运动技能的学习与控制 第十一章

第十一章 学习的阶段第十一章 学习的阶段 The Stages of Learning 概念：区分技能学习过程中绩效和绩效特点的概念：区分技能学习过程中绩效和绩效特点的 变化变化 Concept: Distinct performance and performer characteristics change during skill learning After completing this chapter, you will be able to Describe characteristics of learners as they progress through the stages of learning as proposed by Fitts and Posner and by Gentile (Gentiles Two- Dimensions taxonomy) Describe several performer-and performance- related changes that occur as a person progresses through the stages of learning a motor skill Describe several characteristics that distinguish an expert motor skill performer from a nonexpert Discuss two type of research evidence that help predict a persons future performance achievement Relate Ackermans model of individual differences to the stages of learning a motor skill 一、应用一、应用 你是否曾注意过有些人能够很熟练的完你是否曾注意过有些人能够很熟练的完 成某个动作，但在成某个动作，但在向向别人传授该项技能时别人传授该项技能时 缺经常出现困难。缺经常出现困难。 因为：不了解学习者每次尝试时，如何开因为：不了解学习者每次尝试时，如何开 始操作这项技能。始操作这项技能。 原版书原版书 Have you ever noticed that people who are skilled at performing an activity often have difficulty teaching that activity to a beginner 你精通一种技能，回想一下，你怎么你精通一种技能，回想一下，你怎么入入 门门学习的，比如：应如何握住球拍、应把学习的，比如：应如何握住球拍、应把 球抛多高、接球时如何移动重心等。球抛多高、接球时如何移动重心等。 当某个人操作技能时，当某个人操作技能时，预测预测他将来取得他将来取得 的成绩。的成绩。 好课的要求好课的要求 内容对学生有挑战，学生要取得进步内容对学生有挑战，学生要取得进步 你知道学生对完成学习内容所面临的你知道学生对完成学习内容所面临的 困难吗？（他实际的水平是什么）困难吗？（他实际的水平是什么） 体育教师体育教师- - - - 会做、会教会做、会教 费茨和包斯纳的三阶段模型费茨和包斯纳的三阶段模型 (1) 认知阶段认知阶段 Cognitive Stage (1) 联接阶段联接阶段 _ AssociativeStage (3) 自动化阶段自动化阶段 autonomous stage 第一个学习阶段：认知学习阶段第一个学习阶段：认知学习阶段 回答问题：我的目标是什么？我应该把回答问题：我的目标是什么？我应该把 胳膊移多远？握住器械最好的方式是胳膊移多远？握住器械最好的方式是 什么？什么？ 