对大学生足球对抗中有效决策的实验研究——基于认知负荷理论

吴 瑾，杜振中，周子琳

1 研究背景

伴随着校园足球政策推广的不断深入以及足球职业联赛的火热开展，高校普通学生群体作为政策的受益者，在接受高水平足球比赛带来的感官享受外，也对足球课程内容的专业性、丰富性有了更高的要求。以往将传、接、控、带、射、速度、力量、耐力、协调、灵敏、意识等进行单独分解——作为主要课程内容进行设计的足球课堂教学，已难以适应学生以自身在比赛中的体验和实践为主要旨趣的课堂学习。因此，将足球的技术、战术、体能、智能融入实战的足球教学改革已成为了高校足球教师和学生群体所共有的诉求[1]。

然而由足球教学实践所带来的反思是，尽管学生有着融入实战的迫切需要，但是因为足球素养间的参差不齐，造成了难以一致的在比赛中拥有同样流畅的运动体验。这种差异集中表现在激烈的对抗中，大多数学生很难像平时课堂练习时一样，从容对来球进行合理地处理——亦即进行有效的决策。逼抢过程中，特别是在背身控球的状态下，频繁出现“蒙圈”“慌乱”，或极易丢球的现象。这种教学与实战中学生表现的分离，传统的解决思路是通过即时的运动诊断，对技术、战术、体能、智能等因素进行深入的分析，通过对单一环节或相关环节的巩固与强化来实现问题的解决。但是与期望相背离的是，这一解决途径尽管从积极的意义上强化了学生足球素养的某一方面，但是对于实战中的有效决策，提升的效果仍旧不够理想。这种“教与学”之间的无形桎梏，也给对如何使普通学生在足球对抗中进行有效决策，从而获得流畅的运动体验带来了研究理论以及研究视点上的全新挑战。

认知负荷理论(Cognitive load theory)是由澳大利亚教育心理学家Sweller(1988)所提出[2]。该理论的基本内涵是认为当参与任务的个体面对复杂的任务情境时，由于需要在工作记忆中对多个信息源进行加工，会造成工作记忆资源上的分配不足，产生认知超负荷(Cognitive over load)，当这种负荷超出了工作记忆所承受的范围，任务便会失败。引申至足球比赛实践，普通学生在赛场上需要处理的信息源包括：来自自身内部，包括技术、战术、体能、智能等的内部信息；来自足球、空间、时间、己方球员、对方球员等的外部信息；以及来自相关联的教练(教师)、观众等的关联信息。当在激烈的对抗中，学生的工作记忆无法处理如此诸多的信息时，便会出现认知超负荷，带来对抗中决策效能的低下。

鉴于此，本文通过一项贴合足球比赛现实情境的教学实验设计，对实验中认知负荷的来源进行有效的控制，来探寻普通学生在激烈对抗中认知负荷作用的主要机理。并就高校足球课堂教学中如何逐渐消解学生的认知负荷以在对抗中进行有效决策，提出了经验层面的建议，以期为高校足球教学理论视域与教学实践的改革抛砖引玉。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

研究随机选取了南京某高校选修足球课程的20名男生，其中10名为学校或院系代表队成员，足球基础较好，拥有一定的足球比赛经验(简称：经验组)；另10名为单纯选修足球课程的普通学生，非球队成员，足球基础与比赛经验较少(简称：普通组)。

2.2 实验程序

实验模拟了足球对抗中进攻球员背身拿球的决策情境。为了尽可能贴近真实足球比赛中球员对多个信息源的复杂认知，实验过程分为了三个阶段：

第一阶段：实验中由1名足球教师担任传球、接应球员；另1名足球教师担任防守球员，对背身拿球的学生进行逼抢。被逼抢的学生根据防守队员逼抢的程度选择转身、回传或原地控球。这一阶段主要检验学生对简单信息的认知负荷，包括来自自身内部(技、战术等)以及外部(防守队员)信息源所带来的负荷。

第二阶段：实验中增加1名足球教师担任防守队员，2名教师同时对学生进行逼抢。被逼抢学生的决策选择同第一阶段。这一阶段主要检验在增加外部信息源的情况下，学生的认知负荷是否会相应增加。

第三阶段：实验中除2名教师进行逼抢外，同时增加1名足球教师作为接应球员，该教师主要在难以完成配合的位置对持球学生进行干扰(如：呼喊传球)，并在场下安排多名同学同时加油与“起哄”，模拟比赛中球迷的影响。这一阶段主要检验在进一步增加外部信息源以及关联信息源的情况下，学生的认知负荷是否会相应增加。

2.3 结果评价

实验结果采用了专家评分的方式，每一阶段由2名足球教师针对学生在背身拿球时做出决策的速度、合理性、准确性三个维度进行评分，每一维度从“差”到“很好”采用5点式评分。以2名教师评分的均值作为最终结果纳入统计分析。

2.4 统计处理

采用spss21.0对实验结果进行独立样本t检验，以及一般线性模型重复测量方差法进行分析。

3 研究结果

3.1 不同组别间第一阶段认知负荷的差异

表1为经验组与普通组在第一阶段，即对简单信息认知负荷的检验。独立样本t检验的结果显示：在第一阶段的评分中经验组显著高于普通组(p < 0.05)。表明对于简单信息的认知负荷，经验组要显著低于普通组。

