从1982到2022：我国体育学科深度知觉研究现状、问题及发展建议

宋敏嘉，李瑞涛，杜春华

2020年9月，国家教育部、财政部联合发布《关于加快新时代研究生教育改革发展的意见》时提出：构建放管结合、规范有序、相互衔接的交叉学科发展体系，为交叉学科发展创造更好环境。《意见》指出了学科发展的未来要求，吹响学科交叉研究的冲锋号。摆脱惯性思维、抓住科研范式变革机遇、推动体育学科研究发展成为现阶段我国体育学科科研者的工作目标。作为心理学与体育学交叉融合的体育心理学成为了体育学科研究发展方向。体育因运动赛场瞬息万变而极具特色，赛场中运动员发挥技战术依托深度知觉(depth perception)或距离知觉(distance perception)。深度知觉是指知觉主体(观察者)利用各种线索，对知觉对象(目标物)在环境中依据不同远近位置的分布做出估计和判断。足球运动员可以通过深度知觉确定定点定位接球确切程度；平衡木运动员可判断自身与平衡木边缘距离从而决定动作幅度；击剑运动员可裁夺自身与对手距离从而决定出剑的力度等等，因此探讨体育学科深度知觉研究就显得意义十足。

为较为周密地把握我国体育学科深度知觉研究境况，本文以“深度知觉”为关键词在中国知网进行中文文献检索，其中与体育学科相关文献共99篇，研究始于1982年，集中在2014年以后，历时四十余载。本文将进一步梳理我国体育学科深度知觉的研究现状及问题，并结合国外相关研究对我国体育学科深度知觉研究发展提出建议。

1 我国体育学科深度知觉研究现状

将我国现有体育学科深度知觉相关研究成果以十年为界进行划分，共分为四个时段。具体分布情况见图1。

图1 我国体育学科深度知觉研究数量年限分布图

据图1显示可见，我国体育学科深度知觉文献研究总体数量偏少，2002—2011年间发文最频达43篇，近10年发文量呈下降趋势。通过对检索结果的研究方法分析，本文认为我国体育学科深度知觉研究的发文量与实验仪器的更新有关。相较于1982—2001年两个阶段，2002—2011年间深度知觉测量仪在体育学科研究中得到普及，心灵方舟等测量软件也使得深度知觉研究难度降低，深度知觉研究数量达至峰值。因此可以说测量工具的差异对于我国体育学科发展研究影响颇深。

对检索到的99篇文献的关键词进行可视化分析，结果显示运动知觉作为关键词出现频率最高(21次)。其余依次是方位知觉(17次)、知觉能力(17次)、时间知觉(13次)、心理指标(12次)、训练年限(10次)(见图2)。

图2 我国体育学科深度知觉研究关键词频率统计图

结合图2信息及研究内容发现，我国运动员深度知觉的研究常与运动知觉、方位知觉和时间知觉研究相统合，深度知觉作为一种知觉能力常作为心理指标进行运动选材或运动员评价。训练年限是我国体育学科深度知觉研究中最常探讨的影响因素。

从资源类型分布来看，学术期刊56篇，占文献总量60.61%；学位论文34篇，占文献总量34.34%；会议文集5篇，占文献总量5.05%。此外，东北师范大学、广州体育学院和沈阳体育学院各自发布11篇、8篇与4篇成为文献数量贡献最多的三家单位。

2 我国体育学科深度知觉研究中存在的问题

2.1 研究内容同质化

通过厘清我国体育学科深度知觉研究脉络，可将我国运动员深度知觉的实验内容归为：探讨深度知觉特征的研究、探讨深度知觉与运动技能表现关系的研究、探讨深度知觉与运动技能表现影响程度三类研究，各占研究总量的56.76%、27.02%和16.22%。探讨深度知觉特征的研究占比最高也最为凸显内容同质化，同质化程度取决于科研核心内容中变量及变量间的关系，在对现有文献梳理后本文将我国体育学科深度知觉特征研究内容的同质化变量锁定为：运动项目、运动水平、运动员性别与参赛经验。

