分散练习和集中练习对运动技能学习效果影响的研究

王 健，曲鲁平，赖 勤

●成果报告 Original Articles

分散练习和集中练习对运动技能学习效果影响的研究

王 健1，曲鲁平2，3，赖 勤4

运用元分析方法对符合研究需要的SCI和SSCI公开发表英文文献的研究结果进行统计分析，探讨分散练习和集中练习对运动技能学习的影响，及其对不同肌肉参与运动的技能类型和不同练习分布方式的影响，旨在丰富运动技能学习的相关理论，为练习分布在运动技能学习中的运用提供参考，进而提高学生运动技能学习的有效性。研究表明：（1）分散练习对运动技能学习产生的整体效果优于集中练习；（2）在运动技能掌握和保持阶段，分散练习对不同肌肉参与类型运动技能的掌握和保持均有较好效果；（3）不同练习的分布方式对运动技能的掌握均亦有较好效果，但是在保持阶段，练习间隔的学习效果优于单元间隔。

分散练习；集中练习；运动技能；学习效果

运动技能学习（motor learning）被定义为相对永久的行为变化，练习掌握的结果仅仅反映了练习的临时（暂时）效果，保持测试则反映了相对永久的变化。运动技能学习的实验研究和实践经验一致表明，运动技能的掌握和保持主要是由身体练习来实现。著名运动学习专家R.A.SCHMIDT[1]把身体练习对学习的重要性称为练习法则，并界定了影响运动技能学习效果的各种练习条件。作为练习条件的一种主要形式，分散练习（distributed practice）和与之相对应的集中练习（massed practice）对运动技能学习效果的研究一直备受研究者的关注。相对于集中练习，分散练习具有较长间隔时间，且单元或单次练习安排较短的特征。1885年，H.EBBINGHAUS[2]最早将分散练习运用到实验心理学中。随着G.S.SNODDY和C.L.HULL提出分散和集中练习安排的理论框架[3-4]，分散练习和集中练习首先被应用到认知方面的研究[5-8]，随后又被广泛应用到各种运动技能的学习和掌握，如手术、音乐等精细运动技能和运动平衡、击球等粗略运动技能[9-14]。

关于练习分布性对运动技能学习结果的影响，R.A.MAGILL和R.N.SINGER认为[15-16]，练习的分布仅影响技能掌握的表现，而不是学习的保持。也就是说，相对于集中练习，分散练习能促进练习掌握的临时表现，但是对学习效果的长期保持没有作用。相反，近期研究结果则显示，练习的分布既影响运动技能掌握的表现，又影响技能学习的保持[17-18]。那么，练习分布方法对运动技能学习的效果如何？练习分布对不同类型运动技能是否具有普遍意义？不同练习间隔对运动技能学习是否具有差异性？这些问题直接影响运动技能学习的有效性。

元分析是一种广泛运用于对已发表论文的数据进行定量化总结、分析未来发现趋势的研究方法。先前J.J.DONOVAN[19]采用元分析探讨了分散练习和集中练习对技能学习的影响，但是他们采用的数据过于久远，并且没有将掌握阶段的效果量和保持阶段的效果量分开探讨，练习分布方式是否对学习效果的保持具有较好的效果仍不确定。鉴于此，本文通过收集有关练习分布的最新研究成果，采用元分析方法，针对运动技能学习的不同阶段、不同运动技能类型和不同练习分布方式等，探讨分散练习和集中练习对运动技能掌握和保持的作用，旨为练习分布性在体育运动中的运用和运动学习理论的发展提供参考和依据。

1 研究对象与方法

通过检索，共搜集到80篇关于练习分布对运动技能学习影响的相关英文文献，其中，符合本研究需要并用于数据统计的共31篇。以这31篇文献（SCI和SSCI）的研究结果为研究对象，采用元分析方法对其进行统计分析。

1.1 研究文献的检索与来源

根据R.ROSENTHAL等[20]关于选择研究文献的标准，通过美国一所综合研究性大学图书馆的计算机系统，检索所有关于练习分布性对运动技能学习影响的相关英文文献。文献的检索方法和主要来源是：（1）检索主题词包括distributed practice（分散练习），massed practice（集中练习），spacing of practice（练习间隔），distribution of practice and motor learning（练习分布性和运动学习）；（2）数据库包括Web of Science数据库（收录SCI和SSCI的科学文献）和Medline数据库（世界上最大的自然科学和社会科学文献数据库）；（3）文献的类型均为SCI和SSCI收录的有第一手数据的学术论文，具有科学性、权威性和可靠性。

