Aufgabe HT 1 - Aufgabe 3 · Abitur NRW Sport LK · Haupttermin 2022

M 1: Hindernisüberquerung

Die deutsche Rekordhalterin im 3000-m-Hindernislauf, Gesa Felicitas Krause (2019, 09:03,30 Min).

Hinweis: In der Aufgabe bleibt unberücksichtigt, dass Läuferinnen und Läufer bei der Auf-Tipp-Technik den Balken auch von oben berühren dürfen.

Quelle: https://www.leichtathletik.de/training/technik/hindernis-gesa-felicitas-krause-hoffnungen-auf-der-hindernisstrecke (Zugriff 12.08.2020)

M 3: Techniktraining und EEG

Hinweis: Das folgende Material gibt Ergebnisse einer wissenschaftlichen Studie wieder (die Fachbegriffe werden am Ende des Materials ausführlich erklärt); untersucht wurde, welchen Einfluss unterschiedliche Formen des Techniktrainings ( Wiederholungslernen 1, Kontext-Interferenz-Lernen 2 und Differenzielles Lernen 3) auf die Gehirnaktivität während des Trainings haben. Es ist davon auszugehen, dass sich die Befunde der Studie auf den 3000 Meter Hindernislauf übertragen lassen.

[...] An dem Experiment nahmen 22 Badmintonspielerinnen und -spieler [...] teil. Der Badmintonaufschlag wurde im Rahmen einer einzelnen Trainingseinheit mit verschiedenen Techniktrainingsansätzen trainiert. Alle Probanden mussten hierzu mit 90 Badmintonaufschlägen ein vorgegebenes Ziel anspielen, das auf der linken Aufschlagseite in einer Entfernung von 8,40 m von der Aufschlaglinie markiert war. [...] Alle Probanden hatten die Aufschläge mit [verschiedenen] Variationsstrukturen durchzuführen. Die erste Bedingung war angelehnt an das Wiederholungslernen 1, die zweite Bedingung entsprach dem Ansatz des Kontext-Interferenz-Lernens 2, wobei [abwechselnd] zwischen Vor- und Rückhandaufschlag gewechselt wurde. Die dritte [...] Bedingung war angelehnt an das Differenzielle Lernen 3.

[...] Vor und nach jedem Test wurde die elektrische Gehirnaktivität der Probanden mittels EEG 4 registriert. [...]

Die Ergebnisse [der Messung der Hirnströme mittels EEG] zeigen deutliche Unterschiede in der Zusammensetzung der Frequenzbänder 4 der Gehirn-Aktivierungen nach Wiederholungs-, Kontext-Interferenz- und Differenziellem Lernen. [Es wurde] nach Kontext-Interferenz-Lernen ein Aktivierungsmuster [gefunden], das vorrangig die höherfrequenten Bereiche des EEGs (Beta- und Gamma-Aktivität) im frontalen Bereich umfasst. [...] Das Differenzielle Lernen unterschied] sich in der Aktivierung von Kontext-Interferenz-Lernen, Wiederholungslernen und der Kontrollbedingung. [...]. (Es wurden mehr Aktivitäten in allen EEG-Bereichen, besonders im Theta- und Alpha-Bereich gefunden, vgl. Tabelle 1.)

Tabelle 1: Frequenzbänder und Zunahme (+) bzw. verstärkte Zunahme (++), Abnahme (−) oder kein Unterschied (o) je nach Trainingsmethode

Frequenzband

Wiederholung

Kontext-Interferenz

Differenziell

Theta (4 – 7 Hz)

−

−

++

Alpha (8 – 13 Hz)

o

−

++

Beta (14 – 30 Hz)

o

+

+

Gamma (>30 Hz)

o

+

+

Vor diesem Hintergrund liegt die Vermutung nahe, dass den unterschiedlichen motorischen Lern-/Trainingsformen wie Wiederholungs-, Kontext-Interferenz- und Differenziellem Lernen unterschiedliche neurophysiologische Prozesse zugrunde liegen. [...] Die Zunahme der EEG-Theta- und -Alpha-Aktivierung nach Differenziellem Lernen und im Vergleich hierzu die Zunahmen an Beta- und Gamma-Aktivierung nach Kontext-Interferenz-Lernen weisen auf unterschiedliche Formen der Gedächtnisbildung bei Kontext-Interferenz- und Differenziellem Lernen hin. [...]

Aufgaben, zwischen denen entsprechend dem Kontext-Interferenz-Lernen zwischen konkreten Aufgaben hin- und hergewechselt wird (ohne Varianten dieser Aufgaben einzubeziehen), lösen einen eher aufmerksamkeitsbasierten Prozess aus, der mit einer Aktivierung der höheren EEG-Frequenzbereiche einhergeht. [...]

