运动领域内隐学习方法的诠释※

王义平于志华

（1、湖北经济学院，湖北 武汉 430205；2、中南民族大学，湖北 武汉 430074）

内隐学习（implicit learning）与外显学习（explicit learning）是运动技能学习的两种基本方式。内隐学习是指，在学习过程中，不用言语或分析系统，试图尽量减少使用工作记忆（workingmemory）；而外显学习往往采用各种指导或引导鼓励使用言语或分析系统，趋向于增强对工作记忆的依赖程度。工作记忆是一种对信息进行暂时加工和贮存能量有限的记忆系统，在许多复杂的认知活动中起重要作用。陈述性知识（declarative knowledge）（也称“外显知识”、“言语知识”或“规则”）是储存在工作记忆中、可被有意识提取的、执行任务的信息，它不仅来自外部指导，学习者也会通过尝试错误（trial-and-error）试图找到成功完成任务的方法而积累陈述性知识。随着时间的推移，学习者越来越少地依赖工作记忆加工陈述性知识；技能达到自动化时，学习者可在无意识条件下完成动作。当技能达到较高水平的自动化时，学习者如果重新启动工作记忆，试图利用陈述性知识库来有意识地干预自动化控制的运动系统，以使技能不受破坏，这一过程被称为“再投入”（reinvestment）。在压力情境下（如，一个关键的致胜罚球），有“再投入”倾向的学习者，其绩效下降的可能性更高。有研究者据此提出，阻止外显技能信息的形成也将使学习者无法再投入。因此，这种不依赖言语或分析系统的学习观点就诞生了。

一、运动技能内隐学习的现状与面临的困境

运动技能内隐学习的研究最初起源于健忘症病人的技能学习，Milner等人发现，病人在镜画操作(mirror drawing)、转子追踪(pursuit-rotor)和双手跟踪(bimanual track)等学习和测验任务中的学习曲线与正常人类似，意味着运动技能学习可以内隐地获得。Nilsson等对正常人的运动技能内隐学习进行了研究，结果表明，学习者的运动判断中存在内隐加工。McLeod等对板球运动员学习抓球的研究表明，运动技能可以内隐获得。1992年，研究者开始将内隐学习作为一种解决常见心理压力下运动绩效下降的手段进行了研究。研究结果表明，运动技能内隐学习对工作记忆的依赖是有限的；面对压力时，能够保持绩效不变；它还有助于腾出注意资源来加工次任务（a secondary task）、可能减轻生理疲劳的影响。国内从2000年开始陆续出现运动技能内隐学习的研究报道，但大多为文献综述。郭秀艳等总结了运动技能内隐学习的研究范式和优势效应，建议在运动技能的学习与训练中为内隐学习创造更多的条件；范文杰对内隐学习和外显学习在运动技能获得中的作用和实质进行了分析。在极少的实证研究中，任杰、章建成等采用双任务范式，以轨迹追踪为主任务、心算报数为次任务，考察不同的学习方式(内隐学习、外显学习)和不同的练习策略(分心、无分心)所获得的运动技能绩效在不同应激条件下(低应激、高应激)的变化。结果显示，对于复杂的操作任务,内隐学习比外显学习更有效；分心练习所获得的运动技能较少受高应激的影响。任杰、章建成等还发现，分心任务干扰的是对知识的表达而不是学习本身；运动技能内隐学习不需要或极少需要注意。

