Systemdynamik - empirische Untersuchungen als Grundlage für trainingspraktische Konsequenzen - Birklbauer, J. (1998)
Nach einer Einführung in den systemdynamischen Ansatz, in der die Begriffe Selbstorganisation, Synergetik, Mustererkennung und ihre zugrundeliegenden Prinzipien abgesteckt werden, werden ausgewählte empirische Untersuchungen vorgestellt, die einerseits die Grundlagen für die Systemdynamik im Lernprozeß sowie in der Steuerung und Regelung von Bewegungen liefern als auch für trainingspraktische Konsequenzen im Techniktraining relevant sind. Die ersten zwei Experimente beschäftigen sich mit physikalischen Phänomenen der Thermodynamik und der Erzeugung von Lichtwellen durch Gaslaser. Die Identifizierung der Kontroll- und Ordnungsparameter bzw. kollektiver Variablen und das synergetische Prinzip der Versklavung werden anhand physikalischer Ungleich-gewichtszuständen ("Nonequilibrium"-Zustände) veranschaulicht. Analogien zu diesen Experimenten ergeben sich bei ambivalenten Wahrnehmungen. Das Betrachten von sogenannten "Kippbildern" ist beim Übergang von einem Bild zum anderen ebenso durch Fluktuationen (= Schwankungen) gekennzeichnet wie der Wärmeausstausch von erhitzten Flüssigkeiten. Ein weiteres Merkmal dynamischer Systeme ist der Hystereseeffekt, der sich bei instabilen Systemübergängen ergibt. Wenn zum Beispiel die Geschwindigkeit der Fortbewegungsart "Gehen" erhöht und dann reduziert wird, unterscheidet sich die Umschaltgeschwindigkeit vom Gehen zum Laufen bzw. umgekehrt. Im Finger-Experiment von Kelso wird der Bezug zur Koordination von Bewegungen hergestellt. Bei zunehmender Bewegungsfrequenz kippen die sich parallel bewegenden Finger in ein symmetrisches Muster. Dieser Übergang zeichnet sich durch mehrere Merkmale aus, die typisch für dynamische, nichtlineare Systeme sind. Das Modell von Haken/Kelso/Bunz versucht mit Hilfe der Synergetik Ordnungsparameter zu identifizieren, die die Dynamik der Teile organisiert. Dies gelingt anhand der relativen Phasenbeziehung. Mit dem HKB-Modell konnten Voraussagen beim Übergang von zyklischen Bewegungsmustern getroffen werden, die in weiteren Experimenten bestätigt wurden. Die Anwendung synergetischer Methoden und Methoden der Mustererkennung auf komplexe azyklische Bewegungen vollzieht Schöllhorn (1998) auf die zweistützige Abwurfphase im Diskuswerfen. Mittels Verlaufsrelativierung auf eine Referenzbewegung durch orthogonale Referenzfunktionen werden neben zeitdiskreten auch zeitkontinuierliche Merkmale erfaßt. Als Ordnungsparameter (analog zur relativen Phasenbeziehung im HKB-Modell) wird der Ähnlichkeitskoeffizient verwendet. Hinsichtlich der Bewegungsgestalt (-verlauf) konnten zahlreiche Analogien zu den zyklischen Experimenten beobachtet werden, wie Schwankungen, Instabilitäten, Intermittenzen, Phasenübergänge, ... Durch die physikalisch-mathematische Modellierung der Ski-Bewegung mit Hilfe eines Simulators konnten Whiting/Vereijken/Emmerik (1987, 1989, 1991, 1993) Hinweise finden, daß Bewegungsvariationen im Lernprozeß (Finden einer optimalen Lösung) essentielle Bedeutung haben. Wulf/Schmidt/Pew (1974) führten sogenannte Tracking-Aufgaben mit unterschiedlich variierenden Kurvenvorgaben hinsichtlich implizitem Lernen durch. Dabei zeigten sich Lernvorteile in der Übungsphase, im Beibehaltungstest und im Transfertest bei einer bestimmten Variationsbreite. Durch Modellberechnungen im Dartwurf (Loosch, 1995; Loosch/Pöllmann1991) wurden Hinweise auf eine funktionelle Variabilität, welche eine relevante Verminderung der Treffervariabilität bewirkte, entdeckt. Raumpunkt, Handgeschwindigkeit und vertikaler Winkel der Handbewegung stehen dabei in einer definierten Abhängigkeit, bei der sich Winkel und Geschwindigkeit des Dartpfeiles anpassen; jedoch bedarf dies keiner zentralen Steuerung. In den konnektionistischen Modellen (Künzell, 1996) wird versucht durch Simulation der Architektur künstlicher neuronaler Netze informationsverarbeitende Prozesse computergestützt nachzuahmen, um in weiterer Folge Voraussagen in der Bewegungskontrolle und im motorischen Lernen machen zu können. Künzell überprüfte mit Hilfe einer Modellierung eines sportypischen Bewegungsmusters (Positionswurf im Basketball) ein ausgewähltes konnektionistisches Modell. Weitere Analogien zeigten sich in kognitiven Systemen bei Gewöhnungs- und Umgewöhnungsexperimenten (Wehner/Stadler, 1990) sowie in der motorischen Entwicklung bei Säuglingen anhand von Untersuchungen spontaner Strampelbewegungen und der Entwicklung des Krabbelns. Ausgehend von den beobachteten Phänomenen sowie den Ergebnissen dieser Untersuchungen werden im 4. Kapitel Schlußfolgerungen für das Techniktraining gezogen. Die zielgerichtete Variation (ob Ausgangsposition, Bewegungsamplitude, Geschwindigkeit der Extremitäten, externer und interner Rhythmus, unterschiedliche Einschränkungen oder unterschiedliche Anweisungen) steht im Mittelpunkt der Diskussion. In bisherigen Trainingsmethoden zeigen sich zahlreiche Analogien (Kapitel 5), allen voran in der Kontrastmethode (Gegensatzerfahrung bei Hotz (1986)), in der die Variation ein zentrales Element darstellt. Durch die gegebenen Hintergründe rückt, etwas "alt bekanntes" in ein neues Licht, das dazu führen kann und soll, das motorische Lernen als die Basis des Techniktrainings neu zu ent- und überdenken und die hinreichenden Konsequenzen im Lernprozeß zu berücksichtigen. Der theoretische Physiker und Sportwissenschaftler Hermann Haken folgert aus seinen Überlegungen zur Systemdynamik: "... beim Skifahren lernt man üblicherweise erst den "Schneepflug" später dann das Schwingen. Kommt man aber in eine schwierige Situation, so verfällt man oft wieder auf den "Schneepflug", obwohl das "Schwingen" viel angemessener wäre. Hier wurde gewissermaßen durch den Lernvorgang eine tiefe Potentialmulde gegraben, in die wir sehr leicht wieder hineinfallen können. Es ergibt sich so die Konsequenz, daß man erst gar nicht mit dem Schneeplug anfangen sollte, sondern gleich mit dem Schwingen." (Haken, 1996, 30)