首先是运动项目。对比不同项目运动员的深度知觉差异，有的学者依据自制长150cm、宽5cm，实验用具选取如击剑、排球、技巧、武术、体操和网球运动员依照实验器具4m外读数准确性来判断不同项群运动员的深度知觉与项目之间关联性研究。也有学者选择不同周期类型的项目，如田径、速滑(周期性项目)运动员和篮球、足球(非周期性项目)运动员的深度知觉对比。还有学者选择同一项群不同项目，如乒乓球、羽毛球、网球运动员深度知觉的对比研究或武术套路与武术散手运动员深度知觉的比较。依项目频率统计分类，球类项目研究频率最高，出现50次；其次是民族传统类项目，出现8次；竞准类项目研究频率最低，出现6次(见图3)。

图3 我国体育学科项目分类频数统计图

其次是运动水平。据统计显示，在检索到的相关文献中除理论研究16篇，占比16.17%，实验研究83篇均选择了运动水平变量，占比83.83%。有研究者选择运动员与非运动员作为深度知觉研究的被试，探讨运动员的深度知觉特征。如对大小球类项目260名运动员和60位非运动员采用SR EYELINK 来测量受试以眼动追踪与预期物体移动的正确性，对比运动员与非运动员的深度判断能力。通过运用北京大学生产深度视觉仪测量华北地区14-17年龄段少年男子足球运动员深度视觉距离误差值对比少年足球运动员与普通学生的视深能力。也有研究者选择运动员被试，对比不同技术水平被试之间的深度知觉能力差异。如，依照EPT202-5深度知觉测试仪产生的变异刺激感觉数据对二级以上优秀羽毛球运动员与二级以下普通羽毛球运动员的深度知觉能力的对比。对比不同运动级别(国家队、省队)女子冰壶运动员在深度知觉指标上的差异。最后是运动员性别与参赛经验。但其对深度知觉的影响并不显著，因此本文不再赘述。

通过对常用变量分析梳理发现，我国体育学科深度知觉研究在选取变量时多依照被试固有特征，从而造成大量的研究聚焦运动项目、运动水平对深度知觉的影响。遗憾的是，这些变量研究专注于呈现不同项目对于深度知觉的共性并非项目间的个性，致使研究成果更有益于丰富体育学科在运动选材深度知觉方面的研究深度，缺乏在运动训练研究的广度。

2.2 研究手段陈旧

研究方法一定程度决定研究手段，我国体育学科深度知觉研究多采用心理测量法，作为心理学研究的常用方法，通过科学、客观、标准的测量手段对人的特定的素质进行测量、分析、评价。仪器测量是其常见的研究手段，可分为自制仪器测量和深度知觉测量仪两种。自制仪器测量仪最早在1987年王培城等人采用其对我国运动员的深度知觉展开测量。实验工具长150cm、宽5cm分为两面，实验时主试站在白色光面前，被试站在刻有长度单位面前。被试面左右各有两条垂直的细黑线，长度为7cm。其中左侧黑线固定，右侧黑线可以移动。该仪器可以测试的标准距离最小为10cm，最大为140cm。而后，随着心理测量方法不断进步使得各类心理测量仪器逐步替代自制实验仪器，成为测量深度知觉的常用仪器(见表1)。

由表1可知，常用的深度知觉测量仪主要有：DB-Ⅱ-104型深度知觉实验仪(北京大学仪器厂)、师源牌JGW-B2型心理测验台中的深度知觉测试仪(天津市高师教学技术有限公司)、EP503A 深度知觉测试仪(华东师范大学科教仪器厂)等几类深度测量仪，深度知觉测量仪的出现无疑为评价被试深度知觉提供了科学、精细的测量结果，但应用于运动员深度知觉的评价时，也存在一些问题。

