第1篇 动作学习与控制入门

人体运动是以各种动作为基础的，自从我们来到这个多彩世界的第一天，就从来没有停止过对各种动作行为的学习和控制过程，“生命在于运动”也几乎成为人们的共识。现代人通过学习和执行各种动作技能，增强体质、愉悦身心，使参与运动成为高品质生活的重要组成部分。在我国各级学校的体育教育课程中，运动技能学习和掌握也是教学过程中最为重要的内容之一。在体育科技迅猛发展的今天，动作学习与控制的专门知识和方法，更是对高水平运动员攀登运动技术水平高峰提供了有力的支持。本篇的目的是初步引导读者熟悉动作学习与控制方面的基本知识，为系统内容的进一步学习打下良好的基础。

第一章主要介绍人体动作学习与控制学科研究的发展概况、常用的研究方法及其应用领域、动作技能的定义、分类与特征，以及动作的学习与动作表现过程中涉及的具体问题和这些针对实际问题的解决方案。

第二章主要介绍人的个体差异、先天能力与后天能力等基本概念，帮助读者认识遗传因素与动作技能学习和表现关系，并且向教师和教练员进行必要的实际运用提示。

第三章帮助读者初步学习学习与动作技能最为相关的信息处理过程，动作技能认知模型的建立。然后与读者讨论动作信息的处理过程，如反应时和它的影响因素、在激活和焦虑状态下作出动作决定、与动作表现有关的注意力概念，以及在实际动作表现中运用记忆的各种形式等专门问题。

第一章 动作学习与控制概述

第一节 动作学习与控制研究的发展概况及其应用

一、发展进程及其代表人物

（一）人们对动作技能表现规律的认识自古有之

自古以来，我们中国人就知道“欲速则不达”的道理。在西方早期的人类动作技能研究中，人们也发现了动作速度与动作有效性和准确性之间相互牵制的关系。根据资料记载，早在1899年，伍德沃斯（Woodworth）就研究了动作速度和准确性的“互犯”现象，发现受试者同时增加在划线动作的速度和线的长度，他们动作的准确性就逐渐丧失。

（二）“菲兹定律”—人类动作研究的重要里程碑

到了1954年，动作行为科学家保罗·菲兹（Paul Fitts）为我们认识这种动作速度和准确性的相互制约关系（speed-accuracy trade-offs）作出了一项重要的贡献。他在实验中要求受试者按照耳机中的声音节奏，用铁笔在两个宽度为W，间距为A的目标钢板上尽量快地点击，手从目标钢板中间的原点按钮出发，不断快速重复地点击两个钢板。通过变化钢板宽度W和间距A的大小控制实验难度。

他根据实验的结果，首次提出了关于动作速度和准确性的数学原理，并且发现了动作时间与动作难度之间具有线性关系，用数学公式表示为：

MT=a+b [log2（2A/W）]

其中MT为动作时间，a和b为常数，A为动作幅度，W为目标钢板的宽度。这个原理后来被人们称为“菲兹定律” （Fitts’ Law）。

（三）运动技能研究之父—弗兰克林·M·亨利

从第二次世界大战前，直至上个世纪50和60年代，在科技先进的工业国家，如美国就引导科学家投入了很大力量研究人类执行军事任务时的动作表现，如驾驶飞机。绝大部分针对人执行相对精细动作技能（fine motor skills）的研究，都是由实验心理学家执行的。在那时还很少有人花精力研究人在体育运动和舞蹈中表现出的身体大环节动作技能（gross motor skills）。而在这种背景下，不轻易追随潮流的“有心人”，却使人类对自身动作技能的研究领域有了突破性的进展。最典型的代表人物当属在伯克利加利福尼亚大学接受实验心理训练的博士生弗兰克林·M·亨利（Franklin M.Henry）。他当时在体育教育系工作，在对动作技能的实验研究领域开创出一套新方法。他主要研究了身体大环节动作技能，其中还包括许多全身动作技能，如在大型球类和体操比赛中表现的技能。出于对他所接受的实验心理学训练的忠诚，亨利采用实验室来研究人执行动作任务的表现，并亲自参加测试，这使他能够更加客观和清晰地观察动作技能的表现。在他对运动技能的研究生涯中，对大量重要的问题进行了探索，如人体动作技能表现差异的潜在基础、快速动作控制中的动作程序等。在上世纪70和80年代，亨利的研究成果在西方体育界产生了广泛的影响，被人们誉为“运动技能研究之父”的美称。

（四）“闭环控制系统”的提出

进入上世纪70年代，在动作技能研究领域提出了“闭环控制系统” （Closed-Loop Control Sys-tem）学说，其代表人物是杰克·亚当斯（Jack Adams）。

“闭环控制系统”的理论基础是，人可以利用各种感觉信息反馈功能控制长时间、持续性和慢速的动作技能，如在日常生活中维持平衡的直立姿势。其原理可以用房间冷暖空调的自动控制系统做比喻，需要比较器（实际温度与目标温度的比较）、执行器（制冷或加热装置）和受动器（冷风或热风口）的协同工作，以达到并维持在一定的目标（温度值）上。 “闭环控制系统”学说在此基础上不断发展和丰富，也成为今天动作技能研究的重要基础性内容。

