Universitetet i Stavanger Det humanistiske fakultet Kvalitetsutvalget

Sak 17/17 Midler til utvikling og utprøving av studentaktive undervisningsformer

Bakgrunn Dekanen lyste i februar ut midler til utvikling og utprøving av studentaktive undervisningsformer for 2017. Fakultetsstyret vedtok 23. februar, som del av sak om budsjett for 2017, å avsette kr. 500.000 til formålet. Maksimal tildeling for enkeltprosjekt er satt til kr 100.000.

Utlysningsteksten tok utgangspunkt i målsetningene i fakultetsstrategiens mål for studentaktiv læring:

Mål: Studentaktiv læring Et konsistent resultat fra forskning om læring, er betydningen av engasjement, det vil sin hvor mye tid og energi studenter bruker på læringsaktiviteter. Det humanistiske fakultetet vil prioritere undervisning og undervisningsformer som fremmer studenters engasjement. Fakultetet skal nå dette målet ved: • Å prioritere oppstart og tett oppfølging for å utvikle et godt grunnlag for studenters aktive

deltakelse • Å arbeide systematisk med utprøving av undervisningsformer og formidling av

resultater slik at det er mulig å bygge et kunnskapsgrunnlag om studenters aktive deltakelse, engasjement og læring

• Å styrke undervisning som omfatter aktivt samarbeid med regionale samarbeidspartnere (offentlige og private institusjoner),

• satsing på IKT-støttet undervisning og læring med siktemål å være ledende på UiS for et universelt utformet, digitalt læringsmiljø.

Årets utlysning hadde spesifikt fokus på studentaktiv undervisning som støtter opp om utvikling av studentenes profesjonsfaglige digitale kompetanse.

Ved søknadsfristens utløp 5. mai var det kommet inn åtte søknader, totalt kr.746.000. Det er fem søknader fra IGIS, én søknad fra IBU, én søknad fra IKS og én felles søknad fra IGIS/IBU. Alle søknader er vedlagt saken, sammen med en søknadsoversikt og forslag til fordeling av midler.

Behandling av søknadene Kvalitetsutvalget ved fakultetet skal behandle søknadene og gi råd til dekan om prioritering og fordeling av utviklingsmidler. Dekanen vedtar endelig innstilling og foretar selve tildelingen. Kvalitetsutvalget står fritt til å prioritere i sin innstilling, men for å sikre effektiv saksgang har lederen

1

utformet et forslag til anslagsvis fordeling mellom søkerne som et utgangspunkt for utvalgets behandling.

Vurdering Det er en glede å lese alle gode ideer til utvikling av studentaktiv undervisning som søkerne presenterer. Dekanens utviklingsmidler er i utgangspunktet tenkt som såkornmidler for å fasilitere ansatte som ønsker å prøve ut og videreutvikle sin undervisning og i dette arbeidet vil trenge støtte utover det som ligger i ordinær undervisningsressurs i tillegg til teknisk støtte og materiell. Vurderingen av søknadene tar utgangspunkt i fakultetets strategi og kriterier i utlysningen. Lederens forslag til fordeling har tatt utgangspunkt i følgende spørsmål:

Hvordan vil prosjektet konkret forbedre studentenes profesjonsfaglige digitale kompetanse?

I hvilken grad involveres studenter i prosjektet?

Hva er det forventede resultatet av prosjektet, og om prosjektet kan videreføres innenfor ordinær ramme kommende år?

Er budsjettet realistisk?

Hvordan har søkerne tenkt på plan for formidling av erfaringer og resultater av prosjektet?

Hvordan kan vi sikre god kompetansespredning?

Vi ber om Kvalitetsutvalgets tilbakemeldinger på forslaget til rangering med utgangspunkt i disse spørsmålene.

Forslag til vedtak 1. KU-HUM gir råd til dekanen om å tildele følgende prosjekter midler til utvikling og utprøving

av studentaktive undervisningsformer.

Søker Utviklingsprosjekt Søker om

Tildeling

Rebecca Charboneau

Stuvland

Milica Savic

IGIS

Utvikle og prøve ut undervisningsopplegg for nye videoopptak av engelskundervisning i grunnskolen

Målgruppe GLU 1-7

NettOp, kurs, opplæring, seminardag med diverse, praksis involvert, frikjøp

98 000

Foreslår støttes, men noe redusert?

2

Eva Leibinger, Rune Giske

Gro Næsheim-Bjørkvik

Atle Mjåtveit

Utvikle, gjennomføre og evaluere undervisningsopplegg der en benytter

Polar team pro

(MUT 502)

Polar team pro- 30stk inkl ett års lisens og kundestøtte

100 000

Foreslås støttet

Torbjørn Waaland

IKS

Utvikling av digitale læringsressurser samlingsbasert PPU

Kartlegging hos andre, og behov for

Kurs og veiledning, NettOp-utvikling, rapport

Frikjøp, hva med NettOp?

88 000

Foreslås støttet

Merete Hagen Helland IGIS

Kristin Grøsvik IBU

Spiselig ugras

Utvikling av app

Bærekraftig utvikling

Målgruppe BLU og GLU

Teknisk utstyr, bildemateriale,

NettOp, frikjøp

75000

Foreslås støttet, noe redusert?

Irene Stranden Løvdal

Tuula Helka Skarstein

BLU

Utvikling av 2 apper for artskunnskap

Småkryp og andre insekter

Fisker

NettOp 35000x2

Bildemateriell 25000

Kvalitetssikring 5000

100 000

Støttes?

461 000 ?

2. Kvalitetsutvalget ber dekanen vurdere tildelingsrammen og eventuelt justere denne i henhold til forslag til tildeling.

3

Hagbard Line-huset 23. mai 2017

Jorunn Melberg Fredrik Skår prodekan for undervisning kvalitetskoordinator

Vedlegg: 1. Fullstendig utlysningstekst 2. Oversikt over søknadene med vurderinger 3. Søknader med vedlegg

4

Dekanens utviklingsmidler til støtte i utvikling av studentaktiv undervisning 2017. I tråd med fakultetets strategi og tiltaksliste for 2017 og endelig vedtatt budsjett for 2017 lyser dekanen også i år ut kr. 500.000 til utvikling og utprøving av studentaktive undervisningsformer. Årets utlysning har spesifikt fokus på studentaktiv undervisning som støtter opp om utvikling av studentenes profesjonsfaglige digitale kompetanse:

Profesjonsfaglig digital kompetanse innebærer faglige og praktiske kunnskaper, ferdigheter og generell kompetanse knyttet til bruk og tilrettelegging for bruk av digital teknologi. Dette inkluderer evnen til kritisk vurdering av læringsressurser, samt prosedyrer for egenproduksjon av innhold, aktiviteter og vurderingsformer som er hensiktsmessig for studentenes lærings- og danningsprosesser (Fossland 2015, s.19)

Hva er relevant digital kompetanse for ditt fagområde, fagmiljø og undervisning?

Om midler og søknad Midlene er ment å dekke tid og/eller utstyr utover ordinær undervisningsressurs. Et prosjekt kan innebære behov for et mindre beløp eller inntil kr. 100 000. Søknaden skal være kortfattet (maks tre sider) og må inneholde:

• Kort beskrivelse av utviklingsprosjektet med tidsramme (oppstart og sluttdato) og hva som er forventet resultat.

• Søkerne skal beskrive konkret hvordan man ser for seg at studentene engasjeres i gjennomføringen.

• Budsjett med følgende poster: - Antall arbeidstimer det søkes dekning for - Behov for teknisk utstyr - Behov for støtte fra NettOp UiS - Deltakelse på konferanse /opplæring - Evt. annet

Søknaden må godkjennes av instituttleder og der det søkes om arbeidstid må det være avklart med instituttleder. Det vil i arbeidet med rangering bli lagt vekt på prosjektenes videreføringsverdi inn i ordinær undervisning uten behov for ekstra ressurser. Der er ønskelig at to eller flere kolleger samarbeider om prosjektsøknad og selve prosjektet.

NB! Perioden for bruk av midlene settes fra tildeling og ut juni 2018. En kort rapport med regnskap med erfaringer, resultat og videreutviklingsmuligheter sendes prodekan Jorunn Melberg innen 30.juni 2018. Søknad godkjent av instituttleder sendes til prodekan Jorunn Melberg jorunn.melberg@uis.no med kopi til kvalitetskoordinator Fredrik Skår fredrik.skaar@uis.no med frist fredag 5.mai kl. 12.00. Kvalitetsutvalget ved fakultetet vil behandle søknadene i møte 30.mai og gi råd til dekan om prioritering. Det er en forutsetning at utviklingsarbeidet dokumenteres og gir resultater i form av muntlig formidling på Forum for studentaktive undervisningsformer og/eller artikkel i et aktuelt tidsskrift. http://www.uis.no/fakulteter-institutter-sentre-og-museum/det-humanistiske-fakultet/forum-for-studentaktive-undervisningsformer/ På vegne av dekan Jorunn Melberg, Prodekan for undervisning / førstelektor i drama Det humanistiske fakultet Universitetet i Stavanger 4036 Stavanger Tel: 51833499 / 92036883 e-post: jorunn.melberg@uis.no Referanser Fossland, T. (2015): Digitale læringsformer i høyere utdanning. Oslo: Universitetsforlaget https://norgesuniversitetet.no/skriftserie/kvalitetsguiden

SØKNADER 2017 - Midler til utvikling og utprøving av studentaktive undervisningsformer - 746 000

Søker Utviklingsprosjekt Søker om: Gjengis ikke fullt detaljert her. Les søknadene

Involveres studentene? PfDK med?

Videreførings- muligheter/over-føringsmuligheter?

plan for for-midling

Kommentar og forslag

Magne Drangeid For faggruppen norsk IGIS

Dialogisk litteraturundervisning «på hvilken måte kan dialogisk litteraturundervisning virke studentaktiverende, det vil si styrke studentenes motivasjon, engasjement, forståelse og læringsutbytte i MA GLU 5-10»

Frikjøp ca 185 t. Diverse (20000) 100.000

I utprøving av læreres valgte undervisningsmetoder, I fokusgrupper Sier ingenting om PfDK hva og eventuelt hvordan

Ja, det ligger inne, men noe uklart hva som vil bli utviklet

Ja både muntlig og skriftlig

Et FoU prosjekt? Sier ikke noe om egne ressurser inn i arbeidet Uklart hva en vil utvikle

Rebecca Charboneau Stuvland Milica Savic IGIS

Utvikle og prøve ut undervisningsopplegg for nye videoopptak av engelskundvisning i grunnskolen Målgruppe GLU 1-7

NettOp, kurs, opplæring, seminardag med diverse, praksis involvert, frikjøp 98 000

Ikkje direkte i utviklingen, men gjennom undersøkelse etter utprøving for videreutvikling Teknologi er med, men hvordan/hva dette kan lede til innen PfDK er ikke tydeliggjort

Ja, vil inngå i videre drift

Sier ikke noe om det

Bygger på erfaringer fra Kompetanse for kvalitet. Frikjøptimer bør avklares bedre? Honorere praksis? måltider? Forskningsdel må tas av FoU. Foreslår støttes, men noe redusert?

