眼動(dòng)在體育項(xiàng)目中的應(yīng)用

趙月 高彬溪（北京體育大學(xué) 北京 100084）

1、有關(guān)眼動(dòng)儀的介紹

1.1、眼動(dòng)儀的起源

早在19世紀(jì)就有人通過(guò)考察人的眼球運(yùn)動(dòng)來(lái)研究人的心理活動(dòng)，通過(guò)分析記錄到的眼動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)探討眼動(dòng)與人的心理活動(dòng)的關(guān)系。眼動(dòng)儀的問(wèn)世為心理學(xué)家利用眼動(dòng)技術(shù)探索人在各種不同條件下的視覺信息加工機(jī)制，觀察其與心理活動(dòng)直接或間接奇妙而有趣的關(guān)系，提供了新的有效工具。眼動(dòng)技術(shù)先后經(jīng)歷了觀察法，后像法，機(jī)械記錄法，光學(xué)記錄法，影像記錄法等多種方法的演變。

眼動(dòng)技術(shù)就是通過(guò)對(duì)眼動(dòng)軌跡的記錄從中提取諸如注視點(diǎn)，注視時(shí)間和次數(shù)，眼跳距離，瞳孔大小等數(shù)據(jù)，從而研究個(gè)體的內(nèi)在認(rèn)知過(guò)程。20世紀(jì)60年代以來(lái)，隨著攝像技術(shù)，紅外技術(shù)和微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用，推動(dòng)了高精度眼動(dòng)儀的研發(fā)，極大地促進(jìn)了眼動(dòng)研究在國(guó)際心理學(xué)及相關(guān)學(xué)科中的應(yīng)用。眼動(dòng)心理學(xué)的研究已經(jīng)成為當(dāng)代心理學(xué)研究的一種有用范型。

1.2、眼動(dòng)儀的工作原理

現(xiàn)代眼動(dòng)儀的結(jié)構(gòu)一般包括四個(gè)系統(tǒng)，即光學(xué)系統(tǒng)，瞳孔中心坐標(biāo)提取系統(tǒng)，視景與瞳孔坐標(biāo)迭加系統(tǒng)和圖像與數(shù)據(jù)的記錄分析系統(tǒng)。眼動(dòng)有三種基本方式：注視，眼跳和追隨運(yùn)動(dòng)。 眼動(dòng)可以反映視覺信息的選擇模式，對(duì)于揭示認(rèn)知加工的心理機(jī)制具有重要意義，從研究報(bào)告看，利用眼動(dòng)儀進(jìn)行心理學(xué)研究常用的資料或參數(shù)主要包括：注視點(diǎn)軌跡圖，眼動(dòng)時(shí)間，眼跳方向的平均速度)時(shí)間和距離，瞳孔大小和眨眼。眼動(dòng)的時(shí)空特征是視覺信息提取過(guò)程中的生理和行為表現(xiàn)，它與人的心理活動(dòng)有著直接或間接的關(guān)系。

1.3、市面上眼動(dòng)儀的一些品牌

表1 市場(chǎng)上的一些眼動(dòng)儀品牌

2、眼動(dòng)在體育項(xiàng)目的文獻(xiàn)分析

隨著眼動(dòng)科技的不斷成熟，眼動(dòng)儀與各領(lǐng)域的結(jié)合也在日益深入。到目前為止，CNKI上關(guān)于眼動(dòng)研究的相關(guān)報(bào)道已經(jīng)有3240條，包括教育、體育、廣告設(shè)計(jì)、交通、互聯(lián)網(wǎng)等各各領(lǐng)域。隨著眼動(dòng)儀的日漸成熟，與體育領(lǐng)域的結(jié)合也在不斷深入，與體育賽事的結(jié)合，與體育廣告的結(jié)合，為了探討人們?cè)谶\(yùn)動(dòng)環(huán)境中運(yùn)動(dòng)心理的變化，以及對(duì)不同水平運(yùn)動(dòng)人群在相同運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景下的眼動(dòng)特征進(jìn)行總結(jié)，眼動(dòng)儀與體育項(xiàng)目的結(jié)合便受到了人們的關(guān)注。下面是二十一世紀(jì)眼動(dòng)儀與各體育項(xiàng)目結(jié)合的文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)。

表2 眼動(dòng)在各運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的研究情況

通過(guò)表格可以發(fā)現(xiàn)，球類運(yùn)動(dòng)與眼動(dòng)儀的結(jié)合占多數(shù)，特別是與大眾接觸較廣的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目比如說(shuō)籃球、乒乓球、排球等，且近幾年眼動(dòng)儀與體育的結(jié)合越發(fā)深入，所設(shè)計(jì)的范圍也越來(lái)越廣。

2.1、眼動(dòng)指標(biāo)對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)目標(biāo)的研究

不同類型的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目需要有針對(duì)性的進(jìn)行眼動(dòng)研究，進(jìn)行眼動(dòng)研究時(shí)我們常常需要對(duì)某一個(gè)單項(xiàng)動(dòng)作進(jìn)行研究。不論是否是相同類別的動(dòng)作技能，其實(shí)可以分為封閉式與開放式來(lái)分開討論。封閉式運(yùn)動(dòng)技能主要指不參照個(gè)體外部條件變化的所進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)技能，即運(yùn)動(dòng)者知道并了解下一步將要做什么，如跳高屬于連續(xù)性的封閉性技能因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)員的每次試跳外界環(huán)境相對(duì)地面保持不變，射箭是非連續(xù)性的封閉式技能此外還有跳高，花樣滑冰等等。