（五）“开环控制系统”的提出

在上世纪80年代，随着运动科学的深入发展，在动作技能研究的内容上又得到了很大地丰富，使其更加接近体育教学和运动训练的实际需要。 “开环控制系统” （Open-Loop Control System）的提出，便是这种发展趋势中的一个重要标志，其代表人物是美国加利福尼亚大学的里查德A·施密特（Richard A.Schmidt）教授。

“开环控制系统”是针对体育运动中的大量快速动作，如跳跃、投掷、踢球等，在动作过程中无法进行很多的反馈调节，而需要预先选择“动作程序” （motor program）而提出的。它的动作控制模式是动作输入信息先直接进入执行器，接着进入受动器，直到动作信息输出。

以上谈到的动作技能“闭环控制系统”和“开环控制系统”理论目前仍然是本学科理论体系的重要内容。

二、动作学习、动作控制和动作发展的联系与区别

“动作行为” （motor behavior）是研究人体遗传性和目标导向性动作表现的一门科学。它包括三个重要的分支学科，它们分别是“动作学习” （motor learning） 、 “动作控制” （motor control）和“动作发展” （motor development） 。

“动作学习”指人通过练习对技能性动作的掌握，它是决定人完成动作能力的内在过程发生的变化。人的动作学习水平随着练习而提高，常常是根据观察人相对稳定的动作表现水平而推断出来的。它的主要研究对象是人类动作技能的学习过程和影响这些学习过程的各种变量。

“动作控制”指与人执行技能性动作有关的一系列神经学、生理学和行为学机制，它的主要研究对象则是动作产生、执行和控制的过程，以及影响这些过程的各种变量。 “动作学习”和“动作控制”的研究内容又得到动作发展学的补充。

“动作发展”指人的技能性动作表现随时间的变化和发展过程，它的主要研究对象是人的机体生长发育和环境的交互作用所反映出的动作行为的变化。所以，我们说“动作学习与动作控制”和“动作发展”研究的客体都是人的动作行为，甚至在某些理论内容上是共同交织在一起的，只是在研究方向上各有侧重。它们之间的关系是既相互独立、各有侧重，又相互依存、相辅相成。它们都是人类行为科学的重要组成部分。

三、主要研究方法和应用领域

现在我们了解了“动作学习与控制”在现代人类动作行为科学中所占的重要地位，现在向读者介绍它的一些常用研究方法。

（一）常用研究方法

1.行为科学方法

采用实验心理学手段和人体生物信息处理技术来研究人体运动动作和技能的外部动作表现变化，如观察、访问、刺激-反应测试和调查问卷等方法。

2.神经生理方法

采用先进的医学技术来研究人体内部的生理活动与外部动作行为的联系，如中枢神经系统的机能状态。

3.生物力学方法

采用先进的生物力学测试手段来确定身体动作的力学基础，以及由于外部动作行为而产生的变化。

4.信息技术方法

本学科的产生时代和发展环境与信息时代的大背景密不可分，受到系统论、信息论和控制论等现代科学方法论的深刻影响。在研究和分析人类神经和运动系统的动作信息处理机制和动作控制过程中，借鉴了现代信息技术研究中产生的许多思维方式和研究方法，为本学科的科研提供了更广阔的发展空间。

（二）主要应用领域

1.体育教育

运动动作和技能的学习历来是体育教育的重要组成部分。 “动作学习与控制”不但有力地丰富了体育教育中的教学、训练和科研的内容，对于提高学生的学习运动动作的效率和掌握正确的学习方法具有积极的指导作用，它无疑是现代体育教育内容中不可分割的重要部分。

2.体育师资培养

各类学校中体育教师的一项主要教学任务是带领学生学习和体验各种运动技术，促进学生德、智、体、美的全面发展。系统掌握“动作学习与控制”知识和方法，可以有效地提高体育课的学习效率和质量，以利于学生更快地进步和发展运动技能。

3.教练员培训

任何运动项目，教练员的重要任务之一就是向学生传授正确的运动技术和技能，特别是对于技能主导类的项目就更加重要。 “动作学习与控制”可以从原理和方法应用等多方面为教练员提供科学的指导和参考。特别是在我国这门学科还不普及的情况下，在教练员培训课程中引入“动作学习与控制”，具有更加迫切和现实的意义。

4.运动训练

运动员攀登运动技术水平的高峰，更需要正确的方法性指导。系统地了解必要的“动作学习与控制”知识，会帮助他们更加有效地组织练习，提高动作学习和表现的质量，直接服务于技术训练。

5.运动康复

运动康复的主要任务包括尽快协助受伤的运动员重返运动场和比赛，或者协助有运动障碍的患者逐步进入正常人的活动方式，正确运用“动作学习与控制”原理和练习方法组织康复练习，可以在很大程度上帮助他们尽快实现恢复动作技能和运动能力的目标。

