Grundlagen der Bewegungswissenschaft

Grundlagen derBewegungswissenschaft

WS 2007

MotorischesLernen und

Leisten

1. Einführung

2. Erklärungsansätze 2.1 Übersicht 2.2 Informations- theoret. Ansatz 2.2.1 GMP-Theorie 2.2.2 Heuristisches Repräsentations- modell 2.3 Systemdynami- scher Ansatz

Definition von Motorischem Lernen I

Bewegungslernen wird hier definiert als hypothetische

(Gedächtnis-)Prozesse, die einer Person den Über-

gang von fehlender bzw. mangelnder Bewegungs-

kompetenz in den Zustand der Bewegungskompe-

tenz ermöglichen. Diese Prozesse haben viele Per-

spektiven, z.B. motorische, kognitive und emotionale

Aspekte

(Wiemeyer, 1996, S. 93; Fettdr. i.O.)

A. Bund: Grundlagen derBewegungswissenschaft


Leisten

1. Einführung


Definition von Motorischem Lernen IA. Bund: Grundlagen derBewegungswissenschaft

Definition von Motorischem Lernen II

Lernen wird im allgemeinen als relativ überdauernde

Verhaltensänderung definiert, die auf Übung und/oder

Erfahrung bzw. Umwelteinflüsse zurückzuführen ist.

Motorisches Lernen kann demnach als relativ über-

dauernde Änderung im Bewegungsverhalten definiert

werden.

(vgl. Daugs & Blischke, 1984, 357; Unterstr. d.Verf.)


Leisten

1. Einführung



Definition von Motorischem Lernen II

Lernen wird im allgemeinen als relativ überdauernde

Verhaltensänderung definiert, die auf Übung und/oder

Erfahrung bzw. Umwelteinflüsse zurückzuführen ist.

Motorisches Lernen kann demnach als relativ über-

dauernde Änderung im Bewegungsverhalten definiert

werden.

(vgl. Daugs & Blischke, 1984, 357; Unterstr. d.Verf.)


Leisten

1. Einführung



Leisten versus Lernen

Leistung

Aktuelles Niveau der (Bewegungs-)Kompetenz

Lernen

(Positive) Veränderung der (Bewegungs-) Kompetenz

takt.Einmalige Messung

t1. t2.

Mehrmalige Messung

t3.


Leisten

1. Einführung



Methodische Konsequenzen

Aneignungs-versuche

früher Retentions-

test

später Retentions-

test

Transfertest

Lerntests

Vortest

Versuchs-phase I

Versuchs-phase II

Versuchsphase III


Leisten

1. Einführung



Übersicht Erklärungsansätze I

Informations-theoretischer

Ansatz

Handlungs-theoretischer

Ansatz

System-dynamischer

Ansatz

AlternativeBezeich-nungen

Motor ApproachProgrammansatzRepräsentationa-lismus

--- Action ApproachÖkolog. AnsatzSelbstorganisat.-/Emergenztheorien

Grund-annahmen

- Bewegungsver- halten als Ergeb- nis von Informa- tionsverarbei- tungsprozessen- Kontrolle durch zentrale Instan- zen und der Ver- arbeitung von extrinsichen und intrinsischen Rückmeldungen

- Bewegungsver- halten als zielge- richtetes und ganzheitliches Geschehen, in dem sich die Auseinanderset- zung einer Per- son mit ihrer materialen und sozialen Umwelt vollzieht

- Bewegungsver- halten als Ergeb- nis von Selbst- organisations- prozessen- Kontrolle durch situationsadäqu- ate Muskelkopp- lungen („koordinative Struktu- ren“)


Leisten

1. Einführung



Übersicht Erklärungsansätze II


Ansatz


Ansatz

System-dynamischer

Ansatz

Lernen

Aufbau/Stabili-sierung internerRepräsentatio-nen

Ausbildung vonRegeln, die dieAuswahl und Ab- folge von basalenHandlungseinhei-ten festlegen

Such-/Entdeck-ungsprozesse imWahrnehmungs-Bewegungsraum,Veränderung derAttraktor-Layouts


Leisten

1. Einführung



Übersicht Erklärungsansätze III


Ansatz


Ansatz

System-dynamischer

Ansatz

Ansätze, Theorien,Modelle(Autor,

Publika-tionsjahr)

Auswahl

- open-loop-theory (Keele, 1968)- closed-loop- theory (Adams, (1971)- VVR-Modell (Hacker, 1973)- GMP-Theorie (Schmidt, 1975)- Konzept der an- tizipativen Ver- haltenssteuerung (Hoffman, 1993)- heuristisches Repräsentations- modell (Wie- meyer, 1994)

