1、第七章 運(yùn)動(dòng)技能的協(xié)調(diào)與控制第七章 運(yùn)動(dòng)技能的協(xié)調(diào)與控制學(xué)習(xí)目標(biāo)：掌握影響速度-準(zhǔn)確性權(quán)衡的影響因素及實(shí)際應(yīng)用熟悉動(dòng)力系統(tǒng)理論的觀點(diǎn)及核心概念了解幾種典型的非連續(xù)性運(yùn)動(dòng)技能的協(xié)調(diào)控制描述連續(xù)性運(yùn)動(dòng)技能協(xié)調(diào)控制的特點(diǎn)學(xué)習(xí)目標(biāo)：第一節(jié) 運(yùn)動(dòng)技能協(xié)調(diào)控制概述一、運(yùn)動(dòng)技能的協(xié)調(diào)與控制 幾乎所有的體育運(yùn)動(dòng)都屬于人體為實(shí)現(xiàn)特定目的多肢體多部位共同工作的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上肢體或部位同時(shí)運(yùn)動(dòng)，就必然涉及協(xié)調(diào)控制問(wèn)題。有些動(dòng)作非常容易完成，比如雙手同時(shí)上舉或后擺；有些動(dòng)作不容易完成；比如用雙手同時(shí)拍打出兩種不同的節(jié)奏。理論基礎(chǔ)：1、基于運(yùn)動(dòng)程序的運(yùn)動(dòng)控制理論2、基于自組織系統(tǒng)的動(dòng)力系統(tǒng)理論第一節(jié) 運(yùn)動(dòng)技

2、能協(xié)調(diào)控制概述一、運(yùn)動(dòng)技能的協(xié)調(diào)與控制 二、速度準(zhǔn)確性權(quán)衡 在一些要求快速而準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中,人們會(huì)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)要求與自己的主觀情況，建立一個(gè)權(quán)衡反應(yīng)速度與反應(yīng)準(zhǔn)確率的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行動(dòng)作反應(yīng)，有時(shí)會(huì)以犧牲準(zhǔn)確率為代價(jià)去換取反應(yīng)速度，而有時(shí)則會(huì)以犧牲反應(yīng)速度為代價(jià)去換取反應(yīng)準(zhǔn)確率，這就是反應(yīng)速度-準(zhǔn)確率權(quán)衡現(xiàn)象。速度準(zhǔn)確性權(quán)衡的含義二、速度準(zhǔn)確性權(quán)衡 在一些要求快速而準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)（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(dòng)作的準(zhǔn)確性就只能以降低動(dòng)作的速度為代價(jià)，反之，如果降低對(duì)動(dòng)作準(zhǔn)確性的要求，動(dòng)作速度可

3、以更快。對(duì)于既定大小的目標(biāo)，當(dāng)動(dòng)作幅度增加時(shí)，動(dòng)作的時(shí)間會(huì)增加，但是增加的幅度較小。在運(yùn)動(dòng)技能的控制中，開放環(huán)路控制和閉合環(huán)路控制是有機(jī)地整合在一起的。大多數(shù)情況下，較慢的動(dòng)作準(zhǔn)確性較高。菲茲定律的推論要提高動(dòng)作的準(zhǔn)確性就只能以降低動(dòng)作的速度為代價(jià)，反之，如果降間歇反饋假說(shuō)刺激-時(shí)機(jī)假說(shuō)多重運(yùn)動(dòng)假說(shuō)菲茲定律的理論假設(shè)間歇反饋假說(shuō)菲茲定律的理論假設(shè)（二） 時(shí)間、動(dòng)作距離與動(dòng)作準(zhǔn)確性動(dòng)作距離（D)和動(dòng)作時(shí)間（MT)這兩個(gè)獨(dú)立的因素組合在一起也會(huì)影響動(dòng)作的準(zhǔn)確性。Schmidt在研究中發(fā)現(xiàn)，動(dòng)作的誤差與動(dòng)作的平均速度（D/MT值）呈線性關(guān)系。隨著動(dòng)作速度的增加，動(dòng)作誤差就會(huì)呈線性增加。（二） 時(shí)間、

4、動(dòng)作距離與動(dòng)作準(zhǔn)確性動(dòng)作距離（D)和動(dòng)作時(shí)間（三） 肌肉活動(dòng)與速度準(zhǔn)確性權(quán)衡不同部分的肌肉收縮力量是決定手臂移動(dòng)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(dòng)作時(shí)間或增加動(dòng)作的距離（幅度），就要求相應(yīng)的力量增加，較大的力量會(huì)產(chǎn)生更大的變異，引起動(dòng)作與預(yù)期的軌道相偏離，導(dǎo)致失誤。（三） 肌肉活動(dòng)與速度準(zhǔn)確性權(quán)衡不同部分的肌肉收縮力量是決定三、動(dòng)力系統(tǒng)理論Kelso等（1988）的雙手協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)（一）動(dòng)力系統(tǒng)理論的發(fā)展三、動(dòng)力系統(tǒng)理論Kelso等（1988）的雙手協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)（一）用較低的速度擺動(dòng)，只有異相位運(yùn)動(dòng)，但隨著擺動(dòng)速度的增加，就會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橥辔粩[動(dòng)，即運(yùn)動(dòng)