3.2 不同组别间第二阶段认知负荷的差异

表2为经验组与普通组在第二阶段，即对增加外部信息源的认知负荷的检验。独立样本t检验的结果显示：在第二阶段的评分中经验组同样显著高于普通组(p < 0.05)。表明在对抗中即使增加了外部信息的认知负荷，经验组同样要显著低于普通组。

3.3 不同组别间第三阶段认知负荷的差异

表3为经验组与普通组在第三阶段，即对进一步增加外部信息源以及关联信息源的认知负荷进行的检验。独立样本t检验的结果显示：在第三阶段的评分中经验组并未显著高于普通组(p > 0.05)。表明在对抗中进一步增加外部信息源以及关联信息源后，经验组与普通组的认知负荷间无显著差异。

3.4 三个阶段各组组内认知负荷的差异

3.4.1 经验组三个阶段认知负荷组内变化的差异分析

表4显示经验组三个阶段评分的球状一致性检验成立。表5为采用一般线性模型重复测量方差法的线性、二次显著性的分析。结果显示：经验组三个阶段评分的均值间存有线性显著性F(1,9)=139.636，p < 0.001，η2=0.939，表明经验组的学生在参加每个阶段的教学实验后，评分均有降低。由于二次为非显著(p > 0.05)，表明这组学生在参加每个阶段的教学实验后评分均值为逐次线性降低，而不存在忽高忽低的折变[3]。

3.4.2 普通组三个阶段认知负荷组内变化的差异分析

表7 普通组组内比较的线性、二次显著性分析

表6显示普通组三个阶段评分的球状一致性检验成立。表7为采用一般线性模型重复测量方差法的线性、二次显著性的分析。结果显示：普通组三个阶段评分的均值间存有线性显著性F(1,9)=53.720，p < 0.001，η2=0.857，表明普通组的学生在参加每个阶段的教学实验后，评分同样均有降低。由于二次为非显著(p > 0.05)，表明这组学生在参加每个阶段的教学实验后评分均值为逐次线性降低，而不存在忽高忽低的折变。

4 讨论与建议

4.1 对两个组别间差异的探讨

从本次实验中两个组别三个阶段的组间差异分别来看：在第一阶段对简单信息认知负荷的检验以及对第二阶段增加外部信息认知符合的检验中，经验组——即拥有一定足球比赛实战经验的学校、院系代表队的学生，对于认知负荷的处理显著优于足球初学者的普通学生。造成这种差异的重要因素，我们推测主要来自于对复杂任务中信息源处理的“经验积累”。学校、院系代表队的学生对于设计的实验情境，在以往的比赛实战中已有类似的经历，对于内部、外部信息源的处理，已经实现了自动化或部分的自动化，因此可以很好地做出决策。但在第三阶段，亦即同时增加了外部信息源和关联信息源的情境下，经验组的学生与普通组的学在认知负荷上并未产生明显的差异，这也提示了对于信息源的处理，即便是经验组的学生也会拥有一定的限度。在限度内可以通过以往积累的经验，提升决策的效能。而超过限度的信息量，同样会造成决策效能的低下。

4.2 对两个组别内各自差异的探讨

从两个组别三个阶段组内认知负荷差异的检验情况来看：随着各种信息源的增加，实验各阶段的评分均值也随之呈现线性降低。这一趋势也从另一个方面映射了随着比赛实战对抗中各种来自于对方、己方以及其他干扰信息的增加，学生们决策的速度、合理性、准确性都在降低。然而不可回避的是，足球比赛实战中的这些干扰信息，既是学生们参与足球运动时的现实困惑，同时也是足球运动的魅力之一。是否拥有对大量信息来源进行快速、合理、准确处理与决策的能力，也是衡量一名球员足球运动水平的重要依据。因此，如何在体育课堂教学中提升学生的决策效能，不仅关乎学生是否能够获得何种程度的流畅体验，同时也关乎学生是否能够拥有较高的足球运动参与动机，防止足球运动参与中的退出与中断[4]。

4.3 建议

建议在足球课堂教学中：首先应当循序渐进的增加足球对抗中的信息来源。如对于初学者不应直接进入足球标准比赛的场景，而是在巩固个人足球素养的前提下通过1对1、1对2、2对2等逐步增加防守与进攻球员的方式，来逐渐提高学生的决策能力[5]。其次，对于不同信息来源的处理与决策，教师应当在贴合实战的背景下告知学生决策中应当参考的关键提示，如对于应当何时进行转身、何时原地控球、何时直接回传等，可告知学生通过接球前的回头观察、判断防守队员人数、距离、速度等提示来进行下一步动作的决策。并可通过微课的形式，将应参考的关键提示进行浓缩，让学生可以反复观看、深入学习。最后，对于一些失败的任务，教师应当在激励的前提下对学生进行纠错，并以一种开放式的对话，来帮助学生厘清在对抗过程中出现的正确或错误的思维。通过维持学生较高的自信水平，帮助学生从“知错”“认错”到“改错”，以同步提升学生失败时的应对和对抗中决策的能力。