第一节 运动技能学习理论

一、 运动技能学习概述

运动技能学习的概念：运动技能学习(learning)是指个体通过练习或经历而导致某种技能绩效潜在的、相对持久的变化。

1、由练习或经历引起的变化；绩效的提高依赖于多种因素，但与学习有关的只有经历或练习。自然生长变化带来的绩效变化不属于学习。

2、潜在的变化；如棒球通过练习，提高了击球的技能水平，其潜在的过程包括：a、为了判断在何处接球最佳，需要分析外界感觉信息；b、为了基础有威胁的球，需要选择合理的击球动作和对运动的各种参数进行调整；c、形成有效的击球运动程序，并通过脊髓传送至效应器；d,在运动过程中的动作修正。

3、相对持久的变化，联系将促使技能绩效产生持久的变化，而且个体通过练习所获得的运动技能将成为个体自身的一部分，持久存在，并在必要时发挥作用。

表1 操作绩效与运动技能学习的区别

 

二、运动技能学习的阶段（结合各班学生专项，某个技能的学习过程进行举例）

(一)认知阶段

这一阶段是学习新动作的阶段。在这一阶段，练习者主要是对动作操作进行认知。这一阶段的操作结果主要表现为技术动作不合理，时机掌握不当，力量控制好，稳定性较差。指导者应采用语言指导、动作示范、放录像等方法，使练习者掌握大概的动作方式。同时，练习者的自我对话也很有效，即在动作操作过程中自己不断地用语言修正动作操作的错误。

(二)联结阶段

这一阶段是认知与运动联结的阶段，在这一阶段，练习者对动作操作的认知已基本掌握，逐渐向运动方式的组织化过渡。具体表现为技术动作趋向合理，能根据环境变化的规律掌握适当的时机，生理能量的过度消耗减少，力量控制适当，预测能力提高，动作之间的连贯性增强，能通过内部反馈监测动作误差。指导者要注重通过练习者的内部反馈，促进其检测动作细微误差的能力。在时间上，这一阶段比认知阶段要长，即使是掌握单个动作的运动技能也需要几周或者几个月，学习能力较差的练习者则需要更长的时间。

(三)自动化阶段

这一阶段，练习者对环境的知觉分析的自动化程度增大；运动程序已经形成，可连续控制多个动作；注意需求减少，可进行比赛的战术思考，以及对动作美的表现等高层次的认知活动；动作误差自我检测精细化的同时，还要提高其战略意识和战术思维能力。此时虽然绩效提高得较慢，但学习并没有结束。

三、运动技能学习的基本特征

(一)绩效的进步幅度变小

从运动技能学习的初期到熟练阶段，最显著的变化就是动作操作的绩效逐步提高，并表现为典型的负增长模式，即在运动技能学习的早期，学习者的操作绩效在单位时间提高很快，但随着练习的进行，学习者单位时间操作绩效提高幅度则逐渐减小。Chen等人（2005）研究发现，通过练习，被试完成该任务所用的时间越来越短，在练习的前两天进步很快，但在随后的练习中进步幅度逐渐减慢，表现出典型的练习幂定律现象。出现这一现象的原因为运动技能学习的初期学习者犯错误很多，这些错误很容易在短时间内加以改正，表现为学习者能够在较短时间内获得很大的提高；随着学习的进行，尤其是在学习的后期，个体所犯的错误越来越少，而且改正这些错误也越来越困难，表现为相同时间内学习者技能的提高速度越来越慢。

(二)动作协调性越来越好

  动作协调性是指构成技能的各动作之间时机正确、动作方向及速度恰当、平衡稳定且有韵律性。在运动技能学习过程中，学习者的动作协调性发生了变化，表现为动作协调模式不断完善并逐步稳定下来，操作更加一致且高效，外显的操作绩效逐步提高。例如，对于篮球单手肩上投篮技能的学习，在学习的早期阶段，学习者的目标是建立正确的投篮动作协调模式，此时操作绩效会表现为在固定的场地偶尔投中，随着练习的不断学习，学习者的协调性会越来越好，动作协调模式越来越完善并且稳定，表现为投篮命中率越来越高，越来越稳定。

