摘要：针对“动作限制假说”是否适用于开放式运动技能、以及该假说的生物力学基础等问题，以14名北京体育大学校队队员为受试者进行实验。结果表明：外部注意焦点指导促进高水平选手开放式运动技能的动作表现，而内部注意指导则阻碍其动作表现。生物力学图像解析的数据也表明，在外部注意焦点指导下，高水平选手不同动作间的髋-膝、踝-膝协调模式一致性更高，说明外部注意焦点指导能够促进高水平选手更加稳定地完成开放式运动技能。
关键词：运动技能学习与控制；外部注意焦点；肢体问协调模式
中图分类号：G808.1
文献标识码：A
文章编号：1007—3612（2012）07—0108—05
“注意是一种有限的资源”，因而，在完成某项运动技能时，指导操作者将有限的注意资源集中到某些方面上较之其它方面上会更有利于运动技能的表现。Wulf et al.（1997，1998）的“动作限制假说”认为：指导运动员将注意集中到动作效果/动作结果（外部注意焦点）上更有利于运动员的动作表现，而将注意集中到动作完成本身（内部注意焦点）不仅不利于运动员即刻的动作表现，甚至阻碍其运动成绩的提高。Wulf et al.（1997）提出的“动作限制假说”得到大量研究的支持，如Shea，Wulf（1999）、Wulf，Mc—Neivin，Shea（2001）采用平衡任务、Wulf，Lauter bach，Toole（1999）、Wulf，and Su（2007）、Perkins—Ceecato，Passmore，Lee（2003）采用高尔夫击球任务等。然而，在这些支持Wulf的“动作限制假说”研究中，采用的实验任务均为闭合式的动作技能，而“动作限制假说”是否也适用于开放式运动技能呢，如踢移动球传准？另外，Wulf虽然提出了“动作限制假说”，但并无实验研究对内外注意焦点下运动员产生不同运动结果的深层次原因进行分析。因而，本研究共包含两个目的：1）验证“动作限制假说”是否适用于开放式运动技能；2）采用生物力学图像解析手段，分析内外注意焦点下运动员的协调模式一致性。
相关概念：1）开放式运动技能是指操作环境不稳定、无法预知，操纵对象或操作背景处于运动状态，并且动作开始的时间是由外界条件决定的运动技能。本文选取的足球踢移动球传准，符合开放式运动技能的概念要求，因此选取这一技术动作作为实验研究的动作方法。2）运动员的动作协调模式一致性是指被试自身完成的多个动作之间相比较的变化程度或变化幅度。本文是运用生物力学的研究方法来检验被试动作模式一致性的结果，从而验证“动作限制假说”指出的外部注意焦点有利于运动员的动作表现，是否适用于开放式运动技能的学习。
1 实验对象与方法
1.1 实验对象14名北京体育大学校队队员（平均年龄=22.3岁，平均身高=177.85cm、平均体重=70.23kg）自愿参加本研究，所有受试均为国家足球一级运动员。在整个实验过程中，所有受试者都不了解本研究的理论假设。
1.2 实验任务和器材
1.2.1 实验任务本研究选取的开放式运动技能为受试用右脚将球拨出，然后用脚背内侧将滚动的球踢向30m远的目标区域。如图1，每次传准前，受试持球站在由A、B、C、D四个标志盘围成的2.5×5m的传球区的A角（图1）。当测试开始时，受试用右脚将球拨向传球区域的中心，并在线BC前用脚背内侧将球传向由6个同心圆围成的目标区域（图1），其中最内圆半径为0.5m，依次向外分别为1.0m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m。传球区线BC距目标区域圆心的距离为30m。
1.2.2 实验器材标准足球4个；标志盘4个，用于标定传球区域；2台日本产的JVC摄像机，拍摄速度均为50帧/s，其中一台机器位于运动员右侧前方45°，另一台机器位于运动员右侧后方45°，两机主光轴的夹角约为90°，每台摄像机与传球区中心区域的距离均为6m左右（图1）。
1.3 实验过程14名受试被随机分为A、B两组，其中每组各7名队员。整个实验共持续2d。实验控制的因素是通过改变指导语，使被试在练习时的注意焦点发生变化（集中在动作本身或集中在动作的效果上），并通过得分和动作协调程度来判断不同注意焦点下对高水平运动员开放式运动技能练习效果的影响。
2d的测试安排如表1。第一天：A组7名受试前来参加测试。热身后，每名受试采用优势脚先自行练习3～5球后前测3次，休息1min后在外部注意焦点指导/反馈下测试9次（每3次为1组，共3组），再休息1min后在内部注意焦点指导/反馈下测试9次。第2dB组7名受试前来参加测试，不同的是测试顺序（外部注意焦点指导下测试、内部注意焦点指导下测试）的变化。本文之所以如此安排测试的目的是为了防止因测试顺序不同而带来的对实验结果的干扰。