最初的运动技能内隐学习研究运用最广泛的序列反应时任务范式(Serial reaction time,SRT)、轨迹追踪任务范式（Pursuit tracking tasks)、双任务范式（Dual tasks learning)和反馈阻止学习范式是（Feedback prevention learning）在实验室条件下进行的，缺乏生态学效度。例如，最早的研究中，为确保被试不依赖言语或分析系统，要求被试在练习高尔夫击球入洞技能时，随机生成并说出字母（类似于Baddley采用的方法），旨在占用工作记忆，阻止学习者获得任何有关技能的外显知识。但结果表明，内隐学习组的成绩普遍低于外显学习组。另一项研究中，被试不知晓高尔夫击球入洞的结果，不得不在击球间隙进行视觉搜索。阻止被试对击球入洞的视觉反馈和本体反馈结果进行加工，将使被试无法进行尝试错误的学习（一种更加外显的学习）。显然，在教学和训练等实践领域，这些方法往往不太实用，且使学习者会感到困惑并降低其学习动机。显而易见，必须寻求更实用的内隐学习方法，近年来出现了无错学习、外在注意焦点和类比学习等内隐学习的新方法，探讨内隐学习在实践领域中的作用及其应用效果。

二、运动技能内隐学习

（一）无错学习（Errorless learning）

无错学习并非字面意思上的不犯错误，而是将出现错误的概率降至最低，尤其是在学习初期。无错学习是一种数百年来沿用至今的教授人们新技能的方法，即先易后难，在学习过程中，试图控制学习者的环境以防止错误的发生；如果不能达到全部无错，至少实现大部分无错。通过减少错误，使形成并检验假设的可能性降低，进而避免陈述性知识的增多。Maxwell及其同事首次进行了无错学习的研究，在高尔夫击球入洞的技能学习中，无错组被试从距离洞口25cm处开始推杆击球，然后慢慢后移至200cm处，每次递增25cm（在每一距离处进行50次练习）。作为对照组，有错组被试从距离洞口的最远处开始击球入洞，然后慢慢移近洞口。与无错组被试不同，有错组被试在学习阶段初期出现较多错误。随机从不同距离击球的一组作为控制组。对任何一组都不给予任何言语或身体动作的指导。本研究最重要的一个结果是，在数音调（tone-counting）的次任务（出现高音和低音，要求被试只数高音，通常是作为评估主任务注意需求的手段。如果被试依赖工作记忆资源完成击球入洞主任务，就没有足够的注意资源分配到数音调的次任务中）中，无错组被试的绩效水平维持不降；有错组和随机组被试的绩效明显下降。研究者由此得出结论，与早期研究中的内隐学习者一样，无错组被试获得技能时，对工作记忆的依赖程度降低了，因而具有抗干扰性。

至此，大多数实践者可能会感到困惑：今后到底要不要对学习者进行指导？更重要的是，又怎么可能长时间阻止学习者获得指导？毕竟，每个人都不可避免地接触技能信息，这是教授新动作时我们通常做的首要事情之一。这项研究是否表明，希望传授多年智慧和专长的教练已经过时了？为解决这一问题并进一步强调无错学习是一种传授运动技能内隐学习特点的有效方法，Poolton及其同事进行了研究。结果表明，在技能学习初期，无错学习最重要；如果在随后的学习过程中采用言语指导，无错学习也不会受到不良影响。在第一次练习前，一组被试接受一套准确击球入洞的言语指导；另一组被试在完成150次练习试验后才接受相同的指导（前人的研究表明，从25cm、50cm、75cm的距离推杆击球入洞使错误率急剧下降，因而是无错学习中“错误最少”的部分[7]）。随后，当两组被试进行数音调的次任务时，一直接受指导的被试击球准确性下降，而刚开始未接受指导的一组被试的绩效未下降。这表明，作为一种学习方法，即使结合了以前研究中表明有害的外显“规则”，无错学习依然具有积极作用。唯一的要求是，被试应在进行了一段内隐学习之后（如本研究中的无错学习），再接受这些规则。