1.2 研究文献的筛选标准

（1）与本研究目的一致。分散练习是与集中练习相对而言的练习方式，因此文献必须是集中练习和分散练习对运动技能学习影响的定量研究，如文献只有分散练习或者只有集中练习，则与本研究目的不吻合而被剔除。

（2）属于运动技能学习领域，文献的研究任务必须与运动技能学习有关。需要注明的是，运动技能学习在西方属于实验学科，其研究主要在实验室控制条件下完成，故本文所用文献均来源于在实验室条件下的运动学习方面的研究。

（3）测试指标与运动技能学习结果相关。文献中的指标必须是完成某项技能所需要的运动时间、速度、准确程度、反应时等定量参数，如果测试指标是认知类（如记忆单词的数量和准确程度等），则该文献被剔除。

（4）有足够的信息来计算效果量（effect size，ES）。运动学习的文献通常不提供效果量，故本研究的效果量需要通过集中练习和分散练习的平均值、标准差来计算，如果文献没有给出效果量，也没有提供平均值和标准差，则该文献被剔除。

1.3 研究文献的编码与分类

根据运动技能和练习间隔，对符合研究需求的论文进行编码分类。

1.3.1 运动技能的分类 运动学习与控制学科对运动技能的分类通常有3种：（1）根据动作连贯性分为连续性技能和非连续性技能（单一技能）；（2）根据动作过程中外部环境的变化性分为开放式技能和闭锁式技能；（3）根据参与动作的肌肉群分为精细运动技能和粗略运动技能。鉴于先前已有学者对连续性和非连续性技能进行了研究，且本研究数据来源于实验室控制条件，均属于闭锁式技能，因此本文按照参与动作的肌肉群将运动技能分为精细和粗略运动技能进行分类讨论。精细运动技能（fine motor skill）是指运用小肌肉群，旨在达到准确目标的技能，包括弹钢琴、手术、语言、击键和鼠标追踪等练习；粗略运动技能（gross motor skill）是指运用大肌肉群，旨在增加运动表现和准确性的技能，包括扔飞镖、击球和动力平衡等练习。

1.3.2 练习分布的分类 将其分为练习间隔（trial interval）和单元间隔（session interval）。练习间隔指每次练习之间的时间间隔，没有时间间隔或低于15 s的归于集中练习，多于15 s的归为分散练习；单元间隔指每个练习单元之间的时间间隔，分布在同一天之内的归为集中练习，分布在不同天的归为分散练习。

1.4 元分析的步骤

参照《Research Methods In Physical Activity》[21]中元分析的步骤进行，具体如下。（1）本研究中的效果量公式：ES=（Me-Mc）/ Sc，该方法已被国内外广泛运用于运动技能学习领域效果的研究[19，22-24]。在进行分散练习和集中练习对运动技能学习效果的比较时，Me为分散练习测试指标的平均值，Mc为集中练习测试指标的平均值，Sc为集中练习测试指标的标准差。效果量为正值则表示分散练习自变量的平均值对运动技能学习的效果高于集中练习，效果量为负值表示分散练习对运动技能学习的效果不及集中练习。（2）在计算效果量时，文献中涉及的与运动技能学习的指标均包含在内，因此有的文献含多个测试指标[25-27]，或多个试验[17-18，28-29]，或多个分组[30-32]，即得到多个效果量。（3）根据J.COHEN[33]关于效果量的标准，将其大小界定为ES＜0.2表示没有效果量，0.2≤ES≤0.3表示效果量较小，0.3＜ES＜0.8表示效果量中等，ES≥0.8表示效果量较大。（4）分别计算运动技能掌握（acquisition）和保持（retention）2个阶段的效果量，并对2个阶段中不同肌肉参与运动的技能类型和不同练习分布方式的效果量进行分类。（5）考虑到元分析使用的数据来自不同运动技能的结果，把计算得到的效果量进行标准化。依据COHEN效果量的标准，对计算获得的效果量进行赋值，ES＜0.2记为0分，0.2≤ES≤0.3记为1分，0.3＜ES＜0.8记为2分，ES≥0.8记为3分。采用独立样本T检验对赋值后不同运动技能类型和不同练习分布方式的数据进行统计分析，T检验之前进行方差齐性分析。