第二节 动作技能的定义、分类与特征

一、动作技能与人类动作行为

从高耸的珠穆朗玛峰到漆黑的深海，从航天飞机、国际太空站到月球，人类借助现代科技，并且通过特定的动作行为，可以使自己的足迹延伸到我们居住的这个星球的各个角落，甚至地球之外（图1-1）。你可能认为上述极端情况的人类活动与我们的日常生活太远，可是在我们平时衣、食、住、行的各个方面，时刻也离不开动作技能。例如，穿衣戴帽、使用餐具、料理家务、驾车和走路都需要特定的动作技能来完成。更不用说技艺精湛的高水平运动员、杂技演员和特技飞行表演员，需要特殊的专门技能。由此可见，动作技能是与我们人类生活和工作息息相关的重要部分。

现在，我们再来看一看人执行动作能力的重要性。执行动作技能是人类生存的显著特点，如果丧失了这个能力，你就不能象现在一样读这本书和辨认文字。可是，动作技能的种类繁多、数量庞大，对于我们来说了解各种动作表现、学习和控制方式的内在机制就显得极其重要了。深入认识动作技能、动作学习和控制的机制，能够为学习体育教育、运动训练、体育教练员、健康指导员、运动生理、运动医学、体疗康复，以及表演艺术的学生提供很多切实的帮助。

当然，人类动作技能以多种形式出现，有需要对人体大环节和大肌肉群进行协调和控制的运动技能，如足球和田径运动，也有需要对人体小肌肉群进行精细调节和把握的动作技能，如写字、穿针引线和进行外科手术。在本教材中，我们把重点放在学习和研究动作技能方面，因为不管它们在外在表现上有多大的差别，许多动作技能都具有共同的特点，无论这些技能是应用于体育教育、运动训练或比赛、身体康复，还是应用于军事训练和工业设计中的人工操作系统。

我们所有的人与生俱来就带有一些技能，只需要一点儿成熟经验就可以以近乎完美的形式表现出来。吸食母乳、咀嚼食物、维持平衡、避免疼痛刺激、走和跑等都可以被看作是人类的先天动作行为。可是为了熟练地掌握其它动作技能就需要相当多的练习，只有这样我们才能更好地适应和利用生活、学习和工作环境，满足我们的多种需要。从这个意义上说，我们人生质量的一个重要标志，也是以能否对各种技能的顺利执行、表现、学习和控制为特征的。

在本章的学习中我们还需要讨论许多新的概念，它们是我们理解动作表现、学习和控制的基础。首先，我们来考察动作技能的概念，并且讨论几种动作技能的划分体系和动作技能表现的特征。然后，我们讨论动作表现和学习之间的关系，以及在人执行动作时动作表现和学习过程是如何同时发生的。最后，我们把焦点放在针对动作表现、学习和控制中的实际问题的解决方法上。

二、动作技能的定义

中外许多学者对动作技能都曾经进行了定义。在2000年中国体育科学学会和香港体育学院联合出版的《体育科学词典》中，把动作技能定义为“按照一定的技术要求，完成某种动作的能力”。马启伟、张力为（1996）把技能定义为“技能是人们在活动中运用知识经验经过练习而获得的完成某种任务的动作方式或心智活动方式”。

马吉儿（Magill，2001）的定义是“达到专门目的动作或任务，动作表现质量的指示” （An ac-tion or tusk that has a specific goal to achieve；an indicator of quality of performance）。施密特和莱斯伯格（Schmidt & Wrisberg，2000）对技能的定义则是“由执行者做出的，把动作质量作为成功主要决定因素的技能” （A skill for which the primary determinant of success is the quality of the movement that the performer produces）。也有学者提出了动作技能概念的三个要素：需要达到的目标、执行的随意动作和由身体动作完成（赖勤，2003）。

综上所述，我们可以从两方面理解和着手处理动作技能的分类问题，一方面，动作技能可以被看作是针对不同目的的各种不同的任务，这样就可以根据他们各自的显著特征进行分类。另一方面，动作技能还可以根据动作质量，即人执行技能的表现水平高低程度来区分。我们这里主要向读者介绍三种主要的动作技能分类方法，它们分别是：以动作任务的组织方式分类、以运动和认知因素的重要程度分类和以执行动作技能中环境变化的可预见性分类。

三、动作技能的分类

关于动作技能概念，有一种观点认为它是一个行动或任务。下面我们就来分析一下体育教师或教练员可以采用的，以动作任务作为突出的特征来区分动作技能的方法。主要有三方面的特征加以分类：动作任务的组织方式、运动和认知因素的重要程度、执行动作技能中环境变化的可预见性。

（一）以动作任务的组织方式分类

1.分立技能

以动作任务的组织方式（表1-1），分类系统的一端是“分立技能” （discrete skill） ，这种动作任务的特征是开始和结束界限分明，通常情况下持续时间非常短暂。分立技能所涉及的动作任务包括投掷、踢球和排球中的扣球等。分立技能在体育运动中的表现非常普遍，尤其是那些经常需要有明确而分离的投掷、投篮、击打、踢球、跳跃和接球动作的运动项目（图1-2）。

2.序列技能

有时分立技能被结合在一起形成了更加复杂的动作，这样的动作组织方式被归类为“序列技能”（serial skills） ，表示在一定程度上动作的顺序对动作成功具有关键性作用。各种舞蹈的固定连续动作，以及田径运动中的许多跳跃和投掷项目的完整技术动作都是序列技能的例子（图1-3），如跳远包括助跑、起跳、腾空和落地，推铅球包括持球、团身、滑步、最后用力和维持身体平衡等多个动作技术环节。

