基于时空维度的引导式双感官信息对运动学习效果的影响

《PLOS One》：Effect of guided dual-sensory information on motor learning outcomes based on spatiotemporal dimensions

篮球固定投篮技能的指导式双感官信息教学效果研究。通过132名中学生三周实验，比较视频（V）、视频加解说（A）、视频加解说和视觉标记（G）三种方法。结果显示G组在准备阶段上肢运动模式表现（p<0.05）和投篮结果（p<0.05）显著优于V组，且总认知得分提高37.2%；但所有组在执行阶段表现无显著差异。结论指出多媒体教学需结合空间时间维度分析，指导式双感官信息通过降低认知负荷（CLT理论）和注意力引导（ markers），优化上肢动作分解训练，但对下肢基础动作影响有限。建议分阶段设计教学材料，重点强化上肢动作的认知编码。

　　在篮球教学中，如何有效提升学生的技术掌握和学习效果一直是一个重要的研究课题。随着数字技术的发展，多媒体教学方法在体育教育中的应用日益广泛，为学生提供更加直观和互动的学习体验。然而，尽管已有大量研究关注多媒体教学对运动技能学习的影响，但关于如何在不同阶段和不同身体部位的运动过程中优化信息呈现方式，仍然存在一定的空白。本文通过一个为期三周的教学实验，系统地探讨了三种不同的信息呈现方式——仅视觉（视频）、视觉-听觉（视频配讲解）以及结合视觉引导的双通道信息（视频配讲解和标记），对篮球投篮技能学习效果的影响。实验涉及132名初中生，旨在验证这些信息呈现方式是否能够提高学生的运动表现和认知水平，并揭示其在不同运动阶段和肢体部位的适用性。

研究表明，所有三个实验组在训练后都表现出运动表现的提升，其中接受引导式双通道信息的小组在测试中的表现显著优于仅观看视频的小组。这说明，结合视觉和听觉信息，并通过视觉标记来引导注意力，能够更有效地促进学生对投篮动作的理解和掌握。此外，双通道信息在提升运动模式表现方面具有明显优势，特别是在投篮准备阶段，能够增强运动模式的保持能力，并优化上肢运动模式的表现。这一发现与认知负荷理论和多媒体学习的认知理论相一致，即通过合理分配信息渠道，可以降低认知负担，提高学习效率。

从运动认知的角度来看，视频配讲解的小组和接受引导式双通道信息的小组在学习后都表现出显著的认知提升，尤其是后者在执行阶段的上肢运动认知表现最佳。这表明，视觉标记不仅有助于学生在训练过程中更集中地关注关键动作要素，还能促进他们对运动过程的深入理解和记忆。同时，实验结果显示，下肢运动认知在不同组别之间没有显著差异，这可能是因为下肢动作在篮球投篮中相对基础，学生已经具备一定的运动基础，因此对额外信息的依赖程度较低。相比之下，上肢动作较为复杂，需要更多的指导和关注，因此引导式双通道信息对其学习效果的影响更为显著。

在实验设计方面，研究采用了混合设计的方差分析（ANOVA）来评估不同信息呈现方式对运动表现和认知水平的影响。实验过程包括多个阶段，如预测试、训练阶段和保留测试，以全面评估学习效果的持续性。实验结果表明，虽然视频配讲解和视频配讲解加标记两种方法都能有效提升运动表现，但后者在保持和优化上肢运动模式方面具有更明显的优势。这提示我们在设计多媒体教学材料时，应更加注重信息的结构化和引导性，特别是在处理复杂运动技能时，需要根据不同的运动阶段和肢体部位，采用针对性的呈现策略。

此外，实验还发现，视频教学虽然能够提供视觉信息，但在促进学生对运动模式的长期记忆和精确掌握方面效果有限。而结合听觉信息和视觉标记的教学方法，不仅提高了学生的即时学习效果，还增强了他们在后续测试中的表现。这一结果支持了多媒体学习理论中的双通道原则和信号原则，即通过合理分配视觉和听觉信息，可以有效减少认知负荷，提高学习效率。同时，实验还揭示了运动技能学习过程中，不同阶段和不同肢体部位的学习需求存在差异，这为未来的研究提供了新的视角，即在评估学习效果时，应更加关注运动的时空维度。

总体而言，本研究强调了在体育教学中，采用多感官信息呈现方式的重要性。通过视频、讲解和视觉标记的结合，可以更有效地引导学生的注意力，减少不必要的认知负担，从而提升他们的运动表现和认知水平。同时，研究也指出了当前体育教学中的一些不足，例如对不同运动阶段和肢体部位的针对性分析不够充分，以及缺乏对信息呈现方式的系统性研究。未来的研究应进一步探讨不同运动技能在不同信息呈现方式下的学习效果，并结合更多样化的教学内容和学习群体，以更全面地理解多媒体教学在运动学习中的应用价值。