Taidon oppiminen rakentuu havainnon, toiminnan ja ympäristön vuorovaikutukselle

Kuntotestauspäivät 2016 17. 18.3. Kuva: VOIMISTELULIITTO/AKIFOTO Teksti: TIMO JAAKKOLA Taidon oppiminen rakentuu havainnon, toiminnan ja ympäristön vuorovaikutukselle 32 LIIKUNTA & TIEDE 53 2 3 / 2016

Liikuntataitojen oppimisesta tiedetään nyt enemmän kuin aiemmin. Esimerkiksi aivotutkimus on antanut paljon tietoa siitä, kuinka tehokasta taitoharjoittelua tulisi toteuttaa. Oppiminen ole suoraan havaittavissa. Taidon oppimista joudutaankin usein arvioimaan suoritusten kautta, tarkastelemalla oppimisen tekijöitä; suorituksen paranemista, yhdenmukaistumista, pysyvyyttä ja sovellettavuutta. Motoristen taitojen oppiminen ja erilaiset taitoharjoittelumenetelmät ovat tällä hetkellä pinnalla suomalaisessa liikunnassa ja urheilussa. Esimerkkinä tästä ovat koulun uudet opetussuunnitelmat, jotka painottavat vahvasti motoristen perustaitojen harjoittelemisen merkitystä perusopetuksessa. Lisäksi monet lajiliitot ja järjestöt ovat lisänneet toimintaansa taitoharjoitteluun liittyviä koulutuksia ja kouluttajia. Vaikka tieto motorisesta oppimisesta ja taitoharjoittelusta on lisääntymässä, ei suomalaisen liikunnan ja urheilun arjessa edelleenkään aina olla täysin selvillä siitä, mitä ne oikeasti tarkoittavat. Se ei olekaan ihme, sillä oppimista ja taidosta on kautta aikojen Suomessa käytetty monia eri käsitteitä ja malleja, ja ne elävät edelleen vahvasti valmennuksessa, opettamisessa ja ohjaamisessa. Oppimisesta ei myöskään ole aiemmin tiedetty niin paljon kuin nykyisin. Kehittyneet tutkimusmenetelmät ovat mahdollistaneet motorisen oppimisen syvemmän analysoinnin ja tuottaneet uutta tietoa siitä, miten monimutkaisesta ja kokonaisvaltaisesta ilmiöstä on kysymys. Motorinen oppiminen on harjoittelun tulosta Motorinen oppiminen tarkoittaa harjoittelun aikaansaamaa kehon sisäistä tapahtumasarjaa, joka johtaa pysyviin muutoksiin potentiaalissa tuottaa liikkeitä (Schmidt & Lee, 2005). Määritelmä pitää sisällään kolme keskeistä asiaa. Ensinnäkin oppiminen on harjoittelun tulosta, eikä esimerkiksi perimän suoraan ohjaamaa. Jokainen oppii, mikäli harjoittelee riittävästi ja riittävän laadukkaasti. Toiseksi motorinen oppiminen on kehon sisäinen tapahtumasarja. Oppijoissa tapahtuu useita rinnakkaisia neurologisia, fysiologisia, emotionaalisia ja kognitiivisia prosesseja. Oppiminen on näin ollen paljon muutakin kuin harjoittelun seurauksena havaittava ero suorituksessa. Kolmanneksi oppiminen on pysyvää. Oppimamme motorinen taito on palautettavissa mieleen pitkienkin taukojen jälkeen. Pysyvyyttä kuvaa hyvin sanonta minkä nuorena oppii, sen vanhana taitaa. Motorisen oppimisen myötä suoritukset; 1) paranevat, 2) yhdenmukaistuvat, 3) niitten pysyvyys para nee ja 4) ne ovat sovellettavissa erilaisissa ympäristöissä. Oppiminen parantaa suorituksia; niiden teho, sujuvuus ja taloudellisuus kehittyvät. Kehittyminen on usein nähtävissä mitatuissa tuloksissa. Toisaalta mitatun tuloksen paraneminen ei aina tarkoita, että se johtuisi oppimisesta. Oppiminen myös yhdenmukaistaa suorituksia. Alku vaiheessa peräkkäisten suoritusten välillä on paljon hajontaa, joka vähenee oppimisen myötä. Lisäk si suorituksista tulee pysyvämpiä. Tämä tarkoittaa palautettavuuden lisäksi myös sitä, että ulkoiset (esimerkiksi este kulkuväylällä) tai sisäiset (esimerkiksi stressi) häiriötekijät eivät aiempaan verrattuna enää häiritse suorituksen toteuttamista. Mitä enemmän osaa, sitä paremmin suoritus on toteutettavissa myös muualla kuin alkuperäisessä oppimisympäristöissä. Esimerkiksi hyvän juoksutaidon omaava pystyy juoksemaan vaikkapa metsässä, rantavedessä, liukkaalla tai kaltevalla alustalla. Motorisella oppimisella on biologinen perusta Motorisen oppimisen tausta löytyy biologiasta. Esiisämme taistelivat henkiinjäämisestä etsiessään ravintoa ja selviytyäkseen uhkaavista vaaroista. Aistit kehittyivät hankkimaan elinympäristössä selviytymiseen tarvittavaa tietoa. Liikkuminen vei myös tilanteisiin, joissa ihminen joutui ratkomaan erilaisia fyysisiä