1、运动学习,江苏省人民医院康复科 吴雏燕,一、学习的概念,1、学习的过程 人体为了完成复杂的运动行为（motor behavior）必须将各种运动类型进行组合，这种运动行为称之为学习。,学习是由以往所获得的经验而引起行为的连续变化过程，生物学上称之为适应现象。学习的定义为：一定场合下获得的经验，在以后同样场合下或类似场合下个体的行为发生适应性变化。 学习是练习和转移的过程，都是根据以往的经验而引起的行为变化。前者是指与以往相同的情况的经验，后者指与以往的经验情况略有不同时所面临的问题。 另外，以往经验的保持称之为记忆，因此，学习是伴随着记忆的过程。,生来具有的反应、适应或疲劳所致的短时间的生理性
2、变化、成熟或老年、动机、药物、中枢神经损伤等结构性改变可直接导致的行为的变化，不属于学习的范畴。,学习有两种类型，运动学习和认知学习。 运动学习是指从乐器的演奏、汽车驾驶、体育到手工艺等运动技能的获得过程。跳舞、唱歌、写字、摆动身体等所表现出的方式均属于运动学习的内容。 认知学习分为单纯和复杂的学习过程，前者是指知觉经验的再生，知道特定的颜色、景色、绘画、音乐等；后者包括从外语学习到各种学问知识的学习。,2、运动学习的概念 运动学习是通过训练或练习而获得的运动行为的改变来促进感觉运动神经系统协调性增强的过程。 从行为方面可以观察到运动技能获得的过程。 运动学习又称精神运动学习、知觉运动学习或感
3、觉运动学习。,二、运动技能,1、运动技能和执行 多数情况下，运动学习的测试是测定运动技能（motor skill）。运动学习也就是运动技能学习。 技能这一用语通常与运动行为、运动课题等相关连。表现为高尔夫、游泳等技能。 运动技能包含了从单纯的反射运动到复杂的认知运动行为。 运动技能有四个要素组成：结构（form）、正确性（accuracy）、速度（speed）、适应性（adaptability）。此外还有恒常性（consistency）。 结构是无法直接测定的，但可以通过测定能量的消耗来替代。结构的高效合理，相对应课题完成所必须的能量消耗减少。提高运动技能对应的是减少运动中肌肉的活动。适应性指
4、即使环境条件发生变化，运动构成（performance）不受影响。运动技能训练时，最初完善结构，继而注意正确性，最后是速度和适应性。,在运动技能的研究中常常使用这3个变数， “正确性”是指在何种程度上能够反复再现相同的力量、运动速度、运动距离等； “速度”指能够有多快，一般而言正确性与速度之间是负相关的； “大小”（response magnitude）指自身的最大限度，例如跳跃、投球等。,随着运动技能的提高，运动操作过程中常见到的变化是错误动作的减少、正确性提高、操作稳定、自由度增加，也能感受到努力的成分减少。,2、运动课题 根据运动技能的各个时相将运动课题分为几类。具有代表性的有： （1）
5、大肌群运动和小肌群运动：运动技能常常分为粗大运动技能和精细运动技能，或称为大肌群运动和小肌群运动。步行、游泳等全身性运动是粗大运动，写字和缝补衣服等需用手指的运动是精细运动。,（2）非连续课题和连续课题：所谓非连续课题（disdrete task）有明确的运动开始和终止的时间，如高尔夫击球运动。动作终止后可以获得反馈的信息，然后进行运动的修正。 另一种是没有明确的运动开始和终止的作业如汽车驾驶称之为连续课题（continuous task）。随着时间的变化，根据知觉和判断来决定、修正和执行运动。,（3）自主节律和被动节律：前者指开始时间和速度由自己决定的运动课题（self paced task
