把握运动认知特点发展学生运动认知能力提高体育教学效益

文/胡 滨

一、运动认知与体育学习

《普通高中体育与健康课程标准（2017年版）》指出：体育与健康学科核心素养主要包括运动能力、健康行为和体育品德。其中运动能力的具体表现形式为体能状况、运动认知与技战术运用、体育展示与比赛。把运动认知作为学生体育与健康学科核心素养的具体表现形式之一，表明了在体育教学中不仅要关注学生的外部行为表现，还要重视学生的感知觉和思维决策等能力的发展。

认知是指人们获得知识、应用知识或信息加工的过程。人脑接受外界输入的信息，经过头脑的加工处理，转换成内在的心理活动，进而支配人的行为的过程就是认知过程。在运动过程中，存在大量的认知活动，运动技能的学习和运用不能仅仅被视作是人对于外部环境刺激的条件反射和被动反应，更应该是作为学习、思维主体的人的主动认知过程，这也是通过体育进行立德树人教育的关键因素。因此在体育教学和运动技能的练习过程中要根据运动认知的规律和特点合理安排教学，引导学生练习，促进学生运动认知和运动表现同步提高，落实体育的教育价值。

人的认知学习不仅包括陈述性知识的学习，还包括程序性知识的学习。体育运动技能就是一种程序性知识。实际上，运动认知贯穿于整个运动过程，是关系到技能获得及表现的关键因素。运动认知不仅涉及了运动技能的学习、技战术的运用，还与体育展示和比赛都有关。1977年，美国运动认知心理学家Mahoney和Avener监测了美国奥林匹克男子体操队决赛队员的思维过程，结果表明认知因素与比赛实际水平发挥有关[1]。

普通高中体育与健康课程是一门以身体练习为主要手段，以体育与健康知识、技能和方法为主要学习内容，以培养高中学生的体育与健康学科核心素养和增进高中学生身心健康为主要目标的课程。因此，高中体育与健康课程的学习主要是对程序性知识的学习，同时也包括对陈述性知识的学习。例如，在足球模块的学习提示中，就指出要“通过课堂教学、网络学习、阅读图书报刊、观看比赛、收听新闻等多种途径，使学生了解足球运动的有关知识和重要事件，逐步提高学生的足球运动认知水平”。[2]在高中阶段发展学生的运动认知素养要注意使学生在学习运动技能或体能时能够有意识地观察、感知和分析判断所学技术动作的特点，主动进行有针对性的练习，并在体育活动中合理运用；同时也包括对所选运动项目知识的认知与运用。

二、运动技能形成过程的研究对体育教学的启示

传统的对运动技能形成过程的划分是以高级神经活动学说为基础的，将运动技能的形成分为了泛化、分化、巩固和自动化三个阶段，没有涉及认知活动。而认知心理学的研究认为，运动技能的习得是学习者对外界信息进行编码、储存、提取和按照一定的程序进行信息加工利用的一系列认知活动。基于这样的认识，根据运动技能学习过程中的不同特点，研究者从不同角度提出相应的运动技能形成过程的阶段划分方法，这对于帮助我们认识和了解运动技能形成过程中的认知特点和教学策略具有重要意义。

1.费茨（Fitts）和波斯纳（Posner）的三阶段理论

这一理论将动作技能的形成过程分为认知阶段、联接阶段和自动化阶段。这个划分方法与泛化、分化和巩固三阶段相似，但不同点在于这一理论认为在完成动作任务时，人的大脑对动作技能这种程序性知识进行了编码和记忆，在运用技能过程中要调用长时记忆中的相关编码，完成相应的动作。无论是编码、记忆还是调用都需要占用大脑的注意力资源。

（1）认知阶段

学习者在这个阶段的任务是学习和记忆动作的基本模式，主要通过观察和模仿等认知活动来进行学习。在学习过程中，学习者会花费大量的注意力来记忆和重现所学的技术动作。这一阶段动作表现常常是断续的，每次练习时动作表现都可能不一致，并且存在错误。这一阶段的教学策略主要是通过示范、讲解来帮助学生认识和理解动作方法，通过让学生进行模仿练习来记忆动作方法。

