青少年排球运动员近体快攻成功率与时间知觉的关系

杜高会, 李安民

(1.武汉体育学院 研究生院,湖北 武汉 430079; 2.上海体育学院 运动科学学院,上海 200438)

快攻是排球比赛中的主要得分手段,且得分率较高。从2004年雅典奥运会女排比赛快攻与强攻的命中率来看,中国女排快攻122次,命中68次,得分率为55.73%;强攻44次,命中17次,得分率为38.63%,快攻得分率大大超过强攻。从快攻与强攻得分占总扣球得分的比例看,中国女排扣球共得85分,其中快攻得68分,占80%;强攻得17分,占20%[1]。随着排球运动不断发展,高举高打的强攻打法备受欧美球队青睐,成为主要得分手段。但中国女排凭借快速多变的战术,让快攻在顶级赛事中发挥重要作用。在2016年里约奥运会女排淘汰赛中,中国女排共组织进攻400次,其中强攻286次,得114分,强攻次数占总进攻次数的67%,得分率为42.5%;快攻83次,得39分,快攻次数占总次数的20.8%,得分率为47%[2]。可见,中国女排的快攻得分率依然高于强攻得分率。

排球运动节奏较快,快攻时节奏更快。这要求运动员具备良好的时间知觉,对运动过程中的时间节奏保持特有的敏感性,有效控制自己的动作节奏。所以,时间知觉能力对运动员的竞技能力有重要影响[3]。时间知觉是指人脑知觉到客观事物或事件的顺序性和连续性。它主要包括时距、时序及时间点知觉3种[4]。在时间知觉的研究史上,心理学家更多地关注主观时间估计同物理时距测量的差异,以及与之相关的时距估计准确度、知觉到现在的持续时距等问题。时距知觉的理论和实验范型大行其道[5],再加上研究者习惯使用较大的时距范围(通常从不足 1 s到几十分钟,甚至几个小时、几天或更长时间)以获得一致的结果,导致时间知觉概念上的混淆和纷争。至今,时间知觉在大量文献中几乎被等同于时间估计或时距估计。为避免麻烦,许多研究者干脆只提时间体验或时间判断,一定程度上掩盖了时间知觉和时间估计这2种时间加工方式的区别。前人对时间知觉的研究认为,时间知觉属于极短时距研究范畴,其加工机制不同于其他时距范围内的时间信息加工。凤四海、黄希庭等学者对时间知觉做了定义,即作为“知觉到现在” 的时间知觉,其概念的内涵应当包括:①时间知觉是将一些时间上相继的事件知觉为大致同时或一个整体;②对事件持续性和顺序性的知觉;③虽然也牵涉时间估计,但不同于时间估计,不牵涉长时记忆,是对“当前”刺激的直接反应;④虽然也牵涉时序,但有一定的时限,顺序“知觉”依赖于同质刺激的自发组织,不同于对顺序的记忆重构。在知觉到现在的时间限度内谈时间知觉,并不意味着它独立于任何先前经验,但又不同于对事物的回忆和再现[6]。对时间知觉的定义,学者们众说纷纭。本文主要研究青少年排球运动员在近体快攻扣球技术中,扣球成功率与差异时间知觉的关系。

在排球运动时间知觉的研究中,不少学者认为加强时间知觉训练是提高排球技术水平的重要因素[7-12]。姜虹[7]提出在教学和训练中有意识地培养学生的时间知觉,对提高其排球运动技术水平非常必要。陈红波[8]提出在排球技术教学中,加强学生时间知觉的训练,对其掌握排球技术、技能起着非常重要的作用。这些观点都是基于经验做出的推测,缺少实证结果的支持。因此,时间知觉对排球运动的影响只停留在概念和经验层面,并未做出实证研究。

在其他运动项目中,研究人员用不同的方法对时间知觉做了实证性研究。周冶等对不同运动水平青少年射击运动员的时间知觉进行了研究,结果显示:运动员在湖北省少年射击比赛中获得的名次与其复制时距误差存在相关关系,呈现排名越靠前的运动员复制时距误差越小的趋势[13]。李德祥分析了武术运动员在太极拳比赛中时间知觉误差的原因,并提出预防措施和解决办法。还有一些选材方面的研究也提到有关时间知觉的问题[14]。张育青对乒乓球运动员时间知觉的特点进行了总结,包括击球时机选择的精确性、多种节律的适应性、变化条件下的节奏性等,并经验性地提出提高时间知觉水平的具体方法[15]。赵洪明认为,体操运动员的时间知觉主要包括相对性、可调性,并就时间知觉对运动技能的形成及赛场发挥作了初步探讨[16]。王小春对不同水平网球运动员的时间知觉特征进行了研究,结果显示,网球专家的时间知觉速度和准确率显著优于其他组[3]。尽管有研究人员对时间知觉进行测量和评价,但多数是在实验室条件下完成的,与专项技术完成结合不紧密,研究的生态效度较低,且与运动技术完成中的时间知觉缺乏直接关联。

