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文檔簡介
運動技能學習原理1運動技能學習原理1相關概念運動技術(motortechnique):人們按身體運動的規(guī)律所確立的運動的合理手段。一般可以從運動任務上理解。跳高技術,扣球技術,射門技術。運動技能(motorlearning):人們在活動中應用知識經驗經過練習而獲得的完成某種任務的動作方式或心智活動方式。/按照一定的技術要求,完成某種動作的能力。運動技巧(motoracrobaticskill):運動技巧是技能發(fā)展的高級階段,是高度自動化的技能,技巧動作的完成在時間上、空間上各方面都已達到高度熟練自動化的程度,成為最完美的動作表現(xiàn)形式。2相關概念運動技術(motortechnique):人們按身33三者關系及運動技能的涵義運動技術是客觀的,外在的,是手段或表現(xiàn)形式。運動技能則是通過技術加以表現(xiàn)的。運動技巧是運動技能發(fā)展到高級階段,是高度熟練、自動化的運動技能,是運動技術最完美地表現(xiàn)形式。運動技能的涵義:運動技能(有完成的目標;是自主的運動;要求以身體或肢體運動來完成動作的目標;必須通過后天的學習獲得的。)4三者關系及運動技能的涵義運動技術是客觀的,外在的,是手段或表運動技能的本質運動技能是大腦皮層指揮下由骨骼肌參與的隨意運動。隨意運動是指這種運動的發(fā)生與形成,是受意識支配的,服從一定的目的和任務,與本能不同,需要后天學習。運動技能的本質是人的隨意運動,是通過后天練習獲得的。其生理機制是運動條件反射暫時性神經聯(lián)系,是以大腦皮層為運動基礎的。學習與掌握運動技能的過程,其實質就是建立條件反射的過程。5運動技能的本質運動技能是大腦皮層指揮下由骨骼肌參與的隨意運66影響運動技能學習的因素運動技能形成學習動機建立目標身體素質技能評估獎勵懲處教學方法環(huán)境因素運動遷移個體特點年齡性別7影響運動技能學習的因素運動技能形成學習動機建立目標身體素質技運動技能學習的方式內隱學習:implicitlearning指有機體在與環(huán)境接觸的過程中不知不覺的獲得了一些經驗并因之改變其事后一些行為的學習。外顯學習:explicitlearning指有機體有意識的作出努力的和清晰的一種學習。8運動技能學習的方式內隱學習:implicitlearnin內隱學習內隱知識能自動地產生,無需有意識地去發(fā)現(xiàn)任務操作內的外顯規(guī)則。內隱學習具有概括性
。內隱學習具有無意識性,且內隱獲得的知識是不能用言語來表達的。與外顯學習的本質不同可能在于它們的信息加工過程:內隱學習是一種自動化的信息加工過程,而外顯學習則是一種控制化的信息加工過程。9內隱學習內隱知識能自動地產生,無需有意識地去發(fā)現(xiàn)任務操作內的內隱學習與外顯學習的關系外顯學習和內隱學習存在著協(xié)同效應.內在關系明顯的材料更適宜外顯學習,而內在關系不明顯的材料更適宜內隱學習.為了內隱學習和外顯學習的相互作用達到最佳狀態(tài),針對學習材料的難易程度,突出不同的學習方式是十分必要的。學習復雜任務時先應具備一個內隱知識基礎,然后再試圖建立外顯的任務模型。在人類的學習和生活中,內隱學習及其與外顯學習的相互作用起著不可估量的作用!10內隱學習與外顯學習的關系外顯學習和內隱學習存在著協(xié)同效應.1內隱學習與外顯學習的關系重要的啟示:在解決問題特別是解決難題時,先讓學生被動的觀察,然后再給以正式的指導,會產生最佳效果。內隱學習的貢獻不能低估,在高難度學習材料時還超過了外顯學習的貢獻。11內隱學習與外顯學習的關系重要的啟示:在解決問題特別是解決難題內隱學習的主要優(yōu)勢運動技能不僅可以內隱獲得,而且內隱學習在運動技能領域還表現(xiàn)出外顯學習所無法比擬的優(yōu)勢。大量實驗研究表明:內隱學習不僅能使運動技能保持時問更長,而目_還有利于復雜運動技能的掌握,以及對各種應激條件的適應。運動技能的保持時間長。外顯記憶隨著人們年齡的增長而減退,內隱記憶的能力保持不變。(騎自行車)復雜技能的掌握。許多復雜的運動技能操作,如棒球、排球、足球等,都需要個體不斷地學習、記憶別人的動作,并在此基礎上控制、矯正自己的動作。這些復雜技能不適合外顯學習方式,而內隱學習卻能使其潛移默化、融會貫通。12內隱學習的主要優(yōu)勢運動技能不僅可以內隱獲得,而且內隱學習在運內隱學習的主要優(yōu)勢在緊張激烈的比賽中,運動員必須根據(jù)對手的技術和環(huán)境的變化迅速而準確地作出反應,運動員在應激條件下的技能不僅表明其水平的高低,還往往決定著他們的成敗。在把生手練成行家的過程中,把外顯學習降低到最低效限度,練習者就會較少地出現(xiàn)壓力情境下的技術中斷情況。這是因為內隱學習比外顯學習抗干擾能力強。(情急中的射門)自動化過程是一種快速的并行傳入過程,而控制過程是一種緩慢的串行傳入過程;自動過程是不耗心神、容量無限的加工過程,控制加工是一種耗費心神、容量有限的加工過程??梢姡喾N技能的同時操作必須建立在技能自動化的基礎上,只有進行內隱學習的自動化加工,人們才可能學會同時操作多項技能。(聊天時打毛衣)13內隱學習的主要優(yōu)勢在緊張激烈的比賽中,運動員必須根據(jù)對手的內隱學習對技能類教學的啟示充分發(fā)揮內隱學習效用,提供多種學習模式。運動技能的提高是一個潛移默化的過程。外顯學習雖然是認識的基本途徑,卻不能取代內隱學習的功能。按照內隱學習理論,人感官接受的信息一部分被閾上知覺所接受,并進行集中加工和理性思考等外顯學習,但還有許多信息卻以無意識的形式被閾下知覺所儲存,這便是內隱學習的結果,它時刻對外顯認知起到補充和調節(jié)作用。所以我們除了追求外顯學習提高學生的技能外,還應重視內隱學習對它的作用。14內隱學習對技能類教學的啟示充分發(fā)揮內隱學習效用,提供多種學習內隱學習對技能類教學的啟示改善傳統(tǒng)教學方法,深入挖掘“學”的積極性。長期以來,體育教師認為:練習是技能形成的主要手段,什么樣的練習方法將會導致什么樣的練習結果,控制了練習手段就等于控制了練習效果。然而,人類在理性思維之外還存在著巨大的內隱學習潛能。因而,在教學和練習中不僅要注意外顯的行為和表面現(xiàn)象,還要注意學生潛在的學習積極性、內隱的認知探究傾向和無意識的學習潛能。不能只強調有意注意、記憶等意識活動的參與,卻忽視了內隱學習的無意識性。內隱學習的研究表明,人們完全有能力去把握運動技能中暗含的動作要領及規(guī)則,教師的主導作用應體現(xiàn)在對學生的啟發(fā)、引導、指導、釋疑等方面。學生在教師創(chuàng)造的和諧、愉快、寬松的教學氛圍中,必然能夠最大限度地激發(fā)主動性、積極性和創(chuàng)造性。15內隱學習對技能類教學的啟示改善傳統(tǒng)教學方法,深入挖掘“學”的運動技能的分類以動作任務的組織方式分類(1):獨立單個技能(2):組合連貫技能(3):周期性連續(xù)技能以執(zhí)行動作技能中的環(huán)境變化的可預見性分類(1):開式技能(2):閉式技能16運動技能的分類以動作任務的組織方式分類16運動技能的特征任何一項動作技能本身具有專門的目的。動作技能都是由身體和肢體的隨意動作組成。任何動作技能的獲得和提高都需要一定的動作練習和經驗。高水平動作技能的特點是:達成目標的最大確定性;最小的能量消耗;最短的動作時間。17運動技能的特征任何一項動作技能本身具有專門的目的。17動作技能的基本理論動作技能研究的歷史動作技能學習理論,最初屬于心理學的研究范疇。動作技能研究,起初主要是由占主導地位的行為主義(前蘇聯(lián)學者加加耶娃創(chuàng)立的以條件反射為基礎的聯(lián)結理論和美國新行為主義者赫爾與斯金納提出的以強化為條件的習慣論。)動作學習研究進入到一個探索新的獨特的理論方法的充滿活力的研究階段。認知派取代了行為派而成為動作學習研究的主導力量。