔn)確率均存在明顯差異，并且隨著時(shí)間阻斷的增加，差異增大。比較T1條件下的預(yù)判準(zhǔn)確率，3組運(yùn)動(dòng)員之間沒有明顯差異，并且此時(shí)的準(zhǔn)確率在50%的隨機(jī)概率左右。因此我們推測(cè)，在球拍和球接觸前100 ms，并不能表現(xiàn)出技能水平優(yōu)勢(shì)（見圖2）。

圖2 不同時(shí)間阻斷條件下運(yùn)動(dòng)員預(yù)判準(zhǔn)確率Figure 2 AnticiPation Accuracy in Different Time Blocking Conditions

1.6.2 不同時(shí)間阻斷條件下網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員預(yù)判反應(yīng)時(shí)比較 采用雙因素方差分析對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員預(yù)判反應(yīng)時(shí)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示：時(shí)間阻斷的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，22）=23.69，P=0.000；技能水平的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，22）=15.38，P=0.000，這表明技能水平和時(shí)間阻斷對(duì)運(yùn)動(dòng)員的預(yù)判反應(yīng)時(shí)有顯著影響。但組別和時(shí)間阻斷的交互作用不顯著 F（5，20）=44.69，P=0.103。多重比較結(jié)果表明，專家組與中等水平組和新手組的反應(yīng)時(shí)存在顯著差異，而中等水平組和新手組的反應(yīng)時(shí)也存在邊緣顯著性，P=0.052。對(duì)不同技能水平運(yùn)動(dòng)員反應(yīng)時(shí)進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明，專家組和中等水平組及新手組的反應(yīng)時(shí)存在顯著差異，F(xiàn)（2，22）=16.04，P=0.023，這種差異在專家組和新手組之間更加明顯，體現(xiàn)了技能水平對(duì)預(yù)判反應(yīng)時(shí)的影響。對(duì)不同時(shí)間阻斷條件下的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行單因素方差分析，結(jié)果表明，不同時(shí)間阻斷明顯影響運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)時(shí)，F(xiàn)（2，22）=21.66，P=0.031，隨著阻斷時(shí)間的增加，預(yù)判反應(yīng)時(shí)縮短（見圖3）。

圖3 不同時(shí)間阻斷條件下運(yùn)動(dòng)員預(yù)判反應(yīng)時(shí)Figure 3 AnticiPation Reaction Time in Different Time Blocking Conditions

1.7 討論

在知覺預(yù)判研究中，時(shí)間阻斷技術(shù)經(jīng)常被研究者用來探討運(yùn)動(dòng)員預(yù)判時(shí)信息加工的時(shí)間特征。研究發(fā)現(xiàn)，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員能夠利用球拍和球接觸前160～80 ms及球拍和球接觸后80 ms獲得先行信息做出預(yù)測(cè)[14]，在球和球拍接觸前480 ms、320 ms、160 ms的時(shí)候，運(yùn)動(dòng)專家與次專家的知覺預(yù)測(cè)成績(jī)均優(yōu)于普通運(yùn)動(dòng)員[15]，網(wǎng)球?qū)＜以谇蚝颓蚺慕佑|前42 ms時(shí)的預(yù)判準(zhǔn)確率顯著優(yōu)于新手[16]。本試驗(yàn)結(jié)果支持了研究假設(shè)，即不同技能水平運(yùn)動(dòng)員對(duì)發(fā)球落點(diǎn)的判斷準(zhǔn)確率和反應(yīng)時(shí)存在一定差異。隨著發(fā)球視頻阻斷時(shí)間的增加，運(yùn)動(dòng)員的反應(yīng)時(shí)縮短，準(zhǔn)確率升高，尤其是T3時(shí)的反應(yīng)時(shí)顯著縮短。這表明隨著阻斷時(shí)間的增加，發(fā)球視頻提供的信息增多，預(yù)判的反應(yīng)時(shí)逐漸縮短，準(zhǔn)確率升高，不同阻斷條件時(shí)的反應(yīng)時(shí)和準(zhǔn)確率明顯表現(xiàn)出線索或信息優(yōu)勢(shì)。這與近期一項(xiàng)研究結(jié)果一致。該研究使用時(shí)間遮蔽技術(shù)設(shè)置了4種條件，分別為球員運(yùn)動(dòng)方向改變前即刻（T0），改變前 100 ms（T1）、200 ms（T2）和 300 ms（T3）。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，專家的判斷準(zhǔn)確率顯著高于新手，而且預(yù)判速度也更快，尤其是T0和T1情況下[17]。另外，專家組的預(yù)判準(zhǔn)確率和反應(yīng)時(shí)顯著優(yōu)于中等水平組和新手組，這與雷慧等人[18]的研究一致，但中等水平組和新手組沒有顯著差異。事實(shí)上，3.0左右水平的新手組在打球時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)方面與中等水平組并沒有明顯差距，本研究中的部分新手組被試的網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷甚至比中等水平組一些被試還長(zhǎng)。這或許可以在一定程度上說明兩組被試的預(yù)判表現(xiàn)。T1條件下中等水平組和新手組的準(zhǔn)確率低于隨機(jī)概率（50%），專家組的準(zhǔn)確率也僅僅稍優(yōu)于隨機(jī)概率。我們推測(cè)，對(duì)于3組被試來說，球拍和球接觸前100 ms并不是預(yù)判發(fā)球落點(diǎn)的重要信息時(shí)段。