5、速度的線性增加，導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)基本模式的非線性變化。用較低的速度擺動(dòng)，只有異相位運(yùn)動(dòng)，但隨著擺動(dòng)速度的增加，就會(huì)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(guò)程。同樣，這一過(guò)程也不可逆。（二）動(dòng)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(guò)程。同樣（三）動(dòng)力系統(tǒng)的知覺(jué)-動(dòng)作聯(lián)合熟練動(dòng)作的產(chǎn)生是神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)特定的功能性肌肉和關(guān)節(jié)配合的控制，從而達(dá)到動(dòng)作協(xié)調(diào)，個(gè)體才能根據(jù)環(huán)境的指令完成動(dòng)作，稱之為知覺(jué)-動(dòng)作聯(lián)合。（三）動(dòng)力系統(tǒng)的知覺(jué)-動(dòng)作聯(lián)合熟練動(dòng)作的產(chǎn)生是神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)特定第二節(jié) 非連續(xù)性運(yùn)動(dòng)技能的協(xié)調(diào)控制一、抓握運(yùn)動(dòng)兩個(gè)動(dòng)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(dòng)軌跡、手指張開的大小動(dòng)作時(shí)間、人的意圖抓握與Fitts定律第二節(jié) 非連續(xù)性運(yùn)動(dòng)技能的協(xié)調(diào)控制一、抓握運(yùn)動(dòng)二、書寫動(dòng)作二、書寫動(dòng)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(dòng)到兩個(gè)不同的目標(biāo)位，一只手移動(dòng)一小段距離到一個(gè)大目標(biāo)靶（“容易”任務(wù)），另一只手移動(dòng)一段較遠(yuǎn)距離到一個(gè)較小靶目標(biāo)（“困難”任務(wù)）。兩手一起運(yùn)動(dòng)，結(jié)果如何？“容易”任務(wù)“困難”任務(wù)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(dāng)兩只手在同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(dòng)運(yùn)動(dòng)中包含兩個(gè)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)兩圈，而另一只手只做單方向的移動(dòng)。（二）雙手協(xié)調(diào)的空間同化效應(yīng)二、雙手協(xié)調(diào)當(dāng)兩只手在同時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩只手之間是如何相互影響的四、眼-頭-手的協(xié)調(diào) 當(dāng)目標(biāo)物意外出現(xiàn)在視野的某個(gè)位置，眼睛必須盡快地鎖定目標(biāo)物，以便為視覺(jué)信息的加工提供充足的時(shí)間。在這種情況下，眼睛、頭和手是如何達(dá)到協(xié)調(diào)的呢？四、眼-頭-手的協(xié)調(diào) 當(dāng)目標(biāo)物意外出現(xiàn)在視野的某個(gè)位置（一）捕獲目標(biāo)捕獲特指攔截一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。捕獲動(dòng)作的目標(biāo)是結(jié)束動(dòng)作。視覺(jué)提供了預(yù)先信息，從而使動(dòng)作控制系統(tǒng)能夠在空間上和時(shí)間上為手臂、手和手指做好準(zhǔn)備，在球到達(dá)前可以抓住球。（一）捕獲目標(biāo)捕獲特指攔截一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)。視覺(jué)提供了

8、預(yù)先信息，（二）擊中目標(biāo)擊中一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)涉及到對(duì)這一目標(biāo)的空間和時(shí)間攔截?，F(xiàn)有研究顯示，不同水平運(yùn)動(dòng)員相同動(dòng)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(jué)跟蹤球的距離比一般球員要遠(yuǎn)。不考慮投球的速度，優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員采用一致的視覺(jué)追蹤模式，并且每次準(zhǔn)備擊球的姿勢(shì)都非常一致。（二）擊中目標(biāo)擊中一個(gè)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)涉及到對(duì)這一目標(biāo)的空間和時(shí)間攔一、早期研究雙手同時(shí)完成敲擊任務(wù)時(shí)，哪只手的敲擊速度更快？第三節(jié) 連續(xù)性運(yùn)動(dòng)技能的協(xié)調(diào)控制一、早期研究第三節(jié) 連續(xù)性運(yùn)動(dòng)技能的協(xié)調(diào)控制二、步態(tài)轉(zhuǎn)換動(dòng)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(shí)間協(xié)調(diào)雙手用不同的節(jié)奏同時(shí)敲擊三、時(shí)間協(xié)調(diào)四、空間協(xié)調(diào)雙手同時(shí)完成有不同軌跡的操作任務(wù)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