眼动记录法在国外运动心理学研究中的应用，本文主要内容关键词为：在国外论文,心理学研究论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
80年代以来，运动心理学在体育比赛中的作用越来越受到人们的重视，从而促进了运动心理学的研究不断深入，这种深入的一个突出特点就是采用先进的研究手段和方法。由于在任何一项竞技体育项目中，都存在着瞬息变化的比赛局面，运动员应该能够不断迅速地搜寻到有用的视觉信息，同时作出相应的动作反应。所以获得运动员在比赛中的视觉搜索及注视信息，对于运动员、教练员和研究者来说就显得至关重要了。而眼动记录方法正好可以提供上述信息。因而，近年来，眼动记录方法被广泛应用于各类运动项目的研究。下面主要介绍国外新近的一些研究成果：
1对篮球运动员的眼动研究
在篮球运动中，一个运动员在作出动作反应（传球、运球、投篮，跑位等等）之前，必须从赛场上选择和分析有用的视觉信息，比如，此时此地各个运动员在场上的位置情况。在一项研究[1]中，对经验丰富的老队员和缺乏经验的新运动员进行了考察。在实验一中，给他们用幻灯机呈现典型的篮球比赛中的一个进攻场景。呈现幻灯片后，要求被试尽快地回答控制球的人下一步应该作什么。记录其反应时及注视情况。每张幻灯片的呈现的场景只有一个正确答案。答案的选择有如下几种：投篮、运球和传球。实验以反应时和注视次数等为指标。实验结果表明：老队员比新队员的注视次数少。老队员为3.3次，新队员为4.9次，而在反应时上没有统计学上的差异。问题解决的方式（传球、运球或投篮等）不同，明显影响注视次数和反应时。研究者又进一步考察，随着问题解决方式和被试经验水平的不同，注视的变化情况。实验结果发现，第一，视觉搜索并不是穷尽赛场上所有的刺激。无论是老队员还是新队员，都是倾向于选择特定的信息，一旦自认为已获得了足够的信息，就马上作出反应。不过，老队员倾向反复成对地注视进攻—防守队员，新队员则不注视防守队员，而只注视自己的同伴队员。第二，老队员注视主要的空当较多（空当是指从控制球的队员到篮筐之间无对方防守队员的区域），这说明老运动员能够注意到比较重要的关键信息。在上述实验中，每个赛场场景只有一种解决问题的可能，但是，在实际的比赛中，运动员经常面临着有多种解决问题的选择。所以，为了使实验更接近实际，研究者又进行了第二项实验。仍然用幻灯机呈现一场篮球赛进攻时的场景，告知被试这个比赛场景中，进攻队员的下一步行动有若干个选择。结果表明：(1)与上个实验相同，老队员比新队员的注视次数少。(2)选择数量（即赛场复杂水平）的增加可以促进决策过程，缩短反应时。实验者进一步比较了实验一和实验二，当比赛场景只有一种问题解决的方法（赛场复杂性为1）时的差异。第一个实验中，告知被试只有一种解决途径，没有其他选择（无选择组），第二个实验中，使用相同的幻灯片，但是告知被试有1至3种解决问题的方法（称有选择组）。经比较实验结果发现：全部被试在无选择条件下，与在有选择条件下相比，前者的决策时间短，注视次数少，(3)两种实验条件对新队员影响比对老队员的影响为大。这说明，老队员经验丰富，比赛场景的一些变化对他们影响不大。
通过对以上两个实验的介绍，可以看出，第一，搜索模式与任务类型有紧密的关系。被试只选择那些有利于解决问题的因素去注视。第二，边缘视觉(peripheral vision)可以帮助被试寻找重要的信息去注视。第三，实验要求会影响被试的注视模式和被试的搜索策略。第四，搜索模式与被试本身的特征有关：老队员与新队员相比，前者的注视次数少，反应时短。
2对足球运动员的眼动研究
足球是一项深受世界各国人民喜爱的体育一运动。有人[2]以眼动为指标，对足球运动员（专家组）和没有比赛经验的足球队员（新手组）进行研究。研究者使用动态的声像手段(aduio—visual aids)，如16毫米电影胶片，在一个离被试9米远的10m×10m的大屏幕上放映，屏幕上的景物与实物大小一样。为了进一步增强生态学效度，在被试脚下放有一个足球，要求他们进行动作反应。有30名男性被试参加了实验。专家组平均年龄为25.7岁，由15名职业足球队员组成，他们约有10年的参赛经验。新手组，平均年龄为21.3岁，由15名大学体育系本科生组成，他们几乎没有足球参赛经验。实验材料如下：首先从欧洲杯足球赛和世界杯足球赛中选取一些比赛场景，这些场景包括30种不同的情况，如发任意球、罚球、越位、带球、射门和传球等等。然后，在一个真正的足球场上（场地周围有广告），按照上述实况录象复现比赛中的一些片断，用一台摄像机代替一名足球运动员及其站位，拍摄一些需要该位置上运动员作出动作反应的真实情境，如队友将球传过来，或需要该运动员罚点球的场面等等。