前人的研究均以不同等级的被试为研究对象,通过对被试进行非真实场景条件下的时间知觉测试,得出不同组被试之间的行为指标差异。通过比较行为指标等结果的差异,推断不同组被试之间时间知觉的差异,进而阐述时间知觉对某项运动的影响。在前人的研究中,对运动技术的完成多以运动技术水平高低来区分,没有直接对技术完成过程进行评价。本实验通过观察真实场景下运动员具体技术表现在时间知觉上的特征,得出不同时间特征的行为结果指标,并对技术完成质量进行评价,比较不同时间特征在行为结果指标上的差异,直接证明青少年排球运动员近体快攻扣球成功率与时间知觉的关系,了解运动员的时间知觉对运动技术完成的影响,为青少年排球近体快扣球训练提供参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

上海市体育运动学校2名女排副攻运动员,年龄在15～16岁,平均训练年限5年。

1.2 研究方法

1.2.1 实验法

1.2.1.1 实验器材

JVC高速摄像机(型号为GC-P100BAC),拍摄频率为25帧/s,自动快门。机架高度为1.5 m,机架位置在场外距底线和右边线均3 m处。教练员站在场内,位于两边线中央距网6 m处,下手发球。同一个二传站在3号位,距网0.5 m处传球。副攻运动员站在场内,位于两边线中央距网5 m处采用2步助跑方式完成扣球。对所获得视频文件用绘声绘影X8软件进行解析,视频解析频率为25帧/s,每帧为0.04 s。

在一次扣球中,以二传传球离手的时间点(双手均与球不接触的时刻)为零点,若副攻起跳离地的时间点(双脚均离开地面的时刻)在零点之前则记为负数,之后则记为正数。即:副攻在二传传球离手前一帧起跳离地,记为-0.04 s;副攻在二传传球离手的同一帧起跳离地,记为0.00 s;副攻在二传传球离手后一帧起跳离地,记为0.04 s。同时记录扣球成功或失败:若副攻运动员在不犯规的前提下完成扣球且将球击落至对方有效区域内,则将该次扣球记为成功;否则记为失败。

1.2.1.2 实验设计

实验采用单因素准实验设计。自变量为时距,分为5个水平:-0.04 s、0.00 s、0.04 s、0.08 s、0.12 s。因变量为扣球质量(成功、失败)。

1.2.2 数理统计法

采用Excel软件统计各时距组成功与失败的次数。采用Spss 22.0软件对数据进行卡方独立性检验。

2 结果与分析

2.1 实验结果

不同时距组的扣球完成质量如表1所示。筛除扣球数据较少的极端数据组后,有效扣球次数为119次。对数据进行独立性卡方检验显示,不同时距在扣球完成的质量上有显著差异(P<0.05)。进一步两两比较得出,时距为-0.04 s组与其他组均无显著性差异(P>0.05),时距为0.00 s组与0.04 s组无显著差异(P=0.536),时距为0.00 s组和0.04 s组均与0.08 s组有显著差异(P<0.05)。

对不同时距组的扣球成功率进行计算,结果如表2所示。扣球成功率:0.00 s组>0.04 s组>0.08 s组>0.12 s组=-0.04 s组。

在119次扣球中,副攻在二传传球离手前1帧(-0.04 s)起跳离地扣球共5次,占总扣球数的4.20%,扣球成功率为40%。本次实验中,未观测到副攻运动员在二传传球离手前2帧或者更早时刻起跳离地扣球。这是因为起跳过早会使运动员处于被动等球状态,只能等二传传球离手后再选择扣球时机,导致副攻扣球时机选择少。所以,运动员多选择与球同时上升或稍滞后起跳。在119次扣球中,副攻在二传传球离手同一帧(0.00 s)和传球离手后第1帧(0.04 s)起跳离地扣球分别为25次和32次,占总扣球数的21%和26.89%,扣球成功率分别为84%和81.25%。副攻在二传传球离手同一帧(0.00 s)和传球离手后第1帧(0.04 s)起跳离地的扣球成功率无统计学差异。在119次扣球中,副攻在二传传球离手后的第2帧(0.08 s)起跳离地扣球32次,占总扣球数的26.89%,扣球成功率为53.1%,此时的扣球成功率显著低于副攻在二传传球离手同一帧(0.00 s)和传球离手后第1帧(0.04 s)起跳离地时的成功率。在119次扣球中,副攻在二传传球离手后的第3帧(0.12 s)起跳离地扣球25次,占总扣球数的21.0%,扣球成功率仅为40%。

