认知负荷对高中生足球对抗中有效决策的影响

吴瑾 武文骏

摘 要：在对45名高中男生进行教学实验的基础上，探讨了认知负荷对足球对抗中学生有效决策的影响。研究结果表明，（1）实验一、二组以及对照组在实验阶段1中的决策评分成绩无显著差异；（2）三个组别在实验阶段2中的决策评分，均显著低于阶段1；（3）三个组别在实验阶段2中的决策评分间存有显著差异；（4）球龄与决策评分间存有显著正相关。

关键词：认知负荷 高中生 足球对抗 有效决策

中图分类号：G807 文献标识码：A 文章编号：2095-2813（2018）07（b）-0194-03

Abstract： Based on the teaching experiment of 45 high school boys， the influence of cognitive load on the effective decision-making was discussed. The results showed that ；（1） the decision-making score in stage 1 was no significant difference between the three groups； （2）the decision-making score of the three groups in stage 2 was significantly lower than stage 1；（3）the decision-making score in stage 2 was significant difference between the three groups；（4） There was a significant positive correlation between football-age and decision-making score.

Key Words： The cognitive load； High school students； Football Confrontation； Effective decision-making

1 研究背景

認知负荷理论由斯威勒（1988）提出。该理论的核心观点在于认为当个体处于复杂任务情境中时，因工作记忆需要对任务中的多个信息源进行处理，便有可能造成工作记忆出现资源分配上的不足，从而产生认知上的超负荷。当工作记忆难以承受这种超负荷，便会造成任务结果的失败。

作为教育心理领域中的经典理论，认知负荷的理论以及实证研究已在诸多学科中获得了探讨。研究的对象也从作为教学过程客体的学生，扩展至教学过程主体的教师，甚至是主、客体与教学工具的互动过程等。在体育领域中，对于运动参与中的个人，这一理论也逐渐受到了关注并产生了一些重要的研究成果[2-4]。随着我国足球改革的不断深入，以往偏重于竞技体育中足球专项的研究，也越发向探寻群众体育、校园体育中足球运动所具有的特征所倾斜。而作为我国足球后备人才培养与足球普及重要路径选择的校园足球，则越发成为了重点关注的对象。

然而值得教师、教练以及研究人员所反思的是，在校园足球的开展过程中，特别是体育课堂教学的情境中，学生往往有着迫切想进入比赛实战的意愿；但在实战的对抗中又极易丢球——从而造成运动体验不流畅，甚至产生严重挫折感的现象。对于这种现象的解决，传统的思路在于通过对学生的技术、意识、体能等单一环节进行诊断，并作出巩固，以此来消解。可当单一环节已经获得巩固或强化，回到比赛对抗中进行检验时，学生的体验却仍然不够理想。这种教学/训练与比赛/实战相分离的问题，也给足球教学的内容与足球运动的需要间带来了一种潜在的张力。

事实上，结合认知负荷理论与足球运动的特点可以看出，对于复杂任务中信息的认知往往是整体的、综合的以及瞬间的。单一的对学生的技术、意识、体能等环节作出考量，所隐约带有的还原主义色彩，难以同足球运动特别是比赛对抗中的实际相联系。学生在足球运动中若想获得流畅的体验，便需要对多个复杂的信息来源进行有效的决策。这些信息来源包括内部信息：如技术动作的应用、重心的偏移、体能的储备以及当前的心理状态等；和外部信息：如对手的位置、特征、速度等；以及关联信息：如教练场外指导时的呼唤、观众的鼓励与起哄等等。当这些信息以序列的方式进入学生的工作记忆，学生往往可以做出有效的决策；但若以网状的方式进入学生的工作记忆，便可能会给学生的工作记忆带来负担，产生认知超负荷，最终造成决策效能的低下。

为了验证这一理论在足球运动，特别是对校园足球运动中学生群体的影响。本文通过实验研究的方式，模拟了若干足球比赛中的对抗场景，通过对场景中学生表现的评价，来验证认知负荷对学生有效决策的影响。以此为拓展校园足球开展的研究视域和实践应用，尽微薄之力。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

研究首先通过立意抽样，根据自愿参加的原则，选取了南京某高级中学高一选修足球课程的30名男生，并将其随机分为实验一组15人，实验二组15人。同时将代表学校参加市中学生比赛的校足球队成员15名作为对照组。对三个组别男生的背景信息进行统计，概况如下（见表1）。

2.2 实验程序

实验模拟了足球对抗中进攻球员背身控球的决策情境。为了尽可能贴近真实足球比赛中球员对多个信息源的复杂认知，实验过程分为了2个阶段。

第1阶段：实验中由1名足球教师担任传球、接应球员；另1名足球教师担任防守球员，对背身控球的学生进行逼抢。被逼抢的学生根据防守队员逼抢的程度选择转身、回传或原地控球。这一阶段主要检验学生对来自自身内部（技、战术）、以及外部（防守队员）等简单信息源所产生的负荷。

第2阶段：实验中增加1名教师进行防守逼抢，同时增加1名足球教师作为接应球员，该教师主要在难以完成配合的位置对持球学生进行干扰（如：大声要求传球），并在场下安排多名观众（由师生共同组成）进行鼓励或起哄，模拟比赛中的球迷。这一阶段主要检验在进一步增加外部信息源以及关联信息源的情况下，学生的认知负荷是否会相应增加。

