背景干扰效应在足球头顶球教学中的实验研究

余方亮，温 阳



背景干扰效应在足球头顶球教学中的实验研究

余方亮1，温 阳2

1.南京体育学院足球学院，江苏省校园足球研究中心，江苏 南京，210014；2.南京体育学院体育系，江苏 南京，210014。

目的：实验验证初学者在足球头顶球动作技能学习过程中是否存在背景干扰效应，并分析原因，探讨足球头顶球动作技能教学过程中的高效练习组织形式。方法：以足球头顶球动作技能作为学习任务，选取某大学足球专修班的33名学生为研究参与者，分成对照组和两个实验组，进行8周的体育教学现场实验，对一周后保持测试的达标和技评成绩进行单因素方差分析。结果：3组之间保持测试的达标和技评成绩均值在0.05水平上差异不具有显著性。小结：本研究认为，实验结果未能出现背景干扰效应，未能验证本研究提出的研究假设和背景干扰效应假说。中等背景干扰的练习组织形式，固定-变化相结合的递进变化练习教学效果最佳。

背景干扰效应；学校体育；校园足球；动作技能学习

“背景干扰”[1]，也有学者称之为“关联干预”[2]或“情境干扰”[3]，是指操作背景中技能的变化形式对操作产生的干扰[4]。任务变化的随机程度越高，则背景干扰程度越高，任务变化的随机程度越低，则背景干扰程度越低。

“背景干扰效应”是指高背景干扰的练习方案产生的学习效果（即保持和迁移操作成绩）优于中、低背景干扰的练习计划。背景干扰效应是动作技能学习过程中一种特殊的组织形式，开始阶段，高背景干扰练习的动作表现较差，甚至没有中、低背景干扰练习的效果好，但是在后期的保持和迁移测试中，高背景干扰练习的动作表现却优于中、低背景干扰练习，即产生了背景干扰效应。因此，可以根据背景干扰效应组织练习过程，提高动作技能的学习效率。

自William Battig（1979）提出“背景干扰效应”假说以来[1]，国外对背景干扰效应的研究一直热度不减，但是研究结果却不尽一致。T. Kim（2018）为期3天的3个独特的离散序列任务实验[4]；Pauwels Lisa（2018）对28名老人做了为期3天的视觉运动实验，6天后进行保持测试[5]；Lee Ya-Yun（2018）环境和动作技能学习的实验[6]；这些实验结果验证了背景干扰效应假说。Hinkel-Lipsker Jacob W（2017）步态实验的迁移测试[7]；Buszard Tim（2017）分别对9名和16名技能熟练的青年网球运动员在训练和比赛中的发球动作技能的实验[8]，这些实验结果却没有验证背景干扰效应假说。

国内研究主要采用体育教学现场实验，和国外研究以实验室实验为主不同，但是研究结果仍然不尽相同。夏忠梁（2014）的篮球和乒乓球实验[9][10]，白雪冬（2016）[11]、牛一农（2017）[12]的网球实验，张择（2017）的乒乓球实验[13]，张文宇（2017）[14]篮球实验都验证了背景干扰效应的存在。但是于涛（2017）[15]的篮球实验并没有验证背景干扰效应假说。

基于动作技能学习中背景干扰效应的国内外研究结果不一致，且足球动作技能的相关研究较少的前提，本研究以此作为切入点，在如今中国校园足球蓬勃发展的大环境下，拟从学校体育教学的角度，选择足球头顶球动作技能为实验任务，以背景干扰效应假说为基础，组织练习过程，设计实验程序，（1）将背景干扰效应假说应用于自然的体育教学过程中，探讨练习的不同组织形式对足球头顶球动作技能学习效果的影响，并从图式理论等角度分析实验结果的原因；（2）对背景干扰效应在体育教学现场实验中做进一步的实验验证。以理论指导实践，实践再反馈理论。

