Motorisch leren en variabiliteit Praktijkrelevante inzichten voor het bewegingsonderwijs Studiedag VO 6 juni 2018 John van der Kamp Gert van Driel

Motorisch leren en variabiliteit Het programma Wie zijn wij? Introductie op Motorisch leren De keus voor een voorbeeld Theoretisch kader: 1. inzichten in motorisch leren en variabiliteit Theoretisch kader: 2. methoden van variëren Het toepassen in het voorbeeld Discussie en afsluiting Motorisch leren en variabiliteit

Motorisch leren en variabiliteit De huidige praktijk Methodiek: de weg waarlangs een gesteld doel kan worden bereikt Het verliezen van het doel: verzelfstandigen van methodieken Vermethodisering: rigidisering van leerwegen Schoolvorming Weinig systematisch onderzoek Motorisch leren en variabiliteit

Motorisch leren en variabiliteit Wat is motorisch leren? “een proces dat leidt tot relatief duurzame veranderingen in het gedragspotentieel als gevolg van specifieke ervaringen met de omgeving” (Schmidt RA & Lee TD (2005). Motor control and learning.) Motorisch leren en variabiliteit

Motorisch leren en variabiliteit Opzet van onderzoek naar motorisch leren: het belang van retentie (en transfer) Motorisch leren en variabiliteit

De traditionele drie-fasen theorie van Fitts en Posner (1967) Leren verloopt van bewustwording en bewust uitvoering naar onbewuste uitvoering van de beweging Instructies schrijven voor hoe de beweging moet worden uitgevoerd; ze vergroten bewustwording van leerling 3: autonomous stage almost automatic/habitual subconscious control multitask minimal performance variability very few errors practice time 2: associative stage associate environmental cues with actions achieving consistency, refinement fewer/smaller errors can detect and correct errors 1: verbal-cognitive stage Identifying task goal self-talk/questioning rapid performance gains error-ridden clumsy/inefficient Motorisch leren en variabiliteit

Een casus: de salto voorover Beschrijf zo nauwkeurig mogelijk hoe je in jouw praktijk de salto voorover aanleert: Teken de situaties Beschrijf de instructie(s) Motorisch leren en variabiliteit

Wetenschappelijk denken over motorisch leren, waar gaat dat over? theorieën over hoe mensen bewegingen leren sturen (controleren) leren (leerling), aanleren (docent) en oefenen welke rol speelt variabiliteit in het leren bewegen, en moet dit worden ingeperkt of gestimuleerd? oefenen leren aanleren Motorisch leren en variabiliteit

Twee hoofdstromen in wetenschappelijk denken: De ingenieur en de ambachtsman Plan maken, afstand, “in het hoofd” Doen, contact, “in de wereld” Motorisch leren en variabiliteit

Motorisch leren en variabiliteit Fitts & Posner (1967) Leren is maken van een plan of motorisch programma 1: verbal-cognitive stage “..a first step in the development of an executive program for the activity. [It] allows selection of an initial repertoire of subroutines from the available ones that have been developed previously.” 2: associative stage “Grossly inappropriate subroutines, wrong sequences of acts, and responses to wrong cues are gradually eliminated” 3: autonomous stage “Component processes become increasingly autonomous, less directly subject to cognitive control, and less subject to interference from other ongoing activities or environmental distractions” practice time Motorisch leren en variabiliteit

Voorschrijven en fouten reduceren Programma schrijft optimaal, universeel, bewegingspatroon voor (uiteindelijk onbewust) Instructie informeert over optimaal bewegingspatroon Belangrijk doel is afwijkingen tot optimaal beweegpatroon verkleinen Motorisch leren en variabiliteit

Bernstein (1947) Leren is het leren oplossen van een bewegingsprobleem Grondlegger van bewegingswetenschappen ‘Repetition without repetition’, geen ingeslepen geoptimaliseerd beweegpatroon Geen motorisch programma “motor skill is not a movement formula and certainly not a formula of permanent muscle forces imprinted in some motor center. Motor skill is an ability to solve one or another type of motor problem.” Motorisch leren en variabiliteit

het vrijheidsgradenprobleem Bewegingsprobleem: er zijn (te) veel onafhankelijk variabelen (vrijheidsgraden) die tegelijkertijd gecontroleerd moeten worden Coördinatie is “het beheersbaar maken van de overvloedige vrijheidsgraden van het bewegingssysteem, het omzetten naar een controleerbaar systeem ± 10.000 motor units ± 750 muscles ± 100 joints The many degrees of freedom preclude that a motor command results in the intended movement pattern, this is due to the elastic properties of the muscles and the ever-changing external conditions Motorisch leren en variabiliteit 13

