基于動態(tài)系統(tǒng)理論的個體動作發(fā)展研究

動態(tài)系統(tǒng)理論是20世紀(jì)80年代初，由 Peter Kugler，Scott Kelso和Michael Turvey三位研究者在哲學(xué)、生物學(xué)、工程學(xué)、非平衡力學(xué)以及生態(tài)學(xué)的原理基礎(chǔ)上[1]發(fā)展起來的一種嶄新的動作發(fā)展研究理論。該理論包括動力系統(tǒng)理論和生態(tài)學(xué)原理。

動力系統(tǒng)作為探討動作發(fā)生原因的理論，它把人類的動作控制當(dāng)作一種復(fù)雜的系統(tǒng)，其行為方式與復(fù)雜的生物系統(tǒng)與物理系統(tǒng)相似。作為一種復(fù)雜的系統(tǒng)，動力系統(tǒng)理論注重探討隨著時間的演進(jìn)，以及在相關(guān)因素的影響之下，系統(tǒng)是如何由原來的狀態(tài)改變到另外一個狀態(tài)的[2]。

Gibson（1966）依據(jù)生態(tài)學(xué)原理提出“直接知覺”和“環(huán)境賦使”的觀點。他認(rèn)為在知覺前，個體可以不需要經(jīng)過“感覺”過程，只要主動擷取環(huán)境中的訊息便能覺知身體與環(huán)境之間的關(guān)系。環(huán)境賦使是環(huán)境提供給個體行動的機(jī)會，覺知“環(huán)境賦使”須仰賴個體去探察本身的控制能力與環(huán)境所提供機(jī)會之間的關(guān)系；個體覺知環(huán)境可供行動的訊息，是以本身身體有關(guān)的單位做為測量標(biāo)準(zhǔn)（如：手長、眼睛高等）。因此，相同的環(huán)境雖然給予個體相同的資源，但環(huán)境中事物所提供的環(huán)境賦使，在動作的形成上則因個體條件的不同有所不同[2]。

一、踢毽子運(yùn)動的動態(tài)系統(tǒng)分析

踢毽子是深受學(xué)生喜愛的傳統(tǒng)民間體育活動之一，也是體育教學(xué)在不同階段的主要練習(xí)內(nèi)容。它是個體在一定環(huán)境下經(jīng)過不斷的學(xué)習(xí)，肢體動作從開環(huán)系統(tǒng)向閉環(huán)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化的一項運(yùn)動系統(tǒng)。從動力系統(tǒng)分析，該系統(tǒng)主要在控制下肢關(guān)節(jié)的同時完成各種踢的閉環(huán)性動作技能，涉及到擺動腿髖膝關(guān)節(jié)的屈、伸、旋內(nèi)、旋外等作用肌，以及踝關(guān)節(jié)內(nèi)翻的作用肌等。從生態(tài)學(xué)原理分析，該系統(tǒng)的形成過程中受物理和信息兩種因素的限制；物理限制包括結(jié)構(gòu)性或功能性兩種限制，其中各個關(guān)節(jié)自由度的控制以及如何控制力量的大小，屬于結(jié)構(gòu)性物理限制；功能性物理限制是個體反應(yīng)和知覺等能力支持動作表現(xiàn)的過程，如在幼兒階段擺動腿不能快速的形成攔截毽子的動作。信息限制是經(jīng)過系統(tǒng)傳導(dǎo)的各種能量，幫助個體在動態(tài)環(huán)境中形成的必要動作反應(yīng)以及支持動作的協(xié)調(diào)，包括對毽子在空間不同運(yùn)動軌跡信息的處理，以及身體觸碰毽子時本體感覺的信息限制。

基于動態(tài)系統(tǒng)理論分析個體踢毽子動作技能發(fā)展，不僅可以為深入了解不同動作發(fā)展理論觀點，為拓寬教師教學(xué)理念提供思路，同時也可以從不同角度探查個體動作技能形成的本質(zhì)過程，為探討學(xué)生在不同階段的動作學(xué)習(xí)基礎(chǔ)以及動作學(xué)習(xí)的方向提供了基礎(chǔ)。踢毽子屬于操作性技能，本文依據(jù)動態(tài)系統(tǒng)理論觀點，以及個體在不同年齡階段表現(xiàn)出的動作形態(tài)特點，以連續(xù)踢兩次為標(biāo)準(zhǔn)，確定兩次以下為開環(huán)系統(tǒng)，兩次以上為閉環(huán)系統(tǒng)。

