Corso per Formatori Regionali Libertas

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1 Corso per Formatori Regionali Libertas Elementi di Metodologia dell Insegnamento L apprendimento motorio Giorgio Visintin giorgiorenato.visintin@gmail.com 1

2 Cervello ed apprendimento Il cervello umano è «una macchina per apprendere» Anticipa il futuro e pianifica il comportamento per garantire la sopravvivenza e soddisfare i bisogni dell'organismo Memorizza le risposte migliori (le più adattative) ed affina la capacità di risposta 2

3 L apprendimento L apprendimento è una funzione trasmessa per via genetica che ci consente di acquisire in maniera permanente quanto non è codificato direttamente nei geni E caratterizzato da micro-cambiamenti delle strutture nervose che incrementano anche le potenzialità globali del cervello: è software ed hardware 3

4 Plasticità cerebrale Il cervello si rimodella incessantemente, le esperienze si imprimono in forma fisica nella sua struttura Questo processo, chiamato plasticità, si esprime nella formazione di nuove strutture (micro) e nella perdita di quelle non utilizzate E molto più intenso nel primo sviluppo, ma non si esaurisce mai 4

5 Anatomia dell apprendimento: il neurone Corpo cellulare Spine Terminazioni assoniche Dendriti Nucleo Assone con guaina mielinica 5

6 Cambiamenti microstrutturali nell apprendimento (controllati dai geni) Formazione di spine dendritiche Nascita e potenziamento delle sinapsi Inspessimento delle guaine degli assoni Nascita di nuovi neuroni 6

7 Spine dendritiche e sinapsi sinapsi spina spine Durante l apprendimento nascono le spine dendritiche, che si collegano con i terminali assonici di altre cellule nervose (sinapsi) e vanno a formare nuovi circuiti 7

8 Spine dendritiche Spine 8

9 Proteggere il cervello 9

10 I collegamenti tra neuroni: le sinapsi Corpo cellulare Sinapsi Terminazioni Assoniche Nucleo Assone con guaina mielinica Dendriti Sinapsi 10

11 Le sinapsi: formazione e potenziamento Trasmettitori e modulatori Le sinapsi consentono ai neuroni di «scambiarsi» informazione attraverso impulsi nervosi di natura elettrochimica Il passaggio degli impulsi modifica le sinapsi; i cambiamenti sinaptici codificano le esperienze e conservano l informazione 11

12 Mielinizzazione delle guaine degli assoni Il passaggio degli impulsi aumenta lo spessore del rivestimento di mielina che avvolge gli assoni, rendendo così più rapida e più precisa la conduzione nervosa 12

13 Cambiamenti microstrutturali e velocità di elaborazione delle informazioni I cambiamenti microstrutturali associati all apprendimento possono incrementare la velocità di trasmissione dell impulso fino a 3000 volte, con ovvi benefici per l esecuzione (fino a 30 volte per il potenziamento sinaptico ed a 100 per l inspessimento delle guaine) 13

14 . Ippocampo Nascita di nuovi neuroni (nell ippocampo) 14

15 Le «reti» neurali Le reti neurali prendono forma attraverso processi di sfrondamento delle strutture esistenti e di formazione di nuove Le sinapsi più «frequentate» vengono potenziate e si stabilizzano, le altre decadono Il «rimodellamento cerebrale» è influenzato dall azione dei neuromodulatori, molecole chimiche particolarmente abbondanti ed attive negli stati emotivi intensi 15

16 Apprendimento come potenziamento sinaptico e formazione di nuovi circuiti 16

17 Cambiamenti nella struttura cerebrale A - Dislocazione delle cellule dopo la migrazione in fase embrionale L attività garantisce il nutrimento alle cellule nervose (neurotrofine) B Azione degli stimoli ambientali I neuroni stimolati sopravvivono; quelli che non ricevono input muoiono C Sopravvivenza e scomparsa 17

18 Nascita e sfoltimento delle sinapsi Nascita (wiring) Sfoltimento (pruning) Dettaglio 18

19 Neuroni e reti cerebrali alla nascita 19

20 Neuroni e reti cerebrali: 6 anni Proliferazione e cablaggio 20

21 Neuroni e reti cerebrali 14 anni «Potatura» e stabilizzazione 21

22 Genotipo e fenotipo La formazione e la ristrutturazione delle reti nervose sono guidate dai geni, ma solo in termini generali L ambiente «seleziona» le strutture più idonee alla sopravvivenza e le «istruisce» nel formare le nuove connessioni per l apprendimento. Elimina le altre Geni ed ambiente sono sinergici, agiscono entrambi sulle strutture fondamentali del nostro essere: le sinapsi Il genotipo racchiude le potenzialità innate; il fenotipo esprime il risultato delle potenzialità che si sono attualizzate nello sviluppo grazie agli stimoli ambientali 22

