運動技能的學習

本節針對訊息處理觀點、動力系統理論觀點與工作限制之相關研究加以分析 整理。茲分述如下：

一、訊息處理觀點

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，不確定性愈高訊息量愈大，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 (林如瀚，2008) 。從 訊息處理的觀點，人類透過人體及環境蒐集刺激來源，判斷訊息的需要性，最後 選擇能獲得的最大利益，卻承擔最小風險的模式，產生最後的反應。Schmidt（2006）

認為執行訊息處理和控制動作的過程中包含－刺激辨識、反應選擇和反應程式三 個階段。

（一）刺激辨識階段（stimulus‐identification stage）

個體透過感官系統接收環境中各種不同的訊息，分析並分辨刺激線索與其重 要性，排除無關干擾因素。本階段可細分兩個步驟：

1. 刺激的偵測（stimulus detection）：當環境中的刺激作用在人體上，這些 刺激就經由感覺器官轉換成神經衝動，傳至大腦形成知覺的認知歷程。

2. 型態的辨識（pattern recognition）：經過刺激偵測確認刺激後，我們必須 自出線的刺激擷取出其中的型態或特徵。有些特徵是與生俱來的，而有 些就著重在後天的學習。

（二）反應選擇階段（response‐selection stage）

個體應就刺激的輸入訊息進行分析，對環境即將發生的情況有所獲悉。在下 一個反應選擇的階段中，受試者將決定做出何種的回應。

1. 刺激反應選擇性的數量：增加選擇的數量會造成反應時間的增加，兒所 增加的時間變與反應選擇其當中處理訊息的變化有關連。

2. 刺激反應的相容性：刺激與反應的關係是依據刺激的範圍與所聯結的反

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應而有本質上的關係(Small，1990)。

（三）反應程式階段（response‐programming stage）

一旦個體已辨別出刺激與所選定的回應，動作的安排就須開始。自反應的篩 選過後，動作任務就是將上述抽象的概念轉換成一組得以完成動作的肌肉訊號，

這些過程認為是在反應成是階段進行的 (林如瀚，2008) 。

Adams（1971）的閉鎖環理論是強調訊息的回饋與錯誤的偵察機制在動作技 能學習扮演重要的角色。個體動作練習的過程中，在每一次動作完成就會藉由動 作的結果與目標差異，做為下次的參考依據，又稱為知覺痕跡（perceptual trace），

個體長時間練習後，不斷的修正運動技能表效的結果，最後獲得最正確之記憶系 統稱為記憶痕跡（memory trace），未來的動作表現就會利用此記憶痕跡來發動 執行。

Schmidt（1975）根據心理學基模理論的概念，改進 Adams 閉鎖環理論的不 足提出基模理論（林清和，1996）。所謂基模，是一種紀錄動作過程、感覺回饋、

動作起始狀態、動作結果之間關係的一種記憶或概念，用在動作的基模，就是指 儲存了所有關於某個動作的相關知識，動作練習過程中，運動基模又可分為兩種，

一個是回憶基模(recall schema)，第二是辨識基模(recognition schema)。回憶基模 的功能主要是引導個體在動作起始的過程中，利用各種運動數據來達到最終預期 的動作表現。辨識基模是種感覺的基模，感覺結果越精確，那實際動作中錯誤的 感覺回饋就越精準，成功率就會高。以獨木舟滾翻為例，經過多次練習後，可學 到以不同的划槳角度、速度、力量等完成動作，會產生不一樣的成效，這種動作 方式與結果間的關係就是一種基模（溫卓謀、劉淑燕，2008）。

Fitts 和 Posner 於 1967 年提出學習三階段模型，學習階段可分為：認知

（cognitive）、聯結（associative）和自動化（autonomous），個體於學習動作技 能初期以理解動作技能本身的結構、要求及原理原則、技能特性、正確動作模式 及錯誤動作發生與糾正的相關認知為主，接著透過反覆練習將各細部動作聯結為

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較大的動作單元，最後再把各單元連結成技能的整體，經過長期的練習後，個體 動作進入最高境界，使動作既能達到自動化階段（溫卓謀、劉淑燕，2008）。

Gentile（1972）根據學習目標取向提出學習兩階段模式，第一階段為開始階 段，學習者在此階段會區辦周圍環境中的調整與非調整條件狀況並發展基礎的動 作形態，以獲得正確的動作概念。第二階段為後續階段，是以技能分類來確定動 作者所要完成的技能目標。閉鎖性運動技能是強調在固定的調節環境和條件下學 習，以便獲得更有效的技能目標，發展基礎的動作形態。開放性技能強調的是根 據周圍環境改變來調整動作模式，使學習者能獲得更廣泛的動作模式來應付外在 環境的變化（溫卓謀、劉淑燕，2008）。

二、動力系統理論觀點

了解隨著時間的改變，系統狀態受到子系統間相互作用所形成的一些線性或 非線性的現象為主要目的，此系統則稱為動力系統（溫卓謀、劉淑燕，2008）。

在運動技能學習的情境中，藉由練習逐漸提高動作表現，使運動型態的穩定性也 會提高，形成運動技能撐為一種吸引子。以成為吸引子的動作型態，只要想做這 個動作便能馬上順利產生，即使過程中受到其它阻力，也會迅速的回復原來的動 作過程（溫卓謀、劉淑燕，2008）。

