听障大学生与普通大学生运动协调能力的比较研究*

2015-12-27 08:28蔚*
现代特殊教育 2015年20期
关键词:平衡性小球测试

王 晓 燕 康 淑 琛 王 蔚*

(南京师范大学教育科学学院 江苏南京 210097)

一、问题的提出

人类依靠听觉系统的感知特性对环境中的声音进行分辨,从而获得对各类事物的认识。因此,听觉系统不仅有助于定位和判断事物的距离、掌握对象的运动状态,更有助于快速认清事物的本质、增强听觉定位和事物感知能力[1]。纵观国内学者对听障人群的研究方向,主要以听障人群的心理特征研究和教育教学探索两方面为主。其中,多数研究者关注听障人群的认知特征,如听障儿童的语言能力发展、个性心理特征和视觉空间知觉等,而对听障人群的生理特征以及其他感知觉能力对运动协调和运动完成的影响方面的研究甚少[2]。本研究基于听障人群与普通人群生理特征的差异,根据两者在运动协调能力方面的表现,论证两者之间的运动协调能力差异及产生原因。

国内外学者从生理学角度认为运动协调能力受到神经传递、肌肉协调、感知觉等方面的影响,因此具有个体差异性。这种差异性的外在表现为人体在完成不断变化的复杂运动中,维持身体的平衡及控制运动的稳定性和准确性[3]。Forseth A K 提出,听障人群由于听觉器官和前庭感受器的损伤,在平衡、协调、灵敏、反应和控制等方面存在不同程度的运动障碍[4]。王一[5]认为空间定位能力主要依靠视觉、肌肉本体感觉和前庭平衡感觉对反馈信息细微差异的不断整合和调节,进而不断调整肌肉工作,提高准确程度,最后稳定在某一状态。运动时大脑皮层的相应局部优势兴奋,可有力地促进视觉和本体感觉对反馈信息的调节与适应,更有利于提高空间定位能力,有助于准确地完成动作。其他研究表明,听障人群的视觉感知系统比普通人发育更快更完善,有效地弥补了他们的运动感知觉缺陷[6]。综合上述所提及的国内外学者对运动协调能力层次分类的观点,我们可以得出:平衡性是运动协调能力的一个重要指标。听障大学生平衡性是否会对其运动协调能力造成影响?听障大学生的运动协调能力与普通大学生是否存在显著性差异?这是本研究需要重点探讨的问题。本文运用体感运动协调能力测评系统,在最接近真实的条件下,测评听障大学生和普通大学生的运动协调能力差异;通过收集和对比分析两组数据的差异,探讨听障大学生在运动协调能力方面劣势向优势转换的有效途径,以便为教学实践提供参考与借鉴。

二、研究方法

(一)实验对象

受实验场地影响,本实验选取20 名研究对象作小样本研究。在南京市某大学随机抽取10 名年龄为20—24 岁的听障大学生(Hearing - impaired Students,HIS),平均年龄为22.3 岁,均具有10 年以上的听障生活和学习经历,视觉和其他感官知觉发育完善。在普通高校选取10 名年龄20—24 岁的普通大学生(Normal College Students,NCS)作为对照组,平均年龄为22 岁。

(二)实验设计

通过前期研究发现,青少年一般运动协调能力的测评并没有统一的实验量表或测评方法,大多数研究者测量青少年的专项运动协调能力。如林凤炎等人用统计分析的方法确定13—15 岁男子篮球运动员的动作协调能力测验指标[7],许崇高等人对跳跃专项运动爆发力协调能力进行了定性与定量评价[8]。本实验采用南师大教育技术系机器学习与认知实验室开发的基于Kinect 体感技术的运动协调能力测评系统[9],检验人的一般性运动协调能力。基于已有运动协调测量理论研究[10],系统分为五个项目测试:平衡性运动协调测试、四肢运动协调能力测试、手眼运动协调能力测试、腿眼运动协调能力测试和听觉—肢体运动协调测试。由于听障研究对象对音乐节拍控制下的节奏性运动与普通大学生存在显著差异,故不对他们进行听觉—肢体运动协调测试,以排除外界声音对实验的干扰。本研究侧重于测试听障大学生视觉—肢体运动协调能力,以发现其在视觉认知方面的优势对运动协调能力的影响。

(三)实验工具

本实验的研究工具为微软开发的Kinect 体感交互设备和一台笔记本电脑。如图1 所示,Kinect由3D 深度影像摄像头、RGB 摄像头、红外投影机和阵列式麦克风组成,具有骨骼追踪、动作识别、影像辨识、麦克风输入、语音辨识等功能。Kinect 通过彩色摄像头和3D 深度感应器获取色彩信息和空间信息,借助麦克风点阵采集声音数据,提供了更为自然的人机交互方式。结合Unity3D,应用Kinect 骨骼追踪和动作识别技术开发的运动协调能力测评方法更加智能化和客观化。经过前期调研,该系统具有稳定的信度和效度,可以用于测评一般的运动协调能力[11]。Kinect 特有的运动识别功能,被广泛用于体育教育、特殊教育相关领域[12]。