二、踢毽子動力系統(tǒng)分析

動力系統(tǒng)理論認(rèn)為在動作學(xué)習(xí)中，個體要想學(xué)習(xí)并操作一項復(fù)雜的運(yùn)動技能，其動作控制系統(tǒng)就必須要解決組成該系統(tǒng)各個元素的自由度問題，例如僵硬的肌肉和關(guān)節(jié)。

踢毽子（僅對擺動腿分析）是一個由髖、膝、踝關(guān)節(jié)組成的復(fù)雜、多層次的運(yùn)動環(huán)節(jié)系統(tǒng)，擺動腿對毽子的控制需要髖、膝、踝三個關(guān)節(jié)的相互協(xié)調(diào)。為了熟練地控制毽子的飛行軌跡，個體在不同年齡階段和不同環(huán)境條件的約束下，形成了相對穩(wěn)定的動作形態(tài)，以達(dá)到很好的控制這三個關(guān)節(jié)的自由度。例如：為了達(dá)到對毽子的控制（連續(xù)踢毽子），個體在幼兒階段采用“鎖住”膝關(guān)節(jié)和踝關(guān)節(jié)的策略進(jìn)行動作探索，這個策略使擺動腿像棍子一樣僵硬，并逐步形成了“蹦踢”動作的雛形。隨著個體不斷練習(xí)，“凍結(jié)”的僵硬關(guān)節(jié)開始變的靈活，一個流暢的環(huán)節(jié)運(yùn)動逐漸形成，從6歲開始個體可以依據(jù)毽子在空中飛行的過程中釋放出的不同信息，擺動腿的各個肌肉和關(guān)節(jié)通過自我組織的方式形成了以盤踢為主的動作模式。Berstein認(rèn)為，個體動作模式靈活性的增加，就必定意味著需要個體直接變量數(shù)的減少[3]。在踢毽子過程中，變量的減少實質(zhì)是個體將下肢存在一定功能性聯(lián)系的肌肉群及相關(guān)關(guān)節(jié)組合成適合一定條件下的協(xié)調(diào)結(jié)構(gòu)，如3～6歲階段的蹦踢。

以上分析得出，在動作學(xué)習(xí)過程中，個體不同年齡階段的動作表現(xiàn)受肌肉群和關(guān)節(jié)的自由度限制，教師只有了解不同自由度限制下表現(xiàn)出來的不同形態(tài)，以及這種狀態(tài)下的肌肉和關(guān)節(jié)自由度特點，才能很好的、有針對性的進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，以幫助學(xué)生從一種狀態(tài)改變?yōu)榱硪环N狀態(tài)。

三、踢毽子生態(tài)學(xué)理論分析

生態(tài)學(xué)理論強(qiáng)調(diào)背景性因素或?qū)嶋H情境對有機(jī)體的影響，他們認(rèn)為因自我或物體移動所產(chǎn)生的周邊知覺陣列能量的改變，是提供給人類行為直接知覺的信息，并且用它來調(diào)控行動[4]?！爸X-動作”的聯(lián)結(jié)作為研究開放性技能協(xié)調(diào)表現(xiàn)的重要因素，在它們相互作用的過程中，知覺部分負(fù)責(zé)發(fā)現(xiàn)并應(yīng)用環(huán)境中重要的固有信息，動作部分負(fù)責(zé)動作控制特征的安排和調(diào)整，從而使個體達(dá)到行為目標(biāo)。其中，影響踢毽子動作協(xié)調(diào)的兩種最重要因素是信息的恒定性和環(huán)境賦使。