haasteita. Ajan kuluessa fyysisten haasteiden ratkominen kehitti esi-isiemme kognitiivisesta kapasiteetista vastaavia ylempiä aivojen osia. Motoriset, kognitiiviset ja havaintotaidot kehittyivät näin evoluution edetessä rinnakkain. Perusta nykyihmisen motoristen taitojen oppimiselle löytyykin tuhansien vuosien takaa. Keskeisiä tekijöitä siinä ovat kuitenkin edelleen vuorovaikutus ympäristön kanssa sekä havainnointi ja ongelmanratkaisu. Pienen lapsen liikkumaan oppiminen on tästä hyvä esimerkki. Lapsi havainnoi ympäristöä, löytää sieltä jotain mielenkiintoista ja liikkuu sitä kohti kehitysasteensa sallimalla tavalla. Liikkuessaan ja erilaisia haasteita ratkoessaan lapsi kehittää sekä moto risia Suuri osa oppimisesta tapahtuu tiedostamatta. LIIKUNTA & TIEDE 53 2 3 / 2016 33

Kuntotestauspäivät 2016 17. 18.3. että kognitiivisia taitojaan. Kehityksen myötä liikkuminen tehostuu ja lapsi voi tutustua elinympäristöönsä vieläkin tehokkaammin. Oppiminen tapahtuu vuorovaikutuksessa ympäristön kanssa. Constraints-led approach ekologinen teoria liikkeiden säätelystä ja motorisesta oppimisesta Motorinen oppiminen on oppijan ja ympäristön vuorovaikutuksen ja sen kehittymisen tulosta. Havainnot ja fyysinen toiminta kulkevat prosessissa käsi kädessä, mutta havainnot edeltävät aina fyysistä toimintaa. Vuorovaikutus oppijan ja oppimisympäristön välillä sekä havaintojen sekä fyysisen toiminnan yhteys ovatkin keskeisiä tekijöitä liikkeiden säätelyn ja motorisen oppimisen ekologisessa teoriassa Constraints-led approach (Davids, Button & Bennett, 2008) (Kuvio 1). Tämä nykyisin laajasti käytetty teoria sisältää kolme tekijää; oppijan, ympäristön ja harjoiteltavan tehtävän. Yhden tekijän kehittyminen muuttaa kaikkien kolmen vuorovaikutusta, kuten esimerkki lapsen liikkumaan oppimisesta osoittaa. Davidsin ym. (2008) mallin mukaan suoritukset ja niiden koordinoituminen syntyvät myös niin sanotun havaintotoimintakehän seurauksena. Näin ollen Davidsin ym. (2008) mallissa korostuu havainnon ja toiminnan välinen läheinen yhteys. Harjoitellessaan oppija havainnoi ympäristöä ja sen muuttumista voidakseen suhteuttaa liikkumistaan ympäristön vaatimuksiin. Oppija siis säätelee liikkumistaan aistien avulla. Motorista oppimista tutkitaan nykyisin paljon analysoimalla havaintokameralla suoritusten aikaista katseen kohdistamista. Nämä niin sanotut quiet eye -tutkimukset ovat paljastaneet valtaisia eroja esimerkiksi aloittelevien ja taitavien suorittajien katseen kohdistamisesta. Esimerkiksi tarkkuussuorituksissa taitavan suorittajan katseen tarkin näkö pysyy yhdessä kohteessa, kun katse aloittelijoilla vaeltaa kohteesta toiseen. Taitava suorittaja siis on oppinut pitämään katseensa juuri siinä kohteessa, josta hän parhaiten saa suorituksessa tarvitsemaansa tietoa. Kyllä keho tietää Motorisesta oppimisesta puhuttaessa käytetään usein sanontaa Kyllä keho tietää. Näiden sanojen tausta on venäläisen fysiologi Nikolai Bersteinin (1967) tutkimuksissa liikkeiden syntymisestä ja säätelystä. Nykyiset oppijan ja oppimisympäristön vuorovaikutusta painottavat liikkeen säätelyä koskevat teoriat (esim. Constraints-led approach; Davids ym., 2008, Dynaamisten systeemien teoria; Thelen, 2005) pohjautuvat Bernsteinin työhön. Näissä teorioissa puhutaan kehon vapausasteista (degrees of freedom) sekä kehon itsejärjestäytymisestä (self-organization) liikkeisiin. Termit kuvaavat ilmiöitä, jotka ovat aina läsnä ihmisen suorittaessa tai harjoitellessa jotakin motorista taitoa. Ne kuvaavat myös oppijan ja harjoitteluympäristön vuorovaikutusta ja sen kehittymistä. Kehon vapausasteet tarkoittavat raajojen, raajojen osien, sekä niitä liikuttavia lihaksien käyttämisen laajuutta. Mitä enemmän kehon osia tarvitaan liikkeen toteuttamiseen, sitä monimutkaisemmasta taidosta on kyse. Vapausasteen määrä voidaan tarvittaessa laskea, kun huomioimalla liikkeessä tarvittavat raajat ja liikkeen toteuttamiseen tarvittavien nivelten liikkumissuunnat. Oppimisen alkuvaiheessa hermolihasjärjestelmä vähentää automaattisesti liikkuvien kehon osien ja - KUVIO 1. Constraints-Led Approach (Davids, Button, & Bennett, 2008) 34 LIIKUNTA & TIEDE 53 2 3 / 2016