序列技能在体操、武术运动中还可以举出很多实例。序列技能与分立技能的区别在于它需要更长的时间完成动作，而且每一个序列动作都是以分立动作开始和结束。在序列技能的学习过程中，开始时练习者主要把注意力放在技能任务的单个动作要素上。经过大量的练习，他们就能够把这些分离的单个动作要素结合起来，形成一个更复杂的连贯动作。这就使掌握序列技能的练习者，能够象完成一个单独的分立技能一样控制整个序列动作过程。例如赛车运动员在比赛中熟练、快速的换档动作。

3.连续技能

另一类动作技能的组织方式是没有明确的开始和结束，这类动作技能叫做“连续技能” （con-tinuous skills） ，通常指那些具有重复或韵律性质，持续若干分钟以上的动作技能。连续技能的例子如，跑步、游泳、竞走、滑冰和自行车等（图1-4）。对于这类动作技能来说，练习者、一些环境障碍或标志，如终点线或游泳池壁，决定了动作的持续时间。还有一些持续技能需要练习者完成“跟踪”任务，用肢体动作保持与目标的接触。驾驶赛车就是一个完成持续跟踪任务的好例子，赛车手不断使方向盘运动，把赛车保持在赛道上。请参见下表，指出了分立技能、序列技能和连续技能各自的特征和示例（表1-1）。

（二）以运动和认知因素的重要程度分类

1.运动性技能

第二种分类系统是以动作任务中动作和认知因素的相对重要性作为分类的标准。对于那些把动作质量本身作为动作成功的主要决定因素，而不是把重点放在对动作任务的感知和做决定方面的技能，叫做“运动性技能” （motor skill） 。例如，健美运动员训练中的主要任务是深入刺激某些肌肉群，尽量多地重复对抗某些阻力负荷的练习，促进肌肉体积的增大（图1-5）。而田径运动比赛中的撑竿跳高运动员清楚地知道需要做什么，比赛中对他最大的挑战就是做出尽可能越过最大横杆高度的技术动作。

2.认知性技能

另一方面，对于“认知性技能” （cognitive skill） 来说，动作性质本身的重要性却小于执行什么样动作的决定和策略。例如，在棋类比赛中，移动棋子的动作速度快慢并不重要，重要的挑战是从哪里向哪里移动棋子，来赢得最大的制胜机会（图1-6）。

简言之，认知技能要点是“知道做什么”，而运动技能的要点是“正确地去做”。实际上，纯粹的运动技能和认知技能都不多见，绝大多数动作技能都处于二者之间（表1-2）。所以，根据这个系统对动作技能分类时，所采用的更合理方法是分析认知（及感觉）和运动因素，对于成功达到动作目的贡献程度。这也是为什么在有些国外文献中，有时把动作技能也称为“心理动作技能”或“感知动作技能”的原因。

例如，一位刚刚接受膝关节手术，开始进行体疗康复的跳远运动员，在走步练习迈出第一步时，需要想该怎样做，如脚跟触地和维持平衡等。因为这时他不能自动化地做出动作。经过一段的治疗和练习之后，这位运动员就不必想很多该怎样做动作，而这时的动作技能也更接近于“运动性技能”。我们的读者可能也有这样的经历，在开始学习一个新技能时，可能需要花费许多时间决定该做什么。比如你在开始学习摩托车驾驶时，可能会花不少时间想打火、离合、油门、换档等各个操作动作的顺序，当经过一段练习和驾驶之后，就能够不用想太多，而可以熟练地自动完成上述动作步骤。然而我们在做运动动作时，无论是运动性技能，还是认知性技能，都不能完全被忽略。即使是掌握了精湛技艺、能够执行复杂和高难技术动作的奥运会冠军，在比赛上场前也经常需要思考该怎样做动作。

（三）以执行动作技能中环境变化的可预见性分类

1.开式技能

区分动作技能的第三种方式的根据，是考虑在执行动作技能过程中周围环境的稳定性和可预见性程度。 “开式技能” （open skill） 是指在变化和不可预见的环境中执行的运动动作。例如，球类比赛进攻和防守运动员的动作（图1-7），以及摔跤、柔道、跆拳道、拳击等格斗项目运动员的遏制和反制对手的技术动作。在这些情况下，运动员难以预见对手将采用什么样的战术性动作，以及自己将需要做出什么样的反应动作。

2.闭式技能

另一方面， “闭式技能” （closed skill） 是指在稳定和可以预见的环境中执行的运动动作。例如，预先编排好的艺术体操动作，太极拳表演（图1-8），短跑运动员在无人干扰的空跑道上练习等。开式技能和闭式技能，实际上也是两种极端的情况，而绝大多数运动技能只是处于二者之间，只是环境变化的程度不同而已。

