体育学习经验与多目标追踪关系的研究进展

宋亚伟

摘  要：多目标追踪能力在多种体育活动与日常生活中具有重要的作用，本文对体育学习经验与多目标追踪能力的研究文献进行综述，探讨多目标追踪能力受学习经验的潜在影响。综合已有文献，男女在多目标追踪成绩上存在性别差异，通常情况下男性的多目标追踪能力强于女性，噪音对多目标追踪能力也存在影响，体育经验年限、运动技能水平等均对多目标追踪能力有影响。综上，体育学习不仅仅具有提高身体素质的功能，更具有提高个体多目标追踪能力的潜力。

关键词：体育学习  体育学习经验  多目标追踪

中图分类号：G807                                  文献标识码：A                       文章编号：2095-2813（2019）03（b）-0240-03

多目标追踪，是指在动态场景中的视觉加工过程，在体育实践和生活中都有着重要的作用。其加工受到追踪目标数量、速度、形状和颜色的影响，除此之外，还有可能受其它因素的影响。例如噪音、性别等因素。噪音因素在体育教学中的影响也是不可忽视的。整个球场的环境更为复杂，场外有各种各样的声音，整个球场上噪音不断，特别是课堂周围有其他专业的学生也在上课，这些噪音会让人产生不适，这些噪音是否会影响人的多目标追踪能力，进而影响人的表现？不同性别的多目标追踪能力也有差异。常见的多目标追踪能力的测试方法Multiple Object Tracking（MOT）[1]。

但是，目前国内针对体育学习经验同多目标追踪能力之间关系的研究较少，无法回答两者之间的关系。因此，本研究选择对已有国内外相关文献进行综述，尝试回答体育学习是否可以有效提高多目标追踪能力，并且讨论噪音、性别等有关因素在其中的作用。

1  多目标追踪概述

1988年Pylyshyn和Storm[1]提出了多目标追踪（MOT，如图1所示），此后多目标追踪就广泛应用于注意与视觉领域。经典的多目标追踪范式通常包括线索、追踪以及反应三个阶段。（1）线索阶段是测试者提示被试者，屏幕上会出现一些能看得到的对象（这些对象可以是字母或者数字或者一些符号），这些对象中有所要追踪的目标有分心物，实验开始前对象闪烁的是目标，不闪烁的为分心物。（2）追踪阶段为运动开始，所有屏幕上的对象会随机无规律运动，被试要对运动前闪烁过的对象进行追踪。（3）反应阶段为屏幕上东西运动结束（通常运动时间为3～10s），被试要指出哪些是运动前闪烁过的对象，同时实验者记录被试的反应时与正确率。

2  典型多目标追踪的理论

多目标追踪的研究价值就在于他与现实生活中的场景非常相似，最为常见的就是交通场景与运动场景。交通中，人们要注意周围汽车与红绿灯的变化;运动中，运动员要注意球与替他队员的位置变化。所以，随着对多目标追踪的研究，研究者发现了很多关于多目标追踪的规律与现象，并提出了有关的理论。其中涉及最多的就是视觉目标理论与客体档案理论。

2.1 视觉目标理论

视觉目标理论也是由Pylyshyn提出，该理论认为：人们通过不同的心理参照标记来区分不同的物体。这个参考标记称为“手指指物”，它的作用是提供关于物体位置的信息，以区分不同空间关系的刺激项目。

2.2 客体档案理论

客体档案理论由Kahneman，Treisman，Gibbs[2]提出：在人的认知系统内部存在一个“客体档案”系统，它可以根据个体当前的兴趣自动追踪客体，并且随着该客体的运动或改变积累相关信息，就像在大脑中为跟踪客体建立了一种档案系统，跟踪对象作为档案系统在大脑中，通过记忆和身份信息的属性附加到特定的对象。

2.3 多焦点注意模型

多焦点注意模型认为，在进行追踪任务时，对所追踪的每一个目标都不仅仅只有一个注意焦点，而是多个注意焦点，并且，随着追踪目标的移动，注意焦点也随之移动。

2.4 注意切换假设

该假设认为视觉注意只有一个注意焦点，它认为同时追踪的完成并非依靠对某一区域的追踪，而是以注意焦点在各目标间快速循环切换来完成。在追踪时的某个目标在一定的区域内，被试的注意焦点就能够很随意的转移到某目标上。

2.5 知觉组织模型

知觉组织模型认为个体在进行追踪任务时，会把所追踪的目标构造成一个几何图形，且这个几何图形随着目标数量的移动而移动。

3  体育学习与多目标追踪

体育领域中对多目标追踪的研究基本采用专家新手范式，该范式通常选择一组专业运动员与一组普通人进行对照，控制潜在影响因素，探索专家经验对多目标追踪能力的影响。所以把多目标追踪应用到体育领域中可以很好的促进体育训练中学生成绩的提高以及增加体育学习中的方法。

特别是在竞技比赛中，运动员在运动场上注意力非常集中，对场上球与对方队员与己方队员的位置进行定位，并且要对球、对方队员和己方队员的位置信息进行及时更新，并快速做出决策。这恰好与多目标追踪的实验相吻合，所以我国不少研究者把多目标追踪应用到体育领域中，具体研究如下：

