基礎理論

羽球技術相關研究，探討目前有關羽球雙打發球落點及羽球相關運動學研究；第 四節眼動相關研究，探討目前眼動研究現況並進行整理歸納；第五節文獻總結，

分別就理論及相關研究進行總結；各節內容分述如下：

第一節 基礎理論

一、訊息處理模式

訊息處理模式是假設人類處理外界刺激的過程類似電腦的功能，強調動作的 產生是由感覺器官得到刺激，輸送至中樞神經加以處理，經過判斷決策之後，才 能產生動作，如圖2-1。

Schmidt(1991)認為中樞神經的分析處理流程，包括三個階段：

（一）刺激確認階段(stimulus-identification stage)

此階段主要是透過知覺機制的運作，去組織、確認感覺器官所接收到的訊息，

並且將訊息傳遞到決策機制。由於接收到的訊息相當複雜與繁多，因此知覺機制 必須能尋找動作技能所需要的線索和排除無關的干擾線索。此階段可分成二個步 驟：

分析處理 人體 輸入

訊號刺激

輸出

動作反應 　 　圖2-1 訊息處理概略圖

資料來源：Motor control and learning: A behavioral emphasis (2nd ed.)(p.90) , Schmidt, R.A. ,1988, Champon, IL: Human Kinetics.

1.刺激偵測(stimulus detection)：個體自外界環境搜尋動作技能所需要的刺激線 索，並將刺激轉換成神經衝動傳送到大腦。

2.型態辨認(pattern reconition)：當刺激輸入進大腦之後，個體便動用以往的記憶，

辨認出該刺激的型態。

（二）反應選擇階段(response-selection stage)

認清重要線索之後，個體根據貯存在長期記憶的知識經驗與外在的條件環 境，去選取最適當的動作反應。此選取特殊動作計畫的控制單位被稱為「決策機 制」。例如當羽球雙打接發球時，接發球員必須依據對手的站位以及發球的型態，

決定移動的方向、攻擊的球路等等，此一連串決策的過程稱為反應選擇。

（三）反應計畫階段(response-programming stage)

當個體確認刺激並選擇適當的反應後，即從記憶中檢查索取貯存之密碼並加 以解碼後，組織一運動程式，做最後系列性的動作控制並引導肌肉做有順序的適 當收縮，於最佳的時宜完成該動作。

由訊息處理理論得知，個體對於接收外界的訊息至執行動作的過程有著類似 電腦接收信號的模式；強調執行動作必須先由感覺器官接收外在訊息，然後確認 分辨出訊息的種類之後選擇反應的類型，最後才交由動作器官執行動作。可分為 刺激確認階段、反應選擇階段及反應計畫階段。

二、基模理論

Schmidt(1975)提出有關連續性動作技能學習的基模理論(schema)。所謂基 模，是指一類事物的共同特徵，包括一組原則，根據此原則可以建立這一類事物 的原形。他認為要形成運動基模要有四種訊息來源（林清和，2006）：（一）有關 初期狀況的訊息：一個有效的動作要被執行，開始狀況的訊息必須被知曉，包括 產生動作前的身體位置、四肢的空間感、周圍環境的狀態與目標的距離等訊息。

（二）有關產生動作反應的特定規格之訊息：在執行某一個動作時，有關肢體的 方向、力量、速度，必須有其特定的規格或參數，這些相關的參數訊息必須被儲 存。（三）有關動作反應的感覺結果：對於動作反應的感覺結果通常發生在運動中 或後，包括視覺的、聽覺的、本體感受器的回饋等訊息。（四）有關動作反應結果 的訊息：對於動作結果的獲知，動作者被告知動作反應結果與真正動作間的差異。

這四種訊息暫時儲存在短期記憶中，經過不同情境下的反覆練習，使這四種訊息 產生連結，建立運動基模。

動作執行之前個體必須偵測到某些訊息，藉由這些訊息來引發某種特定的動 作，這些訊息在環境中是不變的，可視為一種訊息不變的特質。例如，羽球接發 球員接發球時，看到對手發短球過來，所以停留在前場接發球；發短球是一個訊 息，這訊息本身的結構是不變的，接球員偵測到這訊息所以引發在前場接球的動 作。訊息在環境中雖然是不變的，但是訊息本身卻具有特定的規格或參數。例如，

羽球發球前場內角、前場外角、後場內角跟後場外角每種發球都具有其獨特的參 數，當發球員改變參數同時也就改變了發球的型態，換言之，參數是可變的。

三、動態系統理論

林清和（2006）指出所謂動態系統(Dynamical system)主要是在解釋系統隨著 時間的增加而產生改變的歷程。其概念的形成主要是由Bernstein(1967)所提出的 神經層次的控制，及Gibson(1977)對行動知覺層次的分析所構成。重要概念如下

（整理自成戎珠，2004；劉有德，2004；胡明霞，2006）：

（一）簡化複雜系統

動作系統與發展中系統都是複雜的合作系統。以前認為神經系統支配動作的 控制方式採一對一的對應方式，然而現在認為有許多次系統參與控制動作（胡明 霞，2006）。而成戎珠（2004）也提到，每個生物個體都是一個複雜、多層次元的

系統，包括許多次級系統，每個次及系統之間，有種合作互動的關係，卻沒有上 下，從屬，優劣的區分。動作代表了次級系統合作互動的結果。經由次系統的組 織而將原本較多的自由度限制成為功能單元或協調結構以達到功能目標。所以協 調結構是將複雜系統簡化的結果（胡明霞，2006）。