表1 常用深度知觉测量仪器

2.2.1 深度知觉测量仪下测量使用场景差异 首先以足球比赛为例，足球场地为尺寸为105×68(单位：m)，当运动员长传球时，其需要判断的距离要远大于深度知觉仪所能测量的范围，测量仪测量结果应用性不强。其次深度知觉测量仪的测量场景固定使得与运动赛场的环境截然不同。人们对深度距离的判断受主、客观条件制约，其中个体经验是重要的主观条件，周围背景中熟悉的参照物体是重要的客观物理条件。如在冰壶项目中场地标志线等信息是运动员判断距离的重要外部依据，而深度知觉测量仪仅作为一般的测量手段而缺乏项目中特定的情景信息，其测量无法充分反映冰壶运动员在专项情境下的深度知觉的特点。

2.2.2 深度知觉测量仪下测量方式差异 运动员在测量时需要端坐在仪器前方，这不符合运动过程中观察深度的眼高时刻变化的特点。不同项目运动员的“习惯眼高”不同，排球运动员、篮球运动员多以直立姿势观察目标深度，而对于冬季两项运动员，则以俯卧高度观察目标深度。有研究表明，对观察高度的熟悉性会影响个体的深度知觉，以“习惯眼高”判断目标物深度的结果比以“改变眼高”判断目标物深度的结果更加接近真实值。因此，用同一观察高度测量运动员的深度知觉能力具有一定的局限性。

2.3 实验任务单一

我国体育学科的深度知觉研究多采用实验仪器对深度知觉进行物理测量的心理测量法，均以“观察—复制”为基本逻辑，即给出一个标准刺激，要求被试观察标准刺激，而后调整变异刺激使之等于标准刺激。通过对我国体育学科深度知觉研究的实验任务进行分类后发现，99%以上的深度知觉实验采用“复制任务”作为实验任务，成为我国体育学科的深度知觉研究最常见手段。实际操作中无论使用何种深度知觉测量仪，其测量过程中被试均需端坐在深度知觉测量仪前，观察测量仪内部标准刺激标志实验开始。被试在深度知觉仪内观察到三根黑色的竖棒，其中两根标准刺激固定位置构成平面的竖棒。另一根为位于标准刺激之间可移动位置变异刺激竖棒。在箱子内部的照明与背景不变的情况下，被试通过按键控制变异刺激的位置，使之与两个标准刺激处于同一平面上。如通过HAD-503A深度知觉仪，要求乒乓球、羽毛球、网球三个项目专家运动员(二级运动员，训练年限9±2年)与新手运动员(无运动等级)通过按键控制变异刺激的深度，使之等于标准刺激来“复制任务”。

“复制任务”并非适用于所有运动项目，不同实验范式的实验结果不同。如，同样是时距知觉研究，当实验操纵分别作用于标准时距和复制时距。如果产生的结果不同，则对时距的扭曲源于记忆或决策阶段，如果产生的结果相同，则证明与内部时钟模型的开关有关。由于不同运动的项目特征不同，运动员在运动过程中深度知觉的应用也不相同。如，难美类项目运动员观察固定深度是为避免动作出界；竞准类项目运动员观察固定深度是为进行深度复制；对抗类项目运动员关注深度变化是为调整技战术。若均采用“复制任务”，则显然忽略项目之间深度知觉具体项目特征实际差异。但遗憾的是，现阶段我国现有的体育学科深度知觉研究在实验任务选择方面过分依赖于深度知觉测量仪并未从项目特征出发，使得实验设计缺乏针对性，所得结论缺少代表性和创新性。

3 我国体育学科深度知觉研究的发展建议

3.1 创新研究内容，从项目实际出发

国外深度知觉研究选取相对大小、相对高度、相对亮度、透视收缩、线性透视、纹理梯度、双眼视差等因素论证人们对深度的感知的影响，探讨人们深度知觉能力的变化。生存环境变化能够让人们在线索缺失的情况下，依靠部分有效线索对深度做出判断导致个体对各类线索的利用能力、判断状态的差异会带来感知深度结果偏差。这些变量的选择可以移植到我国体育学科深度知觉研究之中，满足项目需求，创新研究内容。

