第一章 田径运动技术教学与设计的理论基础
在运动技术教学中,既有学生学习运动技能的过程,也有教师组织施教的过程。运动技能学习是运动技术教学的核心部分,在整个教学训练过程中占有相当大的比例,教学目标的确定和内容的安排方面都是以掌握运动技能为主线。同时,运动技术教学也是系统教学的过程,学生学习运动技能的过程是在教师组织和主导下进行的。因此,运动技术教学的理论基础包括运动技能学习和课程施教两个部分。
第一节 运动技能学习的基础理论
一、运动技能的内涵
关于运动技能,不同的学科领域的专家对此有不同的定义。例如,多数心理学家认为,动作技能是一种习得的能力,表现于迅速、精确、流畅和娴熟的身体运动的活动方式。克伦巴赫(J.Cronbach)认为,最好是把技能定义为习得的,能相当精确执行且对组成的动作很少或不需要有意识的注意的一种操作。美国心理学家伍尔福克(A.E.Woolfolk)认为,运动技能是完成动作所需要的一系列身体运动的知识和进行那些运动的能力。美国教育心理学家加涅认为,动作技能实际上有两个成分,一是描述如何进行动作的规则,二是因练习与反馈而逐渐变得精确和连贯的实际肌肉动作。马吉尔(2001)认为,运动技能是为达到专门目的或任务而进行的高规格的动作表现。中国体育科学学会和香港体育学院联合出版的《体育科学词典》中把运动技能定义为,按照一定的技术要求,完成某种动作的能力。我国运动生理学专家杨锡让教授认为,运动技能是指人体在运动过程中,通过学习而获得的运动方式。
虽然对运动技能的概念认识尚未达成一致,但是通过对上述有关运动技能定义的比较分析,运动技能包括这几个方面特征:
一是,运动技能是通过后天学习而获得的,而不是先天固有的;
二是,运动技能在时空结构上具有不变性,从运动技能的外部结构来看,应是由若干动作按一定的顺序组织起来的动作体系;
三是,运动技能是知觉、动作、练习构成的一个完整的三维体系。
运动技能与运动技术两者之间既有联系,也有区别。运动技术主要是指符合人体运动原理、能充分发挥身体的潜能、有效地完成动作的合理方法。这是一个客观和群体的概念。一个完整的动技术是由技术基础,技术环节和技术细节三个不同层次的结构组成。而运动技能是指按运动技术的要求完成动作的能力,分为低、中、高三个层次。这是一个主观和个体的概念。就运动技能与运动技术和运动能力三者的关系而言,运动技能的核心是运动技术,基础是运动能力;运动技术是运动技能的外在尺度,运动能力是运动技能的内在尺度,运动技能是运动技术与运动能力的有机结合和综合表现。
二、运动技能学习的生理学基础
人体是一个错综复杂的控制系统,可以比作是一台计算机。因此,人体在活动时,需要能量和程序作为保证,从而实现多种多样的功能。但是,所不同的是:计算机(硬件)只能应用来源于外部的资源(软件)提供的程序,而“人体计算机”具有智力,可以为自己编写程序。
运动技能本质是人的随意运动,是通过后天学习活动的。其生理机制就是运动条件反射暂时性神经联系,是以大脑皮层为运动基础的。学习和掌握运动技能的过程,其实质就是建立运动条件反射的过程。
在运动技能形成过程中,脑干、大脑和小脑是运动技能形成的指挥中枢。其中,脑干在控制运动动作中起着维持身体姿势、保持肌肉张力、平衡等最重要的角色,大脑皮层中运动中枢是人体随意动作的执行者,小脑在动作控制中担负着协调的重要角色。
运动技能作为随意性动作,其控制机制是非常复杂的,需要大脑及皮层下很多区域共同协调运作。运动技能学习是人体的协调能力和身体素质形成的基本过程,这一过程以神经肌肉系统支配下的感觉—运动信息处理为基础。这一信息处理系统的各个部分形成了一个反射弧。例如,所有的神经通路是“结合”在一起的,来自于肌肉的刺激被传递到中枢神经系统的运动中枢区域(感觉神经通路),经过处理后,再通过反射弧运动神经通路传回到肌肉,见图1.1-1。
图1.1-1 运动技能学习的控制环路示意图
大脑皮层运动区无法靠自身单独完成动作所需要的信息系统,虽然大脑的运动区是运动最后的执行者,可运动区不会发出最初的动作指令。人体完成随意性动作的神经过程主要为:执行意志动作发生在皮层下或皮层的动机区域,然后传到皮层联合区,在此把以前已储存的动作信息和新的动作信息组合,形成动作的粗略草稿,然后把信息传到小脑和基底神经节,经过小脑的协调及基底神经节的思考,把草稿转变成具体的在时间和空间上比较精确的计划,再通过视丘中枢到达皮层运动区,皮层运动区发出命令下传到脊髓神经元(所谓的脊髓协调),最后骨骼肌执行。在执行过程中如果发现错误,来自肌肉本体感受器的信息,将反馈到中枢神经系统,校正原计划,改变原来错误的动作定型。
简而言之,运动技能学习可以概括为下列过程:
—目标动作和充足的动作表象;
—动作程序(计划)及其在机体内部的再生成;
—信息接受(动觉感知)和信息处理,如动作的控制与调节;
—神经调节功能,即使当动作产生细微的偏差时(程序控制),及时修正神经冲动。
神经系统在动作技能获得过程中起着完整的重要作用。一般来说,脊髓中的运动神经元控制各个肌肉的收缩方式。而较高一级的中枢神经系统,大脑则把控制肌肉收缩的顺序进行程序化加工。当动作技能经过足够的练习,就被记忆下来,在完成所需求的动作时,能够立即回想起来。这些被记忆下来的动作方式被称为记忆痕迹,或动作程序,它们能够通过进一步的练习或训练来加以修正或调整。一些非常快速动作的记忆痕迹被贮存在大脑运动皮层。
田径运动的要求之一是在完成需要的动作时,同时维持身体姿态并保持平衡。在设计全面的技术教学和身体训练手段时,需要考虑采用适宜的教学训练方式和发展学生控制身体姿态和完成动作时参与工作的肌群。
三、运动技能学习的神经生理基础
神经系统是一种泛脑网络结构。所谓泛脑网络是由大量的各种形式神经元分级联接而成的高度错综复杂的非线性系统,它以结点特性、联接拓扑结构及自学习能力三点为基本要素。
神经网络特性的分析,说明运动技能的学习,其本质就是要在神经网络中构成一个新的序参量,这种新的序参量即通过学习后所确定的系统反应的宏观模式及其有序度,是一种网络自主重构后的必然反映。它的基础是网络内大量相关要素的有序排列,网络在新序参量目标导向下的变化过程就是学习的进程。当网络的自组织完成时,新序参量也就形成,运动技能也就建立了。
运动技能学习的初期阶段,表现为一个神经网络内信息流的无序态。无序态的背后是目标导向的网络自变与自组构,在这个过程中包括了信息流的寻找、试错、改建引导及联接并最终趋向于有序。无序态的程度是由运动技能学习的技术难度所决定的,技能越高级越复杂造成无序态的时间越长。无序态实质上就是由于要构造新的序参量所引起的。新序参量的动态流将对网络内的不协调部分进行强烈的冲击,并使其产生同化和顺应,这个过程因伴有结构的变化而无疑是非常缓慢的。从脑神经动力学的观点出发,改变系统的初始条件,即输入新的刺激参数,并不意味着就一定能建成新的序参量,即构成新参数下的信息动态流。在一定限度内,只有在参数上升的非线性变化对系统驱动越来越强的条件下,神经网络的主动自组与自变才会发生。学习的主动目标导向与时间单向性变化的结合,即是新序参量形成的外在的强有力驱动因子,目标导向也是新序参量下的网络自组的主导成分。这也是“念动训练”等之所以能加速运动技能学习过程的原因所在,也是运动员积极主动学习与被动学习效果不同的原因所在。从这个角度来看,主动意向下的目标导向行为也是构成高水平技能的必要前提。
在运动技能学习的过程中,神经网络相关的系统组构单元不仅依靠其原来模式而自我引用,而且其函数关系由其原始系统的函数关系所导引,这样它们就在新序参量的目标导向下,由于吸引子的作用而达到信息流的几何收敛,从而落入一个新的定态场。在神经网络的自组形态学改变没有完成之前,新序参量仍表现为不稳定过程,只有在神经网络自组构过程完成后,所学技能的质量才表现为稳定状态且可长期记忆与贮存,因为此时的功能表现已经建立在坚实的形态学基础之上了。此时运动技能的学习已经完成,运动技能已经建立了。运动技能的本质就是主体目标导引下神经网络的自重构,它通过主体意向、外环境变化及神经网络自身特性三者而表现出来。
