二、练习
练习是影响动作技能学习的最重要的因素。这里的练习是指有意练习(deliberate practice),即练习者要抱着掌握技能的目的,按挑战水平逐渐提高的层次持续不断地练习某项技能。[8]显然,这种练习并不是快乐有趣的,而是需要付出一定努力的。研究发现,练习的不同形式对动作技能的学习有重要影响。
(一)练习的分布:集中练习与分散练习
集中练习是指将练习时段安排得很接近,中间没有休息或只有短暂的休息;分散练习是指用较长的休息时段将练习时段分隔开。在设计实验时,集中练习是指练习的时间比练习之间休息的时间长;分散练习是指休息的时间通常等于或大于练习的时间。研究发现,练习的分布对连续的和离散的动作技能有不同影响。
1.练习的分布对连续动作技能的影响
20世纪40—50年代,许多实验都研究练习的分布,其结果都是类似的:给定练习的时间,短的休息间隔会比长的休息间隔更能导致表现水平的下降。伯恩和阿彻尔(Jr.Bourne,L.E.& Archer,E.J.,1956)的研究比较典型。研究中共有五组被试学习转盘追踪任务,所有被试每次练习时间为30秒。一组持续练习了21次(0秒休息组),而其他四组在练习期间插入休息时间,分别是15秒、30秒、45秒、60秒。结果发现,休息时间越长,表现越好。[9]
对于转盘追踪任务而言,持续练习会引发肌肉疲劳,进而会抑制表现。这样,至少一部分表现的下降是由暂时的疲劳引起的,所以并非所有表现的下降都是由技能的相对持久的变化引起的,那么,这里的表现水平的变化是否是一种相对持久的变化呢?
为回答这一问题,伯恩和阿彻尔在最后的练习结束后,让所有的被试休息5分钟,而后让被试完成一项共同的迁移任务。这项任务是集中练习任务,在30秒的练习期间没有休息。这里的假设是,如果肌肉疲劳导致了习得期间各组之间存在差异,那么在疲劳消退后,各组在表现上应是类似的,但事实并非如此。休息之后,各组之间的差异仍旧存在,对于在习得阶段的练习期间有长时间休息的被试组,在迁移测验上的表现更好(见图6-2)。这说明练习的分布有相对持久的效应。
墨菲(Murphy,H.H.,1916)研究了更长时间的练习分布效应。研究中让惯用右手的被试改用左手投标枪,所有的被试练习了34天。集中练习的被试连续练习7周(从周一到周五),分散练习组每周练习3次,练习12周。第34天练习结束时及3个月后的保持测验表明,分散练习组在表现和学习上都比集中练习组更有收益。[10]
练习的分布与总的练习时间之间存在权衡关系。在训练期间,分散练习的每次练习学到的最多,但完成练习的总时间也最多;集中练习则每次练习的收益递减,但完成练习的总时间最少。对危险的任务来说,集中练习会增加练习者受伤害的风险。虽然许多实验室任务都是无害的,但有些运动任务(如单杠上的运动)及工业任务(如使用液压裁纸机裁纸),如果发生错误,操作者受到严重伤害的可能性就很大。在安排训练时,对疲劳之类的因素会增加学习者受伤害的风险,要有清醒认识。
2.练习的分布对离散动作技能的影响
对离散的动作技能,是采用集中练习好还是采用分散练习好?就现有研究证据来看,还难以对这一问题作出明确回答。但初步研究表明,集中练习似乎比分散练习的学习效应好,至少和分散练习一样好。卡伦(Carron,A.V.,1967)让被试练习翻转短桩任务。被试从起点处开始,移动44厘米来抓住插在孔中的木桩,然后将木桩翻转过来再插进洞去,最后尽快地回到起点。这是一个离散任务,需要的运动时间为1300~1700毫秒(随操作者技能水平而定)。被试在集中练习(练习间休息300毫秒,每练习10次,休息5秒)和分散练习(练习间休息5秒)两种条件下练习。第一天,没有发现集中练习对表现有何影响。48小时后测量学习时,集中练习的被试比分散练习的被试稍快,但更严格地说,二者没有差异(1430毫秒对1510毫秒)。而李和吉诺维斯(Lee,T.D.& Genovese,E.D.,1989)的研究则发现集中练习要比分散练习的效果好。[11]