（二）次系統的重組

次系統增加，自由度也增加，動作的可變性也隨之增加，相對的我們要控制 的參數也增加。Thelen and Ulrich(1991)研究孩童步行發展後認為影響行走狀態的 次系統包括下肢動作型態產生、單關節控制能力、姿勢控制、視覺資訊、張力控 制、伸肌肌力、身體型態、動機等八項。要同時控制每個次系統的自由度是相當 困難的，如果讓這些次系統依各自的速度去發展，直到步行所需的所有次系統都 到達某個決定性的發展程度後，步行狀態自然就會產生（胡明霞，2006）。所以動 作型態不是絕對的，而是在發展的某個時間點上，各個系統就其所具備的成熟度，

或是能量狀態互動的結果（成戎珠，2004）。

（三）非線性的特性

多元次的系統具有非線性的特性。也就是說，結構的改變與成份的變化不是 線性關係（成戎珠，2004）。下肢動作型態產生、單關節控制能力、姿勢控制、視 覺資訊、張力控制、伸肌肌力、身體型態、動機等次系統發展速度各不相同。這 些次系統有的發展快，有的發展慢，其發展的曲線可能類似於不同陡度的緩昇坡 形狀。

（四）次序參數與控制參數

非線性還可以表示不同動作型態間的不連續現象，可能某一個時期並無明顯 型態變化，但另一個時期卻可能因控制參數小小的變動就引起動作型態相移到另 一個型態。例如個體移動的方式有爬行、行走、跑步等不同狀態，或是手指擺動 的協調型態中，因為速度的不同而產生同向或反向的擺動，這些狀態之間的改變

態改換到一種狀態的因素稱為次序參數或控制參數。而成戎珠（2004）認為所謂 次序參數乃是一個宏觀的變數，用以描述動作系統中各個次級單位合作的關係，

使我們能夠以量化的方式描述動作組成的特性，而當組成成份的改變量達到一個 臨界點時，某一個成份一點點的變化就可以將整個系統的結構改變成另一個全新 的型式，而個成份就稱為控制參數。劉有德（2004）認為當一個控制參數到達一 個特定閾值，原來穩定的固定點變成不穩定，另一個穩定固定點浮現，我們說分 歧在這個控制參數值產生。

根據動態系統理論，不同發球落點動作型態可視為相同的次序參數，而造成 不同型態羽球發球的控制參數可分為拉拍時間、拉拍距離、推拍速度、腕關節角 度、肘關節角度、擊球速度及拍面角度等，改變發球的控制參數就可能改變發球 的型態。

四、直接知覺理論

Gibson(1979)提出視知覺的直接學說(Direct theory of perception)，認為觸動視 網膜上的刺激是高度組織化具有高度的資訊，不需要中央神經系統進一步解釋和 添加意義，他相信個體的感覺系統已發展到可以從環境中選擇資訊的地步。並指 出運動表現與外在環境之間存有恆常不變(invariants)與環境賦與(affordances)等兩 個重要知覺要素。「恆常不變」為動態多變技能表現環境中，某些固定不變的視覺 刺激順序線索。「環境賦與」為動作者對環境終事物的不變特質，產生直接知覺，

進而引發人與環境之間的交互作用，引發某依特定的動作行為。個體在擷取外界 環境不變的訊息後，生物體可以覺知到環境所提供之潛在意義或功能的暗示，個 體參照與本身有關之屬性，並對環境做出適當的行為反應(Stoffregen, 1999)。生物 體的知覺與行動的互動是依生物體與環境關係以找尋機會的歷程，在行動的過程 產生更多、更豐富的訊息以產生更多知覺，產生更精確的行動（高雁翎、張智惠，

2007）。

產生環境賦與，引發直接知覺做出正確動作，不需要大腦訊息處理的過程。

Stimulus identification

反應選擇 Response selection

反應計畫 Response programing 刺激確認

Stimulus identification

反應選擇 Response selection

圖2-3 預期心理機制

資料來源：Motor control and learning 1: A behavioral emphasis. (p.81), Schmidt, R. A.

& Lee, T. D., 1999, Champaign, IL: Human Kinetics.

勝等，2003），一般刺激反應時間至少需要 500 毫秒（林清和，2006），早已錯失 最佳擊球時間，因此若能在刺激出現之前，掌握到「刺激何時會出現」或「何種 刺激將會出現」，做事先的『預期』，等實際事件發生時，便可及時因應，縮短反 應時間。

Magill(1993)也提出影響反應時間有以下七點因素：(1)運動員的激發水準；(2) 刺激-反應的選擇數目；(3)刺激-反應的相容性；(4)反應的複雜性；(5)預期；(6) 練習的數量；(7)受試者注意目標的形式。在開放性的運動項目中，由於球速極快，

造成反應時間相當有限，因此若能在刺激出現之前，掌握到「刺激何時會出現」

或「何種刺激將會出現」，做事先的『預期』，也就是說可以是先實施各種訊息處 理的活動，等實際事件發生時，便可及時因應，縮短反應時間。由此看來，預期 在快速的運動項目中，似乎是一種可行的方式。

或「何種刺激將會出現」，做事先的『預期』，也就是說可以是先實施各種訊息處 理的活動，等實際事件發生時，便可及時因應，縮短反應時間。由此看來，預期 在快速的運動項目中，似乎是一種可行的方式。