（2）联接阶段

在这个阶段，重点是将认知的内容和实践操作联接起来。在这一阶段对于动作（程序性知识）的记忆初步形成，学习者的每次练习动作表现趋于一致，错误不断减少。由于原本零散的多个记忆编码逐渐形成一组编码，在练习的同时被调用，因此练习者不再需要花费大量的注意力资源去记忆和重现所学动作，动作的效率也不断提高。由于动作记忆是依靠身体活动来实现，不可能单纯依靠观察或者听讲来实现，因此要充分练习，并通过多种形式的反馈，不断改进动作表现。这一阶段教学的策略是设计适宜的练习活动，加深记忆，并且对于错误动作要进行重点纠正。

（3）自动化阶段

在这一阶段，由于动作记忆已经非常牢固，因此学习者的动作变得非常准确，每次动作完成情况都较为一致，偶尔会出现错误。动作的信息处理和行动基本不需要花费注意力，仿佛是自动完成的，学习者的注意力主要用于考虑这一技术动作的运用形式和战术决策。这一阶段的教学策略是采用适宜的教学手段，如加大难度、采用多任务练习、利用比赛情境等来激励学生积极练习，进一步提高动作的准确性、稳定性和有效性。

2.金泰尔（Gentile）的两阶段理论

这一理论认为运动技能的学习进展需要经历两个阶段，每个阶段的目标各不相同。

（1）第一阶段——形成动作的概念

这一阶段与费茨和波斯纳提出的认知阶段有相似之处。在这一阶段，学习者将达成两个目标。

第一个目标是认识并明确完成所学动作技能的最适宜的动作方式（运动认知心理学认为动作方式可分为两个方面在大脑中分别进行编码，一个是动作程序，另一个是动作参数，后者指的是完成动作的力度、速度、时间和节奏）。

第二个目标是要确定在运动情境中，与完成这一动作有关的外部因素和无关的外部因素。例如对于篮球投篮动作，与之有关的外部因素就主要包括球员相对于篮筐的位置，以及对手和队友的位置和移动方向等，而球的颜色、球筐的颜色都是与之无关的外部因素。这些无关的外部因素还可能是干扰因素，影响学习者掌握和运用运动技能。

在这一阶段的学习中，有大量的认知性的学习任务。一方面，教师要引导学生能掌握这一运动技能的动作方法，如通过让学生观察示范、听取讲解和模仿练习来掌握投篮的动作要领（例如出手角度等），并在实践练习中给予充分的反馈，帮助学生建立动作模式。另一方面，教师还要让学生了解在实施这一运动技能的运动情境中的各项外部因素，选择关注那些与完成动作有关的重要影响因素，忽略无关影响因素。例如，在准备进行罚球投篮时，要把注意力集中到球与篮筐的位置后投篮出手，而要忽略赛场中与完成投篮动作没有直接关系的信息，如应忽略观众的干扰，以及避免去思考因罚篮失败被人嘲笑的情况等。

（2）第二阶段——固定化和多样化

这一阶段着眼于开放式运动技能和封闭式运动技能的区别提出了不同的目标。封闭式运动技能是指在稳定、可预见或不变的环境中完成，主要依靠身体的内部反馈信息来指导的动作技能，如跳远、投掷实心球、在跑步机上跑步等；开放式运动技能是指在变化和不可预见的环境中执行的动作技能，必须根据外部环境的变化或刺激的变化来调整自己的动作，如足球和篮球的运球过人、排球的接发球等。