2 研究结果与分析

2.1 纳入文献的基本特征

在纳入统计的英文文献中，共获得掌握阶段集中练习和分散练习的平均值与标准差各44个，保持阶段集中练习和分散练习的平均值与标准差各33个。通过计算，获得77个效果量（ES），掌握阶段44个，保持阶段33个；掌握阶段和保持阶段分别获得粗略运动技能（gross）20个和14个，精细运动技能（fine） 24个和19个；掌握阶段练习分布的间隔方式为练习间隔（trail）22个、单元间隔（session）22个，保持阶段练习间隔11个、单元间隔22个；参与研究的受试者共2 903人（见表1～表2）。

表1 粗略运动技能（gross）类型纳入文献基本特征的统计表

表2 精细运动技能（fine）类型纳入文献基本特征的统计表

2.2 分散练习和集中练习效果量的总体特征与分析

练习掌握阶段整个效果量（ES）的平均值M=2.081≥0.8，标准误SE=0.536；保持阶段整个效果量（ES）的平均值M=1.633≥0.8，标准误SE=0.808（见表3）。这说明，练习掌握阶段和练习后保持阶段效果量的值均较大，非常具有重要性，且分散练习对运动技能学习的效果明显好于集中练习，即与集中练习相比，分散练习对运动技能掌握和保持均具有较好的效果。

表3 掌握阶段和保持阶段效果量的统计表

与运动技能保持阶段相比，分散练习更趋向于促进练习中运动技能的掌握。这一结果与先前元分析研究结果部分吻合，如T.D.LEE等[22]发现，与集中练习相比，分散练习对运动技能的掌握（ES=0.96）比保持（ES=0.53）具有更好的效果。值得注意的是，在LEE等的元分析中，保持阶段的分散练习效果量仅属于中等水平。本研究使用近期的SCI和SSCI文献，得出的技能掌握和保持阶段的较大效果量对运动学习理论具有重要意义。与练习掌握阶段相比，保持测试的结果反映了运动技能学习的相对永久变化的特点。T.K.DAIL等[34]亦指出，分散练习和集中练习在练习掌握阶段和保持阶段均具有较好的效果。在实际应用方面，M.SPLITTLE[35]认为，在体育教学中分散练习可能有助于提高当天的运动技能学习效果。本研究提示，在运动训练与体育教学的技能学习中，采用分散练习方法可能更为有利。

关于分散练习优于集中练习对运动技能学习影响的解释，有疲劳理论、认知理论和记忆巩固3种学说。（1）疲劳理论认为，集中练习容易产生疲劳，疲劳不利于运动技能的掌握和保持。如J.A.ADAMS等[36]和G.E.STELMACH[37]认为，在运动技能掌握阶段，由于疲劳使得集中练习组得分低于分散练习组；C.H.SHEA等[17]和S.TSUTSUI等[38]研究表明，分散练习（练习在不同单元和不同天完成）比集中练习（1个单元在1天进行）更有利于运动技能的掌握和保持。（2）认知理论认为，集中练习由于其重复性，使练习者感到枯燥，从而降低每次练习的认知作用，导致学习水平的下降，不利于运动技能的学习。如T.K.DAIL等[34]认为，在集中练习中，认知作用的下降不仅对技能掌握起着负面效果，而且影响着技能的保持和长期记忆。（3）记忆巩固理论认为，在练习结束后，大脑经历一个对身体练习留在神经系统的记忆进行加工与巩固的过程，特别是睡眠对于有效地储存信息非常必要。因为分散练习比集中练习具有更多的时间间隔，一些分散练习还在多天里完成，这对于运动技能的记忆巩固具有积极的作用[39]。另外，有研究[40-42]认为，睡眠对于运动技能的保持具有良好的效果。因此，把练习分布到多天的安排能增加长期记忆和学习。

2.3 不同肌肉参与运动的技能类型的效果量特征与分析

2.3.1 运动技能类型的分类描述 练习掌握阶段，粗略运动技能占45.45%（n=20），精细运动技能占54.55%（n=24）。这说明，近期的运动学习研究趋势是针对分散练习的研究涉及领域比较广泛，并较多地被用于精细运动技能，特别是手术等实用技能。练习保持阶段，粗略运动技能占43.75%（n=140），精细运动技能占56.25%（n=18）。这说明，研究者对保持精细运动技能的关注高于粗略运动技能。结果显示，粗略运动技能的效果量，练习掌握阶段ES=2.209≥0.8，保持阶段ES=1.159≥0.8；精细运动技能的效果量，练习掌握阶段ES=1.974≥0.8，保持阶段ES= 1.981≥0.8。根据J.COHEN效果量界定的标准，2个阶段2种运动技能效果量的值均属于较高水平，说明在运动技能学习和掌握阶段，分散练习无论对粗略运动技能还是精细运动技能均具有较好的作用（见表4）。