(二)练习的变化:随机练习和区组练习
练习的变化(variable practice)对动作技能的学习也有重要影响。研究发现,在多种情境下进行练习,相对于情境不变的练习条件而言,能更好地促进动作技能的学习。谢伊和科尔(Shea,C.H.& Kohl,R.M.,1991)让被试学习用握力计生成指定大小的力。实验中的握力计与力的转换器相连。一组被试(标准组)在标准任务上练习100次,每次产生150牛顿的力;另一组(标准+变量组)在标准任务上接受同样次数的练习,但此外还练习相对于标准任务±25牛顿和±50牛顿的力(即100、125、175、200牛顿)。需要注意,这一变化的练习组不仅要做与标准组同样多的练习,而且还要练习标准任务周围的任务——这就混淆了变化练习与额外练习的效应。为此,他们又增加了第三组(标准+标准组),除了练习标准任务,还要做一些标准任务上的额外练习。这样,练习的总数和变化练习组相等。结果发现,和其他两组相比,标准+变量练习组在习得阶段,在标准任务上的表现一直很差,但在保持测验上却优于其他两组(见图6-3,图中的绝对常误是衡量运动准确性的一个指标,其计算方法为:|CE|=|∑(Xi-T)/n|,其中Xi是第i次练习的得分,T为要达到的目标分数,n为练习的次数)。[12]
在心理学中研究比较多的变化练习形式主要是随机练习(random practice)和区组练习(blocked practice)。假设有X项任务(或一种任务的X种变式)要练习,每项任务练习N次,有两种安排。区组练习是先完成第一项任务的N次练习,而后再完成第二项任务的练习……直到第X项任务的N次练习完成为止。随机练习是先完成任意一项任务的一次练习后,接下来练习哪项任务是随机确定的,但每项任务练习的总次数仍为N次。如有ABC三项任务,每项任务要练习3次,则区组练习的安排是AAABBBCCC,随机练习的安排是CBBACABAC。
这两种练习形式对动作技能学习的影响是否一样?谢伊和摩根(Shea,J.B.&Morgan,R.L.,1979)做了先驱性的研究。他们让被试学会对不同颜色的灯光刺激作出反应,即尽快地将手臂按一定的运动模式移动到具体的目标位置。所学习的运动模式有三种,每种都由三步组成,而且都相应于一种颜色的灯光刺激。对每种模式,要求被试练习18次,总共有54次练习。区组练习组在练习一种模式前,先完成一种模式的18次练习(将被试分成不同小组以便平衡练习顺序的影响,这样,并不是每个区组的被试先练习同一项任务)。随机练习组每次练习后都随机变换一种模式练习。因变量是完成任务的平均时间,是对灯光刺激的反应时间加上完成手臂运动的时间。结果发现,在练习期间,区组练习组的表现优于随机练习组。练习结束后,对所有的被试进行保持和迁移测验。在实施保持测验时,一半被试在10分钟之后将所练习过的模式练习18次,另一半被试则在10天之后练习。18次练习中,有9次是按区组的方式安排三种练习模式(每个区组有3次练习),另9次则按随机的顺序练习三种模式。在保持测验之后,被试在两种迁移任务上各练习3次。一种迁移任务是由三步组成的新的运动模式,另一种任务则是由五步组成的运动模式。结果发现,在保持和迁移测验上,随机练习组的成绩优于区组练习组,区组练习的学习效应反而不如随机练习(见图6-4)。[13]这说明,区组练习在动作技能的习得阶段有积极作用,但在保持和迁移阶段则不如随机练习,换言之,随机练习对动作技能的学习要比区组练习产生更持久的影响。这一发现被称为“情境干扰效应”(contextual interference effect)。