四、运动技能学习的心理基础
运动技能的形成过程,是通过各种感觉器官接受信息,通过大脑的动觉细胞感知身体的运动,经过短时记忆转入第二阶段。此阶段是对感觉作出反应,又激发效应器的活动,而效应器的活动是通过反馈进一步得到校正和加强。
(一)动觉感知
在运动技能学习过程中,首先要通过人的感觉器官直接感受学习的技术动作。大脑通过视觉、触觉、听觉、本体感觉等感觉器官,感知所学习的技术动作,从而获得与该运动有关的感觉。运动感觉是通过人体感觉器官与被感知的技术动作直接接触而产生的认识,它是意识对外部世界的直接反映,是意识和外部世界的直接联系,也是感性认识的起点。
运动知觉是在大脑中把有关的运动感觉组合在一起而形成的整体感性形象,它是比运动感觉高一级的认识形式。运动感知觉包括时空觉、平衡觉和运动觉。在运动技能学习中,有机体通过相应的感受器机能的发挥,感受来自客观外界和身体内部的运动刺激,产生各种运动感受,形成运动感知觉。要形成和提高运动技能,必须获得关于运动的感知觉。
时空觉包括时间知觉和空间知觉。时间知觉是反映人体运动的延续性和顺序性的知觉,如运动中的速度感、节奏感及对时间的估计等都直接与时间知觉有关;空间知觉是反映人体运动的广延性的知觉。如人体运动中对动作距离、方向、体位、空间位置的判断等都与空间知觉有关。人体所有运动都是身体或身体某部分在一定时间、空间发生的位移变化。因此,准确迅速的时空觉,在运动技能形成中具有重要意义。在运动技能学习中时空觉的形成和提高是各感官协同作用的结果。首先要通过视觉感知所学动作的形象、空间位置的变化、动作顺序等,然后再反复练习,在练习过程中,本体感觉,特别是肌肉运动觉对于运动感觉的形成尤为重要。
在运动技能形成过程中,除了一般的时空觉外,各种运动技能也有其特殊的感知觉,我们把这种特殊的感知觉称为专门化感知觉。专门化感知觉是指与某一运动技能有关的特殊感知觉。专门化感知觉是掌握运动技能必不可少的感知觉,比如球类运动的“球感”,游泳和花样游泳的“水感”,田径等周期性项目运动员的“时间感”“速度感”“距离感”以及整个人体发生位移项目的“时空感”“平衡感”等。这种专门化的感知觉,是掌握某一技术动作,形成运动技能必不可少的,必须通过反复练习不断反馈调节才能获得。
(二)运动表象
运动表象是大脑对于过去运动感知觉的回忆,是过去运动感知觉留下的痕迹,是感性形象的再现,但仍是形象化的认识,仍是感性认识的形式,但比感知觉更为概括。它具有形象、直观、概括的特征,是感性认识向理性认识过渡的中间环节。
运动表象是对过去感知过的动作形象的再现。它反映了所学习动作的时间、空间、力量等外部特征。运动表象的形成是以视觉感知为基础,辅之以对形象化语言的理解,通过本体感觉而逐渐形成的。对于初学者视觉感知尤为重要。随着视觉感知的积累,建立在视觉感知基础上的形象,生动的语言作用日益增大。通过反复练习,各种运动感知有机结合,最后形成运动表象。在运动表象的建立过程中,要特别重视视觉感知和其他感知觉的结合,在建立了初步的动作表象后,要模仿、练习体验,为进一步向理性认识过渡,为建立动作概念创造条件。
从认识论的角度来看,运动感觉、运动知觉和运动表象还属于感性认识,体现出了由部分到全体,由低级向高级,由直接到间接的发展趋势。但无论哪一种形式都还没有超出对动作现象认识的范围。要真正形成运动技能仅有这些感性认识还是不够的,还必须向理性认识过渡。运动技能学习中所获得的感知觉表象等感性认识必须上升到理性认识。这是由学习和掌握运动技能的目的和任务决定的。学习掌握运动技能的目的是为了用于体育实践,促进人身心的发展和完善,提高生活质量。
五、运动技能形成的过程
运动技能的形成和发展的过程有多种研究理论,分别从不同的角度对运动技能的学习进行了阐释和说明,如认知派的整体结构理论、动力定型的纯生理学理论。
心理学家P.M.费茨(Fitts)等将运动技能的形成分为三个阶段:动作的认知阶段、动作的联系阶段和动作的完善阶段。运动技能形成是渐变的过程,不能从一个阶段突然转到另外一个阶段,当动作达到自动阶段,学习者就可以熟练地完成动作。
我国曾一直沿用前苏联运动生理学家巴甫洛夫高级神经活动学说为基础的“泛化过程——分化过程——巩固过程”理论。
根据学习过程中运动技能的掌握程度,运动技能学习的过程可以分为3个阶段:
第一学习阶段:认知动作和学习大致协调地完成动作(学习动作的大致结构);
第二学习阶段:学习精细协调地完成动作(动作的完善);
第三学习阶段:灵活运用所学运动技能(在各种环境中能稳定地完成动作)。
从运动技能学习的开始到结束是一个有机整体过程,并没有一个明显的阶段划分界线。上述3个阶段是根据动作技能形成过程中机体心理和行为所表现出来的特征进行划分的,以便于教学训练中根据这些阶段特征来采取相应的教学训练方法来提高运动技能学习的效果。
(一)认知动作和学习大致协调地完成动作阶段
在运动技能学习的认知阶段,主要是学习者的内在思维过程,主要包括激发学习动作、感知动作的运动表象和联想和探索等。其生理机制是唤起大脑皮质的相关区域,是内在思维的联想过程。在教学中,教师要激发学生学习动作的动机,学生要把感知到的运动表象与自己以往的经验联系起来,以加强所学动作感性认识和已有经验的联系。
在运动技能学习的初期,大脑皮质内抑制尚未确立,大脑皮质中的兴奋与抑制都呈现扩散状态,使条件反射暂时联系不稳定;注意范围比较狭窄;知觉的准确性较低;动作之间的联系不协调,特别是肌肉的紧张与放松配合不好;多余的动作较多,整个动作显得忙乱紧张,完成的动作在空间、时间上都不精确;能初步利用结果的反馈信息,但只能利用非常明显的线索;意识的参与较多。在此阶段,学习者主要是通过视觉观察示范动作并进行模仿练习,较多地利用视觉来控制动作。因此,动觉的感受性较差,对于动作的控制力不强,难以发现自己动作的缺点和错误。在此过程中,抓住运动技术动作的主要环节和学生掌握动作中存在的主要问题进行教学,不应过多强调动作细节,而应以正确的示范和简练的讲解帮助学生掌握动作。
(二)学习精细协调地完成动作阶段
经过一定的练习之后,能比较顺利地和连贯地完成完整动作技术,逐步建立了动力定型,大脑皮质的兴奋和抑制在时间和空间上更加集中和精确。注意的范围有所扩大;多余动作逐渐消除,动作的准确性提高;识别错误动作的能力提高;在动作之间的衔接协调后,逐步形成了运动技能。在此阶段,学习者的注意主要指向技能的细节,通过思维分析,概括动作的本质特征,逐步完善地意识到整个动作,把若干个别动作结合成为整体。此时视知觉起重要作用,肌肉运动感觉逐渐清晰明确,可以根据肌肉运动感觉来分析判断。
在技能改进过程中,教师应特别注意错误动作的纠正,让学生体会动作的细节,促进分化抑制进一步发展,使动作更趋准确。在技能巩固过程中,教师应对学生提出进一步要求,如果有条件,可以指导学生进行技术理论学习,更有利于动力定型的巩固和动作质量的提高,促使动作达到自动化程度。在运动技能的动力定型由建立到巩固的过程中,要反复练习,不断提高动作质量,精益求精。
(三)灵活运用所学运动技能阶段
在这个阶段,学习者的动作已在大脑中建立起巩固的动力定型,神经过程的兴奋与抑制更加集中与精确,掌握的一系列动作已经形成了完整的有机系统,各动作都能以连锁的形式表现出来,自动化程度扩大,意识只对个别动作起调节作用。此时,学习者的注意范围扩大,主要用于对环境变化信息的加工上,对动作本身的注意很少;视觉控制作用减弱,动觉控制作用加强,能及时发现和纠正动作的错误。
六、运动技能的迁移
(一)运动技能迁移的概念和意义
运动技能迁移是指已获得的动作技能学习经验对于后来学习效果的影响,这种影响有正面的、负面的,或者中性。过去学习的经验或获得的运动技能,对学习新知识、新技术,形成新习惯有时有促进作用,有时有妨碍作用。以前获得的经验,对以后的学习起促进作用的称为正迁移,也称为良性迁移或阳性迁移。起妨碍作用的称为负迁移或阴性迁移。任何影响也没有的称为零迁移。