图1 Kinect 外观及构成

(四)实验任务与步骤

实验分为听障组和对照组,听障组由手语翻译人员协助并配合书面语指导。因为两组被试对体感交互测评了解较少,由实验员进行讲解和演示,确保两组被试都掌握体感交互测试方式。正式测试前试测两次。

平衡性运动协调项目是闭眼单腿站立,要求被试者抬起一只腿,大腿与小腿呈90 度夹角,另一只腿站立,双手向身体两侧伸直同时闭上眼睛,保持平衡,抬起的腿落地则测试结束,系统自动检测被试动作和记录被试闭眼单腿站立的时间。测试成绩反映被试静态平衡力水平。

四肢运动协调能力测试时间为1 分钟,被试根据屏幕上图片显示,分别举起左手(Raise Left Hand)、抬起右脚(Lift Right Foot)、举起右手(Raise Right Hand)、抬起左脚(Lift Left Foot)。系统每次随机分配上述四个动作图片,被试完成动作,系统自动判断动作完成情况并给出正确和错误的提示,然后显示下一组动作图片。在测试过程中,被试完成四个动作的时间越短,表明四肢的协调能力越好。测试结果记录1 分钟内正确个数。

腿眼协调测试项目是木桶接球。被试移动下肢控制屏幕上的“木桶”。屏幕上方不定时随机掉落绿球和红球,其中绿球是目标球,红球是干扰球,被试要根据球下落的方向和位置,向前后左右快速地移动,接收绿球。计算机自动累积接球数量,最终测试结果记录1 分钟内接到的绿球的数量。

手眼运动协调项目为轨道推小球。在3D 虚拟高空场景中,被试通过四种手势驱动小球向前进,同时要避免小球从空中轨道脱落。左手向右移动控制小球向右运动(move left hand),右手向左移动控制小球向左运动(move right hand),左手抬起控制小球向上运动(up left hand),右手放下控制小球向下运动(down right hand)。在轨道中间会设置一些“红色宝石”,被试控制小球撞击“红色宝石”从而增加分数。测试过程中,计算机自动记录收集的“红色宝石”个数。若被试在操作过程中因手势运用错误导致小球脱落,测试结束。最终测试结果为获得的“红色宝石”的数量。

(五)实验数据收集与处理

利用SPSS19.0 对测试成绩进行统计与分析。

三、结果与分析

对听障组和普通组进行独立样本t 检验,结果见表1,听障组与普通组的运动协调能力有显著性差异,从平均值可知:听障组的运动协调能力明显弱于普通组。听障组与普通组的平衡性运动协调能力具有非常显著差异,听障组的平衡性运动协调能力明显差于普通大学生。两组学生的四肢协调能力不存在显著性差异,普通组的四肢协调能力略优于听障组。在腿眼协调能力方面,两组并不存在显著差异,听障组的成绩要优于普通组。但是,两组的手眼协调能力存在显著性差异,听障组成绩要明显弱于普通组。视觉肢体协调能力由腿眼运动协调能力和手眼运动协调能力组成,两组不存在显著性差异。

从效果值η2的大小分析可知,两组研究对象对运动协调能力、平衡性运动协调能力、四肢运动协调能力、腿眼运动协调能力、手眼运动协调能力和视觉肢体协调能力6 个变量的方差解释分别为26.8%、32.2%、5.4%、7.2%、27.5%、3.5%,表示两组学生变量与运动的协调能力、平衡性运动协调能力、手眼协调能力3 个变量间的关系是强度关系,与四肢协调能力、腿眼协调能力,视觉肢体协调能力3 个变量间的关系是微弱关系。

表1 听障组和普通组运动协调能力比较情况

四、讨论

(一)运动协调能力比较结果与培养

实验过程中,听障大学生充分利用视觉感知进行辨认和判断,但受多种因素影响,其运动协调能力弱于普通大学生。多数研究表明,运动协调能力发展的最佳时期是7—12 岁,特殊教育工作者应特别重视特殊儿童运动协调能力的培养,在视觉感知觉充分发展的前提下,培养他们对动作的感觉能力,如空间感、速度感、肌肉运动感等。随着年龄的增长,教师可以根据学生发展特点,增加一些运动项目如体操训练、武术训练,培养学生的整体运动协调能力。本实验研究对象是已经成年的听障大学生,缺少专门的运动协调训练和培养,在后续学习中,应有针对性地培养平衡性运动协调能力和手眼运动协调能力。

