籃球“命中致趣原理”的微觀量子學說新釋

宋彪鑫，李杰凱

(1.沈陽體育學院 研究生部，遼寧 沈陽110102；2.沈陽體育學院 運動訓練學院，遼寧 沈陽110102)

籃球運動是一項深受人們喜愛且影響力巨大的集體性運動項目，其獨特的魅力給愛好者帶來了無窮的樂趣。隨著我國體育事業(yè)的不斷發(fā)展，籃球運動科學研究也在不斷深入。縱觀籃球運動相關研究，可以發(fā)現關于籃球運動的技戰(zhàn)術理論及應用的研究相對較多，而籃球運動中情感體驗方面的研究非常少見，尤其是一些與籃球運動常識有關的基礎性問題尚需認真研究與實證。例如：籃球運動的特點是什么？打籃球致人樂趣的原因何在？大家都在談籃球運動是“不確定的”等等。NBA著名球星托尼帕克在賽后曾提到：你永遠都不會知道比賽結果，任何事情都可能發(fā)生，如果知道了結果比賽就沒意思了。但“不確定”的道理是什么呢？筆者查閱文獻資料發(fā)現當前籃球領域關于不確定性的相關研究鮮有報道，面對此類看似簡單的“熟知”問題，卻很少有人能做出更為科學且合理的深刻闡釋。哲學大師黑格爾在《小邏輯》一書中指出：熟知并非真知，說的是一些人們自以為非常熟知的事物，由于熟知而忽視了對其深層次哲理的拷問，看似熟知的東西其實并非是真知。籃球運動的“不確定性”就是這樣的問題之一，非常需要進行深層的哲理拷問，由此籃球界才能對這些耳熟能詳的“熟知”問題給予更加透徹的理解，對籃球運動的基本規(guī)律才能真正把握，使籃球運動的“不確定性”問題由熟知變成真知，進而推動體育事業(yè)的不斷進步。

本文選擇籃球運動中最為普遍存在的“投籃命中問題”進行實證研究，力圖從理論和實驗兩個方面闡述籃球運動中的不確定性問題，揭示投籃命中致趣的客觀規(guī)律，并運用微觀量子學說對實證結果進行解釋。國際量子力學權威組織哥本哈根學派的微觀量子學說揭示了基本粒子運動的概率性規(guī)律，并認為宏觀世界中事物的運行也遵循微觀量子運動的概率性規(guī)律，據此本研究認為宏觀世界的游戲與競技運動也符合微觀量子運動的不確定性規(guī)律，運用微觀量子規(guī)律解釋籃球運動中普遍存在的不確定性問題最為貼切與合理。本研究針對籃球運動中投籃的不確定性問題進行實證，力圖揭示投籃的不確定性與主體運動愉悅感獲得之間的關系，為籃球運動教學與訓練中合理利用投籃命中致趣基本規(guī)律，設計培養(yǎng)籃球運動興趣，提高教學訓練效益的方法手段提供理論依據。

1 籃球愛好者對命中致趣的普遍理解

有資料顯示，中國籃球人口約為3億，占我國總人口的21.42%[1]。廣大籃球愛好者對于“打籃球時投籃命中致趣”和運動愉悅感如何產生等問題到底存在著何種認識？為此本研究采用問卷調查的方法，對332名籃球愛好者進行調查，發(fā)現有92.77% 的人認為籃球運動中投籃可以為其帶來愉悅感，僅有7.23%的人認為投籃不會產生愉悅感；認為投籃命中能給人帶來更大愉悅感的占到98.8%，這說明在大多數人的認知中，認為投籃可以給人帶來愉悅感，并且命中時的愉悅感最高。該調查結果反應了人們對投籃致趣的通常理解，與一般認為“投籃命中使我們高興”的熟知認識相一致。然而，參加籃球活動和投籃命中能夠帶來運動愉悅感以及“命中致趣”這兩種“熟知”的回答，真的能夠概括籃球運動娛人致趣規(guī)律的全部嗎？對此我們又安排了“是否存在其他致趣因素”的調查，結果發(fā)現被調查者中無人選擇“其他致趣因素”。這說明，在大部分被調查者當中，存在著兩種籃球運動致趣的認知，分別是投籃命中和投籃不中狀態(tài)，很少有人意識到還存在著“可能命中”這種不確定的狀態(tài)(表1)。

表1 籃球投籃致趣調查結果(N=332)