總之，本試驗(yàn)不僅證實(shí)了先行信息對(duì)預(yù)判的影響，同時(shí)也為知覺預(yù)判的專家優(yōu)勢(shì)提供了證據(jù)。本試驗(yàn)使用的三維立體發(fā)球視頻為被試提供了良好的沉浸感，相比傳統(tǒng)研究使用靜態(tài)圖片和二維畫面有了較大進(jìn)步。但需要注意的是，對(duì)網(wǎng)球接發(fā)球來說，預(yù)判方向僅僅是一個(gè)重要方面，在預(yù)判方向的基礎(chǔ)上準(zhǔn)確的接發(fā)球時(shí)機(jī)是更重要的一方面。在網(wǎng)球比賽中我們會(huì)經(jīng)常發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員雖然猜對(duì)了發(fā)球的方向，但由于對(duì)發(fā)球速度的估計(jì)存在誤差，往往造成接發(fā)球擊球點(diǎn)靠后或者直接失誤，例如若接發(fā)球選手高估了發(fā)球的速度，那么揮拍的時(shí)間就會(huì)提前，而實(shí)際上由于球速較慢，接發(fā)球選手的擊球動(dòng)作停留時(shí)間延長(zhǎng)，這會(huì)增加其接發(fā)球失誤的概率。因此，技能水平對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員接發(fā)球時(shí)機(jī)的影響是本研究的另外一個(gè)目的。

2 試驗(yàn)2 知覺動(dòng)作匹配程度對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員接發(fā)球

反應(yīng)時(shí)和準(zhǔn)確率的影響

2.1 被 試

同試驗(yàn)1。

2.2 試驗(yàn)工具

（1）高性能主機(jī)一臺(tái)：Intel core i7處理器，4G內(nèi)存，1G獨(dú)立顯卡NVIDIA GeForce9800，分辨率1 024×768，刷新頻率120 Hz（該頻率為產(chǎn)生三維圖像的刷新頻率）。NVIDIA 3D立體眼鏡，Sony 3D攝像機(jī)，4×3 m投影幕；（2）三菱主動(dòng)立體工程投影機(jī)（分辨率為 1 024×768，標(biāo)稱光亮度 4 500 明流）；（3）E-Prime2.0，用于編輯和呈現(xiàn)按鍵反應(yīng)時(shí)的發(fā)球視頻；（4）荷蘭 Mind Media BV公司生產(chǎn)的NeXus-10無線生理監(jiān)測(cè)與反饋系統(tǒng)的聲音觸發(fā)模塊，記錄運(yùn)動(dòng)員接發(fā)球的動(dòng)作時(shí)間。

2.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

3（專家組、中等水平組、新手組）×2（按鍵反應(yīng)、動(dòng)作反應(yīng)）二因素混合試驗(yàn)設(shè)計(jì)。

2.4 試驗(yàn)材料

本試驗(yàn)發(fā)球視頻仍用SONY 3D攝像機(jī)拍攝，時(shí)速（150±5）km，均為完整的一區(qū)發(fā)球，最后經(jīng)網(wǎng)球?qū)＜疫x擇出內(nèi)角和外角發(fā)球各30次。所有發(fā)球和地面接觸的時(shí)間約為3 050 ms，發(fā)球約在3 200 ms達(dá)到最高點(diǎn)。整個(gè)發(fā)球時(shí)間為3 400 ms。所有視頻用NVIDA 3D Player播放。與試驗(yàn)一不同，本試驗(yàn)去除球和球拍接觸時(shí)的聲音，保留球和地面接觸瞬間的聲音以備NeXus-10聲音觸發(fā)模塊記錄時(shí)間。