前、后测时，只告诉受试测试任务，不给予其它任何指导和反馈；在外部注意焦点指导下测试时，每次测试前，指导受试集中注意到目标圆心上，并使球在飞行过程中呈倒旋。每次测试后，要求受试口头回答球相对于目标圆心的落点，比如偏左、偏右等，以引导受试将注意集中的目标区域。同时由计分实验员手动记录球的实际落点，并于每次测试后口头告诉受试者球的落点（由于30m距离较远，虽然受试能够看到传球的大致落点，但很难看清球的具体落点）；在内部注意焦点指导下测试时，每次测试前，在助跑、支撑、摆动、触球部位、击球点、随前动作、身体重心控制等的某一或某几个环节指导受试，每次测试后，由指导教师根据其刚刚完成的动作，指出其在助跑、支撑、摆动、触球部位、击球点、随前动作、身体重心控制等的某一或某几个方面的不足，并提出改进的策略。在内部注意焦点指导下，受试无法从计分实验员那里得到准确的传球落点的反馈。
1.4 数据采集本研究的数据采集共分为两大部分。
1.4.1 传球准确性如图1中的目标区域，当传球落人目标区域的最内圆时记为6分，当落入次内圆时记为5分，以此类推，向外分别记为4、3、2、1分，当未落入目标区域时记为0分，当球落在圆周上时，则记为相邻的内圆得分上。 1.4.2 校正协调模式一致性为了进一步分析不同注意焦点指导下高水平选手完成开放式运动技能时产生不同运动结果的生物力学基础，本文根据专家意见选取2名受试XH和LX，并分别在该2名受试的前测和后测中选取一个最佳动作作为该受试的标准动作，其中XH的标准动作为前测第2次和后测第2次。LX的标准动作为前测第1次和后测第1次（表3）。
对XH和LX在每种注意焦点指导下的后2组动作（每组3个动作）进行图像解析。本文认为，随着指导的深入，受试后6次的测试会受内外注意焦点指导的影响更深，因而更有利于分析内外注意焦点指导对动作完成的影响。XH和LX在每种注意焦点指导下后6次动作（共2组，每组3个动作）的传球准确性得分如表4。
图像解析后获得受试完成每个踢球动作（从支撑脚离地到踢球脚落地）的大腿角（绝对角）、膝角（相对角）、踝关节角（绝对角）数据，对大腿角、膝角、踝关节角等数据做相邻两关节问的角一角图，得到XH和LX在不同注意焦点指导下的每个动作的髋-膝角角图、踝-膝角角图。然后分别以各自标准动作的平均髋-膝角角图、踝-膝角角图做参照，采用Horn et al.（2006）修订Sidaway et al.（1995）的校正NORMS计算公式，计算XH和LX在不同注意焦点指导下的两组（每组3个动作）动作分别在髋-膝协调模式和踝-膝协调模式偏离其各自标准动作的髋-膝协调模式、踝-膝协调模式的程度，NORMS越小，说明该组3个动作与选出的标准动作的协调模式越一致，且该3个动作间的协调模式也越一致。
1.5 数据处理将每名受试不同注意焦点指导下9次传球准确性的结果取平均值，采用组内设计（外部注意焦点指导vs内部注意焦点指导）重复测量方差分析的方法进行统计。
2 结果
2.1 传球准确性高水平足球运动员在完成开放式运动技能一踢移动球射门时在内、外注意焦点指导下的传球准确性见表5，结果显示（图2），受试在外部注意焦点指导下的传球准确性明显比在内部注意焦点指导下的高，F=5.350，P=0.038，η2=0.572。结果表明，外部注意焦点指导促进高水平足球运动员的传球准确性。
2.2 校正协调模式一致性受试XH和LX在内、外部注意焦点指导下的两组动作（每组3个动作）分别偏离其自身最佳动作协调模式的程度见表6，受试XH的两组动作的髋-膝间协调模式偏离最佳动作协调模式在外部注意焦点指导下分别为2.780和4.015，而在内部注意焦点指导下则分别为16.062和17.837。受试XH的踝-膝间协调模式偏离最佳动作协调模式在外部注意焦点指导下分别为1.989和3.325，在内部注意焦点指导下分别为12.726和14.146，受试XH在内部注意焦点指导下动作的髋-膝、踝-膝间协调模式较外部注意焦点指导下偏离其最佳动作协调模式的幅度较大。同样，LX受试也表现出类似的特征。
图3、4是受试XL分别在内、外注意焦点指导下倒数第一组3个动作间的髋-膝角角图，如图3，受试XL在外部注意焦点指导下3个动作间的髋-膝协调模式较稳定，但在内部注意焦点指导下，该受试3个动作间的髋-膝协调模式变化幅度较大，不同动作间协调模式的稳定性和可重复性遭到破坏（图4），受试XL的踝-膝、受试LX的髋-膝、踝-膝协调模式也表现出类似的特征，即在外部注意焦点指导下，受试的动作稳定性较好，而在内部注意焦点指导下的较差。
3 讨论
3.1 注意焦点指导与高水平选手开放式运动技能的动作表现