表4 不同运动技能类型分散的统计表

2.3.2 不同肌肉参与运动技能类型效果量的特征分析 通过对赋值后粗略运动技能和精细运动技能效果量T检验结果显示（见表5），练习掌握阶段P=0.410＞0.05（df=42，t=0.832），练习后保持阶段P=0.379＞0.05（df=30，t=0.893），表明2个阶段2种运动技能类型差异均不显著。这说明，分散练习对粗略运动技能和精细运动技能学习效果的影响相当，即对于运动技能的掌握和保持，按照参与肌肉进行分类的技能类型对分散练习的效果没有显著影响。这一发现与C.H.SHEA等[17]的部分研究结果一致。

表5 不同运动技能类型赋值后效果量的t检验结果

但是，这不意味着其他运动技能分类对练习分布性的作用没有影响。C.D.CASH等[11]、T.D.LEE等[22，43]在其文献综述和元分析中指出，运动技能类型是影响分散练习效果的重要变量，分散练习对连续性运动技能产生良好的作用，但对非连续性运动技能作用不明显，这说明练习的分布性对根据动作连贯性分类的连续性和非连续性运动技能具有不同的影响。一个重要原因是，连续运动技能容易造成肌肉和认知度疲劳，较长时间间隔的分散练习可能更为有利。而当运动技能以所参与的肌肉群大小分类时，根据R.A.SCHMID[39]的一般运动程序学习理论，不同的肌肉群对运动程序在大脑中建立没有影响。因此，以大肌肉为主的粗略运动技能和以小肌肉为主的精细运动技能，在练习分布性对运动学习的作用上没有显著不同。虽然在粗略运动技能中，分散练习的效果量从掌握阶段到保持阶段有所下降，但其效果仍优于集中练习，保持在较高的水平。众所周知，体育运动中多数运动技能属于大肌肉群参与工作的粗略技能，而练习分布对这类技能学习的作用更能反映其实用价值。

2.4 不同练习分布方式的效果量特征与分析

2.4.1 练习分布方式的分类描述 练习掌握阶段练习间隔和单元间隔各占50%（n=22），这说明，关于练习分布的研究采用练习间隔和单元间隔的数量一致。练习后保持阶段练习间隔占34.4%（n=11），单元间隔占65.6%（n=21）。这说明，与练习间隔相比，研究者更加关注单元间隔的分散练习对运动技能保持的影响。结果显示，练习间隔的效果量练习掌握阶段ES= 2.734≥0.8，单元间隔的效果量ES=1.428≥0.8，练习后保持阶段练习间隔的效果量ES=3.525≥0.8，单元间隔的效果量ES= 0.686，属于0.3＜ES＜0.8（见表6）。根据J.COHEN效果量界定的标准，掌握阶段2种练习分布方式效果量的值均属于较高水平；保持阶段单元间隔效果量属于中等水平，而练习间隔效果量则属于较高水平。

表6 不同练习分布方式的统计表

2.4.2 不同练习分布方式效果量的特征分析 通过对赋值后练习间隔和单元间隔效果量T检验结果显示（见表7），练习掌握阶段P=0.574＞0.05（df=42，t=0.567），表明2种运动技能类型差异不显著；练习后保持阶段P=0.040＜0.05（df=30，t=2.144），表明2种练习分布方式具有显著性差异。这说明，在保持阶段，练习间隔比单元间隔的练习对运动技能学习效果更好。