Werden hingegen eher ständige Variationen einer einzelnen Aufgabe ausgeführt, kommt es zu einer stärkeren Aktivierung des EEGs im niederfrequenten Bereich. Dies weist auf verstärkte Prozesse der Konsolidierung 5 motorischer Informationen beim Differenziellen Lernen hin. [...]

Differenzielles Lernen fördert daher einen für motorisches Lernen günstigeren Gehirnzustand, der die Bewegungsausführung in Wettkampfsituationen möglicherweise unempfindlicher gegenüber externen und internen Störungen macht. [...]

1 Wiederholungs-Lernen: Nach dem Soll-Ist-Wert-Vergleich wird eine Bewegung von Anfängern so lange ausgeführt und korrigiert, bis sie dem Ideal entspricht.

2 Kontext-Interferenz-Lernen: Prinzipiell ähnliche Annahme wie beim Wiederholungs-Lernen, nur dass die zu erlernende Bewegung z. B. mit einer zweiten Bewegung „gestört“ wird, was dazu führen soll, dass die eigentliche Bewegung am Ende der Lernphase stabiler und besser sitzt bzw. gelernt wurde. Der Erfolg einer solchen Vorgehensweise konnte in Studien vielfach gezeigt werden.

3 Differenzielles Lernen: „Orientiert sich nicht an einem Idealbild eines Bewegungsablaufs, sondern möchte durch stets variierende Randbedingungen zur individuellen, sportlerabhängigen Entwicklung und Optimierung eines Bewegungsablaufs beitragen [...] Während des Trainingsprozesses werden gezielt Unterschiede (‚Differenzen‘) zwischen den Ausführungsversuchen durch die ständige Veränderung der Bewegungsaufgaben und der Umgebungsbedingungen erzeugt. Idealerweise erfolgt die Veränderung bei jeder Bewegungsausführung. Das zwingt den Körper, sich variabel an neue Situationen anzupassen, mit der Folge einer verstärkten Reaktion des zentralen Nervensystems“.

Differenzen zwischen den Bewegungsausführungen können dabei erzeugt werden durch Variation von Umgebungs-, Anfangs- und Endbedingungen einer Bewegung (z. B. Aufschlag von verschiedenen Positionen auf wechselnde Zielfelder), Variation des äußeren und inneren Bewegungsrhythmus (z. B. zwei Aufschläge sofort hintereinander, Aufschläge aus einem Angehen/Anlauf), Variation von jedem Gelenk in Bezug auf die Winkelstellung, die Winkelgeschwindigkeit, die Winkelbeschleunigung und den jeweiligen Rhythmus während der Bewegung (z. B. Aufschläge mit stärker gebeugten/gestreckten Beinen). Zusatzaufgaben und das Lösen mehrerer Aufgaben gleichzeitig sind ebenso denkbar. Es erfolgt keine Korrektur und möglichst keine Wiederholung einer Bewegungsaufgabe. Studien zeigen eine mindestens gleich gute, häufig bessere Wirkung des Differenziellen Lernens im Vergleich zu anderen Lernansätzen.

4 EEG-Analyse und Frequenzbänder: Mittels EEG können aus der Messung elektrischer Ströme Aktivitäten des Gehirns erkennbar gemacht werden. Die gemessenen Signale werden in Frequenzen zerlegt [...]. Im Wesentlichen fünf Frequenzbereiche: Delta (1–3 Hz, Tiefschlaf), Theta (4–7 Hz, Unterbewusstsein, Konzentrationsprozesse, Arbeitsgedächtnis, Gedächtniskonsolidierung), Alpha (8–13 Hz, entspannte Grundhaltung, kreative kognitive Prozesse), Beta (14–30 Hz, nach außen gerichtete Aufmerksamkeit, wacher Zustand), Gamma (30–100 Hz, kognitive Höchstleistungen, starke Fokussierung, hoher Informationsfluss).

5 Vertiefte, nachhaltig wirksame Einspeicherung von Informationen im Lernprozess.

3. Arbeiten Sie aus M 3 den Untersuchungsansatz und die in der Studie festgestellte Wirksamkeit der drei Lernkonzepte heraus und entwerfen Sie danach fünf Übungen für ein Techniktraining zur Hindernisüberquerung (vgl. M 1) im 3000-Meter-Hindernislauf, das auf der Theorie des Differenziellen Lernens beruht. [32 Punkte]

a)

b)