深度知觉的接邻原理认为，绝对距离源自感知到的相对深度的和，相对大小和相对距离是伴随产生的主要心理现象。视场中任何物体表现出的大小或者位置都是由与它相邻物体之间的大小或距离线索决定的，强调“接邻事物”在感知深度时的参考价值。即对于任何有关相对距离或感知大小的线索，其中一个线索的情况也能说明其他线索的状况。针对运动员在运动赛场上用“接邻事物”进行深度判断的感知深度与“接邻事物”作为参考时的深度感知的特点，国外学者围绕视角与相对距离知觉展开研究，80名被试在近端(距中心23m)和远端(距中心36m)处，对户外环境中14根圆柱形白色木桩之间的相对距离进行判断。研究结果表明，视角在感知距离中起着重要的决定作用，视角与感知距离准确性呈正相关，视角越大感知距离越准确。针对赛场上视角变化影响运动员深度知觉的程度，Leyrer等人学者围绕“观察高度与深度判断结果”进行了研究，参与者身处虚拟环境，从三种不同的高度(正常高度、高于50cm高度、低于50cm高度)看物体。结果显示，参与者所处高度越高则低估实际距离越大。这也许是因为相较于高视角，人们习惯于用较低的视角(例如坐姿高度)观察事物，并且形成了应对这种常见情况的有效策略。实验结果与Sinai等人的实验结论相似，即当被试位于2m高的平台上时，距离估计的误差高于与目标物位于同一水平地面。

上述国外深度知觉研究为我国运动员深度知觉研究内容的创新带来许多启示，如观察高度或姿势因素实验结果指奏相反的实验可在我国进一步论证，从项目特点出发，结合竞赛实践常发状况选择研究内容，如增加冰壶等需要多观察高度的运动项目进行深度感知实验，结合竞赛实际选择研究内容，设计实验变量，提高研究服务于实际的针对性，拓宽体育学科深度研究的深度与广度。

3.2 更新研究手段，提高研究结果的生态效度

同前文所论，深度知觉受生理、物理、自然等多复杂因素制约，作为相互交织的有机体出现在现实生活。3D技术在深度知觉研究中的应用可以准确控制线索变化，为研究提供更多可能。首先，虚拟现实技术在深度知觉研究中的应用，能够实现被试与环境的交互。哥伦比亚大学使用3D技术制作虚拟空间用二维平面展示三维空间，通过头戴式显示器展示3D空间使被试在虚拟3D空间中完成实验任务，运用可穿戴传感设备捕捉、传输被试的行为数据。采用控制图像深度信息实现了空间因素与时间因素的自由组合，考察常规视觉线索在感知深度时的准确性和有效性。其次，虚拟现实技术能够帮助控制观察姿势，实现调控单一观察高度因素。Markus Leyrer及其团队依靠虚拟现实技术构建三种观察高度的虚拟空间，要求被试在具有高度差异的虚拟空间进行深度知觉判断以及控制观察高度与观察姿势，使视觉高度与姿势高度发生冲突，探索深度感知变化。研究结果表明，观察高度与观察姿势各自的差异皆会导致深度知觉结果改变，而在现实二维空间实验中却很难得出这一结论。

国外新兴手段推进可带动我国将3D技术和VR技术作为提高真实竞赛训练实践情况、打破物理世界规则、考察运动员深度知觉特征、提升研究结果生态效度的研究手段，进而拓宽加深我国深度知觉研究发展。