nivelten määrää. Toisin sanoen keho jäädyttää suorituksen vapausasteita. Samoin se yhdistää eri nivelten toiminta-ajoituksia. Tämän vuoksi esimerkiksi aloittelijan pallon potku näyttää hyvin kömpelöltä. Keho varmistaa näin, että suoritus pystytään ylipäätään toteuttamaan. Oppimisen edistyessä keho vapauttaa vapausasteita, eli suorituksessa käytettyjen raajojen ja nivelten määrä kasvaa. Taidon karttuessa hermolihasjärjestelmä lisää automaattisesti myös kehon eri osien yhteistoimintaa ja sujuvuutta. Liikkeiden itsejärjestäytyminen tarkoittaa, että kohdatessaan haasteen ihmisen liikuntakoneisto järjestäytyy automaattisesti selviytyäkseen kyseisestä tehtävästä tai tilanteesta. Raajojen, kehon ja ympäristön dynamiikka ratkaisee järjestäytymistavan. Mitä parempi taitotaso henkilöllä on, sitä tehokkaammin järjestelmä organisoituu. Toisin sanoen taitotaso ratkaisee sen, kuinka tehokkaasti liikkeiden toteuttamisessa hyödynnetään kehon eri osia vapausasteita ja miten hyvin osat toimivat koordinoidusti keskenään. Esimerkiksi taitava parkouraaja ylittää esteen hyvin eri tavalla kuin aloittelija. Sanonta Kyllä keho tietää kulminoituu juuri itsejärjestäytymisen ilmiöön. Aivot ovat motorisen oppimisen ja liikkeiden säätelyn keskusyksikkö Evoluution kuluessa aivoista kehittyi toimintamme keskusyksikkö, joka pystyi sopeuttamaan ihmisen käyttäytymisen elinympäristön haasteisiin. Tieteellisessä keskustelussa aivojen sopeutumisesta eli adaptoitumisesta vallitseviaan ympäristöön käytetään termejä plastisuus tai plastisiteetti. Termit tarkoittavat yksinkertaisesti oppimista. Motoristen taitojen harjoitteleminen synnyttää aivoihin uusia hermosoluja ja yhteyksiä hermosolujen välille. Mitä enemmän harjoittelemme, sitä voimakkaammiksi yhteydet muodostuvat. Harjoittelun tuloksena aivoihin muodostuu hermoverkkoja, jotka ovat sitä tiheämpiä mitä enemmän oppijalla on harjoittelukokemusta. Hienomotoriikassa taitoa vastaava aivojen hermoverkko on hyvin tiheä. Aiempi käsitys oli, että jokaista yksittäistä taitoa aivoissa vastaisi oma hermoverkkonsa. Nykytiedon mukaan aivoissa on yleisiä motorisia ohjelmia (generalized motor programs), jotka vastaavat sarjoista samankaltaisia motorisia taitoja. Yleisiä motorisia ohjelmia voidaan pitää laadukkaan monipuolisen harjoittelun muodostamina moniulottuvuuksisina hermoverkkoina. Yleiset motoriset ohjelmat sisältävät sekä yhteistä että eriytyvää informaatiota suoritusten toteuttamisesta. Yhteinen informaatio tarkoittaa tietoa motorisen ohjelman sisältämien liikkeiden yleisistä piirteistä. Esimerkiksi liikevirtaus on keskeinen ydinkohta kaikissa tehoheittosuorituksissa. Eriytyvät piirteet puolestaan ovat motorisen ohjelman säätelemien taitojen eroavaisuuksia. Eriytyvät piirteet ovat tehtäväspesifejä, esimerkiksi heittämisessä on erilaiset liikeradat välineestä riippuen. Liikkeitä säädellään aivoissa yleisten motoristen ohjelmien kautta, joten eri taitojen välillä on myös siirtovaikutuksia. Positiivisesta siirtovaikutuksesta on kyse silloin, kun vanhan taidon hallitseminen nopeuttaa tai sujuvoittaa uuden taidon oppimista. Luistelun hallitseminen helpottaa tavallisesti esimerkiksi hiihtotaidon oppimista. Negatiivisesta siirtovaikutuksesta on kyse, kun vanha taito hidastaa uuden taidon oppimista. Tällainen esimerkki löytyy vaikkapa tehoponnistusten ja tanssillisten ponnistusten väliltä. Bilateraalinen siirtovaikutus tarkoittaa sitä, että esimerkiksi vasemmalla kädellä harjoitteleminen kehittää myös oikean käden taitoa. Oppiminen etenee keskushermostossa pitkään täysin tiedostamattomissa aivojen osissa. Tietoisuus tulee oppimisprosessiin mukaan yllättävän myöhään vasta kun liikemalli on jo ohjelmoitu keskushermostossa. Näin ollen suuri osa oppimisesta tapahtuu oppijan tiedostamatta, eli implisiittisesti. Esimerkiksi oppimisprosessin alku on täysin tietoisuuden ulkopuolella. Nykyinen motorisen oppimisen tutkimus on osoittanut, että implisiittiset taitoharjoittelumenetelmät