短道速滑运动员不同临场决策视觉搜索特征的实验研究

宋淑英，马国东

●专题研究

短道速滑运动员不同临场决策视觉搜索特征的实验研究

宋淑英，马国东

短道速滑比赛过程紧张而激烈，在不同临场决策，如启动加速、领滑、跟随滑行、超越、配合等技战术的运用和发挥时，都需要运动员对周围环境进行观察判断。视觉信息提取的不同模式可准确反映出运动员在比赛中不同临场情境时采取不同技、战术策略。因此，记录短道速滑运动员在运动训练或比赛过程中不同临场决策的眼动模式，有利于提供有效训练的模式和策略。

短道速滑运动员；不同临场决策；视觉搜索；注视时间

速度是短道速度滑冰制胜的因素。在比赛过程中，比赛队员都处在连续激烈的动态之中，各种技、战术的运用也是在高速运动中进行的，不仅要完成各种高质量、复杂的技术动作，同时还要时刻观察场上的变化。比赛队员在强烈的对抗环境滑跑时既要保护好自己所处的有利位置不被对方挤占、破坏，还要不断观察场上的变化，快速进行视觉搜索并马上做出相应的动作反应——发现对方滑跑时出现的空档，立即抢占有利位置或者与同伴及时进行战术配合，抓住战机。因此，短道速滑运动员要有快速视觉搜索能力和较大的视觉搜索广度，以提高动态观察的视觉搜索质量，保证在复杂多变的环境中作出良好的应变反应，从而减少失误，提高技、战术运用和配合能力。如果比赛队员的视觉搜索广度不好，就会大大降低运动员的运动空间知觉，造成技术运用不准确，影响控制滑行速度和抢位，不能合理占有空间，或者在赛场上观察不到同伴的意图、暗示，从而失去战胜对手的时机。

视觉搜索策略是指在搜索相关的信息时，眼睛移动的方式。在体育运动过程中，视觉信息的提取是其基本的心理支持[1-3]。短道速度滑冰运动员在比赛中的视觉搜索及注视情况，可以通过眼动仪来进行研究。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

长春市冬季运动管理中心8名短道速滑运动员（5女3男，健将级5人，一级运动员3人）自愿参与本试验。所有被试平均训练年限（5.6±1.3）年，平均年龄（18.5±2.1）岁，辅助人员若干名。被试的视力正常或矫正正常。

1.2 试验仪器

采用美国应用科学试验室（ASL）生产的VR头盔内嵌式眼动系统（VR6）Virtual Reality Goggle Integrated。

1.3 试验材料

被试戴上VR头盔，上有红外摄像头，可捕捉眼球运动，从而确定眼珠和瞳孔的位置。另一摄像头将外部场景摄录下来，与眼球运动在电脑上进行叠加处理，可分析眼睛对移动景物的注视轨迹及凝视时间。

1.4 试验任务

本试验要求被试在短道速滑冰场标准场地（面积为60m×30m）模拟比赛的情景下（两圈），分别对启动加速、领滑、跟随滑行、超越、配合等5种条件下的视觉搜索进行测试。

1.5 研究设计

采用单因素方差分析设计，试验的自变量为不同认知难度的信息加工任务（启动加速、领滑、跟随滑行、超越、配合）；因变量为注视点时间、水平方向视觉搜索角度等。注视点时间水平是注视点时间的定义条件在该参数水平以下的注视点。在选取参数时最小值为50 ms；水平方向视觉搜索角度参数描述的是被试者注视某个目标时，眼球相对于头部在水平方向转动的角度，结合人体眼球的结构，本试验所使用的眼动仪在水平方向可测得的转动角度范围是±30°。

1.6 试验过程

（1）给被试者戴上VR头盔，进行定位并检验定位的精确性，调整眼动仪到预使用状态。对被试者介绍试验要求。

（2）在跑道上按照试验环境设定好起始点和结束点标志，让被试和辅助人员（辅助试验的运动员）站在起点。发令枪响后，在起始点处依次开始录像和眼动仪的记录，在结束点处依次终止眼动仪和录像的记录。

（3）重新检查定位的精确性，符合要求则进行下一步试验，否则重新定位。

（4）重复上述试验若干次，直到每位被试完成各临场决策：启动加速、领滑、跟随滑行、超越、配合等各5种条件下的测试。

2 试验结果与分析

2.1 不同临场决策注视时间变化规律及分析

注视时间是指被试完成一次判断任务所需要的总时间，因为在被试注视时，不单只有注视点持续时间，还有眼跳过程，眼跳的过程中被试是不能进行注意的，因为在眼跳过程中，不能收集信息。所以选用注视时间来研究运动员的视觉搜索的其中一个重要特征。注视时间的长短反映被试对材料加工的程度，就被试个体而言，注视时间越长，加工越深[4-5]。本研究对不同临场决策被试在不同方向（前方或者左右两侧）的注视时间进行比较（见表1）。