特点：会出现许多错误，从一次练习到特点：会出现许多错误，从一次练习到 下一次练习下一次练习缺缺乏乏一一致性致性。 第二个学习阶段：学习的连接阶段第二个学习阶段：学习的连接阶段 又称为精练阶段又称为精练阶段 人们已学会把某些环境线索与完成技人们已学会把某些环境线索与完成技 能目标所需要的活动联系起来。能目标所需要的活动联系起来。 特点：将注意力集中与如何成功的完成特点：将注意力集中与如何成功的完成 技能，并使它从一次练习到下一次练习更技能，并使它从一次练习到下一次练习更 具有具有一一致性致性。人们掌握了在操作中发现人们掌握了在操作中发现 和找出错误的能力。和找出错误的能力。 第三个学习阶段：自动化阶段第三个学习阶段：自动化阶段 经过练习和体验后经过练习和体验后 技能几乎变成自动的、习惯化的，人技能几乎变成自动的、习惯化的，人 们不再有意识的考虑他们在做什么。们不再有意识的考虑他们在做什么。 时间：一段时间、可能几年时间：一段时间、可能几年 特点：特点： 在完成动作的同时还能做另一些事情。在完成动作的同时还能做另一些事情。 并不是每个学习者都能达到这个阶并不是每个学习者都能达到这个阶 段。段。 练习的练习的量量、指导指导和和练习的程练习的程度度是是 决定这个最终阶段成果的重要因素。决定这个最终阶段成果的重要因素。 金泰尔的两阶段模型金泰尔的两阶段模型(Gentiles Two- Stage Model) 她根据学习者的每个阶段的不同目标提出她根据学习者的每个阶段的不同目标提出 来的来的 第一个学习阶段：第一个学习阶段： 称为称为最最初初的阶段的阶段(The Initial Stage) 第二个学习阶段：第二个学习阶段： 称为称为后期后期阶段阶段(The later stage) 第一个学习阶段：第一个学习阶段： 学习者有两个目标：学习者有两个目标： 获得运动协调模式，这种获得运动协调模式，这种协调协调模式模式(a Movement coordination Pattern)可以成可以成 功的帮助学习者成功的达到技能目标。功的帮助学习者成功的达到技能目标。 在练习技能时，学会区分所处周围环境中在练习技能时，学会区分所处周围环境中 调节条件调节条件与与非调节条件非调节条件的状况。的状况。 调节条件：指技能操作中必然存在并影响调节条件：指技能操作中必然存在并影响 操作者运动特征的环境背景特征。操作者运动特征的环境背景特征。 非调节条件：不影响完成动作目标的操作非调节条件：不影响完成动作目标的操作 环境特征。环境特征。 环境背景包括：支撑面、目标和操作可能环境背景包括：支撑面、目标和操作可能 涉及到的任何物体和其他人涉及到的任何物体和其他人 例例1：一个人开始康复抓握技能，抓桌子上：一个人开始康复抓握技能，抓桌子上 的杯子，先要学习抓握的动作模式；调节的杯子，先要学习抓握的动作模式；调节 条件（情况）就是杯子的大小和形状、杯条件（情况）就是杯子的大小和形状、杯 子的位置。子的位置。 非调节条件就是杯子的颜色、放杯子桌子非调节条件就是杯子的颜色、放杯子桌子 的形状。这些信息不影响技能动作的完成。的形状。这些信息不影响技能动作的完成。 例例2、单手投篮动作，先学习投篮的动作模、单手投篮动作，先学习投篮的动作模 式；调节条件是球的大小、篮筐的大小和式；调节条件是球的大小、篮筐的大小和 人离篮筐的距离；非调节条件是球颜色、人离篮筐的距离；非调节条件是球颜色、 篮筐架子的形态等。篮筐架子的形态等。 例例3、形体课中转体华尔兹的学习，先学习、形体课中转体华尔兹的学习，先学习 运动模式；调节条件是有无音乐和音乐的运动模式；调节条件是有无音乐和音乐的 节奏的、有无镜子；非调节条件是镜子的节奏的、有无镜子；非调节条件是镜子的 大小、录音机的形状，上课场地的大小、大小、录音机的形状，上课场地的大小、 地毯的颜色等地毯的颜色等 尽管学习者对有效操作的办法有一个尽管学习者对有效操作的办法有一个 大致的概念，但是他的操作还并不熟大致的概念，但是他的操作还并不熟 练。