23 Plasticità tra geni ed ambiente I geni sono importanti, ma non «decidono» tutto: sono le esperienze di vita a determinare le modalità con cui viene espresso il nostro genotipo Quanto è codificato nel genoma si realizza attraverso le interazioni con il mondo esterno, interno (neuromodulatori, fattori di crescita) ed il caso 23

24 Il «cablaggio» cerebrale (il connettoma) 24

25 La formazione del sé 25

26 APPRENDIMENTO MOTORIO L automatizzazione del movimento

27 L automatizzazione del movimento L apprendimento motorio è un processo di acquisizione di nuovi comportamenti; si conclude con l automatizzazione, che garantisce all esecuzione efficienza e stabilità L automatismo, nelle condizioni usuali, libera la coscienza dall impegno di controllare il decorso del movimento per dedicarsi a compiti di diversa natura L automatizzazione ha luogo con il «trasferimento» dei programmi motori dalle cortecce anteriori ai nuclei sottocorticali 27

28 Automatizzazione: trasferimento dei programmi Corteccia Prefrontale (Generatore di nuovi programmi) Coscienza Trasferimento Gangli della base Cortecce posteriori Regolazione motoria automatica Cervelletto Insegnare -Giorgio Visintin 28

29 Cambiamenti dell attività cerebrale (PET) nell apprendimento delle abilità motorie Nuovi gesti I fase Costruzione del movimento: forte impegno della aree pre-frontali (coscienza), di quelle sensoriali e del cervelletto II fase Esecuzione automatica: sensibile riduzione dell attività nervosa nelle aree pre-frontali Gesti automatizzati 29

30 Effetti dell automatizzazione del movimento sulla tecnica sportiva L automatizzazione, legata alla ripetizione del gesto, incrementa sempre l efficienza, la costanza e l adattabilità del movimento Non garantisce però un esecuzione corretta sotto il profilo biomeccanico (si automatizza anche l errore)..la pratica non rende un azione perfetta, la rende solo permanente (Aristotele) 30

31 Le abilità motorie Le abilità motorie sono le tecniche degli sport: azioni fondamentali automatizzate attraverso ripetizioni controllate consapevolmente Per ottenere tecniche sportive corrette ed efficaci è fondamentale la costante partecipazione della coscienza fino alla loro piena automatizzazione 31

32 Formazione delle abilità motorie La costruzione delle abilità motorie passa attraverso 4 fasi: una cognitiva e tre motorie (Meinel) o Nascita dell immagine del movimento (rappresentazione mentale) e formazione del programma motorio o Sviluppo di una prima forma grossolana di coordinazione (coordinazione grezza) o Passaggio graduale dalla forma grezza ad una più raffinata (coordinazione fine) attraverso lo spostamento dell attenzione sui dettagli o Ulteriore perfezionamento dell abilità e sviluppo della disponibilità variabile e dell efficienza 32

33 I Fase - La nascita dell immagine motoria La dimostrazione La dimostrazione è essenziale per offrire un modello, semplificato ed accessibile, da utilizare per costruire una corretta prima immagine motoria. Condizioni: o Scegliere abilità accessibili o Favorire l attenzione (motivazione - emozioni) o Dimostrare da una prospettiva corretta o Illustrare chiaramente lo scopo dell azione, privilegiando la «funzione» rispetto alla «forma» o Eseguire il gesto con ritmo e velocità normali o Schematizzare il gesto, oscurando i dettagli o Gestire adeguatamente le info di accompagnamento, coordinandole con il movimento in atto 33

34 II Fase: la coordinazione grezza La coordinazione grezza rappresenta la prima forma completo del gesto tecnico Si tratta della struttura essenziale: lo schema globale dell azione motoria; nasce con i primi tentativi (riusciti) e si stabilizza con le ripetizioni e l automatizzazione L esecuzione è abbastanza efficace e corretta negli aspetti basilari, ma piuttosto grossolana nei dettagli In questa fase è essenziale o Correggere solo gli aspetti strutturali (globali) del gesto o Fornire esclusivamente indicazioni essenziali o Evitare di richiedere prestazioni impegnative 34