Leif Inge Tjelta Shaher Shalfawi

Undervisning tema kraftutvikling brukes til å vise knyttet til forelesning kraft og kraftutvikling

Kraftplattform 100 000

Verktøy i undervisning muligheter gjennom visuelle und.v.aktiviteter

Sies ikke Bør dette dekkes av utstyrsmidler? Forskningsmidler?

IGIS Og til bruk i forskning 2.år idrett og nytt MA emne idrett

PfDK Sies ikke, men vil kunne gi kompetanse i bruk

Eva Leibinger, Rune Giske Gro Næsheim-Bjørkvik Atle Mjåtveit

Utvikle, gjennomføre og evaluere undervisningsopplegg der en benytter Polar team pro (MUT 502)

Polar team pro- 30stk inkl ett års lisens og kundestøtte 100 000

Systemet krever at studentene bruker profesjonsfaglig digital kompetanse… Studentene er brukere sammen med lærer Fou prosjekter

Gjenbruk av utstyr og opplegg

UNIPED, FoU i praksis Og forum

Behov for oppdatert utstyr, utstyr som er i bruk i skolen Foreslås støttet

Torbjørn Waaland IKS

Utvikling av digitale læringsressurser samlingsbasert PPU

Kartlegging hos andre, og behov for Kurs og veiledning, NettOp-utvikling, rapport Frikjøp, hva med NettOp? 88 000

Studentene er brukere av det som blir utviklet

Vil videreføres Kompe-tanse-deling

Nettbasert nytt tilbud synliggjør behov. Litt mye som skal kartlegges før en kommer i gang?? Foreslås støttet

Merete Hagen Helland IGIS Kristin Grøsvik IBU

Spiselig ugras Utvikling av app Bærekraftig utvikling Målgruppe BLU og GLU

Teknisk utstyr, bildemateriale, NettOp, frikjøp 75000

Studenter fra mat og helse i utviklingsprosess: samler, tar bilder og benytter i matlaging Ferdig app til bruk i und.v. for BLUog GLU

Vil inngå i vanlig undervisning

Forum og eventuel-le seminar/ konfer-anser

Samarbeid på tvers. IBU har flere års erfaring med utvikling av apper Avklare behov for kamera og mikroskop Foreslås støttet

Irene Stranden Løvdal Tuula Helka Skarstein BLU

Utvikling av 2 apper for artskunnskap Småkryp og andre insekter Fisker

NettOp 35000x2 Bildemateriell 25000 Kvalitetssikring 5000 100 000

Studentene er brukere av ferdig utviklet materiell - app

Vil inngå i vanlig undervisning

Forum og relevante fag-samlinger

Faggruppen utviklet 3 til nå, med dette bygger de en serie Støttes?

Anna Songe-Møller Karin B. Bjerkestrand

Videreføring av prøveprosjekt for utvikling undervisningsformer imangfold og flerkulturell kommunikasjon.

GLU 1-7 og 5-10 i samarbeid med Johannes læringssenter

85 000

Ikke PfDK .Inngår i metodekurs estetiske læreprosesser. Tema mangfold og flerkulturell kommunikasjon er nytt. Sammen med lærere Johannes læringssenter

Er dette opplegget gjennomførbart innenfor ordinære rammer?

Artikkel i DRAMA Og presen-tasjon forum

Ivaretar sentral tematikk i GLU. Ikke PfDK som er årets satsing. Viktig i planlegging av temauke høsten 2018

461 000

Søknad om midler studentaktiv/dialogisk litteraturundervisning Magne Drangeid

Jorunn Melberg, Prodekan for undervisning

Denne søknaden retter seg mot tiltak som styrker studentenes egenaktivitet og læringsutbytte i den nye 5-årige grunnskolelærerutdanningen, gjennom prosjektet «dialogisk litteraturundervisning». Prosjektet er del av en satsing på studiekvalitet, der målet er å forsterke studentenes lærerfaglighet og deltakelse. Prosjektet er knyttet til et av universitetets programområder for forskning; «Kritisk kulturell literacy», og vil også dra nytte av erfaringer fra FINNUT-prosjektet «Respons». Her forsker en av deltakerne i vårt prosjekt på bruk av teknologi i nettopp dialogiske literacy-praksiser.

Prosjektet vi søker om støtte til vil primært rette seg mot norskseksjonens undervisning, grunnskolelærerutdanningen 5-10 ved Universitetet i Stavanger, men vil ha opplagt overføringsverdi til andre fag, særlig andre språkfag og praktisk-estetiske fag. Prosjektet vil forberedes våren 2017 og gjennomføres fra semesterstart høsten 2017 og ut undervisningsåret, når etterarbeid blir medregnet. I første omgang dreier prosjektet seg om utvikling av dialogisk, studentaktiv undervisning, men vil tar samtidig sikte på å etablere et design og en empiri som kan ha et videre, forskningsrettet siktemål. Vi har en langsiktig målsetting om å videreføre og videreutvikle utforskingen over en periode på fem år. Vi vil dermed kunne følge og utvikle undervisningen slik den blir tilbudt de tre første kullene av lærerstudenter, fra studiestart til norsk-studentene ved utgangen av tredje studieår er ferdige med 60 obligatoriske studiepoeng i faget. Vi kommer her til å søke forskningsrådet om finansiering.

Prosjektet er tenkt som en studie der vi planlegger, gjennomfører, reflekterer over og videreutvikler undervisningsformer innenfor litteraturundervisning, rettet mot våre egne norsk-studenter. Gjennom dialogiske literacy-praksiser, både via digitale grensesnitt og ansikt til ansikt, vil studenter både oppleve, utforske, samtale om og skrive om litteratur. Denne utprøvingen av det litteræres potensial, kan blant annet legitimeres ved å vise til nyere, stadig mer overbevisende forsking innenfor kognitiv psykologi og pedagogisk nevrovitenskap. For å utnytte et slikt potensial, vil vi undersøke og utvikle både litterær lesing, litterær samtale, og skriving. Lese-delen vil vektlegge hvilke kompetanser som faktisk bygger forståelse, og hva en litteraturlærer i neste omgang trenger for å undervise. Litterære samtaler mellom studentene via sosiale media og fysisk i klasserommet, vil bli undersøkt for bedre forståelse av den muntlige interaksjonen og dens muligheter. Også skriving vil ta utgangspunkt i litterære tekster, men vil omfatte både identitetsutforskende skrift og mer faglig-personlig, akademisk skriving. Prosjektet drar veksler på en rekke tradisjoner som likevel er nært relaterte, som dialogisk- og transaksjonsorientert litteraturdidaktikk, sosial-kognitiv litteratur- og skriveteori, samt sjanger og diskursteori spesifikt rettet mot barne- og ungdomslitteratur. Disse elementene vil kunne samvirke på koherente måter innenfor «kritisk kulturell literacy» som vil være prosjektets mer overgripende ramme.

Utprøving for endring Prosjektet vil være et tentativt uttrykk for den forståelsen vi har av dialogisk teori og dialogens didaktisk potensial. Målet er på sikt å videreutvikle både problemstillinger, begreper og metoder i en eksplorerende vekselvirkning mellom teori og empiri, på en måte som kan ha peke fram mot et eller flere forskningsprosjekt. Per i dag er den overordnede problemstillingen:

På hvilke måter kan dialogisk litteraturundervisning virke studentaktivderende, det vil si styrke studentenes motivasjon, engasjement, forståelse og læringsutbytte i Master i grunnskolelærerutdanning 5-10?

Begrepet dialogisk peker her mot at leserne, som sosialt og fortolkende fellesskap, deltar i en rekke utvekslinger der språk, litteratur og kultur er vevd sammen og derfor må studeres i sammenheng. I slik dialogisk utveksling, vil det være avgjørende at leseren kan lese både med og mot teksten, det vil si verdsette teksten som kilde til både estetisk nytelse, imaginasjon og læring, men samtidig kunne vurdere tekstens normer og ideologi. Kritisk kulturell literacy representerer en slik integrerende tilnærming, med vekt på kritisk språklig bevissthet og kritisk kulturell bevissthet. I tråd med frigjøringspedagogikkens syn blir dialog dessuten sett på som sentral forutsetning for utvikling av myndiggjøring og frigjørende literacy-praksiser.

Selv om litterær lesing, litterær samtale og litterær lesing oftest vil være relativt integrerte prosesser, vil vi også formulere underordnede problemstillinger der hver av de tre literacy-praksisene blir vektlagt særlig.

Litterær lesing, utkast til delproblemstilling:

Hva slags kompetanse er avgjørende for utvikling av studenten som lærerfaglig litterær leser, og hvordan kan slik kompetanse utvikles gjennom læringsfremmende, dialogisk undervisning i samspill med relaterte arbeidskrav?

Litterær samtale, utkast til delproblemstilling:

Hvordan kan den litterære samtalen styrke studentenes motivasjon og deltakelse, og samtidig utvikle litterær faglighet, retoriske mestring og forståelse av det sosiales dynamikk? (I en virkelighet preget av diskursiv og kulturell diversitet vil dette siste omfatte både undervisningsrommets fysiske virkelighet og den nettbaserte kommunikasjonens ulike utvekslinger.)

Litterær-akademisk skriving, utkast til delproblemstilling:

Hvordan kan litteraturundervisning og relaterte skriftlige arbeidskrav med veiledning, bygge en lærerfaglig, personlig og akademisk skrivekompetanse?

Prosjektet vil prøve ut en rekke undervisningsformer. Utgangspunktet vårt vil nødvendigvis være undervisningen slik den er. Vi vil likevel ikke dokumentere nåværende praksis systematisk, men prioritere utprøving som bygger opp under motivasjon, studieintensitet og læring. Siktemålet med prosjektet er generelt å forbedre egen undervisningspraksis på måter som kan ha overføringsverdi og formidles på eget institutt, i Forum for studentaktive undervisningsformer, gjennom nordiske og nasjonale nettverk (bl.a. A. NOLES), gjennom kurs- og konferanser og gjennom vitenskapelig

publisering som tar utgangspunkt i foreløpige erfaringer, men samtidig viser framover mot videre forskning. Et aktuelt fagfellevurdert tidsskrift kan være Nordic Journal of Literacy Research.