作为一种实用的内隐学习方法，无错学习的发展非常顺利。最近的研究发现，无错学习还有一个益处未得到早期研究的验证。Poolton等人考察了生理疲劳对橄榄球传球技能的影响。和早期研究一样，无错组被试从目标近处开始练习，逐渐后移，而有错组被试从远离目标开始练习，逐渐移近目标。不过，这次两组在练习距离上没有任何重叠：无错组从1m移到3m，有错组从6m移到4m。他们都在3.5m处接受测试，考察两组间可能存在的差异。测试前，被试完成两组30 s的全力冲刺跑以诱发无氧生理疲劳。在疲劳状态下，无错组被试的绩效未受影响，而有错组被试的击球准确性显著下降。虽然不能明确地说生理疲劳和心理压力一样对完成动作产生破坏作用，但生理疲劳的确是许多运动员在比赛中必须克服的难题；这也较好地启示我们，无错学习使个体在生理疲劳时也能保持绩效。

（二）外部注意焦点策略（External focus attention strategy）

从1998年起，Wulf及其同事一直在研究诱发学习者外部注意焦点的指导方法的优势效应。简言之，就是让学习者集中注意于动作的结果而不是动作本身（这被称为内部注意焦点）。与运动技能内隐学习非常相似的是，这种外部注意点被认为可以阻止学习者过多考虑技能的循序渐进机制，从而使动作更加自动化。在Wulf等人的一项研究中，两组被试接受两种不同的指导学习高尔夫击球入洞。告诉外部注意焦点组被试集中注意于球杆的挥动，而指导内部注意焦点组被试集中注意于自己手臂的挥动。在练习阶段和保持测试中，外部注意焦点组被试的准确性显著好于内部注意焦点组。指导语措词上如此小的差异对被试所学技能的保持绩效造成了很大影响，类似的结果已被排球发球、足球的吊球以及模拟滑雪等各项研究结果所证明。

我们需要对外部注意焦点这种学习方法的应用作一解释。乍一看，读者可能认为，为了精确诱发外部注意焦点，必须给学习者呈现一个外部线索。事实并非如此：在注意焦点的许多研究中，被试接受完整的动作基本规则讲解，通常不可避免地包涵内部和外部指导（如，Zachry及其同事采用的篮球罚篮指导）；也会增加示范，使指导对学习者更加有意义；接着利用焦点线索增强那些强调技能外部关键成分的常规指导语。这样，外部注意焦点策略使学习者集中注意于唯一的动作成分，实际上使他们不受技能的循序渐进指导语的影响，同时使运动系统的加工和执行不受意识的干预。相反，内部焦点指导使学习者集中注意于至少一个动作步骤，使运动系统无法进行自组织（self-organize）。

与无错学习一样，外部注意焦点策略对工作记忆的依赖是有限的，这与运动技能内隐学习相似。Wulf及其同事首次对此进行了研究。在稳定计上完成平衡技能时，与内部焦点组被试相比，外部焦点组被试在保持平衡时犯的错误更少、更小；外部焦点组被试的注意资源更丰富。探针反应时测试中，被试通过手动按钮尽快消除随机出现的音调。如果被试分配到次任务上（对探针做出快速反应）的注意资源越多，操作主任务（保持平衡）所需的注意资源就越少。结果是，外部焦点组被试不仅完成难度大的平衡技能的绩效明显更好，反应时也明显更快。这表明，与内部焦点组相比，外部焦点组被试较少依赖工作记忆。另一项研究中，在完成数音调次任务时，与内部焦点组相比，外部焦点组被试可资利用的工作记忆更多。与前人研究结果相同的是，外部焦点组被试的绩效未受次任务负荷的影响，而内部焦点组被试的绩效遭到显著破坏。这表明，内部焦点组被试生成了大量陈述性知识（即在压力或其他不利的任务条件下可再投入的“规则”）。