运动技能的迁移问题是运动技能学习的基本理论问题。理解运动技能迁移现象的实质及规律,对于体育教学过程中教材的选择和编排,教学过程的合理组织与教学方法的运用,都是不可缺少的。掌握运动技能迁移的规律,对于提高学习的效果和促进学生的身心发展具有重要的意义。
(二)运动技能迁移的类型
运动技能学习的迁移主要有三种类型:两侧性迁移、运动技能之间的迁移及语言—动作迁移。
1.两侧性迁移
两侧性迁移是指身体一侧肢体进行的学习向另一侧肢体的迁移。研究表明,运动技能两侧性迁移存在不对称性,两侧性迁移的迁移量是从优势手向非优势手比从非优势手向优势手的迁移量大。出现这种结果是右手组在进行练习时,启动了大脑的优势资源,是优势手的练习和认知特征影响非优势手操作的结果。不同的练习程序具有不同的两侧性迁移效应,交替练习组比单纯的左手或右手练习可以更有效地提高两侧性迁移效果。交替组对于学习和迁移更为有效的原因可能与非练习手得到“及时强化”有关。
2.运动技能之间的迁移
运动技能之间的迁移是指一种运动技能学习,向另一个运动技术学习的迁移,主要体现在学习内容安排的顺序。这种迁移是比较复杂的,既有直接迁移,也有间接迁移,既有正迁移,也有负迁移。总之共同因素越多,越容易产生正迁移;基础技术动作越相同,迁移也越大,面也较宽。田径项目是由基本的跑跳投等基础技术构成的,这些基本的活动技能有利于其他各运动项目的迁移,如篮球需要跑,排球需要跳,网球需要上肢的力量。因此,田径基础技术的掌握,对其他项目的学习迁移就具有促进作用。
3.语言—动作迁移
事先的语言训练,包括关于运动知识、动作要领、术语的讲授,以及念动、暗示、默念等训练,通过第二信号系统的充分应用,对动作的掌握有促进作用。研究表明,在运动技能学习过程中,学生在练习技术动作时运用合理的心理定向有利于提高运动技术和运动成绩。
(三)影响运动技能迁移的因素
1.两种运动技能之间同构水平
任何一种运动技能都具有在时间上的先后动作顺序和一定的空间结构。两种运动技能之间在时间—空间结构方面相同或相似程度是影响迁移的重要因素。学习者掌握了一项运动技能后,这项运动技能关键技术环节就储存在大脑中,当又学习新的运动技能时,其产生的新运动技能与原来记忆鼓内留下的原有技能发生接触,原有的技能被激活,并参与建立新运动技能,与其神经通路相联系,新旧运动技能在时空结构方面的相同或相似程度就会改变或者扩大原有的神经通路,从而对新运动技能发生影响。如果先学习的运动技能与后学习运动技能的动作高度相似,可以获得最大限度的运动技能正迁移,如果先学习的运动技能与后学习运动技能的动作两者不相似,就会对后学习的运动技能产生负迁移或干扰。
2.两种运动技能学习时间的间隔
两种运动技能学习之间的时间间隔越长,运动技能正迁移越少。而关于负迁移的影响就复杂多了,假如练习与测验之间的间隔不太长,负迁移将随着时间间隔的延长而逐渐减少,经过一段时间,负迁移消失,随后出现正迁移,再随着时间隔的延长,这种正迁移逐渐降为零。研究表明,时间间隔不仅对运动技能的迁移量有影响,而且对迁移的性质有重要影响。
3.已有运动技能的熟练程度
运动技能的迁移是把已有的运动技能学习经验具体化,并向新的运动技能运用的过程。因此,已有运动技能学习经验的多少和水平就会影响到迁移的效果。通过运动技能学习掌握更多的运动技术,积累更多的运动技能学习经验,对于新运动技能学习就会起到积极的促进作用。先学习的正确动作的次数越多,学习的练习量越大,正确技能越巩固,获得技能的阳性迁移量就越大。如果先学习的错误动作重复次数越多,练习的量越大。错误技能越巩固,获得技能的阴性迁移量就越大。由此可见,掌握基础动作学习是非常重要的,否则会影响后面的学习效果。
4.运动技能学习的顺序安排
在复杂运动技能学习中,整套动作学习需要分解若干部分进行分解练习。在练习时间相同的条件下,先部分后整体的练习效果要明显优于先整体、后部分的训练效果。在某些项目中,先进行部分训练,再进行整体训练,不但不能促进整体技能的提高,反而会阻碍运动技能的提高。
5.运动技能学习的科学指导
在运动技能学习中,科学的指导对运动技能的迁移有重要影响。指导者要对学习的内容做出科学的安排,通过讲解示范,使学生建立完整的动作表象,并使学生把所学的技术动作与已有的知识和运动经验联系起来。更重要的是要使学习者掌握科学的学习方法,在学习过程中也要结合自己在实际过程总结出一套符合自己特点的科学学习方法。其中首要的是要动脑思考,也就是说不仅要进行身体练习。将所学技术动作和以往的知识经验相联系,包括共同之处与不同之处,这样才能使运动技能的学习在以往经验的基础上拓宽、扩展,有利于新学技术动作的掌握,提高运动技能学习效果。
(四)运动技能迁移规律在田径运动技术教学与设计中应用
田径运动技术教学除了要遵循运动技能形成的规律、人体生理机能活动能力变化的规律外,还应遵循技能迁移的规律,在田径运动技术教学与设计中,主要体现在这两个方面。
1.各项目运动技术教学的顺序
在安排田径运动项目的教学顺序时,不仅应考虑到各项技术的难易程度以及该项技术对学生身体素质水平的要求,而且也应考虑到各项技术之间的相互促进或干扰问题,使前一项目的教学对后一项目的教学起促进作用,即起正迁移的作用,尽量防止和避免动作技能间的干扰现象。例如,在确定跳高项目和跳远项目的教学顺序的先后问题时,若运用运动技能迁移的理论来分析,就比较容易确定教学中应采用先教跳远后教跳高的安排顺序。从运动技术角度来看,跳高的“制动性”起跳技能对掌握跳远的“积极性”起跳技术存在着不良影响。在跳高技术教学中,俯卧式技术和背越式技术之间也存在运动技能干扰现象。在教学中,俯卧式技术在背越式技术之前,使得学生把俯卧式的低重心助跑、直腿摆动和准备起跳前的降低重心的技术带到背越式的快速助跑和起跳技术中去,这显然是不利于学习和掌握背越式的快速助跑和起跳技术的。
2.各种练习的专项性
根据心理学家桑代克关于学习问题的“联结说”和技能迁移理论的“共同要素说”等相关理论,田径运动技术教学过程中采用的专门练习、辅助练习、模仿练习以及分解与完整练习要与学习的专项技术动作结构、肌肉用力感觉、时间、空间特征等方面具有相关性联系,要强调这些练习对学习和掌握完整技术的实际效果。在田径运动技术教学实践中,要科学设计与选择各种练习手段和方法,以促进运动技能的形成和发展,而对那些与完成课的任务或与课的内容没有联系,针对性不强,华而不实的练习尽量少用或不用,以求教学方式与方法的最优化选择。另外,各种练习手段和方法的顺序应按照一定的程序进行,使前面所获得的知识和技能有效地转移到下一项目的学习中去。
七、运动技能学习曲线
运动技能的学习通过反复多次的练习而获得的。运动技能的提高主要表现在两个方面:练习速度的加快和动作的准确性提高,练习速度的加快是指在单位时间内,完成动作的时间快了;准确性提高指的是每次练习出现的错误减少了。运动技能掌握的程度与练习时间和次数存在这种函数关系称为运动技能学习曲线。在运动技能学习曲线中,主要有运动技能提高与练习时间和次数两个变量来反映技能学习情况。
运动技能学习曲线有多种变化形式,如线形学习曲线;由高到低,先快后慢学习曲线;由低到高,先慢后快学习曲线;S形学习曲线;高原平台学习曲线。这些曲线的变化互相交错,起伏不定,在学习过程中受到个体差异及学习或动作难易程度的影响。
(一)线形学习曲线
线形学习曲线是最多见的一种类型,技能成绩与学习时间成正比。随着学习时间的延长,运动技能水平的提高的越来越快,曲线的形式表现为由低到高,见图1.1-2。
一般以练习成绩或者技能的提高为纵坐标,以学习时间(或者练习次数)为横坐标,练习成绩的指标有单位时间内的工作量,或者每次练习的所需时间和错误,从曲线图中可以清楚地看到随着练习时间与次数的增加,运动技能形成的成绩在逐步提高。
(二)由高到低,先快后慢的学习曲线
由高到低,先快后慢的学习曲线也是比较多见的一种学习曲线,其特点在练习初期进步较快,以后逐渐地减慢,见图1.1-3。产生这种现象的主要原因主要有:
1.初期可以利用过去的经验,从记忆中提取有用的练习方法。随着技能的提高,可提取有用的练习方法亦越来越少,困难也就越来越大。其练习速度从正加速度过渡到负加速度。
2.运动技能学习初期,运动技能被分解为具体的局部动作,较整体的练习简单,也容易掌握,到了中后期各个局部动作需要协调,并且要逐渐合并为完整动作,其动作之间的关系逐渐复杂,难度也逐渐加大,所以技能的提高速度明显会减慢。
3.随着动作技能的提高,要求身体素质必须相应的提高,要适合运动技能的要求,但身体素质的提高,需要更多的时间和花费更大的力气,这也是造成技能曲线升高缓慢的一个重要因素。
(三)由低到高,先慢后快的学习曲线
由低到高,先慢后快的学习曲线的特点是练习的开始阶段提高缓慢,练习一段时间以后学习曲线呈上升趋势,见图1.1-3。
图1.1-2 先快后慢学习曲线
图1.1-3 先慢后快学习曲线
图1.1-4 “s”形学习曲线
(四)“S”形学习曲线
“S”形学习曲线在技能学习过程中有时进步很快,有时进步的速度慢,呈不稳定状态,一般呈“S”形,见图1.1-5。这种学习曲线发生的原因,从主观因素考虑可能是来自学习者有无良好的学习动机,学习过程注意力是否集中,身体的疲劳状态及学习有无厌烦感。从客观因素考虑可能是来自学习环境、学习内容、教师的指导水平等。
图1.1-5 高原平台学习曲线
(五)高原平台学习曲线
高原平台学习曲线表现为开始学习提高不明显,经过一段练习后,学习曲线逐步提高,但是过一段时间后又停滞不前,再练习,再提高,再停滞,稍后又有所提高,见图1.1-5。出现这种现象的原因,第一,可能是由于技能的提高需要改变旧的动作结构和完善新的运动技能方式,在学习者没有完成这一改造过程之前,技能就会处于暂时停顿状态;第二,可能是由于身体素质落后于技能的发展,一旦身体素质提高了技能便会有突出的进步;第三,可能是由于学习者伤病的原因,而影响运动技能的提高;最后,可能是受技能的复杂程度的影响,在不同的时间集中于某一部分的活动,练习部分只提高相应的技能,但是对整体而言却停滞不前。
运动技能学习曲线受很多因素的影响,甚至在练习相同技能时,由于个体的学习态度、努力程度、个体的体力以及动作的特点、难度等都会影响学习的曲线。
第二节 田径运动技能分类和学习阶段
一、田径运动技能的分类
运动技能有不同的分类方法,根据动作的环境条件和运动员相互之间的关系,可以把运动技能分为开放式和闭合式运动技能;也可以根据完成运动技能难易程度,分为简单和复杂运动技能。将技能按竞赛环境分“开放”和“闭合”两种,对于指导我们如何教学生有重要的意义,而将技能按其难度分成简单与复杂两种,对于指导我们如何教田径技能有更重要的实践意义。
(一)开放式和闭合式技能
闭合式技能是指在完成动作时,运动员所处的周围环境稳定和可以预料到的运动技能,运动员几乎可忽略周围的环境而集中全部精力在运动技能上。投掷项目和跳跃项目就属于封闭技能。
开放式运动技能主要是运动员根据环境因素(特别是竞赛对手的情况),要准确预测对手情况,及时根据竞赛对手的变化确定和实施动作方式。也就是说,运动员在比赛中需要对外界的因素做出反应时,即为开放式运动技能。例如,1500米跑运动项目的技能就是开放的,因为它不能忽略周围运动员的动作。在于开放式运动技能中,战术的应用比在闭合式运动技能中更明显、更重要。大多数运动技能的技术部分是在闭合的状况下教的,直到掌握运动技术后,可逐渐引进一些竞赛环境中的开放因素。
(二)简单和复杂技能
简单运动技能是那些只用很少练习学生就可以完成的技能。复杂的运动技能则是那些学生感觉完成较为困难,需较多时间去学习、掌握的。同样的任务由不同的人去完成,难度会有不同,对一个人来说简单的技能,可能对另一个人是复杂的技能。同样的任务由同一个人在其生长发育和经历的不同阶段去完成,体现出的难度也不同,因此,在叙述田径技能时,简单与复杂只是两个相对的词。在进行技能教学时,我们必须评价学技能的人感觉技能的难度如何,教师认为技能简单或复杂没有意义,决定技能难度的因素是学生的感觉和能力。
二、田径运动技能的结构与动作要素
(一)田径运动技能的结构
从系统论的角度来看,田径运动技术属于动作方法系统,动作是田径运动技术最基本的单位,任何田径项目的运动技术都是由一系列相互联系、相互促进、相互制约的动作或动作链组成。
田径运动技术的构成要素是人体运动的方式或方法,即身体练习的要素系统。田径运动技术大致可分为这几个层次:项目群(走、跑、跳、投各类)→各单项运动技术→完整技术各阶段→各阶段技术的构成(动作)→不同时相的技术动作→各时相技术动作的具体方式和方法(练习要素)→练习要素的关系(节奏)。例如,从技术阶段的层次来看,跳跃项目运动技术是由助跑、起跳、腾空和落地四个基本技术环节构成,若从动作环节的层次分析,起跳技术又可分为起跳腿着地—缓冲—摆动蹬伸三个动作环节。若从动作环节的练习要素层次进一步分析,还可以划分更细。完整技术的基本结构一般称为基本技术或技术基础,不影响技术结构情况下的个人技术特点称为技术细节。
在田径技术教学与设计中,要注意区别各项技术的基本结构和细节,对正确地确定教学重点,掌握技术教学的难点都是不可忽视的问题。田径项目的运动技术都由若干个技术部分组成,这些技术部分中都存在技术的重点(或关键)部分和技术的难点,技术本身的重点和难点也是技术教学的重点和难点。如跳跃技术中的起跳,投掷项目中的最后用力动作等技术部分。技术动作的关键有时表现为在动作与动作、技术部分与部分之间的衔接部分,如跨栏跑的上栏与下栏技术,跳高和跳远的助跑与起跳结合技术等。因此,在田径运动技术教学与设计中,应该把教与学的重点放在关键性技术和关键性动作方面,采用多种教学方法和手段突破技术教学难点,以取得较好的教学效果。
(二)动作练习的要素
在田径运动技术教学实践中,需要通过大量的身体练习和动作操作来学习与掌握运技术动作。技术动作实际上是身体或身体的某一部分在空间和时间上的变化结果。身体练习的要素理论认为,动作练习包括七大要素,主要有身体的姿势、练习的轨迹、练习的时间、练习的速率、练习的速度、练习的力量、练习的节奏。任何动作的完成都与这些要素有关。
在动作练习的诸要素中,身体姿势和练习轨迹,较明显地体现了动作的形式(动作外形)。它反映了技术的空间特征。练习的时间和速率体现了动作的时间过程,它反映了技术的时间特征。而练习的速度则反映了技术动作的空间和时间的综合特征。以上可统称为技术动作(练习)的运动学特征。力量是身体练习的基础,人的一切动作都是人体的内力与外力相互作用的结果。力量是人体运动的原动力,它反映了运动技术的动力学特征。节奏是技术动作与身体练习要素的综合表现,它是运动技术最重要也是最本质的关系与特征。在周期性动作的重复过程中节奏表现得尤为突出。由于动作的速度、幅度,用力的强弱,时间的长短,肌肉的紧张与放松等方面所表现出的时间间隔是节奏形成的基本条件,因此可以认为节奏存在于任何动作或练习之中,而且在田径这类单一固定结构型运动技能中,节奏是至关重要的。
从上述分析中可以把技术动作的特征分为时间、空间特征,力量特征,节奏性(要素的整体性)特征。在实际运动过程中,上述三个方面是相互联系的。因此,在教学中对动作练习要素,须用系统的方法从整体上加以把握,从而对诸要素的相互关系和本质联系加以认识和理解。系统理论认为要素是构成整体的各个部分,整体功能大于各部分的简单叠加。田径运动技术或动作练习不是由单个动作要素组成的,而是动作诸要素相互作用的结果。某一练习要素的改变,必然引起其他一些要素的变化,从而导致系统的整体结构与功能发生相应的改变。在田径运动技术练习中,应把动作的节奏、动作的相互关系作为练习的重点。另外,在田径技术教学中,按一定动作节奏进行练习,能使身体各部分的动作之间协调一致,有利于技术动作的正确掌握,有利于形成动力定型。节奏能使身体各部分的肌肉紧张与放松、工作与休息合理交替,从而使动作变的协调省力,使技术变的简单容易。
三、田径运动技能的特征
(一)动作的快速性