1.信息恒定性對動作形成的影響

恒定性模式是指知覺和行為之間的直接信息不需經(jīng)過轉(zhuǎn)換、計算和黑盒子的過程，直接經(jīng)信息而產(chǎn)生動作；動作影響并改變所知覺到的信息，而知覺就是對這些恒定模式的直接拾取[5]。Gibson認(rèn)為人們通過主動碰觸后所獲得的復(fù)雜信息，也就是動態(tài)的本體感覺信息，是最有用的信息。在操作性技能中，動態(tài)性碰觸后所獲得的信息可能比視覺信息更具連續(xù)性與基礎(chǔ)性[2]。動作會產(chǎn)生信息，而信息會進(jìn)一步促進(jìn)動作變化，從而使知覺與動作之間形成了一種循環(huán)關(guān)系。

分析1 運(yùn)動方向的判斷

直接知覺理論認(rèn)為環(huán)境光陣中的信息對人的活動起到導(dǎo)航的作用，因為環(huán)境光陣至少提供了運(yùn)動方向的信息。在踢毽子運(yùn)動中，毽子飛行的軌跡確定個體觸碰時所需的方向。不管是熟練和不熟練者，當(dāng)毽子的飛行軌跡發(fā)生改變的時候，個體會隨著毽子位置的變化，采用前后、左右或旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)行方向上的判斷，然后用力伸展下肢或改變姿態(tài)控制毽子。這就說明毽子在飛行過程中產(chǎn)生的信息可以引導(dǎo)練習(xí)者的運(yùn)動方向，例如：對于踢毽子不熟練的個體，由于其自控能力不足，也會隨著毽子的飛行軌跡，在四處“飛奔”的過程中不斷調(diào)整自己的動作。這些動作往往是比較突然，并非屬于自主計劃下產(chǎn)生的動作。同樣，熟練的個體在處理這種現(xiàn)象時，他們隨著毽子飛行路線做出更加合理的動作來調(diào)整毽子在空中的飛行軌跡。例如，個體用蹦踢的方式調(diào)整遠(yuǎn)離身體的毽子，使動作形態(tài)恢復(fù)到盤踢上。

Gibson認(rèn)為：知覺是有機(jī)體行為與環(huán)境的雙向聯(lián)結(jié)。知覺引導(dǎo)行為，行為于是被結(jié)構(gòu)化使知覺以一種生產(chǎn)性的方式向環(huán)境施加壓力[4]。所以，不管是熟練者還是不熟練者，他們都能夠在處理毽子提供的信息互動中，隨著毽子的飛行路線，及時地、不加考慮地做出相應(yīng)的動作反應(yīng)。這就提示我們，教師在教學(xué)過程中，可以通過改變練習(xí)環(huán)境和任務(wù)豐富個體的練習(xí)經(jīng)驗，以促進(jìn)技能的提高。

分析2 踢毽子時間的判斷

人體運(yùn)動的多數(shù)動作不會憑空發(fā)生。Bootsma指出，在特定環(huán)境中的協(xié)調(diào)動作須滿足在適當(dāng)?shù)臅r間接觸到物體，才能形成知覺與行動行為。而人對碰撞知覺的直接性是物體輪廓擴(kuò)大的速率讓人意識到碰撞發(fā)生的緊急性[5]。踢毽子是肢體對毽子進(jìn)行操控的動作系統(tǒng)，分析該動作系統(tǒng)協(xié)調(diào)的最佳時機(jī)是個體觸碰毽子的瞬間所產(chǎn)生的動作。當(dāng)毽子在空中自上而下飛行時，毽子會在眼睛里產(chǎn)生一個逐漸變大的網(wǎng)膜視像，當(dāng)這個視像大到一定程度時，就會引發(fā)個體操作（踢）的動作。Gibson提出人類可以將知覺到的恒定行為作為行動的信息[2]。毽子一旦在空中開始飛行，其飛行軌跡作為該運(yùn)動的恒定信息，它是引發(fā)個體產(chǎn)生肢體動作的基本因素。從個體踢毽子動作技能形成的過程中可以得出，無論是初學(xué)階段的開放性技能，還是達(dá)到熟練時期的封閉性技能，個體都能在毽子下落到一定程度后，不經(jīng)過信息轉(zhuǎn)換，就能瞬間做出最適合當(dāng)時環(huán)境條件的蹦踢、彈踢、盤踢、拐踢、連續(xù)的盤踢或拐踢等動作。這些動作會隨著練習(xí)時間的增加，以及熟練度的提高逐漸形成技能；同時，當(dāng)同一個信息出現(xiàn)的時候個體可以選擇多種動作來控制毽子，從而形成不同的踢毽子動作技術(shù)，如盤踢、拐踢的交替使用。

