理解扫描与知觉专长发展:一项使用眼动追踪方法的质性研究

《Journal of Applied Sport Psychology》:Understanding scanning and development of perceptual expertise: A qualitative study using eye-tracking methodology

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年07月08日 来源:Journal of Applied Sport Psychology 3.6

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  在冰球(ice hockey)快节奏和复杂的环境中,运动员的视觉感知(visual perception)是一项关键表现技能。然而,关于现场(in-situ)视觉探索的研究仍然有限,教练和研究人员通常无法获取运动员如何扫描冰面的第一人称视角。在本研究中,研究人

  
在冰球(ice hockey)快节奏和复杂的环境中,运动员的视觉感知(visual perception)是一项关键表现技能。然而,关于现场(in-situ)视觉探索的研究仍然有限,教练和研究人员通常无法获取运动员如何扫描冰面的第一人称视角。在本研究中,研究人员通过捕捉运动员在比赛活动中的眼动(eye movements),填补了这一空白,旨在更好地理解冰球中的扫描与知觉专长(perceptual expertise)发展。研究人员研究了来自美国冰球国家发展计划(USA Hockey’s National Team Development Program)的16名青少年运动员的扫描策略和发展路径。参与者在现场教学赛(scrimmage)中佩戴移动眼动追踪眼镜(mobile eye-tracking glasses),随后进行了注视锚定视频刺激访谈(gaze-anchored-video-stimulated interviews)。通过反思性主题分析(reflexive thematic analysis),研究人员识别出三个高阶主题(higher-order themes):(i)扫描的功能性(functionality of scanning);(ii)创新与现实相遇(innovation meets reality);(iii)发展中的学习(learning in development)。结果显示,扫描被描述为一种预期机制(anticipatory mechanism),用于未来比赛阶段转换(game-phase transition)、感知他人意图、欺骗(deception)和减少受伤(injury mitigation)。参与者透露,知觉专长的发展主要通过非正式比赛和兄弟姐妹模范(sibling modelling)以隐性方式达成,而通过教练进行的外显学习(explicit learning)很少,尽管部分参与者曾受到具有国家冰球联盟(NHL)级别经验的父亲的指导。关键见解是,通过注视叠加视频(gaze-overlay video)观看自身表现,使运动员能够表达以前隐性的认知过程,并通过自我意识增强比赛知识。总体而言,这些发现表明,将眼动追踪技术整合到反馈循环(feedback loops)中可以弥合隐性表现(implicit performance)与外显教练(explicit coaching)之间的差距,为运动员发展开辟新途径。
以下是一篇关于该论文的解读文章,基于原文浓缩,避免推测,全部从原文出处总结。

**研究背景与问题**
在冰球(ice hockey)这一快节奏、复杂的团队运动中,运动员的视觉感知(visual perception)是决定表现的关键技能。然而,现有研究大多在实验室环境中进行,缺乏现场(in-situ)条件下对运动员视觉探索行为的深入理解。教练和研究人员通常无法获得运动员如何在比赛中扫描冰面的第一人称视角,导致“运动员看到什么从而做出决策”以及“他们如何学会看到他人可能忽略的信息”等问题长期未解。为填补这一空白,本研究以冰球为例,旨在推进并细化对团队运动中扫描行为及其发展的概念化,为未来研究和应用实践提供依据。

**研究内容与结论**
研究人员招募了来自美国冰球国家发展计划(USA Hockey’s National Team Development Program, NTDP)的16名青少年男子冰球运动员(平均年龄16.5岁,范围16-18岁;9名前锋,7名后卫)。研究采用移动眼动追踪眼镜(Tobii Pro Glasses 3)在教学赛(scrimmage)中记录运动员的眼动数据(50 Hz采样率),每位运动员进行四次轮换(shift),共64次轮换,总时长50.35分钟(3021秒),每次轮换平均持续46.50秒。随后,研究人员在24小时内进行半结构化访谈,使用注视锚定视频刺激(gaze-anchored-video-stimulated interviews),即让运动员观看带有注视叠加(gaze overlay)的第一人称比赛视频。通过反思性主题分析(reflexive thematic analysis),识别出三个高阶主题(higher-order themes):扫描的功能性、创新与现实相遇、发展中的学习。研究结论显示:扫描是一种预期机制,用于比赛阶段转换、感知他人意图、进行欺骗以及减少受伤;知觉专长的发展主要源于非正式比赛和兄弟姐妹模范的隐性学习,而教练的外显指导相对缺乏,尽管部分运动员从具有国家冰球联盟(NHL)经验的父亲处获得指导;关键发现是,通过注视叠加视频观看自身表现,运动员能够表达此前隐性的认知过程,并借助自我意识增强比赛知识。该研究发表在国际期刊《Journal of Applied Sport Psychology》上,其重要意义在于揭示了将眼动追踪技术整合到运动员反馈循环中,可弥合隐性表现与外显教练之间的差距,为运动员知觉专长发展提供新途径。

