運動技能學習與控制課件第七章運動技能的協(xié)調(diào)控制

1、第七章 運動技能的協(xié)調(diào)與控制第七章 運動技能的協(xié)調(diào)與控制學習目標：掌握影響速度-準確性權(quán)衡的影響因素及實際應用熟悉動力系統(tǒng)理論的觀點及核心概念了解幾種典型的非連續(xù)性運動技能的協(xié)調(diào)控制描述連續(xù)性運動技能協(xié)調(diào)控制的特點學習目標：第一節(jié) 運動技能協(xié)調(diào)控制概述一、運動技能的協(xié)調(diào)與控制 幾乎所有的體育運動都屬于人體為實現(xiàn)特定目的多肢體多部位共同工作的復雜運動。當兩個或兩個以上肢體或部位同時運動，就必然涉及協(xié)調(diào)控制問題。有些動作非常容易完成，比如雙手同時上舉或后擺；有些動作不容易完成；比如用雙手同時拍打出兩種不同的節(jié)奏。理論基礎：1、基于運動程序的運動控制理論2、基于自組織系統(tǒng)的動力系統(tǒng)理論第一節(jié) 運動技

2、能協(xié)調(diào)控制概述一、運動技能的協(xié)調(diào)與控制 二、速度準確性權(quán)衡 在一些要求快速而準確的運動項目中,人們會根據(jù)不同的實驗要求與自己的主觀情況，建立一個權(quán)衡反應速度與反應準確率的標準來進行動作反應，有時會以犧牲準確率為代價去換取反應速度，而有時則會以犧牲反應速度為代價去換取反應準確率，這就是反應速度-準確率權(quán)衡現(xiàn)象。速度準確性權(quán)衡的含義二、速度準確性權(quán)衡 在一些要求快速而準確的運動（一） 菲茲定律（Fitts Law）MT=a+b（log2(2A/W）)（一） 菲茲定律（Fitts Law）MT=a+b（log要提高動作的準確性就只能以降低動作的速度為代價，反之，如果降低對動作準確性的要求，動作速度可

3、以更快。對于既定大小的目標，當動作幅度增加時，動作的時間會增加，但是增加的幅度較小。在運動技能的控制中，開放環(huán)路控制和閉合環(huán)路控制是有機地整合在一起的。大多數(shù)情況下，較慢的動作準確性較高。菲茲定律的推論要提高動作的準確性就只能以降低動作的速度為代價，反之，如果降間歇反饋假說刺激-時機假說多重運動假說菲茲定律的理論假設間歇反饋假說菲茲定律的理論假設（二） 時間、動作距離與動作準確性動作距離（D)和動作時間（MT)這兩個獨立的因素組合在一起也會影響動作的準確性。Schmidt在研究中發(fā)現(xiàn)，動作的誤差與動作的平均速度（D/MT值）呈線性關系。隨著動作速度的增加，動作誤差就會呈線性增加。（二） 時間、

4、動作距離與動作準確性動作距離（D)和動作時間（三） 肌肉活動與速度準確性權(quán)衡不同部分的肌肉收縮力量是決定手臂移動軌跡的主要因素，隨著不同部分肌肉力量大小的變化，力量中的不穩(wěn)定性也在增加。若需要縮短動作時間或增加動作的距離（幅度），就要求相應的力量增加，較大的力量會產(chǎn)生更大的變異，引起動作與預期的軌道相偏離，導致失誤。（三） 肌肉活動與速度準確性權(quán)衡不同部分的肌肉收縮力量是決定三、動力系統(tǒng)理論Kelso等（1988）的雙手協(xié)調(diào)實驗（一）動力系統(tǒng)理論的發(fā)展三、動力系統(tǒng)理論Kelso等（1988）的雙手協(xié)調(diào)實驗（一）用較低的速度擺動，只有異相位運動，但隨著擺動速度的增加，就會轉(zhuǎn)變?yōu)橥辔粩[動，即運動

