VL Bewegungswissenschaft 8. Motor Control: Neue Theorien

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

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!

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

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

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

Paradigmen in der Motorik

Ökologische Psychologie

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

Direct Perception

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

Natural physical approach

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

Systemdynamische Ansätze Begriffe Das HKB-Experiment Golfbeispiel

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

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

Beispiel: Pendel v j Angetriebenes Pendel v j Gedämpftes Pendel

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

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!!!

Merkmale dynamischer Systeme Hysterese Kritische Fluktuationen Kritisches Slowing-down

Zustandsdynamik Fluktuationen Kontrollparameter Ordnungs- zustände Hysterese

Das „Kelso-Experiment“

Zustandsdynamik Kelso 180° 0° Frequenz

Beispiel Golf

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

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

The motor-action-controversy

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

Praktische Konsequenzen

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