第二章 文獻探討
第一節 運動技能學習的理論
第二章 文獻探討
第一節 運動技能學習的理論
學習是人類的主要行為特性之一，人有別於動物，除了天生本能外，還能習 得許多技能，如工作技能(開車、教學…)、人際溝通(外語、演說…)、運動技能(球 類、田徑…)等，這些都是由學習得來的。心理學家將學習定義為：經由練習、
指導或觀察等經驗，使人獲得技能、知識、態度和價值等能力而產生恆久性行為 改變的過程(Papalia & Olds,1985)。
在動作技能學習定義方面，Fitts(1964)從技能表現的特徵定義運動技能學 習，他指出技能表現的特徵定義運動技能學習，他指出技能的學習主要在於「了 解技能表現的時空間如何達到高度組織」。Bernstein(1967)認為學習一項運動技能 首先就是讓為數眾多的自由度達到控制，之後使這些元素的運動達到協調，有最 佳化的發揮，而會利用反作用力就是學習後的一項重要技巧。而有更多的學者將 運動學習解釋為：來自練習或過去經驗所造成之運動技能表現上，或潛能上的永 久性改變(Kerr,1982;Oxendine,1984;Schmidt & Lee,1999)。
當初學者學習一項新的運動技能時，首先就要了解其運動技能學習的理論，
了解並找出適合方法，如此能事倍功半。而本節所探討運動技能學習（Motor Learning）部分主要在探討各種運動技能學習學理觀點，其中所探討運動技能學 習過程有關的觀點以訊息處理及動力系統觀點為主。
一、 訊息處理觀點
在運動學習中，人們要如何從眾多的訊息，擷取有用的訊息來增進運動的技 能呢?例如我們想要增進投球的準確性，如精進罰球的技能，何種訊息是可以影
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響我們的動作的?如何擷取有效的訊息接收與處理就至關重要了。在我們所處的 環境中充滿不同的刺激，以人體為範圍，就訊息的來源大致可分為三種感覺訊息 來源(Sherrington,1906)，一為內在感覺接收器，提供內在器官的感覺，例如飢餓、
痠痛等。二是外在感覺接收器，接受身體以外的環境給予的刺激，例如視覺、聽 覺等。第三種接收訊息的來源為本體感覺接收器，提供肢體動作對於身體其他部 分的訊息，例如高爾肌腱器與肌梭等，知道手、腳的動作及位置在哪裡、姿勢為 何。感覺器官提供周遭環境的狀況和自己身體內在感覺的相關訊息，而多種感覺 接收器接受不同訊息，得以讓我們在萬千的世界中應變。
從訊息處理(information processing)的觀點而言，訊息是不確定的來源，學習 是為了減低不確定性，不確定性越高訊息量越大，因此訊息需要處理的時間越 長，將支離破碎的訊息經過處理後方能辨認刺激，而做出反應。藉由認知心理學 的蓬勃發展，以及歐美國家對運動人員的選材及訓練方法的需求，學者興起研究 技能學習的興趣。以下就訊息處理觀點的內容與概念作說明。
(一)費茲的運動學習階段理論
技能學習的過程，需要增進對實務性議題的知識，像是最佳的練習與回饋的 提供等，以增進學習，Paul Fitts 在 1964 年建立了一個技能學習模式。他認為學 習是一個持續不斷的過程，這個學習過程隨著訊息處理屬性的逐漸改變而有所進 步(圖 2-1)。
9 圖 2-1 費茲三階段模式(修改自謝宗諭，2010)
第一步:口語指導—認知階段 確認工作目標
第三步:自動化階段 接近自動化/習慣 第二步:連結階段
行動時聯結環境線索
練習時間
10 息在中樞神經系統的儲存與呈現。Keele(1968)是第一個使用運動程式(motor program)名詞的學者，假設認為大腦以電腦的作業方式處訊息和產生行為。在中
11 (二)Adams 的閉鎖環理論
在認識認知學派之前，大家皆以 Schmidt 為師。但在此之前不得不了解 Adams 的閉鎖環理論。Adams(1971)所提出的閉鎖環理論是解釋運動技能學習中相當重 要的一個理論，其中包含「知覺痕跡」(perceptual trace)與「記憶痕跡」(memory trace)兩大主題。知覺痕跡是藉由回饋形成一個參考值；而記憶痕跡是藉由訊息 回饋不斷的參考修正後，並獲得最大的正確性，因此記憶痕跡便代表最正確的動 作。Adams 理論的要義，在於以「知覺痕跡」與「記憶痕跡」為基礎的「雙歷程 閉鎖環理論」，解釋人類的動作技能行為表現與學習現象，強調「閉鎖環」的動 作技能運動過程。所謂「閉鎖環系統」的基本原則是應用回饋(feedback)、「正確 的參考」(reference of correctness)、「誤差的偵測」(error detection)即不斷地校正，
以維持環境情況與系統目標的一致(顧毓群，1989)。Adams 認為所有運動均能透 過動作反應產生訊息回饋與經由練習而得的「正確參考資料」，而偵測出動作誤 差並修正動作。而本研究法式滾球動作正屬於閉鎖環系統之動作技能，初學者藉 著不斷的練習，將錯誤的動作導正，使其作出正確無誤之動作，達成習得動作技 能。
