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论体育教学中运动技术系统的认知机制

高飞¹ 王华倬¹ 孙凌云²

（¹北京体育大学²河南财经金融学院）

摘要：从认知信息加工角度来分析体育教学中运动技术系统的演化过程，结果表明，认知机制中运动技术系统是信息从输入到调节再到输出的过程，即从白系统到灰系统再到白系统的演化过程，从而得出结论，运动技术系统的认知机制是优化训练方法的一种途径和手段，并提出运动技术系统的心理训练方法。

关键词：运动技术系统;认知;信息加工

Cognitive Mechanism of Sports Technology System in Physical Education Teaching

Abstract: Analysis of the Evolution of Sports Technology System in Physical Education Teaching from the Perspective of Cognitive Information Processing. The results show that motor technology system in cognitive mechanism is the evolutionary process of information from input to regulation to output, that is, from white system to grey system to white system. It is concluded that the cognitive mechanism of motor technology system is a way and means to optimize training methods. The psychological training method of sports technology system has been putting forward.

Key words: Sports Technology System ;Cognition;Information Processing

体育教学中运动技术系统是复杂的、非线性的动态系统，无论从自然科学还是社会科学的角度来析运动技术系统，都要明确对运动技术系统的内涵，首先要对什么是系统有一个初步的了解，一般系统论创始人贝塔朗菲在《一般系统论的历史和现状》中把系统定义为处于一定的相互关系中并与环境发生关系的各组成部分（要素）的总集。钱学森认为系统是极其复杂的研究对象，它是相互联系和相互作用的若干要素以一定的方式所组成的具有特定结构和功能，并与周围环境发生联系的有机整体^[1]。这说明系统是一个由各种符号组成并且各符号相互之间进行信息交流的过程，这一点与认知信息加工机制相契合。针对运动技术系统的认知机制探讨将从信息加工方式这一角度进行分析，运动技术系统是信息从输入到调节再到输出的过程，即从白系统到灰系统再到白系统的演化过程。以说明运动技术系统的演化及优化过程。

1运动技术系统的内涵

1.1运动技术系统及白、灰系统的定义

    运动技术系统是为了完成特定目标而协调动作的方法手段和规则相结合的体系。从认知心理学的角度来说，认知心理是以信息加工观点为核心的心理学。运动技术系统是中枢神经系统在接受物理信号之后，在调节系统和情绪系统的作用下进而输出运动而进行的信息加工。在运动技术系统形成的过程中运动从泛化、分化再到自动化的过程就是从有意识运动到潜意识自发运动的过程。体育教学中运动技术系统十分重要，其直接决定学生能否系统的掌握运动技能，能否真正实现对运动技术达到熟练水平的目标。

根据人对运动技术的认识程度划分，系统可分为黑系统、白系统、灰系统三类，其中白系统指人们对其组成要素、结构、性能及相互作用的原理已经了解得很清楚的系统。灰系统指人们对其组成要素、结构、性能及相互作用的原理的认识若明若暗的系统。体育教学中运动技术系统从有意识到潜意识的发展过程也就是所谓白系统到灰系统过度的过程^[2]。

1.2 体育教学中运动技术系统的特性

体育教学中运动技术系统的定义决定其特性，特性包括多元性、相关性、整体性。

1.2.1多元性

体育教学中运动系统应该包含多个组分和要素，只有一个组分或者无法分为不同组分的事物，不可以视为系统。从认知心理学的角度分析，运动技术系统包括完成特定目标而协调动作的信息加工符号和信息加工方式。信息加工符号包括运动注意、运动表象、运动决策、运动组织行为及运动专家行为，信息加工方式分为场依存和场独立两种，由此不难看出，体育教学中运动系统呈现出多元性的特质。

1.2.2相关性

    体育教学中运动技术系统的诸要素之间必须具有相互作用，彼此孤立的要素无法构成系统。运动技术系统内部的各要素之间不存在任何孤立元，任何一个要素都是处于系统内部特定的信息加工方式之中。运动技术系统的多元性是相关性的前提，没有多个要素组成的运动技术系统也无法相互作用，同时相关性本身也隐含着多元性的要求。