开式和闭式技能分类系统把重点放在了动作执行环境中，练习者之间动作对动作的反应。对于更加接近闭式技能“一端”的技能，如高尔夫球、保龄球运动，是环境等待人的动作参与。所以练习者能够预先评估环境要求，在没有时间压力的条件下组织动作，也不需要做出任何的突然调整就可以完成动作。而对于更加接近开式技能“一端”的技能，如网球运动员的对打、篮球和足球的攻、防队员，运动员必须利用感觉过程、将感觉信息分类处理，再决定做出适应性反应动作。这种对周围瞬息万变的环境作出反应的过程，通常也是在很短的时间内完成的。请见下表中开式技能和闭式技能的特征和示例（表1-3）。

这些分类系统都反映了动作技能各个方面不同的特征。对于教师或教练员来说，在确定动作任务的要求和评价学生能力时，或许需要同时考虑几个分类系统。我们可以参考美国学者施密特和莱斯伯格（Schmidt & Wrisberg，2000），围绕环境要求和动作要求提出的 “二维”分类系统（表1-4）。

四、动作技能的特征

从动作技能的目的、组成和获得形式来分析，我们不难理解动作技能在本质上的三个基本特征：

● 任何一项动作技能本身具有专门的目的；

● 动作技能都是由身体或肢体的随意动作组成；

● 任何动作技能的获得和提高都需要一定的动作练习和经验。

从动作技能所达到动作目标的有效程度来看，高水平动作技能的特征可以归结为：达成目标的最大确定性、最小的能量消耗和最短的动作时间。

（一）达成目标的最大确定性

动作技能有效的重要标志是准确无误地达到动作目的（图1-9），也是动作技能本身的意义所在。例如，许多读者都有踢足球入球门的经历，但这并不意味着他（她）们都是优秀的足球射手。对于他们来说，偶尔踢进球的结果也许只是许多失败的射门尝试中“走运”的一次。只有那些能够在复杂情况下连续多次成功地射门成功的人，我们才能说他不是靠“撞大运”，而是具有娴熟的射门动作技能，即具有很大程度的达成目标的确定性。这也是为什么我们在欣赏体育明星的高超动作技艺时总是能够得到力与美的享受的一个原因，他们在运动场中经常能够凭借自己出色的动作技能在关键时刻协助队友力挽狂澜，赢得胜利。但毕竟不是每个人都能够成为姚明、乔丹和马拉多纳。

（二）最小的能量和精力消耗

动作技能有效的另一个标志是执行动作过程中能量和精力消耗的最小化，在有些特定的情况下是为了保持体力。当然这不是所有动作技能的目的，比如说推铅球，运动员唯一的目标是把铅球推到最远的距离。但对于许多其它的动作技能，能量消耗的最小化就意味着对于不必要的多余动作的减少。这个特征对于那些必须经济地使用能量、保持体力项目的运动员取得比赛最后的成功是极其关键的（图1-10）。

例如，高水平的马拉松和铁人三项运动员知道如何保持最经济和有效的动作方式，优秀的柔道和跆拳道运动员懂得怎样保持体力在比赛的关键时刻出奇制胜。最小的精力消耗还意味着有些运动项目的高水平运动员，能够在以减小心理负荷的情况下完成动作任务。运动员通过提高他们动作的自动化水平，可以把多一些的精力用于动作任务的其它要求，如中长跑运动员使用的战术和艺术体操运动员个人动作的创造性表现力。

（三）最短的动作时间

动作技能有效的第三个标志是达到动作目的所需时间的减少，或者叫做提高达到动作目标的速度。许多项目的运动员，如田径运动中的赛跑和跨栏、游泳和自行车等，都把使用最短的时间作为比赛的主要目的（图1-11）。其它的运动项目也有很多情况是把尽量快地完成动作，作为动作质量高低的标志。如拳击运动员出拳的速度、田径运动投掷运动员最后用力出手动作的“爆发力”、排球比赛中的“短、平、快”打法等。当然，也有一些动作技能不是靠“快”来评价的，如太极拳运动和瑜伽。因此，我们在考察动作的有效性时，必须依据动作目的在多项要求中取得平衡，追求最佳化的整体效果。

第三节 动作的学习与表现

一、动作表现与动作学习的区别

对于动作表现与动作学习，二者在许多方面有共同点，区分起来并不容易。正如一个人们经常说的老问题： “是先鸡生蛋，还是先蛋生鸡”。人在执行动作任务时，就会展示一定的动作表现水平。如果一个人做出的动作代表了这个人典型的动作表现，而没有受到其它临时因素的影响，如疲劳、焦虑、厌烦等，那么在一定程度上就可以认为，这个动作代表了这个人的对于动作任务学习的水平。

在动作表现（motor performance） 和动作学习（motor learning）的概念方面，存在一些主要的区别。动作表现通常是可观查的随意动作外在形式，并且受到许多因素的影响，如动机、注意力、疲劳和身体状况等。与之相对，动作学习是决定人完成动作能力的内在过程发生的变化。人的动作学习水平随着练习而提高，常常是根据观察人相对稳定的动作表现水平而推断出来的。为了让人们学会一项动作任务，必须让他们参与实际练习，这样就提高了他们做出理想动作的能力，也就是我们所说的动作学习。所以，教师和教练评价学生动作学习的最好方法就是观察学生的动作表现。如果一个学生的动作表现娴熟程度，在不同情况下的多次观察中都保持相对稳定，教师就可以认为这个学生的动作表现准确地反映了他的动作学习水平。