6、），如高尔夫和保龄球运动；后者指必须配合对象物的运动课题，如垒球运动中，垒球手抓球和网球队员的接球动作等。,3、协调和控制、技能 从生物力学的观点来看，技能的获得是能够支配身体运动器官在各个自由度内的活动。运动的协调（coordination）、控制（control）和技能（skill）各具有特定的含义。,以四肢关节活动为例，踢球这一动作需要髋、膝和踝关节的连带运动（kinematic links）。这种广泛的四肢运动又称协调运动或共同运动（synergy：运动轨迹类似的一组运动）。 踢球首先是从下肢肌群中选出一组肌肉，这种选择就是协调；继而确定各组肌肉所发出的力和时间，这一过程为控制；最后能
7、够选择最佳的运动参数称之为技能。如果没有运动协调，则不能踢球；没有运动控制，踢出的球无法达到目标；掌握了技能就能达到最初的运动目标。,4、运动能力 能力（ability）是执行课题过程中个人内在的比较稳定的特性，是一种先天的和发育过程中通过学习后天获得的一种特性。能力的概念较技能更为广泛。能力特性是建立在一系列技能获得的基础上的，成年人很少会发生改变。然而，由于运动技能对应于具体的课题实施，其效率通过反复练习较容易发生变化。,三、有关学习的理论,1、生来具有的行为和学习行为 人类的行为大多数是通过学习所获得的，而低等动物的行为多数是生来具有的，回顾系统发育的过程，反射和本能的非学习行为占行为的
8、大部分。越是进化了的高等动物，为了适应环境的改变，学习新的行为方式的能力大大增强。本能行为是各种遗传基因所决定的程序行为，在某种内在的状态下，当接受到特殊的外来刺激时所出现的行为。这种机制可以说是生来具有的，所表现出来的行为称之为生来具有的特定行为。即使是这样的行为也有一部分会通过学习而发生多样性改变。,2、简单学习 简单学习（simple iearning）是指习惯（habituation）和感受性（sensitization）。神经生物学是以这种简单学习为基本形式的，但不涉及到心理学的学习问题。与联合学习比较，称之为非联合学习。 习惯是指在相同反复的刺激下所引起的反应强度的降低，具有与刺激
9、-反应有关的特定的神经回路的特性，脊髓反射就是例子。 另一方面，感受性是因较强的刺激或伤害性刺激所引起的反应增强的现象，推测与非特异性觉醒系统有关。,3、条件反射 （1）古典条件反射 学习行为的基本形式是古典条件反射（Classical conditioning）。 食物进入狗的口腔时出现唾液分泌是一种条件反射。当无关刺激（如铃声）与食物反复刺激后，听到铃声时狗的唾液就会分泌。这就是Pavlov的经典条件反射，也称反应性条件反射。食物称之为无条件刺激（US），唾液分泌为无条件反应（UR），铃声为条件刺激（CS），而铃声诱发的唾液分泌称之为条件反应（CR）。,经典条件反射是由无关的条件刺激和无条
10、件反应组合而成的。进行条件反射时，用无关的条件刺激提示无条件反应的不断强化过程。 给予条件刺激后，无关的条件刺激也能产生条件反应。这称之为泛化（generalization）。 对于类似的无关的条件刺激只强化特定的刺激，其他刺激则不引起条件反应。这称之为分化（differentiation）或辨别（discrimination）。 针对无关的条件刺激不予强化，这种条件刺激逐渐开始淡化，最终不出现条件反射，称之为消去（extinction）。,（2）道具条件反射 与Pavlov同时代的心理学者Thorndike提出了效果法则，即学习不以观念为媒介，而是由反应和事件的结合程度来决定。某一反应如果能