Bernstein對學習動作協調的產生視為「掌握多於動作的自由度過程，也就是 將其轉變為可控制的系統」。而學習者在經由多次的練習和經驗，協調固定化的 特性在動作系統自由度的釋放下逐漸改變，人類進行新的動作技能時會凍結自由 度來解決多於自由度的問題，而隨著技能的熟練組織運動中的自由度所形成的協 調結構，使動作能適應情境中的變化，而在行為上彈性釋放自由度（陳秀惠，

2010）。

Bernstein (1967) 從運動控制自由度與協調控制的觀點，指出初學階段與熟 練階段運動控制的自由度有所不同，為說明人體在運動學習階段如何調節自由度 的演變，而提出三階段模式概念，(一)、凍結自由度(freezing the degrees of freedom)：

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初學者在運動過程中會出現笨拙與僵硬的現象，是由於運動控制能力無法完全解 決運動問題，所以會在執行動作時藉由將關節與肢段連結、固定，以凍結動作中 次要部分的自由度，亦採取最簡單的動作來達成目標；(二)、釋放自由度(release of degrees of freedom)：透過練習和經驗，個體可以逐漸學習到如何控制肢段與 肢段間互動所產生的反應。因此逐漸釋放原有固定的限制，並整合所有能發揮作 用的自由度，使它成為一個動態、可控制的系統；(三)、利用反作用力 (exploiting reactive phenomena)：運動學習進入最後階段，學習者透過練習更能有效利用環 境中的被動力量 (passive force)，因此執行動作所需耗費的主動力量 (active force) 會相對地減少，這種現象相較於前面兩個階段，學習者更能夠善用功或能量來完 成動作，明顯增強有機體與環境的互動關係(戴遠成，2007)。

Newell(1985)根據 Bernstein(1967)的身體自由度理論塑造一個運動學習模式，

解釋協調與控制間的關係，也提供我們了解運動系統自由度如何在人們適應限制 的變化中隨著時間重新組織。Newell 的運動學習模式分為三個階段，（一）組 成協調型態：個體為建立協調結構，最初會試圖在動態動作系統的主要成分中建 立基本關係，在眾多運動系統自由度中組成一個適合的協調型態。（二）協調結 構的控制：當身體肢段之間的關係與動作的基礎達到協調後，個體的協調結構需 與環境緊密的配合，強化在不同情境下的適應力。（三）最佳控制下的技能：最 後一個階段是在協調結構的技能達到最佳化（optimal），個體能更具彈性、更開 放的去探索環境中的訊息，提升效率與控制。本階段隨著多餘的自由度被釋出，

協調結構會變得更穩定（戴遠成，2010）。

根據生態心理學的觀點，人類的運動行為應考量從事運動的環境因素。Newll

（1986）進一步提出運動行為的限制，所謂的限制係指妨礙個體動作能力的條件，

故動作的表現是個體（organism）、環境（environment）和工作（task）三者相 互影響下的產物。（一）個體限制：個體限制可分為結構性或功能性限制。結構 性限制是指體型、身高、體重、力量…等等；而功能性限制來自於心理、認知或 情緒層面的特質。（二）環境限制：光線、溫度、風向、教學方法等等，皆為環

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境限制，在不同的場地進行活動，運動型態也隨之改變。（三）工作限制：Newell 提出工作限制可分為三類：(1)目標(2)規則(3)器材（溫卓謀、劉淑燕，2008），

工作限制針對特定情境的限制，而任何工作限制結果皆與目標有關，操弄工作限 制，使個體在學習動作技能時能夠隨著不同的動作情境改變其表現，適應與應付 新的工作限制問題，達到最佳化的技巧（陳秀惠，2010）。

訊息處理觀點認為以知覺表徵符號執行動作計畫，是影響動作控制或學習的 主要因素，隨著練習及經驗的累積增加知覺表徵符號，以獲得動作控制的最佳化。

動力系統理論則認為，動作是由許多獨立的子系統結構互動組合而成，並在個體

（orgaism）、環境（environment）和工作（task）三者相互限制下的產物。

三、工作限制之相關研究

林耀豐（2003）比較不同工作限制與訓練歷程，網球正手擊球之技能操控與 技能表現能力，研究結果指出，不同工作限制對網球正手擊球之技能表現結果與 品質有一定程度的影響，且在較適中的球拍長度時出現較佳的技能表現之趨勢；

但在不同拍面面積上雖有顯著的差異，最佳的技能表現則呈現出較不一致的狀 態。

黃嘉君（2007）則以整體動作速度與多頻動作頻率為工作限制，探討雙手多 頻動作協調，結果發現肢體間協調受到工作與環境限制之交互影響，進而產生不 同協調形式，以及不同動作型態；訊號方位、頻率比及整體動作速度等自變項皆

黃嘉君（2007）則以整體動作速度與多頻動作頻率為工作限制，探討雙手多 頻動作協調，結果發現肢體間協調受到工作與環境限制之交互影響，進而產生不 同協調形式，以及不同動作型態；訊號方位、頻率比及整體動作速度等自變項皆