对于封闭式运动技能，要求无论外界条件如何变化，都要能够准确一致地完成相应的动作技能，也就是通过辨别无关的外部因素，避免受其影响，达到动作固定化的要求。针对这一目标的教学策略是改变练习条件和环境，提高动作表现的稳定性。例如，对于篮球罚球的投篮练习，不仅要在正常状态下练习，还要在感觉疲劳时练习，或者在练习时设置额外的奖励或处罚措施来模拟不同压力条件进行练习，同时要求练习者的投篮动作能够保持稳定、连贯、不变形。

对于开放式运动技能，则是要求能根据外部因素，如比赛的情况来实施和完成相应的运动技能，也就是通过识别与完成该运动技能有关的外部因素，迅速做出决策，调整动作技能的实施方法，达到多样化的要求。针对这一目标的教学策略是在开放的环境中改变练习的条件和难度，要求学习者能够适应不同的情况来调整动作，完成练习和比赛任务。例如在比赛争抢条件下的投篮就不再是封闭式运动技能，而是开放式运动技能，学习者在进行不同远度、不同角度的投篮练习时，投篮动作的基本模式不变，但是由于球与篮筐的位置发生变化，因此虽然投篮的动作模式没变，但投篮瞄准的位置、用力的程度和出手的角度都要发生变化，以适应环境的要求。除了位置的变化，还有速度的变化、防守者的变化、同伴配合的变化等，除了进行有针对性的练习，如规定时间的多点投篮练习、防守条件下的投篮练习外，还可以采用改变规则、改变场地大小、改变参赛人数的对抗性实战练习来提高学习者的运动技能掌握水平和实际运用能力。

3.伯恩斯坦（Bernstein）的三阶段理论

这一理论是运用控制论的原理来说明运动技能形成过程。该理论认为动作并不是效应器官对刺激的简单反应结果，还包含有个体控制动作自由度的结果。这一理论将身体各环节以及相关的骨骼、关节、肌肉都视作是独立的一个自由度，每一项动作技能都需要多个身体环节和肌肉等共同协调用力完成。一般来说，动作越复杂，完成这一动作所使用或涉及的身体环节和肌肉（自由度）也就越多。这一理论既可以用于对儿童动作发展过程的描述，也可以用于动作技能学习过程的描述，特别是对于讨论那些并不复杂、并不需要反复记忆，但仍然要反复练习才能达到动作协调程度的动作具有一定的针对性。根据这一理论，可将运动技能的形成过程分为三个阶段。

（1）肢体冻结阶段

这一阶段的特点是初学者在完成技术动作时，会采用最少的身体环节（自由度）来完成动作，在完成动作过程中某些身体环节没有参与完成动作或始终保持不变，动作表现较为僵硬。此时，假如初学者尝试调动更多的身体环节参与动作或者需要移动时，完成动作的成功率反而常常会下降。例如在学习网球正手击球动作时，有的初学者会出现将胳膊紧贴或靠近身体，肩关节固定不动，减少上臂的活动，主要用小臂和手腕控制球拍进行击球的动作模式，这种动作模式虽然能够成功击球，但是缺乏进一步提高动作技能水平的空间，而且还可能造成损伤，因此常常被视作错误动作。这一阶段的教学策略是控制动作的难度，尽量减少动作的复杂程度，更多地鼓励学生去多练习，获得尽可能多的成功体验，然后逐步提高。例如，在篮球运球练习时，先进行单手原地运球，熟练后再进行其他形式的运球练习，如行进间运球等练习；足球颠球时先学习单脚颠球，然后双脚交替颠球，继而扩展到多部位颠球；在网球正手击球练习时，对于初学者要降低球的速度，尽量把球打到初学者适宜的位置，使初学者将注意力集中到完成动作上，在完成动作过程中动员更多的身体环节。