edistävät paremmin oppimista kuin perinteiset ohjaajajohtoiset, eli eksplisiittiset ohjausmenetelmät. Implisiittisissä menetelmissä johtoajatuksena on luoda, muokata ja harjoitella kokonaissuorituksia mahdollisimman aidoissa, konkreettisissa ja virik keellisissä oppimisympäristöissä. Menetelmät pyrkivät mahdollistamaan oppimiselle tarpeelliset elementit, kuten yksittäisten suoritusten välisen vaihtelun sekä huomioimaan toiminnan lisäksi myös oppimisen edellytykset, eli havaitsemisen ja päätöksenteon. Implisiittiseen oppimiseen pyrkiviä taitoharjoittelumenetelmiä ovat esimerkiksi nonlineaari pedagogiikka (Chow ym., 2016), differentiaalioppiminen (Schöllhorn, 2009) ja ydinkeskeinen motorinen oppiminen (Eloranta, 2007). Implisiittisten mene telmien käyttö on lisääntynyt huomattavasti viime vuosina urheilussa parhaiten menestyvien maiden taitoharjoittelussa. Aivotutkimus on antanut paljon tietoa siitä, kuinka tehokasta taitoharjoittelua tulisi toteuttaa. Avainsana on vaihtelu. Vaihtelevissa ympäristöissä vaihtelevilla välineillä tapahtuva monipuolinen harjoittelu luo aivoihin moniulottuvuuksisia hermoverkkoja, jotka luovat perustan sille, että oppija pystyy toteuttamaan taidon erilaisissa olosuhteissa. Yksipuolinen ja samaa toistava harjoittelu luo aivoihin ainoastaan rajoittuneita hermoverkkoja ja motorisia ohjelmia. Tällöin opittu suoritus pystytään kyllä toteuttamaan hyvin siinä ympäristössä, missä se alun perin opittiin, mutta taidon siirtäminen muihin ympäristöihin tai tilanteisiin saattaa olla hyvinkin haasteellista. Sanonta paljon toistoja ilman toistamista kuvaa mainiosti taitoharjoittelun ydintä; töitä pitää tehdä paljon, mutta harjoittelun tulee olla vaihtelevaa. Liikkeiden syntyminen ja säätely informaatioprosessointiteoria Motoriikan kirjallisuudessa liikkeiden syntymistä ja säätelyä kuvataan usein myös informaatioprosessointiteorian kautta. Toisin kuten ekologinen teoria, informaatioprosessointiteoria painottaa kehon sisällä tapahtuvia hermostoon liittyviä prosesseja. Kuviossa LIIKUNTA & TIEDE 53 2 3 / 2016 35

Kuntotestauspäivät 2016 17. 18.3. 2 esitetään informaatioprosessointiteorian mukainen liikkeiden syntyminen ja säätely kokonaisuutena. Aivot tunnistavat ympäristön ärsykkeet ja ohjelmoivat lihakset ja raajat toimimaan suorituksen vaatimalla tavalla. Aivot lähettävät viestin (motorisen ohjelman sisältämä informaatio) selkäydintä ja ääreishermoja pitkin lihaksiin, jotka toteuttavat näkyvät liikkeet. Lihaksiin suuntautuvista hermosta käytetään nimeä motorinen tai efferentti hermo. Keskushermostossa hermoviestit eivät kuitenkaan kulje pelkästään aivoista lihaksiin. Liikkuessaan ihminen kerää huomattavan määrän kehonsa sisäistä tai suoritusympäristöön liittyvää tietoa, joka palautuu takai sin aivoihin. Aistielimistä takaisin aivoihin vievät hermot ovat sensorisia eli afferentteja hermoja. Kuvio 2 osoittaa myös sen, miten mielikuva suorituksesta on keskiössä liikkeiden syntymisessä ja niiden säätelyssä. Suoritusmielikuva vastaa sitä aivoissa olevaa motorista ohjelmaa (=hermoverkkoa), jonka avulla suoritus toteutetaan. Mielikuva on siis motorisen ohjelman peili. Aivoista lihaksiin lähtevä tieto vastaakin oppijan taitotason mukaista suoritusmielikuvaa. Suorituksen aikana aivoihin palautuvaa sensorista tietoa verrataan jatkuvasti aivoissa olevaan suoritusmielikuvaan. Mikäli aistitieto poikkeaa mielikuvasta, aivot muuttavat lihaksin menevää motorista ohjelmaa, jolloin suoritukset tehostuvat entisestään. Harjoittelu puolestaan vahvistaa motorista ohjelmaa, joka tarkentaa myös taitoa vastaavaa mielikuvaa. Taitavan suorittajan mielikuva on hyvin tarkka, mikä tarkoittaa, että myös aivoista lähtevä motorinen ohjel ma sisältää paljon tietoa. Eräs taitoharjoitteluun liittyvä sanonta onkin Taitojen opettaminen on mielikuvien luomista. Urheilupsykologiassa puhutaan ideomotorisesta harjoittelusta, kun perinteiseen fyysiseen harjoitteluun yhdistetään mielikuvaharjoittelua. Tällä harjoittelulla aivoissa olevaa suoritusmielikuvaa pyritään tarkentamaan sekä mielikuvien että fyysisen harjoittelun avulla. Kuvio 2 osoittaa myös sen, miten monitasoisesti suorituksen aikana kerätty sensorinen tieto palautuu keskushermoston käsittelyyn. Nopein palauteluuppi alkaa lihaksista, joiden pituudesta ja supistusten voimakkuudesta (Golgin jänne-elin, lihassukkula) lähtee sensorista tietoa takaisin keskushermostoon. KUVIO 2. Pelkistetty liikkumisen toimintakaavio (Schmidt & Wrisberg, 2008) 36 LIIKUNTA & TIEDE 53 2 3 / 2016