加拿大心理學家亞當斯(J,A.Adallls,1971)的閉環(huán)理論標志著動作技能研究趨于成熟。18動作技能的基本理論動作技能研究的歷史18動作技能的基本理論蘇密特(Schmidt,1975)的圖式理論以及紐威爾和巴克雷(1982)的圖式層次結構理論進一步完善發(fā)展了圖示理論?,F(xiàn)代認知心理學分為兩支:認知結構論和信息加工論。亞當斯、蘇密特偏重于從認知結構來解釋動作技能學習,而辛格((R.N.Singer,1987)則用信息加工理論來解決動作技能學習。以他們?yōu)榇淼恼J知心理學家在承認動作本身是一系列刺激一反應聯(lián)結的同時,強調認知在動作技能形成中的必要性。19動作技能的基本理論蘇密特(Schmidt,1975動作技能的基本理論20動作技能的基本理論20動作技能的基本理論1.聯(lián)結理論由前蘇聯(lián)學者加加耶娃(1952)創(chuàng)立的這種理論,把動作技能的形成過程分為三個互相聯(lián)系而又各具特點的發(fā)展階段:(1)掌握局部動作的階段;(2)初步掌握完整動作的階段;(3)動作協(xié)調、完善的階段。該理論借用巴甫洛夫的“泛化”和“內抑制”概念來解釋動作技能的學習。21動作技能的基本理論1.聯(lián)結理論21動作技能的基本理論2.習慣理論
20世紀50-60年代,行為主義一直占據(jù)主導地位。行為主義最初關注條件反射學習,此后開始研究操作條件反射學習。新行為主義心理學家赫爾和斯金納引進強化的概念,重新對刺激一反應聯(lián)結進行解釋,認為機體的行為被其行為后果加強或減弱。凡是產生積極后果的活動,行為受到正強化而逐步鞏固起來,以后只要呈現(xiàn)適當?shù)拇碳?,活動便會可靠地出現(xiàn)。凡是產生消級后果的活動,行為受到負強化,以后出現(xiàn)的可能性將會降低。與聯(lián)結理論一樣,習慣理論把動作技能的形成歸結為刺激一反應的聯(lián)結,在一定程度上可以園滿地解釋動物以及人的低級動作學習,但是對較為高級的動作學習的解釋則顯得力不從心。22動作技能的基本理論2.習慣理論22動作技能的基本理論3.閉環(huán)理論1971年,亞當斯提出了閉環(huán)理論,標志著動作技能研究趨于成熟。該理論不僅能夠對S一R時期所積累的資料進行解釋,而且引發(fā)了大量的相關研究,使動作技能學習最終從心理學母體中分化出來。亞當斯假定動作技能的學習是建立在兩種記憶形態(tài)的基礎上—知覺痕跡和記憶痕跡。知覺痕跡是在練習中獲得的,起著一種參照系的作用。即作業(yè)過程中的反饋信息與之相比較,動作錯誤就會得到修正(此即閉環(huán)的特性)。亞當斯認為知覺痕跡僅起修正動作的作用,而儲存大量知覺痕跡的中樞神經系統(tǒng)—記憶痕跡的記憶儲存系統(tǒng),則起著選擇和發(fā)動反應動作的作用。23動作技能的基本理論3.閉環(huán)理論23動作技能的基本理論3.閉環(huán)理論閉環(huán)理論是對習慣理論的一種挑戰(zhàn),有其合理性。但是,閉環(huán)理論存在著自身難以克服的局限性。亞當斯當初研究的動作模型是慢速手臂線性定位動作,作為特例,該理論不能解釋快速的或彈道型的動作技能的獲得機制,也不能解釋專家對于新異情景有較強適應性的“新異問題”。此外,亞當斯假定中樞神經系統(tǒng)儲存著大量的知覺痕跡,這是缺乏科學依據(jù)的臆想。正如蘇密特(Schmidt,1976)所指出的,每個習得的動作都有自己的動作程序來發(fā)動,都有自己的知覺痕跡來調控,這實在是不經濟的。24動作技能的基本理論3.閉環(huán)理論24動作技能的基本理論4.圖式理論蘇密特(Schmidt,1976)提出了圖式理論。所謂圖式就是從具體細節(jié)內容中概括出來并被重新賦予結構化組織的知識。蘇密特借用圖式概念,強調所儲存的是結構關系,而不是詳細的具體的細節(jié),這就解決了“儲存問題,’他強調結構關系是概括化的一般性原理,使得推知刺激情景的反應動作成為可能,這又解決了“新異問題”。25動作技能的基本理論4.圖式理論25動作技能的基本理論4.圖式理論圖式理論假定有兩種儲存系統(tǒng):再現(xiàn)圖式和再認圖式。再現(xiàn)圖式由反映最初條件、動作參數(shù)、反應結果等幾方面之間關系的儲存信息所構成,這與亞當斯的知覺痕跡類似。再認圖式是在對給定的初始條件、情景結果和感覺序列等已經經驗過的條件下發(fā)展形成的。在有了相應的動作的經驗后,按照這一圖式,學習者能夠預期任何給定動作結果的感覺序列,起到控制反應動作的作用,這與亞當斯的記憶痕跡相似。由此可見,圖式理論在很大程度上是對閉環(huán)理論的修訂和發(fā)展。這不僅能夠解釋當前研究材料中的一些疑問,而且也能解釋許多傳統(tǒng)的研究結論。該理論的出現(xiàn)表明,動作技能學習理論從刺激一反應聯(lián)結的行為主義傳統(tǒng)中分離出來,轉而向認知理論靠近。26動作技能的基本理論4.圖式理論26動作技能的基本理論4.圖式理論圖式理論也不是完美無缺的,對一些問題諸如心理學習、觀察性學習等效應,圖式理論并不能加以解釋。心理練習同身體練習相反,沒有外顯身體動作而僅在頭腦中思考動作技能的進行過程。因為沒有產生外在反應,故沒有形成刺激—反應的聯(lián)結,沒有留下知覺痕跡,也沒有增強圖式結構。顯然,閉環(huán)理論、圖式理論都難以解釋。在觀察學習領域,也面臨著同樣的問題。觀察學習中既沒有身體練習,也沒有心理練習,這又成為動作技能學習理論研究的一個難題。27動作技能的基本理論4.圖式理論27動作技能的基本理論5.信息加工理論
認知派心理學家認為,在動作技能學習和作業(yè)過程中,學習者的學習活動是有目的的,并會產生一定的預期。與認知結構派不同,辛格(R.N.Singer,1978)是用信息、編碼、控制等術語來研究動作技能的學習。辛格認為,動作技能學習過程形成的預期,可以分為目標意象和目標期望兩種。前者明確了解決問題的目標模式,后者明確了自己能夠做得如何。這兩種期望都起到學習定向的作用。而要形成這樣的預期,則需要對線索和信息(示范動作等)進行適當?shù)木幋a。為了有助于形成目標意象,學習者不僅借助于現(xiàn)有的線索和信息而且也借助于先前的經驗進行編碼。也就是說,學習者通常還從長時記憶中激括有關信息,并有效地檢索、提取出來,加以運用。28動作技能的基本理論5.信息加工理論28動作技能的基本理論5.信息加工理論在動作技能學習的初始階段,學習者不僅形成目標意象,而且還依據(jù)以往成功或失敗的經驗,依據(jù)自己的能力和目前任務的難易,形成自己作業(yè)水平的期望。目標期望發(fā)揮發(fā)動反應動作的動機作用。一般說來,有明確目標期望的學習,較之于目標期望模糊的學習更有效。預期使學習定向于一定的目標,體現(xiàn)了學習活動的目的性。而為了達到一定的目標,學習者對自己的學習行為必然要進行控制和調節(jié),以使整個學習活動指向于目標。29動作技能的基本理論5.信息加工理論29動作技能的基本理論5.信息加工理論在動作技能學習的信息加工模式中,控制過程主要是抑制或激起執(zhí)行加工的諸結構對信息的加工,以及控制這些結構如何加工。舉例來說,當信息傳遞到短時記憶結構時,認知控制即時激起短時記憶結構,使之執(zhí)行儲存信息的指令,并且指示結構將信息有效地組成組塊,以在有限的記憶空間盡可能多地儲存信息,并便于提取,需要指出的是,控制并不是一個獨立的過程,而是體現(xiàn)在執(zhí)行加工過程中的。因為何時對信息進行加工及如何加工本身就表現(xiàn)出一定的控制因素。沒有控制,無以加工;而離開了加工,控制也就失去了對象。30動作技能的基本理論5.信息加工理論30動作技能的基本理論6.動作控制的理論動作控制理論,就像任何理論一樣,為所觀察到的現(xiàn)象和行為存在的原因提供解釋,還能為實踐者形成有效地動作技能教學和訓練的環(huán)境提供基礎。