- „Sowjetischer Ansatz“ (z.B: Rubinstein, 1946, 1971)- TOTE-Modell (Miller, Galan- ter & Pribham, 1960)- Tätigkeitskon- zept nach Pöhl- mann (1977)- Handlungstheo- rie nach Nitsch (1975, 1982)- Motorikschema- konzept (Mun- zert, 1989)

- Ökologische Aktionstheorein (z.B. Reed, 1982 Turvey, 1977; Turvey & Kug- ler, 1984)- (Neo-)Konnek- tionismus (Rum- elhart & McCle- land, 1986; vgl. Künzell, 1996)- Synergetik (Haken, 1990)- Chaos-Theorie (vgl. Blaser, Witte & Stucke, 1994)


Leisten

1. Einführung



Informationstheoret. Ansatz: Grundannahmen

Bewegungslernen und Bewegungskontrolle sind das Ergebnis von Informationsverarbeitungsprozessen

Es werden Umwelt- und Körperinformationen verarbeitet (später ausführlicher)

Als organische Grundlage dieser Informationsverar- beitungsprozesse wird das Zentrale Nervensystem („Gedächtnis“) angesehen

Dort sind die für das Bewegungslernen bzw. die Bewegungskontrolle relevanten Informationen gespeichert (Bewegungsprogramme, -repräsen- tationen, -schemata).

Bewegungslernen ist die Präzisierung dieser Reprä- sentationen durch Integration/Synthese neuer Infor- mationen


Leisten

1. Einführung



Ist die Annahme von Repräsentationen plausibel?

Deafferentionsstudien

Bewegungsausführungensind zumindest in Grobformauch dann möglich, wenn

sensorische Rückmeldungenaus der Körperperipherie

vollständig fehlen

Verarbeitungszeitperipherer Informationen

Die Verarbeitungszeit vonFeedback (ca. 200msec)

macht es unwahrscheinlich, dass extrem schnelle Bewe-gungen durch solche Infor-

mationen kontrolliert werden

Invarianz vonBewegungsstrukturen

Bewegungen einer bestimm-ten Bewegungsklasse unterunter variierenden Ausfüh-

rungsbedingungen (z.B. un-terschiedliche Muskelgrup-pen) eine gewisse Invarianz

Interferenz- und Trans-ferphänomene

Die positive/negative Beein-flussung von Lern- oder

Übungsprozessen lässt sicham plausibelsten auf die

Unterstützung/Störung vonInformationsverarbeitungs-

prozessen zurückführen

Reaktionszeit Mentales Training


Leisten

1. Einführung



Invarianz von Bewegungsstrukturen


Leisten

1. Einführung



Stufen der Informationsverarbeitung

ExtraktionbewegungsrelevanterReize aus der Umwelt

Reiz-identifikation

Reaktions-auswahl

Reaktions-programmierung

Auswahl einerBewegungsantwort

Realisierung derausgewählten

Bewegungsantwort

Diese Verarbeitungsstufen benötigen Zeit !


Leisten

1. Einführung



Zeitbedarf der Verarbeitungsstufen


Reiz-identifikation

Reaktions-auswahl




Bewegungsantwort

Je geringer die Reiz-intensität oder jekomplexer das

Reizmuster, destogrösser derZeitbedarf !

(Rote Notschalter)

Je mehr Reaktions-alternativen zur

Wahl stehen, destogrösser derZeitbedarf !

(„Hick‘s Law“)

Je komplexer die zu„programmierende“

Reaktion, destogrösser derZeitbedarf !

(„Fitt‘s Law“)


Leisten

1. Einführung



Kapazitätsbedarf der Verarbeitungsstufen


Reiz-identifikation

Reaktions-auswahl




Bewegungsantwort

Diese Verarbeitungsstufen benötigenGedächtniskapazität („Aufmerksamkeit“) !


Leisten

1. Einführung



GMP-Theorie

Recall-Schema

AusgangsbedingungenBewegungsparameterBewegungsergebnisse

VariableBewegungsparameter

Recognition-Schema

Ausgangsbedingungensensor. KonsequenzenBewegungsergebnisse

VergleichBewertungKorrektur

GMP

Impuls-Timing-Muster• Reihenfolge

• relative Dauer• relative Kraft

Bewegungs-klasse

SpezifischeBewegungs-

variante

steuert

Schmidt (1975, 1988)


Leisten

1. Einführung

2. Erklärungsansätze 2.1 Übersicht 2.2 Informations- theoret. Ansatz 2.2.1GMP-Theorie 2.2.2 Heuristisches Repräsentations- modell 2.3 Systemdynami- scher Ansatz


Gestaltkonstanz-Hypothese

gmp.exe

Welche Merkmale der Kraft-Zeit-Kurven verändern sich?Welche Merkmale der Kraft-Zeit-Kurven bleiben gleich?