练。运运动动目标目标的完成缺的完成缺乏乏一一致性致性 和有效和有效性性 第二个学习阶段：称为后期阶段第二个学习阶段：称为后期阶段 (The later stage) 学习者有三个目标：学习者有三个目标： 人们必须有发展运动模式的能力，以适应人们必须有发展运动模式的能力，以适应 不同的操作情景；不同的操作情景； 人们必须提高完成技能目标的一致性；人们必须提高完成技能目标的一致性； 人们必须学会经济有效的操作技能的方法。人们必须学会经济有效的操作技能的方法。 如：练习场和比赛场如：练习场和比赛场 独有的特征：独有的特征： 要依靠技术类型来制定学习者的目标，即开要依靠技术类型来制定学习者的目标，即开 放和封闭技能分类方式限定了这个目标。放和封闭技能分类方式限定了这个目标。 回顾：回顾： 根据环境背景的稳定性将运动技能分为封根据环境背景的稳定性将运动技能分为封 闭性运动技能和开放性运动技能；封闭性闭性运动技能和开放性运动技能；封闭性 动作技能指操作环境稳定或者可以预知，动作技能指操作环境稳定或者可以预知， 操作者可以控制动作开始时间的动作技能。操作者可以控制动作开始时间的动作技能。 （其特征是支撑面、操作对象（其特征是支撑面、操作对象/或操作中的或操作中的 其他人处于静止状态）；其他人处于静止状态）； 开放性动作技能指操作环境不稳定、无法开放性动作技能指操作环境不稳定、无法 预知，操作对象或操作背景处于运动状预知，操作对象或操作背景处于运动状 态，并且动作开始时间由外界条件决定。态，并且动作开始时间由外界条件决定。 （其特征是支撑面、操作对象（其特征是支撑面、操作对象/或操作中的或操作中的 其他人处于运动状态）其他人处于运动状态） 第一阶段的开放和封闭技能的学习第一阶段的开放和封闭技能的学习 对第一阶段封闭技能的练习，必须让学习对第一阶段封闭技能的练习，必须让学习 者将所需动作协调模式定型，这样才有能者将所需动作协调模式定型，这样才有能 力去一致性的操作。力去一致性的操作。 对第一阶段开放技能的练习，学习者需获对第一阶段开放技能的练习，学习者需获 得监测周围环境，做出相应调整的能力，得监测周围环境，做出相应调整的能力， 而不是自动完成一系列的动作。在这个阶而不是自动完成一系列的动作。在这个阶 段练习开放技能必须为学习者提供调节需段练习开放技能必须为学习者提供调节需 要的经验（要的经验（- - - - - 要求不同的教法）。要求不同的教法）。 第二阶段的开放和封闭技能的学习第二阶段的开放和封闭技能的学习 在第二阶段要求操作者改变已获得了的动在第二阶段要求操作者改变已获得了的动 作模型特征来达到操作环境的要求。作模型特征来达到操作环境的要求。 封闭技能模式与开放技能模式的获得是封闭技能模式与开放技能模式的获得是 不同的。不同的。 对第一阶段封闭技能的练习，模式的改对第一阶段封闭技能的练习，模式的改 进主要是进主要是动作特点的变化动作特点的变化，而不是模式本，而不是模式本 身固定特征的改变。身固定特征的改变。 例如：在不同类型的草地或沙滩上打高尔例如：在不同类型的草地或沙滩上打高尔 夫球时，打球者要变换他们的站姿或挥杆夫球时，打球者要变换他们的站姿或挥杆 的轨迹，而不是改变高尔夫固有的动作特的轨迹，而不是改变高尔夫固有的动作特 征；由于不同的情况，需要考虑调节力度征；由于不同的情况，需要考虑调节力度 的大小，但是握杆动作的基本特征是不变的大小，但是握杆动作的基本特征是不变 的。的。 对第二阶段开放技能的练习，操作者可对第二阶段开放技能的练习，操作者可 能能需需要要改改变变运运动动模式模式和和固固有特有特征征或或特点特点。 