所拍摄的内容就是实验材料。将拍摄的片子放映在大型屏幕上。要求被试参与到影片比赛的情境中去，并尽快、尽可能正确地作出反应。实验结果表明，(1)专家组比新手组的反应时短，且有显著差异，专家组比新手组，能够更迅速找到解决问题的办法，并且能够作出更正确的反应。(2)专家组和新手组在注视持续时间上没有显著差别。(3)在注视次数上，专家组与新手组之间存在显著差异，这表明专家组以更直接的方式搜索信息。(4)在注视位置上，两组被试的一个共同点是，他们在进行视觉搜索时，都不是将赛场上所有的视觉刺激看完后再作决定。而是选择那些自认为有用的信息，一旦觉得掌握了足够的信息时，就迅速作出反应。但是，两组被试也存在差异。在传球前，专家组更多的是注视将要接球的队员、自由后卫和空当。新手组则更多的是注视进攻队员、球门和球。总之，通过对眼动数据的分析表明，专家组由于长期的比赛经验，其视觉搜索模式是十分经济有效的，与新手组比，专家组的注视次数少，平均注视持续时间短，反应时短。
3对冰球运动员的眼动研究
冰球比赛和篮球比赛一样，赛场都是瞬息万变的。对于守门员来讲，尤其如此。他必须在这种动态环境中，不断地获得重要信息，迅速作出动作反应。有人对冰球守门员进行了两项眼动研究[1]。
一项研究是在赛场上进行，但只使用了两个进攻队员。另一项实验在实验室进行。在第一项研究中，比赛场景是这样的：进攻队员进行击射(slap shot)或扫射(sweep shot)，考察守门员的眼动情况。实验结果表明：无论是经验丰富的老守门员还是新手，都是对曲棍和冰球的注视次数多。两组被试的眼注视分配模式是不同的。当进攻队员采取击射动作时，老守门员有71%的注视是在曲棍上，而新守门员只有30%的注视是在曲棍上。在进攻队员采取扫射动作时，老守门员对曲棍和冰球的二者的注视分配差距不大，而新守门员则差别较大，新守门员往往把注视集中在曲棍上。
在第二项实验中，一个进攻队员在带球1秒2秒或4秒钟后进行扫射，记录守门员的眼动情况。实验结果与第一项实验结果类似。守门员的注视分配情况如下：两组守门员都是主要注视曲棍和冰球。新守门员对冰球的注视次数比老守门员多。上述两项实验表明：经验丰富的老守门员对外界刺激反应较快，他们可以根据曲棍的位置和速度来判断和预测进攻运动员的击球情况。他们对冰球注视次数较少。新守门员则不能象老守门员那样有效地判断进攻队员的击球情况。
4对网球教练员观看网球队员动作时的眼动研究
对于网球教练员来说，应该能够通过视觉搜索找到队员动作的关键因素，并给予运动员及时准确的反馈，要做到这一点，教练员应该知道任何进行有效的视觉观察。对视觉观察的有效性进行研究，眼动仪是一个非常有用的仪器。有人[3]对网球教练员观看网球运动员发球时的眼动进行了研究。被试有12名，6名是没有教练员经验但是有平均6年的打网球的经验（称新手组），6名是有经验的网球教练员（称专家组），他们有平均11年的教练员经验，平均15年以上的打网球经验。眼动仪型号是NAC Eye Mark Recorder,Model 4。被试坐在离网球运动员4.3米远的对方，要求被试现场观看该运动员的5次正手击球和6次发球，用眼动仪记录其眼动情况。结果发现：第一，两种不同动作在总注视次数上没有显著差异。两种不同动作在注视持续时间上有差异。两组被试在注视持续时间上没有差异，说明专业水平不影响注视持续时间。第二，在观看正手击球和发球时，两组被试的注视位置存在统计学上的差异。具体表现为，专家组对运动员身体的中间部位（臀部和胸部）注视次数较多，新手组对运动员身体的靠上部位注视次数较多。在观看发球时，专家组被试注视次数主要集中在运动员的头部、肩部和球拍，新手组则主要集中在运动员的头部和球拍。第三，专家组的扫射轨迹比新手组更加紧凑集中。
5对拳击运动员观看拳击时眼动的研究
有人[4]研究不同水平拳击运动员观看拳击录象时的眼动情况。被试为三组，每组6人，一组是国家级选手（专家组），第二组为中等水平组（一般组），第三组为新手组（新手组）。拍摄一个国家级拳击运动员的示范动作，包括进攻、躲闪和佯攻。然后在200×170厘米大屏幕投影仪上放映。在60秒内，有22个动作，其中有10次进攻，7次躲闪和5次佯攻。被试坐在离屏幕3米远的对方观看屏幕，同时对拳击运动员的动作用操纵杆作出反应，在被试反应过程中，用Nac—V型眼动仪记录被试的眼动情况。实验结果表明：(1)总注视次数与被试的专业水平有关。三个组的平均注视次数之间有统计学差异。进一步进行F检验发现，专家组与一般组有显著差异，专家组与新手组有差异，而一般组与新手组则没有显著差异。专家组分别比一般组和新手组少注视2倍和3倍。