注：*P＜0.05；**：P＜0.01（下同）。

试验结果显示：8名被试在实施领滑、跟随滑行临场策略时，不同方向的平均注视时间存在高度显著性差异（P＜0.01）；在实施配合、超越临场策略时，在不同方向的平均注视时间存在显著性差异（P＜0.05）；在启动加速时，在不同方向的平均注视时间无显著性差异（P＞0.05）。

短道速滑比赛过程紧张而激烈，多人在同一跑道进行争夺，启动加速、领滑、跟随滑行、超越、配合等技战术的运用和发挥都需要运动员通过视觉搜索预先进行观察判断。尤其在竞赛对手实力相当的情况下，运动员能否通过准确的观察而采取临场决策，运用合理的技、战术是决胜的关键[6-7]。运动员采取不同临场决策时分布在不同方向的注视时间也会发生相应的变化。

领滑战术是战术发动者利用领先的优势控制对手滑行速度、占据有利位置或为了摆脱对手而采用的战术形式。战术发动者为达到战术目的，在起跑和滑跑的过程中，抢占领先位置，按自己战术计划或根据场上变化保持领先位置。领滑运动员的速度耐力和控制速度的能力较强，多数运动员采用“甩掉尾巴”的领先战术，所以运动员向前方注视的时间十分明显的多于向两侧注视的时间。

跟随滑行战术是指运动员有目的地在某一阶段跟随在某个运动员后面滑行。由于跟随滑行可以减少迎面空气阻力对自己的影响，有利于保存体力，以便战胜与自己实力相当的对手。对于领滑能力弱，绝对速度好而速度耐力弱，或者冲刺能力强的运动员，可采用跟随滑行的战术，发挥自己的长处，或者在关键时刻冲刺，战胜对手，或者寻找超越时机，此时，运动员向前方注视的时间非常明显的多于向两侧注视的时间。

在短道速滑比赛中，对于优秀选手来说，启动加速时就要抢占有利的位置，如果启动成功，成功占据领先位置，就不受其他比赛队员干扰，为最后的胜利奠定基础；对于实力相对稍弱的选手，如果启动加速技术好，则可以抢占有利位置，进而控制比赛节奏，取得最佳成绩。因此，运动员在启动加速时要眼观六路，既要注视前方前进的路线，也要观察左右两侧防止被超越，运动员向前方注视的时间和用于向两侧注视的时间差不多。

短道速滑运动员要想战胜对手，就必须掌握高超的超越技术。时间差超越和速度差超越是优秀速滑运动员使用的重要方法，超越者的滑行速度和时机是胜利的决定性因素。这就要求运动员要具备准确的空间判定和丰富的参赛经验，才能正确地选择滑行路线，是完成超越的前提。比赛队员在超越的同时还要兼顾左右两侧的运动员，要尽量避免与其发生不合理的冲撞，而引发犯规。此时，运动员在超越前向前方注视的时间要多于向两侧注视的时间，在即将完成超越时向两侧注视的时间多于向前方注视的时间。试验结果显示，向前方注视的时间要明显多于向两侧注视的时间。

运动员在实施配合策略与同伴合作时，利用自身或相互间的时空位置差异与组合变化，造成局部的优势实施有效的战术进攻与防御。实施配合的运动员或者是有目的地通过与目标在直道段的横向并列滑行来达到限制对手技术动作的正常发挥来掩护同伴进攻；或者是在比赛的关键时刻，串起来滑行给同伴创造更有利的条件，防止他人超越处于重要位置的同队运动员，不明显的控速滑行；或者是为防止对手在最后的一个弯道快出弯道时的终点线冲刺时超越自己或同队队员[8]。此时，运动员的注意力一直在自己的左右，但是还要注意前进的路线，因此，向两侧注视的时间要多于向前方注视的时间。

2.2 不同临场决策视觉搜索广度的变化规律及分析

视觉搜索广度与短道速滑运动技、战术相结合非常重要，使视野资源合理分配。为了明确临场决策的变化（启动加速、领滑、跟随滑行、超越、配合）是否对速滑运动员的动态视野变化产生影响，试验针对不同临场决策条件下运动员水平方向的视角变化进行了测量。本研究结合人体生理学，采用水平方向视觉搜索角度的认定范围是±30°。8名被试不同临场决策时运动员水平方向的视觉搜索角度平均值情况见表2。

表2 不同临场决策对运动员水平方向的视觉搜索角度Tab.2 Spot decisions on players of different horizontal angle of visual search

由表3可知，对于临场决策条件下，运动员在滑行过程中在水平方向视角的总离差平方和为188.877、组间离差平方和为156.787、组内离差平方和为32.090、F值为42.751、Sig.值为0.000，非常明显的小于0.05，所以不同临场决策对速滑运动员水平方向视点角度的影响是极其显著的，显然搜索标准差越大，反映出运动员视觉搜索范围越广。