1.2.3整体性

   体育教学运动技术是一个复杂的系统，其表现出来的整体性要远远高于其内部某一要素或者多个要素之间的独立性^[3]。运动技术系统的定义规定了其是由所有要素构成的有机整体，其以符号和加工方式的整体而存在，呈现整体的特性，并且具有整体的行为，也产生整体的功能。体育教学运动系统的多元性和相关性决定了其整体性，而其整体性又兼有多元性和相关性的特点。

2 体育教学运动技术的构成要素及演化过程

2.1体育教学运动技术系统的构成要素

体育教学运动技术系统是由运动注意、运动表象、运动决策、运动组织行为、运动专家行为和状态构成。要素间相互联系，相互作用。状态包括稳态与非稳态，非线性是运动技系统的本质属性。    

2.2体育教学运动技术系统的演化过程

    从认知心理学的角度分析运动技术系统的变化过程是从运动注意、运动表象、运动决策、运动组织行为再到运动专家行为的过程。是一种由低级到高级、由简单到到复杂的进化。由于进化中存在退化，退化中也存在进化，因此运动技术系统是由简单白系统到复杂灰系统再到复杂白系统的演化过程。最终达到系统优化，即使得整个运动系统最大限度（或最小限度地）趋近最完美的结构形态，或是选择最短的运动路线，或显示出最佳的特定性质和特定功能，并以不同的方式实现着优化的存在状态或优化的发展过程。在训练过程中，运动技术并不是简单分解为体能、技能、心理、战术和智能等多个成分的简单加和^[4]。

观察复杂运动情境中，运动专家与新手对复杂比赛信息进行组织编码并做出恰当应答动作能力的差异。运动技术系统是一种稳态，运动技术系统的演化过程就是从稳态到不稳定状态再到新的稳定状态的循环往复的过程。而这个过程就是人在对外界事物进行信息编码时从接收、调节到输出再到自动化输出的过程。演化过程具体可以分为以下几个阶段：

    第一阶段是知觉阶段。这一阶段主要是是理解运动技术的任务，并形成目标意向和目标期望。目标意向指自己对目标动作技能模式反应和动作形式，并在大脑中形成表象，即明确的目标模式。目标期望则是对运动技术水平的估价，即明确的技术水平程度。要形成这样一个意象，则需要对线索和有关信息进行适当的编码。线索和信息的编码，可以是形象的，也可以是抽象的，为了形成有利于动作技能学习的目标意象，通常用自己擅长的方式来对线索进行编码。在这一阶段需要用到运动注意、运动表象及运动决策。

第二阶段是协调阶段，在这一阶段每个人的编码策略与方式是不同的。成人能够将视觉表象和运动技术要求联系起来，共同编码在形成目标意象过程中，学习者不仅借助于对现有任务的知觉和有关线索来编码，也可借助于先前的有关经验。这就是说，学习者通常还从长时记忆中激活有关信息，并有效地检索、提取出来以帮助编码。由于忙于领会技能的基本要求，掌握技能的局部动作，因而注意范围比较狭窄，信息加工方式处于调节的状态，因此动作忙乱，呆板而不协调，出现很多多余的动作，不能察觉自己动作的全部情况，难以发现错误和缺点。这一阶段即为运动组织行为，这一阶段中对运动技术动作的组成要素、结构、性能及相互作用等的认识处于若明若暗的状态。

第三阶段是重组阶段，这一阶段中不仅形成目标意象，在决策中还会根据自己以往成功和失败的经验，依据自己的能力和目前任务的难易，形成对完成运动技术水平的期望。这一期望既表现在质的方面，即动作质量的好或坏，也在量和范围上，即能完成动作的多寡。一般来说，在这一阶段目标期望明确，信息加工方式也趋于合理稳定的状态。

2.3运动技术系统的分类

2.3.1封闭系统

封闭系统指多数情况下依靠内部本体感受器所介入的反馈进行调节的运动技能，属于内部反馈。如射击运动，主要依靠内部信息加工的方式完成整个技术动作，内部感受器针对当前来进行运动注意、运动表象、运动决策、运动组织行为、运动专家行为、并且达到稳态或非稳态的过程。

2.3.2开放系统

开放系统指以环境和本体感觉变化的整体性、统一性为特征，根据外界环境信息的反馈来调节的技能，以外部反馈为主。如篮球运动，依靠对外界环境，包括场地、裁判、对手或队友的反应来进行运动注意、运动表象、运动决策、运动组织行为、运动专家行为、并且达到稳态或非稳态的过程。

