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Grundlagen der Bewegungswissenschaft. WS 2007. A. Bund: Grundlagen der Bewegungswissenschaft. Definition von Motorischem Lernen I. Motorisches Lernen und Leisten 1. Einführung 2. Erklärungsansätze 2.1 Übersicht 2.2 Informations- theoret. Ansatz 2.2.1 GMP-Theorie

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Presentation Transcript
slide1

Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

WS 2007

slide2

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Definition von Motorischem Lernen I

Motorisches

Lernen 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

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.)

slide3

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Definition von Motorischem Lernen I

Motorisches

Lernen 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

slide4

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Definition von Motorischem Lernen II

Motorisches

Lernen 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

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.)

slide5

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Definition von Motorischem Lernen II

Motorisches

Lernen 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

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.)

slide6

takt.

Einmalige Messung

t1.

t2.

t3.

Mehrmalige Messung

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Leisten versus Lernen

Motorisches

Lernen 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

Leistung

Aktuelles Niveau der (Bewegungs-)Kompetenz

Lernen

(Positive) Veränderung der (Bewegungs-) Kompetenz

slide7

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Methodische Konsequenzen

Motorisches

Lernen 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

Lerntests

Transfertest

später

Retentions-

test

früher

Retentions-

test

Aneignungs-

versuche

Vortest

Versuchs-

phase I

Versuchsphase III

Versuchs-

phase II

slide8

Informations-

theoretischer

Ansatz

Handlungs-

theoretischer

Ansatz

System-

dynamischer

Ansatz

Motor Approach

Programmansatz

Repräsentationa-

lismus

---

Action Approach

Ökolog. Ansatz

Selbstorganisat.-/

Emergenztheorien

- 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 („koordi-

native Struktu-

ren“)

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Übersicht Erklärungsansätze I

Motorisches

Lernen 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

Alternative

Bezeich-

nungen

Grund-

annahmen

slide9

Aufbau/Stabili-

sierung interner

Repräsentatio-

nen

Ausbildung von

Regeln, die die

Auswahl und Ab-

folge von basalen

Handlungseinhei-

ten festlegen

Such-/Entdeck-

ungsprozesse im

Wahrnehmungs-

Bewegungsraum,

Veränderung der

Attraktor-Layouts

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Übersicht Erklärungsansätze II

Motorisches

Lernen 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

Informations-

theoretischer

Ansatz

Handlungs-

theoretischer

Ansatz

System-

dynamischer

Ansatz

Lernen

slide10

- open-loop-theo-

ry (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)

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Übersicht Erklärungsansätze III

Motorisches

Lernen 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

Informations-

theoretischer

Ansatz

Handlungs-

theoretischer

Ansatz

System-

dynamischer

Ansatz

Ansätze, Theorien,

Modelle

(Autor,

Publika-

tionsjahr)

Auswahl

slide11

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Informationstheoret. Ansatz: Grundannahmen

 Bewegungslernen und Bewegungskontrolle sind das

Ergebnis von Informationsverarbeitungsprozessen

Motorisches

Lernen 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

 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

slide12

Verarbeitungszeit

peripherer Informationen

Deafferentionsstudien

Die Verarbeitungszeit von

Feedback (ca. 200msec)

macht es unwahrscheinlich,

dass extrem schnelle Bewe-

gungen durch solche Infor-

mationen kontrolliert werden

Bewegungsausführungen

sind zumindest in Grobform

auch dann möglich, wenn

sensorische Rückmeldungen

aus der Körperperipherie

vollständig fehlen

Interferenz- und Trans-

ferphänomene

Invarianz von

Bewegungsstrukturen

Die positive/negative Beein-

flussung von Lern- oder

Übungsprozessen lässt sich

am plausibelsten auf die

Unterstützung/Störung von

Informationsverarbeitungs-

prozessen zurückführen

Bewegungen einer bestimm-

ten Bewegungsklasse unter

unter variierenden Ausfüh-

rungsbedingungen (z.B. un-

terschiedliche Muskelgrup-

pen) eine gewisse Invarianz

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Ist die Annahme von Repräsentationen plausibel?

Motorisches

Lernen 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

Reaktionszeit

Mentales Training

slide13

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Invarianz von Bewegungsstrukturen

Motorisches

Lernen 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

slide14

Extraktion

bewegungsrelevanter

Reize aus der Umwelt

Auswahl einer

Bewegungsantwort

Realisierung der

ausgewählten

Bewegungsantwort

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Stufen der Informationsverarbeitung

Motorisches

Lernen 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

Reiz-

identifikation

Reaktions-

auswahl

Reaktions-

programmierung

Diese Verarbeitungsstufen benötigen Zeit !

slide15

Je geringer die Reiz-

intensität oder je

komplexer das

Reizmuster, desto

grösser der

Zeitbedarf !

(Rote Notschalter)

Je mehr Reaktions-

alternativen zur

Wahl stehen, desto

grösser der

Zeitbedarf !

(„Hick‘s Law“)

Je komplexer die zu

„programmierende“

Reaktion, desto

grösser der

Zeitbedarf !