對神經系統(tǒng)控制動作的理論分類,是依據(jù)控制系統(tǒng)的中心和環(huán)境提供給運動指令的相對重要性來進行的,一些理論強調中樞神經系統(tǒng)指令在控制中的重要性,它們常以某種形式的記憶表征如動作程序來作為組織、啟動和完成預想動作的基礎,有些理論強調由環(huán)境確定的運動指令以及這種信息與軀干、肢體、神經系統(tǒng)間動態(tài)的相互影響。典型的動作控制理論具有開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的結合特征,二者都包括一個控制中心、運動指令和效應器。31動作技能的基本理論6.動作控制的理論31動作技能的基本理論6.動作控制的理論閉環(huán)控制系統(tǒng)還包括反饋,這是該系統(tǒng)的一個重要部分。在開環(huán)系統(tǒng)中,控制中心給效應器發(fā)送的是技能表現(xiàn)開始到結束所需的全部運動指令。相反,閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制中心將運動指令發(fā)送給效應器,使它們啟動一項技能活動。由效應器和其他來源提供的反饋信息,可使控制中心發(fā)送指令到效應器以繼續(xù)或停止運動。32動作技能的基本理論6.動作控制的理論32動作技能的基本理論動作控制的理論(動作程序理論):動作程序理論是一種強調中心控制的理論,其核心是動作程序。一般運動程序(GeneralizedMotorProgram)的假說,主要說明人類協(xié)調運動行為的適應性和靈活性。施密特指出:一般動作程序是控制運動技能的中心機制,一般動作程序是儲存在記憶當中的一類運動的抽象運動特征,當包含這類運動的動作表現(xiàn)時,就會把它提取出來。例如,運動事件的順序和各運動部分的相對時間和相對力量,當特定動作表現(xiàn)時,特定參數(shù)值就會附加在一般動作程序中,包括運動所需的總時間、總力量以及參與的肌肉。33動作技能的基本理論動作控制的理論33動作控制理論動作程序化過程包含如下因素:1.產生動作需要的特定肌群。2.這些肌群被激活參加工作的順序。3.各個肌肉收縮的相對力量。4.這些肌肉收縮活動的相對時間和時序。5.各個肌肉收縮活動的時間過程。(開環(huán)控制使動作系統(tǒng)提前組織整個動作,動作的提前組織是人體建立了某種自然機制)34動作控制理論動作程序化過程包含如下因素:34動作控制理論一般動作程序理論(generalmotorprogram):具有一般固有特征的一類動作的記憶表征,為控制這類動作中的特定動作提供基礎?!钜话銊幼鞒绦蚩刂频氖且活悇幼?,而不是一種特定的運動。這類動作是具有固有特征的一套不同動作,這些固有特征是一般動作程序的“標記”,而且構成了記憶儲存的基礎?!顒幼髡邽榱四軌虍a生與表象情景要求相適應的特定動作,必須從記憶中提取適宜的程序,再附加特定的運動參數(shù)。35動作控制理論一般動作程序理論(generalmotorp動作控制理論固有特征:相對時間、相對力量、各部分的順序和次序。(固定相對時間可以被看成一類動作區(qū)別其他動作的特有“指紋”)參數(shù):隨技能表現(xiàn)變化而變化的一般動作程序的特征。完成某一技能時,必須附加在一般動作程序的固有特征之中??勺儏?shù):一個快速工作的速度(快速踢球和慢速踢球);動作幅度(寫一大字和寫一小字);動作的力量(投網球入筐和投籃球入筐);動作的軌跡(跳過一塊磚和跳過一個欄架)。36動作控制理論固有特征:相對時間、相對力量、各部分的順序和次序動作控制理論圖式理論(施密特,1975;1988):關于一般動作程序怎樣運作以控制協(xié)調運動的理論。圖式:指一種或一套為制定決策提供基礎的規(guī)則。圖式理論包含二個重要成分:一是一般控制程序,它控制各類基本特征的控制機制,如投擲、踢、走和跑。二是動作反應圖式,它提供在特定情景下管理動作的特定規(guī)則,即動作反應圖式為一般動作程序提供參數(shù)。圖式理論為人們如何很好地適應新環(huán)境和新的環(huán)境內容提供了一種可能的解釋,即人們可以成功地完成過去從未操作過的技能。37動作控制理論圖式理論(施密特,1975;1988):關于一般動作控制理論施密特的圖式理論認為:通過組織動作程序和圖式執(zhí)行控制,可以在協(xié)調運動時解決自由度問題。在人們完成動作的過程中,一般動作程序和反應圖式共同起作用,提供一定環(huán)境下開始一項動作所需的特定運動特征,動作的啟動是開環(huán)控制過程。但是,動作一旦啟動,如果有足夠的時間處理反饋和修正動作,反饋也會影響動作過程。38動作控制理論施密特的圖式理論認為:通過組織動作程序和圖式執(zhí)行動作技能的基本理論動作控制的理論(動力模式理論):動力模式理論是描述和解釋協(xié)調運動控制的一種方法,它強調環(huán)境信息的作用以及軀干、肢體的動態(tài)特征,有時也被稱為動力系統(tǒng)理論、動力協(xié)調理論。這種理論的基礎是多學科性的、涉及物理學、生物學、化學及數(shù)學。這種理論的提出者,將人類的運動控制當作一種復雜的系統(tǒng),其行為方式與哪些復雜生物或物理的系統(tǒng)相似,作為一個復雜的系統(tǒng),人類動作控制是從非線性的動力學觀點的角度來理解的,人類行為在時間上的改變不是持續(xù)的、線性的過程,而是突然發(fā)生變化的,動力模式理論研究者最敢興趣的是,在一個特定變量的影響下,一個系統(tǒng)是怎樣從一種穩(wěn)定狀態(tài)改變到另一種的。39動作技能的基本理論動作控制的理論39動作技能的基本理論動作控制的理論動力模式觀點的核心是穩(wěn)定性這一概念,當一個系統(tǒng)被輕微擾亂時,它會自發(fā)地回到穩(wěn)定狀態(tài)。通過觀測穩(wěn)定狀態(tài)地特征,研究者可以了解影響某一系統(tǒng)的行為變量,系統(tǒng)中穩(wěn)定行為的恒定狀態(tài)稱為吸引子,吸引子是優(yōu)先選擇的行為狀態(tài),它不僅是以最小行為可變性為特征的穩(wěn)定狀態(tài),還是最適宜的效能狀態(tài)。40動作技能的基本理論動作控制的理論40動作技能的基本理論動作控制的理論動力模式中另一個概念就是自組織,它意味著當某種情景具有一定的條件特征時,就會出現(xiàn)行為的穩(wěn)定模式。使用自組織概念理解人體運動時就是當某種情景具有一定的條件特征時,就會出現(xiàn)肢體運動的特定模式,這樣運動的協(xié)調模式不是由動作程序特定的,而是在情景條件和肢體動態(tài)特征的形成中進行的自組織。動力模式觀點中另一個重要部分與所控制的行為單位有關,這種觀點認為:一個人熟練動作的產生,是神經系統(tǒng)對特定的功能性肌肉和關節(jié)配合的控制,以使動作協(xié)調,這樣,個體才能根據(jù)環(huán)境指令完成動作。一個人可以通過練習或經驗來獲得這些稱為協(xié)調結構的功能性配合。41動作技能的基本理論動作控制的理論41動作技能的基本理論動作控制的理論動力模式理論是針對動作程序理論中動作技能控制的記憶基礎表征的重要性提出的,這種理論認為:恒定的環(huán)境和肢體動力學特征可以解釋大部分動作程序中的控制問題,協(xié)調運動遵循非線性動力學規(guī)則,這些規(guī)則包括動力學特征有優(yōu)選的吸引子狀態(tài)、限定特定協(xié)調模式的穩(wěn)定模式、指令參數(shù)如限定吸引子狀態(tài)的相對相位,控制參數(shù)如影響吸引子狀態(tài)穩(wěn)定及不穩(wěn)定性的速度或頻率。協(xié)調運動的自組織作為協(xié)調結構是以人、環(huán)境和技能表現(xiàn)之間的相互作用特征為依據(jù)的。42動作技能的基本理論動作控制的理論42動作技能的研究方法研究對象:人類動作技能的學習過程和影響這些學習過程的各種變量。