2.1.1、封閉式運(yùn)動(dòng)技能的眼動(dòng)特征

采用專家—新手范式進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)射箭、跳水等項(xiàng)目的研究可以得出，專家組的信息加工效率高，注視次數(shù)少，注視時(shí)間長(zhǎng)，眼跳距離大，瞳孔直徑小。比如在射箭項(xiàng)目中，通過(guò)眼動(dòng)研究統(tǒng)計(jì)，對(duì)相同目標(biāo)的注視，專家組與新手組的瞄準(zhǔn)時(shí)間相差無(wú)幾，但專家組的靜眼注視時(shí)間卻顯著高于新手組，說(shuō)明在相同的時(shí)間內(nèi)專家組的信息加工處理效率顯著高于新手組。

2.1.2、開放式運(yùn)動(dòng)技能的眼動(dòng)特征

對(duì)于開放式運(yùn)動(dòng)技能即指需要參照個(gè)體外部條件變化所進(jìn)行的運(yùn)動(dòng)技能，比如像隔網(wǎng)對(duì)抗類項(xiàng)目網(wǎng)球、乒乓球抑或是籃球、足球，需要根據(jù)外部環(huán)境的變化做出相應(yīng)的調(diào)整。在進(jìn)行眼動(dòng)特征研究同樣采用專家—新手的范式進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)網(wǎng)球、籃球等項(xiàng)目的研究可以發(fā)現(xiàn)盡管類型不同，但專家組在反應(yīng)速度以及判斷的準(zhǔn)確率上均高于新手組。專家組的注視時(shí)間長(zhǎng)，注視位置少，具有較強(qiáng)的視覺搜索能力和空間感知能力，而新手組普遍注視位置散亂，注視時(shí)間較短。比如在足球守門員守門的眼動(dòng)研究中，專家組的注視位置較為集中，根據(jù)注視軌跡可以發(fā)現(xiàn)總結(jié)出來(lái)就是頭—髖—支撐腿—擺動(dòng)腿—球，而新手組的眼動(dòng)注視軌跡卻無(wú)法得出結(jié)論。

2.2、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景

眼動(dòng)儀的使用目前大都在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，通過(guò)對(duì)某一個(gè)比賽場(chǎng)景或是某張運(yùn)動(dòng)圖片下所進(jìn)行的眼動(dòng)特征研究，利用專家—新手范式，測(cè)出專家組與新手組的總注視次數(shù)、注視持續(xù)時(shí)間、注視次數(shù)、注視點(diǎn)序列、第一次到達(dá)目標(biāo)興趣區(qū)的時(shí)間的數(shù)據(jù)。從而通過(guò)對(duì)比得出專家組與新手組在該項(xiàng)目上的差距。

3、總結(jié)與展望

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，眼動(dòng)儀與體育領(lǐng)域方面的結(jié)合范圍越來(lái)越廣，層次越來(lái)越深。本文通過(guò)對(duì)眼動(dòng)儀與各體育項(xiàng)目研究文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)，對(duì)運(yùn)動(dòng)技能進(jìn)行分類，分為封閉式和開放式分別進(jìn)行分析與總結(jié)，歸納出相同類別運(yùn)動(dòng)技能在眼動(dòng)特征上的相同之處以及不同類別運(yùn)動(dòng)技能在眼動(dòng)特征上的差異。

但目前眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)的研究范式太過(guò)單一，基本上都采用了專家新手或是高水平—次高水平—新手組的范式。希望在今后的眼動(dòng)研究中不僅有橫向的比較，還能有縱向比較的出現(xiàn)。均采用專家組，對(duì)相同比賽下的不同運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景進(jìn)行眼動(dòng)統(tǒng)計(jì)，或是均采用新手組，比較不同運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景中新手組對(duì)刺激產(chǎn)生的反應(yīng)有什么樣的變化。除此之外，對(duì)運(yùn)動(dòng)技能的劃分也可以有多種不同形式，如可以將不同運(yùn)動(dòng)技能分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)，靜態(tài)運(yùn)動(dòng)即指運(yùn)動(dòng)員與運(yùn)動(dòng)目標(biāo)或是物體在某一相同空間中是相對(duì)靜止的，如籃球場(chǎng)上的罰籃，射箭運(yùn)動(dòng)員的射擊動(dòng)作。靜態(tài)運(yùn)動(dòng)即為在某一相同空間下運(yùn)動(dòng)員與運(yùn)動(dòng)目標(biāo)或是物體存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，如足球運(yùn)動(dòng)員的射門，網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員的網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員在底線的抽拉等等。通過(guò)對(duì)不同類型的運(yùn)動(dòng)技能運(yùn)動(dòng)員的眼動(dòng)特征進(jìn)行歸納與總結(jié)，從而能找出不同運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中存在的相同的規(guī)律。

眼動(dòng)儀與體育項(xiàng)目的結(jié)合使高水平運(yùn)動(dòng)員多年來(lái)通過(guò)訓(xùn)練積累的豐富經(jīng)驗(yàn)通過(guò)眼動(dòng)軌跡、眼跳次數(shù)等直觀的方式呈現(xiàn)出來(lái)，從而找出低水平運(yùn)動(dòng)員與高水平遠(yuǎn)動(dòng)員在信息加工效率，視覺搜索能力、靜眼注視時(shí)長(zhǎng)等方面的差距，為下一步如何更加高效的培養(yǎng)運(yùn)動(dòng)員，提高運(yùn)動(dòng)員能力，縮小與世界體育強(qiáng)國(guó)的差距做出了重要的貢獻(xiàn)。

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