35 La coordinazione grezza 35

36 La coordinazione grezza 36

37 III Fase: la coordinazione fine La coordinazione fine è caratterizzata da un gesto più fluido, più preciso e più economico, ma non ancora stabilizzato In questa fase si evidenzia o o Un aumento della precisione esecutiva e dell economia, grazie alla formazione degli automatismi (pericolo di errori) Il passaggio progressivo dal controllo del movimento «dall esterno» (visione e suggerimenti dell istruttore) all «interno» («sentire» il movimento: senso cinestesico) L esecuzione è ancora soggetta ad essere disturbata da cambiamenti dei fattori esterni o interni (ambiente sfavorevole, stanchezza, ansia ecc..) 37

38 La coordinazione fine 38

39 Dalla coordinazione grezza a quella fine: l arte del togliere. Perfezionare un gesto significa portarlo alla sua essenza, eliminando dallo schema grossolano iniziale i movimenti inutili e le tensioni muscolari superflue 39

40 Dalla coordinazione grezza a quella fine: come cambia la percezione Sensazioni «grossolane» (Struttura generale Scopo!) Sensazioni «intermedie» (Caratteristiche complesse: ritmo- accoppiamento dei movimenti) Sensazioni «fini» (Dettagli) 40

41 III Fase: perfezionamento della coordinazione fine e sviluppo della disponibilità variabile Conclude il processo di apprendimento; il gesto si fa stabile, flessibile, economico e resistente nei confronti dei fattori di disturbo; è efficace in tutte le situazioni La stabilità dell esecuzione è possibile grazie alla variabilità (flessibilità) dei programmi motori Si esprime diversamente a seconda delle caratteristiche della coordinazione motoria (aperta, chiusa) 41

42 «La disponibilità variabile» 42

43 Sviluppo delle abilità motorie nel tempo Plateau! I plateaux sono fasi di ristagno dell apprendimento tecnico 43

44 Plateaux ed incubazione! Una breve sospensione dell allenamento coincide con talvolta con il superamento di un plateaux (fenomeno dell incubazione) Le ragioni possono essere o Un recupero dall affaticamento fisico e/o psichico o Minore ansia da prestazione o Estinzione di soluzioni improduttive o errate o Lavoro mentale inconscio successivo alle prove consapevoli (moduli mentali impliciti) o L aiuto di eventi esterni «Spesso smettere di pensarci aiuta!» 44

45 Effetti dell apprendimento L apprendimento è caratterizzato da un effetto visibile e da uno nascosto, rappresentato da cambiamenti microstrutturali del cervello I cambiamenti della struttura microscopica aumentano le potenzialità; più abilità si acquisiscono e più se ne possono acquisire Nella formazione sportiva giovanile l obiettivo non è dunque apprendere per specializzare, ma «apprendere per poter apprendere» 45

46 Tipologie di apprendimenti motori ABILITÀ MOTORIE ABITUDINI MOTORIE Movimenti Finalizzati Movimenti Finalizzati Apprendimento esplicito (cosciente) Apprendimento implicito (scarsa partecipazione della coscienza) Le abitudini motorie si formano a causa di una insufficiente riflessione sull esecuzione del movimento; sono imperfette e difficili da correggere 46

47 APPRENDIMENTO E MEMORIA Le due memorie: a breve termine (memoria di lavoro) e a lungo termine

48 Memoria ed apprendimento L apprendimento è il processo di creazione delle memorie Le nuove memorie si formano sulla base degli apprendimenti realizzati in precedenza 48

49 Memoria di lavoro (a breve termine - MBT) 49

50 Memoria di lavoro (a breve termine - MBT) La memoria di lavoro è una sorta di laboratorio mentale che soddisfa un incombenza alla volta; quando viene impegnata in un nuovo compito il precedente viene estromesso Dipende da fenomeni elettrochimici; è legata all «accensione» provvisoria di un circuito tramite l attenzione ed è collegata allo stato emotivo Ha una durata di circa secondi ed una capacità di 5/7 elementi; è molto sensibile alle interferenze Dipende dalla memoria a lungo termine, con la quale interagisce costantemente 50

51 Memoria e correzioni Trattare un solo errore alla volta, evitando troppa informazione (scarsa capacità MBT) Correggere subito: da 3 a 20 dopo l'esecuzione (breve durata MBT) Ripetere subito, se possibile, la nuova esecuzione (persistenza MBT) Utilizzare forme incoraggianti di comunicazione (Si corregge l'errore, non si giudica la persona) Correggere frequentemente, ma non sempre (rischio di abitudine);con i principianti più spesso 51