二、动作学习与表现的阶段

许多学者都曾经试图区分人在技能学习过程不同阶段的动作表现特征，在下表中我们为读者提供了一些例子。从整体上看，其中的信息对人前期和后期的动作学习的活动进行了很好的描述，而且还提供了一些能够观察到的动作表现特征（表1-5）。

（一）认知阶段

在任何情况下，前期阶段的动作学习都以学习者试图获得动作概念，或者了解动作的基本协调方式为特征。为了做到这一点，学习者必须进行大量解决问题的练习（包括认知练习）和语言交流过程。认知阶段（动作学习前期）的特征是动作活动粗糙、缓慢、不稳定和紧张。练习者的注意范围比较狭窄，动作不协调，完成的动作在时间和空间上都不精确。练习的初学者缺乏自信、犹豫不决，即使做出正确动作，也往往不清楚是怎么做出来的。

（二）联系阶段

随着学习的深入，在许多因素（如先天能力、动机、以往的经验和动作任务难度等）的作用下，动作学习进入第二个阶段， “联系阶段” （association phase）。其特征是这时的动作表现变得更加准确、连贯和稳定，而且练习者对总体动作形式有了比较清晰的认识。这时他们开始对动作细节进行修正和调整，并把这个动作方式与特定的环境和动作任务需要相适应和联系起来，因此得名。根泰尔（Gentile，1972）指出，如果学习的动作任务属于闭式技能，那么在固定的调节环境和条件下学习动作的效果最好。可是，如果学习的动作任务属于开式技能，那么学习者在变化的调节环境和条件下，就能够更好地修正和优化他们学习的动作。例如，射箭运动员就是在相对不变的条件下练习同样的动作技能，而足球守门员就是针对多变的环境条件，学习不断调整和适应他需要做出的动作。

（三）自动阶段

只有经过大量的练习之后，只有很少的人能够达到以自动产生动作为特征的动作学习阶段，在我国的许多教科书中把它称为自动化阶段。菲兹和波斯纳（Fitts & Posner，1967）把它称为“自动阶段” （autonomous stage）。而亚当斯（Adams，1971）称它为“动作阶段” （motor stage），表示在相当大程度上学习者把重点放在了动作上，而不是放在对动作任务的认知方面。当学习者达到这个阶段的动作有效和娴熟水平时，其动作表现的特征也就是我们前面提出的高水平动作技能的特征：达成目标的最大确定性、最小的能量消耗和最短的动作时间。另外，自动阶段还有一个显著特征是，学习者的自我控制动作能力得到长足发展，他们能够及时地自己发现和纠正他们偶尔出现的动作错误。

对于教师和教练员来说，清晰地确定学生在动作学习进步过程中，已经从哪个阶段进入哪个阶段是不容易的。可是，我们可以利用（表1-5）中说明的动作表现特征，相对合理地推断出学生的动作学习水平。我们也可以利用这些知识，针对学生所处的不同动作学习阶段，选择适宜的教学手段。

请见动作学习阶段的模式（图1-12），它把上述三个阶段及其特点清晰地表示出来。也有学者根据动作技能的社会生态学特点（图1-13）对动作学习阶段进行了划分。

三、动作的内隐学习

还有一种现象叫做“内隐学习” （implicit learning） ，指出了动作表现和动作学习之间的密切关系。当读者确定目标学习执行一个动作任务时，读者当然就会开始练习这个动作。在这种情况下，读者把动作表现当作一个“载体”，来决定采用怎样的适宜动作方式，并且不断修正这个动作方式，使它更加便于控制。结果，读者开始觉察到动作表现特征，朝自己努力提高的方向发生了许多明显的变化（表1-5）。然而，有时读者经历的动作表现提高却是潜意识的，而且自己也无法解释。例如，在读者刚刚学会骑自行车时，可能谁也难以说清学习过程的动作细节变化和原因（图1-14）。

研究人员发现不断重复的动作表现经验，能够提高人的动作学习水平。这种情况甚至还发生于练习者遗忘了引起动作变化的那些动作任务组成因素时。练习者对于动作环节有重复、相互有联系的动作任务的学习效果，好于那些随机出现的，包含了许多其它动作环节的动作任务。而当试验人员结束后再询问这些受试者时，没有人能够说出曾经意识到其中一个动作环节已经被重复的事实。

这种研究结果强调了这样的可能性，每次人在致力于动作表现时，都在进行着某种动作学习。俗话说“熟能生巧”，而在动作技能领域，我们说：不断重复的动作表现“造就”了动作学习。而关键的问题是， “什么类型的重复动作表现可以产生最有效的动作学习？”所以，对于教师和教练员的挑战就是，需要设计出能够产生完美的“理想”动作的动作表现经验的类型。无论这些类型是属于有意识动作学习，还是潜意识动作学习。为了迎接这个挑战，教师和教练员需要提出正确的问题，然后设计出使他们能够帮助学生达到学习目标的答案。在下一节中，我们将更详细地讨论动作表现与学习中一些针对实际问题提出的解决方法。

