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Dissertation: Thomas Heinen


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Dissertation: Thomas Heinen

Aus dem Psychologischen Institut der Deutschen Sporthochschule Köln Geschäftsführender Leiter: Prof. Dr. H. Allmer

Mentale Repräsentationen und Kinematik von Bewegungen - Ein interdisziplinärer Ansatz zur Analyse strukturfunktionaler Zusammenhänge der Bewegungsorganisation -

von der Deutschen Sporthochschule Köln zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Sportwissenschaften genehmigte Dissertation vorgelegt von

Dipl.-Sportwiss. Thomas Heinen

aus Stolberg Köln (2005)

Zusammenfassung der Arbeit: Zentrales Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, einen interdisziplinären Ansatz zur Analyse strukturfunktionaler Zusammenhänge der Bewegungsorganisation zu entwickeln und im Forschungsprozess einzusetzen. Unterschiedliche empirische Untersuchungen wurden dabei im Bereich des Sports (Gerätturnen und Volleyball) angelegt und durchgeführt. Ausgehend von einer Problemstellung, welche u.a. in der schwachen bzw. teils fehlenden Verbindung von Biomechanik und psychologisch orientierter Motorikforschung gesehen wird, können verschiedene Schritte der Problembearbeitung abgeleitet werden. Im ersten Schritt ist es notwendig, eine Analyse von Zugängen zur Struktur sportlicher Bewegungen vorzunehmen (Kap. 2). Bewegungsanalytische Zugänge werden hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile diskutiert und mit Bezug auf die Problemstellung der Arbeit eingeordnet. Im Weiteren ist eine Charakterisierung von Stabilitäts- und Variabilitätseigenschaften der Bewegungsstruktur notwendig. Insbesondere die Idee invarianter Charakteristiken der Bewegungsstruktur lässt sich damit konkretisieren und weiterentwickeln. Im zweiten Schritt der Problembearbeitung (Kap. 3) werden neuartige Ansätze in der psychologisch orientierten Motorikforschung aufgegriffen, welche darauf hindeuten, dass kognitive Repräsentationen von wesentlicher Bedeutung für die Kontrolle von komplexen Bewegungshandlungen sind und dabei Bezüge zwischen mentalen Repräsentationen und der beobachtbaren Bewegungsausführung vermutet werden können. Aufbauend auf den theoretischen Positionen zur Bewegungsstruktur und zu mentalen Repräsentationen wird der eigene, integrative Ansatz zur Bearbeitung sportlicher Bewegungen unter funktionsanalytischem Aspekt abgeleitet (Kap.4). Dieser ist so konzipiert, dass er die Analyse strukturfunktionaler Zusammenhänge der Bewegungsorganisation ermöglicht. Dazu kommen die sog. Struktur-Dimensionale-Analyse und ein eigens entwickeltes Bewegungsanalysesystem zum Einsatz. Das eigene forschungsmethodische Vorgehen wurde in 9 Untersuchungen kondensiert. Die Untersuchungen 1 bis 3 (Kap. 5) widmen sich Fragen zur Speicherung Bewegungsbezogenen Wissens im Langzeitgedächtnis. Es werden z.B. die Repräsentationen von Turner/-innen und Nichtturner/-innen zum Salto vorwärts am Minitrampolin analysiert. Die empirischen Befunde der Untersuchung deuten u.a. auf eine topologische Struktur von Bewegungsrepräsentationen hin, welche sich an Erfordernissen zur Lösung der Bewegungsaufgabe orientiert. Die Untersuchungen 4 bis 6 (Kap. 6) wenden sich dem Forschungskomplex zur Verknüpfung von mentalen Repräsentationen und der Bewegungskinematik zu. Dabei werden Saltoflüge von Turnerinnen hinsichtlich ihrer Bewegungskinematik analysiert, ein Vorhersagemodell für kinematische Parameter auf der Basis mentaler Bewegungsrepräsentationen generiert und dieses abschließend an einer weiteren Stichprobe evaluiert. Dabei zeigt sich, dass unterschiedliche Parameter in Abhängigkeit ihrer intraindividuellen Variabilität und ihrer Relevanz für die Lösung der Bewegungsaufgabe in unterschiedlicher Art und Weise mit strukturellen Parametern der mentalen Repräsentationen in Verbindung gebracht werden können. Das Vorgehen aus Untersuchungsblock 2 wurde in Kapitel 7 bei einer anderen sportlichen Bewegungsaufgabe systematisch repliziert (frontaler Angriffsschlag im Volleyball). Durch eine differenzierte Diskussion (Kap. 8) wird es möglich, Bezüge zwischen den empirischen Befunden und den theoretischen Ausgangspunkten herzustellen. Es liegen damit eindeutige Befunde vor, nach denen die interne Architektur der Bewegungsrepräsentation hinsichtlich inhaltlich begründeter Eckpunkte abgegriffen wird. Biomechanische Größen sind offenbar an die Repräsentation gebunden und setzen sich bei der Bewegungsausführung über diese, mit Hilfe des jeweiligen Bewegungssystems, um. In Anlehnung an die analysierten strukturfunktionalen Zusammenhänge können weitere Perspektiven empirischer Forschung eröffnet werden.