研究方法:行為科學(試驗心理學和人體生物信息處理技術,如觀察,訪問,刺激反應測試和調查問卷,),神經生理(醫(yī)學技術來研究生理與外部動作行為),生物力學(運用生物力學來確定身體動作的力學基礎以及由外部動作行為變化所產生的變化),信息技術(受系統(tǒng)論,信息論和控制論理論影響,運用現(xiàn)代的一些思維方式)。43動作技能的研究方法研究對象:人類動作技能的學習過程和影響這些跳深著地階段股直肌、股內側肌表面肌電曲線44跳深著地階段股直肌、股內側肌表面肌電曲線44跳深著地階段足底反作用力值變化曲線45跳深著地階段足底反作用力值變化曲線45動作技能學習的階段動作學習與表現(xiàn)的階段(一)認知階段(獲得動作概念、基本協(xié)調方式)(二)聯(lián)系階段(修正和調整動作細節(jié)、聯(lián)系動作方式與動作環(huán)境和動作任務)(三)自動階段(追求目標的最大穩(wěn)定性、最小的能量消耗、最短的時間)46動作技能學習的階段動作學習與表現(xiàn)的階段46動作技能學習階段的模式認知階段聯(lián)系階段自動階段認知與反應認知與行為聯(lián)系起來信息處理和行動自動完成減少關節(jié)動作自由度釋放和恢復關節(jié)動作自由度釋放和重組關節(jié)動作自由度47動作技能學習階段的模式認知階段聯(lián)系階段自動階段認知與反應認知動作技能信息處理過程人體動作表現(xiàn)信息處理的簡單模型輸入人體輸出48動作技能信息處理過程人體動作表現(xiàn)信息處理的簡單模型輸入人體輸動作信息處理過程輸入信息來源(給運動者一個刺激;主動和被動的;人的經驗影響從外界獲取信息的方式。)信息處理階段(刺激確認:通過視覺、聽覺、觸覺、運動感覺、嗅覺等將刺激進行確認,如果是,就確認。反應選擇:一旦刺激確認,動作執(zhí)行者將綜合各種信息,作出一個動作選擇。反應程序:一旦作出動作選擇,由運動系統(tǒng)做出正確動作。)輸出信息(三個信息處理階段的最終結果,如揮拍擊球,足球傳球。這些動作可能成功,也可能失敗。)49動作信息處理過程輸入信息來源(給運動者一個刺激;主動和被動的動作信息處理過程人體動作表現(xiàn)信息處理模型輸入刺激確認(感知)反應選擇(決定)反應程序(動作)輸出50動作信息處理過程人體動作動作信息處理過程
動作信息處理過程中閉式技能和開式技能的主要區(qū)別確認階段刺激明確動作任務選擇階段篩選相關刺激程序階段建立基本動作形式固定階段變化階段閉式技能開式技能執(zhí)行動作任務不斷調整和完善使動作形式適應環(huán)境要求51動作信息處理過程動作信息處理過程中閉式技能和開式技信息加工反應時(reactiontime)影響反應時的因素(刺激-反應選擇的數(shù)量;刺激-反應的兼容性;練習量信息加工過程中的“動作延遲”---處理方法是預料(空間預料;時間預料)預料的好處預料的代價利用預料-假動作52信息加工反應時(reactiontime)52喚醒與焦慮狀態(tài)下的信息加工倒U原理(人、動作任務、環(huán)境)焦慮狀態(tài)下的信息處理(感知狹窄、利用提示假說)喚醒調節(jié)技術(肌肉-意念技術,意念-肌肉技術)53喚醒與焦慮狀態(tài)下的信息加工倒U原理(人、動作任務、環(huán)境)53閉環(huán)控制系統(tǒng)輸入執(zhí)行器輸出受動器比較器錯誤理想狀態(tài)反饋實際狀態(tài)54閉環(huán)控制系統(tǒng)輸入執(zhí)行器輸出受動器比較器錯誤理想狀態(tài)反饋實際狀閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制模型是理解人體控制持續(xù)的長時間動作技能的最有效方式。在完成動作任務中,比較器不斷地評估期望的正確動作或理想的肢體姿勢、身體定位反饋與實際做出的動作之間的區(qū)別和相似性,如果有錯誤,把信息傳給執(zhí)行器進行適當?shù)募m正。一個錯誤動作的改正需要幾百毫秒,包括在刺激確認階段處理錯誤,在反應階段選擇糾正錯誤,在反應程序階段開始糾正動作。其控制速度非常慢,無法對快速跟蹤行為和短時間的分立動作任務進行控制。55閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制模型是理解人體控制持續(xù)的長時間動作技能的閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢和劣勢優(yōu)勢:能夠做出人還沒有經過練習的動作;信息處理過程便于動作控制,使動作具有結構的可塑性和調節(jié)的靈活性,允許根據(jù)任務需要和環(huán)境條件采用多種動作策略和選擇;能夠產生精確的動作。劣勢:需要高度集中注意力執(zhí)行和糾正動作;耗費時間長,尤其是在反應程序階段;有效性局限于執(zhí)行相對慢速的動作。56閉環(huán)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢和劣勢優(yōu)勢:能夠做出人還沒有經過練習的動作動作技能的反射調節(jié)反射:指人通過神經系統(tǒng),對外界或內部的各種刺激所發(fā)生的有規(guī)律反應。它是神經調節(jié)的基本方式。非條件反射與條件反射之間的區(qū)別遺傳特性:先天具有保持狀態(tài):不會消退參與中樞:低級中樞參與完成活動性質:較低級的神經活動實例:人在冰面打滑時的自動維持平衡補嘗動作后天形成可能會消退高級中樞參與完成較高級的神經活動實例:到達比賽場時喚醒水平提高57動作技能的反射調節(jié)反射:指人通過神經系統(tǒng),對外界或內部的各種補償性反射調節(jié)閉環(huán)控制系統(tǒng)是一種根據(jù)感覺信息進行的有意識的動作調節(jié),隨學習經驗的增加,它可以以一種條件反射的形式進行。下意識的動作修正和調節(jié)方式。其調節(jié)的中樞位于脊髓和腦干,沒有意識參與動作控制,屬“下意識反射”,他們以一種固定的模式出現(xiàn),是非隨意的,完成過程很快。58補償性反射調節(jié)閉環(huán)控制系統(tǒng)是一種根據(jù)感覺信息進行的有意識的動補償性反射調節(jié)的種類M1反應:潛伏期為30至50毫秒的單突觸牽張反射。M1的是控制肢體動作的最快的反射之一。肌梭通過單突觸連接將感覺信息傳遞給脊髓,當信息從原路再返回到同一塊被牽拉的肌肉時,引起了收縮力的增加。M1反射被認為是輕微牽拉肌肉引起的收縮性調節(jié),如對體位改變和肢體受到意外的外力作用的調節(jié),這些反射過程是下意識的,不受“??硕伞钡挠绊懀汕先f的這種修正調節(jié)活動可以同時發(fā)生,控制我們的肢體和身體姿勢,因為這些補償活動是平行、下意識、不受干擾的同時進行,它們不需要注意力參與,能夠自動完成。59補償性反射調節(jié)的種類M1反應:潛伏期為30至50毫秒的單突觸補償性反射調節(jié)的種類M2反應:潛伏期為50至80毫秒的多突觸功能性牽張反射(也叫長環(huán)牽張反射),它所引起的反應能產生比M1反應更大幅度的肌點活動,持續(xù)時間更長,比M1的動作補償作用大的多。與M1反射相似,M2的反應也由肌梭發(fā)出信號到達脊髓,但不同的是,信號沖動沿脊髓繼續(xù)上行到大腦高級中樞,在皮層中樞和小腦進行處理,然后動作信號沖動又沿脊髓返回激活肌肉,它也不受??硕上拗?,而且M2反應比M1反應更加靈活,在反應過程中允許一些其他感覺信息源的參與。在一定程度上M2反應是一種獨特的反應,由于它太快也不能叫隨意反應,因為隨意反應需要150-200毫秒才能60補償性反射調節(jié)的種類M2反應:潛伏期為50至80毫秒的多突觸補償性反射調節(jié)的種類激發(fā)性反應:對干擾動作作出的反應,潛伏期80-120毫秒,它是靈活的,比M3反應快。激發(fā)性反應比M1和M2反應慢的多,但也不能叫隨意反應,它與傳統(tǒng)的反應時一樣,對刺激的變化數(shù)量敏感,但比動作反應時快,是在人的下意識情況下完成的,如“酒杯效應”。