**主要技术方法**
研究人员采用了以下关键技术方法:1)移动眼动追踪系统(mobile eye-tracking system),型号Tobii Pro Glasses 3,用于采集运动员在真实教学赛中的眼动数据(50 Hz);2)注视锚定视频刺激访谈(gaze-anchored-video-stimulated interviews),即让运动员观看带有注视点叠加的第一人称比赛视频,并在此基础上进行半结构化访谈;3)反思性主题分析(reflexive thematic analysis),用于分析访谈转录数据,按照Braun和Clarke(2022)的迭代指南进行主题提取。样本队列来源于美国冰球国家发展计划(NTDP)的16名青少年运动员,所有数据在训练营期间采集。研究未涉及试剂、培养或质粒构建步骤。

**研究结果**
扫描的功能性(Functionality of Scanning)
该主题涵盖扫描在比赛中的特定功能角色,分为两个子主题:表现(Performance)和安全(Safety)。
- 通过访谈和视频回顾,研究人员发现运动员将扫描视为一种预期机制,用于前瞻性调节行为:在防守阶段,运动员会故意将视线从冰球移开,观察对手的胸部或面部以判断其意图;在进攻阶段,运动员阅读队友和对手的细微线索以规划后续动作。扫描的触发点集中在比赛阶段转换(如由攻转守或由守转攻)以及控球状态变化(如即将接球或抢到 loose puck)。运动员还利用外周视觉(peripheral vision)同时关注多个信息源,并采用顺序扫描策略(如先看远距离再看近处)。此外,扫描被用于欺骗对手,如通过转头动作隐藏传球意图。运动员也提及言语交流作为视觉信息的补充来源,但视觉确认仍不可或缺。
- 在安全方面,运动员指出扫描有助于预测并准备应对碰撞,从而减少受伤风险。他们通过识别对手位置和比赛区域等上下文线索来提前调整身体姿态。

创新与现实相遇(Innovation Meets Reality)
该主题聚焦运动员对移动眼动追踪技术的体验,分为两个子主题:新颖见解(Novel Insights)和实用性与考量(Practicalities and Considerations)。
- 所有参与者均表示首次接触该技术,通过观看带有注视叠加的视频,他们获得了揭示性体验,意识到了自己此前未察觉的扫描模式。运动员认为这种第一人称视角比标准广播视角更容易产生共鸣,有助于从自身错误中学习,并增强了自我反思。
- 在实用性方面,运动员报告了设备佩戴时的不适(如镜腿紧贴耳朵、头盔适配问题)以及镜片起雾现象,但指出在比赛过程中这种不适并不明显。最普遍的困扰是侧边框对周边视野的遮挡,但中央凹视觉(foveal vision)未受影响。总体上,运动员认为设备的干扰性低于预期。

发展中的学习(Learning in Development)
该主题探讨运动员扫描行为的形成路径,分为两个子主题:隐性学习(Implicit Learning)和外显学习(Explicit Learning)。
- 通过访谈,运动员普遍认为扫描是自我习得的,主要源于非正式户外比赛经历(如与不同年龄段的同伴在室外冰场自由玩耍)以及面对更强大、更快的对手时产生的生存需要。部分运动员强调兄弟姐妹或父亲(特别是具有NHL经验者)的榜样作用,他们通过观察和模仿学会了扫描策略,例如从远距离到近距离的逐步扫描方法。
- 在教练指导方面,运动员回忆在青少年时期(U16及以下)接受的教练反馈多为通用提醒(如“检查两边肩膀”或“保持抬头”),缺乏具体方法性指导。但在加入NTDP后,教练开始提供更详细的训练设计(如要求扫描后解决压力)和个别化视频反馈,同时通过团队预分析和结构化比赛提高运动员对比赛结构的理解,这些外显学习手段显著促进了扫描能力的发展。

**讨论与结论**
讨论部分指出,运动员将扫描视为面向未来的预期行为,其功能在比赛阶段转换和控球状态变化中尤为突出。运动员利用外周视觉和言语线索同时关注多个信息源,并通过扫描进行欺骗和自我保护。第一人称注视叠加视频作为一种新颖的反思工具,使运动员将隐性认知过程外显化,提高了自我意识。尽管设备存在周边视野遮挡等局限,但其学习价值远超干扰。扫描技能的发展融合了隐性学习(如非正式比赛、家庭榜样)和外显学习(如NTDP的个别化教练和视频反馈),但青少年阶段的教练普遍缺乏针对性指导,倾向于依赖通用提示。结论部分强调:本研究通过结合第一人称注视视频与质性访谈,揭示了冰球运动员扫描的预期性质和外周视觉使用,以及知觉专长主要通过隐性方式习得;将眼动追踪技术整合到反馈循环中,可弥合隐性表现与外显教练之间的鸿沟。研究结果对于改进当前教学法和指导未来训练设计与视频反馈干预具有重要价值。
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