1 研究对象和方法

1.1 研究对象

本研究的研究对象是足球头顶球动作技能学习过程中的不同练习组织形式对学习效果的影响。

1.2 主要研究方法

1.2.1 实验法

（1）实验研究的总体设计

①实验任务的选择及安排

实验共持续8周时间，每周1次课，共8次课。第1次课进行实验前测、分组及练习距离、次数和持续时间的确定，2-7次课进行教学实验，第8次课进行保持测试。

②研究假设

以动作技能学习理论中背景干扰效应假说为基础，提出研究假设：足球头顶球动作技能学习过程中的技能保持阶段存在背景干扰效应，即背景干扰程度越高，学习效果越好。

③实验设计的类型

本实验采用的是体育教学现场实验的准实验设计，只有练习组织形式一个变量，是单因素实验；分实验组和对照组；主试掌握关于实验的一切信息，但是研究参与者并不知道自己是实验组还是对照组，是单盲实验设计。

④实验变量及其测量方式

本实验中，自变量是单因素——练习组织形式；因变量是足球原地前额正面头顶球动作技能学习效果，是根据研究参与者保持测试的达标和技评成绩予以表示；无关变量是所有能影响足球头顶球动作技能学习效果的因素，主要包括外部环境变量、研究参与者变量、主试变量和程序变量等四类。

⑤实验无关变量的控制

本实验对系统无关变量的控制如表1所示：

表1 对实验系统无关变量的控制

⑥研究参与者（实验对象）的选择

本实验采取整群抽样的方式，抽取某大学某足球专修班的全部学生，30人以上的大样本作为研究参与者。足球专修课之前，所有学生未接受过系统的足球动作技能学习，均为初学者。

⑦实验的组织实施

本实验分成1个对照组和2个实验组，以背景干扰效应假说为基础组织变化练习形式，其中对照组采用传统教学法，进行低背景干扰的群组或固定练习，实验1组采用中等背景干扰的递进式练习，实验2组采用高背景干扰的重复变化练习。每次课的练习总次数是45次，中间无间歇，主试针对个体的练习情况即时反馈。6次课的练习总次数是270次。

对照组：采用固定练习，练习远度保持不变，即第1-6次课，距离固定为5m（实验前测的平均距离），练习45次。

实验1组：采用固定-变化相结合的递进变化练习，即第1-2次课练习采用固定练习同对照组；3-4次课采用群组变化练习：先进行15次远度为3m的练习，再进行15次远度为6m的练习，最后进行15次远度为9m的练习；5-6次课采用重复变化练习同实验2组。

实验2组：采用重复变化练习，即变化练习远度，和实验1组不同在于，每次课第1次练习距离为3m，第2次练习距离为6m，第3次练习距离为9m，然后第4-6次、7-9次……43-45次，都是重复距离3、5、7m的练习。

（2）实验研究的具体实施

①研究参与者基本情况

本实验的研究参与者共33名学生，根据随机数表随机分为一个对照组和两个实验组，每组11人，其身高、体重、年龄和运动年限的基本情况如表2所示：

表2 原地前额正面头顶球实验研究参与者基本情况

②实验前测

根据学校足球专修课程大纲和体育测量与评价[16]，原地前额正面头顶球保持测试的评价标准是远度和准确性，测试采用教考分离的形式。

如图1所示，测试者距离球门15m，抛球者位于测试者左侧前方3m处抛球给测试者，测试者向足球门原地前额正面头顶球，第一落点对应的远度即为测试的达标得分，球必须顶入球门，达标得分方为有效，专家亦给予相应的技评分；如果球没有顶入球门，则继续测试，直至球顶入球门为止。

技评是专家根据头顶球技术的动作结构：移动选位-身体的摆动-头触球-触球后的身体平衡[17]这4个环节，对测试者每一次原地前额正面头顶球动作的标准性、规范性、协调性和连贯性所进行的现场主观评分。技评分以10分为满分，将5名专家的评分去除一个最高分和一个最低分，再取平均分为最后得分。测试过程中，教师不提供任何形式的反馈，按学号顺序，依次进行测试每名测试者连续原地前额正面头顶球3次，取最好一次达标成绩及相对应的技评成绩分别进行单因素方差分析，作为实验前测的成绩。