田径运动中的“快”“高”“远”是运动的外在表现形式,其内在本质是运动技术与动作速度的完美结合。“快”“高”“远”的程度(田径运动成绩)取决于这种结合的有效性,即专项动作速度的大小。显而易见,田径运动的比赛实际上是比专项动作速度——跳跃项目是比人体的腾起初速度,投掷项目是比器械的出手初速度,径赛项目是比人体的动作速率与位移速度。在跳跃运动项目中,其共性特征是助跑快、着地快、起跳快。在跳远项目中,运动员的绝对速度水平和助跑速度均与成绩水平有着十分密切的关系,现代跳远的助跑技术,越来越趋近于短跑技术,这也是优秀跳远运动员的一个十分显著的特点。在短跑项目中,大多数参加锦标赛100米决赛的男子运动员的跑速达到11米/秒,在最快的10米段中速度可能更快,甚至成绩低于10.50秒的运动员也能达到这一速度。在田径投掷项目中,决定远度的根本因素是器械出手的初速度,器械出手速度是由器械加速的距离和器械出手前投掷臂鞭打速度决定的。由此可见,田径项目是以速度为核心的运动项目,这就取决于正确和合理地完成运动技术动作的速度。
(二)动作的空间准确性
动作空间准确性是指快速完成田径专项技术动作的准确性,如跳跃项目的起跳踏板技术、跨栏起跨过栏技术、投掷项目的助跑和旋转技术等。这些专项运动技术的显著特点就是既快速完成动作,又要求完成动作空间的准确性。运动实践中,在连续性快速动作中,动作速度与动作有效性和准确性之间相互牵制。运动技能学理论中菲兹(Fitts)定律指出,在既快又准的动作表现过程中,动作速度与准确性的抵消。这是动作行为一个基本的原理,揭示在执行动作时以准确性取代速度或以速度取代准确性的倾向。在跳远项目中,由于跳远起跳动作在瞬间完成(起跳脚着地时间为0.10~0.13s),起跳过程中要调整任何动作都是不可能的。因此,跳远起跳的有效性主要取决于准备起跳阶段(起跳前一步)动作的准确性和正确性。准确的助跑步点和稳定的助跑了奏有助于发挥和获得最高跑速,对提高和利用助跑速度起积极催化的作用;如果助跑准确性和稳定性不好,一方面运动员不敢放开去跑,另一方面为了踏准板很容易在助跑最后阶段出现变化节奏,从而使速度受到很大地影响,不利于速度的发挥和利用。在背越式跳高腾空过杆中,头部过横杆后,向后下方运动,同时挺髋,双腿在腾起过程中稍有停顿,配合头部做相向运动或做悬挂姿势,当臀部过杆后,屈髋收腹,小腿积极上举,收下颌靠近胸部。这一系列动作要求在很短的时间内准确连贯地完成,否则就可能碰掉横杆。在撑竿跳高项目中,运动员在完成助跑和插穴、起跳和悬垂摆体、后仰举腿和引体/转体、过杆等动作技术时,需要在短时间内准确连贯地完成每一个技术环节,确保顺利越过横杆。
(三)能量消耗的节省性
完成运动技能过程中能量和精力消耗的最小化主要是在特定的情况下节省能量保持体力,表现为运动技术的经济性。跨栏过栏时,要求运动员身体重心腾起高度尽可能低,身体重心在栏上沿0.20~0.30米,身体重心飞行曲线应尽可能保持平直。中长跑的关键技术是全程高速跑中的放松跑技术。只有掌握了高速跑中的放松技术才能使跑的动作的经济性和实效性相统一,这是创造高水平中长跑成绩不可忽视的环节。高水平的马拉松和竞走运动员知道如何保持最经济和有效的步频,懂得怎样保持体力在关键时刻出奇制胜。在有些运动项目比赛中,运动员往往通过减小心理负荷来实现最小的精力消耗。在中长跑比赛中,运动员一般不会跑在最前面,而采用跟跑战术,他们只要通过自动化的跑动动作保持与领跑运动员的距离,而领跑者往往还要承担被后面的人追赶的心理负荷。
(四)动作效果的可测量性
田径项目的运动成绩是以空间距离的长度和高度与时间的长短来计量的。运动员专项竞技能力在比赛中的发挥情况是通过长度、高度和时间来精确测量,运动员完成专项技术的效果直接通过运动成绩表现出来。随着现代科技的发展,田径运动中田赛的远度、高度等项目运动成绩的测量采用专门的测距仪器,综合测量精度达到5毫米,加上专门设计的操作软件,测量过程极其简单方便。现代田径测距软件系统可以自动实现成绩测量、现场录取编排、成绩联网发布等多项功能,满足田径运动会网络化、信息化、现代化的要求。在径赛方面,采用高速摄像机配合高精度的计时系统及高速数据采集系统,在专门的操作软件的控制和管理下,完成径赛终点图像的拍摄及分析,及时判定比赛成绩,并完成比赛图像和成绩的存储及联网传输。
(五)技术动作的高度协调性
在田径运动过程中,要求序列动作的时空衔接紧密,人体各部位运动的协调配合。在走、跑类与跳跃类项目中,摆动腿与支撑腿之间的协调配合能增强蹬地效果,摆动腿、摆臂的作用不仅是维持身体平衡,更重要的是其摆动动量推动了身体重心向前上方的运动,从而增强了跑、跳的用力效果。投掷项目无论采用直线或滑步、旋转等不同的预加速形式,到最后用力时都必须经过蹬、撑结合的双腿支撑阶段。如推铅球最后用力时右侧的蹬转与左侧的支撑用力就是典型的蹬撑结合。在跳远起跳过程中,当垂直冲力作用于起跳腿时,则会产生前旋力,这就需要运动员做出相应的平衡动作。
在跨栏、跳跃等项目的腾空过程中,人体各环节通过“相向运动”来获得“相向补偿”,以减小转动转动惯量对人体合理运动姿势的影响。在走步式跳远腾空中,向后摆的腿是伸直的,向前摆的腿是屈曲的,走步过程中两腿向后的转动半径和转动惯量大于向前的,从而减缓了双腿围绕着总重心额状轴向后转动的角速度。同时空中走步时向前摆臂是直的,向后摆臂是屈的,使双臂增大了向前的转动半径和转动惯量,达到了减慢上体向前的转动角速度。由于双腿与双臂的协调配合,同时减慢了上体向前和双腿向后的转动角速度,克服了空中上体向前的转动,保持了空中的动态平衡。
四、田径运动技能的学习阶段
学习一个新运动技能就是组合已学过的动作建立新的动力定型,并形成一系列完成新动作的指令。运动技能学习是一个无形的过程,要通过观察技能完成情况及其变化来评价运动技能学习的效果。尽管我们可以通过运动成绩的提高能看到技能学习的效果,但学习过程是内在的。学习活动需要神经系统、大脑以及记忆的参与。每当练习一项运动技能时,对前一次练习的记忆被用来再次完成动作。随着反复不断地练习,就形成了对一项技能动作清晰准确的记忆,需要时可以回忆起来。大脑对运动技术和动作的记忆被称为“动力定型”。在开始运动技能学习的最开始阶段就开始形成动力定型。随着学习活动的不断深入进行,运动技能的动力定型也随之发展,因此,优秀运动员的动力定型是一套完整的指示,可保证稳定的成绩。
根据运动技能学习过程的特征,田径运动技能学习分为开始阶段、中级阶段和高级阶段。
(一)田径运动技能学习的开始阶段
开始阶段主要是思考阶段——拟定要做什么。
由于学生个体情况和运动技能的不同,学习开始阶段学生掌握技能的进度可能稍微慢一些。在开始学习之前,学生必须清楚地知道学习的目标,以便于他们在学习前就确立一个合理的心理定向。在学习运动技能时,教师应当避免一开始就告诉或示范给学生如何做某个练习,而是要先解释清楚学习的目标是什么。教师可以用下列方法帮助学生学习一项新技能:首先,简单介绍一下要学的运动技能;其次,示范和解释运动技能;第三,应用一种教学方法能让学生较好地掌握并能开始练习该运动技能。
运动技能学习的开始阶段的长短取决于学生已有的运动经验和协调能力,以及运动技能对学生来说的复杂程度。对于一个经验丰富的运动能仅需要一个较短的技能课就能完成,而对一个初学的学生来说,学习新的并且对于他是复杂的运动技能可能就需要更长更多的时间。学习复杂运动技能需要较长的时间,因为协调动作顺序是有难度的。一般情况下,如果教师将新运动技能和以前学过的运动技能之间的相似之处解释清楚,学习一个简单的技能可能就可以缩短运动技能学习时间。当学生能粗略地完成运动技能,可能仍然存在许多错误动作,运动技能学习的开始阶段就结束了。
(二)田径运动技能学习的中级阶段
中级阶段主要是运动技能学习阶段——找出完成动作的方法。