即在宴會上當我們手中的酒杯稍微下滑時,通過手指感覺后會馬上加大前臂肌肉握杯的力量,同時減少小臂宏二頭肌肉向上舉杯的力量,防止酒杯滑脫。61補償性反射調節(jié)的種類激發(fā)性反應:對干擾動作作出的反應,潛伏期補償性反射調節(jié)的種類隨意反應時反應(M3):潛伏期為120-180毫秒的隨意反應時反應。它更加有力,潛伏期在120-180毫秒,取決于動作任務和客觀情況,它影響全身的所有肌肉,并不局限于被牽拉的肌肉。M3反應具有最大限度的靈活性,可以被許多因素修正,如指導語和對感覺信息,它服從于海克定律,即對刺激-反應選擇數(shù)量敏感??偨Y:M1傳遞被牽拉肌肉的長度與張力的信息,相對不靈活,屬低級反射調節(jié),M2把肌肉的力量、長度、關節(jié)和身體姿勢的信息可傳到中樞,雖比M1慢,但有中樞參加,更加靈活。M3反應具有最大限度的靈活性,可以被許多因素修正。62補償性反射調節(jié)的種類隨意反應時反應(M3):潛伏期為120-認知模型中的反射性反應加入M1和M2反饋環(huán)路的人體動作表現(xiàn)認知模型輸入刺激確認反應選擇反應程序動作程序脊髓肌肉輸出比較器錯誤理想狀態(tài)本體感覺反饋肌肉力量、長度、關節(jié)姿勢、身體姿勢視覺、聽覺外源反饋實際狀況執(zhí)行器M2M163認知模型中的反射性反應加入M1和M2反饋環(huán)路的人體動作表現(xiàn)認開環(huán)控制系統(tǒng)特性:預先接受了動作專門的方式、序列和時間信息的指令一旦動作程序開始,系統(tǒng)忠實地執(zhí)行指令,幾乎沒有任何修正和調整的可能。由于在完全程序化的動作中沒有反饋的參與,實際上不可能發(fā)現(xiàn)和糾正動作錯誤。輸出輸入受動器執(zhí)行器開環(huán)控制系統(tǒng)的動作控制模式64開環(huán)控制系統(tǒng)特性:預先接受了動作專門的方式、序列和時間信息的開環(huán)控制系統(tǒng)擴展的“開環(huán)控制系統(tǒng)”動作控制模式輸入刺激確認反應選擇反應程序脊髓肌肉動作程序輸出執(zhí)行器信息處理階段受動器動作程序和周邊動作系統(tǒng)65開環(huán)控制系統(tǒng)擴展的“開環(huán)控制系統(tǒng)”動作控制模式輸入刺激確認脊開環(huán)控制系統(tǒng)動作程序控制的客觀證明:隨動作復雜性的增加,反應時隨之增加;傳入神經阻斷實驗證明:肢體動作在沒有感覺信息的情況下仍然能夠完成;正常執(zhí)行的動作和在執(zhí)行動作過程中被人為阻斷的動作具有相似的肌電圖譜;人能夠做出沒有反饋信息參與控制過程的非??焖俚膭幼?。優(yōu)勢:能夠產生非常快的動作;很少需要注意力糾正動作。劣勢:在動作環(huán)境不斷變化和動作需要高度的反應準確性時就喪失了有效性。66開環(huán)控制系統(tǒng)動作程序控制的客觀證明:隨動作復雜性的增加,反應開環(huán)控制系統(tǒng)不同負荷時同一肌肉完成同一工作時的一致性67開環(huán)控制系統(tǒng)不同負荷時同一肌肉完成同一工作時的一致性67開環(huán)控制系統(tǒng)動作程序化過程包含如下因素:1.產生動作需要的特定肌群。2.這些肌群被激活參加工作的順序。3.各個肌肉收縮的相對力量。4.這些肌肉收縮活動的相對時間和時序。5.各個肌肉收縮活動的時間過程。(開環(huán)控制使動作系統(tǒng)提前組織整個動作,動作的提前組織是人體建立了某種自然機制)68開環(huán)控制系統(tǒng)動作程序化過程包含如下因素:68開環(huán)控制系統(tǒng)提前組織動作的實例(跳深時下肢肌肉的預激活)69開環(huán)控制系統(tǒng)提前組織動作的實例(跳深時下肢肌肉的預激活)69運動技能學習原理70運動技能學習原理1相關概念運動技術(motortechnique):人們按身體運動的規(guī)律所確立的運動的合理手段。一般可以從運動任務上理解。跳高技術,扣球技術,射門技術。運動技能(motorlearning):人們在活動中應用知識經驗經過練習而獲得的完成某種任務的動作方式或心智活動方式。/按照一定的技術要求,完成某種動作的能力。運動技巧(motoracrobaticskill):運動技巧是技能發(fā)展的高級階段,是高度自動化的技能,技巧動作的完成在時間上、空間上各方面都已達到高度熟練自動化的程度,成為最完美的動作表現(xiàn)形式。71相關概念運動技術(motortechnique):人們按身723三者關系及運動技能的涵義運動技術是客觀的,外在的,是手段或表現(xiàn)形式。運動技能則是通過技術加以表現(xiàn)的。運動技巧是運動技能發(fā)展到高級階段,是高度熟練、自動化的運動技能,是運動技術最完美地表現(xiàn)形式。運動技能的涵義:運動技能(有完成的目標;是自主的運動;要求以身體或肢體運動來完成動作的目標;必須通過后天的學習獲得的。)73三者關系及運動技能的涵義運動技術是客觀的,外在的,是手段或表運動技能的本質運動技能是大腦皮層指揮下由骨骼肌參與的隨意運動。隨意運動是指這種運動的發(fā)生與形成,是受意識支配的,服從一定的目的和任務,與本能不同,需要后天學習。運動技能的本質是人的隨意運動,是通過后天練習獲得的。其生理機制是運動條件反射暫時性神經聯(lián)系,是以大腦皮層為運動基礎的。學習與掌握運動技能的過程,其實質就是建立條件反射的過程。74運動技能的本質運動技能是大腦皮層指揮下由骨骼肌參與的隨意運756影響運動技能學習的因素運動技能形成學習動機建立目標身體素質技能評估獎勵懲處教學方法環(huán)境因素運動遷移個體特點年齡性別76影響運動技能學習的因素運動技能形成學習動機建立目標身體素質技運動技能學習的方式內隱學習:implicitlearning指有機體在與環(huán)境接觸的過程中不知不覺的獲得了一些經驗并因之改變其事后一些行為的學習。外顯學習:explicitlearning指有機體有意識的作出努力的和清晰的一種學習。77運動技能學習的方式內隱學習:implicitlearnin內隱學習內隱知識能自動地產生,無需有意識地去發(fā)現(xiàn)任務操作內的外顯規(guī)則。內隱學習具有概括性
。內隱學習具有無意識性,且內隱獲得的知識是不能用言語來表達的。與外顯學習的本質不同可能在于它們的信息加工過程:內隱學習是一種自動化的信息加工過程,而外顯學習則是一種控制化的信息加工過程。78內隱學習內隱知識能自動地產生,無需有意識地去發(fā)現(xiàn)任務操作內的內隱學習與外顯學習的關系外顯學習和內隱學習存在著協(xié)同效應.內在關系明顯的材料更適宜外顯學習,而內在關系不明顯的材料更適宜內隱學習.為了內隱學習和外顯學習的相互作用達到最佳狀態(tài),針對學習材料的難易程度,突出不同的學習方式是十分必要的。學習復雜任務時先應具備一個內隱知識基礎,然后再試圖建立外顯的任務模型。在人類的學習和生活中,內隱學習及其與外顯學習的相互作用起著不可估量的作用!79內隱學習與外顯學習的關系外顯學習和內隱學習存在著協(xié)同效應.1內隱學習與外顯學習的關系重要的啟示:在解決問題特別是解決難題時,先讓學生被動的觀察,然后再給以正式的指導,會產生最佳效果。內隱學習的貢獻不能低估,在高難度學習材料時還超過了外顯學習的貢獻。80內隱學習與外顯學習的關系重要的啟示:在解決問題特別是解決難題內隱學習的主要優(yōu)勢運動技能不僅可以內隱獲得,而且內隱學習在運動技能領域還表現(xiàn)出外顯學習所無法比擬的優(yōu)勢。大量實驗研究表明:內隱學習不僅能使運動技能保持時問更長,而目_還有利于復雜運動技能的掌握,以及對各種應激條件的適應。運動技能的保持時間長。外顯記憶隨著人們年齡的增長而減退,內隱記憶的能力保持不變。(騎自行車)復雜技能的掌握。許多復雜的運動技能操作,如棒球、排球、足球等,都需要個體不斷地學習、記憶別人的動作,并在此基礎上控制、矯正自己的動作。這些復雜技能不適合外顯學習方式,而內隱學習卻能使其潛移默化、融會貫通。