古德和马吉尔(Goode,S.L.& Magill,R.A.,1986)用实验室之外的更现实的任务证实了情境干扰效应。他们让女大学生练习在右侧发球区发羽毛球的动作,要学习的发球动作有三种形式:长球、短球和大力发球。每种发球动作要练习108次,练习为期三周。按区组练习法练习的女大学生,每周只练习一种发球动作;按随机练习法练习的女大学生,在练习前由研究人员随机告知练习的动作。结果发现,随机练习组的保持和迁移测验成绩均优于区组练习组,尤其是在将发球位置由右侧发球改为左侧发球后,随机练习组被试的发球技能保持完好,但区组练习组的被试却不能很好地适应这一新的情境。[14]
当然,练习的变化形式并不仅仅局限于这两种。给定X项任务,每项任务练习N次,有多种安排练习的方式。区组练习和随机练习只是两个极端。李和马吉尔(1983)研究了介于这两个极端中间的一种练习安排。在他们的研究中,练习在三项任务间轮换,但总是以同样的顺序(如B—C—A—B—C—A—B—C—A)。这样,和随机练习一样,练习是不重复的,但下一个练习的任务又是可以预测的,这一点类似于区组练习。结果发现,进行这种练习的被试的表现基本上与随机组的表现一样。[15]这说明,区组练习的重复性是促进表现和抑制学习的关键因素。
随之而来的一个重要问题是,中等程度的练习重复性安排是否对表现与学习都有益。艾尔-阿默尔和图尔(Al-Ameer,H.& Toole,T.,1993)的研究证实了这种可能性。在他们的研究中,被试以随机和区组的顺序练习类似于谢伊和摩根(1979)的任务,习得和保持的结果也与之类似。但他们的研究又增加了两组被试,进行随机化的区组练习,即被试练习一项任务2~3次,然后随机转向另一项任务,再练习2~3次。结果表明,随机化的三次练习区组促进了习得期间的表现(相对于随机组),而且在学习上的效应和随机练习一样。[16]
这些结果表明,随机化的区组练习综合了随机练习与区组练习的优点,这样有可能既减少随机练习中看到的表现水平下降,又不牺牲长时的学习效应。这些结果对于将情境干扰实验的结论用于日常活动有重要意义。完全随机化安排的一个缺陷是,难以经常地从一项任务转到另一项任务上。例如,要训练新工人几项技能,如果这些任务要在不同的厂房完成,那么,在练习新任务前做一些区组练习是合乎逻辑的。
(三)身体练习与心理练习
身体实际进行活动的练习,称为身体练习。仅在头脑内反复思考动作技能的进行过程的练习形式,称为心理练习。心理练习不受时间、地点、器械的限制,而且身体几乎不会产生疲劳。赫德等人(Hird,J.S.,et al.,1991)比较了身体练习与心理练习的效果。他们找了12组被试参加实验,6组被试学习桩板任务,把不同颜色、形状的桩尽快塞入板上刻出的方格中,其余6组练习转盘追踪任务。每项任务对被试进行前测,而后进行7次训练(安排在不同时间),最后进行后测。100%的身体练习组,每项任务练习8次;100%心理练习组内隐地练习任务,练习时间与100%身体练习组一样。其余3组进行综合练习,由2、4、6次身体练习结合6、4、2次心理练习,即75%身体练习(P):25%心理练习(M);50%P:50%M;25%P:75%M。控制组在训练期间练习同样时间的一项无关任务。
结果发现,100%心理练习组比没有练习组(控制组)更优,但不如100%身体练习组好。此外,混合组的结果表明,用于身体练习的比例越高,学习效果越好(见图6-5)。[17]这一研究表明,在任何可能的时候,学习时要尽量选择身体练习。但在不可能进行身体练习的情况下,心理练习是促进学习的有效方法。
(四)部分练习与整体练习
通常,一套完整的动作技能可以分解成同时或按先后次序出现的局部技能。在学习一种技能时,至少有两种练习的方法。一种练习叫整体练习,是从开始到结束完整地对技能进行练习;另一种叫部分练习,是将技能分解成若干部分或环节后分别进行练习。这两种练习方式孰优孰劣?这要视技能的性质而定。