第四节 动作表现与学习中针对问题的解决方案

著名教育家亚瑟·考布斯（Arthur Combs）在1981年就曾提出： “未来的公民必须是问题的解决者，他们能够作出适宜的选择，创造性地制订出现场解决方案。而对有效解决问题能力的学习，是通过面对事实、明确问题、对问题迷惑不解、实验、尝试和寻求有效解决方案进行的。”我们认为这种观点与过去相比，更加符合今天的情况。我们倡导针对实际问题提出学习方法，而“针对问题学习” （problem-based learning）的关键因素是提出正确问题的能力。 对于想对学生提供帮助的体育教师和教练员来说，有三个简单的重要问题，它们是：谁？做什么？在哪里做？

为了成为一个好的教师和教练员，你必须能够提出正确的问题。如果能够做到这一点，你就几乎能够在任何教学场景下最适宜地引导教学进程。绝大多数关于人的动作表现和学习问题的解决取决于多方面的因素，它们包括：你正在为他提供帮助的人，你正在帮助这个人学习的动作任务，以及这个人最终想执行动作任务的情景。简单表示，这些因素可以归结为三个问题（图1-15），即谁？什么？和哪里？

“谁”是你正在帮助学习动作的人（少年儿童、学生、运动员、中老年人）， “什么”是这个人想学会做的动作任务（太极拳、打高尔夫球、打篮球、跳高、体操动作）， “哪里”是这个人希望执行动作任务的情景（与许多小朋友一起在操场练习、与几个好友在高尔夫球场打球、在观众面前打篮球）。

一、谁？——人

任何动作表现情况中最重要的因素都是执行动作的人（图1-16）。每个人都拥有一些先天能力、特定的生长发育成熟水平、以往的动作经验、动机水平和情绪状态。如果这个人所拥有的感知-动作先天能力是执行动作任务所必需的、他也达到了生长发育的满意成熟水平、他的以往动作经验与现在学习的动作任务也有关，同时他有着优越的动机、能够把自己的情绪状态保持在动作任务表现需要的最佳水平，那么这个人所达到的技能水平就应该高于上述一个或更多条件没有得到满足的情况。

二、什么？——动作任务

需要学生执行的动作任务的性质是教师和教练员需要考虑的第二个重要因素。其中，有个三方面的因素对于动作任务的表现非常重要，它们是：感-知觉因素、决定动作因素和执行动作因素。

（一）感-知觉因素

有些动作任务对于感-知觉因素（sensory-perceptual factors）提出很多要求，如网球运动员需要辨认出来球的方向和速度、足球守门员需要分析对方球员的攻门动作类型。依靠诸如此类的感-知觉活动，来帮助运动员决定需要做什么和怎样做。

（二）决定动作因素

准确地作出决定（accurate decision making），是决定动作成功程度的另一个因素。例如，乒乓球运动员决定怎样回球反击，足球守门员决定守门动作的方式等。

（三）执行动作因素

对于一些动作任务来说，成功动作表现取决于执行动作（movement execution）的因素，也就是说如何控制和产生动作。如三级跳远运动员连续和熟练地做出跳跃动作，花样游泳运动员优美、流畅的“水中芭蕾”动作（图1-17）。而对于其它类型的动作任务，需要对一系列感-知觉和决定动作活动作出反应，才有可能实现动作目标。在有些情况下，即使运动员或学生正确地感知到外部环境条件和作出适宜的动作决定，如果他（她）不能合理地执行动作，也不能有效地达到动作任务的目的。例如，乒乓球运动员必须准确地做出回球反击动作，足球守门员必须成功地做出守门救球动作。

三、哪里？——目标情景

构成人的动作表现和学习的第三个重要因素是执行动作的情景，或叫做“目标情景” （target context） 。它是指学生或运动员所希望的，执行所学习的动作任务的地点和环境条件（图1-18）。

动作表现的地点在哪里？动作是个人单独执行还是在体育场馆大庭广众的视线之下？执行动作是否有时间压力，还是自己掌握时间尽情发挥动作？ “针对问题指导” （problem-based instruc-tion）的一个重要方面是为学生提供机会，使他们在自己希望的最终表现理想动作的相似环境条件中进行练习，也就是我们常说的“训练要从实战出发”。

由于动作技能影响着我们的一生的各个方面，科学家和教育家们多年来一直在努力，试图揭开动作技能表现基础和影响动作技能学习因素的奥秘。许多领域的研究结果为教育工作者和从事运动训练的教练员们提供了重要的信息。在服务于体育教育、训练科学、运动学、运动医学和康复等许多领域的前提下，许多研究成果为我们提出了正确的方向和方法，能够紧密结合各种具体的实际情况，设计和提出成功的动作技能学习指导方案。

本章提要

1.“动作行为”是研究人体遗传性和目标导向性动作表现的一门科学。它包括三个重要的分支学科，即“动作学习”、 “动作控制”和“动作发展”。

2.“动作学习”的主要研究对象是人类动作技能的学习过程和影响这些学习过程的各种变量。“动作控制”的主要研究对象则是动作产生、执行和控制的过程，以及影响这些过程的各种变量。“动作发展”的主要研究对象是人的机体生长发育和环境的交互作用所反映出的动作行为的变化。