Abstract The main aim of this thesis is to develop an interdisiplinary approach to analyse relationships between structural and functional aspects of movement organisation. Several empirical studies were therefore carried out in different fields of sport (artistic gymnastics and volleyball). According to the problem definition (chap. 1), a research gap between the fields of biomechanics and motor control research can be derived. From this point of view several steps seem to be inevitable to close the mentioned gap. In the first step it is necessary to carry out an analysis of methods to describe the structure of sport-specific movements (chap. 2). Methodical approaches are discussed regarding their pros and cons and classified with reference to the problem definition of this thesis. Subsequently a description of phenomena concerning the stability and variability of the movement structure is given. In particular, the idea of invariant characteristics of the movement structure can be concretized and further developed. In the second step, novel approaches in the field of motor control research are examined (chap. 3). They point to the fact that cognitive representations are of substantial importance for the control of complex movement actions. Moreover, connections between mental representations and the observable movement execution can be assumed. With regard to the theoretical positions, namely the structure of movements and the mental representations, the own integrative approach is derived for the analysis of sport-specific movements (chap. 4). The approach is designed in the way that it makes the analysis of structural and functional aspects of movement organization possible. For this, the so called Structure-Dimensional-Analysis and a particularly developed motion analysis system are used. 9 empirical studies were carried out with regard to specific research questions. Questions concerning the storage of movement-related knowledge in long-term memory are addressed in 3 investigations (studies 1-3; chap. 5). To mention one example, the mental representations of female gymnasts, male gymnasts and non-gymnasts are analysed. The empirical findings of the investigations point among other things to a topological structure of movement representations. They seem to match the solution to the investigated movement problem. The studies 4 to 6 (chap. 6) turn to the research complex for the linkage of mental representations and movement kinematics. Somersault movements of gymnasts are analyzed regarding their movement kinematics. A forecast model for kinematic parameters on the basis of mental representations is then generated. The model is furthermore evaluated with the help of another investigated sample. The empirical findings show that different (kinematical) parameters can be connected to structural parameters of the mental representations. The connections depend (among other things) on aspects regarding the intraindividual variability of the parameters and their relevance for the successful execution of the movement. The procedure from chapter 6 was systematically replicated in chapter 7. This time the spiking movement in volleyball was investigated. At the end of the thesis, a differentiated discussion (chap. 8) is carried out to establish connections between the empirical findings and the theoretical positions. Currently clear findings are present according to which the internal architecture of movement representations is related directly to parameters of the observable movement. Biomechanical parameters seem to be linked to the mental representation and are transposed with regard to the movement system. Following the analyzed structure-functional connections, further perspectives of empirical research can be opened.

  • Der Volltext der Dissertation ist nur aus dem Netz der Deutschen Sporthochschule zugänglich.

30.04.2017 - 03:18