2.3 结果评价

对实验过程中研究对象的表现，采用了评分的方式。每一阶段由2名拥有资质的足球教练员针对研究对象在做出决策时的速度、合理性、准确性三个维度进行评分，每一维度从“差”到“很好”采用5点式评分。得分越高说明决策水平越高，相应的认知负荷水平则越低。以2名教练员评分的均值纳入最终的统计分析。

2.4 统计处理

采用SPSS 21.0软件对实验结果进行配对样本t检验、方差分析以及皮尔逊相关分析。

3 研究结果

3.1 三个组别两次实验前后认知负荷的组内差异

三个组别在实验阶段1与2中，两次决策评分的配对样本t检验结果，如表2所示。从均值和显著性中可以看出：实验一组、二组以及对照组，实验阶段2的评分均显著低于实验阶段1。表明在简单信息源的基础上，進一步增加外部信息源以及关联信息源，三个组别研究对象的认知负荷均发生了显著的增加。

3.2 三个组别实验阶段1中认知负荷的组间差异

三个组别实阶段1组间差异的单因素方差分析的结果，如表3所示。从显著性检验可以看出：三个组别在实验阶段1——亦即对简单信息源认知负荷的检验，实验一组、二组以及对照组间无显著差异。

3.3 三个组别实验阶段2中认知负荷的组间差异

三个组别实阶段2组间差异的单因素方差分析的结果，如表4所示。从显著性检验可以看出：三个组别在实验阶段2——亦即对进一步增加外部信息源以及关联信息源认知负荷的检验，实验一组、二组以及对照组的决策评分具有显著差异（p<0.05）。事后比较的分析结果表明：实验阶段2中实验一组、二组的决策评分均显著低于对照组。

3.4 年级、球龄与认知负荷间的相关性

研究对象背景信息中的年级、球龄与第2阶段决策评分的皮尔逊相关分析，如表5所示。从结果中的相关系数与显著性检验可见：年级与决策评分间不存在显著相关（p >0.05）。而球龄则与决策评分间存有显著正相关（p< 0.05）。表明系统参加训练、比赛的年限越长，决策评分也越高，相应的认知负荷水平则越低。

4 讨论

（1）从本次实验的结果中可以看出，三个组别包括实验一组、二组以及对照组，在实验阶段1的决策评分均值均表现出了较高的水平；同时组间差异的检验并未表明三个组别间存有显著差异。说明在面对简单信息源时，研究对象以往记忆中所积累的信息均可做出有效的回应。对于背身控球时决策的速度、合理性与准确性有着较好的表现。当增加外部信息源以及关联信息源等相应的干扰因素后，各组别组内决策评分的均值均出现了显著的降低。说明无论是选修足球课程的普通学生；亦或是校足球代表队的成员，在面对贴近于实战的场景下，决策的速度、合理性与准确性均会发生显著的下降。这也是影响比赛实战对抗中，如何合理对球进行处理的重要因素之一。

（2）然而对实验阶段2三个组别决策评分的均值进行组间差异的分析后发现，尽管实验一组、二组与对照组实验阶段2的决策评分均较阶段1发生了显著的降低。但是实验一组、二组的决策评分均显著低于对照组。结合皮尔逊相关分析的结果推测，造成这一现象的原因主要是对照组拥有更长的球龄。其在系统参加训练、比赛的过程中所获得的经验，或者说在以往记忆中保存的信息，部分对实验阶段2中所营造的场景做出了应对。而实验一组与二组则因缺乏这方面的积累，无法应对信息源如此复杂的场景。因此在决策的速度、合理性与准确性的评分上低于对照组。

（3）足球对抗中信息来源的复杂性，与学生迫切想要融入实战间的张力，是每一名足球教师或教练员均无法回避的话题。单一的将足球练习内容分解——脱离实战，往往会让学生在进入实战后因为认知负荷的发生，产生严重的挫折感，从而影响内部动机的产生与维持[5]。而直接通过“以赛代练”的方式，如若练习内容没有得到精心设计与有效控制，则仅仅是将挫折感提前。因此，如何将足球专项教学、训练的内容，以贴合实战的方式传授给学生，并使学生获得流畅的运动体验与提升自身的动机水平，是值得足球理论与实践工作者未来所需反思的重点。

5 结语

（1）三个组别在由简单信息源所带来的认知负荷条件下，决策评分均较为理想。但在增加外部信息以及关联信息源后，决策评分均出现了显著的降低。

（2）三个组别在由简单信息源所带来的认知负荷条件下，组别间的决策评分无显著差异。但在增加外部信息以及关联信息源后，实验一、二组的决策评分均显著低于对照组。

（3）研究对象背景信息中的年级与决策评分间无显著相关性。球龄与决策评分间存有显著正相关。

参考文献

[1] Sweller J.Cognitive load during problem solving ：Effects on learning[J].Cognitive Science，1988（2）：257-285.

[2] 梁波，金珂屹，姜勇，等.认知负荷调控对不同复杂程度运动技能学习的影响[J].北京体育大学学报，2016，39（2）：125-133.

[3] 梁波，商伟，姜勇.基于认知负荷理论的教学设计对运动技能学习影响的研究[J].北京体育大学学报，2012，35（12）：94-98.

[4] 王洪彪，周成林，王丽岩.信息量与认知负荷对羽毛球运动员视觉搜索特征的影响[J].中国体育科技，2011，47（1）：88-96.

[5] 武文骏.高中生足球动机消退及运动中断现象的探析[J].青少年体育，2016（8）：25-26.