2 命中致趣的微觀量子學說推演

微觀量子力學的國際權威組織哥本哈根學派認為，不僅微觀世界基本粒子的運動遵從波粒兩象性，而且宏觀世界事物的運行也同樣遵循基本粒子的概率性規(guī)律。依據這樣的學說推演籃球運動投籃“命中致趣”的問題[2]，即可以發(fā)現“投籃命中致趣”這種運動情感問題也符合微觀量子學說的基本理論。由微觀粒子學說可推演出投籃過程中存在著“可能命中”這種不確定性狀態(tài)，投籃過程的命中、不命中和可能命中的疊加完全符合量子力學所描述的基本原理[3](表2)。

表2 微觀量子學說之于投籃過程的推演

2.1 投籃過程與可能命中的量子學說解釋：命中與不中的疊加

投籃過程主要由投籃者的技術動作和手法、球離手后至觸碰球籃前飛行過程以及球到達球籃并產生投籃結果(命中與不中)3個階段組成。第一階段，持球時投籃者的技術動作特別是手法，可以主觀努力操控用力方向、大小等精確性水平并影響命中率的過程。事實情況是無論投籃者的技術多么嫻熟，也不可能做到百發(fā)百中，只能是力爭投中而已。第二階段，當球離開手指按受力參數飛行至球籃階段，離手瞬間即變成了失控狀態(tài)。依據量子力學的理論可以認為，此時球的運行進入命中、不中、命中與不中的疊加態(tài)。換句通常話說，量子學說認為這個球命中、不中和命中與不中3種狀態(tài)都是允許的。第三，球經過飛行到達球籃之前的3種不確定疊加狀態(tài)變成了唯一的確定性狀態(tài)，即要么命中，要么不命中。這便是依據量子力學的學說對投籃過程的理論解釋。依據這樣的解釋，就可以發(fā)現，投籃過程中存在著“可能命中”這種不確定狀態(tài)，即命中、不中和命中與不中的疊加(圖1)。

2.2 “可能命中”與難度負荷原理的密切聯系

由上述分析可知，籃球投籃過程中存在著“可能命中”這種不確定性的狀態(tài)，指從投籃動作開始到球觸碰籃筐之前會出現的可能命中，也可能不中的不確定性狀態(tài)。然而，籃球運動中這種“可能命中”的投籃狀態(tài)受多種因素的影響，但主要是受難度負荷[4]變化的影響，也就是說難度的改變帶來投籃命中的可能性發(fā)生改變。這是因為難度太大或太小會造成一種相對確定性的結果，只有當適宜(適中)的難度負荷才會出現可能命中狀態(tài)，并且這種情況在籃球運動中普遍存在。例如，投籃距離的適宜(適中)性，當投籃距離太遠時，投中的可能性則大大降低；當投籃距離太近時，投中的可能性則大大提高；這兩種距離負荷(太遠或太近)均為一種相對確定性的結果，反之亦然。所以，只有當投籃距離相對適宜(適中)時，才出現50%的可能命中狀態(tài)，這就是說適宜的難度(均衡)才是產生“可能命中”的基本條件。距離僅僅是其中的一種因素，籃球教學訓練中，形成可能命中狀態(tài)因素很多，主要包括攻守相對實力、投籃位置遠近距離、球籃的高度以及技術的熟練程度等相關難度負荷要素。

圖1 投籃過程的分析

上述理論推演證明宏觀的投籃運動與微觀量子運動存在著非常相似的運動規(guī)律，它提示我們對傳統投籃命中致趣的認知進行某些修正，并為籃球運動的不確定性規(guī)律提供了科學的解釋。但這種理論推演的規(guī)范化分析必須由強有力的科學方法進行有效的實證，如此新的理論解釋才能令人信服。為此，本文又進行了對“投籃命中致趣[5]”規(guī)律的實證研究，以確證“可能命中”的客觀存在及“可能命中是投籃過程中運動愉悅感產生的源泉”這兩個命題。

3 基于微觀量子學說的命中致趣實驗驗證

本研究嘗試通過兩種方式對上述問題進行驗證。第一，模擬投籃情境實驗(實驗儀器見圖2)。依據微觀量子學說設置3種模擬投籃情境，實現命中、不中和可能命中3種投籃狀態(tài)；第二，進行近距離、中距離和遠距離的三種現場實際投籃情境實驗，并在實驗過程中同步測量受試者的主觀情感變化和客觀皮膚電導變化。本研究所采用主觀心理學《體育情境興趣量表》和客觀生物電——皮電指標兩個指標對受試者進行測試。其中，《情境興趣量表》是研究運動情緒的成熟研究工具[6-7]，在國內外廣泛運用；而皮膚電導指標是目前研究人類情感活動的生物學常用工具，尤其是在運動愉悅感測試中達到了很好的效果[8-9]，據此，本研究在籃球運動中采用皮膚電導測量運動愉悅感。