Gestaltkonstanz-HypotheseMotorischesLernen und

Leisten

1. Einführung

2. Erklärungsansätze 2.1 Übersicht 2.2 Informations- theoret. Ansatz 2.2.1GMP-Theorie 2.2.2 Heuristisches Repräsentations- modell 2.3 Systemdynami- scher Ansatz


Heuristisches Repräsentationsmodell

Wiemeyer (1994, 1997)

Exekutiv-prozedurales

Bewegungswissen

TheoretischesBewegungswissen

InterpretativesBewegungswissen

PräskriptivesBewegungswissen

Induktion/Deduktion

Reafferenzen/KR

Induktion/Deduktion

Aktivation


Leisten

1. Einführung

2. Erklärungsansätze 2.1 Übersicht 2.2 Informations- theoret. Ansatz 2.2.1 GMP-Theorie 2.2.2 Heuristi- sches Repräsen- tationsmodell 2.3 Systemdynami- scher Ansatz


Vergleich



Leisten

1. Einführung


Theoretisches Bewegungswissen

Theoretisches Wissen wird hier als die Gesamtheitimpliziter und expliziter Gedächtnisinhalte mit poten-tieller Erklärungs- bzw. Verstehensfunktion verstan-den, die keinen unmittelbaren Bezug zur konkretenVorbereitung, Ausführung und Bewertung der Eigen-bewegung haben.

Es bezieht sich vor allem darauf, wie Bewegungen aus der Außenperspektive kinematisch und kinetischbeschreibbar sind und wie sie auf verschiedenenEbenen (z.B. Biomechanik, Neurophysiologie, Psy-chologie) erklärbar sind.

(vgl. Wiemeyer, 1997, 9)




Leisten

1. Einführung


Exekutiv-prozedurales Bewegungswissen

Exekutiv-prozedurales Wissen wird hier als die Reprä-sentation definiert, die Bewegungen durch entsprech-ende Muskelkontrolle ermöglicht. Diese Repräsenta-tion entspricht also dem motorischen Anteil.


Existierende Konzepte (Auswahl):• Motorisches Programm (Keele, 1968)• Generalisiertes Motorisches Programm (Schmidt, 1975, 1988)• Motorikschema (Munzert, 1988, 1989)• Äquilibriumpunkte (Feldman, 1986)• koordinative Strukturen (Turvey, 1977, 1980)




Leisten

1. Einführung


Präskriptives Bewegungswissen

Präskriptives Bewegungswissen beinhaltet konkretesund eigenbewegungsrelevantes Wissen über denindikationalen („Was?“) und den spezifikationalen („Wie?“) Aspekt der Bewegung.

Das Wissen liegt vor als zu produzierende senso-rische Effekte.





Leisten

1. Einführung


Interpretatives Bewegungswissen

Interpretatives Bewegungswissen betrifft die Bewer-tung der Eigenbewegung.Die Bildung interpretativen Wissens vollzieht sich aufder Grundlage intrinsischer und extrinsischer Rück-meldungen.




Wiemeyer (1994, 1997)

Exekutiv-prozedurales

Bewegungswissen

TheoretischesBewegungswissen

InterpretativesBewegungswissen

PräskriptivesBewegungswissen

Induktion/Deduktion

Reafferenzen/KR

Induktion/Deduktion

Aktivation


Leisten

1. Einführung



Vergleich

Systemdynamischer Ansatz: Grundannahmen

Die menschliche Motorik ist ein dynamisches und komplexes, d.h. aus vielen Einzelkomponenten bestehendes System

Koordinierte Bewegungen sind selbstorganisierte Ordnungszustände des Motorik-Systems

Das Motorik-System kann in einem durch die Aufgaben-, Umwelt- und Personbedingungen („constraints“) aufgespannten Wahrnehmungs- Bewegungsraum (Zustandsraum, Phasenraum) mehrere Ordnungszustände einnehmen

Bewegungslernen ist das Erforschen und Entdecken der im Zustandsraum gültigen dynamischen Gesetze

Diese Ordnungszustände wirken „anziehend“ (Attraktoren), weil sie ein Minimum an Kraft- aufwand bedeuten („Gebirgstäler“)


Leisten

1. Einführung

2. Erklärungsansätze 2.1 Übersicht 2.2 Informations- theoret. Ansatz 2.2.1 GMP-Theorie 2.2.2 Heuristisches Repräsentations- modell 2.3 Systemdyna- mischer Ansatz


Gibt es Selbstorganisation in der Motorik?


Leisten

1. Einführung



Hysterese und kritische Fluktuationen

y

x

Zustand B

KritischeFluktuationen

Zustand A


Leisten

1. Einführung



Hysterese bei der visuellen Wahrnehmung


Leisten

1. Einführung



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