Taitotaso ratkaisee sen, kuinka tehokkaasti liikkeissä hyödynnetään kehon eri osia ja miten hyvin ne toimivat koordinoidusti keskenään. Esimerkiksi taitava parkouraaja ylittää esteen hyvin eri tavalla kuin aloittelija. Seuraavaksi nopeimmin palautetta saadaan liikesuorituksen aikana nivelten ja kehon asennoista. Kolmanneksi nopein palauteluuppi kerätään suoritusympäristöstä näkö-, kuulo- ja tuntoaistin avulla. Varsinkin näköaistin merkitys liikkeiden säätelyssä on suuri. Oletetaan, että jopa 70 prosenttia kaikista ihmisen aistireseptoreista sijaitsee silmässä, ja että 40 prosenttia aivokuoresta on tavalla tai toisella osallisena näköaistitiedon käsittelyssä. Edellä kuvatut palauteluupit eroavat toisistaan palautteen hyödyntämisen nopeudessa. Lihaksissa ja nivelissä olevat tuntoreseptorit, eli proprioseptorit, keräävät tietoa lihasten ja nivelten venytyksestä, voimasta ja paineesta. Lihaksista ja nivelistä kerättävä palaute palautuu sensorisia hermoratoja pitkin selkäytimeen, josta se palautuu motorista hermoa pitkin takaisin lihakseen. Aivoihin viesti saapuu vasta kun lihastoiminta on jo tapahtunut. Lihasten ja nivel ten tuottamaa palautetietoa säädellään liikkeiden toteuttamisen aikana näin ollen selkäydintasolla, jolloin liikkeiden säätely on tiedostamatonta. Näkö-, tunto- ja kuuloaistin tuottama tieto puolestaan kiertää suoraa aivoihin, jolloin liikkeiden säätely on enemmän tai vähemmän tietoista. Tosin aivokuorellekin palautuvien luuppien nopeudessa on eroa. Näistä nopeimmat palauteluupit kiertävät alempien tiedostamattomien aivojen osien kautta. Sen sijaan eri aistien kautta liikkumisympäristöstä tuleva palaute kiertää ylemmän ongelmanratkaisusta vastaavan aivokuoren kautta, jolloin liikkeiden säätely on tietoista. Suuri ero tiedostamattoman ja aivokuoritason liikkeiden säätelymekanismeissa on säätelyn nopeudessa. Otetaan esimerkiksi vaikkapa tasapainoilu puomilla. Tiedostamattomalla tasolla tapahtuva tasapainoilu on sujuvaa ja tehokasta, sillä asennon säilyttämiseen tarvittavat kehon korjausliikkeet ovat nopeita. Jos tasapainoilua säädellään aivokuoren kautta, esimerkiksi näköaistin avulla, ovat korjausliikkeet huomattavasti hitaampia, jolloin tasapainoilu ei ole sujuvaa. Asentoa korjaavat liikkeet ovat hitaita ja kömpelöitä ja sen vuoksi tasapainoilija horjuu. Tutkimuskirjallisuudesta löytyy esimerkki, jossa sirkustaiteilija heiluu vähemmän yksipyöräisellä pyörällä tasapainoa mittaavan levyn päällä palloja heitellessään (toissijainen tehtävä), kuin yritäessään vain pysyä paikallaan mahdollisimman liikkumatta (ensisijainen tehtävä). Toissijaista tehtävää suorittaessaan sirkustaiteilija säätelee tasapainoaan tiedostamatta selkäydintasolla, sillä hänen tarkkaavaisuutensa on pallojen heittelyssä. Ensisijaisessa tehtävässä taiteilijan tarkkaavaisuus on siirtynyt kehon sisälle ja liikkeiden säätelystä tulee tietoista. Tällöin hän alkaa miettiä liikkeiden korjausta, jolloin asennon korjausliikkeistä tulee hitaampia ja kömpelömpiä. Esimerkki osoittaa, että huippusuoritustilanteissa liikkeitä pitäisi oppia säätelemään tiedostamattomalla tasolla. Urheilupsykologiassa menetelmänä käytetään esimerkiksi tarkkaavaisuuden suuntaamista kehon ulkopuolelle, mielikuvia tai kokonaissuoritukseen tai suorittajan optimaalisiin tunnetiloihin liittyvien avainsanojen käyttöä. Kuvio 2 kertoo myös niistä lukuisista kehon sisäisistä prosesseista, joita motorisessa oppimisessa tapahtuu. Oppimisen myötä esimerkiksi motorinen ohjelma kuljettaa enemmän informaatiota, motorinen viesti kulkee lihaksiin tehokkaammin, palautetta kehon sisältä ja