08MCNeueTheorien

VL Bewegungswissenschaft
8. Motor Control: Neue Theorien
MC: Neues
Themen
• Paradigmenwechsel
• Kritik an etablierten Systemen
• Ökologische / SelbstorganisationsAnsätze
• Die „motor-action“ – Kontroverse
• Praktische Konsequenzen
MC: Neues
T.S. Kuhn:
Paradigmen nach 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!
MC: Neues
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
MC: Neues
Phasen der Wissenschaft nach Kuhn
Pre-Science
Normal
Science
Ign.
ad
hoc
Revolutionary
Science
Alt.
MC: Neues
Paradigmen in der Psychologie
• „Seelenpsychologie“, Wundt, 19. Jhdt.
• Tiefenpsychologie, Freud, Anfang 20.
Jhdt.
• Behaviorismus, Skinner, bis 2. WK
• Kognitionspsychologie, bis 80er
• Systemtheorie
 Komplexität, Dynamik
 Umwelteinbindung
 Selbstorganisationsphänomene
MC: Neues
Paradigmen in der Motorik
Publikationen
25
Anzahl
20
15
10
5
0
67
70
73
76
closed loop
79
GMP
82
85
Syst. Dyn.
88
91
Systemdynamische Ansätze
MC: Neues
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
MC: Neues
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
MC: Neues
j
Beispiel: Pendel
Angetriebenes
Pendel
j
0
Gedämpftes
Pendel
0
0
v
0
v
MC: Neues
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!!!
MC: Neues
Merkmale dynamischer Systeme
• Hysterese
• Kritische Fluktuationen
• Kritisches Slowing-down
MC: Neues
Zustandsdynamik
Fluktuationen
Ordnungszustände
Hysterese
Kontrollparameter
Das „Kelso-Experiment“
MC: Neues
Zustandsdynamik Kelso
180°
0°
Frequenz
Beispiel Golf
MC: Neues
Zustandsdynamik Golf
Drive
Pitch
Chip
5
30
55
Entfernung zur Fahne [m]
100
MC: Neues
Kritische Fluktuationen
Übergänge
Chip
Pitch
Voller
Schlag
Fluktuationen
Operationalisierung
Fluktuationen:
Laufende Standardabweichungen der
Abschwungzeit
von vier aufeinander
folgenden Schwüngen
Attraktoren
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Entfernung zur Fahne
The motor-action-controversy
MC: Neues
Motor-Action-Kontroverse
Programm-Theorien
System-Theorien
Grundannahme
Mensch-Maschine
Ökologische Einheit
Bewegungskontrolle
Top-Down Hierarchisch
Bottom-Up, heterarchisch
Bewegungsmuster
GMPs, zentral gespeichert
Koordinationsmuster,
selbstorganisierend
Bewegungsverlauf
programmiert
Emergent
Rolle der Muskulatur
Befehlsempfänger
Bewegungsgestalter
Praktische Konsequenzen
MC: Neues
Unterschiede
Programm-Theorien
System-Theorien
Motorik
Computer
Dynamisches System
Umwelt
Störgröße
Auslöser
Variabilität
Fehler
Fluktuation
Rolle des Lehrers
Programmierer
Arrangeur
Rolle des Schülers
passiv
autonom