这表明，总注视次数随着专业水平提高而减少。(2)三组被试的注视分布均主要集中在身体的上部（头部、拳／臂和躯干）。根据Kurskal—Wallis检验，三组被试在注视头和拳／臂上存在差异。而三组被试在注视躯干时没有差异。根据Whitney U检验作进一步考察，发现专家组与其他两组被试在注视头部和拳／臂上存在显著差异。根据Wilcoxon非参数分析发现，专家组注视头部较多，新手组注视拳／臂部位较多，而一般组对这几个部位的注视没有差异。(3)每专家组和新手组被试对头部，和拳／臂的总注视时间是有显著性差异的，而对躯干的总注视时间没有差异。专家组对头部的总注视时间长，新手组对拳／臂部位注视时间长。(4)对于专家而言，对头的平均注视时间与对拳／臂和躯干的平均注视时间之间存在差异。对于新手组而言，对拳／臂的平均注视时间与对头部和躯干的平均注视时间之间存在差异。而一般组则没有差异。这说明头部对于专家组的注视模式有重要影响，拳／臂对于新手组的注视模式有重要影响。总结上述实验结果，可以看出：第一，被注视次数较多的身体部位大都是总注视时间和平均注视时间较长的部位。第二，注视模式与被试的专业水平有紧密的关系。每组被试都有自己认为重要的视觉线索。他们都有着不同的注视模式。第三，专家组的注视模式与其他两组被试比，有着比较经济的注视特点，如注视次数少等。第四，专家组在注视时，常常在几个被他们认为重要的几个部位之间反复注视，形成了一个环形的注视模式，即在身体重要的部位之间反复循环注视，而新手组注视时则是一种线性注视模式，而没有形成一个环形的注视模式。
6观看体操运动员时的眼动研究
有一项研究[5]对体操裁判员观看体操运动员平衡木项目时的眼动进行了研究。裁判员分为两组，一组是由经验丰富的老裁判员组成（专家组），另一组是由没有经验的新裁判员组成（新手组）。两组被试在观看运动员在平衡木上的做动作时，注视的位置存在差异。专家组对运动员身体的上部（头部和臂部）注视较多，而新手组对运动员的腿部注视较多。研究者还发现，专家组和新手组在观看体操录象时，他们之间的注视次数没有差异。而动作类型则显著地影响两组被试的注视次数。两组裁判员在观看运动员的自选动作时，注视次数较多，而在观看规定动作时，注视次数较少。
在另一项实验[3]中发现，当体操运动员和非体操运动员注视体操动作时，两组被试的注视区域都是主要集中在运动员的头部和身体的中间部位，但是，体操运动员的眼动轨迹较非体操运动员的眼动轨迹更为紧凑、集中。
7观看铅球运动员动作时的眼动研究
有一项研究[6]对铅球项目进行了眼动研究。根据对铅球投掷动作知识的了解程度，将被试分为三组，第一组是知之甚少组，有22名被试，第二组为中等水平组，有14名被试，第三组是专家组，被试12人。实验材料是运动员投掷铅球的示范教学片，该片在1.22×0.77米的屏幕上放映。用NAC IV eye—mark—recoder眼动仪记录被试的眼动。实验前，另外请三名铅球教练员观看这部投掷铅球的示范教学片，同时要求他们对运动员投掷铅球的每一个动作进行分析，并标出运动员做每一个动作时应该观察的重要身体部位1—2个。当被试注视的位置与教练员注视位置相同，则计为击中一次。在正式实验中，要求被试观看教学片，并记录其眼动。结果表明，随着对铅球投掷知识的了解水平的不同，击中的频率也不同，知识水平高，击中频率就高。三组被试间的击中次数有显著的差异。
8小结
以上介绍了眼动记录方法在运动心理学研究中的应用。从上述研究成果中可以看出，采用这种方法开展运动心理学研究有以下几个特点：第一，提高了研究的生态学效度。生态学效度就是指研究的外部效度。这些实验都尽力使实验情境与真实情境二者更加接近，这样获得的实验结果更具有实际意义。比如，在上述对足球运动员的研究中，使用大型屏幕上放映比赛场景，屏幕上的队员和足球与实物大小相同，而且被试的脚下有一个真的足球，便于被试进行动作反应。在对网球教练员观看正手击球和发球时的眼动研究中，被试是在网球场现场观看这两种动作的。第二，有利于了解运动员在比赛过程中，每一时刻的视觉活动情况。这种信息一方面，有利于运动员赛后获得准确的信息反馈，提高运动水平，另一方面，有利于教练员有的放矢地对运动员进行指导。第三，在新近的一些研究中，大多采用新手—专家范式(novice—expertparadigm)。这种研究范式主要是考察新手和专家之间在注视次数、注视持续时间和扫描轨迹等眼动指标之间的差异。这种研究范式有利于找到一种高效、实用的注视模式。对于培养和提高新手的业务水平具有重要的实际意义。第四，眼动记录方法可以获得运动员在运动过程中每一时刻的视觉信息，这种信息是其他研究方法所不能获得的。