例如：网球运动员准备用正手回球，根据例如：网球运动员准备用正手回球，根据 来球决定用反手来击球，正反手击球是不来球决定用反手来击球，正反手击球是不 同的运动模式；行人的动作目标是穿越十同的运动模式；行人的动作目标是穿越十 字路口，开始他可能是步行，但由于红绿字路口，开始他可能是步行，但由于红绿 等变化，他不得不跑着穿过剩下的路程，等变化，他不得不跑着穿过剩下的路程， 走和跑是不同的运动模式。走和跑是不同的运动模式。 封闭技能和开放技能的不同要求封闭技能和开放技能的不同要求 两者有不同的动作变化类型，要求操作者两者有不同的动作变化类型，要求操作者 有不同的动作计划和准备；在开放技能的有不同的动作计划和准备；在开放技能的 练习过程中，不仅要具备预料环境变化的练习过程中，不仅要具备预料环境变化的 能力，而且还要具备迅速适应环境的能力。能力，而且还要具备迅速适应环境的能力。 学习过程中操作者及其绩效的变化学习过程中操作者及其绩效的变化 学习阶段模型告诉我们，在每个学习阶学习阶段模型告诉我们，在每个学习阶 段，不同的人在完成技能操作时都显示了段，不同的人在完成技能操作时都显示了 截然不同的特征，对其特征进行分析：截然不同的特征，对其特征进行分析： 1、给我们提供了进一步清楚分析技能学习过、给我们提供了进一步清楚分析技能学习过 程的机会。程的机会。 2、解释在不同学习阶段人们为什么要采取不、解释在不同学习阶段人们为什么要采取不 同的教学和训练策略。同的教学和训练策略。 学习过程中操作者及其绩效的变化学习过程中操作者及其绩效的变化 （1）速度的变化）速度的变化 （2）动作协调的变化）动作协调的变化 （3）旧的或偏爱的协调模式产生的变化）旧的或偏爱的协调模式产生的变化 （4）参加操作肌肉的变化）参加操作肌肉的变化 （5）能量消耗的变化）能量消耗的变化 （6）为达到技能运动学目标的变化）为达到技能运动学目标的变化 （1）速度的变化）速度的变化 负增长模式更为常见。负增长模式更为常见。 1926年努荻提出练习冥定律（年努荻提出练习冥定律（power law of practice）。根据这个定律，在早期的）。根据这个定律，在早期的 练习过程中，技能的提高是非常快的，但练习过程中，技能的提高是非常快的，但 经历了一个表面上快速提高以后，随后练经历了一个表面上快速提高以后，随后练 习就经历了一个缓慢增长阶段。这种变化习就经历了一个缓慢增长阶段。这种变化 会有多长时间后发生，将取决于动作技能会有多长时间后发生，将取决于动作技能 本身。本身。 科劳斯曼经典实验验证科劳斯曼经典实验验证- - 练习冥定律练习冥定律 测验卷烟工人的卷烟时间，发现：测验卷烟工人的卷烟时间，发现： 绩效提高与经验的关系，一个工人在绩效提高与经验的关系，一个工人在 工作了工作了7年之后，技能任然可以提高。年之后，技能任然可以提高。 大部分的进步在前两年就发生了。大部分的进步在前两年就发生了。 （2）动作协调的变化）动作协调的变化 冻结自由度的概念：冻结自由度的概念： 学习者在操作技能时不能控制并运用好一学习者在操作技能时不能控制并运用好一 些僵硬的关节（关节凝固住了）些僵硬的关节（关节凝固住了） 例子：踢毽子时多余手的动作；例子：踢毽子时多余手的动作； 开始开汽车时，躯干弯曲不能动开始开汽车时，躯干弯曲不能动 波浪组合中手臂波浪的幅度波浪组合中手臂波浪的幅度 冻结自由度冻结自由度 初学者在开始学习一项运动技能时，控制初学者在开始学习一项运动技能时，控制 动作协调自由度的常用应对策略；他们操动作协调自由度的常用应对策略；他们操 纵此项技能时关节关节处于僵硬状态（就纵此项技能时关节关节处于僵硬状态（就 像把把他们像把把他们“冻结冻结”了一样）。了一样）。 （3）旧的或偏爱的协调模式产生的）旧的或偏爱的协调模式产生的 变化变化 在第十章的实验中，被试必须学会同时在第十章的实验中，被试必须学会同时90 度反向协调移动双臂，第一次面对任务度反向协调移动双臂，第一次面对任务 时，被试协调双臂的最好方法是同时移动时，被试协调双臂的最好方法是同时移动 两只胳膊，画出对角线而非椭圆的形的图两只胳膊，画出对角线而非椭圆的形的图 形。