3.1 数量、速度和颜色特征在多目标追踪中的研究

張学民[3]在研究中发现：无论是专业运动员还是普通大学生，分心物的数量对追踪成绩的影响显著，而且运动员的追踪成绩存在性别上的差异，男性运动员的追踪成绩要好于女性运动员，运动员相对于普通大学上在追踪任务中存在反应上的优势，比普通大学上在反应速度上快90-200ms。崔光杰[4]在研究中也发现：随着实验中小球数量的增加，被试的反应时间也被延长，小球颜色的变换也会增加被试的反应时间，小球速度的加快，会降低被试追踪的正确率。于娇娇[5]提出：随着分心物数量的增加，任务难度也随之增加。对于抑制能力方面，若分心物不同，则篮球运动员的抑制能力高于普通大学生，若是分心物相同，则反之。李军[6]在研究中发现：专家组与新手组的追踪正确率的差异大小与追踪时目标的多少成反比，即追踪物越多，两组的差异越明显。季朝新和刘俊一[7]认为：不同等级的运动员在多目标追踪中没有明显的差异，而在探测刺激的察觉率上存在显著差异。马晓[8]在研究中得出结论：客体特征加工的特征捆绑在线索阶段就已经完成，具有特征定向性。李雪佩[9]在研究中发现：专业运动员多目标追踪的能力要好于普通人，并且随着注意负荷的增加这种优势更加明显，原因是由于注意负荷的增加，运动员大脑中顶上小叶被逐渐激活，追踪能力的差异是由注意转换造成的。

3.2 噪音在体育中的研究

仅从噪音在体育中的研究来说，研究的内容也相当少，大都是从比赛环境方面进行探讨。其中高鹏华[10]在研究赛场噪声对运动能力的影响中发现：在比赛的时候，特别是受欢迎的比赛，场上会有很多球迷和观众，呐喊声与各种糟杂的声音不可避免，这种噪音也不可避免的会影响到运动员，特别是心理素质不好的运动员必然会受到影响，从而产生一系列不良反应，影响比赛成绩。周轶枫[11]从心理角度出发，探寻大型赛事体育场馆内环境噪音对影响人群舒适感影响的各种因素中发现：环境噪音的阶跃变化会在声压突然上升时有明显附加不舒适感，且在声压突生到 68dB时更加明显。环境噪音从高分贝突然降低到较低分贝时，会让测试者感到舒适感增加。张乐[12]等在研究不同噪音背景下人们数字短时记忆中发现：不同类型的不同声音级别的噪音对被试数字短时记忆广度没有显著影响，而噪音的高低不同对被试的正确率与反应时有显著性差异，而且是声音的音调越低错误率越高，这可能的被试对低声音的抑制力没有高声音强。

3.3 噪音在多目标追踪中的研究

在众多多目标追踪的研究中，研究者较少从噪音方面来进行探讨，具有代表性的为魏柳青和张学民[13]，他们发现，在进行多目标追踪测试中，在前期阶段视觉对追踪物的标记比视觉与听觉两方面对追踪目标的标记效果更好，而在进行追踪难度很高的追踪任务时，视觉与听觉二者的相结合比单方面的视觉追踪效果更好。

4  讨论

综上所述，在多目标追踪中，随着分心物数量的增多，人的视野中出现的分心物超过了人所能注意到的容量，因此大脑所要加工的信息也增多。并且分心物是在运动的，追踪难度更大，所以，随着分心物数量的增加，被试追踪的正确率是下降的[6，7]。对于不同运动年限的被试来说，专家组（运动年限高者）的追踪正确率与新手组（运动年限低者）的追踪正确率有显著性差异的，专家组追踪成绩明显好于新手组，这应该是专家组长期运动，反应能力与大脑加工能力要好于新手组，在追踪过程中的注意力要比新手组更为集中，迅速决策的能力也要比新手组快。这就可以把多目标追踪能力作为运动选材与培训的一个指标，特别是球类、武术、击剑、散打等需要大量视觉关注并快速做出决策与判断的运动项目。另一方面，多目标追踪也可以作为一个评价指标，在教学前、教学中教学后分别进行多目标追踪测试，以此来检查学生的学习效果。

基于已有研究，可以推测噪音存在时追踪正确率低于无噪音时，专家组显著好于新手组，因为噪音使新手组产生烦躁和不稳定的情绪，所以追踪成绩并不理想，再加上专家组参与的运动较多，对噪音的抗干扰能力显著好于新手组，从而导致了在有噪音时两者的差异巨大。噪音的干扰对比赛、训练和教学都是不可避免的，特别是对多目标追踪能力的影响，所以，噪音可以作为一个提高学生注意力的方法，提升学生在运动中的抗干扰能力与运动成绩。

在多目标追踪测试中男生的追踪成绩要好于女生。追踪任务中导致男生比女生成绩好可能是因为男生的反应能力比女生有优势，由于反应快，所以在追踪过程中，大脑对信息的加工与决策能力要比女生快。在有噪音干扰时，男生的追踪正确率低于无噪音干扰时的追踪正确率，而女生则相反，有噪音时的追踪正确率高于无噪音时的追踪正确率，这可能是在有噪音干扰时女生更会集中注意力完成追踪任务。根据这一结论，在运动选材和教学时不仅要考虑运动项目的不同，还要考虑到性别的差异。特别是有噪音干扰的运动项目，比如球类运动，球类运动比赛时场外干扰性很大，所以，在选材或训练时相同的运动项目也要根据性别不同采取不同的标准或指标。

隨着不断对多目标追踪的研究与发展，对多目标追踪的研究以及相关研究也达到了一个新的高度，越来越多的研究者从研究单方面追踪到多方面追踪转变，这也充分发展了注意领域;但是在运动场景中的研究还有很大的欠缺，需要更多的研究者在运动领域中不断研究，运动领域中对多目标追踪大都是篮球，而对其他运动项目的研究少之又少，因此，对运动中其他运动项目多目标追踪的研究也应该提上日程。

参考文献

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[5] 于娇娇.多目标追踪中分心物的数量和特征对其选择性抑制的影响[D].北京：北京体育大学，2016.

[6] 李军.目标数量对篮球运动员视觉追踪表现的影响[J].天津体育学院学报，2012（2）：133-137.

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