青少年男子羽毛球运动员接发球预判与眼动特征的相关性分析

王 丹

青少年男子羽毛球运动员接发球预判与眼动特征的相关性分析

王 丹

研究以羽毛球项目中运动员接发球预判与眼动特征的相关性为研究对象，运用眼动仪对专业组、一般组和新手组各10名男青少年运动员进行准确率和眼动特征的实验研究。实验得出：（1）判断准确率上，专业组判断准确率均值高于其他2组，新手组判断准确率均值最低。专业组和新手组呈非常显著性差异，新手组与一般组具有显著性差异，一般组与新手组差异性不显著。（2）专业组注视手臂的时间最长，一般组和新手组注视时间最长的部位为体外。（3）3组被试在判断准确率与注视部位相关性呈正相关，前3位集中在注视追球、注视手臂和注视球拍，且注视部位越是集中在手臂、球拍和追球3个部位，其判断准确率就会越高。

羽毛球运动员；判断准确率；眼动特征

羽毛球运动是一项技战术复杂多变、动作精细准确、隔网攻守对抗激烈的竞技运动项目[1]。羽毛球运动员要想准确的预测来球的轨迹和落点，要在正确的时间注视到关键的部位，并迅速做出准确的判断非常关键。同时，球类运动最重要的信息是球体将要飞来时的位置和速率，这些信息来自运动员视网膜的中央凹附近[2]。羽毛球在发球时，球的飞行时间只有几百毫秒，要在短时间内用恰当的策略来击球，其依据的信息来源于运动员及时有效的视觉搜索，球飞起后的视觉线索也可帮助选手精确估计球的速度和可能的落点。因此，研究羽毛球运动员的接发球技术对于认知运动决策是非常重要的。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

研究选取天津市青少年羽毛球队男运动员6人和天津体育学院4人作为专业组，被试平均年龄19周岁，其羽毛球水平达到国家一级和国家二级；选取天津体育学院羽毛球专选本科生10人作为一般组被试，平均年龄20周岁，其羽毛球水平未达到国家二级水平，但有2年以上的系统训练；选取天津体育学院本科生10人作为新手组被试，平均年龄18周岁，新手组被试未接受羽毛球系统训练、无任何等级的爱好者。在选取样本过程中，对3组30名运动员进行时视力测试，所有被试者被试视力均在1.0 以上，无散光等视力缺陷。

1.2 研究方案

眼动研究一般采用“专业、新手”对比的研究范式。[3]本研究实验为了更好的发现不同训练者眼动特征的变化，基于对羽毛球综合技能水平采用“专业、一般、新手”的研究范式，以右手持拍为例，运用2（发球姿势：正手和反手）×3（发球种类：后场高远球、后场平高球和网前小球）×3（视频类型：A类型、B类型和C类型）的综合实验设计。通过天津体育学院运动心理学实验室购置的加拿大SR—Research公司生产的Eye-linkⅡ型高速眼动追踪仪记录采集受试者眼动数据。

1.3 数据分析

采用Microsoft Excel和SPSS 11.5 for Windows软件包对数据进行分析，运用均值和F检验的统计方法对比3组被试观看录像时的判断准确率及组间差异性；通过均值比较3组被试在观看不同类型的刺激材料时的差异及在不同发球类型上的差异；采用相关性分析比较3组被试观看不同录像时判断准确率与各注视部位注视时间的相关性。通过记录和分析不同青少年运动员参与羽毛球运动注视的眼动特点，探索他们运动员的视觉搜索策略和模式[4]。

2 结果与分析

2.1 反应时和判断准确率的差异性对比分析

2.1.1 反应时和判断准确率上的组间差异性比较 实验过程中，3组被试在观看录像材料时，每1名被试者观看到的录像刺激材料中片段数都为75个，即做出的反应时和准确率的判断都分别是75个数据，3组被试总数分别为750个数据，即N=2250个数据。由表1可知，专业组的平均反应时为1641.01ms，一般组的平均反应时为1673.03ms，新手组的平均反应时为1563.65ms；专业组判断准确率为85%，一般组判断准确率为77%，新手组判断准确率为73%。

根据3组实验对象得到的反应时间和准确率分析，得出专业组被测对象反应时间和准确率的标准差都小于新手组，说明专业组被测对象之间在反应时间和准确率的指标上的变异性都小于新手组。根据概念变异数越高，表明分数间的差别大，变异数越低，表明分数间越近似，标准差就是变异数的一种[5]。由此说明，专业组眼部在接收外来刺激并做出判断准确率是极高的，且反应用时是最短的，与一般组和新手组明显差异。原因在于专业组无论在练习次数、时间以及经验上都远高于其他两组，因此对每个球的处理都有一定的经验，故而准确率最高，反应时间最短。