中级阶段的任务是通过反复的练习,在开始阶段中学习运动技能基础上形成动力定型。在这个阶段,教师根据学生已掌握的技能和运动经验,要给学生提出有关如何完成运动技能的建议。要想熟练地掌握一项运动技能,不仅需要学生反复不断地练习,还需要激发学习动机,让他们主动地学习运动技能。技能学习过程中,学生不仅要知道自己技能中正确和错误之处,更重要的是需要知道如何纠正错误动作技术。
此阶段的学习时间是不固定,一个简单的运动技能在一天内就可能学会,但一个复杂的运动技能可能需要数年才能达到高水平。在运动训练中,尽管运动员在此阶段已开始能够准确和稳定地完成技能,但这只是在稳定不变的环境中完成运动技能。如果运动员的运动技能达到熟练程度时,就进入了高级学习阶段。
(三)田径运动技能学习的高级阶段
高级阶段主要是运动技能熟练阶段——完成技能。
在此阶段,运动员对动作的控制变得更为自动化,他们能够学会选择做什么和何时做什么,而不是如何去做。这是熟练完成技能的阶段。这时运动员可以更多学习有关用力和完成新技能的策略方面的东西。
在高级阶段中,运动员能在类似比赛环境的条件下保持高水平的成绩。运动员有信心并且对他们的技能有深刻的理解。这种对运动技能的理解和感觉意味着他们能够更有效地评价自己。在此阶段中,需要进一步激发运动员练习运动技术的动机,因为这时期的进步很小并且不容易获得。完成运动技能的能力将受到力量和速度等运动素质变化的影响。
由上述分析可知,运动技能学习是一个从开始初学阶段、中级阶段到高级阶段连续的过程。在开始阶,技能教学主要考虑的因素是通过通俗的词汇向学生解释清楚如何完成新技能,以便运动程序能够开始形成。在中级学习阶段,技能教学主要考虑的因素是组织练习的条件给学生提供有助于发展运动程序的反馈。学生通过中级学习阶段的练习,逐步获得正确完成技能的感觉。在高级学习阶段,技能教学主要考虑到的因素是设计有效的练习条件,并激发不断学习的动机。达到学习的高级阶段并不意味着技能学习已经结束了,它只说明正在接近完成技能学习的任务,如果要完成任务必须继续学习。
第三节 体育教学设计概述
一、教学设计的基本概念
为了更好地进行学习和教学,就产生了对教学进行设计的需求,进行教学设计的目的就是为了支撑学习过程。教学设计学是一门比较年轻的学科,国内外学者对教学设计的概念认识尚未达成一致。
有的强调教学设计的系统化思想,比较典型的是加涅和乌美娜教授的定义。加涅在《教学设计原理》(1992年)中提出,教学设计是计划教学系统的系统过程。乌美娜教授在《教学设计》(1994年)中提出,教学设计是运用系统方法分析教学问题和确定教学目标、建立解决教学问题的策略方案、试行解决方案、评价试行结果和对方案进行修改的过程。有学者的强调教学设计的设计内容,比较典型的是美国教学设计研究者梅瑞尔给出的定义。梅瑞尔在《教学设计新宣言》(1996年)中认为,教学设计的目的是创设和开发促进学生掌握这些知识技能的学习经验和学习环境。他所说的“目的”实际上就是教学设计的设计内容和范围。何克抗教授在《教学系统设计》(2002年)中,教学设计主要是运用系统方法,将学习理论与教学理论的原理转换成对教学目标、教学内容、教学方法和教学策略、教学评价等环节进行具体计划、创设教与学的系统过程和程序,而创设教与学系统的根本目的是促进学习者的学习。
从实质上来看,教学设计是为了解决某种教学问题而进行的教学问题分析、教学目标确定、教学方案的设计及对教学方案的评价和修改的系统过程。简而言之,教学设计是为了解决教学问题进行教学系统构建的设计活动,其根本目的是针对一定教学问题创设一个有效的教学系统,为达成教学目标服务。教学设计试图使教学系统的构造摆脱经验主义的束缚而进入科学理性的水平。教学设计不是力求发现客观存在的尚不为人所知的教学规律,而是运用已有的教学规律去创造性地解决教学中的问题。
目前,围绕教学设计这一领域的研究成果已初步建立起一个独立的知识体系,即教学设计学。教学设计学是研究教学系统设计的一门应用科学,其任务是揭示教学设计工作的规律,并运用这些规律来指导教学实践。这意味着教学设计学有两个主要的作用:(1)发展教学设计的基本原理,揭示教学设计过程中所依赖的基本规律以及设计过程本身应该遵循的规律;(2)系统提出关于教学设计的实际建议,包括工作步骤和具体做法,以便教师和教学设计人员使用。
二、教学设计的发展过程和研究定位
(一)教学设计的发展过程
教学设计的正式提出是在美国,与教育技术学密切相关,当时人们把工业制造和系统工程学引入了教育。西方的教学设计研究可以说从20世纪50年代起步,在20世纪60年代进入大发展时期。当时主要的进展是对教学系统各成分及其系统特性的明确认识。最早对系统进行探讨的人中就有格拉泽和加涅。1962年,格拉泽使用了教学系统一词,并分析了其中的成分。当时,他很清楚地描述了对学习和教育实践的心理学研究与教学技术专业人才的需求之间存在的裂痕。1965年,加涅出版了《学习的条件》,该书对学习目标进行了细致分析,并涉及了为符合教学设计而制定的不同层次的学习目标,堪称里程碑式的著作。教学设计逐渐成为专门领域,当时其主要的根源是系统工程学和行为主义理论,后者为编制教学过程提供了一系列的规则,但历史地看,前者对教学设计的影响更为深远,因为教学设计的根本目的是创设一个有效的教学系统,为达成预期目标服务。
在20世纪70年代,加涅提出了教学设计的5个基本假设:教学设计的目的在于帮助个体学习;教学设计是分阶段的,阶段有即时的也有长期的;系统设计的教学能极大地影响个人的发展;教学设计应该以系统的方式进行;教学设计必须基于人们如何学习的知识。在随后的20年中,教学设计的理论和模式得到了检验和优化。这个时期,教学设计领域研究的重点主要是对主题的描述。是以“教学程序”和“计算机辅助教学”的形式进行教学设计。加涅的教学设计原则、梅里尔的成分显示理论、赖格卢斯的精制化理论以及斯堪杜拉的结构学习理论是这个时期的代表性成果。此间发生在教学设计领域里的诸多变化,暗示了一种新的设计隐喻的萌生——“计算机即人脑”,该隐喻同以加涅教学设计理论模型为代表的“人脑即计算机”的教学设计隐喻恰好相反。在20世纪80年代接近尾声的时候,该隐喻开始凸显,教学设计进入转型期。例如,在80年代末至90年代中期大约5年的时间里,在北美及欧洲诞生了大量的按照人脑思维加工模式设计的基于计算机的培训系统,大大提升了复杂技能的培训效能。
20世纪90年代,国际教学设计领域有两个最引人注目的变化,其一是认识论、学习心理学和教学设计的整合;其二是由于所有类型信息的数字化、凭借互联网的远程指导以及计算机运算速度的提高和存储容量的增加使得技术有可能以新的方式应用于教育。教学设计的理论和实践发展到今天,已经和现代教育技术、学习理论的最新进展紧密地联系在了一起。教学设计的发展也体现在世界各国教育教学改革的各个方面。
教学设计几十年来在许多其他国家也被认识到并得到进一步的发展。其理论和实践的发展已形成了一个相对成熟的学科,而且其知识体的总量仍在不断增长。人类长期以来传授知识和技能的努力正在整合成为教学设计的理论和实践。
(二)教学设计研究的定位
教学设计研究的定位大致可以分为作为设计科学的教学设计、基于泛技术观的教学设计以及作为系统科学的教学设计三个彼此联系的方面。
1.作为设计科学的教学设计
在教学设计的研究领域中,强调教学设计的设计取向的主要研究者当推罗兰德(GordonRowland)。他提出需要一种不同于将教学设计过程视做预定过程、侧重理性、注意归纳、重视最优化的传统教学设计观的全新的教学设计观。根据他的观点,教学设计应该是设计中的一个子系统,因此设计的一般特点也适合于教学设计。如同在其他设计领域一样,教学设计总是针对一定的实际的学习目标的,教学设计过程会因对象或内容的不同而变化。
随着关于人的学习的真实性、自然性,以及相应的教学设计的复杂性、多样性、不可确定性的研究不断深化,人们发现教学设计是一种在特定的情境脉络中解决结构不良问题的非确定性的过程,它所运用的是一种高度互动与协作的设计方式,设计应被视做一种充分利用有效资源的社会化过程。在教学设计跨入一个新的发展阶段之际,大多数教学设计研究者已经开始摆脱极端的理性观与创造观,并在反思教学设计实践的基础上,注意将理性与创造性、科学性与艺术性融合起来,形成反映设计本质特点并凸现教学设计特点的新的更加科学、更具创造性的教学设计观。一种融理性与创造性为一体的设计观已经呈现并受到重视。