81內隱學習的主要優(yōu)勢運動技能不僅可以內隱獲得,而且內隱學習在運內隱學習的主要優(yōu)勢在緊張激烈的比賽中,運動員必須根據(jù)對手的技術和環(huán)境的變化迅速而準確地作出反應,運動員在應激條件下的技能不僅表明其水平的高低,還往往決定著他們的成敗。在把生手練成行家的過程中,把外顯學習降低到最低效限度,練習者就會較少地出現(xiàn)壓力情境下的技術中斷情況。這是因為內隱學習比外顯學習抗干擾能力強。(情急中的射門)自動化過程是一種快速的并行傳入過程,而控制過程是一種緩慢的串行傳入過程;自動過程是不耗心神、容量無限的加工過程,控制加工是一種耗費心神、容量有限的加工過程??梢?,多種技能的同時操作必須建立在技能自動化的基礎上,只有進行內隱學習的自動化加工,人們才可能學會同時操作多項技能。(聊天時打毛衣)82內隱學習的主要優(yōu)勢在緊張激烈的比賽中,運動員必須根據(jù)對手的內隱學習對技能類教學的啟示充分發(fā)揮內隱學習效用,提供多種學習模式。運動技能的提高是一個潛移默化的過程。外顯學習雖然是認識的基本途徑,卻不能取代內隱學習的功能。按照內隱學習理論,人感官接受的信息一部分被閾上知覺所接受,并進行集中加工和理性思考等外顯學習,但還有許多信息卻以無意識的形式被閾下知覺所儲存,這便是內隱學習的結果,它時刻對外顯認知起到補充和調節(jié)作用。所以我們除了追求外顯學習提高學生的技能外,還應重視內隱學習對它的作用。83內隱學習對技能類教學的啟示充分發(fā)揮內隱學習效用,提供多種學習內隱學習對技能類教學的啟示改善傳統(tǒng)教學方法,深入挖掘“學”的積極性。長期以來,體育教師認為:練習是技能形成的主要手段,什么樣的練習方法將會導致什么樣的練習結果,控制了練習手段就等于控制了練習效果。然而,人類在理性思維之外還存在著巨大的內隱學習潛能。因而,在教學和練習中不僅要注意外顯的行為和表面現(xiàn)象,還要注意學生潛在的學習積極性、內隱的認知探究傾向和無意識的學習潛能。不能只強調有意注意、記憶等意識活動的參與,卻忽視了內隱學習的無意識性。內隱學習的研究表明,人們完全有能力去把握運動技能中暗含的動作要領及規(guī)則,教師的主導作用應體現(xiàn)在對學生的啟發(fā)、引導、指導、釋疑等方面。學生在教師創(chuàng)造的和諧、愉快、寬松的教學氛圍中,必然能夠最大限度地激發(fā)主動性、積極性和創(chuàng)造性。84內隱學習對技能類教學的啟示改善傳統(tǒng)教學方法,深入挖掘“學”的運動技能的分類以動作任務的組織方式分類(1):獨立單個技能(2):組合連貫技能(3):周期性連續(xù)技能以執(zhí)行動作技能中的環(huán)境變化的可預見性分類(1):開式技能(2):閉式技能85運動技能的分類以動作任務的組織方式分類16運動技能的特征任何一項動作技能本身具有專門的目的。動作技能都是由身體和肢體的隨意動作組成。任何動作技能的獲得和提高都需要一定的動作練習和經驗。高水平動作技能的特點是:達成目標的最大確定性;最小的能量消耗;最短的動作時間。86運動技能的特征任何一項動作技能本身具有專門的目的。17動作技能的基本理論動作技能研究的歷史動作技能學習理論,最初屬于心理學的研究范疇。動作技能研究,起初主要是由占主導地位的行為主義(前蘇聯(lián)學者加加耶娃創(chuàng)立的以條件反射為基礎的聯(lián)結理論和美國新行為主義者赫爾與斯金納提出的以強化為條件的習慣論。)動作學習研究進入到一個探索新的獨特的理論方法的充滿活力的研究階段。認知派取代了行為派而成為動作學習研究的主導力量。加拿大心理學家亞當斯(J,A.Adallls,1971)的閉環(huán)理論標志著動作技能研究趨于成熟。87動作技能的基本理論動作技能研究的歷史18動作技能的基本理論蘇密特(Schmidt,1975)的圖式理論以及紐威爾和巴克雷(1982)的圖式層次結構理論進一步完善發(fā)展了圖示理論?,F(xiàn)代認知心理學分為兩支:認知結構論和信息加工論。亞當斯、蘇密特偏重于從認知結構來解釋動作技能學習,而辛格((R.N.Singer,1987)則用信息加工理論來解決動作技能學習。以他們?yōu)榇淼恼J知心理學家在承認動作本身是一系列刺激一反應聯(lián)結的同時,強調認知在動作技能形成中的必要性。88動作技能的基本理論蘇密特(Schmidt,1975動作技能的基本理論89動作技能的基本理論20動作技能的基本理論1.聯(lián)結理論由前蘇聯(lián)學者加加耶娃(1952)創(chuàng)立的這種理論,把動作技能的形成過程分為三個互相聯(lián)系而又各具特點的發(fā)展階段:(1)掌握局部動作的階段;(2)初步掌握完整動作的階段;(3)動作協(xié)調、完善的階段。該理論借用巴甫洛夫的“泛化”和“內抑制”概念來解釋動作技能的學習。90動作技能的基本理論1.聯(lián)結理論21動作技能的基本理論2.習慣理論
20世紀50-60年代,行為主義一直占據(jù)主導地位。行為主義最初關注條件反射學習,此后開始研究操作條件反射學習。新行為主義心理學家赫爾和斯金納引進強化的概念,重新對刺激一反應聯(lián)結進行解釋,認為機體的行為被其行為后果加強或減弱。凡是產生積極后果的活動,行為受到正強化而逐步鞏固起來,以后只要呈現(xiàn)適當?shù)拇碳?,活動便會可靠地出現(xiàn)。凡是產生消級后果的活動,行為受到負強化,以后出現(xiàn)的可能性將會降低。與聯(lián)結理論一樣,習慣理論把動作技能的形成歸結為刺激一反應的聯(lián)結,在一定程度上可以園滿地解釋動物以及人的低級動作學習,但是對較為高級的動作學習的解釋則顯得力不從心。91動作技能的基本理論2.習慣理論22動作技能的基本理論3.閉環(huán)理論1971年,亞當斯提出了閉環(huán)理論,標志著動作技能研究趨于成熟。該理論不僅能夠對S一R時期所積累的資料進行解釋,而且引發(fā)了大量的相關研究,使動作技能學習最終從心理學母體中分化出來。亞當斯假定動作技能的學習是建立在兩種記憶形態(tài)的基礎上—知覺痕跡和記憶痕跡。知覺痕跡是在練習中獲得的,起著一種參照系的作用。即作業(yè)過程中的反饋信息與之相比較,動作錯誤就會得到修正(此即閉環(huán)的特性)。亞當斯認為知覺痕跡僅起修正動作的作用,而儲存大量知覺痕跡的中樞神經系統(tǒng)—記憶痕跡的記憶儲存系統(tǒng),則起著選擇和發(fā)動反應動作的作用。92動作技能的基本理論3.閉環(huán)理論23動作技能的基本理論3.閉環(huán)理論閉環(huán)理論是對習慣理論的一種挑戰(zhàn),有其合理性。但是,閉環(huán)理論存在著自身難以克服的局限性。亞當斯當初研究的動作模型是慢速手臂線性定位動作,作為特例,該理論不能解釋快速的或彈道型的動作技能的獲得機制,也不能解釋專家對于新異情景有較強適應性的“新異問題”。此外,亞當斯假定中樞神經系統(tǒng)儲存著大量的知覺痕跡,這是缺乏科學依據(jù)的臆想。正如蘇密特(Schmidt,1976)所指出的,每個習得的動作都有自己的動作程序來發(fā)動,都有自己的知覺痕跡來調控,這實在是不經濟的。93動作技能的基本理論3.閉環(huán)理論24動作技能的基本理論4.圖式理論蘇密特(Schmidt,1976)提出了圖式理論。所謂圖式就是從具體細節(jié)內容中概括出來并被重新賦予結構化組織的知識。蘇密特借用圖式概念,強調所儲存的是結構關系,而不是詳細的具體的細節(jié),這就解決了“儲存問題,’他強調結構關系是概括化的一般性原理,使得推知刺激情景的反應動作成為可能,這又解決了“新異問題”。94動作技能的基本理論4.圖式理論25動作技能的基本理論4.圖式理論圖式理論假定有兩種儲存系統(tǒng):再現(xiàn)圖式和再認圖式。再現(xiàn)圖式由反映最初條件、動作參數(shù)、反應結果等幾方面之間關系的儲存信息所構成,這與亞當斯的知覺痕跡類似。