表1 不同时距组扣球质量

表2 各组扣球成功率卡方分析结果

注:*表示P<0.05

根据以上分析,在完成近体快球过程中,副攻在二传传球离手同一帧(0.00 s)和传球离手后第1帧(0.04 s)起跳离地的成功率显著高于其他时距组。

2.2 分析

2.2.1 扣球成功率与客观交叉时间的关系

在近体快攻扣球过程中,副攻运动员起跳离地过早或过晚,扣球的成功率都会显著下降。若起跳过早会使运动员处于被动等球状态,只能等二传传球离手后再选择扣球时机,导致副攻扣球时机选择少。若起跳过晚成功率也会下降,因为起跳离地后,副攻在空中滞留的时间是一定的,并且二传传球离手之后,球在网带上滞留的时间也是一定的,这2个时间段交叉的时间越长,副攻在扣球时机上就有更多选择。若副攻在二传传球离手后的第2帧(0.08 s)或更晚起跳离地,此时2个时间段交叉的时长较副攻在二传传球离手同一帧(0.00 s)起跳离地短0.08 s,造成扣球成功率显著下降。所以,副攻在二传传球离手同一帧(0.00 s)起跳离地,此时2个时间段交叉的时间最长,成功率也较高,达到84%。副攻在二传传球离手后的第1帧(0.04 s)起跳离地,此时2个时间段交叉的时长较同一帧起跳短0.04 s,但扣球的成功率并未显著下降,为81.25%。对此我们认为,在完成近体快攻扣球技术动作中,副攻运动员的挥臂速度也对扣球质量产生影响。即若副攻起跳离地稍晚于二传传球离手,可通过加快挥臂速度一定程度上补偿延迟起跳的时间;但若副攻起跳离地过晚于二传传球离手,此时加快挥臂速度已经无法补偿延迟起跳的时间。所以,副攻在二传传球离手同一帧(0.00 s)和传球离手后第1帧(0.04 s)起跳离地,扣球的成功率显著高于其他时距组。

2.2.2 时间知觉的来源及其线索

寻找心理时间和物理时间之间系统差异的变异源和建立时间信息加工模型,一直是时间心理学家研究和争论的焦点。对这2个问题的认识大体有2种取向:生物模型和认知模型。

时间知觉的生物模型假设机体大脑内存在的一个生物钟或内部时钟来掌握时间,它产生的时间信息是有机体基本知觉的前提。内部时钟参照外界环境中的周期性变化保持相对稳定的频率,因而有机体的时间知觉相对稳定,随机误差较小。凡是对生物钟频率产生影响的机体变量,都会对时间知觉产生系统影响。如果干扰或破坏脑内生物钟定位区域,就会损伤时间知觉能力[6]。对于生物模型的研究,时间变量多为1 s以上,因此用生物模型无法解释运动员如何在运动过程中精确感知几十毫秒的差异。

时间知觉的认知模型主要强调外部刺激因素、环境因素,以及其他认知活动过程对时间知觉的影响,认为时间是从刺激环境的变化中加以抽象和建构而来的,是认知过程的间接结果,尤其是记忆和注意的结果。因此认知模型认为:有机体的时间知觉具有很大的随机误差;刺激环境的系统变异会对时间判断产生系统的、可预测的影响;大脑的局部损伤不会消除时间知觉。而在认知理论中,时间知觉的信息加工理论和直接知觉理论成为研究者的主要研究对象和争论焦点。时间知觉的信息加工理论认为,动物和人类的时间估计行为实际上是对环境的一种信息加和间接推理。因而,当使用这种推理的方法对时间进行估计时,生物体首先需要对其与将要碰撞物体之间的即时速度和相对距离进行有效的估计,并利用高级思维活动计算时间信息[17]。这个过程需要从眼睛所感知到的各种视觉变量开始,经过计算距离和速度,间接地得到时间知觉,因此,这种理论认为时间估计是一种从环境刺激到知觉的间接转化过程。然而,这种理性的加工方式通常需要大量的时间和神经资源对信息进行加工处理和计算,因而有可能影响时间估计的效率和速度。

因此,当需要快速反应时,间接知觉理论可能无法提供理想的可靠性和准确性。与信息加工理论不同,直接知觉理论强调知觉是视觉系统与外界刺激的直接产物,是外界物理能量变化的直接反映,因此并不需要借助思维的参与。动物和人类可以直接从物理环境中获取所需要的信息,完全不需要逻辑推理、记忆提取、信息计算和整合等高级思维过程的参与。