在 1960-1970 年期間，主要學術觀點在爭論比較類化運動程式與持續監控表 現的回饋，對於控制動作的重要性。Adams(1971)的閉鎖環理論主張回饋在動作 控制和學習上的重要角色。以神經機械學的工程原理為基礎，閉鎖環理論意味著 一般動作是以持續不斷的比較當前的知覺訊息和已有的成功動作結果訊息來進 行調整(圖 2-3)。在閉鎖環理論裡，早期的學習者發展預期動作的表徵是根據使 用與動作結果相關的回饋(結果獲知)來估計他們的動作過程。
12 圖 2-3 (修改自謝宗諭，2010)
(三)運動基模理論
Adams 的閉鎖環理論較適用於慢速、移動至定位點的動作。但人類的動作型 態可達成千上萬種。故 Schmidt(1975)整合開放環與閉鎖環理論的特徵，提出間 斷式運動技能學習的基模理論。Schmidt 提出類化性運動程式的概念，解決每一 個動作需要各自不同的運動程式而引發的儲存問題。基模理論認為隨著練習的增 加，學習者應該漸漸地不頇依賴回饋，而是經由參數調整建立開放環控制機制，
以降低認知性的負擔。為此提出了兩種基模:回憶基模(recall schema)和辨識基模 (reconnition schema)。基模根據每一次技能的產生，儲存不同來源的訊息所建構 出來的，產生動作的特定參數。透過練習的過程，不同來源的訊息能夠被連接在 一起，建構一個回憶基模和辨識基模，讓學習者在下一個新的學習情境裡可以應 用。
根據訊息處理觀點 Schmidt（1988）解釋訊息處理的三個階段
動作決策 動作動器
動作決策 動作動器
開放環的控制
閉鎖環的控制
動作命令
動作命令
回饋
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（Schmidt,1991），輸入(訊號刺激)、分析處理、輸出(動作反應)如何影響運動控 制。這個模式就是把人類比擬成一部電腦(如圖 2-4)，中樞在知覺到訊息之後，
便會進行反應選擇，然後編序一連串的動作計劃供周邊的運動神經、肌肉等動作 來執行（陳秀惠，2000）。基於訊息處理的觀點，Schmidt 建立了一個「人類表現 的概念模式」（圖 2-2）。而 Schmidt 以感官回饋主宰的「閉鎖環控制系統」來呈 現基本的概念模式。此模式可分成三個系統：決策系統、動作器系統、回饋系統。
圖 4-4 Schmidt 訊息處理的概略圖（修改自溫卓謀，1995）
當我們接收到訊息時，接著是反應是需要花時間的。在人體之閉鎖環系統 裡，動作命令由神經從訊息處理(information processing)的觀點而言，訊息是不確 定的來源，學習是為了減低不確定性，不確定性高、訊息量大，因此訊息要處理
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二、動力系統理論(dynamical system theory)
動力系統理論(dynamical systems theory)強調將自然現象視為一個具有許多 互動子成分的系統之必要性(Clarke & Croaaland,1985)。Van Gelder 和 Port(1995) 為動力系統提出一個較廣泛的定義，意指「任何由狀態所決定的系統，這個系統 具有可量化的相空間和一個產生變化的法則來規範空間中之軌跡」。所謂「可量 化」相空間(numerical phase space)是指讓系統產生變化的組織之所有假設狀態。
在生物動作系統，這些狀態便是協調型態。Bernstein(1967)對學習動作的協調的 定義，將協調的產生視為「掌握多於動作自由度的過程，也就是將其轉變為可控 制的系統」。正好掌握了動力系統觀點解釋人類動作的基本議題。
練習是習得運動技能的不二法門，認為只要練習的越多，成績就會越來越
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好。就 A.Newell(1981)指出練習與表現的關係頇符合乘冪律，亦即隨著練習次數 的增加，技能表現就會累積進步。但是有些運動技能的學習卻是非是經過練習能
Kelso(1995)與研究同事採用 HKB 模式，來探究以兩個手指來回擺動的方 式。若以乘冪律的說法，只要練習次數的增加，無論任何情境，皆有進步的表現，
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動作學習理論必頇以能夠解釋各種變化率下的學習行為，同時涵蓋連續或不 連續以及協調形態轉變，才能增進運動學習這個複雜行為的了解(Newell,1991)。
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