ympäristöstä kerätään sujuvammin, havainnot ja päätöksentekoprosessit tulevat tehokkaammiksi ja suoritusmielikuvat tarkentuvat. Kuviota katsoessa on myös helppo ymmärtää, miksi motorisen oppimisen mittaaminen on hyvin haasteellista. On vaikeaa nähdä ihmisen sisälle. Kuvio 2 osoittaa myös sen, miksi ja miten kognitiiviset tekijät kuten tarkkaavaisuus, ajatukset, ja mielikuvat vaikuttavat fyysiseen suorittamiseen huippusuoritustilanteissa. Kyse on siitä, säädelläänkö liikkeitä tiedostamattomasti vai tietoisesti. Esimerkiksi monet urheilijat alisuoriutuvat (engl. choking ) kauden tärkeimmissä kisoissaan siksi, että ulkoiset paineet vievät intensiivisesti harjoitellun taidon säätelyn tiedostamattomalta puolelta tietoiselle puolelle. Sanonta Mieli ja keho ovat yhtä tulee hyvin konkreettiseksi. Monet urheilijat hyödyntävätkin esimerkiksi rentous- ja mielikuvaharjoittelua opetellessaan liikkeiden säätelyn pitämistä tiedostamattomalla puolella. Ekologinen teoria vai informaatioprosessointiteoria liikkeiden syntymisestä ja säätelystä? Liikkeiden syntymisestä ja säätelystä vallitsee siis kaksi erilaista teoriasuuntaa; ekologinen teoria ja informaatioprosessointiteoria. Kumpi näistä viitekehyksistä on sitten oikea? Molemmat ovat päteviä malleja kuvailemaan liikkeiden syntymistä ja säätelyä. Teoriat tarkastelevat ilmiöitä kuitenkin hyvin eri näkökulmasta. Ekologisen teorian tausta on biologiassa ja ekologisessa psykologiassa, informaatioprosessointiteoriassa tausta on neurologiassa ja kognitiotieteessä. Ekologisen teorian tutkijat ovat kiinnostuneita lihasten, raajojen ja nivelten toiminnasta (koordinaatiosta) ja siitä miten liikkumisympäristö itsessään sekä ympäristöstä saapuva sensorinen tieto säätelee liikkumista. Samoin heidän mielenkiintonsa kohteena on dynaaminen vuorovaikutus oppijan ja LIIKUNTA & TIEDE 53 2 3 / 2016 37

Kuntotestauspäivät 2016 17. 18.3. oppimisympäristön välillä. Mielenkiinto on ihon ulkopuolella hyvin kokonaisvaltaisissa tilanteissa. He pyrkivätkin pitämään liikkujaa aina kokonaisuutena, eivätkä erottele esimerkiksi aisteja, hermotusta ja lihaksia. Informaatioprosessointiteoriaa käyttävät tutkijat sen sijaan ovat kiinnostuneita liikkeiden syntymisen ja säätelyn prosesseista kehon sisällä. He tutkivat esimerkiksi motorisen ja/tai sensorisen tiedon kulkua keskushermostossa, motorisia ohjelmia, aivokuoren ylempien osien toimintoja tai aivojen hermoverkkoja. Informaatioprosessoinnissa on tapana tutkia laboratorio-olosuhteissa yhtä tai maksimissaan muutamaa keskushermoston prosessia kerrallaan. Ekologinen teoria on kokonaisvaltaisuutensa takia paremmin sovellettavissa motoriseen oppimiseen ja taitoharjoitteluun käytännössä. Teoria auttaa esimerkiksi valmentajaa ja opettajaa luomaan oppimisympäristöjä eritasoisille oppijoille. Informaatioprosessointiteoria sen sijaan tuottaa tärkeää perustietoa liikkeiden säätelystä ja auttaa esimerkiksi ymmärtämään mekanismeja psykologisten ja kognitiivisten tekijöiden vaikutuksesta liikkeiden sujuvuuteen. Motoriikan mittaaminen oppiminen vai suoritus? Motoriikan arvioinnissa ja mittaamisessa keskeisin kysymys on se, halutaanko mitata suoritusta vai oppi mista. Palautetaan tässä yhteydessä mieleen motorisen oppimisen määritelmä; harjoittelun aikaansaama kehon sisäinen tapahtumasarja, joka johtaa pysyviin muutoksiin potentiaalissa tuottaa liikkeitä. Suorituksella sen sijaan tarkoitetaan motorisen taidon toteuttamista tiettynä aikana ja tietyssä paikassa (Magill, 2007). Suoritus tarkoittaa havaittavissa olevaa käyttäytymistä johon vaikuttavat harjoittelun/oppimisen lisäksi monet muutkin tekijät, kuten moti vaatio, väsymys, kunto, tarkkaavaisuus ja vireystila. Vaikka motorinen oppiminen ja suoritus tarkoittavat kahta eri asiaa, joudutaan oppimista kuitenkin usein arvioimaan suoritusten kautta. Haasteelliseksi arvioinnin tekee se, että harjoittelu ja oppiminen tapahtuvat rinnakkain mutta harvoin lineaarisesti. Joskus oppiminen on nopeaa, toisessa tapauksessa hitaampaa. Oppimisen mittaamiseen liittyvä haaste on myös se, ettei