目前国内关于运用不同注意焦点学习不同性质运动技能的实证研究结果存在分歧。张铎检验了不同注意力焦点的指导对研究新手学习乒乓球反手推球技术时的击球准确性进行了考察，发现把注意力集中到动作的效果(外在注意力焦点)上比注意集中到动作本身(内在注意力焦点)更能促进动作技能的学习和表现。这是因为，在开放性技能学习中，学习者需要同时注意多个方面而造成注意力资源不足，因此有效的减少初学者在动作执行中的注意力消耗是有效的促进动作技能学习和表现的关键。根据“限制行动假说”(Constrained action hypothesis)的理论观点，运动中采用内在注意力焦点策略将干扰运动过程中的自动化控制系统的正常调节；采用外在注意力焦点策略将使运动系统更加自然地自我调节和组织。认知心理学认为，在动作运行的过程中，控制过程是缓慢、系列的(一次一步)、有意识的、需要注意力资源的，而自动化过程是快速的、平行的(也就是两个或者两个以上动作可以同时进行)、无意识的或者自发的不需要注意资源的(schmidt&wrisberg，2000)。采用外在注意力焦点的被试要比采用内在注意力焦点的被试在动作学习时需要更少的注意力资源，外在注意力焦点学习策略“节省”了注意力资源。但是，黄竹杭等人检验了不同注意焦点策略对大学生初学者学习足球项目中脚背内侧踢移动球的绩效，结果发现，内部注意焦点更能促进其学习。在技能掌握期间，只有那些能够增加学习者认知努力的练习才会有效地促进初学者学习。在外部注意焦点下，初学者完成动作时所需的注意负荷较少。在内部注意焦点下，由于初学者在技能掌握阶段需要较多的注意，且不断的探索改进动作的方法，使该组初学者在长时记忆中产生较深刻或较正确的踢球动作表象。

上述两项研究结果的差异可能与学习者的技能水平不同有关。为此，陈靓以羽毛球发球作为实验任务，进一步观察不同注意指向对不同水平（高/低）羽毛球运动员发球绩效和肌电活动的影响。动作准确性结果表明：高水平运动员注意指向内部时，自动化控制过程受到干扰，发球准确性比注意指向外部时低；而低水平运动员注意指向内部时，尚未达到自动化的动作由于意识的参与更加协调、规范，因此发球准确性比注意指向外部时更高，也更有利于动作技能的形成与巩固。肌电活动结果表明：高水平运动员注意指向内部比注意指向外部时的积分肌电更高，这说明被试将注意指向外部时，执行动作遵循“经济原则”，即少用力却更好地完成了任务。运动员注意指向内部比注意指向外部的肌肉激活时间更少，这说明注意指向自身动作时，即有意识地控制与发球动作相关的肌肉，肌肉被提前激活，破坏了原有的节奏，引起肌肉僵硬，动作不协调。

神经生理学领域另一项关于外部焦点策略对运动技能学习的影响的研究采用肌电（EMG）观察内部与外部焦点任务中的肌电活动量，认为肌电活动量可以表明完成任务时肌肉的活跃程度。在双手弯举活动的研究中，外部焦点组被试集中注意于棒而内部焦点组被试集中注意于自己的手臂。实验1中，外部焦点组被试的肌电出现下降，动作速度更快。实验2中，研究者用节拍器控制动作速度，但仍看到外部焦点组的肌电活动量下降。在篮球罚篮命中率的研究中，外部焦点是篮筐的边缘（结果目标），内部焦点是手腕的前屈。有趣的是，这一次，由于不直接参与手腕前屈的肱二头肌和肱三头肌活动的减少，外部焦点策略对降低肌电活动的影响似乎遍及整个运动系统[24]。这两项研究都发现外部注意焦点者的肌电活动明显下降，这是动作模式更加节省化（以较少的肌肉活动达到相同结果）和自动化（或者说，较少依赖工作记忆的模式）的标志。尤其是在那项篮球研究中，动作模式更加自动化的标志是肱二头肌的肌电活动明显下降，与抵消的肱三头肌活动不一样多，因此，不会限制肘关节的灵活性。