11、满足动物的需求，则这种反应和事件的结合程度就紧密。相反，如果引起不快，则结合程度减弱。这种结合程度的强弱与满足或不快的程度成比例，当多次反复试行错误后，只有得到满足的反应才能保留，其他反应则消失。这种效果法则等同于强化的原理。,4、认知学习理论 条件反射的学习强调了习惯的形成（habit formation），认知学习则注重于问题的解决，重点强调知觉和理解。,认知学习理论的几个流派都有各自的特点，相互间关联不太密切，无法形成统一体。 新行为主义者Tolman的所谓潜在学习（latent learning）从外部无法观察到要求的执行能力的变化，但学习仍然是成立的，如动物对环境获得的认知地图（co
12、gnitive map）。认知地图是围绕个体的环境的各种关系假说而成的地图或类型，是个体内部的心理形成的。根据这种观点，强化或报酬不一定是学习的必要条件。,在发育领域，独树一帜的Piaget认为，认识是在个体与环境的相互作用过程中逐渐形成的。来自环境对个体的作用称之为适应（accomodation），来自个体对环境的作用称之为同化（assimilation），两者的对立同一（均衡化）形成了发育的各个阶段。,新的行为是通过不断修正旧的图式（schema）改变同化的方法而获得的，起关键作用的是智能。 智能的发育本质是操作的变化（行为的内在化、具有可逆的系统）过程，区分为感觉运动期（0-2岁）、前操
13、作期（2-7岁）、具体操作期（7-11岁）、形式操作期（11-15岁）4个阶段。在发育学习过程中，Piaget的理论是重要的。,四、练习和训练,1、练习、训练和教练 练习是指身体运动、学习、执行等含义的语言，相反这里是指练习问题和练习课题。与学习有关的练习意义是反复执行以学习为目的的动作或行为。练习包括所有的学习行为，为了维持和增进健康的身体活动也称之为练习。,训练:培养和调教为重点的语言，包括以学习为框架的示教、状况及活动等概念，也指个人特定的活动或合适的身体运动的方式（regime）。类似语言有教练（drill），是一种反复练习的严格训练。,人类的步行是从幼儿期开始反复进行的身体活动。到了
14、成年有了步行运动的习惯，在步行时不需要意识的注意。但是，在危险的山道上行走时必须边判断路况边步行。这种判断能力就是技能的一种。,习惯是由于反复的训练而形成的，在实施时无须认知的活动。另一方面，技能是训练的结果。训练包含了反复练习的过程，同时也包含受训练人的判断或来自教练的批评等刺激促进认知的活动过程。训练需要有认知的活动。,2、学习曲线 学习的结果能力得到改善，技能进一步提高。学习曲线的高原状态（plateau）是指学习能力提高到一定程度不再发生变化的状态。 一般而言，学习技能的提高在学习初期最快，然后逐渐下降。训练继续的话仍会有少量的进步。运动学习是不停止而连续的过程。实际上，能力并不发生改
15、变，但是完成运动或执行动作时必要的努力和注意力降低，因而导致肌肉活动和能量消耗的下降。,从发育学的角度来看，即使运动技能的掌握或有效地学习某一特定课题有一定的时期，这个时期不仅与年龄，还与成熟度有关。 婴儿在成长过程中，能否获得某种运动能力不是取决于年龄越小越好，而是取决于选择最适宜的教育时期。,3、练习效果 运动技能的获得与各种因素有关，练习是不可缺少的。一般而言随着练习的次数的增加，学习效果越好，运动能力提高越快。但是，单纯的反复练习是不能提高运动能力的。 练习时每个人的自我目标意识，对结果的认识（knowledge of results:KR），提高运动技能的动机和欲望等限制都是因素。,
16、有效的运动练习主要表现为: 执行时间的缩短， 正确性提高和错误减少， 复杂课题的适应性增强， 课题实施过程中有意注意减少。,4、动机 动作执行（performance）根据情况的不同而变化，不是单纯的能力表现。 影响动作执行发生变化的因素中动机最为重要。动机（motive）多数是为继发的或派生的要求和行为引导方向，并具有保持该执行的作用。在接近或远离目标的行为背后均有接近和逃避的动机存在。动因（drive）因生理需求而引起，具有与动机相同的作用。 所谓动机是要求、动因、诱因（incentive：满足要求样的环境哪的对象）的总称。,动机具有两个基本功能：一是觉醒状态的增高，敏捷的反应和行动才有可