形。180次后才产生前后一致的新协调模式。次后才产生前后一致的新协调模式。 实验说明：实验说明： 第一、人们在进行技能操作时都会出现独特第一、人们在进行技能操作时都会出现独特 的动作模式偏好现象。为了达到学习新的动作模式偏好现象。为了达到学习新 技能的目标，他们需要克服这些偏嗜。技能的目标，他们需要克服这些偏嗜。 第二、对于学习者来说，他们可以克服这些第二、对于学习者来说，他们可以克服这些 偏嗜但需要大量的练习。偏嗜但需要大量的练习。 第三、习惯性的偏好模式与目标模式之间的第三、习惯性的偏好模式与目标模式之间的 转变有明显的转变有明显的“稳定稳定不稳定不稳定稳定稳定”的的 模式特征。模式特征。 不同风格运动相互影响的问题不同风格运动相互影响的问题 （4）参加操作肌肉的变化）参加操作肌肉的变化 肌电图（肌电图（EMG）显示人们在早期的技能练）显示人们在早期的技能练 习中没有习中没有合合理理的使用自己的肌肉。在练的使用自己的肌肉。在练 习的早期常常会有一些额外的、不必要的习的早期常常会有一些额外的、不必要的 肌肉运动；此阶段激活肌肉群的时间有肌肉运动；此阶段激活肌肉群的时间有 误。误。 参与肌肉的变化反应了技能获得过程中，个参与肌肉的变化反应了技能获得过程中，个 体运动控制系统的体运动控制系统的再再组组织织。这种再组织来。这种再组织来 源于动作控制系统解决新技能自由度控制源于动作控制系统解决新技能自由度控制 的需要。的需要。 动作幅度 （5）能量消耗的变化）能量消耗的变化 a. 经济的运动：是指操作一相技能时消耗经济的运动：是指操作一相技能时消耗 最少的能量。最少的能量。 初学者往往有很大的能量消耗，而熟练的初学者往往有很大的能量消耗，而熟练的 动作操作者总是用最低的能量消耗更有效动作操作者总是用最低的能量消耗更有效 的完成动作。的完成动作。 b.锻炼过程中的几种能量来源：锻炼过程中的几种能量来源： 生理能量生理能量- - - 通过测试技能练习时通过测试技能练习时热热量量消耗消耗 确定了生理能量的消耗量；确定了生理能量的消耗量； 机械能量机械能量- - 通过测试通过测试新陈代谢率新陈代谢率证明了机械证明了机械 能量消耗的存在。能量消耗的存在。 随着动作练习的深入，出现能量节省随着动作练习的深入，出现能量节省 化。化。 （可进行技能的熟练程度的测试与能量消（可进行技能的熟练程度的测试与能量消 耗的相关研究）耗的相关研究） 思考：思考： 在做能量实验课题时，技能程度是一个考在做能量实验课题时，技能程度是一个考 虑因素虑因素 能量消耗与技能熟练的关系？与技能难能量消耗与技能熟练的关系？与技能难 度的关系？度的关系？- - - - 学生论文学生论文 （6）为达到技能运动学目标的变化）为达到技能运动学目标的变化 动作运动学特征决定了练习技能时的不同动作运动学特征决定了练习技能时的不同 的时间和空间特征。的时间和空间特征。 尽管学会技能的速度有快有慢但达到这一尽管学会技能的速度有快有慢但达到这一 目标的顺序是一致的：目标的顺序是一致的：位位移移是个体获得的是个体获得的 第一个运动目标，意味着首先成功获得技第一个运动目标，意味着首先成功获得技 能的空间特征。下一个是能的空间特征。下一个是速速率率；在下个是；在下个是 速度（加速度）速度（加速度） （7）视觉选择注意力的变化）视觉选择注意力的变化 一个人练习一项技能时，他们获得了一种一个人练习一项技能时，他们获得了一种 将视觉注意集中到能为技能练习提供有效将视觉注意集中到能为技能练习提供有效 的信息调节能力。的信息调节能力。 实验：两个守门员，一个是新手，一个是实验：两个守门员，一个是新手，一个是 专业选手。看视屏模拟剪辑，六个不同方专业选手。看视屏模拟剪辑，六个不同方 向的点球。向的点球。 