oppiminen ole suoraan havaittavissa. Kyse on rinnakkaisista kehonsisäisistä prosesseista, jotka kehittyvät ja tehostuvat harjoittelun myötä. Nykyisilläkin tutkimusvälineillä on hyvin hankalaa katsoa ihmisen sisään ja arvioida mitä erilaisissa neurologisissa tai kognitiivisissa prosesseissa on harjoittelun myötä tapahtunut. Motorisen suorituksen mittaamiseen löytyy lukemattomia menetelmiä eri-ikäisille henkilöille. Menetelmät voidaan jakaa laadullisiin (prosessisuuntautuneet) ja määrällisiin (lopputulossuuntautuneet) mittauksiin. Laadullisissa menetelmissä arvioidaan tiettyjen kriteerien kautta esimerkiksi sitä, miten suoritus toteutetaan. Määrällisissä menetelmissä sen sijaan mitataan puhtaasti suoritustulosta. Suureita määrällisissä mittauksissa ovat muun muassa aika, pituus tai korkeus. Motorisen suorituksen mittaamisen menetelmät voidaan myös jakaa laboratorio- ja kenttätesteihin. Motoriikan mittaamisen menetelmiä laboratoriossa ovat muun muassa reaktioajat, virhemitat, kinemaattiset ja/tai kineettiset analyysit, EMG, erilaiset aivojen kuvantamisen menetelmät (EEG, MEG, MRI, PET, TMS) ja kehon koordinaation mittaaminen. Kyseisistä menetelmistä esimerkiksi kinemaattiset analyysit ja EEG edustavat laadullisia ja reaktioajat määrällisiä menetelmiä. Päteviä kenttätestejä motoriikan mittaamiseksi löytyy kaikille ikäryhmille. Taulukossa 1 on kuvattu suomalaisessa motoriikan arvioinnissa kenties eniten käytettyjä testejä. Kyseisistä testeistä esimerkiksi APM, KTK ja Move! edustavat määrällisiä ja TGMD-2 laadullisia mittausmenetelmiä. Suomessa lapsilla ja nuorilla eniten käytettyjä moto riikkatestejä ovat KTK ja Move!. KTK -testi sisältää neljä osiota; puomilla kävely takaperin, sivuttaishyppely, sivuttaissiirtyminen ja esteen yli kinkkaus. Move! sisältää kuusi osiota; 20 metrin viivajuoksu, vauhditon 5-loikka, ylävartalon kohotus, etunojapunnerrus, kehon liikkuvuus ja heittokiinniottoyhdistelmä. Näistä erityisesti vauhditon 5-loikka ja heitto-kiinniottoyhdistelmä mittaavat taidollisia ominaisuuksia. Motoristen suoritusten mittaaminen varsinkin kenttäolosuhteista on verrattain yksinkertaista. Motorisen oppimisen arviointi sen sijaan vaatii monimutkaisempia mittausasetelmia ja syvempää oppimisen ymmärtämistä. Oppimista mitattaessa TAULUKKO 1. Suomessa käytettyjä motoriikan arvioinnin kenttätestejä. APM 1-3 ja 4-7 vuotiaille (Numminen, 1995) TGMD-2 3-11 vuotiaille (Ulrich, 2000) Move! 4-9 luokkalaisille (Opetushallitus) Koulun kunto- ja liikehallintatesti 5-9 lk + lukio (Nupponen ym., 2007) KTK 5-14 vuotiaille (Kiphard & Schilling, 2007) Movement ABC 3-11 vuotiaille (Henderson ym., 2007) Keski-ikäisten terveyskuntotesti Keski-ikäiset (UKK instituutti 1) Ikääntyvien terveyskuntotesti Ikääntyneet (UKK instituutti) 38 LIIKUNTA & TIEDE 53 2 3 / 2016

tuleekin arvioida oppimisen tekijöitä, eli suorituksen paranemista, yhdenmukaistumista, pysyvyyttä ja sovellettavuutta. Näitä arvioitaessa voidaan toki käyttää esimerkiksi edellä mainittuja laboratorio- ja kenttätestejä, mikäli mittausasetelmassa huomioidaan myös oppimisen tekijät. Motorisen oppimisen arvioinnissa on usein käytetty oppimiskäyriä, kehon koordinaation kehittymisen arviointia, opitun taidon pysyvyyttä ja/tai siirtovaikutusmittausta. Oppimiskäyrissä vaaka-akseli edustaa mittausajankohtaa ja pystyakseli suoritustasoa. Koordinaatistoon merkitään eri aikapisteissä kerätyt testitulokset (esim. aika, osumien määrä), jolloin voidaan arvioida, miten suoritus on kehittynyt ajan kuluessa. Nouseva oppimiskäyrä saattaa kertoa siitä, että henkilö on oppinut taitoa. Oppimiskäyriä tarkastellessa tulee kuitenkin huomioida se, että suorituksen paraneminen käyrällä saattaa johtua ennemminkin suorituksen kehittymisestä kuin oppimisesta. Onkin loogista, että suoritus kehittyy, mikäli sitä harjoitellaan. Parantunut suoritustaso ei kuitenkaan välttämättä tarkoita, että se johtuisi oppi misesta. Motorisen oppimisen tutkimuksessa oppimiskäyriä käytetään usein vertailtaessa erilaisten taitojen oppimisnopeuksia. Kehon koordinaation kehittyminen