但是,直接知觉理论依然无法解释一些对准确率和速度要求比较高的行为。例如老鹰捕捉飞奔的兔子,塘鹅俯冲下水捕捉游动的鱼等,都必须对时间作出准确的预计。在运动中,跳水运动员起跳后何时打开身体准备入水、篮球运动中的传切配合如何做到“人到球到” 、射中飞碟和移动靶等,都需要运动员对时间作出准确的预期。运动中,为了抓取或击中一个飞来的物体,运动员的活动通常受到非常准确的控制,从而能够在准确的时间和位置上抓取到物体。因此,碰撞时间(TTC)知觉受到研究者的关注。TTC知觉即从某一时刻起到物体与观察者发生实际碰撞所剩余的时间[17]。为了能够在复杂多变的环境刺激中估计碰撞时间,生物体需要经历一系列复杂的感知活动。在这个过程中,很多变量可能影响生物体的碰撞时间估计。尽管有不少学者提出并不断修订TTC知觉的相关理论,但没有一个单一的理论可以解释全部的碰撞时间知觉。例如,棒球运动员为了能够及时击打到某些高速运动的球,往往要求运动员击球动作与标准时间之间的误差不能大于±2 ms[17]。而时间延续性知觉的下限是50 ms[18],单一刺激视觉反应时为150～225 ms[19],棒球运动员却能够在±2 ms内完成击球动作,说明在击球过程中运动员并非对单一的刺激作出反应,而是对连续的多种刺激作出反应并对某一刺激先后作出多次反应进而调整自己的动作,最终准确地击到目标物。排球近体快攻的扣球技术同样需要运动员对剩余TTC作出精确的估计,才能在精确的时间和空间完成扣球动作。但与棒球相比,排球的体积更大,运动速度也比棒球慢,所以运动员有更多的时间选择击球。这也是副攻在二传传球离手同一帧(0.00 s)和传球离手后第1帧(0.04 s)起跳离地,扣球成功率显著高于其他时距组的原因。

对于近体快球的教学指导,普修教学内容中要求扣球运动员在二传队员传球出手时或出手前瞬间快速起跳[20-22],但并未在时间上对起跳时机给予精确的划分,也未对起跳做明确的动作划分。本实验研究表明:副攻在二传传球离手同一帧(0.00 s)和传球离手后第1帧(0.04 s)起跳离地,扣球的成功率显著高于其他时距组。

2.2.3 不足与展望

本实验虽然得出结论:副攻在二传传球离手同一帧(0.00 s)和传球离手后第1帧(0.04 s)起跳离地,扣球成功率显著高于其他时距组。但在真实训练中如何培养运动员的时间知觉,如何从时间知觉的角度提高青少年排球运动员近体快攻的成功率还需进一步研究。尽管如此,本实验对青少年排球运动员完成近体快球技术的时间特征进行测量分析,找出技术完成质量与技术完成时间特征的关系,了解运动员的时间知觉对运动技术完成的影响,对青少年排球近体快攻扣球训练在时间特征上提供了精确可靠的参考。

扣球成功率最高的时距组,其扣球成功率也远未接近100%,说明青少年排球运动员在完成近体快球技术过程中,除了时间知觉外,还有一些其他因素对扣球成功率产生影响。例如,运动员的身高、弹跳能力、扣球的熟练程度、挥臂速度、二传的稳定性等都可能影响最终的扣球质量。

对于时间知觉的研究,不同学者提出了不同理论模型,众多的理论模型已经为时间知觉的研究作出了贡献。但有些理论模型只是假设,对模型中具体涉及的时间信息和非时间信息的处理机制尚缺乏系统的实验研究。尽管也有学者做了实证性研究,但这些研究大多是在实验室环境下完成的,与运动技术结合不紧密,研究的生态效度较低,且与运动技术完成中的时间知觉缺乏直接关联。一些学者从生物学的角度对动物的一些活动进行了研究。如Lee等发现,塘鹅可以完美地控制自己的俯冲捕食运动,并能够在俯冲进水之前做到将双翼完全收起,从而避免与水面接触时对其双翼造成伤害;同时,这种保持自己与水面接触面积最小的策略能够使塘鹅受到水的阻力最小,从而用最短的时间捕食鱼类[23]。但对动物的研究,不能直接运用在人体的实际运动技能控制中。不过,从仿生学的角度探索其与运动技能控制的关系,是一个值得研究的方向。

3 小结

采用视频分析法可以对运动员的时间知觉能力进行测量和评定,其是基于系统观察法的一种切实可行的研究方法。在完成近体快球的过程中,若副攻在二传传球离手同一帧(0.00 s)和传球离手后第1帧(0.04 s)起跳离地,扣球的成功率显著高于其他时距组。希望教练员在指导运动员训练的过程中,能够明确解释同步的概念及其在时间上的精确性,认识到时间知觉在青少年排球运动员近体快攻技术中的重要作用,并积极主动地结合专业训练,探索培养青少年排球运动员时间知觉能力的有效方法。