图1 原地前额正面头顶球测试位置图

③实验检验

评分者信度检验—肯德尔和谐系数

为了尽量避免个人主观对评分结果产生的影响，保证评分者对相同研究参与者评分时的一致程度，本实验采用肯德尔和谐系数对5名专家的评分信度进行检验，结果如表3所示：

表3 肯德尔和谐系数表

a. Kendall 协同系数

本实验由于研究参与者为33人，N>7，因此，还需要将W转化为χ2值，再进行χ2检验。

χ2=K（N－1）W=5×（32－1）×0.892=138.26

进行χ2检验，自由度（df）=N－1=33－1=32，查χ2值表得：

χ2=138.26>χ2（32）0.05=43.77

χ2=138.26>χ2（32）0.01=50.89

χ2=138.26>χ2（32）0.005=53.67

本实验中的W值达到极显著水平，说明5名专家评分的一致性很高。

分组同质性检验

为了保证3组研究参与者在实验前的技能水平是相同的，把3组中的每名研究参与者第一次练习的达标和技评成绩分别进行单因素方差分析，达标成绩：F（2，30）=1.089，显著性水平P=0.349>0.05；技评成绩：F（2，30）=0.880，显著性水平P=0.425>0.05。结果表明：实验前测达标和技评成绩均值，在0.05水平上差异均不具有显著性，说明3组研究参与者之间的达标和技评成绩在同一水平，可以认为分组具有同质性。

④实验保持测试（教学考核）

采用教考分离的形式，要求同实验前测，教学课结束一周之后进行。保持测试之前，所有研究参与者不得进行任何形式的头顶球练习。

1.2.2 数理统计法 运用SPSS17.0统计软件对3组间保持测试的达标和技评成绩进行单因素方差分析。

2 实验结果与分析

2.1 达标成绩的单因素方差分析

2.1.1 正态分布检验 正态分布检验结果为：Z=0.283，P=0.951>0.05，表明三组研究参与者的达标成绩呈正态分布，可以进行方差分析。

2.1.2 方差齐性检验 方差齐性检验结果如表4所示：显著性水平P=0.353>0.05，表明方差齐性，可以进行单因素方差分析。

表4 原地前额正面头顶球保持测试达标成绩方差齐性检验

2.1.3 单因素方差分析 单因素方差分析结果如表5所示：F（2，30）=3.454，显著性水平P=0.045<0.05，因此否定原假设，认为3组之间保持测试达标成绩均值在0.05水平上差异具有显著性。

表5 原地前额正面头顶球达标成绩保持测试的单因素方差分析

2.1.4 LSD多重比较 原地前额正面头顶球达标成绩的LSD多重比较结果如表6所示：实验1组和实验2组之间的显著性水平P=0.027<0.05，因此，否定原假设，认为两组之间达标成绩均值在0.05水平上差异具有显著性。实验1组和对照组之间的显著性水平P=0.034<0.05，因此，否定原假设，认为两组之间达标成绩均值在0.05水平上差异具有显著性。实验2组和对照组之间的显著性水平P=0.924<0.05，因此，肯定原假设，认为两组之间达标成绩均值在0.05水平上差异不具有显著性。

表6 原地前额正面头顶球保持测试达标成绩的多重比较

2.2 技评成绩的单因素方差分析

2.2.1 正态分布检验 正态分布检验的结果为：Z=0.434，P=0.864>0.05，表明三组研究参与者技评成绩呈正态分布，可以进行方差分析。

2.2.2 方差齐性检验 方差齐性检验结果如表7所示：显著性水平P=0.399>0.05，表明方差齐性，可以进行单因素方差分析。

表7 原地前额正面头顶球保持测试技评成绩方差齐性检验

2.2.3 单因素方差分析 单因素方差分析结果如表8所示：F（2，30）=3.469，显著性水平P=0.044<0.05，因此否定原假设，认为3组之间保持测试技评成绩均值在0.05水平上差异具有显著性。