(„Fitt‘s Law“)

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Zeitbedarf der Verarbeitungsstufen

Motorisches

Lernen 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

Reiz-

identifikation

Reaktions-

auswahl

Reaktions-

programmierung

Extraktion

bewegungsrelevanter

Reize aus der Umwelt

Auswahl einer

Bewegungsantwort

Realisierung der

ausgewählten

Bewegungsantwort

slide16

Extraktion

bewegungsrelevanter

Reize aus der Umwelt

Auswahl einer

Bewegungsantwort

Realisierung der

ausgewählten

Bewegungsantwort

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Kapazitätsbedarf der Verarbeitungsstufen

Motorisches

Lernen 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

Reiz-

identifikation

Reaktions-

auswahl

Reaktions-

programmierung

Diese Verarbeitungsstufen benötigen

Gedächtniskapazität („Aufmerksamkeit“) !

slide17

Ausgangsbedingungen

Bewegungsparameter

Bewegungsergebnisse

  • Impuls-Timing-Muster
  • Reihenfolge
  • relative Dauer
  • relative Kraft

Ausgangsbedingungen

sensor. Konsequenzen

Bewegungsergebnisse

Recall-Schema

GMP

Recognition-Schema

Variable

Bewegungsparameter

steuert

Vergleich

Bewertung

Korrektur

Bewegungs-

klasse

Spezifische

Bewegungs-

variante

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

GMP-Theorie

Motorisches

Lernen 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

Schmidt (1975, 1988)

slide18

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Gestaltkonstanz-Hypothese

Motorisches

Lernen 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

Gestaltkonstanz-Hypothese

Welche Merkmale der Kraft-Zeit-Kurven verändern sich?

Welche Merkmale der Kraft-Zeit-Kurven bleiben gleich?

slide19

Theoretisches

Bewegungswissen

Induktion/Deduktion

Induktion/Deduktion

Vergleich

Interpretatives

Bewegungswissen

Präskriptives

Bewegungswissen

Reafferenzen/KR

Aktivation

Exekutiv-prozedurales

Bewegungswissen

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Heuristisches Repräsentationsmodell

Motorisches

Lernen und 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

Wiemeyer (1994, 1997)

slide20

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Heuristisches Repräsentationsmodell

Motorisches

Lernen und 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

Theoretisches Bewegungswissen

Theoretisches Wissen wird hier als die Gesamtheit

impliziter und expliziter Gedächtnisinhalte mit poten-

tieller Erklärungs- bzw. Verstehensfunktion verstan-

den, die keinen unmittelbaren Bezug zur konkreten

Vorbereitung, Ausführung und Bewertung der Eigen-

bewegung haben.

Es bezieht sich vor allem darauf, wie Bewegungen

aus der Außenperspektive kinematisch und kinetisch

beschreibbar sind und wie sie auf verschiedenen

Ebenen (z.B. Biomechanik, Neurophysiologie, Psy-

chologie) erklärbar sind.

(vgl. Wiemeyer, 1997, 9)

slide21

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Heuristisches Repräsentationsmodell

Motorisches

Lernen und 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

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.
  • (vgl. Wiemeyer, 1997, 10)
  • 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)
slide22

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Heuristisches Repräsentationsmodell

Motorisches

Lernen und 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

Präskriptives Bewegungswissen

Präskriptives Bewegungswissen beinhaltet konkretes

und eigenbewegungsrelevantes Wissen über den

indikationalen („Was?“) und den spezifikationalen

(„Wie?“) Aspekt der Bewegung.

Das Wissen liegt vor als zu produzierende senso-

rische Effekte.

(vgl. Wiemeyer, 1997, 12)

slide23

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Heuristisches Repräsentationsmodell

Motorisches

Lernen und 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

Interpretatives Bewegungswissen

Interpretatives Bewegungswissen betrifft die Bewer-

tung der Eigenbewegung.

Die Bildung interpretativen Wissens vollzieht sich auf

der Grundlage intrinsischer und extrinsischer Rück-

meldungen.

(vgl. Wiemeyer, 1997, 12)

slide24

Theoretisches

Bewegungswissen

Induktion/Deduktion

Induktion/Deduktion

Vergleich

Interpretatives

Bewegungswissen

Präskriptives

Bewegungswissen

Reafferenzen/KR

Aktivation

Exekutiv-prozedurales

Bewegungswissen

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Heuristisches Repräsentationsmodell

Motorisches

Lernen und 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

Wiemeyer (1994, 1997)

slide25

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Systemdynamischer Ansatz: Grundannahmen

 Die menschliche Motorik ist ein dynamisches und

komplexes, d.h. aus vielen Einzelkomponenten

bestehendes System

Motorisches

Lernen 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 Systemdyna-

mischer Ansatz

 Koordinierte Bewegungen sind selbstorganisierte

Ordnungszustände des Motorik-Systems

 Diese Ordnungszustände wirken „anziehend“

(Attraktoren), weil sie ein Minimum an Kraft-

aufwand bedeuten („Gebirgstäler“)

 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

slide26

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Gibt es Selbstorganisation in der Motorik?

Motorisches

Lernen 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 Systemdyna-

mischer Ansatz

slide27

Kritische

Fluktuationen

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Hysterese und kritische Fluktuationen

Motorisches

Lernen 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 Systemdyna-

mischer Ansatz

y

Zustand B

Zustand A

x

slide28

A. Bund: Grundlagen der

Bewegungswissenschaft

Hysterese bei der visuellen Wahrnehmung

Motorisches

Lernen 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 Systemdyna-

mischer Ansatz