刻画动作技能性质的一个维度是技能的组织性或协调性。这是指技能的各个组成部分之间在时间和空间上是否相互依存。组织程度比较高的技能,其每一个组成动作的操作都依赖于其他组成动作的操作。对这类技能,用整体练习法比较好。如游泳就具有这样的特点。用胳膊划水、呼吸、蹬腿的动作要协调起来构成整体,孤立地练习这些局部动作往往无助于整个技能的学习。布里格斯和布罗格登(Briggs,G.E.&Brogden,W.J.,1954)让被试在两个维度上(前后、左右)同时和连续定位,这非常类似于飞机上控制飞机飞行的操纵杆。他们发现,在独立维度上的练习可以迁移到整个任务的学习上,但这种练习不如同时练习整个任务有效。[18]组织协调程度较低的技能,构成它的各个局部技能之间不存在相互协调的问题,这时可以采用部分练习法,分别练习该技能的局部技能。如打网球的技能包含托起即将着地的险球、封球、扣球和发球四个局部技能。在比赛时要将这四个局部技能有机地结合起来,灵活地加以运用。但初学者在练习时可分别进行训练;当有了一定训练基础后,再把这四个局部技能结合起来练习,这样做更有效。
刻画动作技能性质的另一个维度是动作技能单独受一个程序支配的程度。如果运动非常快,几乎可以肯定地讲,这是由一个动作程序支配的,应当将其作为一个整体来练习;如果运动很慢,而且行动中存在间隙,那么该运动有可能由一个以上的程序支配,这时可以把这种任务分成几个部分来单独练习。如勒斯顿(Lersten,K.C.,1968)让被试学习一个手部的动作,这一动作包含两个迅速而又紧密相连的运动成分:圆形运动成分和线性运动成分,即被试抓住一个手柄,水平转动270度,直到其停下为止,这时再松开手柄,手向前移,推倒一个障碍物。完成这一动作所需的运动时间约为600毫秒。这两种运动成分可由不同的被试分别练习。结果发现,在圆形运动成分上的练习,只有7%迁移到整个任务情境中的圆形运动阶段,线性运动成分上的练习则对整个任务产生了负迁移(约-8%)。总之,对这些孤立的运动成分的练习对整个任务的学习所产生的正迁移实质上可以忽略。[19]之所以会出现这种结果,可能是因为这一运动的时间很短,是由一个动作程序支配的,因而适合进行整体练习。
整体练习和部分练习各有优点。整体练习可以练习技能各部分间的协调,而部分练习可使学习者集中注意所练习技能的某个环节。有时可以将这两种练习形式结合在一起,充分发挥其优势,提高练习效果。如对于组织性较高而又可以分解为各局部技能的动作技能来说,可以先练习第一部分的技能,在第一部分的技能练习熟练,需要的注意量减少后,可以将第一部分与第二部分结合起来练习,练习中要注意两部分技能的协调。接下来,可以将第一部分、第二部分和第三部分结合起来练习……直至掌握完整的技能。如蛙泳是一项组织性较高的技能,又由两个相对独立的部分组成:腿部打水和手臂动作。练习时可以分别练习这两个部分动作,而后再尝试将二者结合起来,重点练习两部分动作的协调。
(五)过度练习
动作技能的练习不仅指练习的形式,也包括练习的量。为达到动作技能学习的一定标准,需要的最佳练习量是多少?在这一问题上,心理学有关过度练习的研究可给我们有益的启示。所谓过度练习是指达到特定操作标准所需练习量以外的附加练习。如某项技能,需要练习200次才能达到掌握标准,练习200次以后再进行的练习就属于过度练习。梅尔尼克(Melnick,M.J.,1971)的研究说明了过度练习的量对动作技能学习的影响作用。在其研究中,被试学习在一个稳定性测量仪上保持平衡,要求达到的标准是在50秒内至少保持28秒。在达到这一标准后,四组被试分别按下列练习量进行过度练习:0%、50%、100%、200%。而后所有被试在练习结束一周和一月之后进行两次保持测验。结果发现,进行了过度练习的三组被试的保持成绩优于没有进行过度练习的被试,而且50%的过度练习组与100%、200%过度练习组的成绩没有显著差异。[20]这说明,过度练习对技能的掌握与保持有积极作用,但并不是说过度练习量越多越好,可能存在一个最佳的过度练习量(根据上述研究,这一最佳的过度练习量可能是50%的过度练习),超过这一最佳练习量的过度练习,对技能的学习可能就没有多大促进作用了。