3.3 丰富研究任务，提升研究结果的针对性与准确性

针对我国运动员深度知觉研究任务单一、内容重复这一问题。相较之下，国外深度知觉研究范式多、应对场景广、实验结果准确性高。国外常见的深度知觉研究常用的实验范式(或实验任务)包含以下四类。第一类，阻断视觉信息的“盲走任务”和“盲眼投掷任务”。盲走任务要求被试首先观察目标物的位置，然后阻断视觉信息的输入，盲走到目标物的位置。盲眼投掷任务同样要求被试先对目标物的位置进行观察，然后阻断视觉信息的输入，要求被试投掷某个物体(如沙包)到目标物所在的位置。第二类，变化方向的“三角指向”“三角行走”任务。三角指向任务要求被试记住目标物的位置后，闭眼沿某条平行于目标物的直线行走。在整个行走过程中，被试需要用手指持续指向目标表物。三角行走任务要求被试记住目标物位置后闭眼沿某条平行于目标物的直线行走，当被要求停止行走后，立即用手指指向目标物的位置。第三类，匹配视觉任务。是指观察记住目标物位置后，观察者自己操作可遥控的标志物，或口头指示研究者行走或移动标志物，使其到达与知觉到的目标物距离相等为止。第四类，“口头报告”任务。是指观察者目测目标物距离后，用指定的单位口头报告出其对距离的定量估计。

研究表明在现实环境中，口头报告任务往往会呈现个体低估物我距离的倾向；而以盲走或三角测量任务等视觉指导的行为作为实验任务时，人们对物体和自身之间的距离判断具有相当高的准确性。因此，为了提升研究结果的准确性和针对性，可以考虑引入更多的实验范式展开研究。如，采用匹配视觉任务对球类运动员进行深度知觉特征研究；运用三角指向任务对难美类项目运动员实施深度知觉特征研究等。

4 结 语

深度知觉作为运动员的基础知觉，是决定运动员技术表现的重要因素，也是运动员选材、运动技能评价的重要指标。本研究从研究内容、研究手段、研究任务三个方面，回顾了我国自1982年以来的体育学科深度知觉研究。历经四十年发展我国体育学科深度知觉研究方兴未艾，就整体的研究成果来看，还是远远不能满足我体育学科发展需要的。从研究内容来看，我国体育学科深度知觉研究内容严重同质化，造成了实验资源的浪费，研究结果的单一。从研究手段上看，我国体育学科深度知觉研究手段陈旧，造成了研究结果的生态效度不高，加大了与国外相关的研究水平的差距。从研究任务上看，我国体育学科深度知觉研究实验任务单一，造成了研究结果准确性不高，与运动项目实践应用存在脱节现象。为了提升我国体育学科深度知觉的研究质量，推动我国体育学科深度知觉研究的发展，本研究结合国外深度知觉研究的优势认为：首先，我国体育学研究应针对项目特征展开实验设计，从实践角度选取在运动竞赛中实际出现的深度知觉应用情景为影响因素，创新研究内容，提升研究内容的实用性。其次，应加大资金投入力度，促进研究手段的换代升级，这样不仅能够提升实验结果的生态效度，也为后续运动训练提供更为广阔的干预思路。最后，丰富实验任务，从深度知觉在项目中实际应用的情况出发，选择切合运动实践的实验任务，提高测量结果的准确性。作为运动员的基础知觉，我国体育学科对深度知觉挖掘尚浅，进一步深入研究体育运动中深度知觉的科学规律仍然是促进运动员技术表现，深化运动员选材与评价指标的重要议题。

深度知觉作为运动员的基础知觉，自20世纪80年代开始研究至今已然获得一定成就，但交叉学科发展道阻且长。从东西方整体研究而言，呈现出与国外研究差距大、研究内容同质化高、研究生态效能低、研究任务准确性低的特点。事实上，无论是勾勒整体宏观规划之广，抑或是部分微观剖析之深都为体育学科深度知觉研究亟需，通过取西方深度知觉研究经验之长补我国体育学科知觉研究发展之短，能够拓宽体育学科在深度知觉方面的研究深度与广度，加速体育学与心理学相互衔接的交叉学科发展。