運(yùn)動(dòng)員以2種反應(yīng)方式接球，（1）按鍵反應(yīng)，運(yùn)動(dòng)員觀看發(fā)球視頻時(shí)要想象自己正站在接發(fā)球位置，像平時(shí)比賽或打球一樣，然后通過按鍵對(duì)接發(fā)球的最佳時(shí)機(jī)做出判斷；（2）動(dòng)作反應(yīng)，運(yùn)動(dòng)員拿著真實(shí)的球拍對(duì)視頻中的發(fā)球做出真實(shí)反應(yīng)。運(yùn)動(dòng)員站在指定的接發(fā)球位置，接完發(fā)球后立即準(zhǔn)備下次接發(fā)球，運(yùn)動(dòng)員揮拍接球時(shí)會(huì)碰到鋼制三角支架發(fā)出聲音，該鋼架固定在運(yùn)動(dòng)員右手邊1 m處，聲音由NeXus-10聲音觸發(fā)模塊以Mark形式記錄，該聲音觸發(fā)模塊同時(shí)以Mark形式記錄球和地面接觸的時(shí)間，這兩個(gè)Mark之間的時(shí)間再加上3 050 ms即為運(yùn)動(dòng)員接發(fā)球的動(dòng)作時(shí)間。該部分試驗(yàn)任務(wù)包括練習(xí)和試驗(yàn)兩部分，練習(xí)部分30試次，正式試驗(yàn)部分60試次，50次外角發(fā)球，10次內(nèi)角發(fā)球，要求被試對(duì)外角發(fā)球做出反應(yīng)。試驗(yàn)流程見圖4。

圖4 試驗(yàn)2刺激程序Figure 4 Stimulus Procedure of ExPeriment 2

2.5 數(shù)據(jù)分析

使用SPSS15．0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，顯著性水平為0．05。

2.6 結(jié) 果

2.6.1 按鍵反應(yīng)和動(dòng)作反應(yīng)條件下的反應(yīng)時(shí)比較 采用雙因素方差分析對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員接發(fā)球反應(yīng)時(shí)進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，技能水平的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，22）=34．32，P=0．018；反應(yīng)方式的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，22）=23．65，P=0．034；組別和反應(yīng)方式的交互作用不顯著，F(xiàn)（5，20）=38．50，P=0．327。采用單因素方差分析對(duì)運(yùn)動(dòng)員接發(fā)球按鍵反應(yīng)反應(yīng)時(shí)和真實(shí)動(dòng)作反應(yīng)時(shí)進(jìn)行比較，結(jié)果表明，技能水平對(duì)按鍵反應(yīng)時(shí)有顯著影響，F(xiàn)（2，20）=38．461，P=0．000。多重比較結(jié)果顯示，專家組的按鍵反應(yīng)時(shí)顯著優(yōu)于中等水平組和新手組，而中等水平組和新手組之間則沒有顯著差異。技能水平對(duì)真實(shí)動(dòng)作反應(yīng)時(shí)有顯著影響，F(xiàn)（2，20）=66．962，P=0．000。多重比較結(jié)果顯示，專家組、中等水平組和新手組之間均存在顯著差異，專家組動(dòng)作反應(yīng)時(shí)顯著快于新手組。采用配對(duì)樣本T檢驗(yàn)對(duì)不同水平運(yùn)動(dòng)員按鍵反應(yīng)和真實(shí)動(dòng)作反應(yīng)時(shí)進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，專家組、中等水平組和新手組的按鍵反應(yīng)反應(yīng)時(shí)與真實(shí)動(dòng)作反應(yīng)時(shí)之間均有顯著性差異，分別為 T=－43．335，P=0．035，T=－58．489，P=0．027，T=－83．534，P=0．010（見圖 5）。