专业专业- - - 踢球者的头部、不踢球脚、踢球的踢球者的头部、不踢球脚、踢球的 脚和球。脚和球。 新手新手- - - 身体躯干、臂和臀部；花很少的时身体躯干、臂和臀部；花很少的时 间注视踢球者的头、不踢球脚和球。间注视踢球者的头、不踢球脚和球。 （8）在操作一项技能时有意注意的）在操作一项技能时有意注意的 变化变化 刚会开车人和熟练的驾驶员的注意不同。刚会开车人和熟练的驾驶员的注意不同。 注意力随经验不同而发生改变。注意力随经验不同而发生改变。 （9）觉察错误和纠正错误能力的变）觉察错误和纠正错误能力的变 化化 在练习期间，水平提高的另一个特征是识在练习期间，水平提高的另一个特征是识 别并纠正自己错误动作的能力。别并纠正自己错误动作的能力。 个体在技能操作的过程中，还是在操作结个体在技能操作的过程中，还是在操作结 束后运用该能力，取决于完成该动作的束后运用该能力，取决于完成该动作的时时 间间限制限制，如果动作非常慢，个体就能够在，如果动作非常慢，个体就能够在 动作操作中对其进行纠正和修改。动作操作中对其进行纠正和修改。 1、韵律体操的不同节奏练习，把节奏放、韵律体操的不同节奏练习，把节奏放 慢，利于纠正错误。慢，利于纠正错误。 2、运用慢动作练习来纠正错误。、运用慢动作练习来纠正错误。 在学习过程中的各个阶段不发生变在学习过程中的各个阶段不发生变 化的个体操作特征化的个体操作特征 - - - - - - 感官反馈（视觉反馈）感官反馈（视觉反馈） 实验：被试射击瞄准动作，他可以看到自实验：被试射击瞄准动作，他可以看到自 己的动作。己的动作。200次和次和2000次练习测试后取消次练习测试后取消 了视觉反馈。了视觉反馈。 假设：随着有视觉参与的练习量的增加，假设：随着有视觉参与的练习量的增加， 对视觉的需要程度会随之减少。对视觉的需要程度会随之减少。 结果：结果：2000次后比次后比200次后取消视觉反馈操次后取消视觉反馈操 作的准确性更差。作的准确性更差。 原因：感官反应已经成为技能整体感官记原因：感官反应已经成为技能整体感官记 忆中的一部分。忆中的一部分。 应用：技能的训练要有两方面，有感官反应用：技能的训练要有两方面，有感官反 馈和无感官反馈。如形体课可的视觉运馈和无感官反馈。如形体课可的视觉运 用；训练参加高考的健美操运动员（无视用；训练参加高考的健美操运动员（无视 觉反馈、无语言反馈）。觉反馈、无语言反馈）。 专业技术专业技术 我们熟悉的专业动作技能操作人员包括运我们熟悉的专业动作技能操作人员包括运 动员、舞蹈家、音乐家。动员、舞蹈家、音乐家。 形成专业技术的练习量和练习类型形成专业技术的练习量和练习类型 A. 10年年高强度练习才能成为本领域的专业高强度练习才能成为本领域的专业 人士。人士。 B. 掌握专业技术的关键不仅仅是专业练习掌握专业技术的关键不仅仅是专业练习 时间长度问题，还与时间长度问题，还与练习的练习的类类型型有关。有关。 想在任何领域掌握专业技能都必须认真的想在任何领域掌握专业技能都必须认真的 练习。练习。 C.专门技能是有具体专门技能是有具体领域领域限制限制的。在某个的。在某个 领域的专业技能几乎不会迁移到其他个体领域的专业技能几乎不会迁移到其他个体 无经验的领域。无经验的领域。 专业人员的知识结构专业人员的知识结构 专业人员对本专业有更清晰的知识概念，专业人员对本专业有更清晰的知识概念， 跟容易把这些专业概念相互联系起来。跟容易把这些专业概念相互联系起来。 专业人员的视觉运用专业人员的视觉运用 观察了解周围环境会更快，并能在更短的观察了解周围环境会更快，并能在更短的 时间里选择更有用的信息。时间里选择更有用的信息。 前景预测前景预测 （1）练习初期和后期操作的关系）练习初期和后期操作的关系 （2）测量之间的相关性）测量之间的相关性 （3）运动能力和不同学习阶段之间的关系）运动能力和不同学习阶段之间的关系 （1）练习初期和后