（2）肢体释放阶段

这一阶段的特点是随着学习者的反复练习，技术动作逐渐变得熟练，此时原本被限制保持不动的身体环节逐渐加入到动作完成过程中，使所练习的动作模式具备了更大的可变性。例如，在这一阶段的网球击球时能够用肩部和上臂发力，而小臂和手腕主要是固定球拍，甚至可以加入脚步的移动了。再如，在熟练掌握原地固定高度的篮球运球练习后， 可以发展为高低运球以及变向运球等，甚至下肢及腰部等身体环节也加入到运球这一动作中。需要注意的是，很多动作模式的变化，除了技能水平的提高，也受到体能水平和生长发育的限制。这一阶段的教学策略是教师积极鼓励学生继续练习、体验和尝试，甚至是创造更多的动作模式，或者是改变动作的固有速度，在更慢或者更快的速度中进行练习。

（3）特定情境中灵活应用阶段

在这一阶段，学习者完整掌握了这一动作技能，可以根据环境的特点，灵活运用所需要的身体环节（自由度）来完成动作任务，并且出现机能节省化的特点，甚至能够借助重力、惯性来完成动作，常常表现出动作协调、舒展。例如：优秀足球运动员常常能够在防守者围追堵截中，甚至是在失去重心、身体倾斜的情况下进行射门，并且依然强劲有力、方向准确；再如花样滑冰运动员成功的起跳和空中旋转，体现了利用身体的惯性来完成有效动作的特点。在这一阶段，教学策略主要是设计多种活动新颖而有趣的情境，使学生灵活变换实施相关的技能，不断提高运动能力。

由于受研究水平和条件的限制，人类对于动作技能形成规律的研究仍然处于摸索和发展过程中，不同的研究者从不同的角度对运动技能的发展特点进行了观察，基于不同的理论假设提出了相应的理论模型，这些理论模型凝聚了研究者的智慧，在不同程度上促进了体育教学的科学化发展，有助于提高体育教学效益。在应用过程中，体育教师要根据学生运动技能发展的实际情况准确判断，选择适当的教学策略帮助学生提高运动认知能力，使学生有针对性地开展实践练习，有效地提高运动技能水平和技战术运用能力，并将所掌握的运动技能运用于比赛。

三、发展学生运动认知能力的建议

发展学生的运动认知能力，也就是要发展学生对体育基础理论知识，各种运动技能和方法，各运动项目的起源与发展、特点、文化价值、规则的学习、掌握和运用的能力，特别是要在上述学习过程中，发展观察、注意、判断、理解、记忆、思维、探究、决策等心理能力。在教学中也可适当介绍基本的运动原理知识，引导学生将理论知识用于实践，动体与动脑相结合，进一步提高体育学习能力，为有效指导自己和他人进行体育锻炼实践奠定基础。

1.运动原理知识学习的建议

针对运动认知的理论知识，建议主要介绍以下两项内容。

（1）运动技能的形成过程

如前所述，关于运动技能形成过程的理论很多，在向学生进行讲授时可以选择“认知、联接和自动化三阶段”的理论或“泛化、分化与巩固和自动化三阶段”的理论。这两种划分方法在阶段划分和各阶段外在表现上较为相似，比较直观，有利于学生认识和理解。但这两种划分方法的理论依据（理论假说）是不同的，相对而言前者更关注反复练习这一外界刺激的作用，而后者增加了主动学习和认知的重要性。在教学讲授时重点是把这三阶段的表现说清楚，适当渗透说明主动认知学习和反复练习对发展运动技能的作用。

（2）开放式运动技能和封闭式运动技能的区别

这一理论知识对于学生更好地发展“技战术运用”及“体育展示和比赛”的素养具有基础性作用。通过讲授使学生能够分辨不同运动情境中的运动技能是开放性运动技能还是封闭性运动技能，在此基础上引导学生简单讨论完成这一运动技能的外部有关影响因素和无关影响因素各有哪些，为学生更好地运用技战术进行体育比赛和展示奠定认知基础。

通过原理知识的介绍使学生初步了解运动技能的有关知识和原理，可以让高中生对运动技能有更全面和理性的认识，增强学生提高运动技能水平的信心，激发学生主动练习的愿望。讲授过程中特别要强调“运动技能是通过后天的学习和身体练习而获得的”，让学生树立刻苦学练，不断提高自己运动技能水平的决心和信心[3]。