52 Memoria a lungo termine (MLT) E legata a trasformazioni definitive dei circuiti Ha durata di anni e capacità illimitata (dipende dalla sintesi proteica) Hardware primario (genetico) Hardware secondario (Frutto di apprendimento) (MLT) 52

53 Il problema dell errore nello sviluppo della tecnica 53

54 Cosa accade nell Apprendimento 54

55 Cosa accade nel Disapprendimento 55

56 Cosa accade nel: riapprendimento Inattività Ripresa dell attività 56

57 Una memoria incancellabile La memoria motoria è distribuita nel cervello all interno di una serie di circuiti, che si formano e si rinforzano con le ripetizioni dei movimenti Le tracce dell apprendimento motorio (spine - sinapsi) non scompaiono mai del tutto; gli schemi fortemente automatizzati possono essere eseguiti in maniera efficace anche dopo molti anni di inattività Anche gli errori consolidati, però, non vengono completamente eliminati; dopo un apparente correzione tendono a ripresentarsi, particolarmente in situazioni cariche emotivamente 57

58 Gli errori iniziali Nella fase della costruzione iniziale del gesto il processo di apprendimento passa inevitabilmente attraverso esecuzioni imperfette Non si tratta di errori, ma di forme di movimento inefficaci e provvisorie di un sistema motorio alla ricerca di una soluzione corretta del compito Diventano errori quando (e se) si consolidano, compromettendo l efficacia dell azione motoria 58

59 Scegliere la strada 59

60 Fase I - Apprendimento iniziale Il cervello esplora più percorsi neurali, scartando quelli inefficaci (i falsi errori) 60

61 Fase II - Automatizzazione Il percorso scelto viene rinforzato ed automatizzato Giorgio con Visintin le ripetizioni - Apprendimento 61

62 I «falsi errori» I principianti si muovono per tentativi, scartando quelli mal riusciti (i «falsi» errori) In un processo di apprendimento controllato, infatti, si stabilizzano solamente i movimenti che portano al risultato desiderato, e che vengono ripetuti invariati con una certa frequenza Fino a che l allievo si impegna attivamente per correggere il movimento l errore non viene automatizzato Le ripetizioni «meccaniche» effettuate senza controllo cosciente, non solo non correggono gli errori, ma li stabilizzano 62

63 Principianti ed errori: evidenze Il concetto di errore è relativo; le imprecisioni delle prime esecuzioni, ad esempio, fanno parte di una «grossolanità» fisiologica: sono dunque tollerabili nei principianti e non necessitano di correzioni Possono, inoltre, rivelarsi utili poiché lo sforzo effettuato dall allievo per correggerli contribuisce allo sviluppo della capacità di apprendimento 63

64 Apprendimento per prove ed errori L apprendimento per prove ed errori rappresenta la modalità essenziale con cui vengono perfezionate le abilità motorie 64

65 Pianificazione, correzione, automatizzazione del movimento Progetto di azione Programma motorio Esecuzione Risultato reale dell azione (feedback) Memorizzazione (Automatismo) (dopamina) Correzione Confronto Afferenza di approvazione (segnale di via libera) Segnale di errore Risultato atteso dell azione (memoria prospettica) Il cervello, in definitiva, predice come verrà effettuato il movimento e si serve dell errore Giorgio per Visintin migliorare - Apprendimento l esecuzione 65

66 Identificazione dell errore e correzione (Situazione 1) A Immagine del movimento B Esecuzione (errata) D Confronto tra A e C (Segnale di errore) C Percezione del movimento (corretta) Mancata automatizzazione (input correttivo) 66

67 Identificazione dell errore (Situazione 2 - Automatizzazione dell errore) Automatizzazione Errore (1) Percezione movimento errata 67

68 Identificazione dell errore (Situazione 3 - Automatizzazione dell errore) Automatizzazione Errore (2) Nessuna correzione 68

69 Abbiamo approfondito Il concetto di apprendimento cambiamenti strutturali dell apprendimento (plasticità) o Spine o Sinapsi o Guaine assoniche Lo sviluppo del cervello; l interazione geni/ambiente L apprendimento motorio e l automatizzazione o Le fasi dello sviluppo della coordinazione o Abilità ed abitudini motorie o L andamento dell apprendimento o Il fenomeno di plateaux La memoria a breve e lungo termine L apprendimento per prove ed errori Il concetto di errore e le possibilità di correzione 69