Når allerede etablerte praksiser skal endres, vil vi gjøre dette på måter som ikke bare har utgangspunkt i teori og våre egne erfaringer og perspektiv, men tenker inn studentenes refleksjoner, for eksempel rundt hva formålet med undervisningen er, hva de lærer og hvilken kompetanse de egentlig trenger som litteraturlærere. For å kunne innarbeide refleksjoner som studentene kan kjenne igjen som sine egne, vil fokusgruppeintervju inngå som sentralt element. Aktuelle fokuspunkt i slike intervju kan være studentenes egen faglighet, erfaringer med, holdninger til og forventinger til undervisningen, eller litteraturens rolle relatert til meningsfulle tematikker og overordnede læringsmål eller danningsmål, f. eks. knyttet til kunnskaper om diversitet, livsmestring, bærekraft, og medborgerskap.

Fokusgruppeintervju der forskere/undervisere har rollen som moderatorer, vil bli filmet med sikte på nærmere analyse – og senere bruk i undervisningen. I tråd med vanlig praksis for fokusgruppeintervju, vil intervjuene bli styrt i relativt liten grad, fordi målsettingen først og fremst er å skape tilgang til tenkning. Det viktige er å få fram ulike holdninger og synspunkt.

I hovedsak vil det være norskseksjons litteraturlærere (3-4) som styrer prosjektet. Alle har 1. kompetanse og solid innsikt i fagdidaktiske problemstillinger. Vi søker i hovedsak om dekking av lønnsutgifter i forbindelse med nødvendig frikjøpt fra andre undervisningsoppgaver. I tillegg vil her være behov for noe midler til diverse teknisk materiell, lyd/bilde-opptak og redigering/analyse.

Søknaden er vurdert og blir støttet av instituttleder Elin Thuen, IGIS.

Budsjett

Frikjøp fra underv. 1. 8-2017-29.06 2018: 80.000,- / ca. 185 t

Materiell, digital undervisning, dokumentasjon/analyse 20.000,-

Søknadssum 100.000,-

Ullandhaug 25.04.2017

Magne Drangeid

Grunnskolelærerutdanningen UiS, for fagseksjon for norsk / litteratur

Dramafaggruppen, IGIS

Søknad om å videreutvikle nye undervisningsformer for 2017 sett i et mangfoldsperspektiv!

Dramafaggruppen tillater seg herved om å søke om kr. 85. 000 til videreføring av et prøveprosjekt hvor målet er å utvikle ytterlig nye undervisningsformer for studentaktiv undervisning i flerkulturell kommunikasjon. Målet er å:»… fremme internasjonalt samarbeid og solidaritet for å oppnå bærekraftig utvikling og sosial utjevning» (Forskriftene om rammeplan for grunnskolelærerutdanning for trinn 1-7 og 5-10, s.9 og s.10, 2016). Arbeidsmåtene vil være inspirert av kunstformen teater/drama og estetiske undervisningsmetoder. Målgruppen er grunnskolelærerstudenter andre året, høsten 2017 på trinn 1.-7. og 5.-10. Et samarbeid med ulike innvandrerklasser på Johannes læringssenter (JL) både på grunnskolenivå og rene norskopplærings klasser, vil inngå i dette prosjektet.

Bakgrunn

I følge strategidokumentet for Det humanistiske fakultet 2014-2017 påhviler det HUM å ivareta dannelsesaspektet ved høyere utdanning ved bl.a å ta ansvar for studentenes og de ansattes kritiske tenkning, kreativitet, oppfinnsomhet, forståelse for kompleksiteten i den verden vi lever i og ha innlevelse i mange typer menneskelige erfaringer. Videre skal vi møte samfunnets behov og utfordringer med åpenhet og bidra til nyskaping og innovasjon for å styrke grunnlaget for livskvalitet, gode levekår og bærekraftig utvikling. Studentene skal vinne visdom gjennom studiene, forskning, kunstnerisk utviklingsarbeid og formidling for den enkelte og samfunnet. Demokratiske verdier og etisk bevissthet skal prege våre idealer om ytringsfrihet og likeverd på tvers av livssyn, kultur og kjønn.

Forskriftene om ny rammeplan for grunnskolelærerutdanning for trinn 1-7 og 5-10, påpeker videre at den enkelte institusjon skal tilrettelegge for internasjonale og flerkulturelle dimensjoner i studiet. Under avsnittet Medborgerskap og det flerkulturelle samfunnet står det: «Studenten må ha kunnskap om og forståelse for det flerkulturelle samfunn. Det innebærer å være oppmerksomhet på kulturelle forskjeller og å kunne bruke disse som en positiv ressurs» (s. 9 og s.10). Dette emnet er et av de tverrfaglige temaene som inngår i studentenes utdanning. Under overskriften Forskningsforankring påpekes det at forskningsbaserte læringsprosesser skal fremme studentenes selvstendighet, analytiske ferdigheter og kritisk refleksjon slik at de som lærere kan ta i bruk ny kunnskap og videreutvikle både seg selv, sitt yrke og sin arbeidsplass etter endt utdanning (s. 10). Tema Medborgerskap og det flerkulturelle samfunnet inngår som en temauke i den nye lærerutdanningen i det 3. semesteret dvs. høsten 2018 både på trinn 1-7 og 5-10. Vi gjennomførte et prøveprosjekt i 2016. Dette prosjektet er blitt evaluert positivt av studenter og faglærerne på UiS og elevene og lærerne på Johannes læringssenter. Ut fra erfaring,

evaluering, emperi og vitenskapelig refleksjon ønsker vi å videreutvikle prosjektet, slik at vår nye praksis kan legge grunnlaget for temauken i 2018 i den nye lærerutdanningen. Med Det humanistiske fakultetets strategidokument og de nye Forskriftene om rammeplan for grunnskolelærerutdanning for trinn 1-7 og 5-10, 2016 som bakgrunnsteppe vil følgende vitenskapelig arbeid ligge til grunn for utvikling av nye undervisningsformene: Tre forskings artikler som er offentliggjort og en som er godkjent for publisert våre 2017:

• Songe-Møller, A.S., & Bjerkestrand, K.B. (2012). «Empowerment of citizens in a Multicultural Society». Journal of Intercultural Communication, 30 (2012).

• Aure, V., Songe-Møller, A.S., & Bjerkestrand, K.B. (2013). «Emancipatory Theatre and Performative Didactics». InFormation – Nordic Journal of Art and Research, 2(2).

• Songe-Møller, A.S., Bjerkestrand, K.B & Bjørnstad, G.B. «Den ansvarlige medborger – en utforskning av De Undertryktes Teater (DUT)». 2017

To artikler ligger også inne på nettsiden til Forskning.no. Teater mot undertrykking (2006) og Vi vil bruke teater for å forebygge undertrykking (2017). Disse artiklene bygger på et utviklingsarbeid som startet i 2005 av Bjerkestrand og Songe-Møller. Vi har utviklet SolidaritetsForumTeater som en arbeidsmetode som igjen bygger på Augusto Boals «De undertryktes teater» og hans Forumteater. Vi har prøvd dette ut med ulike studentgrupper både på UiS og HiOA og med klasser fra Voksen opplærings senter for innvandrere både i Oslo, Sandnes og Stavanger. Når vi intervjuer innvandrere og studenter kommer det fram at de har gjensidige fordommer til hverandre. Mange studenter sier at de bærer på en stor bør av fordommer som de har ervervet seg gjennom media. De hevder også at de aldri har møtt en innvandrer. Innvandrerne uttaler det samme og de sier videre at de ikke «visste at det fantes så hyggelige nordmenn». En kan ikke alltid lese seg til kunnskaper om det interkulturelle, det må erfares, hevder både innvandrere og studenter.

Bjerkestrand og Songe-Møller har nettopp ferdigstilt en bok sammen med 3 andre forfattere. Den vil bli utgitt ca. 20. juni 2016.

• «NARRATIV IDENTITET, drama- og teaterpedagogisk praksis i interkulturell kontekst». Bjerkestrand, K.B., Brahmachari,S. Haraldsen, H., Ingul, S., & Songe-Møller, A., (2016).

Narrativ-cover.pdf

Boken er på 80 sider og vil passe for lærerskolestudenter som har metodekurs i drama og estetiske læringsformer. Vi mener dette er en dagsaktuell fagbok som tar for seg begrepet narrativ identitet i et mangfolds perspektiv. Boken undersøker mangfoldsperspektivet opp mot to eksisterende drama- og teaterpraksiser i Norge i dag; SolidaritetsForumTeater og TekstLab.

Fagboken presenterer teori og praksis i samspill. Den gir praktiske redskap til alle som jobber med medborgerskap og det flerkulturelle samfunn.

Rammebetingelser.

Dette undervisningsopplegget skal inngå i deler av nåværende metodekurs i estetiske læreprosesser som er obligatorisk på grunnskolelærerutdanningen. Det nye her vil være at vi skal arbeide med temaer knyttet til mangfold og flerkulturell kommunikasjon. Videreføringen av dette forsøksprosjektet vil gjennomføres i samarbeid med grunnskoleklasser/norskopplærings klasser fra Johannes læringssenter og alle GLU- studentene på 2. klasse nivå både på trinn 1.-7. og 5.-10, høsten 2017 og skal som nevnt tidligere inngå i ordinær undervisning for metodekurset.

Undervisningsmåtene vil være inspirert av SolidaritetsForumTeater (SFT). SFT tar i bruk teaterkommunikasjon og teaterkonvensjoner for å utforske og iscenesette tematiske utfordringer som oppstår i et flerkulturelt samfunn. Målet er å bryte ned barrierer som er mellom etnisk norske og innvandrere i vårt samfunn. Undervisningen vil være studentaktiv ved at vi tar i bruk estetiske arbeidsformer. Deltakerne kan få en dypere forståelse for og innsikt i temaer som bringes opp til debatt. Et møte mellom virkelighet og fiksjon vil finne sted ved at opplevde undertrykkende situasjoner iscenesettes og utforskes. Vi vil ta i bruk drama/ teater metoder, De Undertryktes teater, den «performative forelesning» (beskrevet i den nye læreboken), samtaler, forhandlinger og diskusjoner. Som fasilitatorer vil vi legge til rette for at et møte mellom deltakerne oppstår og at utforskning og samspill kan finne sted i et trygt læringsmiljø.