2.6.2 按鍵反應(yīng)和動(dòng)作反應(yīng)條件下的接發(fā)球準(zhǔn)確率 采用雙因素方差分析對(duì)網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員接發(fā)球反應(yīng)時(shí)的準(zhǔn)確率進(jìn)行分析，結(jié)果顯示，技能水平的主效應(yīng)不顯著，F(xiàn)（2，22）=31．59，P=0．239；反應(yīng)方式的主效應(yīng)顯著，F(xiàn)（2，22）=18．45，P=0．016；組別和反應(yīng)方式的交互作用不顯著，F(xiàn)（5，20）=34．03，P=0．483。采用單因素方差分析對(duì)按鍵反應(yīng)和真實(shí)動(dòng)作條件時(shí)的接發(fā)球準(zhǔn)確率進(jìn)行比較，結(jié)果顯示，專家組、中等水平組和新手組在按鍵時(shí)的準(zhǔn)確率沒有顯著差異，F(xiàn)（2，20）=1．204，P=0．300；而真實(shí)動(dòng)作時(shí)的準(zhǔn)確率顯著下降，F(xiàn)（2，20）=1．700，P=0．019，尤其對(duì)新手組來說，真實(shí)動(dòng)作時(shí)的準(zhǔn)確率明顯低于按鍵反應(yīng)時(shí)的準(zhǔn)確率（見圖6）。

圖5 動(dòng)作反應(yīng)時(shí)和按鍵反應(yīng)時(shí)比較Figure 5 Reaction Time in Both Key Press Action and Motor Action Conditions

圖6 按鍵反應(yīng)和動(dòng)作反應(yīng)條件時(shí)的準(zhǔn)確率Figure 6 AnticiPation Accuracy in Key Press Action and Motor Action Conditions

2.6.3 運(yùn)動(dòng)員接發(fā)球反應(yīng)時(shí) 在網(wǎng)球比賽中，接發(fā)球的時(shí)間非常重要，大多數(shù)情況下，球上升到最高點(diǎn)左右時(shí)擊球效果最佳，但擊球點(diǎn)不能太靠前，并且為了在比賽中占得先機(jī)，運(yùn)動(dòng)員有時(shí)會(huì)在球的上升期迎前接球[19]，進(jìn)而壓縮對(duì)手的反擊時(shí)間。時(shí)間拖得越長(zhǎng)，球的力量或者旋轉(zhuǎn)會(huì)急劇增大，回球也就越困難，甚至有可能被引出場(chǎng)外，失去接發(fā)球的有利位置，下一拍也將處于被動(dòng)。在本試驗(yàn)中，我們一方面以反應(yīng)時(shí)和準(zhǔn)確率作為評(píng)價(jià)專家優(yōu)勢(shì)的指標(biāo)，同時(shí)我們還對(duì)接發(fā)球反應(yīng)時(shí)進(jìn)行了區(qū)域劃分，我們認(rèn)為接發(fā)球反應(yīng)時(shí)的頻數(shù)分布或許更能解釋專家優(yōu)勢(shì)。在本研究中，我們以50 ms作為分類依據(jù)，對(duì)3組運(yùn)動(dòng)員按鍵反應(yīng)和動(dòng)作反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)進(jìn)行歸類，得出按鍵反應(yīng)和動(dòng)作反應(yīng)時(shí)各區(qū)間的接發(fā)球次數(shù)（見表1），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，技能水平對(duì)接發(fā)球時(shí)間有顯著影響，專家組的接發(fā)球反應(yīng)時(shí)明顯比新手組短，擊球點(diǎn)更靠前（見圖7、圖8）。另外，分別對(duì)不同技能水平運(yùn)動(dòng)員按鍵反應(yīng)和動(dòng)作反應(yīng)時(shí)分布頻數(shù)進(jìn)行交叉列聯(lián)表檢驗(yàn)，結(jié)果顯示，χ2=83．79，P＜0．05，χ2=178．63，P＜0．05，這表明不論是按鍵反應(yīng)還是動(dòng)作反應(yīng)，技能水平與運(yùn)動(dòng)員接發(fā)球績(jī)效存在顯著相關(guān)，網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員的接發(fā)球反應(yīng)時(shí)受技能水平的顯著影響。

表1 不同技能水平運(yùn)動(dòng)員按鍵反應(yīng)和動(dòng)作反應(yīng)時(shí)的頻數(shù)分布Table 1 The Frequency Distribution of Key Press Action and Motor Action Reaction Time of Different Skill Players