3体育教学运动技术系统的行为表现

    体育教学运动技术系统是复杂的非线性动态系统。系统的行为就是一个客体相对于它的环境做出的任何变化^[3]而处于这一状态的运动技术系统行为表现具体分为非稳态与稳态两种。

3.1 信息加工稳态时的行为表现

运动技术系统加工稳态时的行为表现是指竞技能力系统的结构、状态、行为的恒定性。这里的稳态并不是静止不动的，稳态时一种稳定的状态但是也含有可变化性的意思，也就是说在接受新信息编码的过程中当运动技术系统受到小的波动时，行为表现会自发的回到稳定状态。但其状态在所有条件下都是稳定的，并不是最佳的状态。因为只有信息加工过程在一定条件下失去稳定性，系统才可能向新的结构、状态、行为表现演化，即系统才有发展、创新的可能。

其具体的行为表现为高原现象，即在学生对某一项目多年学习的过程中，其运动水平的发展变化，在最初几年中，提高的速度很快,但当达到一定高度后,运动水平发展曲线的延伸则变得较为平缓,或者下降，或者间起间伏。这一现象是运动训练中自然现象，是体育学习过程必然出现且可能在整个训练过程反复出现的一种客观规律，它有自己特定的构成因素,在各种各样运动项目中普遍存在。如在速度训练中，当速度提高到一定程度时,常会出现进展停滞,难以提高的现象，即速度障碍现象。    

3.2 信息加工非稳态时的行为表现

信息加工处于稳定对于运动技术系统而言并不是最佳的状态。因为只有信息加工过程在一定条件下失去稳定性，系统才可能向新的结构、状态、行为表现演化，即系统才有发展、创新的可能。由于运动技术系统的发展变化有赖于系统内自组织的运动，技术水平能力发展到高级阶段，还将表现出内随机性和局部不稳定性等特征。

具体表现为超量恢复，即信息能量的贮备超过原来水平，信息加工能力水平快速提高。信息加工工作的效应和作用，最终目的都是为了从无序杂乱的符号状态调整到有序的信息处理状态，信息源重新进行编码整合以达到更高层次水平的运动技术系统加工方式，超量恢复在训练过程中自发调整，循环往复，最终达到最优状态。

4运动技术系统的心理训练方法  

运动技术系统的心理训练过程是有周期性的同时,心理训练也有其周期性。因此在体育教学中应注意其心理训练的方法。首先，应对学生进行基本的心理机能的训练，训练其的运动注意、运动表象及运动决策能力，同时对学生的比赛的适应力进行有效地培养。其次，根据学生所学不同专项特点进行心理训练。如对网球等项目可针对其在以前的训练过程中出现的不良心理状态进行针对性的训练,让学生能够整体全面的提高自身的能力水平和心理素质。同时，心理训练的难度应秉持循序渐进的原则，对教学训练目标进行科学性地分解，提高心理训练的效果，从而提高教学效果。

心理训练方法的核心就是在加工过程中平衡建立、打破、再建立，通过训练获得超量恢复的实质就是运动产生疲劳，然后通过各种方法、手段恢复疲劳使机体获得更强的能力，而后再产生疲劳、再恢复的过程，即白系统到灰系统再到白系统的循环过程。

参考文献

[1]乌杰.系统哲学的基本原理[M].北京：人民出版社，2014：81-87.  

[2]张祖林.自然辨证法导论[M].武汉：华中师范大学出版社，2007:30-31.

[3]张茂林，董传升，郑淑兰等.论运动技术系统及其优化的自组织机制[J].沈阳体育学院学报.2013，32(6):9-12.

[3]维纳.行为目的和目的论，控制论哲学问题译文集第一辑[M].商务印书馆，1965：12.

[4]仇乃，李少丹等.非线性范式一运动训练科学研究的新范式[J].体育学刊，2011，18（6）：108-112.

[5]李金娟，王军英，朱国生. 运动认知心理学研究综述[J].湖北体育科技.2014，33(7):635-837.

[6]Andreas Hohmann，Juergen Edelmann-Nusser，Bernd Henneberg. A Nonlinear Approach to the Analysis & Modeling of Training & Adaptation in Swimming[J] ，Articles from Scientific Conferences.2008.