传球准确性结果表明，在踢移动球传准前，在传球落点和球的旋转（外部注意焦点指导）方面对高水平运动员进行指导更有利于提高他们的传球准确性，但当在高水平运动员自身踢球动作的完成（内部注意焦点指导）方面进行指导时，其传球准确性就会明显下降。
本研究表明，当高水平足球运动员在完成开放式运动技能，如踢移动球传准时，应指导高水平运动员集中注意于传球的结果或传球效果上，而非集中注意于踢球动作的完成上。
需要指出的是，本实验与运动技能学习领域中大多数研究结论相一致，即“在动作效果上对高水平运动进行指导比在动作的完成上进行指导更有利于提高高水平运动员的运动表现”，但本实验并非简单地“复制”前人的研究，因为前期研究多以实验室任务或闭合式运动技能为实验任务，如Wulf and Weigelt（1997）采用滑雪模拟器任务、Perkins—Ceccato et al（2003）采用高尔夫击球任务等，而本研究采用踢移动球作为实验任务，无疑将前期的实验结论有效地推广到开放式运动技能的研究领域。
3.2 外部注意焦点指导促进高水平选手开放式运动技能动作表现的理论探讨
为什么不同的注意焦点指导会对高水平选手完成开放式运动技能产生如此大的差异呢？Maxwell et al（2000）认为，当在动作效果方面指导受试时，受试的注意负荷较小，因而有利于提高受试的运动表现。该假设得到Wulf et al（2001）实验的验证。研究中，通过采集受试在不同教学指导下完成平衡任务时的探针反应时发现，外部注意焦点指导下的受试在完成平衡任务时的探针反应时较短，说明在外部注意焦点指导下完成实验任务所需的注意较少，受试可以将额外的注意资源用来加工探针反应时任务，而由于内部注意焦点指导下受试所需的注意负荷较多，所以其探针反应时较长。
问题是，为什么在动作完成方面指导高水平选手时，其所需的注意资源较多，而在动作效果方面指导时，所需注意资源较少呢？Wulf et al.（2001）解释道，当在动作完成方面进行指导时，高水平选手就会有意识地将注意集中到动作完成本身时，而这将会限制或干扰运动系统自动化的运动控制过程，Beilock et al.（2002）也指出高水平选手的动作已经达到自动化，当高水平选手再次集中注意于动作完成本身时，就会导致该动作控制结构的“分解”，导致其需要较多的注意资源，相反，当高水平选手将注意集中到动作效果时，其本已自动化的动作就会流畅地发挥，因而所需注意资源较少。 但是，虽然Wulf et al（2001）、Beilock et al（2002）都认为内部注意焦点指导下受试的自动化动作遭到破坏，而外部注意焦点指导下受试可以流畅地完成自动化的动作，但却无实证研究说明这一点。本实验接下来将从生物力学角度对上述结果进行分析。
3.3 外部注意焦点指导促进高水平选手完成开放式运动技能的生物力学分析
在高水平选手完成开放式运动技能前，如果在动作完成方面进行指导会使高水平选手的自动化动作遭到破坏或分解，那么，其必然表现出至少两个特征：1）内部注意焦点指导下受试完成开放式动作的协调模式偏离其在无任何指导下完成的最佳动作的协调模式必然较大。2）由于自动化动作遭到破坏，内部注意焦点指导下完成的开放式动作就会发挥不稳定，那么几个动作间的协调模式就会出现较多的不一致。
由表6可知，在内部注意焦点指导下，受试踢球动作的髋-膝、踝-膝协调模式偏离其自身最佳动作的协调模式较大。而通过图3、4也可以看出，在内部注意焦点指导下，高水平足球运动员的不同踢球动作间的髋-膝、踝-膝协调模式变化幅度较大（见图4），不同动作间协调模式的稳定性和可重复性遭到破坏，而协调模式稳定性的破坏则说明高水平足球运动员“预先程序化”的踢球动作控制程序遭到干扰或破坏，动作完成的某一或某几个环节可能遭到“分解”，因而阻碍了踢球运动的表现。相反，在外部注意焦点指导下，受试者髋-膝、踝-膝间的动作协调模式偏离其自身最佳动作的协调模式较小，且不同动作问的协调模式变化幅度不大（图3）。说明在外部注意指导下，受试完成动作的协调模式更加稳定，其“预先程序化”的踢球动作控制过程可以更加流畅地完成，因而可以更加稳定地发挥。
通过以上分析，在完成开放式运动技能前，于动作完成本身方面的指导将会使高水平选手集中注意到动作的完成上，易于破坏其本已自动化的动作协调模式。而如果仅在动作的结果或效果方面进行指导，高水平运动员就会集中注意于动作的结果上，此时，其动作完成的协调模式就不会遭到破坏。
4 结论
在动作效果或动作结果方面指导高水平足球运动员，更有利于高水平选手开放式运动技能成绩的提高，而在动作协调模式方面指导高水平选手时，其开放式运动技能的运动表现就会下降。生物力学图像解析的数据表明，在动作效果或运动结果方面指导高水平选手有助于使其保持较高的动作间协调模式一致性，促进高水平选手稳定的发挥。而在动作协调模式方面指导高水平选手时，其动作间协调模式一致性就会遭到破坏。