2.基于泛技术观的教学设计
设计的泛技术观是指依据一定的学习与教学理念,开发和运用各种产品形态的媒体与技术,以提高学习与教学能力的系统化的实践知识。从历史的角度看,教学设计源于教育心理学及其随后与教学技术的逐渐整合,起源于美国的有关教学设计的构想从一开始就与教育技术学有着十分密切的联系。这种有关教学设计的教育技术观将所有的教学设计问题的解决方案概括在一个作为系统的设计模型中。在这一专业领域中,存在着设计者和技术人员之间的一种联合,而这种联合的关键应当是一种泛技术观。对于教学设计而言,这种泛技术观不仅与计算机、多媒体、网络等技术设施及其应用有关,它更包括了最新的学习与教学理念在技术中的体现,以及用以实现确定的教育成果的系统设计过程,与个体学习者和学习者小组一起工作的步骤、方式和策略、测量与评估技术,以及从学习与教学的实际需求出发进行的多样化模型的开发等“软技术”“过程”技术或建模技术等。这就使得那些原先认为他们的主要工作就是应用从有关教学、学习和人的行为研究与理论中产生的教学原则去开发培训教材的教学设计者,能够从解决实际问题的真实需求出发将理论、模型与技术整合起来开展工作,并将基于技术的环境作为他们进行设计的实验室。事实上,也只有从关注技术与多方面因素的关联的泛技术观的角度出发,才能真正发掘技术的潜力,而不至于因传统理念的束缚造成对技术的降格使用,并由此造成改革理念的滞后与改革成本的浪费。
20世纪90年代以来,教学设计与技术领域得到了显著的发展,这种发展带来能新的能量、新的思想和对创新的关注。然而,在力促发展与创新的同时,我们也必须防止仅仅将新技术作为一种时髦,作为惟一的关注,却忽略了那些能够从根本上改进人类学习方式的新思想、新理念以及对于新技术的创新性的应用。教学设计者在充分利用现代信息技术的同时,也必须注意克服器具中心论,克服狭隘的技术控制论,确立起以人为本、以人的学习为本的泛技术观。在技术的应用中必须考虑不同的情况、不同的个人和不同的目标的实际需求,识别技术行之有效的方式与途径,寻找并发现技术与各种学习理论的有效结合点,同时在两者的交叉中彰显新的学习理念并设计开发相适应的新技术、新模型。显然,技术的发展最令人激动的事不在于技术本身,而在于由它发起创立的新的思维类型及其对于我们作为一名教育工作者思考问题的方式的冲击。对于技术的这样一种认识,对设计者和学习者双方都具有潜在的重大意义。
3.作为系统科学的教学设计
在教学设计领域中,曾经历了从早期的媒体观、初期的系统观、狭义系统观到标准系统观和教学系统设计观的演变,并逐渐凸显出关注“合理有序”的硬系统思维和“统揽全局”的软系统思维的分野。第一代设计是受系统工程学方法极大影响的“按指令设计”方式,它通常既通过立法实施又通过自上而下推行。第一代教学设计范式是以硬系统思维为其主要特征的,其根本目的在于创设能达成预期目标的教学系统,其核心概念是“最优化”,问题解决方案的优选就是系统方法。加涅、迪克等人可以说是将硬系统思维运用于教学设计的主要代表人物。第二代设计是“为(决策者等)的设计”,它引进顾问和专家,研究某个特定的系统问题,进行需求分析,向决策者提供他们的解决方案。一旦方案被采纳就将强制执行。第三、第四代的设计则与前两代没有连续性,它们是在对人类的系统的开放性、复杂性、不确定性、自组织性的本质的认识不断提升的基础上,是在理解这些系统的充分价值、目的性、意图探索、一致性建构等特征的基础上出现的。其中,第三代设计是设计者与决策者一起通过具有实际意义的讨论而进行的。这或多或少是一种真正的参与式设计,是设计者与决策者“一起进行的设计”或者“设计者指引的设计“。第四代设计是“置身于其中的设计”,表明人的活动系统必须由那些处于其中的人、利用这些系统的人以及这些系统所服务的人共同来设计。第四代设计理念表明,该系统中每一个人都是设计的参与者,共同承担着设计的责任,即我们能对设计我们的系统负责,我们也必须学会如何设计这样的系统。基于这样一种理解,设计过程必然是与学习的过程整合在一起的。
三、教学设计的发展趋势
(一)注重跨学科研究和多领域应用
教育学的研究越来越出现跨学科的趋势,教学设计的研究也越来越多地需要在一个更大的知识共同体中进行。这个共同体中至少包括了哲学、社会学、政治学、心理学等一级学科,还时常会接触到语言学、人类学、信息科学与技术(包括人工智能、虚拟真实等)、脑神经科学、系统科学等学科。在具体研究中,教育社会学、教育心理学、科学哲学、知识社会学、认知心理学、教育技术学以及认识论研究、本体论研究、知识论研究等都是很有可能涉及的领域。正是这些领域新研究、新技术的出现才使得教学设计的思想有了验证和实现的可能,并出现了一些公认的里程碑式的成就。
当代的学习理论其本体论和认识论基础完全不同于传统教学设计的客观主义基础。在对以学生为中心的学习环境的研究中,我们主要关注的是基于问题的、基于项目的、探究式的和开放的学习环境,还有认知学徒方式、建构主义学习环境、基于目标的情境、抛锚式教学等等。在教学设计的发展中,人们一直试图给教育技术增加一些人性的和美学的成分,这种设想在后工业的信息时代终于可能成为现实。
另外,教学设计的研究和应用不是教育领域的专利。教学设计是一种有效设计和制造学习环境的方法。为了加强学习环境的形成,教学设计应该运用当代学习、测量、技术和管理等方面的理论来改进学习状况。教学设计从20世纪60年代早期就开始作为一种科学的应用领域,被广泛应用于工业、军事、政府部门、高等教育与职业教育以及商业课件开发。这种持续发展是教学设计领域内外一系列推动和发展的结果。
(二)注重信息技术与教育理念的整合
从20世纪80年代开始,在教学设计中使用计算机成为许多研究的重要内容。计算机所带来的全新的可能性很显然促使着教学开发领域进一步应用认知心理学和知识工程学策略,拓展了理论和分析基础。教学设计的一个主要变化来自于技术对教学内容和方法的影响。但没有一定程度的教学设计,技术不会在本质上自动改进教育。一些最有魅力的技术应用拓展了可以呈现的问题的本质和可以被评估的知识和认知进程。通过利用多媒体、交互性和对刺激呈现的控制而奉富任务环境,对认知能力的很大范围进行研究比以前任何时候都切实可行。技术提供的新能力包括了直接跟踪和支撑问题解决技能、把学习者解决难题的行动过程可视化、建模和模拟复杂推理任务等。技术也使得对概念组织和学生知识结构的其他方面进行数据收集,以及他们参与讨论和小组项目的表征成为可能。
近十多年来,互联网成为现代教育技术的重要组成部分,建构主义教育思想逐渐兴起。以建构主义为设计理念的教学设计模式大都十分注重现代教育技术的作用,比较成功的案例主要有香克的基于目标的剧情设计,布兰斯福德的抛锚式教学设计和麦里恩伯尔的四要素教学设计,戴克斯特拉的基于问题的教学设计等等。
技术的另一个显著贡献是设计能够解释复杂的基于课堂的形成性评价的系统。基于技术的系统被设计出来,通过记录学习者响应的关键特征、分析正确推理和不正确推理的模式、给学生和教师提供迅速的信息反馈等办法,来支持个别化教学。
(三)注重诸多因素整合下的学习环境的建构
人类通过个人、公共群体和组织(如家庭、学校、企业和国家),向下一代传递他们的知识和技能、开发知识和技能的方法和运用知识和技能制造出的产品。这些事情部分地是通过“老手”和“新手”之间的交流来实现的,交流内容中包括了组织和群体所包含的文化。新手不得不掌握(通常也希望掌握)知识、技能,和那些被认为与理解有关的态度以及组织内的功能。而学习是这种获得过程的标志。知识和技能通常是在个体运用知识和技能的境脉中获得的,这是一个与环境有关的问题。环境的发展是与个体作为组织中的成员的发展密切相关的。
