Motorisch leren en variabiliteit Praktijkrelevante inzichten voor het

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

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 variëren – Het toepassen in het voorbeeld • Discussie en afsluiting Motorisch leren en variabiliteit 2

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 3

Wat is motorisch leren? “een proces dat leidt tot relatief duurzame het gedragspotentieel als omgeving” veranderingen in gevolg van specifieke ervaringen met de (Schmidt RA & Lee TD (2005). Motor control and learning. ) Motorisch leren en variabiliteit 4

Opzet van onderzoek naar motorisch leren: het belang van retentie (en transfer) Motorisch leren en variabiliteit 5

De traditionele drie-fasen theorie van Fitts en Posner (1967) Motorisch leren en variabiliteit tic e 1: verbal-cognitive stage Identifying task goal self-talk/questioning rapid performance gains error-ridden clumsy/inefficient tim e 2: associative stage associate environmental cues with actions achieving consistency, refinement fewer/smaller errors can detect and correct errors ac • 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 pr • Leren verloopt van bewustwording en bewust uitvoering naar onbewuste uitvoering van de beweging 6

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 7

Wetenschappelijk denken over motorisch leren, waar gaat dat over? • theorieën over hoe mensen bewegingen leren sturen (controleren) oefenen • leren (leerling), aanleren (docent) en oefenen aanleren • welke rol speelt variabiliteit in het leren bewegen, en moet dit worden ingeperkt of gestimuleerd? Motorisch leren en variabiliteit 3

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

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. ” prac tice time 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” Motorisch leren en variabiliteit 10

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 11

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 12

het vrijheidsgradenprobleem • Bewegingsprobleem: er zijn (te) veel onafhankelijk variabelen (vrijheidsgraden) die tegelijkertijd gecontroleerd moeten worden ± 100 joints ± 750 muscles ± 10. 000 motor units • Coördinatie is “het beheersbaar maken van de overvloedige vrijheidsgraden van het bewegingssysteem, het omzetten naar een controleerbaar systeem Motorisch leren en variabiliteit 13

Stadia van leren • Eerste fase: vormen van rigide maar controleerbaar systeem (coördinatieve structuur, spiersynergie), maximale reductie van vrijheidsgraden (freezing out) 1 df, easy to control, no flexib • Tweede fase: langzaam vergroten van aantal vrijheidsgraden ( freeing) • Derde fase: uitbuiten van (externe) passieve krachten om actieve krachtleverantie te optimaliseren 4 df, more flexible, difficult to c • “Constraints” als inperker vrijheidsgraden 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 16

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 17

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 aanleren Motorisch leren en variabiliteit leren 3

De leercyclus Beheersbaar maken Alternatieven zoeken Stabiliseren & flexibiliseren Motorisch leren en variabiliteit 19

Beheersbaar maken • leren: beheersbaar krijgen lukken, • aanleren: oefenen mogelijk maken, beheersbaar maken, inperken vrijheidsgraden, variabiliteit inperken • “constraints” toevoegen door arrangement, steunbieden (zijwieltjes, stoel, uitleg), vereenvoudigen Motorisch leren en variabiliteit 20

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 21

Manipuleren van taak ”constraints”: een onderzoek • Kinderen oefenen tennis forehand (Lee e. a. , 2014) • NLP: manipulatie “constraints” – – – • • Een doel: NLP = LP Wisselende doel: NLP> LP Vorm: LP > NLP Beweegwijzen: NLP>LP nethoogte racketgrootte veldgrootte regels aandachtinstructies • LP: traditionele instructiewijze – voorschrijvende instructie op vorm – feedback bij fouten Motorisch leren en variabiliteit 22

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 23

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 24

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 25