5、速度的線性增加，導致運動基本模式的非線性變化。用較低的速度擺動，只有異相位運動，但隨著擺動速度的增加，就會原先平衡被打破，建立新的更為牢固的平衡的非線性變化過程。同樣，這一過程也不可逆。（二）動力系統(tǒng)理論中的核心概念穩(wěn)定性和吸引子指令和控制參數(shù)自組織原先平衡被打破，建立新的更為牢固的平衡的非線性變化過程。同樣（三）動力系統(tǒng)的知覺-動作聯(lián)合熟練動作的產(chǎn)生是神經(jīng)系統(tǒng)對特定的功能性肌肉和關節(jié)配合的控制，從而達到動作協(xié)調(diào)，個體才能根據(jù)環(huán)境的指令完成動作，稱之為知覺-動作聯(lián)合。（三）動力系統(tǒng)的知覺-動作聯(lián)合熟練動作的產(chǎn)生是神經(jīng)系統(tǒng)對特定第二節(jié) 非連續(xù)性運動技能的協(xié)調(diào)控制一、抓握運動兩個動作：伸手 & 抓

6、握協(xié)調(diào)控制：手 & 手臂影響因素物體的距離、大小手的移動軌跡、手指張開的大小動作時間、人的意圖抓握與Fitts定律第二節(jié) 非連續(xù)性運動技能的協(xié)調(diào)控制一、抓握運動二、書寫動作二、書寫動作二、雙手協(xié)調(diào)（一）雙手協(xié)調(diào)的菲茲范式有研究要求被試用兩手盡快移動到兩個不同的目標位，一只手移動一小段距離到一個大目標靶（“容易”任務），另一只手移動一段較遠距離到一個較小靶目標（“困難”任務）。兩手一起運動，結(jié)果如何？“容易”任務“困難”任務二、雙手協(xié)調(diào)（一）雙手協(xié)調(diào)的菲茲范式有研究要求被試用兩手盡快二、雙手協(xié)調(diào)當兩只手在同時運動時，兩只手之間是如何相互影響的？ Walter 和Swinnen（1990）要求受試

7、者一只手的移動運動中包含兩個逆時針旋轉(zhuǎn)兩圈，而另一只手只做單方向的移動。（二）雙手協(xié)調(diào)的空間同化效應二、雙手協(xié)調(diào)當兩只手在同時運動時，兩只手之間是如何相互影響的四、眼-頭-手的協(xié)調(diào) 當目標物意外出現(xiàn)在視野的某個位置，眼睛必須盡快地鎖定目標物，以便為視覺信息的加工提供充足的時間。在這種情況下，眼睛、頭和手是如何達到協(xié)調(diào)的呢？四、眼-頭-手的協(xié)調(diào) 當目標物意外出現(xiàn)在視野的某個位置（一）捕獲目標捕獲特指攔截一個運動目標。捕獲動作的目標是結(jié)束動作。視覺提供了預先信息，從而使動作控制系統(tǒng)能夠在空間上和時間上為手臂、手和手指做好準備，在球到達前可以抓住球。（一）捕獲目標捕獲特指攔截一個運動目標。視覺提供了

8、預先信息，（二）擊中目標擊中一個運動目標涉及到對這一目標的空間和時間攔截?，F(xiàn)有研究顯示，不同水平運動員相同動作的眼頭手的協(xié)調(diào)模式不同。 Bahill等（1984）的研究發(fā)現(xiàn)，優(yōu)秀球員用視覺跟蹤球的距離比一般球員要遠。不考慮投球的速度，優(yōu)秀運動員采用一致的視覺追蹤模式，并且每次準備擊球的姿勢都非常一致。（二）擊中目標擊中一個運動目標涉及到對這一目標的空間和時間攔一、早期研究雙手同時完成敲擊任務時，哪只手的敲擊速度更快？第三節(jié) 連續(xù)性運動技能的協(xié)調(diào)控制一、早期研究第三節(jié) 連續(xù)性運動技能的協(xié)調(diào)控制二、步態(tài)轉(zhuǎn)換動物的步態(tài)轉(zhuǎn)換二、步態(tài)轉(zhuǎn)換人的步態(tài)轉(zhuǎn)換人的步態(tài)轉(zhuǎn)換三、時間協(xié)調(diào)雙手用不同的節(jié)奏同時敲擊三、時間協(xié)調(diào)四、空間協(xié)調(diào)雙手同時完成有不同軌跡的操作任務線圈單手雙手相同圖形雙手不同圖形單手雙手相同圖形雙手不同圖形四、空間協(xié)調(diào)線圈單手雙手雙手單手雙手雙手第四節(jié) 其他類型的協(xié)調(diào)單側(cè)肢體協(xié)調(diào)第四節(jié) 其他類型的協(xié)調(diào)單側(cè)肢體協(xié)調(diào)上下肢協(xié)調(diào)上下肢協(xié)調(diào)雙人間協(xié)調(diào)雙人間