表1 3组被试者在观看实验刺激材料时对片断的反应时与准确率的F检验

表2 3组被试观看实验刺激材料时反应时和判断准确率F检验的P值对比

表2得出，反应时中专业组与一般组的p值0.09，即专业组与一般组无差异性；判断准确率上专业组与一般组p值为0.01，p<0.05，即专业组与一般组存在显著性差异。反应时中专业组与新手组的P值为0.00，p<0.01，即专业组与新手组存在非常显著性差异；判断准确率上专业组与新手组的P值为0.00， p<0.01，即专业组与新手组存在非常显著性差异。反应时中专业组与新手组的p值为0.00，p<0.01，即一般组与新手组存在非常显著性差异；判断准确率上一般组与新手组的p值为0.12，p>0.05，即一般组与新手组无差异性。

2.1.2 反应时和判断准确率的组内差异对比 由表3发现，专业组在反应时上对后场平高球时间最长，网前小球的反应时最短；一般组对于后场高远球的反应时最长，网前小球的反应时最短；新手组对于后场高远球的反应时最长，对后场平高球的反应时最短。在判断准确率上，专业组对网前小球的判断准确率最高，对后场高远球和后场平高球的判断准确率相等；一般组对网前小球的判断准确率最高，对后场平高球的判断准确率最低；新手组对网前小球的判断准确率最高，对后场高远球的判断准确率最低。由此说明发球种类上，在判断后场高远球、后场平高球和后场高远球上，专业组的判断准确率均值都是最高的，新手组判断反应时均值是最低的。由此得出，对于羽毛球发球来说，专业组的准确率明显要高于其他两组，一般组也优于新手组，说明经验以及动作掌握的熟练程度对发球判断准确率是有一定的影响的。因此，只要通过多次的练习其他两组的准确率会有相应的提高，反应时也会有相应的变化。

表3 3组被试对3种发球类型反应时和判断准确率的对比

2.2 不同部位注视时间的差异比较

表4 3组被试在观看所有录像时对不同部位的注视时间的F检验（单位：帧）

从表4可以看出，3组被试在试验中观看不同录像时对不同部位的注视时间长短有所不同。专业组注视手臂的时间最长，依次是注视球拍、体外、追球、肩胸部、腿部、眨眼和头部的时间。一般组注视时间最长的部位为体外，然后依次减少的部位是追球、手臂、球拍、头部、肩胸部、腿部和眨眼。而新手组注视时间最长的部位为体外，然后依次减少的部位是追球、肩胸部、手臂、球拍、头部、腿部和眨眼。说明，专业组即高水平运动员对接发球的判断中，是由手臂的轨迹来判断球的轨迹及落点，而一般组与新手组注视时间最长的是体外，说明他们被外界的很多无关因素所干扰，由此可见，要想提高接发球的准确率，则要克服更多无关因素干扰，将注意力放在手臂的变化上。此外，3组在8个注视位置上的p值均小于0.01，说明都存在非常显著的差异性。

经过3组被试在观看材料的判断过程中注视时间事后多重比较的P值分析发现，专业组与一般组在注视追球、手臂、球拍、头部、肩胸部、体外以及眨眼的注视时间上p<0.01，呈非常显著性差异；只有注视腿部时p<0.05，呈显著性差异。专业组与新手组在注视手臂、球拍、头部、肩胸部、体外以及眨眼的注视时间上p<0.01，呈非常显著性差异；注视腿部时p<0.05，呈显著性差异；只有注视追球时p>0.05，无显著性差异。一般组与新手组在注视追球、手臂、球拍、头部、肩胸部、腿部、体外以及眨眼的注视时间上p<0.01，说明差异性非常显著。