En beskrivelse av den praktiske gjennomføringen

Vi er tre vitenskapelig ansatte i dramafaggruppen som vil ha hovedansvaret for utvikling og gjennomføring av prosjektet. GLU- studentene i 2017 vil være ca. 80 studenter på hver studieretning dvs. ca. 160 GLU-studenter til sammen. Vi vil dele studentene inn i 6 grupper på ca. 27 GLU- studenter pr. grupper. Vi vil invitere 6 klasser fra Johannes Lærings senter til å delta i dette prøveprosjektet. Klassene på JL er på ca. 20 elever. Hver gruppe vil da bestå av ca. 50 deltakere både GLU- studenter og elever fra JL. Tre grupper vil få undervisning samtidig. To faglærere vil være tilstede pr. gruppe. Dvs. at 6 lærere vil undervise samtidig pr. økt. Vi vil derfor knytte til oss tre drama-/gjestelærere. Hver gruppe vil få 6 undervisningstimer fordelt på to dager. Dvs. 3 timer per dag. 1.-7. trinn sammen med elever fra JL vil få undervisning to mandager og for 5.- 10- trinn sammen med elever fra JT vil få undervisning to onsdager. Til sammen vil 36 undervisning timer inngå i prosjektet og 12 undervisningsøkter à tre timer. Som forarbeid til prøveprosjektet vil både GLU-studentene og elevene på Johannes læringssenter ha en innføring i tematikken og arbeidsformene, ca 3 timer pr. gruppe.

Foruten tre gjestelærere som inngår i prosjektet (36 t), vil vi videre engasjere en gjestelærer som underviser studentene på Drama-linjen disse fire dagene de vitenskapelig ansatte er engasjert i dette prosjektet. Det gjelder tilsammen 12 undervisningstimer.

At dette prosjektet utvikles i samspill med faglig ansatte på Johannes læringssenter anser vi som nyskapende. Vi ønsker å skrive en forskningsartikkel basert på dette prøveprosjektet, hvor vi vil anvende dybdeintervju som metode.

Dokumentasjon

• Muntlig formidling for Studentaktive undervisningsformer • Artikkel, offentlig gjort i Drama- Nordisk Dramapedagogisk tidsskrift

Kostnader

Forarbeid, samarbeid med Johannes lærings senter, faglærere og ansatte kr. 15.000

Gjennomføring: Lønnsutgifter til vikar- og gjestelærer, sponsing av læremateriale/bøker til sammen.

kr. 55.000

Etterarbeid: Utvikling og gjennomføring av evaluering for GLU-studenter, elever og lærere fra JL og lærere fra UiS og innleide gjesteforelesere, gjennomføring av intervjuer, resultatanalyse og skriving av en artikkel, til sammen kr. 15.000

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------Totalt kr. 85.000

Med vennlig hilsen

Dosent Anna S. Songe-Møller Førstelektor Karin B. Bjerkestrand

Universitetslektor Norunn Fletcher

Rebecca C Stuvland, Milica Savic Søknad studentaktivundervisning Introduksjon: I forbindelse med utvikling av deltids GLU, har vi i engelsk gruppen startet et prosjekt for å lage undervisningsmateriell, blant annet filmer av engelskundervisning på en barneskole som kan tas i bruk på UiS. Vi begynte dette prosjektet høsten 2016. Vi søker nå om midler til å sluttføre dette prosjektet og for å forske på hvordan disse filmene/materiale kan føre til mer studentaktiv undervisning i og mellom undervisningsamlinger.

Prosjektbeskrivelse: Siden 2012 har IGIS hatt Kompetanse for kvalitet for engelsk lærere. Det er et samlingsbasert med nettstøtte, men skal ha nettbaserte undervisningsmidler som støtter lærerne i studiene. Fram til nå har dette ikke vært «studentaktiv» eller «interaktiv», men vi ønsker å kunne tilby dette framover.

Fram til nå har vi hatt fokus på undervisningsvideoer som støtter lærerne med selvstudiet- tiden, og for å erstatte noen av forelesninger på UiS. For eksempel har det blitt utviklet «en pakke» med grammatikk og «en pakke» med fonetikk videoer. Dette har åpnet opp andre muligheter for mer student-aktiv undervisningsformer når lærerne er på campus – smågruppe arbeid, fokus på praksis-orientert bruk av pedagogiske og engelsk didaktiske aktiviteter, mer interaksjon i timene, osv.

Neste år skal vi begynne med engelsk i deltidslærerutdanning (Deltids GLU –GLD1032). Erfaringene fra de andre som har jobbet med deltids GLU i 1. og 2. år er at studentene får veldig mye støtte fra konkrete program/ arbeidsaktiviteter som de gjennomfører mellom samlingene. Det ser ut som om det også kan fungerer bra om disse aktivitetene/ oppgavene er interaktive eller får dem til å dele ideer. Vi har også fått tilbakemeldinger at studentene setter veldig stor pris på om samlingene kan være mest mulig aktiv, med mindre «forelesning» eller «input» tid.

For å få dette til, har vi merket i engelsk seksjonen på IGIS at vi mangler noen videoer av god undervisningspraksis, gjennomføring av spesielle aktiviteter, og fokus på forskjellige læringsmål/grunnleggende ferdigheter, som kan brukes som eksempel/case i GLU utdanningene. Dette er særlig viktig for deltids GLU studenter som ikke får praksis i engelsk før januar når de er halvveis gjennom studiet. De videoene som finnes er enten fra voksenopplæring eller fra andre land, særlig engelsk språklige land. Da er overføringsmulighetene til engelsk i norske skoler begrenset. Derfor har vi i utviklingsprosessen for engelsk GLU utdanning laget noen videoer fra en norsk barneskole. Neste steget blir å se på hvordan disse kan tas i bruk på best mulig måte for å få til en studentaktiv fokus på studietiden utenom samlingene og for å støtte opp forberedelsene til en aktiv samling på campus.

Basert på disse punktene vil vi gjennomføre et prosjekt som fokuseres på å kunne utvikle og ta i bruk filmer av praksis i skolen som kan brukes som «case» i undervisningen til bruk i oppgaver eller diskusjonsforum for studenter. I tillegg blir det også viktig for oss lærere for å finne ut hva studentene kan se i videoene, og hvor de trenger mer støtte for å forstå de engelsk didaktiske prinsippene (se punktene under). For å gjennomføre dette ønsker vi å se på muligheter som finnes i Canvas (den nye læringsplatform til UiS). Det finnes også andre gratis programvare, for eksempel EdPuzzle, som kan brukes til å lage korte videoer med spørsmål eller plass til at studentene skal skrive inn egne ideer.

I tillegg til å føre til mer studentaktiv undervisning, vil vi samle inn data om student bruk av videoene:

- hvor mange ganger de ser på dem - hvis de spoler tilbake til enkelt plasser for repetisjon - hvis de svarer på spørsmålene lærerne har lagt inn - hvis de skriver inn at de trenger ekstra hjelp - hvis de skriver inn kommentarer eller spørsmål - hvor aktiv de er i diskusjonsforum for å bygge på hverandres ideer eller svare på andres

spørsmål Det vil også gjennomføres en spørreundersøkelse blant alle studentene, samt noen intervjuer for å finne ut om deres bruk av videoene og hvordan de støtter opp deres egne studiet. Basert på erfaringene i prosjektet, er det planlagt at videoene og den interaktive støtten til studentene skal brukes med nye student grupper uten behov for ekstra ressurser.

Erfaringene fra dette prosjektet ønsker vi å presentere i en artikkel og i Forum for studentaktive undervisningsformer.

Prosjekt starter høsten 2017 og avsluttes høsten 2018. (Opplæring det søkes midler til er planlagt for juli 2017 slik at den erfaringen kan tas i bruk fra begynnelse av semesteret 2017, når deltids GLU engelsk begynner).

Prosjektmidler: Det søkes om midler til å ha en seminar dag får å gå gjennom filmene som er laget og jobbe med hvordan det skal tas i bruk i undervisningen (Rebecca, Milica, Debbie, og Silje fra Engelsk, 2 fra NettOp, lærer fra praksisfeltet, evt. andre aktuelle å dra inn) – (lunsj, middag) kr. 6000

Tre lærere på Storevarden skole har vært med å utvikle materielle for filmingen og de har gitt av egen tid til planlegging og gjennomføring, derfor er det ønskelig å gi en gavekort til dem som kompensasjon for arbeidstid. 3 x 1000kr.

Kr. 3000

Arbeidstimer (ut over individuell FOU tid) for utarbeidelse og gjennomføring av prosjektet

Rebecca 100 timer x 500 kr. Kr. 50000

Milica 20 timer x 500 kr. kr. 10000

Opplæring - The Center for Advanced Research on Language Acquisition (CARLA)

Institute Name: Using Technology in Second Language Teaching Dates: July 17-21, 2017, kl.9-1600 Monday-Friday.

Cost: 350 dollars, plus some materials expenses kr. 4000

Støtte fra Nettopp – 50 timer x 500 kr kr. 25000

Totalt kr. 98000

Vennlig hilsen,

Rebecca Charboneau Stuvland og Milica Savic

Søkere: Merete Hagen Helland, førsteamanuensis i Mat og helse ved Grunnskolelærerutdanningen (GLU) Kristin Grøsvik, førsteamanuensis ved Barnehagelærerutdanningen (IBU) Det humanistiske fakultet, UiS Universitetet i Stavanger

Prodekan Jorunn Melberg 26.04.2017 Det humanistiske fakultet Universitetet i Stavanger

Søknad om midler til utvikling av studentaktiv undervisning

Prosjektnavn: Utvikling av app for informasjon om «Spiselig ugras»

Vi ønsker å samarbeide om å utvikle en app basert på informasjon om spiselige planter/bær en kan høste fritt i naturen. App’en vil utvikles etter samme mal som tidligere app’er utviklet av naturfagsgruppen ved IBU («Strandkanten-på fjæretur», «Fugler i nærmiljøet» og «Treslag-på tur i skogen»). Vårt mål er at informasjonen som gjøres tilgjengelig skal fremme god helse, være kunnskapsfremmende om naturlige og spiselige råstoff fra landjorda, bidra til økt bruk av naturen og fremme kreativitet og innovasjon.