3.1 實驗對象與方法

3.1.1 實驗對象 本實驗招募24名男性受試者，對象為沈陽體育學院在校學生。

3.1.2 實驗方法 首先由講解員講解實驗流程以及實驗中的相關注意事項；而后對受試者進行編號，輪流進行測試；且在每一個情境的正式測試之前，受試者需要休息至平靜狀態(tài)方可進行實驗。

圖2 模擬投籃情境測試儀器

實驗一：模擬投籃情境實驗。在實驗室環(huán)境下，借助投籃練習儀模擬真實投籃行為開展實驗。本實驗中的自變量即通過控制繩子的長度來實現預期的投籃結果(表3)，因變量為受試者主觀情境興趣量表和皮膚電的反應。實驗時受試者佩戴生物反饋儀——皮電指標同步采集投籃時的皮膚電導變化，之后即刻填寫主觀《體育情境興趣量表》，采取措施控制實驗條件的一致性。

實驗二：現場實際投籃情境實驗。本實驗在全封閉的籃球場內進行，實驗的自變量為近距離、中距離和遠距離3種投籃練習(表3)，因變量為主觀情境興趣量表和皮膚電的數值；實驗中受試者統一采用原地單手肩上投籃技術完成5次投籃，同步佩戴皮電測試儀完成測試，且每個情境投籃結束即刻填寫《體育情境興趣量表》。

3.1.3 實驗數據的處理 1)利用Captive信號接收器對皮膚電數據進行標記點，計算平靜時與投籃時的數據節(jié)點。運用Excel 2007統計軟件分別求出該情境下基礎皮電的平均值X基和投籃皮電的平均值X投，求出兩者的差值得出皮膚電變化數據，計算公式為：皮電變化X皮=X投-X基。

2)主觀情境興趣量表測試數據選取愉悅感作為研究指標，利用Excel 2007算出各情境中愉悅感維度的得分并求出其平均值。然后運用SPSS 17.0單因素方差分析和相關分析的統計分析方法對數據進行統計和歸納。

表3 3種投籃實驗情境內容及說明

3.2 實驗結果與分析

3.2.1 三種投籃情境的主觀情緒感受分析 《體育情境興趣量表》共6個維度，其中愉悅感指標作為測量情緒的指標具有重要意義。本文的主旨在于確證籃球運動投籃過程中的運動愉悅感問題，因此在主觀情境興趣量表的測試中重點選擇“運動愉悅感”作為研究指標，對兩個投籃實驗中受試者的愉悅感維度得分進行分析。

圖3 模擬投籃和實際投籃的均值數據

由圖3可知，3種投籃情境的測試表明總體上現場實際投籃的運動愉悅感高于模擬投籃；而在不同情境間的相互比較中發(fā)現3種情境的愉悅感得分排序為可能命中最高、命中次之，而不中排在最后。說明與投籃的命中、不中這兩種確定性狀態(tài)相比，可能命中狀態(tài)可以獲得最大的運動愉悅感。

為進一步分析三者之間是否存在統計學意義的差異，本文對兩個實驗的數據進行單因素方差分析。經正態(tài)性檢驗方差齊性良好，可以進行單因素方差分析。結果顯示3種投籃練習情境之間存在顯著性差異(P<0.05)(表4)，表明可能命中情境下受試者所獲得的愉悅感要強于其他兩種結果。所以，主觀量表測試指標證明在投籃時可能命中狀態(tài)是產生運動愉悅感的原因。

表4 三種情境練習愉悅感維度間 單因素方差分析比較(N=24)

注：*.均值差的顯著性水平為0.05；表5同此

上述結果表明，對3種不同投籃情境受試者表現出不同的反應，其中對可能命中的主觀反應最為敏感，這一結果從主體感受的角度也驗證了上文對可能命中的理論推斷，即可能命中的結果是客觀存在的，且可能命中狀態(tài)相對與命中和不中的結果可以給人帶來更高的愉悅感受。

3.2.2 三種投籃情境的客觀生物電(皮膚電)測試結果分析 為了更為科學地驗證投籃命中致趣的問題，在主觀測試的同時采用了皮膚電導這一客觀測試指標。通過對3種投籃情境中受試者的皮膚電均值數據分析發(fā)現，總體上現場實際投籃實驗的皮電均值高于模擬投籃實驗的皮電值；而3種情境間的比較發(fā)現，可能命中狀態(tài)的皮電均值高于命中狀態(tài)，命中狀態(tài)的皮電均值高于不中皮電均值(圖4)，可見3種投籃情境中可能命中狀態(tài)的皮電均值是最大的，受試者在進行可能命中情境練習時皮膚電導激發(fā)水平最高，說明投籃過程中可能命中狀態(tài)可以產生最高的運動愉悅感。