人类在特定群体中所能支配的知识和技能的总量是如此之大,以至于通常不可能在使用专业技术的特殊环境中进行个体到个体的传授。而且可以使用知识和技能的环境可能很复杂、很遥远或是很危险,以至于必须创设一个为学习而设的特殊环境来代替“真实”的情况。今天的学习和教学正在发生重要的变化。不仅是术语“学习环境”经常代替“教学手段”,而且自主学习和“学习如何学习”作为教育和训练的中心目标而产生。学习如何学习包括了态度、理解和技能的持续发展,使人发展成为在纷繁复杂的情境中有效的、灵活的和自我管理的学习者。在它的最高境界,包括了元认知,即关于学习时自身信息处理、问题解决、感知和行动的知识。这意味着假设学生和受训者知道自主处理对强化任务执行的潜在作用。学习不是传输的过程,也不是接受的过程。学习是需要意志的、有意图的、积极的、自觉的、建构的实践,该实践包括互动的意图—行动—反思活动。
(四)注重新的评估理念和方法
教学设计越来越呈现出把课程、教学、实施和评估进行总体规划的趋势。需求分析、信息和方法的结构分析、个体差异的分析、社会文化差异的分析成为评估的重要内容;信息技术成为评估的主要工具。认知、观察和解释这三个元素必须清晰地联系在一起并被设计成一个相关的整体。否则,评估的效果就会降低。
当前的学习理论强调知识在智力中表征、组织和处理的方法。学习的社会维度也得到了强调,其中包括了支持意会和理解的社会的和参与的实践。因此,评估需要超越对局部技能和离散的知识点的关注,而要把推动学生进步的更复杂的方面包含进来,具体主要包括以下几个方面。
对元认知的评估。并不是所有的孩子都用同样的方法学习并通过同样的途径提升能力。认知的最重要方面之一是元认知——对人自己的思维的反思和导向过程。元认知对有效的思维和问题解决十分重要,是特殊知识与技能领域中专家的特点之一。专家利用元认知策略监控问题解决过程中的理解并执行自我更正。这样,评估应该力求判明个体是否具有好的元认知技能。
对实践和反馈的评估。实践和反馈是技能和专家级知识发展的重要方面。评估最重要的作用之一是在教学和学习过程中提供给学生及时和信息量丰富的反馈,这样,他们对一项技能的练习和随后的掌握将有效和高效。
对境脉与迁移的评估。知识及其意义有着赖以生存的境脉,正是由于境脉的存在,使得知识的生产、应用和发展有着相对刚性的方式,也使得知识的迁移并不总是有效。迁移依靠的是发展出对何时运用所学知识的清晰的理解。学术成就的评估需要认真思考知识和技能,这些知识和技能对理解和回答一个问题或解决一个疑难是必需的还包括了其所呈现的境脉和一项评估任务或评估情形是否起到了测试近迁移、远迁移或零迁移的作用。
对社会文化大环境的评估。社会是最大的境脉。人类所学习到的东西,其大部分都是借助同语言和其他人的互动得来的。因而,知识经常植根于特定的社会和文化境脉中,其中也有课堂境脉,它包含着对某种特定练习意义的理解,如提问和回答。评估需要检验学生交往(交流)练习中的参与方式是否适合于相应的知识技能领域,他们从练习中理解到了什么,他们如何使用适合于该领域的工具。
四、体育教学设计概况
目前国外有关体育教学设计方面的研究主要涉及的是一般学科教学设计原理、教学技术的介绍及个别教学技术在体育教学中的应用,没能形成突出体现体育学科教学内容和教学特性的体育教学设计理论体系。澳大利亚、美国一些高校开设体育教学设计课程的信息。如Antoniou等人通过对运用多媒体教学、传统教学和混合教学三种不同教学方法在羽毛球发球学习中的教学效果的比较,阐明了在体育教学中运用多媒体作为教学辅助工具的意义。它是体育教学技术的应用性研究,属于体育教学设计研究范畴。澳大利亚塔斯马尼亚大学开设由MsRPryce-Jones等人主讲的“体育与健康教学设计”课程,专门为从事学校体育与健康教育的教师和管理者而开设,主要讨论教学策略的种类、课程内容、教案设计,考核主要突出课程模式及其在体育与健康教学中的应用。加利福尼亚州立大学和纽约州立大学体育学院均开设有体育教学设计课程,基于教育心理学和学习理论,介绍教学设计的一般模式、教学任务分析的方法、行为目标陈述方法、计算机辅助教学。
国内有关体育教学设计方面的文献主要分为两个方面,一是关于体育教学设计的概念和要素的阐述,另一方面主要是体育教学设计案例等。
杨学海认为,体育教学设计实质上就是根据体育教学的特点,采用系统的方法,对教学前的各种准备工作和教学过程的实施进行系统的综合。施小菊认为,现代体育课堂教学设计是优化体育课堂教学效果,促进学生身心健康全面发展的关键一环,而不同于传统教学中教师以教材为中心的经验性备课,是在运用现代教育理论的基础上,立足教学目标设计的综合性、内容设计的选择性、方法设计的多样性、评价设计的过程性和环境设计的互动性等原则,在备课时针对不同类型的教学目标采用与之相应的教学策略,提高体育教学效率,最终达到促进学生全面发展。柴娇提出,新课程理念的体育课堂教学设计应该以学生学习为出发点,为学生的有效学习进行教学设计,它是一个开发、设计、利用和评价四个环节构成的动态系统。苏正南认为,新课程理念下的体育教学设计以学生发展为出发点,关注学生的发展,把体育教学看成既有计划性的一面,又有生成性的一面,教学设计既为学生的学习与发展提供更丰富的资源和更有效的支持、帮助和服务,又为体育教师的创造性教学提供舞台。王章明认为,现代的教学设计与传统的备课有许多相通之处,“大纲时代”存在的种种局限,是多因素交互作用而造成的,并不都是传统体育教学“备课”这一因素引发的。李建军通过文献资料法、理论分析法、逻辑推理法,对现代教学设计的基本要素,基本程序和教学设计与教案的区别进行探讨。王丽君以心理学、教育学、系统设计等领域的知识原理为基础,结合体育教学的特点,对系统化体育教学要素进行了分析。
这些论文都属于体育教学设计的研究范围,但只是从局部涉及到体育教学设计的概念和内容,却没有上升到系统的理论与方法的高度。大多数学者并没有意识到,应基于体育教学设计系统理论的研究视角将上述问题作整体探讨。或者更确切地说,体育教学设计的概念并没有在人们的意识中确立起来,致使有关体育教学设计的研究,总是停留在零碎的、经验式的总结上,而且人们并没有因此而对体育教学设计引起足够的重视。
近几年,许多学者编著了一些有关体育教学设计方面的著作,杨铁黎等主编的《体育教学设计与教案编写》、于素梅等主编的《中小学体育与健康课教案设计》、邱裕良等主编的《中小学体育与健康教学活动设计》等。但是,这些关于体育教学设计的著作主要侧重于体育教学设计案例(教案)的提供,没有就体育教学设计的理论基础进行深入研究。
五、体育教学设计的内涵
教学设计是为了解决教学问题进行教学系统构建的设计活动,主要是运用现代学习与教学心理学、传播学、教学媒体论等相关理论与技术,来分析教学中的问题和需要、设计教学方案及对教学方案的评价和修改的一个系统过程。从概念的内涵上来看,教学设计是在教学理论、学习理论指导下运用系统方法对各个教学环节进行具体的设计与计划。教学设计的根本目的是针对一定教学问题创设一个有效的教学系统,为达成教学目标服务。教学设计不是力求发现客观存在的上不为人所知的教学规律,而是运用已有的教学规律去创造性地解决教学中的问题。
通常,我们所说的体育教学设计主要是针对体育运动实践课而言的,即主要针对运动技能学习过程进行教学设计,而体育院校开设的体育理论课程的教学设计可以采用一般教学设计的理论和方法。体育教学设计的特殊性就在于运动技能学习和运动实践。体育教学设计的内涵也就是运用运动技能学、学习与教学等相关理论与技术,来分析体育教学中的问题和需要、设计体育教学方案及对体育教学方案的评价和修改的一个系统过程。
运动技术类课程(如田径、篮球、足球、体操等)教学,既是运动技能学习过程,也是系统教学的过程。因此,田径课程教学设计包括田径运动技能学习过程的设计和田径教学课的设计两个部分。田径运动技能学习的设计,主要是根据运动技能学习的相关理论进行组织和实施田径技术的教学,田径教学课的设计,主要是根据教育教学相关理论来设计一个有效的教学系统,这是一个教为主导和学要主动的教与学过程。