(二)平衡性运动协调能力比较结果与培养

普通大学生的平衡能力明显优于听障大学生。一方面因为听障大学生听觉受损,平衡感觉无法通过前庭器官传导给大脑,大脑无法及时发出控制身体重心平衡的信号,影响身体肌肉、肌腱和关节感受器的调节运动。另一方面由于听障人群在日常生活中主要依靠视觉获取信息。在闭眼情况下,他们会因为对外界刺激的不确定性产生恐惧心理,影响平衡信号在大脑中的传输。该实验结论符合前人的研究结果[13]。听觉和平衡觉具有紧密的内在联系,基本上由同一感觉器官(内耳中的前庭器官)完成两方面的功能。两组研究对象的平衡性运动协调能力差异效果值最大,平衡性对运动协调能力影响最为显著。特殊教育学校体育课程中可以开设提高平衡觉的运动项目,如平衡木训练、十字走、健步走等。通过运动干预修复前庭功能,训练平衡感知能力,提高平衡性运动协调能力。

(三)四肢协调能力比较结果与培养

听障大学生的四肢运动配合良好,与普通大学生没有显著性差异。听障大学生在日常生活中较多依赖视觉感知,运用视觉分析运动信号,故与普通人的运动信号传递没有差异。在测试过程中,每四个运动形成一组四肢运动协调项目,随机变换运动方向,听障大学生对运动变化方面表现出视觉优势,因此能提高运动完成的准确率。四肢运动协调属于肌肉系统中大肌肉群与感知觉系统的互相协调。在日常生活中,听障儿童大肌肉群得到充分锻炼,有效提高了四肢协调能力。

(四)视觉肢体协调能力比较结果与培养

视觉肢体运动协调能力主要反应视知觉和肌肉本体知觉能力与人体运动器官之间在运动活动中的协调配合。在腿眼运动协调测试过程中,活动者依靠视觉搜索随机掉下的小球并且感知小球运动的速度,通过神经系统传给大脑,大脑控制下肢完成接球的运动。运动者要正确感知球在空间中的位置和运动速度,配合下肢的快速运动,才能准确接到球。听障大学生在视觉认知方面展示出优势[14],对球的空间位置把握准确,显示了比普通大学生略高的腿眼协调能力。由于手眼运动协调测试需要左右手变换配合,对轨道上小球运动的方向和速度感知更加复杂,控制小球运动难度加大,听障大学生在手眼测试中显示了与普通大学生的显著性差异,表明了听障大学生的双手精细运动协调能力弱于普通大学生。教育工作者应根据精细动作的发展规律,由易到难、循序渐进开展一系列课程,如剪纸、折叠、绘画、辅助游戏,培养学生手部的灵活性和准确性,提高学生手眼协调能力,这样有助于学生解决日常生活中的动手操作问题。

听障大学生的一切感知觉运动协调都依赖视觉肢体的运动协调。视觉肢体运动协调在听障儿童的学习生活中起重要作用。研究发现,听障大学生的视觉肢体运动协调与普通大学生不存在显著性差异。由于实验对象都具有十年以上听障生活经验,大量使用视觉认知学习生活,在练习效应的基础上形成较为完善的视觉认知过程,比普通人更容易发挥视觉认知优势,有效弥补听觉障碍在运动生活中带来的不便。

五、结论与启示

(一)听障大学生运动协调能力的优势与劣势

通过比较发现,听障大学生与普通大学生的平衡性运动协调能力和手眼运动协调能力存在显著性差异,四肢运动协调和腿眼运动协调方面不存在显著性差异。普通大学生运动协调能力优于听障大学生,但在视觉肢体运动协调能力方面,听障大学生显示出腿眼运动协调优势。

在实验过程中,听障大学生展示了对简单任务的视觉认知补偿,主要体现在被试对自己的身体与环境或与被操作物体的运动关系方面的空间感知能力。他们对复杂任务的视觉认知能力有待加强,主要体现在对所感知对象的方向、速度方面。

(二)特殊教育教学启示

多年的学习生活,听障大学生已经掌握基本的视觉认知能力。高等特殊教育学校可以设置较为复杂的学习任务,以提高学生的视觉认知能力,突出学生在视觉方面的优势,弥补生理上的缺陷,建立生活工作的信心。特殊教育工作应取长补短,充分发挥听障大学生的腿眼运动协调优势,多开设体育短跑、长跑、竞技类活动,丰富他们的学习和生活。

研究结果在一定程度上表明听障大学生在运动协调能力方面的优势与劣势。因此,特殊教育工作者应依据补偿性、差异性、适宜性和发展性等教学原则,开展实践教学与活动训练。

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