VL Bewegungswissenschaft 8. Motor Control: Neue Theorien

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1 VL Bewegungswissenschaft 8. Motor Control: Neue Theorien

2 Paradigmenwechsel nach Kuhn Ökologische Ansätze
Themen Paradigmenwechsel nach Kuhn Ökologische Ansätze Direct Perception Natural physical approach System Dynamics Die „motor-action“ – Kontroverse Praktische Konsequenzen

3 T.S. Kuhn: „The Structure of Scientific Revolutions“, 1962
Paradigmen nach Kuhn T.S. Kuhn: „The Structure of Scientific Revolutions“, 1962 Wissenschaft schreitet in Paradigmenwechseln voran! Paradigma = Betrachtungsweise, Musterbeispiel PW nicht rational erklärbar, sondern eher wissenschaftssoziologisch Wissenschaft ist nicht die reine Suche nach der reinen Wahrheit!

4 Phasen der Wissenschaft nach Kuhn
Pre-science: Feld wird eher orientierungslos erforscht; Paradigmen werden importiert Normal science: Konsens über die Art, Probleme zu betrachten; breite empirische Aktivitäten Paradigm crisis: Widersprüche werden entdeckt, mit ad-hoc Revisionen zunächst erklärt oder ignoriert Revolutionary science: Etablierung eines alternativen Paradigmas in harter Auseinandersetzung mit normal science

5 Phasen der Wissenschaft nach Kuhn
Pre-Science Normal Science Revolutionary Science ad hoc Ign. Alt.

6 Paradigmen in der Psychologie
„Seelenpsychologie“, Wundt, 19. Jhdt. Tiefenpsychologie, Freud, Anfang 20. Jhdt. Behaviorismus, Skinner, bis 2. WK Kognitionspsychologie, bis 80er Ökologische Psychologie Komplexität, Dynamik, Systemansatz Umwelteinbindung Selbstorganisationsphänomene

7 Paradigmen in der Motorik

8 Ökologische Psychologie

9 Natural physical approach Systemdynamik
Überblick Nach Summers (1998): Direct perception Natural physical approach Systemdynamik

10 Direct Perception

11 Einheit von Bewegung und Umwelt Flow-fields von Gibson
Direct perception Einheit von Bewegung und Umwelt Flow-fields von Gibson Affordances: Handlungsmöglichkeiten, die sich aus den Eigenschaften der Umwelt ergeben Direct perception: keine symbolische Repräsentation, kein Gedächtnis/Wissen

12 Natural physical approach

13 Natural physical approach
Bewegungen werden durch ihre physikalischen Randbedingungen bestimmt Constraints: Randbedingungen, Einschränkungen Beispiel: Jonglieren Verwandtschaft/Überlappung mit Direct Perception

14 Systemdynamische Ansätze
Begriffe Das HKB-Experiment Golfbeispiel

15 Wissenschaftszweig zum Studium komplexer Systeme (Motorik)
Dynamische Systeme Wissenschaftszweig zum Studium komplexer Systeme (Motorik) Ursprung Physik, dann aber in Medizin, Biologie, Wirtschaft, Soziologie, Psychologie, Sport System: abgrenzbare Elemente + deren Relationen untereinander Dynamisch: Veränderung in der Zeit

16 Systemdynamik: Bewegung des Systems durch den Zustandsraum in der Zeit
Begriffe Zustandsraum: alle möglichen Zustände des Systems definiert durch die Zustände der Teilsysteme Systemdynamik: Bewegung des Systems durch den Zustandsraum in der Zeit Attraktor: Stabiler Zustand, auf den sich die Systemdynamik hin bewegt

17 Beispiel: Pendel v j Angetriebenes Pendel v j Gedämpftes Pendel

18 Zustandsraum und Systemdynamik zweier Tennisspielerinnen
Beispiel Tennis Zustandsraum und Systemdynamik zweier Tennisspielerinnen

19 Selbstorganisation Selbstorganisation: Einnahme eines Attraktors durch interne Wechselwirkungen im System Ohne Antrieb: nicht etwa durch Steuerung von außen oder durch Kontrolle durch ein Zentrum Bewegungen werden als Selbstorganisationsprozesse der Motorik interpretiert!!!

20 Merkmale dynamischer Systeme
Hysterese Kritische Fluktuationen Kritisches Slowing-down

21 Zustandsdynamik Fluktuationen Kontrollparameter Ordnungs- zustände Hysterese

22 Das „Kelso-Experiment“

23 Zustandsdynamik Kelso
180° 0° Frequenz

24 Beispiel Golf

25 Drive Pitch Chip 5 30 55 100 Zustandsdynamik Golf
Entfernung zur Fahne [m]

26 Kritische Fluktuationen
Übergänge Operationalisierung Fluktuationen: Laufende Standard- abweichungen der Abschwungzeit von vier aufeinander folgenden Schwüngen Entfernung zur Fahne 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 Fluktuationen Chip Pitch Voller Schlag Attraktoren

27 The motor-action-controversy

28 Motor-Action-Kontroverse
Ökologische Theorien Programm-Theorien Ökologische Einheit Mensch-Maschine Grundannahme Bottom-Up, heterarchisch Top-Down Hierarchisch Bewegungskontrolle Koordinationsmuster, selbstorganisierend GMPs, zentral gespeichert Bewegungsmuster Emergent programmiert Bewegungsverlauf Bewegungsgestalter Befehlsempfänger Rolle der Muskulatur

29 Praktische Konsequenzen

30 Ökologische Theorien Programm-Theorien Unterschiede Motorik Umwelt
Dynamisches System Computer Motorik Auslöser Störgröße Umwelt Fluktuation Fehler Variabilität Arrangeur Programmierer Rolle des Lehrers autonom passiv Rolle des Schülers