在均值的比較基礎上，對皮膚電數據進一步的方差分析發(fā)現：兩個實驗中，3種投籃情境的測試結果之間呈現出顯著性差異(P<0.05)(表5)，從而表明無論是模擬投籃還是現場實際投籃，可能命中狀態(tài)是運動愉悅感產生的源泉。由此，通過客觀指標的測試也確證了在投籃過程中可能命中可以給受試者帶來最高的運動愉悅感受。

圖4 模擬投籃和實際投籃皮電均值數據

實驗(I)分組(J)分組均值差(I-J)標準誤F顯著性實驗一命中不中-1.7496723*0.837012612.6300.034(模擬)可能命中-4.4048172*0.88018550.000不中命中1.7496723*0.83701260.034可能命中-2.6551449*0.86102560.000可能命中命中4.4048172*0.88018550.034不中2.6551449*0.86102560.000實驗二近距離遠距離6.78417*2.2723014.7250.004(現場)(命中)中距離-5.52568*2.272300.018遠距離近距離-6.78417*2.272300.004(不中)中距離-12.30985*2.272300.000中距離近距離5.52568*2.272300.018(可能命中)遠距離12.30985*2.272300.000

上述結果從客觀生理學角度驗證了機體對可能命中這樣的結果會表現出更高的電變化，由此驗證在投籃過程中可能命中的客觀存在，且可以給人帶來更強烈的運動愉悅感受，而并非大多數人所認為的命中可以給人帶來高愉悅感。

究其原因，需要從“可能命中狀態(tài)”的根本屬性來分析。依據微觀量子學說投籃過程中可能命中是命中與不中的疊加態(tài)，這種疊加態(tài)實則為一種不確定的狀態(tài)，當投籃時的投籃結果會出現可能命中，也可能不中各占50%概率的情況，所以本質上是命中的不確定給人來了運動愉悅。教學實踐中，維果斯基曾在“最近發(fā)展區(qū)”理論[10]中提出“跳一跳，摘桃子”理念，認為在學生現有的基礎上設置一定的難度可以激發(fā)學生的積極性，且難度太大或太小不易激發(fā)其學習的動機，只有適宜的難度(即“跳一跳，可以摘桃子”)可以充分調動學生的積極性，使學生獲得成就感，感受到快樂。這一理念與本研究中所提出的命中不確定性理念相吻合，其中命中為低難度，不中則為高難度，可能命中即為一種適宜的難度，由此就可以知道可能命中才是投籃過程中產生運動愉悅感的根本原因。

3.2.3 主觀和客觀測試結果的一致性分析 本研究采用主觀心理學測試和客觀生理學測試相結合的方法對實驗結果進行驗證，兩種測試方法在兩個實驗中均準確測量到了有效的反應。經過對所測數據進行一致性檢驗，發(fā)現二者的趨勢相吻合且具有嚴格的相關關系。

表6 皮膚電值和體育情境興趣量表——愉悅感測試 結果一致性檢驗(N=24)

注：**.在 0.01 水平(雙側)上顯著相關

由表6可見，皮膚電值與《體育情境興趣量表》愉悅感的一致性檢驗結果顯示，實驗一中Pearson相關系數r=0.604，雙尾檢驗的顯著性概率值為0.000<0.05；實驗二中Pearson相關系數r=0.591，雙尾檢驗的顯著性概率值為0.000<0.05，兩個實驗均在0.01的水平上達到顯著性正相關，可以說明主觀測試和客觀測試相結合的測試方法是科學合理的，結果是可靠的；同時表明在投籃過程中受試者所獲得的運動愉悅感是客觀且有效的。由此確證了上述結果：在籃球運動中，投籃時可能命中是產生運動愉悅感的根源。

4 小結

綜上分析，本文依據微觀量子力學的學說推演籃球運動投籃“命中致趣原理”，發(fā)現除了傳統認知中存在的投籃命中和投籃不中這兩種狀態(tài)之外，還存在著可能命中的第三種狀態(tài)。經主觀《體育情境興趣量表》和客觀生物電同步測試的研究結果表明，可能命中狀態(tài)下的投籃活動可獲得最高的運動愉悅感，是主體投籃過程中產生運動愉悅的根本原因。在教學訓練當中這種可能命中狀態(tài)是可以制備的。本研究提出投籃過程的可能命中觀點符合微觀量子學說的狀態(tài)，是籃球運動“不確定性問題”的最合理解釋。