表3 视觉搜索角度方差分析（ANOVA）Tab.3 Analysis of variance of visual search angle（ANOVA）

表4是采用Tukey HSD法进行视觉搜索角度平均数多重比较的检验结果。

表4 视觉搜索角度多重比较Tukey HSD（图凯检验法）Tab.4 Multiple Comparison ofvisualsearch angles（Tukey HSD）

通过比较可知：（1）启动加速与超越、配合的视觉搜索角度均有显著性差异；（2）领滑与超越、配合的视觉搜索角度均有显著性差异；（3）跟随滑行与超越、配合的视觉搜索角度均有显著性差异；（4）超越与启动加速、领滑、跟随滑行的视觉搜索角度均有显著性差异；（5）配合与启动加速、领滑、跟随滑行的视觉搜索角度均有显著性差异。

短道速滑运动的特点和规则决定了速滑运动员视觉搜索角度要广，因为比赛队员一直处在激烈对抗环境中，在启动加速、领滑、跟随滑行时必须保护好自己身体所处的有利位置不被对方抢占、破坏，同时不间断地观察场上变化，发现对方滑跑中薄弱的位置，抢占有利位置抓住战机，及时运用各种不违反规则的合理手段超越对手，或者与同伴及时进行战术配合[9]。

从表5中可以明显地看出：速滑运动员的视点在水平方向上的分布具有以下两个特点：（1）在执行启动加速、领滑或者跟随滑行临场决策时，运动员的注意力在水平方向上主要密集地分布在运动员的正前方。（2）在执行超越或者配合临场决策时，运动员的视点在水平偏右方向分布比较集中。由此可以得出，在执行超越或者配合临场决策时相对来说比启动加速、领滑或者跟随滑行更复杂，所以运动员需要扩大搜索的广度以获取重要信息，及时采取超越或者与同伴的决策配合。

表5 视觉搜索角度组内差异检验Tab.5 Group differences test in visual search point

3结 论

本试验以速滑运动员不同临场决策时的视觉搜索特征为试验基础，对运动员滑行时的视觉搜索过程及其表征参数进行了描述。结果表明，不同临场决策的注视时间变化规律是：领滑、跟随滑行时，不同方向的平均注视时间存在高度显著性差异；配合、超越滑行时，不同方向的平均注视时间存在显著性差异；在启动加速时，不同方向的平均注视时间无显著性差异。不同临场决策对速滑运动员水平方向视点角度的影响极其显著。

[1]邓铸.眼动心理学理论、技术及应用研究[J].南京师大学报：社会科学版，2005（1）：90-95.

[2]张学民.排球运动员在运动情境任务中眼动特征的研究[J].体育科学，2008，28（6）：57-61.

[3]孙延林.运动情境中运动员的视觉搜索行为[J].天津体育学院学报，2009，24（2）：111-115.

[4]沈模卫.客体运动速度的视觉工作记忆容量[J].心理科学，2007，30（4）：796-801.

[5]李京诚.体育运动心理领域的眼动研究综述[J].首都体育学院学报，2006，18（3）：3-5.

[6]朱佳滨.短道速度滑冰战术理论体系的构建及其应用[D].北京：北京体育大学，2008.

[7]张忠秋.自行车运动员专项认知水平眼动特征的试验研究[J].中国体育科技，2001，37（8）：6-8.

[8]谢旭东.短道速滑运动员团队凝聚力的培养[J].冰雪运动，2007（2）：25-27.

[9]张世如.试论短道速滑运动员视野能力及其训练[J].冰雪运动，2006（1）：10-11.

Visual Search Feature of Short Track Speed Skaters in Different Spot Decision-making

SONG Shuying，MA Guodong
（Students Admission Office，Jilin Institute of Physical Education，Changchun 130022，China）

The short track race is tension and intense，the athletes adopt different spot decision-making：starting to accelerate，leading slip，slide to follow，beyond.In the use of such tactics，they need players to observe the surrounding environment and to make judgment.Different modes of visual information pickup can accurately reflect the different players in the game to take a different spot situations when technical，tactical strategy.Therefore，short track speed skating athletes in sports training records or competition spot decision-making process in different eye movement patterns will help to provide effective training model and strategy.

short track speed skaters；different spot decisions；visual search；fixation duration

G 804.86；G 862.1

A

1005-0000（2011）04-0287-03

2010-11-19；

2011-05-24；录用日期：2011-05-30

吉林省教育厅“十一五”社会科学研究项目（项目编号：2006131）

宋淑英（1974-），女，吉林人，讲师，研究方向为运动心理学。通讯作者：马国东（1969-），女，吉林人，副教授，研究方向为运动人体科学。

吉林体育学院招生办公室，吉林长春130022。