再認圖式是在對給定的初始條件、情景結果和感覺序列等已經經驗過的條件下發(fā)展形成的。在有了相應的動作的經驗后,按照這一圖式,學習者能夠預期任何給定動作結果的感覺序列,起到控制反應動作的作用,這與亞當斯的記憶痕跡相似。由此可見,圖式理論在很大程度上是對閉環(huán)理論的修訂和發(fā)展。這不僅能夠解釋當前研究材料中的一些疑問,而且也能解釋許多傳統(tǒng)的研究結論。該理論的出現(xiàn)表明,動作技能學習理論從刺激一反應聯(lián)結的行為主義傳統(tǒng)中分離出來,轉而向認知理論靠近。95動作技能的基本理論4.圖式理論26動作技能的基本理論4.圖式理論圖式理論也不是完美無缺的,對一些問題諸如心理學習、觀察性學習等效應,圖式理論并不能加以解釋。心理練習同身體練習相反,沒有外顯身體動作而僅在頭腦中思考動作技能的進行過程。因為沒有產生外在反應,故沒有形成刺激—反應的聯(lián)結,沒有留下知覺痕跡,也沒有增強圖式結構。顯然,閉環(huán)理論、圖式理論都難以解釋。在觀察學習領域,也面臨著同樣的問題。觀察學習中既沒有身體練習,也沒有心理練習,這又成為動作技能學習理論研究的一個難題。96動作技能的基本理論4.圖式理論27動作技能的基本理論5.信息加工理論
認知派心理學家認為,在動作技能學習和作業(yè)過程中,學習者的學習活動是有目的的,并會產生一定的預期。與認知結構派不同,辛格(R.N.Singer,1978)是用信息、編碼、控制等術語來研究動作技能的學習。辛格認為,動作技能學習過程形成的預期,可以分為目標意象和目標期望兩種。前者明確了解決問題的目標模式,后者明確了自己能夠做得如何。這兩種期望都起到學習定向的作用。而要形成這樣的預期,則需要對線索和信息(示范動作等)進行適當?shù)木幋a。為了有助于形成目標意象,學習者不僅借助于現(xiàn)有的線索和信息而且也借助于先前的經驗進行編碼。也就是說,學習者通常還從長時記憶中激括有關信息,并有效地檢索、提取出來,加以運用。97動作技能的基本理論5.信息加工理論28動作技能的基本理論5.信息加工理論在動作技能學習的初始階段,學習者不僅形成目標意象,而且還依據(jù)以往成功或失敗的經驗,依據(jù)自己的能力和目前任務的難易,形成自己作業(yè)水平的期望。目標期望發(fā)揮發(fā)動反應動作的動機作用。一般說來,有明確目標期望的學習,較之于目標期望模糊的學習更有效。預期使學習定向于一定的目標,體現(xiàn)了學習活動的目的性。而為了達到一定的目標,學習者對自己的學習行為必然要進行控制和調節(jié),以使整個學習活動指向于目標。98動作技能的基本理論5.信息加工理論29動作技能的基本理論5.信息加工理論在動作技能學習的信息加工模式中,控制過程主要是抑制或激起執(zhí)行加工的諸結構對信息的加工,以及控制這些結構如何加工。舉例來說,當信息傳遞到短時記憶結構時,認知控制即時激起短時記憶結構,使之執(zhí)行儲存信息的指令,并且指示結構將信息有效地組成組塊,以在有限的記憶空間盡可能多地儲存信息,并便于提取,需要指出的是,控制并不是一個獨立的過程,而是體現(xiàn)在執(zhí)行加工過程中的。因為何時對信息進行加工及如何加工本身就表現(xiàn)出一定的控制因素。沒有控制,無以加工;而離開了加工,控制也就失去了對象。99動作技能的基本理論5.信息加工理論30動作技能的基本理論6.動作控制的理論動作控制理論,就像任何理論一樣,為所觀察到的現(xiàn)象和行為存在的原因提供解釋,還能為實踐者形成有效地動作技能教學和訓練的環(huán)境提供基礎。對神經系統(tǒng)控制動作的理論分類,是依據(jù)控制系統(tǒng)的中心和環(huán)境提供給運動指令的相對重要性來進行的,一些理論強調中樞神經系統(tǒng)指令在控制中的重要性,它們常以某種形式的記憶表征如動作程序來作為組織、啟動和完成預想動作的基礎,有些理論強調由環(huán)境確定的運動指令以及這種信息與軀干、肢體、神經系統(tǒng)間動態(tài)的相互影響。典型的動作控制理論具有開環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)的結合特征,二者都包括一個控制中心、運動指令和效應器。100動作技能的基本理論6.動作控制的理論31動作技能的基本理論6.動作控制的理論閉環(huán)控制系統(tǒng)還包括反饋,這是該系統(tǒng)的一個重要部分。在開環(huán)系統(tǒng)中,控制中心給效應器發(fā)送的是技能表現(xiàn)開始到結束所需的全部運動指令。相反,閉環(huán)控制系統(tǒng)的控制中心將運動指令發(fā)送給效應器,使它們啟動一項技能活動。由效應器和其他來源提供的反饋信息,可使控制中心發(fā)送指令到效應器以繼續(xù)或停止運動。101動作技能的基本理論6.動作控制的理論32動作技能的基本理論動作控制的理論(動作程序理論):動作程序理論是一種強調中心控制的理論,其核心是動作程序。一般運動程序(GeneralizedMotorProgram)的假說,主要說明人類協(xié)調運動行為的適應性和靈活性。施密特指出:一般動作程序是控制運動技能的中心機制,一般動作程序是儲存在記憶當中的一類運動的抽象運動特征,當包含這類運動的動作表現(xiàn)時,就會把它提取出來。例如,運動事件的順序和各運動部分的相對時間和相對力量,當特定動作表現(xiàn)時,特定參數(shù)值就會附加在一般動作程序中,包括運動所需的總時間、總力量以及參與的肌肉。102動作技能的基本理論動作控制的理論33動作控制理論動作程序化過程包含如下因素:1.產生動作需要的特定肌群。2.這些肌群被激活參加工作的順序。3.各個肌肉收縮的相對力量。4.這些肌肉收縮活動的相對時間和時序。5.各個肌肉收縮活動的時間過程。(開環(huán)控制使動作系統(tǒng)提前組織整個動作,動作的提前組織是人體建立了某種自然機制)103動作控制理論動作程序化過程包含如下因素:34動作控制理論一般動作程序理論(generalmotorprogram):具有一般固有特征的一類動作的記憶表征,為控制這類動作中的特定動作提供基礎?!钜话銊幼鞒绦蚩刂频氖且活悇幼?,而不是一種特定的運動。這類動作是具有固有特征的一套不同動作,這些固有特征是一般動作程序的“標記”,而且構成了記憶儲存的基礎?!顒幼髡邽榱四軌虍a生與表象情景要求相適應的特定動作,必須從記憶中提取適宜的程序,再附加特定的運動參數(shù)。104動作控制理論一般動作程序理論(generalmotorp動作控制理論固有特征:相對時間、相對力量、各部分的順序和次序。(固定相對時間可以被看成一類動作區(qū)別其他動作的特有“指紋”)參數(shù):隨技能表現(xiàn)變化而變化的一般動作程序的特征。完成某一技能時,必須附加在一般動作程序的固有特征之中??勺儏?shù):一個快速工作的速度(快速踢球和慢速踢球);動作幅度(寫一大字和寫一小字);動作的力量(投網球入筐和投籃球入筐);動作的軌跡(跳過一塊磚和跳過一個欄架)。105動作控制理論固有特征:相對時間、相對力量、各部分的順序和次序動作控制理論圖式理論(施密特,1975;1988):關于一般動作程序怎樣運作以控制協(xié)調運動的理論。圖式:指一種或一套為制定決策提供基礎的規(guī)則。圖式理論包含二個重要成分:一是一般控制程序,它控制各類基本特征的控制機制,如投擲、踢、走和跑。二是動作反應圖式,它提供在特定情景下管理動作的特定規(guī)則,即動作反應圖式為一般動作程序提供參數(shù)。圖式理論為人們如何很好地適應新環(huán)境和新的環(huán)境內容提供了一種可能的解釋,即人們可以成功地完成過去從未操作過的技能。106動作控制理論圖式理論(施密特,1975;1988):關于一般動作控制理論施密特的圖式理論認為:通過組織動作程序和圖式執(zhí)行控制,可以在協(xié)調運動時解決自由度問題。在人們完成動作的過程中,一般動作程序和反應圖式共同起作用,提供一定環(huán)境下開始一項動作所需的特定運動特征,動作的啟動是開環(huán)控制過程。