Oppstart: August 2017 Sluttdato: 1.juni 2018

Bærekraftig utvikling er et prioritert tema i læreplanverket for skolen og Nasjonale retningslinjer for barnehagelærerutdanningen (1). I Stortingsmelding nr. 28 (2) kan en lese at «Ny teknologi og teknologisk utvikling skal, i tillegg til etisk refleksjon og dømmekraft knyttet til teknologiutviklingen være sentrale innenfor det tverrfaglige temaet bærekraftig utvikling». Det legges stor vekt på at studentene skal få en forståelse og bidra til bærekraftig utvikling. Naturen har ressurser som i dag ikke utnyttes og vi ønsker derfor å gjøre det enklere for studenter og andre interesserte å benytte seg av det naturen gir oss gratis. Dette vil også gi en økonomisk gevinst, da både syltetøy, supper, saft og pesto osv. vil kunne lages med basis i råvarer fra naturen. App’en vil gi brukeren informasjon om spiselige planter en enkelt kan finne frem til i naturen, faktaopplysninger, samt oppskrifter hvor råvarene anvendes. Studentene på Mat og helse (GLU) vil engasjeres i gjennomføringen ved at en på grunnskolelærerutdanningen har en utedag, der spiselige planter/blomster fotograferes, høstes og benyttes i matlagingen. I framtiden vil studentene på begge utdanningene (GLU og IBU) kunne anvende den elektroniske informasjonen i app’en og slik finne frem til spiselige planter på et avgrenset område. Denne informasjonen vil være lett tilgjengelig for studentene etter endt studie og i fritiden.

Informasjonen som tilgjengelig gjøres vil også være nyttig for barnehager og i grunnskole, f.eks. i forbindelse med turer, til tilegne seg mer kunnskaper og å bruke naturen i nærområder. En læringsarena med fokus på natur og miljø omfatter mat en kan finne i naturen. Praktisk

arbeid med egne vekster gir et godt grunnlag for gode matvaner, lukt- og smaksopplevelser. Sammen med kunnskap om dyr og vekster vil dette kunne være med på å fremme forståelse for bærekraftig utvikling. App’en vil i tillegg være helsefremmende, da den kombinerer mat, bevegelse og teknologi. En ser også for seg et tverrfaglig bruk, da valgfagene Natur og miljø, samt Fysisk aktivitet og helse (ungdomsskolen) benytter mye av undervisningstiden utendørs, ofte i kombinasjon med matlaging. Ressursene i skoler og barnehager er få og da vil gratis, næringsrik mat være et gode.

Aktualiteten av en slik utvikling belyses også av følgende kompetansemål i dagens læreplaner:

Kroppsøving (grunnskole) 8.-10. trinn- «Praktisere ulike former for friluftsliv i ulike naturmiljø» Naturfag (grunnskole) 5.-7. trinn: «Planlegge og gjennomføre undersøkelser i noen naturområder», «beskrive kjennetegn til et utvalg plantearter», «Fortelle om hvordan noen plantearter brukes i ulike tradisjoner» 8.-10-trinn: «Gi eksempler på folkemedisin», «Gi eksempler på hvordan samer utnytter ressurser i naturen» Mat og helse (grunnskole) 5.-7. trinn: «Lage mat i naturen og bruke naturen som ressurs» 8.-10. trinn: «Skape og prøve ut nye retter ut fra ulike råvarer, matlagingsmetodar og matkulturar» «Vurdere og velje varer ut frå etiske og bærekraftige kriterium» Samfunnsfag (grunnskole) 8.-10. trinn «drøfte premissar for ei bærekraftig utvikling» Valgfaget Natur, miljø og friluftsliv (grunnskole, ungdomsskole) «dyrke, jakte eller høste fra naturen og benytte, tilberede eller oppbevare ressursene» Valgfaget Fysisk aktivitet og helse (grunnskole, ungdomsskole) «lage enkle og ernæringsmessige gode måltider» Kunnskapsområdet Natur, helse og bevegelse (barnehagelærer utd.) «bidra til berekraftig utvikling» «ivareta og fremme barns helse i vid forstand, og å kunne leggje til rette for eit variert og sunt kosthald i barnehagen» (1)

Ifølge studiebarometeret 2016 (3) var studentene minst fornøyd med medvirkning, undervisning og veiledning. Data viser også at egen erfaring med forskning og utviklingsarbeid scorer lavt (3,1). Videre scoret barnehagelærerstudentene ved UiS lavere (3,0) enn gjennomsnittet (3,5) på tilgang på hjelpemidler og utstyr i undervisningen. Under utviklingen av den beskrevne app’en vil studentene kunne involveres i vårt faglige utviklingsarbeid. Resultatene viser også at få benytter seg av studentaktive undervisningsformer, noe app’en vil bidra til. En del av bildematerialet vil bli tatt selv, men det vil også være nødvendig å kjøpe rettigheter til noen av bildene.

Prosjektet vil fremme samarbeid på tvers av institutter på Universitetet i Stavanger, samtidig som det er tverrfaglig, og gi positive ringvirkninger for Universitetet og Instituttene utover prosjektets varighet. Prosjektet skal dokumenteres og resultatene vil bli presentert i Forum for studentaktive undervisningsformer ved UiS, og eventuelt også aktuelle naturfaglige seminarer/konferanser, samt seminarer/konferanser for mat og helse. Budsjett

Det søkes om 75 000 til dekning av følgende utgifter:

Behov: Beløp: Støtte fra Nettopp 35000 Kjøp av bildemateriale 6500 Teknisk utstyr (digitalt kamera + Easy scope trådløst mikroskop)

8500

Antall arbeidstimer- 50 timer a kr 500 (Egeninnsats vil også tilsvare ca 50 timer)

25000

Totalt 75000

Med vennlig hilsen Merete H. Helland og Kristin Grøsvik

Referanser:

1. Nasjonale retningslinjer for barnehagelærerutdanning. Lastet ned fra: https://www.regjeringen.no/globalassets/upload/kd/rundskriv/2012/nasjonale_retningslinjer_barnehagelaererutdanning.pdf den 26.04.17

2. Meld.St.28. Lastet ned fra: https://www.regjeringen.no/contentassets/e8e1f41732ca4a64b003fca213ae663b/no/pdfs/stm201520160028000dddpdfs.pdf den 19.04.17

3. Studiebarometert. Lastet ned fra: http://www.nokut.no/Documents/Studiebarometeret/2017/Studiebarometeret%202016_hovedtendenser.pdf den 21.04.17

Ønsker å opplyse om at vi på dette prosjektet også har søkt om midler gjennom læringsfremmende tiltak.

Førsteamanuensis Irene Stranden Løvdal

Institutt for barnehagelærerutdanning

Det humanistiske fakultet, UiS

Universitetet i Stavanger

Prodekan Jorunn Melberg

Det humanistiske fakultet

Universitetet i Stavanger

SØKNAD OM MIDLER TIL UTVIKLING OG UTPRØVING AV STUDENTAKTIVE UNDERVISNINGSFORMER

Utvikling av apper for opplæring av artskunnskap ved Institutt for barnehagelærerutdanning, Universitetet i Stavanger

Beskrivelse av utviklingsprosjektet

Naturfagsgruppen ved IBU har de tre siste årene jobbet med utvikling av apper for opplæring av artskunnskap ved barnehagelærerutdanning. Vi har til nå utviklet tre apper: «Strandkanten-på fjæretur»1, «Fugler i nærmiljøet»2 og «Treslag-på tur i skogen»3. Appene «Fugler i nærmiljøet» og «Treslag-på tur i skogen», blir straks lansert og vil bli tatt i aktiv bruk studieåret høsten 2017. Appen «Strandkanten-på fjæretur» har alt vært i bruk to år og studenttilbakemeldinger har vært svært positive med en klar indikasjon på at denne type verktøy er noe studentene anser som engasjerende og nyttig. Studentene har ved flere anledninger uttrykt ønsker om flere apper som verktøy til opplæring av artskunnskap.

Vi ønsker med denne søknaden å søke penger for å kunne utvikle og ta i bruk ytterligere to apper som nye verktøy i naturfagundervisning, henholdsvis «Insekter og andre småkryp» og «Fisker». Med disse appene vil vi kunne dekke flere naturfaglige tema som er knyttet til opplæring av grunnleggende artskunnskap ved barnehagelærerutdanning ved UiS.

Vi ønsker å utvikle appene for mobiltelefoner og nettbrett slik at de er spesielt tilpasset for barnehagelærerstudenter for opplæring av grunnleggende artskunnskap. Med dette ønsker vi

å fremme studentenes motivasjon, engasjement og læring. Vi tror at man bedre kan treffe studentene når man møter dem på deres egen arena: mobil-telefon, nettbrett og pc. Dette vil være ressurser som studentene kan bruke der de til enhver tid måtte befinne seg. Appene vil bli tilgjengelig som gratis-apper på Appstore og Google Play. Appene er også tenkt som verktøy studentene kan ta med seg til sine fremtidige jobber som barnehagelærere.

Arbeidet gjennomføres i samarbeid med NettOp og retter fokus på det digitale læringsmiljøet ved UiS. I tillegg til å være spesifikke verktøy for læring vil appene også kunne gi studentene erfaring i hvordan man kan bruke digitale hjelpemidler i en læringsprosess. Vi tror også at arbeidet en høy overføringsverdi til andre fagmiljøer. «Strandkanten-på fjæretur» er allerede i bruk ved grunnskolelærerutdanningen ved UiS, og alle de fem appene vil kunne brukes på barnehagelærer- og grunnskolelærerutdanninger ved andre universiteter/høyskoler samt skoleverket og barnehagesektoren. Vi ønsker at utvikling av apper for undervisning blir et kjennetegn for IBU UiS, blant lærerutdannere i hele landet. Tuula Skarstein har presentert vårt foreløpige arbeid med appene på Hell-seminar for lærerutdannere i naturfag i november 2015 (arrangert av Naturfagsenteret), samt på Forum for studentaktive undervisningsformer og Utvidet dialogmøte her på UiS. Tilbakemeldingene på presentasjonene har vært positive. Det videre utviklingsarbeidet skal dokumenteres og resultatene formidles gjennom Forum for studentaktive undervisningsformer ved UiS, det årlige nasjonale Hell-seminaret og eventuelt også aktuelle naturfaglige seminarer/konferanser. Framdriftsplan

Utvikling av appen om «Småkryp og andre insekter» og «Fisker» planlegges å gjennomføres i løpet av et år i samarbeid med Nettop. Planlagt start er i august 2017 og ferdigstilling i juni 2018.