迄今为止，外部注意焦点策略被认为是一种不错的学习方法，其手段是外显的，但具有内隐特征，能显著提高运动技能的保持绩效。谭嘉辉等用元分析的方法调查了注意焦点对运动技能学习的影响，结果表明，与内部注意焦点相比，外部注意焦点有利于运动技能学习。心理压力情境下外部注意焦点策略的可靠性如何？有人对此进行了研究，在骑脚踏船的动力平衡技能研究中，与内部焦点组相比，外部焦点组被试在压力情境下绩效更好，但研究者不确定他们的压力处理（尽快踏）是否有效。若想充分解释外部注意焦点策略使心理压力条件下的绩效不受破坏，这一问题尚需进一步的研究。

（三）类比学习（Analogy learning）

无错学习带有内隐特点，经过最初一段时间的错误练习之后，可以补充指导；外部注意焦点策略的内隐特点也已无数次得到证明，是保持运动技能的较好方法，但这两种方法都不能证明心理压力条件下绩效保持稳定。另外，这两种方法限制教练或指导者不作任何指导或只对具体的任务外部成分作出指导，这使他们可能有一种置身于学习过程之外的感觉。于是研究者们寻求更实用的运动技能内隐学习方法。

康德说过，“每当理智缺乏可靠论证的思路时，类比这个方法往往能指引我们前进”。类比是认知的核心，在运动领域已得到广泛认可。类比也叫打比方，就是对两类不同的事物进行比较，找到其相似之处，以此为根据，将一类事物的知识迁移、推广至另一类事物上去的思维活动。类比是动作的“生物力学隐喻”，将技能的各个组成部分囊括为简单易记的规则。最重要的是，它独立于工作记忆，在心理压力条件下有优势（直接测试过），从练习伊始即可采用，引导学习者采用外部注意焦点，并能使实践者充分发挥其创造力。

类比学习的有效性已得到近期一些研究的证明。Liao和Masters首次对此进行了研究。为了向被试传授乒乓球上旋正手击球技能，研究者采用“直角三角形”这一类比，告诉一组被试用拍子画直角三角形，沿着三角形斜边上升时击球。他们的绩效与另一组接受12步上旋正手击球规则的被试绩效进行比较，还有一组传统的双任务内隐学习组作为控制组。事实上，类比学习与内隐学习之间的确有相似性，类比 组 学 习 者 的 绩 效 不 受 倒 着 数 数（backward-counting）的次任务影响；积累的陈述性规则也更少。第二项研究采用了几乎相同的设计，但对各组在心理压力条件下（自我威胁反馈，ego-threatening feedback）完成技能的能力进行了测试。正如早期的内隐学习研究结果，类比学习组绩效没有受到压力的任何破坏（甚至继续上升），但外显学习组绩效受到破坏；积累的规则与第一项研究中的结果相同。胡桂英采用双因素混合设计，在大学生新手通过类比学习范式学习高尔夫推杆击球技能的研究中发现，通过类比习得的运动技能在压力条件下表现出很好的抗应激性、抗干扰性等优势效应，这是因为类比学习独立于工作记忆的语音环路（phonological loop） 和视空间模板（visuospatial sketchpad），较少依赖于中央执行系统(central executive system)，较少占用工作记忆(working memory)资源，而外显学习占用中央执行系统，这为运动实践中Choking现象的干预另辟蹊径。

类比学习能使绩效在压力条件下保持稳定，较丰富的注意资源也可能对决策任务有益。Poolton及其同事提出，类比学习腾出工作记忆资源，以供学习者有效执行乒乓球活动中的困难决策。因此，困难决策以及随后的动作都未受到破坏。他们检验了简单决策或困难决策中类比学习者和外显学习者的绩效。简单决策是将白色的球打到右边，即白色/右边，将黄色的球打左边，即黄色/左边；困难决策是在最初的两组白色/右边、黄色/左边练习后，改为白色/左边、黄色/右边的两组练习；然后重新变成白色/右边、黄色/左边规则，依此交替进行。研究发现，决策简单时，类比学习组和外显学习组绩效无差异；决策难度增加时，只有外显学习组的绩效下降，类比组绩效实际上得到改善。这表明，类比学习有助于做出复杂决策。