但是,動作一旦啟動,如果有足夠的時間處理反饋和修正動作,反饋也會影響動作過程。107動作控制理論施密特的圖式理論認為:通過組織動作程序和圖式執(zhí)行動作技能的基本理論動作控制的理論(動力模式理論):動力模式理論是描述和解釋協(xié)調運動控制的一種方法,它強調環(huán)境信息的作用以及軀干、肢體的動態(tài)特征,有時也被稱為動力系統(tǒng)理論、動力協(xié)調理論。這種理論的基礎是多學科性的、涉及物理學、生物學、化學及數(shù)學。這種理論的提出者,將人類的運動控制當作一種復雜的系統(tǒng),其行為方式與哪些復雜生物或物理的系統(tǒng)相似,作為一個復雜的系統(tǒng),人類動作控制是從非線性的動力學觀點的角度來理解的,人類行為在時間上的改變不是持續(xù)的、線性的過程,而是突然發(fā)生變化的,動力模式理論研究者最敢興趣的是,在一個特定變量的影響下,一個系統(tǒng)是怎樣從一種穩(wěn)定狀態(tài)改變到另一種的。108動作技能的基本理論動作控制的理論39動作技能的基本理論動作控制的理論動力模式觀點的核心是穩(wěn)定性這一概念,當一個系統(tǒng)被輕微擾亂時,它會自發(fā)地回到穩(wěn)定狀態(tài)。通過觀測穩(wěn)定狀態(tài)地特征,研究者可以了解影響某一系統(tǒng)的行為變量,系統(tǒng)中穩(wěn)定行為的恒定狀態(tài)稱為吸引子,吸引子是優(yōu)先選擇的行為狀態(tài),它不僅是以最小行為可變性為特征的穩(wěn)定狀態(tài),還是最適宜的效能狀態(tài)。109動作技能的基本理論動作控制的理論40動作技能的基本理論動作控制的理論動力模式中另一個概念就是自組織,它意味著當某種情景具有一定的條件特征時,就會出現(xiàn)行為的穩(wěn)定模式。使用自組織概念理解人體運動時就是當某種情景具有一定的條件特征時,就會出現(xiàn)肢體運動的特定模式,這樣運動的協(xié)調模式不是由動作程序特定的,而是在情景條件和肢體動態(tài)特征的形成中進行的自組織。動力模式觀點中另一個重要部分與所控制的行為單位有關,這種觀點認為:一個人熟練動作的產生,是神經系統(tǒng)對特定的功能性肌肉和關節(jié)配合的控制,以使動作協(xié)調,這樣,個體才能根據(jù)環(huán)境指令完成動作。一個人可以通過練習或經驗來獲得這些稱為協(xié)調結構的功能性配合。110動作技能的基本理論動作控制的理論41動作技能的基本理論動作控制的理論動力模式理論是針對動作程序理論中動作技能控制的記憶基礎表征的重要性提出的,這種理論認為:恒定的環(huán)境和肢體動力學特征可以解釋大部分動作程序中的控制問題,協(xié)調運動遵循非線性動力學規(guī)則,這些規(guī)則包括動力學特征有優(yōu)選的吸引子狀態(tài)、限定特定協(xié)調模式的穩(wěn)定模式、指令參數(shù)如限定吸引子狀態(tài)的相對相位,控制參數(shù)如影響吸引子狀態(tài)穩(wěn)定及不穩(wěn)定性的速度或頻率。協(xié)調運動的自組織作為協(xié)調結構是以人、環(huán)境和技能表現(xiàn)之間的相互作用特征為依據(jù)的。111動作技能的基本理論動作控制的理論42動作技能的研究方法研究對象:人類動作技能的學習過程和影響這些學習過程的各種變量。研究方法:行為科學(試驗心理學和人體生物信息處理技術,如觀察,訪問,刺激反應測試和調查問卷,),神經生理(醫(yī)學技術來研究生理與外部動作行為),生物力學(運用生物力學來確定身體動作的力學基礎以及由外部動作行為變化所產生的變化),信息技術(受系統(tǒng)論,信息論和控制論理論影響,運用現(xiàn)代的一些思維方式)。112動作技能的研究方法研究對象:人類動作技能的學習過程和影響這些跳深著地階段股直肌、股內側肌表面肌電曲線113跳深著地階段股直肌、股內側肌表面肌電曲線44跳深著地階段足底反作用力值變化曲線114跳深著地階段足底反作用力值變化曲線45動作技能學習的階段動作學習與表現(xiàn)的階段(一)認知階段(獲得動作概念、基本協(xié)調方式)(二)聯(lián)系階段(修正和調整動作細節(jié)、聯(lián)系動作方式與動作環(huán)境和動作任務)(三)自動階段(追求目標的最大穩(wěn)定性、最小的能量消耗、最短的時間)115動作技能學習的階段動作學習與表現(xiàn)的階段46動作技能學習階段的模式認知階段聯(lián)系階段自動階段認知與反應認知與行為聯(lián)系起來信息處理和行動自動完成減少關節(jié)動作自由度釋放和恢復關節(jié)動作自由度釋放和重組關節(jié)動作自由度116動作技能學習階段的模式認知階段聯(lián)系階段自動階段認知與反應認知動作技能信息處理過程人體動作表現(xiàn)信息處理的簡單模型輸入人體輸出117動作技能信息處理過程人體動作表現(xiàn)信息處理的簡單模型輸入人體輸動作信息處理過程輸入信息來源(給運動者一個刺激;主動和被動的;人的經驗影響從外界獲取信息的方式。)信息處理階段(刺激確認:通過視覺、聽覺、觸覺、運動感覺、嗅覺等將刺激進行確認,如果是,就確認。反應選擇:一旦刺激確認,動作執(zhí)行者將綜合各種信息,作出一個動作選擇。反應程序:一旦作出動作選擇,由運動系統(tǒng)做出正確動作。)輸出信息(三個信息處理階段的最終結果,如揮拍擊球,足球傳球。這些動作可能成功,也可能失敗。)118動作信息處理過程輸入信息來源(給運動者一個刺激;主動和被動的動作信息處理過程人體動作表現(xiàn)信息處理模型輸入刺激確認(感知)反應選擇(決定)反應程序(動作)輸出119動作信息處理過程人體動作動作信息處理過程
動作信息處理過程中閉式技能和開式技能的主要區(qū)別確認階段刺激明確動作任務選擇階段篩選相關刺激程序階段建立基本動作形式固定階段變化階段閉式技能開式技能執(zhí)行動作任務不斷調整和完善使動作形式適應環(huán)境要求120動作信息處理過程動作信息處理過程中閉式技能和開式技信息加工反應時(reactiontime)影響反應時的因素(刺激-反應選擇的數(shù)量;刺激-反應的兼容性;練習量信息加工過程中的“動作延遲”---處理方法是預料(空間預料;時間預料)預料的好處預料的代價利用預料-假動作121信息加工反應時(reactiontime)52喚醒與焦慮狀態(tài)下的信息加工倒U原理(人、動作任務、環(huán)境)焦慮狀態(tài)下的信息處理(感知狹窄、利用提示假說)喚醒調節(jié)技術(肌肉-意念技術,意念-肌肉技術)122喚醒與焦慮狀態(tài)下的信息加工倒U原理(人、動作任務、環(huán)境)53閉環(huán)控制系統(tǒng)輸入執(zhí)行器輸出受動器比較器錯誤理想狀態(tài)反饋實際狀態(tài)123閉環(huán)控制系統(tǒng)輸入執(zhí)行器輸出受動器比較器錯誤理想狀態(tài)反饋實際狀閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制模型是理解人體控制持續(xù)的長時間動作技能的最有效方式。在完成動作任務中,比較器不斷地評估期望的正確動作或理想的肢體姿勢、身體定位反饋與實際做出的動作之間的區(qū)別和相似性,如果有錯誤,把信息傳給執(zhí)行器進行適當?shù)募m正。一個錯誤動作的改正需要幾百毫秒,包括在刺激確認階段處理錯誤,在反應階段選擇糾正錯誤,在反應程序階段開始糾正動作。其控制速度非常慢,無法對快速跟蹤行為和短時間的分立動作任務進行控制。124閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制模型是理解人體控制持續(xù)的長時間動作技
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