表8 原地前额正面头顶球保持测试技评成绩的单因素方差分析

2.2.4 LSD多重比较 LSD多重比较结果如表9所示：实验1组和实验2组之间的显著性水平P=0.024<0.05，因此，否定原假设，认为两组之间技评成绩均值在0.05水平上差异具有高度显著性。实验1组和对照组之间的显著性水平P=0.038<0.05，因此，否定原假设，认为两组之间技评成绩均值在0.05水平上差异具有显著性。实验2组和对照组之间的显著性水平P=0.845<0.05，因此，肯定原假设，认为两组之间技评成绩均值在0.05水平上差异不具有显著性。

表9 原地前额正面头顶球保持测试技评成绩的多重比较

2.3 实验结果

实验1组和实验2组、实验1组和对照组之间的达标和技评成绩均值，在0.05水平上差异具有显著性，实验2组和对照组之间的达标和技评成绩均值，在0.05水平上差异不具有显著性。

实验结果没有验证本研究提出的研究假设和背景干扰效应假说。根据各组对应的不同练习组织形式，可以认为：实验1组采用中等背景干扰练习结构，固定-变化相结合的递进变化练习学习效果最佳，对照组采用的低背景干扰和实验2组采用的高背景干扰练习结构的学习效果无显著差异。

3 分析与讨论

从动作技能学习领域的现有研究来看，也已经确定某些因素会减弱背景干扰效应在动作技能学习过程中的作用，但是究竟是什么因素还没有更权威的证据来确定。综合现有研究，年龄、性别、运动水平、任务特征和学习者特征都有可能是影响因素之一。本研究试根据图式理论、动作技能学习两阶段模型、运动训练原则[19]等角度对实验结果予以剖析。

对照组1-6次课采用的都是固定练习，这样的练习结构对于发展初学者的基础动作模式是非常有利的。但是，仅仅依靠稳定的基础动作模式要想在教学考核中取得好成绩是较为困难的。本研究认为，原因有以下两点：（1）原地前额正面头顶球教学考核的目标是将抛球者抛来的球顶进球门，并且球的第一落点越远、越靠近球门得分越高。可以看出，教学考核要求测试者在保证准确性的前提下，用自身的最大力量将球顶进球门。根据竞技需要原则中从实战出发的观点，要想在教学考核中取得较好的成绩，在练习方式上就必须要向教学考核的要求靠拢。因此，在教学过程中，学习者必须要进行最大力量、最大远度的练习。但是，对照组没有进行这样的练习，只进行了远度不变的固定练习。没有远度的变化，练习者就无法建立不同运动参量和不同远度之间联系的一系列规则，体会不到原地前额正面头顶球不同远度的动作经验，无法建立动作图式；（2）根据适宜负荷原则，要想取得良好的练习效果，练习的负荷就必须与练习所处的阶段相对应，过大的负荷容易造成机体的劣变，而过小的负荷又难以引起机体的应激，只有渐进式的增加负荷的量度，才能提高练习者的生物适应能力，取得良好的练习效果。显然，对照组采用的固定练习只是对原地前额正面头顶球动作的简单重复，没有根据教学考核的要求来安排练习方式，也没有通过练习结构的改变给予练习者适宜的新异刺激，因此，教学考核的技评成绩不佳。