如前所述，类比将被试引向外部注意焦点，似乎能大大增强外部焦点指导；外部焦点指导也多次采用类比（如，“象钟摆一样挥动球杆”），使外部焦点更有效，类比学习与外部注意焦点策略似乎是完全交织在一起。在很难想出某一特别技能的适当类比时，通常可用外部焦点作为指导线索。重要的是，选用的类比与所教技能相关，既有效包含所教技能的生物力学成分、又对学习者有意义，这却不是易事。例如，与西方的被试相比，香港当地居民不愿把“直角三角形”这一概念的类比应用到乒乓球上旋正手击球的动作学习中。但是，把类比改为“移动球拍，就像它在沿着山脊向上爬”时，与Liao和Masters的研究结果一致。这就要求教练员在选用类比、解释组间差异和个体间差异时要慎之又慎。

无错学习、外部注意焦点策略和类比学习都是非常实用的内隐学习方法，它们并非相互独立、完美无缺。实际上，将上述方法分开是不明智的。这些方法可以一起使用，其结合方式多种多样：可以用类比诱发外部注意焦点；学习者经过最初的一段无错练习后，接受外部焦点指导；或者，最好将三种方法结合起来用。以高尔夫击球入洞为例。学习者从非常近的球门开始推杆击球入洞，力争无错；渐渐远离洞口达一定距离时，错误会频繁出现，此时教练不应袖手旁观，而应加以指导，可选择将学习者引向外部注意焦点的类比——“想象球杆象钟摆一样流畅地摆动”。这一类比是对高尔夫推杆击球动作的形象描述：挥杆必须很直，左右偏差尽可能地小，前后摆动必须保持流畅。如此的类比指导语措词可以有效诱发外部焦点线索，有助于很好地掌握高尔夫推杆动作，也为击球入洞挥杆提供了较好的时机因素（双关语，只有部分之意）。我们大都熟悉时钟的“嘀嗒”声，在高尔夫挥杆过程中，后摆结束时出现“嘀”，触球和随挥时出现“嗒”。学习者挥杆时，口中重复“嘀嗒”可以建立良好的动作节奏，同时提醒自己模拟钟摆促进动作定型。

在实践过程中，人们可以灵活选择并应用运动技能学习方法：一个恰当的类比可能不适用于每项运动技能；有时需要集中注意于动作的内部机制；某些技能不宜采用无错学习。而且，采用的方法是否适合应用情境还取决于个体的技能学习水平。上述提到的所有运动技能学习范式对技能不熟练或技能水平低的被试都有效，对技能中度熟练和高度熟练的被试会有何影响？如果被试已经外显地习得了技能，是否可能采用上述内隐学习方法放弃已习得的陈述性知识？这些问题尚未得到实证解决。这些运动技能学习方法对初学者有益，对那些技能中等熟练或高度熟练的个体在技能水平下降时也有益。事实上，当技能熟练者开始出现新手常犯的错误时，教练采用“返璞归真”的方法是相当常见的。这种方法包含无错学习、外部注意焦点、类比或是三者的有机结合，与新手所获益处类似。新手与技能熟练者应用这些方法的不同之处在于，对于新手而言，技能的全部或大部分是新颖而陌生的，因此是全面应用这些方法；对于技能水平下降的专家而言，只需在正预提高的具体领域应用。

三、小结与展望

总之，运动技能内隐学习具有抗应激性、抗干扰性，在复杂决策任务中具有优势效应。无错学习、外部注意焦点策略和类比学习这些比传统的内隐学习模式更易实施的方法并非彼此独立、完美无缺，它们的结合应用将取决于实践者的智谋。另外，内隐学习与外显学习各有利弊，两者的结合将是今后运动技能学习领域的研究趋势之一。

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