3.“动作学习”和“动作控制”的研究内容得到动作发展学的补充。它们三者之间的关系是既相互独立、各有侧重，又相互依存、相辅相成。它们都是人类行为科学的重要组成部分。

4.在2000年中国体育科学学会和香港体育学院联合出版的《体育科学词典》中，把动作技能定义为“按照一定的技术要求，完成某种动作的能力”。1996年马启伟、张力为把动作技能定义为“技能是人们在活动中运用知识经验经过练习而获得的完成某种任务的动作方式或心智活动方式”。

5.“动作学习与控制”学科的常用研究方法包括：行为科学方法、神经生理学方法和生物力学方法。

6.“动作学习与控制”学科的主要应用领域包括：体育教育、体育师资培养、教练员培训、运动训练和运动康复

7.以动作任务的组织方式分类，动作技能可以分为“分立技能”、 “序列技能” 和“连续技能”。

8.分立技能指技能任务的组织方式在通常情况下表现为动作短暂，并且有明确的开始和结束界限。序列技能指技能类型和组织方式的特征是把若干个分立动作连接成一个序列，动作顺序常常动作表现成功的关键因素。连续技能指技能任务的组织方式是动作没有明确的开始和结束，而是持续或重复性地进行。

9.以运动和认知因素的重要程度分类，动作技能可以分为“运动技能”和“认知技能”。运动技能指那些以练习者做出动作的质量作为动作成功的主要决定因素的动作技能。认知技能指那些以练习者做出执行什么样动作的决定的质量作为动作成功的主要决定因素的动作技能。

10.以执行动作技能中环境变化的可预见性分类，动作技能可以分为“开式技能”和“闭式技能”。

11.开式技能指在不可预见或动态的环境中执行的动作技能，练习者需要根据环境的不断变化作出反应，来调整自己的动作。

12.闭式技能指在可预见或静态的环境中执行的动作技能，练习者能够预先计划自己的动作。

13.动作技能在本质上的三个基本特征为：任何一项动作技能本身具有专门的目的、动作技能都是由身体或肢体的随意动作组成、任何动作技能的获得和提高都需要一定的动作练习和经验。

14.高水平动作技能的特征为：达成目标的最大确定性、最小的能量消耗和最短的动作时间。

15.动作表现与动作学习概念的主要区别为：动作表现通常是可观察的随意动作外在形式，并且受到许多因素的影响，如动机、注意力、疲劳和身体状况等。与之相对，动作学习是一个反映人动作表现能力水平的内在过程，可以根据相对稳定的动作表现进行评估。

16.动作学习与表现的阶段主要包括认知阶段、联系阶段和自动阶段。

17.“针对问题学习”的关键因素是提出正确问题的能力。 对于体育教师和教练员来说，有三个简单的重要问题，它们是：谁？做什么？在哪里做？

18.动作的内隐学习是指在练习者没有意识到执行动作任务中促进技能水平提高因素的情况下，由不断重复产生动作的正确应答所引起的动作表现能力提高。

19.有三方面的因素对于动作任务的表现非常重要，它们是：感-知觉因素、作出决定因素和动作控制因素。

20.“目标情景”是指动作学习者所希望的执行他（她）所学习的动作任务的地点和环境条件。

思考与练习

1.什么是“动作行为”科学？请简述它所包括的三个重要分支学科，及其各自的研究对象。

2.对动作技能的主要分类形式（系统）有哪些？

3.举例说明“分立技能”、 “序列技能” 和“连续技能”，及其各自的特点。

4.举例说明“运动技能”和“认知技能”，及其各自的特点。

5.举例说明“开式技能”和“闭式技能”，及其各自的特点。

6.高水平动作技能的特征是什么？

7.动作学习与表现主要包括哪些阶段，它们的特征是什么？

8.什么是“目标情景”？

推荐阅读的参考文献

赖勤（2003）：动作学习与控制课程讲义。底特律：美国韦恩州立大学。该讲义讨论了运动技能的相关概念。

马启伟，张力为（1996）：体育运动心理学。台北：东华书局。该书第八章提出了运动技能的概念。

Adans， J.A.（1971）： A closed-loop theory of notor learning.Journal of Motor Behavior， 3，111-150.该文介绍了动作学习的闭环控制理论。

Fitts， P.M.， & Posner， M.I.（1967）.Hunan perfornance.Belnont， CA： Brooks/Cole.该书全面论述了人体动作表现问题。

Gentile， A.M.（1972）.A working nodel of skill acquisition with application to teaching.Quest Monograph（17），3-23.该文讨论了动作学习的阶段问题。

Magill， R.A.（2001）.Motor Learning： Concepts and Application.New York， NY：24 McGraw-Hill. 该书第一章讨论和解释了运动技能的概念。

Newell， K.M.（1985）.Coordination， control， and skill.Differing perspectives in motor learning，nenory，and control.Ansterdan：North-Holland.该文讨论了动作技能的协调控制问题。

Schnidt， R.A.& Wrisberg， C.A.（2000）.Motor Learning and Perfornance.Chanpaign， IL：Hunan Kinetics.该书为美国高等院校体育系《动作学习与控制》课程教材，对本学科现代知识作出系统阐述。