2.7 討論

本試驗(yàn)使用三維發(fā)球視頻，能夠給運(yùn)動(dòng)員提供良好的深度和空間知覺，而讓運(yùn)動(dòng)員對(duì)接發(fā)球的最佳時(shí)機(jī)進(jìn)行按鍵反應(yīng)判斷和用實(shí)際動(dòng)作接發(fā)球，也更加接近真實(shí)運(yùn)動(dòng)情境，在一定程度上增加研究的生態(tài)學(xué)效度。反應(yīng)時(shí)結(jié)果表明，對(duì)專家組、中等水平組和新手組來說，按鍵反應(yīng)條件下的反應(yīng)時(shí)明顯比動(dòng)作反應(yīng)條件下的反應(yīng)時(shí)慢，分別慢了約53、84、105 ms。該研究結(jié)果與另一研究結(jié)果比較一致，即知覺判斷的反應(yīng)時(shí)比動(dòng)作反應(yīng)時(shí)約慢400 ms，即使動(dòng)作反應(yīng)時(shí)加上揮動(dòng)球拍的延遲時(shí)間200 ms，還是比知覺判斷的反應(yīng)時(shí)快[9]。在準(zhǔn)確率方面，不論是按鍵反應(yīng)還是動(dòng)作反應(yīng)，專家組和新手組的接發(fā)球準(zhǔn)確率均存在一定差異，尤其是動(dòng)作反應(yīng)條件下的準(zhǔn)確率差異顯著，專家組比新手組高了20%。這與已有研究結(jié)果一致，即優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員在實(shí)際動(dòng)作反應(yīng)條件下的預(yù)判比新手更準(zhǔn)確，但在知覺判斷條件下兩者的準(zhǔn)確率沒有顯著差異[20]，動(dòng)作反應(yīng)條件下足球守門員對(duì)球落點(diǎn)判斷的準(zhǔn)確率高于新手，專家的表現(xiàn)更依賴于知覺和動(dòng)作之間的匹配程度[21]。

對(duì)不同技能水平運(yùn)動(dòng)員來說，按鍵反應(yīng)條件下的準(zhǔn)確率沒有顯著差異，但明顯高于動(dòng)作反應(yīng)的準(zhǔn)確率，尤其對(duì)中等水平組和新手組來說，兩種條件下的準(zhǔn)確率存在顯著性差異。這與RANGANATHAN和CARLTON[9]的研究結(jié)果一致，他們發(fā)現(xiàn)棒球擊球手在知覺判斷反應(yīng)條件下的預(yù)判比動(dòng)作反應(yīng)條件下的預(yù)判更準(zhǔn)確，但也有研究發(fā)現(xiàn)，手球守門員在動(dòng)作反應(yīng)條件下的準(zhǔn)確率高于知覺判斷條件下的準(zhǔn)確率[22]。至于新手組動(dòng)作反應(yīng)準(zhǔn)確率明顯低于按鍵反應(yīng)準(zhǔn)確率這一結(jié)果，我們認(rèn)為，可能是由于發(fā)球速度太快，新手組在用真實(shí)動(dòng)作接發(fā)球時(shí)存在一定困難。這與新手組的運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷密切相關(guān)，因?yàn)樵跇I(yè)余網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)中，發(fā)球速度通常在100 km/h以下，本試驗(yàn)中新手組的運(yùn)動(dòng)水平最高為業(yè)余3.0級(jí)別，底線球有一定基礎(chǔ)，但發(fā)球和其它技術(shù)環(huán)節(jié)水平很差。另外，本研究試驗(yàn)任務(wù)為完整的發(fā)球視頻，若僅僅依據(jù)按鍵反應(yīng)的判斷準(zhǔn)確率說明專家優(yōu)勢(shì)，顯然參考價(jià)值不大，我們認(rèn)為必須同時(shí)結(jié)合運(yùn)動(dòng)員接發(fā)球反應(yīng)時(shí)的分布來評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)，而試驗(yàn)結(jié)果也顯示專家組、中等水平組和新手組按鍵反應(yīng)準(zhǔn)確率沒有差異。因此，按鍵反應(yīng)的準(zhǔn)確率并不能代表不同技能水平運(yùn)動(dòng)員之間的差異，反觀動(dòng)作反應(yīng)準(zhǔn)確率，不同技能水平之間存在較為明顯的差異。這不僅由于專家運(yùn)動(dòng)經(jīng)驗(yàn)更豐富，還因?yàn)樗麄兘邮苓^正規(guī)的網(wǎng)球技術(shù)訓(xùn)練且經(jīng)常參加相對(duì)高水平的比賽，對(duì)接發(fā)球有更為準(zhǔn)確的感知，這些都可能是造成新手組動(dòng)作反應(yīng)時(shí)較長(zhǎng)的原因。因此，動(dòng)作反應(yīng)的準(zhǔn)確率更能體現(xiàn)專家優(yōu)勢(shì)。