(三)新的协调模式趋于稳定

 在学习过程中每个人都会形成自己习惯化的行为方式。当人们学习一项新技能时，通常先判断它与人们已经掌握的技能在操作上有哪些相似指出，然后利用已有的、习惯化的运动技能来尝试操作所要学习的新技能。例如，当一个经验丰富的棒球运动员第一次打高尔夫球时，通常会使用一种与棒球击球相似的摆动动作。同样，有经验的网球运动员第一次打羽毛球时。会借用他们熟练的网球技术。

 当人们需要改变已有的动作模式来操作新技能时，某些习得的动作模式便会迁移到新的目标动作模式之中。lee等(1995)开展的双手控制两个杠杆在电脑屏幕上画椭圆的实验就很好地说明了这种迁移的存在。这个研究中，被试刚开始进行这项技能的学习使用的就是自己已有的动作模式，要实现新技能的学习，被试就必须改变这些已有的动作习惯，这种改变需要大量的练习，而射击的练习量因人而异。此外，已有的运动模式向目标模式转化的过程中具有明显的“稳定-不稳定-稳定”的特征。通过大量的练习，已有的运动模式与新获得的目标运动模式就可以通过独特和稳定的动力学特征区分开来。

(四)参与肌群的优化与重组

 练习除了可以导致运动技能协调模式的变化外，还会使参与动作的相关肌肉群发生变化。研究者通过肌电分析发现，在运动技能学习的初期，学习者普遍存在肌肉使用不当的现象。首先是使用的肌肉数量比动作任务的实际需要多，其次是各肌肉组织激活的时间顺序不合理。但随着练习的进行，参与动作操作的多余肌肉组织激活的时间顺序不合理。但随着练习，参与动作操作的多余肌肉群数量逐渐减少，最终达到正确激活肌肉群，肌肉群被激活的时间顺序变得更加合理。很多竞技体育项目的运动机能学习都发现了这些肌肉群活动的变化，如体操项目中的单膝回环动作（Kamon等1968）、定点投球动作（Vorro等，1978）、标枪投掷动作（Jaegers等，1989）、羽毛球的扣杀动作（Sakuari等，2000）和击剑的突刺（Williams等，2000）.此外，许多实验室研究也发现了动作相关肌肉群活动的变化，这些实验室的动作任务包括复杂、快速的手臂运动和手动瞄准任务（Schneider等，1989），以及某些简单、快速的肘部伸展任务等（Gabriel等，1998）和手臂伸展任务（Moore等，1986）等。

当个体学习一项新运动技能时，肌肉的动作控制系统会进行重组。通过恰当的肌肉组织激活，动作控制系统还可以利用环境的物理特征，如万有引力或其他物理定律，来降低动作控制系统的工作量，这也为顺利完成该技能操作奠定了基础。

(五)能耗节省化

 练习不仅可以提高动作操作的熟练性，还能引起自身能量消耗的变化，提高能量消耗的经济性。对于同一项技能操作而言，学习初期往往会消耗更多能量，而学习后期往往能量消耗较小。运动技能操作过程需要消耗两种能量，一种是操作时消耗的生理能量，可以通过动作操作过程中的耗氧量来测量，也可以通过动作操作过程中消耗的热量来评价；另一种操作过程中的机械能，可以通过个体的工作效率除以代谢率进行计算。学习者动作操作的能量消耗随着联系而减少已经得到了许多研究的证实。例如，Almasbakk等人（2001）研究发现，经过几天在复杂的障碍滑雪模拟器上练习，在练习的过程中，学习的耗氧量逐渐降低；使用赛艇测力仪进行划船练习的研究也得出了类似的耗氧量减少的结论（lay等，2002）

(六)注意特征进一步优化

 在运动机能学习过程中，学习者的注意特征也发生了变化。视觉在运动技能学习和控制中发挥着重要作用。初学者在开始阶段通常会注意很多目标，视觉注意较为分散，无法集中与动作操作相关的重点线索上，但随着练习的进行，学习者会把视觉注意逐步转移到更有利于动作操作的信息上，而且能够在恰当的时机进行视觉注意。这种视觉注意的时机在动作操作过程中非常重要，它可以为个体选择和执行一个所需动作赢得更多的时间。

 除了选择性注意的变化外，学习者操作动作过程中对有意注意的需求也发生了改变。有意注意是自觉的、有预定目的的注意，需要一定意志努力的，具有指向性和集中性特征。在运动技能学习的早期，学习者有意注意需求非常大，几乎需要技能操作的每一环节都给予注意，但随着练习的增多，学习者的操作越来越熟练，技能操作过程中有意注意的需求逐渐减少，最终达到近乎不需要有意注意的自动化程度。