2．注重理论与实践相结合，使学生动脑与动体同步

这些理论知识既可以利用理论课进行讲授，也可以在实践课中渗透进行介绍，但都应注意理论知识一定要能够用于指导学生的体育实践。

对于运动技能形成过程这一原理知识，重点是要能引导学生将运动技能形成过程的阶段划分理论与自己的运动实践结合起来。在教学中还可以组织学生结合自己的锻炼实际选择某一运动技术，如篮球运球，通过播放录像来展示不同阶段的动作，或者在实践课中安排部分学生展示篮球运球的技能，让学生分组集体讨论其动作特征处于哪一阶段，并要求学生根据自己的锻炼实践和体会给出各阶段发展该运动技能的建议，最后全班集体交流，通过这样的方法发展学生的运动认知和实践能力。

根据运动认知理论，形成运动技能的第一个阶段是认知阶段。学生形成认知概念的途径主要有视觉观察、阅读文字描述以及自我模仿练习等，除了观察教师的动作示范以外，还可通过观看动作视频录像、观看动作技术图片和文字材料以及模仿尝试练习来获得，因此体育教师要善于利用这些途径，引导学生主动观察，形成对所学动作技术的初步认识，甚至可以将之作为体育课作业进行课前预习。在认知阶段，教师的讲解和示范是非常重要的，除了进行高水平动作示范以外，还应该根据学生的能力特点和动作的复杂程度进行慢速或者分解动作的示范，同时适当进行技术要点的讲解。在模仿练习阶段，教师要引导学生认真观察和体验，认识并准确把握所学动作技能的最适宜的动作方式。根据学生练习情况，教师给予点拨指导，启发学生采用有针对性的练习方法强化练习。对于一些相对简单的运动技术动作，要注意让学生获得充足的练习机会而不宜过多地中断学生的练习，要引导学生认真观察和体验自己或同学的模仿练习动作与教师示范动作的区别，关注自己的动作是否达到预期目的，应如何改进，进而准确认识并把握所学动作技能的最适宜的动作方式。对于较为复杂的动作，要进行适当的分解练习或加强指导，避免形成错误的动作方式。在学生模仿练习时，教师的反馈要明确、具体、重点突出，既要说清楚错误动作的表现，也要给出如何改进动作的练习方法，帮助学生不断改进动作表现，形成正确的动作记忆。例如在前滚翻练习中，对于滚动不够圆滑的动作表现，有经验的教师不仅能指出学生的错误动作表现，还能提示学生滚动时要“低头看天”，这就是用形象的方法帮助学生找到了正确的动作模式，改进了动作表现。

对于开放式运动技能和封闭式运动技能区别这一原理知识，要注意结合体育实践活动中的具体场景进行教授。（1）让学生能够基于不同的运动情境来区分开放式运动技能和封闭式运动技能；（2）让学生结合具体的运动情境来理解各项动作技能的特点和比赛中的价值，加强实践练习的主动性和目的性；（3）在此基础上确定与完成这一动作有关的外部因素和无关的外部因素，以此来指导自己主动运用所学的技术动作进行健身活动、体育展示或比赛。无论是封闭式技能还是开放式技能，在学习过程中都要将自身感受与教师和同伴的反馈指导相结合，不断提高运动技能水平和稳定性。但是在技能运用过程中，对于封闭式运动技能，要善于排除与完成动作无关的外部干扰，把注意力集中于自己的动作表现，通过本体感受等内部反馈来更好地进行动作展示；对于开放式运动技能要引导学生善于利用完成动作有关的外部因素，抓住机会，灵活运用相应的动作技能，以取得更好的战术效果。

总之，体育教师应主动了解和运用运动认知的有关原理，在教学中发展学生的运动认知素养，不断提高学生的运动能力，为培养学生的核心素养和进行立德树人教育奠定基础。