在本研究中，我們首次使用接發(fā)球反應(yīng)時(shí)的頻數(shù)分布考察不同技能水平運(yùn)動(dòng)員接發(fā)球反應(yīng)時(shí)的差異，并以此評(píng)價(jià)接發(fā)球表現(xiàn)。從接發(fā)球反應(yīng)時(shí)間分布頻次圖可以看出（見圖7、圖8），專家組接發(fā)球反應(yīng)時(shí)的分布明顯較新手組靠前，主要體現(xiàn)在專家組接發(fā)球時(shí)間集中在球飛行時(shí)的3 200～3 400 ms之間。也就是說，專家組接發(fā)球時(shí)的擊球點(diǎn)更靠前，而新手組擊球點(diǎn)明顯靠后，延誤接發(fā)球的最佳時(shí)機(jī)。另外，不論按鍵反應(yīng)還是動(dòng)作反應(yīng)，三組被試都有一部分反應(yīng)時(shí)超出了本研究中完整發(fā)球視頻的時(shí)間3 400 ms，并且新手組超出的更多，這是新手組平均反應(yīng)時(shí)較長(zhǎng)的原因。但至于為何會(huì)出現(xiàn)接發(fā)球反應(yīng)時(shí)超出實(shí)際發(fā)球視頻時(shí)間，可能是由系統(tǒng)誤差所致。總之，試驗(yàn)2證實(shí)了研究假設(shè)，即與按鍵反應(yīng)時(shí)相比，動(dòng)作反應(yīng)時(shí)更短，但準(zhǔn)確率相對(duì)較低。專家組對(duì)接發(fā)球時(shí)機(jī)的判斷更準(zhǔn)確，其接發(fā)球反應(yīng)時(shí)更短，但中等水平組和新手組不存在顯著差異。

圖7 專家組和新手組按鍵反應(yīng)時(shí)頻數(shù)分布Figure 7 Frequency Distribution of Reaction Time of ExPert and Novice in Key Press Action Condition

圖8 專家組和新手組真實(shí)動(dòng)作反應(yīng)時(shí)頻數(shù)分布Figure 8 Frequency Distribution of Reaction Time of ExPert and Novice in Motor Action Condition

3 研究的不足

本研究使用了3D立體相機(jī)拍攝的三維視頻，但由于技術(shù)限制，這種視頻的立體感和沉浸感有限，并且雖然我們讓運(yùn)動(dòng)員用真實(shí)動(dòng)作接發(fā)球，但發(fā)球視頻的立體感和沉浸感不足還是會(huì)影響運(yùn)動(dòng)員對(duì)接發(fā)球的判斷。另外，本研究還采用動(dòng)作反應(yīng)評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員的接發(fā)球績(jī)效，但評(píng)價(jià)方法并不完善，如反應(yīng)時(shí)的記錄可能存在一定誤差，無法知曉運(yùn)動(dòng)員是否能把球回到對(duì)方區(qū)域等。針對(duì)上述研究中的不足，可以使用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬真實(shí)的網(wǎng)球發(fā)球情境，增加沉浸感水平，同時(shí)使用傳感器記錄接發(fā)球反應(yīng)時(shí)和回球位置等，還可以記錄運(yùn)動(dòng)員接球時(shí)的移動(dòng)位移，通過徑向誤差評(píng)價(jià)接發(fā)球績(jī)效。

4 結(jié) 論

本研究通過2個(gè)試驗(yàn)主要得出以下結(jié)論：

（1）不同時(shí)間阻斷對(duì)運(yùn)動(dòng)員預(yù)判反應(yīng)時(shí)和準(zhǔn)確率有較大影響，隨著發(fā)球視頻呈現(xiàn)信息的增多，預(yù)判準(zhǔn)確率上升，反應(yīng)時(shí)縮短。但球和球拍接觸前100 ms時(shí)的預(yù)判準(zhǔn)確率僅接近隨機(jī)概率，該時(shí)間段或許并不是預(yù)判最關(guān)鍵的信息來源。

（2）按鍵反應(yīng)的準(zhǔn)確率高于動(dòng)作反應(yīng)的準(zhǔn)確率，但反應(yīng)時(shí)卻多于動(dòng)作反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)；專家組動(dòng)作反應(yīng)的準(zhǔn)確率顯著高于新手組，新手組動(dòng)作反應(yīng)的準(zhǔn)確率顯著低于按鍵反應(yīng)的準(zhǔn)確率。

（3）與新手組相比，專家組的接發(fā)球反應(yīng)時(shí)更短，即擊球點(diǎn)靠前，并且反應(yīng)時(shí)多集中在最佳擊球時(shí)間區(qū)域內(nèi)，對(duì)接發(fā)球時(shí)機(jī)的判斷更準(zhǔn)確。

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