17、能；另一功能是给予行动以特定目标和方向。,动机分为两类: 一类为内在动机，即因个人的原因表现出高兴或满足时，是自我实现或自我相关。 另一类是外在的动机，利用物质报酬、奖赏、个人欲望缺乏等。 两者相比较，内在动机的效果持久，教育效果好。,5、反馈 与动机并列的运动学习的另一重要因素是反馈或结果的认识（KR）。 KR具有信息、动机、强化作用，无论是在儿童、成人或个人、团体，对学习和执行能力的提高均有重要作用。 反馈具有内在价值（intrinsic）和附加值（augmented）。,运动是以反射或反应开始，逐渐将这些糅合在一起发展成为运动。这一过程中来自固有感受器的反馈信息具有重要的作用。通过固有感
18、觉的信息使得运动在时间和空间上发生了变化。为了提高运动技能，必须利用伴随运动时的视觉、听觉、触觉等外部感受器来的信息。,6、训练和练习时间 某一时间内的训练次数影响运动学习。一次练习时间及每次练习间隔是基本的问题。 练习方法分为集中练习和分散练习。前者是无休息的连续进行的方法，数分钟到数小时或数次到数百次的持续方法；后者是短暂的一次练习或实施次数较少的练习，中间经常插入休息，并逐渐增加次数。,练习和练习之间留意技能促进学习。 运动课题中，不伴有实际运动操作而只是在头脑内反复练习称之为心理练习。 在实际操作时，随着想象脑内会出现神经冲动。心理练习最好在练习前、练习中和练习后进行。,7、全体法和部
19、分法 某一课题进行练习时有两种方法：自始至终反复练习这一课题的整体法和开始就将课题分解并依次序进行练习的部分法。 部分法又分为以下几种：从各部分逐次完成到最后变为一个整体的纯部分法；分开的各个部分先第1、2部分分别练习，而后两者结合练习，随后进行第3部分练习到第1-3部分结合练习，乃至整体练习的渐进部分法；从第1部分开始，将第1和第2部分合在一起练习，然后从第1到第3部分进行练习，最后整体练习的反复部分法。,另外，还有整体法和部分法的混合型。部分法具有将容易练习的部分分开的优点，整体法没有部分法那样连接各部分的操作的优点。一般而言，整体法是高效率的。,8、学习转移 学习转移是指以往的学习对后来
20、学习的影响，以往的学习对后来的学习起促进作用称正转移，起阻碍作用称负转移。 也有不受以往学习影响的。如垒球运动中的投球和抓球属于正转移，击球属于负转移。两种运动课题之间类似性越大转移越大，但不同的运动课题之间很少引起学习转移。,一侧身体的运动学习可以向对侧转移（双侧性转移），这是自古以来就知道的交叉教育（cross education），一只手不仅转移到另一只手，而且会转移到足。 学习转移的条件有：以往的学习和后来的学习的类似性，时间的间隔，以前的学习效率等等。,9、运动技能的保持 记忆是将过去的经验和信息进行贮存和保持，必要时加以检索、再生、再认的过程。推测记忆时神经结构发生变化，称之为记忆痕迹。 记忆和遗忘的研究多用于语言的学习，言语学习时记忆消失较快，而运动技能一旦获得，则能保持较长的时间。遗忘是伴随着时间过程而增多，,对此有两种学说：痕迹衰退说和干涉说。 衰退：不反复练习记忆痕迹随着时间的流逝而逐渐消失。 痕迹变化：记忆痕迹随着时间而变形,干涉：学习获得的习惯相互之间有干扰作用，导致记忆障碍。新近的学习对以往学习获得的素材的再生能力进行抑制称逆行性干涉，以往的学习对新的素材的再生能力进行抑制称顺行性干涉。 记忆的永恒和从属（memory permanence and subordination）：记忆被保持，但随着时间过程对其应答反应降低。,