(七)察觉错误与纠错能力的逐步提高

运动技能的学习除了提高操作的熟练性外，还可以提高学习者自我察觉错误和纠错的能力。对错误的识别可以作为反馈信息用于动作的校正，但能否使用这种能力受操作时间的限制。若动作减慢，个体就有足够的时间来识别错误并获得反馈，再与标准参数进行比较，然后做出判断和校正动作，这好比接一个长球，随着练习的增多和错误察觉反馈的调整，错误将逐渐减少，即接球成功率逐步提高。而对于较快的动作，虽然单次动作无法利用觉察错误的反馈，如乒乓球发球，发球运动员很难利用反馈重新调整动作，但这种错误觉察信息可以用于下一次的动作执行和校正，最终使得自己觉察错误的能力得到不断发展。专家和新手处理信息的方式以及觉察错误的速度不同，新手偏爱使用飞行物体的视觉反馈，而专家在物体离开手时伸直之前，就可以通过监测本体感觉反馈信息来察觉错误（Beek等，1995）.这就说明了“专家”和“新手”的差异，即“专家”可能具有根据本体感觉信息快速和有效校正动作错误的能力，而“新手”在运动技能学习初期，更多地将视觉信息作为觉察和校正动作错误的主要信息源。

(八) 大脑神经可塑性的改善

大脑神经的可塑性是指大脑神经由于阅历经验变化而发生变化的能力，涉及神经自身的重组能力和形成新的神经链接两方面。在个体发育的早起，神经的可塑性表现为神经突触的增生，神经元以新的方式重新联接，以适应新的操作要求。

人类大脑的神经具有可塑性，与运动相关的闹活动及其高级认知加工过程收到长期感知和运动训练的影响。运动员之所以比非运动员反应更精确、更有效率、更加自动化，是由于在长期的运动训练和比赛中，运动员大脑的可塑性和适应性变化导致大脑神经加工效率提高（徐立彬，李安民，2013）。任务操作的熟练水平对大脑可塑性具有显著性影响，与熟练程度相关的运动或任务，能够增加损伤脑皮层区的血流量，增加神经的可塑性和损伤后急性期的恢复。

  (九)不变操作特征的内化

 运动技能学习过程中还有部分保持不变的特征，学习者在操作过程中需要以来特定的感官提供信息反馈，在整个学习过程中学习者所依赖的感觉反馈信息源保持不变。也就是说，如果在学习开始阶段使用的视觉反馈，那么在操作熟练的后期，学习者仍以同样的方式继续使用视觉反馈，那么在操作熟练的后期，学习者仍以同样的方式继续使用视觉反馈。

三、 运动技能学习的理论

1. （一）、闭合环路理论

该理论为，运动技能学习是在一个闭合环路系统内进行的，即刺激先输入

到比较器，经过比较器加工后的信息传至执行系统，然后，通过效应器输出运动结果，再由一个反馈链将结果信息反馈至比较器进行储存，从而形成刺激与反应的一对一联接关系。运动技能学习就是在这样一对一联接关系中产生的。

（二）、图式理论

该理论认为，大脑中储存的不是一对一的关系，而是一种运动图式，这种图式是一套运动法则。练习者从每一次的运动经历中抽象出四方面的信息：一是与反应有关的最初条件信息，如人物的环境条件、有机体所在位置；而是发出反应所需的信息，如运动方向、速度、力量；三是反应结果的感知觉信息；四十运动结果的自身信息。

该理论认为，运动图式由再认图式和再现图式构成。再认图式使操作者通过预期感知觉信息和实际感知觉信息进行对比，评价将要做出运动的准确性，并加以修正。再现图式确定所需的运动反应，编制具体操作的运动程序，并使运动得以执行。与闭合环路理论相比，图式理论既适用于快速运动的控制过程，也较合理地解释了运动员在变化莫测的比赛中能够成功运用从未练过的新动作的事例。

（三）、动力系统理论

动力系统理论的基础是多学科的，涉及物理学、生物学、化学、数学等。这种理论认为，人类的运动控制是一种复杂的系统，其行为方式与那些复杂生物或物理的系统相似。作为一种复杂的系统，人类动作控制是从非线性的动力学观点的角度来解释的。