Budsjett

For å gjennomføre prosjektet søkes det om kr. 100 000 i økonomisk støtte for å dekke følgende utgifter:

Dekning av utgifter til bildemateriell: 25 000 kr (12 500 kr pr app)

Støtte fra NettOp: 70 000 kr (35 000 kr pr app)

Kvalitetssikring: 5 000 kr (Småkryp-app)

Stavanger, 25. april 2017

Mvh, Irene Stranden Løvdal

Førsteamanuensis i naturfag

Institutt for Barnehagelærerutdanning, UiS

Tuula Helka Skarstein

Førsteamanuensis i naturfag

Institutt for Barnehagelærerutdanning, UiS

Fotnoter

«Strandkanten-på fjæretur»1: http://www6.uis.no/Fag/Learningspace_kurs/Strandkanten/

«Fugler i nærmiljøet»2: http://www6.uis.no/Fag/Apps/fugler/bin/index.html

«Treslag-på tur i skogen»3: http://www6.uis.no/Fag/Apps/Trees/bin/index.html

S0knad om a kj0pe kraftplattform som skal

brukes til utvikling av studentenes profesjonsfag/ige digita/e kompetanse

S0knaden gjelder fflllgende Fag:

1. Emnekode: IDR105; Treningslcere 2; Dette er en fordypning i trenlngslcere og idrettsfysiologi

som bygger videre pa undervisningen fra f!IJrste studiear

2. Emnekode: IDR118; Bevegelseslaere med anatomi; emnet gar pa a forsta betydningen av

sammenhengen mellom organisk og mekanisk analyse (anatomi og bevegelseslcere) som

grunnlag for a vurdere og veilede elever i praktlske aktiviteter.

3. Nytt masteremne fra h!IJsten 2017: Prestasjonsutvikling

Bakgrunn I ovennevnte emner har vi behov for en kraftplattform som kan brukes for a kunne vise tekniske

momenter som er avgj(IJrende for utf(llrelsen av hensiktsmessige bevegelser. Kraftplattformen vii kunne

vise studentene kraftutvikling i forbindelse med forelesninger om kraft og kraftutvikling. En studie av

Linthorne (2001; vedlagt) viste 0kt interesse og forstaelse for elementcer mekanikk hos studenter som

ved hjelp av en kraftplattform var med a studere menneskelige bevegelser som gang, 10ping og hopping.

Kraftplattformen vii ogsa bli brukt av studenter i bacheloroppgaver og masteroppgaver hvor de ser pa

kraftutvikling etter en intervensjon. Den vii ogsa vcere et viktig verkt(lly i ansattes forskning.

Darlig balanse og hyppige fall er vanlig hos pasienter med multippel sklerose (PwMS) og hos eldre. PC­

basert kraftplattform (dvs. statisk og dynamisk posturography) er et objektivt og sensitivt verktflly som

kan dokumentere bade underskudd og forbedringer i balanse (Prosperini & Pozzilli, 2013; Vedlagt).

En kraftplattform vii vcere et scerdeles bra pedagogisk verkt0y som vii gi de de som underviser i

bevegelseslcere og treningslcere en hel rekke muligheter gjennom visuelle undervisningsaktiviteter. Den

vii videre vcere viktig for studenter og ansattes forskning.

Vi s0ker med dette om 100 000 kroner til anskaffelse av en kraftplattform som ska I brukes i undervisning

og forskning.

Analysis of standing vertical jumps using a force platformNicholas P. Linthornea)

School of Exercise and Sport Science, The University of Sydney, Sydney, New South Wales, Australia

~Received 9 March 2001; accepted 8 May 2001!

A force platform analysis of vertical jumping provides an engaging demonstration of the kinematicsand dynamics of one-dimensional motion. The height of the jump may be calculated~1! from theflight time of the jump,~2! by applying the impulse–momentum theorem to the force–time curve,and ~3! by applying the work–energy theorem to the force-displacement curve. ©2001 American

Association of Physics Teachers.

@DOI: 10.1119/1.1397460#

nn

deruatvormconanicAti

ce

bosu

dei

eotinlsthio

udorta

eteaefitoth

byd

g aof

Hz95

ps

e-tn,

thethe

. Athatn

lvey ad ton.nces

the

mi-hips

-ialpleheingters.r ismps

.ut

I. INTRODUCTION

A force platform can be an excellent teaching aid in udergraduate physics classes and laboratories. ReceCross1 showed how to increase student interest and unstanding of elementary mechanics by using a force platfoto study everyday human movement such as walking, rning, and jumping. My experiences with using a force plform in undergraduate classes have also been highly faable. The aim of this article is to show how a force platfoanalysis of the standing vertical jump may be used in teaing the kinematics and dynamics of one-dimensional motiI use computer software that produces curves of velocitydisplacement of the jumper’s center of mass by numerintegration of the force–time record from a force platform.simultaneous examination of these curves gives an effecillustration of the relations between the forces acting onbody and the resulting acceleration, velocity, and displament of the body.

The curves obtained from the force platform may alsoused to calculate the height of the jump, and three methare presented here. The most straightforward method idetermine the time spent in the airborne phase and thenthe kinematic equations for one-dimensional motion unconstant acceleration. A more accurate method of determing the jump height is to apply the impluse–momentum threm to the force–time record, and this provides an interesexample of numerical integration. The jump height may abe calculated by applying the work–energy theorem toforce–displacement curve, again using numerical integrat

II. FORCE PLATFORM

Force platforms have a wide range of applications, incling automobile crash tests, clinical gait analysis, and sptechnique analysis. A force platform is a rectangular meplate, usually about 0.4 m30.6 m, with piezoelectric orstrain gauge transducers attached at each corner to givelectrical output that is proportional to the force on the plaCommercial force platform systems for analyzing hummovement cost $10 000–$30 000, but with relatively modexpertise a Department of Physics could construct oneabout $5000.1,2 A platform measures the force exerted onby the subject, and according to Newton’s third law of mtion this also gives the force exerted by the platform on

1198 Am. J. Phys.69 ~11!, November 2001 http://ojps.aip.or

-tly,r-

mn--r-

h-.d

al

vea-

edstosern--g

oen.

-tsl

an.

nstor

-e

subject. In terrestrial human movement, the force exertedthe platform on the body is commonly called the ‘‘grounreaction force.’’

The jumps discussed in this article we recorded usinKistler force platform that was set in concrete in the floorour teaching laboratory.3 The vertical component of theground reaction force of the jumper was sampled at 1000and recorded by an IBM compatible PC with a Windowsoperating system. Data acquisition and analysis of the jumwere performed using a custom computer program~JUMPANALYSIS! that was written usingLABVIEW virtual instru-ment software.

III. STANDING VERTICAL JUMPS

Figure 1 shows the motions involved in a ‘‘countermovment jump’’ and in a ‘‘squat jump.’’ In a countermovemenjump, the jumper starts from an upright standing positiomakes a preliminary downward movement by flexing atknees and hips, then immediately and vigorously extendsknees and hips again to jump vertically up off the groundcountermovement jump is an example of a movementbenefits from the ‘‘stretch–shorten cycle.’’ Many humamovements such as running, jumping, and throwing invomuscle actions in which the desired motion is preceded bmovement in the opposite direction. The muscles are saibe ‘‘pre-stretched’’ before shortening in the desired directioExperiments have demonstrated that a pre-stretch enhathe force production and work output of the muscles insubsequent movement.4

In a squat jump, the jumper starts from a stationary sesquatted position then vigorously extends the knees andto jump vertically up off the ground@Fig. 1~b!#. The jumperdoes not employ a preliminary downward phase~i.e., a coun-termovement! and so the jump does not involve prestretching of muscles. The squat jump is a slightly artificmovement that is rarely used in practice. The only examthat comes to mind is the takeoff phase in ski-jumping. Tcountermovement jump is a much more natural jumpmovement and most people can jump several centimehigher in a countermovement jump than in a squat jump

In my introductory mechanics classes, a skilled jumpeasked to perform countermovement jumps and squat juwith maximum effort while standing on the force platformStanding vertical jumps may be performed with and witho

1198g/ajp/ © 2001 American Association of Physics Teachers

pe

dyt

dentioe

. ith

ithr

inneinreth

nincitt ts.uatci

hismp

thesve-cessid-no

mp

,nd

thehetherrti-s-ts

llu-tioneythe

thetheare

mehatuatestuatsoere.

at-oftheentheden

is

ily

ea-

ar-e-theism.kles

ta

mntoffa-

, ake

the aid of armswing. In the jumps examined here, the jumkept his hands on his hips throughout the movement.

IV. FORCE, ACCELERATION, VELOCITY, ANDDISPLACEMENT

During a vertical jump, the jumper must overcome boweight, and the resultant force acting on the jumper’s cenof mass~c.m.! is FGRF2mg, whereFGRF is the ground reac-tion force acting on the jumper,m is the jumper’s mass, ang is the acceleration due to gravity. Curves of force–timacceleration–time, velocity–time, displacement–time, aforce–displacement are calculated from the ground reacforce record obtained from the force platform. The timrecord of the resultant force acting on the jumper’s c.mcalculated by subtracting the jumper’s body weight fromground reaction force record. The velocity–time recordobtained by dividing the resultant force–time record byjumper’s body mass to give the acceleration–time recoand then numerically integrating with respect to time usthe trapezoid rule. The displacement–time record is obtaiby numerically integrating the velocity–time record, agausing the trapezoid rule. Higher order integration procedusuch as Simpson’s rule do not improve the precision ofcalculated parameters significantly.5

The integration calculations require that the velocity avertical height of the jumper’s c.m. be known at somestant. I use the start position of the jump, where the veloof the jumper’s c.m. is zero and the vertical height is sezero. In theJUMP ANALYSIS program, the start of the jump iselected by moving a cursor along the force–time curvemust be stressed that the velocity and displacement calctions are very sensitive to the initial conditions. For accurcalculations there must be a short period before commen

Fig. 1. Sequence of actions~a! in a countermovement jump and~b! in asquat jump. The jumper’s center of mass~indicated by^! moves strictly inthe vertical direction. The jumper is shown at key times during the jumpindicated by the letters. See the Appendix for an explanation of thetimes.

1199 Am. J. Phys., Vol. 69, No. 11, November 2001

r

er

,dn

sesed,gd

se

d-yo

Itla-eng

the jump where the jumper is completely motionless. Tensures that the ground reaction force at the start of the juis precisely equal to the jumper’s body weight and thatinitial velocity is zero. It is not difficult to remain motionlesin the standing position before the start of a countermoment jump. However, in a squat jump the jumper commenfrom a crouched position, and some jumpers require conerable practice to ensure that they produce a period ofmotion before commencing the upward phase of the juand that there is no initial downward motion.

Figures 2~a!–2~e! show curves of force–timeacceleration–time, velocity–time, displacement–time, aforce–displacement for a countermovement jump. InJUMP ANALYSIS program, a cursor may be moved along tforce–time curve and the corresponding points on the ocurves are indicated as the cursor is moved. Although vecal jumping is a relatively simple movement skill, the phyics of the vertical jump is not immediately obvious. Studenfind a simultaneous examination of the curves to be an iminating exercise. The students carefully trace the evoluof the jump while identifying the key times and phases. Thare asked to describe the actions of the jumper and noterelations between the force acting on the jumper andresulting acceleration, velocity, and displacement ofjumper’s c.m. The key times and phases during the jumpindicated in Figs. 2~a!–2~e! by the lettersa to h, and theseare discussed in the Appendix.