表7 不同练习分布方式赋值后效果量的t检验结果

进一步分析表明，（1）在运动技能学习掌握阶段，练习间隔和单元间隔方式对运动技能的掌握均具有较好效果，且练习间隔的效果优于单元间隔，这一观点与其他学者的观点基本一致。如C.H.SHEA等[17]和W.A.ARTHUR等[44]研究认为，长间隔的单元练习比短间隔的单元练习对运动技能的学习掌握和保持具有较好效果；A.D.BADDELEY等[26]和L.T.SAVION等[45]使用不同的单元间隔分布方式来测试练习分布的作用，结果也表明，练习单元安排在不同天内的分散练习对运动技能的掌握和保持具有良好效果。（2）在运动技能保持阶段，练习间隔比单元间隔更能促进技能的保持。这一观点得到E.J.ARCHER[46]、B.H.PUBOLS[47]、C.H.SHEA等[48]和D.PANCHUK[32]的支持，他们认为，与较短练习间隔（2 s）相比，较长练习间隔（30 s）更有利于运动技能的保持。

分析原因，（1）单元间隔相对于练习间隔，每次练习之间缺少足够的休息时间，容易造成肌肉疲劳和认知下降，致使对技能的保持产生滞后的负效应；（2）虽然记忆巩固理论预测安排不同天数的单元练习更有利于运动技能的学习，但是单元间隔的安排缺少足够的练习之间间隔，前后练习容易造成知觉运动干扰，从而对长时间的记忆巩固产生负面作用。因此，在体育运动中，采用适当的练习间隔，并将练习单元安排在多天内，可能更利于运动技能的学习与优化。

3 结论

（1）分散练习对运动技能学习产生的整体效果优于集中练习，分散练习不仅能促进练习者运动技能的掌握，而且有利于运动技能的保持。建议在体育运动中，多采用分散练习以促进运动技能的学习。

（2）在运动技能掌握和保持阶段，分散练习对不同肌肉参与类型运动技能的掌握和保持均有较好效果，且无显著性差异。

（3）不同练习的分布方式对运动技能的掌握均亦有较好效果，无显著性差异，但是在保持阶段，练习间隔效果优于单元间隔并呈显著性差异。建议在体育教学中，采用练习间隔的方式更有利于运动技能的学习。需要进一步指出的是，具体间隔时间的长短则需要依据运动技能的难易程度、练习者的年龄、性别和技能水平等情况来设计安排。

（4）上述研究结论表明，后续研究需要关注和探究的重点方向领域是：不同年龄练习者（儿童、青少年、大学生、成年人和老年人）和不同层次练习者（初学者、有经验）的研究；目前多数研究在实验室进行，应增加体育运动实际运用中的研究；不仅要关注练习结果的准确性、错误性、速度和得分等，而且要深入探讨分散练习和集中练习促进运动技能学习的内在机制。

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AnanalysisontheEffectsofDistributedandMassedPracticeonMotorLearning

WANG Jian1，QU Luping2，3，LAI Qin4
（1.Dept.of Graduate，Tianjin University of Sport，Tianjin 300381，China；2.Post-doctoral Research Station of Central China Normal Uni⁃versity，Wuhan 430079，China；3.The Second Dept.of PE and Coaching，Tianjin University of Sport，Tianjin 300381，China；4.Division of Kinesiology，Health&Sport Studies，Wayne State University，MI 48202，USA）

This study used a meta-analysis on published papers indexed by SCI and SSCI to investigate the effects of distributed and massed practice on mo⁃tor learning.In addition，the effects of different motor skills based on the muscular size and different timing intervals were analyzed，in order to provide a refer⁃ence for application of practice distribution on motor learning in practical settings.The results indicated：（1）Distributed practice resulted in better perfor⁃mance on acquisition and retention than massed practice；（2）Distributed practice resulted in same good performance between the different skills during acqui⁃sition and retention；（3）The different intervals resulted good performance during acquisition.But practice intervals produced more learning relative to session intervals during retention.

distributed practice；massed practice；motor skill；learning effect

G 808.12

：A

：1005-0000（2015）01-001-06

10.13297/j.cnki.issn1005-0000.2015.01.001

2014-10-12；

2015-01-13；录用日期：2015-01-14

国家社会科学基金项目（项目编号：11&ZD150）；天津市“十二五”综投体育教育训练学教学创新团队项目

王 健（1964-），男，天津市人，教授，博士，研究方向为运动技能学习与教学设计；通信作者：曲鲁平（1980-），女，山东烟台人，博士，讲师，研究方向为运动技能学习与教学设计。

1.天津体育学院研究生部，天津300381；2.华中师范大学博士后流动站，湖北武汉430079；3.天津体育学院体育教育训练二系，天津300381；4.韦恩州立大学体育健康与运动科学系，美国密西根48202。