实验1组采用固定-变化相结合的递进变化练习，即第1-2次课练习采用固定练习同对照组；3-4次课采用群组变化练习；5-6次课采用重复变化练习同实验2组。（1）首先，练习的变化远度和变化频率是在逐渐加大的，这是符合适宜负荷原则中渐进式增加负荷量度的观点的；（2）3-6次课中远度为9m的练习，接近了大多数学习者最大力量、最大远度的练习，这样的练习也更接近教学考核的要求，符合竞技需要原则中从实战出发的观点；（3）根据图式理论，本实验中研究参与者在学习原地前额正面头顶球动作技能的过程中，首先建立一般动作程序，引导动作产生。由于抛球者抛来的球在高度、力量、速度、旋转、角度等方面每次都不一样，因此，练习者首先要根据来球的性质确认顶球前的起始状态，包括顶球前的身体位置、周围环境状况以及与距离目标的远近等；再根据先前经验、预期的动作结果和起始状态的信息，选择合适的运动参量如身体背弓的程度、头顶球的时机把握、顶球时的身体速度、头触球时的身体力量、顶球时的方向和角度等，最后完成动作，将球顶向预定的目标处。在将球顶出去的同时，练习者通过体内本体感受器和关节感受器的信息反馈，获知了动作的感觉结果，感觉到了本次练习与预期动作结果之间的差异，最后练习者通过视觉反馈获得动作结果的信息（是否球顶进球门，是否第一落点离球门最近）作为下一次练习时修正动作参量的依据。

通过连续多次的反复练习，练习者提高了根据起始状态选择合适的运动参量的能力，能够根据不同性质的来球，迅速、准确的确认起始状态，选择最合适的运动参量完成动作。并且感觉结果的能力越来越精确，能够辨识出实际头顶球动作中错误的感觉反馈，帮助下一次练习产生较正确的动作，具备了错误侦察的能力。也就是说，当练习者完成动作的一瞬间，还没有等球落地，就能够通过完成动作过程中感觉结果的反馈信息，精确判断顶出去球的方向和第一落点的远度，并且在练习过程中能够及时修正前一次练习的错误，调整下一次练习，做出更正确的动作，从而建立动作反应图式。

练习者动作反应图式的建立，也就是建立不同运动参量和不同远度之间联系的一系列规则，体会到原地前额正面头顶球不同远度的动作经验。实验1组1-2次课的固定练习，帮助练习者建立了正确的一般动作程序，3-6次课递进式的变化练习，是建立动作反应图式的过程，也是对动作纲要的进一步丰富和完善，从而能够在教学考核中充分利用动作纲要完成动作，因而教学考核成绩较好。

实验2组1-6次课采用的重复变化练习结构，虽然最接近教学考核的要求，符合竞技需要原则中从实战出发的观点。但是，本实验由于教学时限较短，研究参与者又都是初学者，这样频繁的变化不利于他们发展基础动作模式，因此，教学考核成绩较差。

4 小 结

研究结果没有验证本研究提出的研究假设和背景干扰效应假说。初学者在足球原地前额正面头顶球动作技能的学习过程中不存在背景干扰效应。中等背景干扰的练习组织形式，固定-变化相结合的递进变化练习教学效果最佳。说明教学过程中应根据练习者的运动水平、所处的练习阶段等特征，及时调整练习方式，改变练习方法，循序渐进的增加背景干扰的程度，才能最高效的提高练习效果。

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Research on the Application of Contextual Interference Effect on Head-kicking Motor Learning

YU Fangliang1, WEN Yang2

1.Football School, Nanjing Institute of Physical Education, Jiangsu Provincial Campus Football Research Center, Nanjing Jiangsu, 210014, China; 2.Department of Physical Education, Nanjing Institute of Physical Education, Nanjing Jiangsu, 210014, China.

Objective: the experiment verify contextual interference effect in the process of head the ball learning for the beginners, and analyze the reasons, discuss which is the best of practice organization form in the process of teaching. Methods: head the ball as a learning task, select 33 students who major in football as study participants in a college, they were divided into control group and experimental group two, sports teaching field experiments for 8 weeks, to maintain a week after the test standard and evaluation results of single factor analysis of variance. Results: there was no significant difference between the three groups in the standard test and the mean score of technical evaluation at the level of 0.05.Conclusion: in this study, the experimental results failed to show contextual interference effect in this study and failed to verify the research hypothesis. The practice organization form with medium contextual interference and progressive change combining fixed and change are the best.

Contextual interference; School sports; Campus soccer; Motor learning

G843

A

1007―6891（2018）06―0062―06

10.13932/j.cnki.sctykx.2018.06.16

2018-07-10

2018-08-10