Figure 3 shows a squat jump performed with the savertical pushoff range as in the countermovement jump. Tis, the height of the jumper’s c.m. at the start of the sqjump was the same as the height of the c.m. at the lowpoint of the countermovement jump. The physics of the sqjump is similar to that of the countermovement jump, andthe curves relating to the squat jump are not discussed h

V. CALCULATING THE HEIGHT OF A JUMP

Before the jumper performs the jump on the force plform, I ask the students to directly measure the ‘‘heightthe jump.’’ Most students decide that a good measure isdifference between the height of the jumper’s c.m. whstanding upright and the height of the c.m. at the peak ofjump. However, it is difficult to locate the jumper’s c.m. anto monitor its motion during the jump. The students threalize that the rise of the jumper’s heels during the jumpvery nearly the same as the rise of the jumper’s c.m.~see Fig.1!. A measurement of the rise of the jumper’s heels is readperformed with a meter rule and a keen eye.6 The direct jumpheight measurement provides a baseline for the indirect msurements obtained later from the force platform.

Performance in a standing vertical jump may also be chacterized by the flight height, which is the difference btween the height of the c.m. at the peak of the jump andheight of the c.m. at the instant of takeoff. The flight heightslightly less than the rise relative to the height of the c.when standing upright because the jumper has the anextended at the instant of takeoff~see Fig. 1!. Three methodsof calculating the flight height from the force platform daare presented here;~1! the flight time method,~2! theimpulse–momentum method, and~3! the work–energymethod.7 All three methods calculate the flight height froknowledge of the velocity of the jumper’s c.m. at the instaof takeoff. The relation between the flight height and takevelocity may be obtained by applying the law of conserv

sy

1199Nicholas P. Linthorne

d by

Fig. 2. Dynamic and kinematic curves for a countermovement jump:~a! ground reaction force curve,~b! acceleration–time curve,~c! velocity–time curve,~d!displacement–time curve, and~e! force–displacement curve. The timet50 has been set to the instant of takeoff. The significance of the points indicatethe letters next to the curve is discussed in the Appendix. In the force–displacement curve, the flight and landing phases of the jump~f–h! are not shown.

Indstictao

ndhehe

tion of mechanical energy to the flight phase of the jump.vertical jumping the effect of air resistance is negligible aso in the flight phase the jumper may be considered aprojectile in free flight. We consider the changes in kineenergy and gravitational potential energy between the insof takeoff ~to! and the instant the jumper reaches the peakthe jump~peak!:

12mn to

2 1mgyto512mnpeak

2 1mgypeak. ~1!

The vertical velocity at the peak of the jump is zero (npeak

50!, and so the flight height is given by

yflight5ypeak2yto5n to

2

2g, ~2!

wheren to is the vertical takeoff velocity.

1200 Am. J. Phys., Vol. 69, No. 11, November 2001

n

a

ntf

A. Flight time method

For a jumper in free flight,n f2n i52g(t f2t i), wheren i

andn f are the velocities at some initial and final times,t i andt f . Here, we let the initial time be the instant of takeoff athe final time be the instant of landing. If we assume theight of the jumper’s c.m. at the instant of landing is tsame as at the instant of takeoff, thenn f52n i , and so thetakeoff velocity of the jumper is given by

n to5gtflight

2, ~3!

wheretflight is the time of flight from the instant of takeoff tothe instant of landing.

1200Nicholas P. Linthorne

ff

e

a-

odoll

heth–4er

rmntfoign

ta

on-

be

ce

t

ve.cu-in-heor.u-is

p.

im-t

heal-be

calas

isted

er is

d

df

e

2.

In the JUMP ANALYSIS program, the times of the takeoand landing~points f and h! are selected by moving twocursors on the force–time curve. For the countermovemjump shown in Fig. 2,tflight50.553 s, and son to52.71 m/sand (tflight537.5 cm. The squat jump shown in Fig. 3 hasshorter flight time (tflight50.524 s! than the countermovement jump, and hence a 3.8 cm lower flight height (yflight

533.7 cm!.A jumper does not always have exactly the same b

configuration at the instant of landing as at the instanttakeoff. The ankle and knee joints are usually almost fuextended at takeoff, but usually less so at landing. Wvertical jumps are performed with the hands on the hips,height of the jumper’s c.m. at landing is usually about 1cm lower than at takeoff, and so the flight time method ovestimates the true flight height by 0.5–2 cm.5 This inaccu-racy becomes more pronounced if the jumper employs aswing during the jump. At takeoff, the arms swing up in froof the face, but are then lowered slightly in preparationthe landing. The jumper therefore has an even greater hedifference between takeoff and landing than when the haremain on the hips.

B. Impulse–momentum method

The integral of a force over time~i.e., impulse! produces achange in the momentum of a body,J5*F dt5Dp. Apply-ing the impulse–momentum theorem to the ground con

Fig. 3. Force curves for a squat jump:~a! ground reaction force curve an~b! force–displacement curve. The timet50 has been set to the instant otakeoff. The key timesb, c, and e do not occur in a squat jump. In thforce–displacement curve, the flight and landing phases of the jump~f–h!are not shown.

1201 Am. J. Phys., Vol. 69, No. 11, November 2001

nt

yf

yne

-

-

rht

ds

ct

phase of the jump, starting from when the jumper is statiary ~n i50 at t i! through to the instant of takeoff~at t to) gives

Et i

t to~FGRF2mg!dt5mn to . ~4!

The impulse due to the resultant force on the jumper mayconsidered as two separate impulses:

Et i

t toFGFRdt2E

t i

t tomg dt5JGRF2JBW5mn to , ~5!

whereJGRF is the impulse due to the ground reaction forandJBW is the impulse due to the jumper’s body weight.

The impulsesJGRF and JBW for the countermovemenjump are shown in Fig. 4. In theJUMP ANALYSIS program, theinitial and final times for the integration~pointsa and f! areselected by moving two cursors on the force–time curThe ground reaction force impulse is determined by callating the area under the force–time curve by numericaltegration. The body weight impulse is calculated from treading of the ground reaction force curve of the first cursPrecise selection of the initial time is irrelevant to the calclation of the resultant impulse, as long as the initial timewhen the jumper is stationary before the start of the jum

For the countermovement jump shown in Fig. 4,JGRF

2JBW5188 N s, and son to52.71 m/s andyflight537.5 cm.The squat jump shown in Fig. 3 has a smaller resultantpulse ~JGRF2JBW5181 N s! than the countermovemenjump, and hence a lower flight height~yflight533.7 cm!.

For this jumper, the flight heights calculated using tflight time method are in excellent agreement with those cculated using the impulse–momentum method. It mustemphasized that the jumper in this study is not a typijumper in that the height of the jumper’s c.m. at landing wwithin a few millimeters of the height at takeoff@Fig. 2~d!#.The flight height calculated using the flight time methodusually a couple of centimeters greater than that calculausing the impulse–momentum method because the jumpusually lower at landing than at takeoff.

C. Work –energy method

The integral of a force over displacement~i.e., work! pro-duces a change in the kinetic energy of a body,W5*F"dr5DKE. Applying the work–energy theorem to the groun

Fig. 4. Impulses due to the ground reaction force,JGRF, and due to thejumper’s body weight,JBW , for the countermovement jump shown in Fig.

1201Nicholas P. Linthorne

rf

b

dy

ue

re

e–tioceorhe

th

a

ig-

ta

ret

ti-

p-elcu-e

antarydye

theof

lcu-rgyanttheht.reeat-

herthee–

tthethe

to

hethe

e

entug-t thebe-the

vein-

entterthe

contact phase of the jump, starting from when the jumpestationary~n i50 at y5yi! through to the instant of takeof~at y5yto) gives

Eyi

yto~FGRF2mg!dy51/2mn to

2 . ~6!

The resultant work may be considered as the work doneeach of the two forces acting on the jumper:

Eyi

ytoFGRFdy2E

yi

ytomg dy5WGRF2WBW51/2mv to

2 , ~7!

whereWGRF is the work done on the jumper by the grounreaction force andWBW is the work done on the jumper bgravity.

The total work performed during the jump may be calclated starting from pointa ~the start of the downward phasof the jump! or from point d ~where the jumper is againstationary at the lowest point of the countermovement!. Iprefer to used, rather thana, as the start point in the workcalculations as it is easier to understand the signs of the ain the integration calculations. In theJUMP ANALYSIS pro-gram, the initial and final times for the integration~pointsdand f! are selected by moving two cursors on the forcdisplacement curve. The work done by the ground reacforce is determined by calculating the area under the fordisplacement curve by numerical integration, and the wdone by the jumper’s body weight is calculated from treading of the ground reaction force curve at pointa. Figure5 shows the work done by the two forces acting onjumper,WGRF andWBW .

For the countermovement jump shown in Fig. 5,WGRF

2WBW5496J2237 J5259 J, and son to52.73 m/s andyflight538.0 cm. The squat jump shown in Fig. 3 hassmaller resultant work (WGRF2WBW5470J2238J5232J)than the countermovement jump, and hence a lower flheight (yflight533.5 cm!. An interesting exercise for the student is to use the two cursors to confirm that the resulwork performed betweena and d (Wa–d) is zero, and thatWa–c52Wc–d .

D. Comparison of methods

Of the three methods of calculating the flight height psented here, the flight time method is the simplestperform.8 However, the flight time method usually overes

Fig. 5. Work done by the ground reaction force,WGRF, and by the jumper’sbody weight,WBW , for the countermovement jump shown in Fig. 2.

1202 Am. J. Phys., Vol. 69, No. 11, November 2001

is

y

-

as

n–k

e

ht

nt

-o

mates the true flight height because the height of the jumer’s c.m. at landing is lower than that at takeoff. Thimpluse–momentum method gives the most accurate calation of flight height. In this method, the accuracy of thcalculation is determined by correct selection of an instbefore the start of the jump where the jumper is stationand the ground reaction force is equal to the jumper’s boweight. An error of 10 N in selecting the bodyweight of thjumper produces an error in the flight height of 2–3 cm.

The work–energy method is often the least reliable ofthree methods. This method is subject to compoundingerrors through the double integration process used to calate the displacement of the jumper’s c.m. The work–enemethod is very sensitive to correct selection of an instbefore the jump where the jumper is stationary andground reaction force is equal to the jumper’s body weigExamining the differences in accuracy among the thmethods of calculating the flight height can be an illumining exercise for the student.