on myös tapa arvioida oppimista. Menetelmänä voidaan käyttää esimerkiksi kinemaattisia mittauksia (biomekaaninen analyysi) tai suoritustekniikan laadullista silmämääräistä tai kuvattua arviointia (esim. TGMD-2). Kehon koordinaation arvioiminen oppimisen osoittajana perustuu siihen, että oppimisprosessissa kehon eri osien yhteistoiminta, eli koordinaatio, kehittyy ja tehostuu. Motorisen oppimisen tutkimuksissa raajojen koordinaatiota ja sen kehittymistä harjoittelun seurauksena voidaan kuvata ja mallintaa myös matemaattisilla kaavoilla. Yksi tapa arvioida motorista oppimista on mitata suoritusten pysyvyyttä. Tällöin harjoittelujakson päätyttyä toteutetaan vielä pysyvyysmittaus. Mikäli taito pystytään toteuttamaan hyvin vielä muutamien päivien tai viikkojen jälkeen harjoittelujakson päättymisestä, voidaan tulkita, että oppimista on tapahtunut. Mikäli pysyvyysmittauksen tulos on merkittävästi heikompi kuin viimeisellä harjoituskerralla mitattu tulos, on kyse ainoastaan suorituksen kehittymisestä harjoittelujakson aikana. Pysyvyysmittauksia käytetään usein motorisen oppimisen tutkimuksissa. Yllättävää kyllä, monissa tutkimuksissa suorituksen taso on vielä kehittynyt pysyvyysmittauksessa harjoittelujakson päätyttyä. Tämä tarkoittaa sitä, että taitoa vastaavat aivojen hermoyhteydet jatkavat kehitystä harjoittelun päättymisen jälkeenkin. Oppiminen vie aikaa, eikä se tapahdu lineaarisesti harjoittelun kanssa. Siirtovaikutustesti on hyvin tyypillinen tapa arvioida motorista oppimista. Esimerkiksi monissa moto risen oppimisen tutkimuksissa harjoittelujakson jälkeen toteutetaan vielä siirtovaikutusmittaus. Siirtovaikutusmittauksessa mitataan taitoa, joka on harjoitellun taidon kaltainen, mutta jota ei ole kuitenkaan harjoiteltu varsinaisessa interventiossa (harjoitusohjelmassa). Siirtovaikutustestin taito voidaan myös toteuttaa erilaisilla alustoilla, välineillä, olosuhteissa tai etäisyyksillä kuin mitä varsinaisessa ohjelmassa on harjoiteltu. Motorisen oppimisen tutkimuksissa on hyvin tyypillistä, että pysyvyysmittauksen yhteydessä toteutetaan jonkinlainen siirtovaikutustesti. TIMO JAAKKOLA, LitT Dosentti Jyväskylän yliopisto Sähköposti: timo.jaakkola@jyu.fi LÄHTEET Davids, K. Button, C. & Bennett, S. 2008. Dynamics of skill acquisition. A constraints-led approach. Champaign, IL: Human Kinetics. Henderson, S. Sugden, D. & Barnett, A. 2007. Movement assessment battery for children 2 examiner s manual. Sideup, Kent: The Psychological Corporation. Kiphard EJ Schilling F. 2007. Korperkoordinationstest fur Kinder. 2. Uberarbeitete und erganzte Auflage. Weinheim: Beltz Test GmbH. Numminen, P. 1995. Alle kouluikäisten lasten havaintomotorisia ja motorisia perustaitoja mittaavan APM-testistön käsikirja. Jyväskylä: LIKES. Nupponen, H. Soini, H. Summanen, A. & Telama, R. 2007. Koululaisten kunnon ja liikehallinnan mittaaminen. 2. tarkistettu painos. Liikunnan ja kansanterveyden julkaisuja 204. LIKES-tutkimuskeskus. Rauman opettajankoulutuslaitos. Thelen, E. 2005. Dynamic systems theory and the complexity of change. Psychoanalytic Dialogues, 15, 255 283. Schmidt, R. A. & Wrisberg, C. A. 2008. Motor learning and performance. A situation-based learning approach. Champaign, IL: Human Kinetics. Schöllhorn, W. Michelbrink, M. Welminski, D. & Davids, K. 2009. Increasing stochastic perturbations enhances acquisition and learning of complex movements. Teoksessa D. Araújo, H. Ripoll & M. Raab (toim.) Perspectives on cognition and action in sport. New York: Nova Science Publishers, Inc, 59 73. Opetushallitus. http://www.edu.fi/move UKK instituutti 1. Keski-ikäisten terveyskuntotesti (http://www. ukkinstituutti.fi/ammattilaisille/testaaminen/ukk-terveyskuntotestistot/keski-ikaisten_terveyskuntotestit) UKK instituutti 2. Ikääntyvien terveyskuntotesti http://www.ukkinstituutti.fi/ammattilaisille/testaaminen/ukk-terveyskuntotestistot/ikaantyvien_terveyskuntotestit Ulrich, D.A. 2000. Test of gross motor development. Examiner s manual. (2nd ed.) Austin, TE.: Pro-Ed. LIIKUNTA & TIEDE 53 2 3 / 2016 39