通過以上分析得出，在協(xié)調(diào)中表現(xiàn)出來的各種蹦踢、盤踢和拐踢等動作，個體不是通過模仿獲得的，而是在處理毽子飛行過程中的自組織行為；評價踢毽子不同階段身體協(xié)調(diào)的最佳時間是肢體接觸毽子的瞬間。這些就為教師選擇教學(xué)策略和實施教學(xué)評價提供了依據(jù)。

2.環(huán)境賦使下的踢毽子技能形成

Gibson認(rèn)為環(huán)境賦使是個體因環(huán)境中物體的形狀、大小等不同的信息及物體的表面配置，產(chǎn)生直接知覺，引起個體與環(huán)境之間交互作用所形成的特定行為。

在踢毽子活動中，毽子本身只是一個物質(zhì)，它不會有知覺，也不會有任何活動、時間或行動產(chǎn)生。環(huán)境賦使是對毽子直接察覺后，個體以其自身的獨特性與學(xué)習(xí)環(huán)境互動，通過對毽子和周邊環(huán)境之間的辨認(rèn)，從而決定“毽子是什么”或“自己會做什么”的情境活動，最后，直覺到毽子可以“踢”和“擲”的功能。環(huán)境賦使是個體對環(huán)境中事物的信息產(chǎn)生的知覺與動作反應(yīng)，而這些知覺與反應(yīng)會隨著個體的經(jīng)驗不同而有所改變。也就是說，在某種環(huán)境下，物體的使用功能會因人的認(rèn)識及其能力的不同而有不同的定義?！皵S毽子”、直腿踢（蹦踢）和屈腿踢（盤踢和拐踢）就是很好的證明，個體在不斷的熟練過程中會根據(jù)環(huán)境的變化，合理的利用肢體各關(guān)節(jié)的功能來選擇“擲”、直腿踢，還是屈腿踢。

從以上分析得到：個體在踢毽子學(xué)習(xí)過程中，肢體動作的表現(xiàn)形式主要是受個體的認(rèn)識、能力，以及毽子在空中與身體所處的高低和遠(yuǎn)近的位置信息而決定，但同樣也受個體自身能力的影響。所以，在體育教學(xué)中教師可以通過改變運(yùn)動環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知，以促進(jìn)動作技能的形成。

四、結(jié)論

1.關(guān)節(jié)自由度的發(fā)展是了解個體動作表現(xiàn)的重要依據(jù)

在踢毽子的過程中，關(guān)節(jié)的自由度對于動作形成會有許多的限XF3GdZz9M4o94S89zspZkg==制。由于盤踢、蹦踢和拐踢等是構(gòu)成踢毽子運(yùn)動的幾種基本技術(shù)動作，觀察分析個體在不同階段踢毽子的動作型態(tài)特點，即關(guān)注不同年齡階段各個關(guān)節(jié)自由度的表現(xiàn)是了解個體動作發(fā)展的基礎(chǔ)，這就為學(xué)習(xí)者制定不同階段的合理動作學(xué)習(xí)教學(xué)計劃打下了基礎(chǔ)。

2.恒定信息是形成運(yùn)動動作和方向的主要因素

毽子在空中的飛行位置是踢毽子活動的恒定信息。對于練習(xí)者來說，不管其踢毽子的動作技能是否熟練和協(xié)調(diào)，他們在不同階段學(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出來的動作形式和運(yùn)動方向，都取決于個體自我認(rèn)識，以及毽子所賦使的信息，從而激發(fā)和形成了蹦踢、拐踢和盤踢等動作形式，以及行進(jìn)間、原地和轉(zhuǎn)圈的運(yùn)動方向。所以，教師可以通過不斷的改變運(yùn)動條件，在提高學(xué)生處理信息能力的基礎(chǔ)上，逐步形成動作技能。

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（本文系：中國教育協(xié)會體育與衛(wèi)生分會“十二五”規(guī)劃重點課題，從發(fā)展的視角構(gòu)建動作技能教學(xué)內(nèi)容體系，課題批準(zhǔn)號：AZA12006）