Motorisch leren en variabiliteit Stadia van leren Eerste fase: vormen van rigide maar controleerbaar systeem (coördinatieve structuur, spiersynergie), maximale reductie van vrijheidsgraden (freezing out) Tweede fase: langzaam vergroten van aantal vrijheidsgraden (freeing) Derde fase: uitbuiten van (externe) passieve krachten om actieve krachtleverantie te optimaliseren “Constraints” als inperker vrijheidsgraden 1 df, easy to control, no flexibility 4 df, more flexible, difficult to control Motorisch leren en variabiliteit 14

Soorten variabiliteit Variabiliteit in uitkomst Variabiliteit in de bewegen variabiliteit in controle (armvariaties in flop, Bernsteins timmerman) variabiliteit in coördinatie (bv., straddle, flop, schaar) Motorisch leren en variabiliteit

Soorten variabiliteit Variabiliteit in uitkomst Minder variabiliteit bij meer vaardigheid (ingenieur en ambachtsman) Variabiliteit in de bewegen Minder variabiliteit bij meer vaardigheid (ingenieur; streven naar optimaal patroon) Meer variabiliteit bij meer vaardigheid (ambachtsman; streven naar aanpassings- of probleemoplossingsvermogen) Motorisch leren en variabiliteit

Wat betekent variabiliteit in leren voor aanleren? aanleren: moeten we variabiliteit nu juist inperken of vergroten (uitbuiten)? Non-lineaire pedagogiek (NLP, ambachtsman): niet voorschrijven, maar aanpassingsvermogen vergroten (door oefenen te variëren) oefenen leren aanleren Motorisch leren en variabiliteit

De leercyclus Beheersbaar maken Stabiliseren & flexibiliseren Alternatieven zoeken Motorisch leren en variabiliteit

Motorisch leren en variabiliteit Beheersbaar maken leren: lukken, beheersbaar krijgen aanleren: oefenen mogelijk maken, beheersbaar maken, inperken vrijheidsgraden, variabiliteit inperken “constraints” toevoegen door arrangement, steunbieden (zijwieltjes, stoel, uitleg), vereenvoudigen Motorisch leren en variabiliteit

Stabiliseren en flexibiliseren leren: stabiliseren, vergroten flexibiliteit, omgaan met kleine verstoringen en veranderingen, toename vrijheidsgraden, controle vergroten aanleren: taak “constraints” manipuleren (i.p.v. in meer detail voor te schrijven), herhalen zonder herhaling, gestructureerd variëren (“variabilty of practice”) Motorisch leren en variabiliteit

Manipuleren van taak ”constraints”: een onderzoek Kinderen oefenen tennis fore-hand (Lee e.a., 2014) NLP: manipulatie “constraints” nethoogte racketgrootte veldgrootte regels aandachtinstructies LP: traditionele instructiewijze voorschrijvende instructie op vorm feedback bij fouten Een doel: NLP = LP Wisselende doel: NLP> LP Vorm: LP > NLP Beweegwijzen: NLP>LP Motorisch leren en variabiliteit

Motorisch leren en variabiliteit Alternatieven zoeken leren: experimenteren, op zoek naar alternatieve beweegoplossingen voor zelfde probleem (degeneracy),maximaal uitbuiten van de mogelijkheden, stralend falen, coördinatie vergroten aanleren: inspireren, uitdagingen stimuleren, differentieel leren 1.39 min Motorisch leren en variabiliteit

Differentieel leren: een onderzoek Leren kogelstoten, relatieve beginners (Beckman & Schollhorn 2006): NLP: differentieel leren (zie clip) 250 verschillende beweegwijzen LP: traditionele instructiewijze 1 optimale beweegwijze voorschrijven Afstand: NLP > LP Motorisch leren en variabiliteit

Een casus: de salto voorover Beschrijf zo nauwkeurig mogelijk of en hoe je variabiliteit in jouw praktijk plaats kunt geven wanneer je de salto voorover aanleert: Wat is bruikbaar en wat niet? Teken de situaties Beschrijf de instructie(s) Motorisch leren en variabiliteit