2.3 准确率与注视时间的相关性分析

2.3.1 判断准确率与各部位注视时间的相关性比较 表5看出，专业组的判断准确率与注视部位之间的相关性分别为：追球0.93，注视手臂0.97，注视球拍0.91，注视头部-0.44，注视肩胸部0.42，注视腿部0.51，注视体外-0.76，眨眼0.23；一般组的判断准确率与注视部位之间的相关性分别为：追球0.85，注视手臂0.81，注视球拍0.68，注视头部0.46，注视肩胸部-0.25，注视腿部-0.49，注视体外-0.75，眨眼-0.40；新手组的判断准确率与注视部位之间的相关性分别为：追球0.89，注视手臂0.47，注视球拍0.34，注视头部0.40，注视肩胸部-0.56，注视腿部0.08，注视体外-0.86，眨眼0.37。通过对准确率和注视部位的相关性分析，专业组、一般组和新手组3组被试的判断准确率与追球时间、注视手臂时间和注视球拍时间的相关性非常大，且为正相关；3组的判断准确率注视体外的时间相关性也非常大，为负相关。由此分析3组在判断准确率与注视部位相关性上正相关前3位集中在注视追球、注视手臂和注视球拍，得出：注视部位越是集中注视与发球动作直接相关的信息，其判断准确率就会越高；也分析出注视部位越是集中注视与发球动作无关的信息（注视体外），其判断准确率就越低。即“判断准确率与被试观看羽毛球接发球时的注视位置有很大的相关性。”

表5 3组被试者判断准确率与各注视部位的注视时间之间的相关性结果比较

3 结论与建议

（1）对反应时和判断准确率的数据发现，专业组均值高于其他两组，新手组均值最低。专业组和新手组呈非常显著性差异，新手组与一般组具有显著性差异，一般组与新手组差异性不显著。3组被试对网前小球的判断准确率均是最高，青少年羽毛球爱好者应该首先对网前小球进行练习，培养练习者的球感。

（2）专业组注视手臂的时间最长，然后注视球拍、体外、追球、肩胸部、腿部、眨眼和头部的时间依次减少。一般组和新手组注视时间最长的部位为体外，然后依次减少的部位是追球、肩胸部、手臂、球拍、头部、腿部和眨眼。

（3）3组被试在判断准确率与注视部位相关性呈正相关，前3位集中在注视追球、注视手臂和注视球拍，且注视部位越是集中在手臂、球拍和追球3个部位，其判断准确率就会越高。注视部位越是集中在与发球动作直接相关的手臂、球拍和追球3个部位，判断准确率就会越高。因此，教练员在训练和指导羽毛球运动员判断接球时，应将注意时间多放在对手发球的手臂动作，以及球拍与追球的观察上，这样会加大接球时的判断准确率。

[1] 程勇民.知识表征、运动水平及其年龄阶段对羽毛球竞赛情境中直觉性运动决策的影响[D].北京体育大学，2005：4.

[2] Land，M.F. and McLeod. From eye movements to actions：how basemen hit the ball[J].Nature Neuroscience，2000，65（3）：1340～1345.

[3] 刘 岩.羽毛球接发球过程中眼动特征研究[D].哈尔滨师范大学，2012：5.

[4] Ripoll H. Decision making and visual strategies of boxes in a simulated problem solving situation，Perception and Cognition[M]. Elsevier Science Publishers B.V.1993.06：140～147.

[5] 张厚璨.教育与心理统计[M].北京：北京师范大学出版社，1993，6：187.

The Analysis between Receiving Anticipation and Eye Movement Characteristics for Badminton Players of Adolescent

WANG Dan

Based on the badminton, the athletes' visual search as the core, eye movement is used to record the badminton athletes watching when receiving external eye movement characteristics, for 10expert group, 10 general group and 10participants to judge the accuracy and the eye movement characteristics. Results: （1） The expert judgment accuracy is significantly higher than the other two groups of participants, the novice group judgment accuracy lowest average. There is significant differences between novice group and general group for Judgment accuracy, expert and novice group show very significant difference, there is not significant difference between generally and novice group. （2） The panel at the longest of the arm, and then look at the racket, in vitriol, catch the ball, shoulders, legs, chest, blink of an eye, the head. General group is vitriol, and then chasing the ball, arm, the racket, head, shoulder, chest, legs and blink. Novice group is vitriol, and then chasing the ball, shoulder, arm, chest, head and legs and blink. （3） The three groups of participants in the judgment accuracy associated with is into parts of correlation on the top three concentrated in looking after the ball, look at the arms and watching the racket. Conclusion: focused on information is directly related to serve its judgment accuracy will be higher.

Badminton players; Accuracy of Judgment; Eye movement characteristics

G847

A

1007―6891（2015）04―0093―03

2015-01-23

枣庄学院体育学院，山东 枣庄，277160。P.E., College of Zaozhuang University, Shandong Zaozhuang, 277160, China.