VI. COUNTERMOVEMENT JUMP VERSUS SQUATJUMP

Most skilled jumpers can jump several centimeters higin a countermovement jump than in a squat jump withsame vertical pushoff range. When comparing the forctime curves in Figs. 2~a! and 3~a!, it is not obvious that theresultant impulse~JGRF2JBW) for the countermovemenjump is greater than that for the squat jump. Even whentwo force–time traces are plotted on the same graph,difference in the duration of the jumps makes it difficultascertain which has the greater resultant impulse.

The superiority of the countermovement jump over tsquat jump becomes readily apparent when comparingforce–displacement curves~and hence the work done by thjumper during the jump!. Figure 6 shows the force–displacement curves corresponding to the countermovemjump and squat jump shown in Figs. 2 and 3. Figure 6 sgests that one advantage of a countermovement is thaleg muscles attain a higher level of activation and forcefore they start to shorten. In the squat jump, the force atstart of the upward phase of the jump~point a! is equal to thejumper’s body weight. The muscles in the jumper’s legs haonly a low level of activation and force; just enough to ma

Fig. 6. Comparison of force–displacement curves for a countermovemjump ~CMJ! and a squat jump~SJ!. The shaded area indicates the greawork done by the jumper in the countermovement jump compared tosquat jump~In both jumps, the vertical heighty50 has been set to theheight of the c.m. at the instant of takeoff.!

1202Nicholas P. Linthorne

dsle

th

vausarhethete

ore

pt

arthptehd

-

re7

sseattenrotthe

tod innt

oellfromayentto

lat-in

ck-ndt-. Inpo-ni-

heon

ding

ythe

usav-

ates

of

ofn-tion

ythe

ion

er

t,

theror

sow

e

tain the body in a squat position. To start moving upwarthe jumper greatly increases the activation of themuscles, but it takes time~and distance! for the ground re-action force to build up to a high level.

In contrast, the ground reaction force at the start ofupward phase in the countermovement jump~point d! is al-ready much greater than body weight. The levels of actition and force in the jumper’s leg muscles are high becathe jumper has to slow and then reverse the initial downwmotion. The jumper thus performs more work early in tupward phase of the jump than in the squat jump, and sojumper has a higher takeoff velocity and a greater fligheight. In the jumps shown in Fig. 6, the jumper perform27 J more work and jumped 4.5 cm higher in the counmovement jump than in the squat jump.

The mechanisms responsible for the enhancement of fin a countermovement jump are hotly disputed. Bobbet al.9 and van Ingen Schenauet al.10 argue that pre-stretching of the muscles allows the muscles to develohigher level of active state and force before startingshorten, as suggested above. However, some authorsthat the extra work is due to the release of elastic energyhas been stored in the muscles and tendons during thestretch, and others explain the enhancement through ‘‘potiation’’ of the contractile proteins in the muscle, or througthe contribution of the spinal reflexes. The interested reais directed to a special issue ofJournal of Applied Biome-chanics~Vol. 13, no. 4, 1997! that was devoted to the mechanics and energetics of the stretch–shorten cycle.

In a countermovement jump, the more vigorous the pliminary downward phase, the higher the jump. Figureshows countermovement jumps with the same vertical puoff range, but with different speeds in the downward phaIn these jumps, the greater the downward speed, the grethe force at the start of the upward phase, and hencegreater the work performed in the upward phase. This facknown by most basketball and volleyball players. Whjumping straight up for maximum height, the player peforms a vigorous downward movement before leaping upthe ground. Even greater heights are achieved whenjumper uses a run-up into the jump. This is becausejumper is able to convert some of the kinetic energy genated in the run-up into gravitational potential energy.11

Fig. 7. Comparison of force–displacement curves for countermovemjumps with different speeds in the initial downward phase:~1! squat jump~no initial downward phase!, ~2! moderate downward speed, and~3! highdownward speed.

1203 Am. J. Phys., Vol. 69, No. 11, November 2001

,g

e

-ed

hetdr-

cert

aogueatre-n-

er

-

h-.terheis

-ffheer-

VII. CONCLUDING REMARKS

Although the physics of the vertical jump may be newmost physics educators, much of the material presentethis article is well known to teachers of human movemeand sports biomechanics.12–14 Physics educators wishing tintroduce a force platform into their classes would be wadvised to seek the assistance of a biomechanics expertwithin their university. Aspects of the present article that mbe new even to a biomechanist are the force-displacemcurves and the application of the work–energy theoremthe vertical jump. Several companies manufacture force pforms with jump analysis software for use in research andtesting of athletes. For example, theQUATTRO JUMPpackageincludes a large portable force platform and a software paage that displays curves of force, velocity, height, apower.15 However, I do not know of any commercial sofware package that includes force–displacement curvesmy view, force–displacement curves have considerabletential in assessing the skill level of the jumper and in motoring the effects of athletic training.

ACKNOWLEDGMENTS

Thanks go to Ray Patton for helping to implement tJUMP ANALYSIS software, and to Rod Cross for commentsthis manuscript.

APPENDIX

There are several key times and phases during a stanvertical jump. These are indicated in Figs. 2~a!–2~e! by thelettersa to h.

a: Point a is the start of the jump. The jumper is initiallstanding upright and is stationary. The vertical height ofc.m. at this time has been set to zero.

a–b: The jumper relaxes the leg and hip muscles, thallowing the knees and hips to flex under the effect of grity. The resultant force on the jumper~FGRF2mg! becomesnegative, and so the jumper’s c.m. moves and accelerdownwards.

b: Point b marks the maximum downward accelerationthe jumper’s c.m.

b–c: The jumper has started to increase the activationthe leg muscles but the jumper’s c.m. is still moving dowward. The resultant force on the jumper and the acceleraof the jumper’s c.m. are still negative.

c: At point c the ground reaction force is equal to bodweight, and so the resultant force on the jumper andacceleration of the jumper’s c.m. are zero. Pointc marks themaximum downward velocity. The regiona–c is sometimescalled the ‘‘unweighting’’ phase because the ground reactforce is less than body weight.

c–d: The resultant force is now positive, and so the jumpis accelerating upwards, but still moving downwards.

d: Point d is the lowest point of the countermovemenwhere the jumper’s c.m. is momentarily at rest~velocity iszero!. The leg muscles are now strongly activated andground reaction force is close to maximum. A common erwhen examining the force–time curve is to identify pointbas the lowest point of the countermovement.

d–e: This is the ‘‘pushoff’’ phase, where the jumper moveupward by extending the knees and hips. The velocity is n

nt

1203Nicholas P. Linthorne

dft

quthntghero

htitie

crh-

r’shethhe

r’s

th

sthahrc

ynsuail.fsi

e,’

e-rce

of

p ishees atherksake

eohenrms,a-the

datarmedues,ett,

at’’berr isre inn-

st,t,’’

sticppl.

,’’

c-

nt

W.J.

t,

dy

ofong

.D

positive~upwards!. For many jumpers, the maximum grounreaction force occurs early in the pushoff phase, shortly athe lowest point of the countermovement.

e: The ground reaction force has dropped to become eto body weight. The resultant force on the jumper andacceleration of the jumper’s c.m. are therefore zero. Poiemarks the maximum upward velocity. The running hijump and long jump also display this phenomenon, whthe maximum upward vertical velocity is not at the instanttakeoff, but at a short time before takeoff.16,17

e–f: The ground reaction force drops below body weigand so the resultant force on the jumper and the acceleraof the jumper’s c.m. are negative. The jumper’s c.m. is smoving upwards, but it has started to slow due to the effof gravity.

f: Point f is the instant of takeoff, where the ground reation force first becomes zero. Note that the c.m. is highetakeoff than at the start of the jump because the jumperextended the ankle joints.~The jumper is standing on tiptoe!.

f–g: The only force acting on the jumper is the jumpeweight and so the jumper is a projectile in free flight. Tregion f–g marks the ascent of the flight phase, wherejumper’s c.m. is moving upward but slowing down due to teffect of gravity.

g: Pointg marks the peak of the jump, where the jumpec.m. is momentarily at rest.

g–h: This is the descent of the flight phase, wherejumper’s c.m. is moving downward~velocity is negative! andspeed is increasing.

h: Point h is the instant of landing, where the feet fircontact the ground. The ground reaction force shows a s‘‘impact peak’’ and eventually becomes equal to body weigwhen the jumper is again standing motionless on the foplatform ~not shown!.

In an article over 30 years ago inAmerical Journal ofPhysics, Offenbacher18 presented curves obtained bGerrish19 of force, velocity, height, and power as a functioof time in a vertical jump. Offenbacher did not discuss thecurves or indicate that he had made use of them in hisdergraduate classes. Instead he merely stated that ‘‘the remay find it interesting to analyze these curves in deta~How very true!! In Gerrish’s study, the height of the c.m. othe jumper was obtained from a cinematographic analyrather than from the force platform data.

a!Electronic mail: nick.linthorne@cchs.usyd.edu.au1R. Cross, ‘‘Standing, walking, running, and jumping on a force platAm. J. Phys.67~4!, 304–309~1998!.

2J. A. Major, W. A. Sands, J. R. McNeal, D. D. Paine, and R. Kipp, ‘‘Dsign, construction, and validation of a portable one-dimensional foplatform,’’ J. Strength Conditioning Res.12 ~1!, 37–41~1998!.

3Our teaching laboratory is equipped with a Kistler force platform~type9281A, with amplifier type 9803!. Available from Kistler Instrument Cor-poration, Amherst, NY~www.kistler.com!.

1204 Am. J. Phys., Vol. 69, No. 11, November 2001

er

ale

ef

tonllct

-atas

e

e

rpte

en-der’’

s,

’

-

4P. V. Komi, ‘‘Stretch-shortening cycle,’’ inStrength and Power in Sport,edited by P. V. Komi~Blackwell Science, Oxford, 1992!, pp. 169–179.

5A. Kibele, ‘‘Possibilities and limitations in the biomechanical analysiscountermovement jumps: A methodological study,’’ J. Appl. Biomech.14~1!, 105–117~1998!.

6The most common method of measuring the height a person can jumwith the ‘‘jump-and-reach’’ test. The jumper stands next to a wall with tarm stretched overhead and holding a piece of chalk. The jumper makmark on the wall, then performs a jump and makes another mark onwall when at the peak of the jump. The difference between the two mais the jump height. The presence of the wall and the requirement to ma mark on the wall restricts the performance of some jumpers.

7Another method of measuring the flight height is with a calibrated vidanalysis to monitor the motion of the jumper’s c.m. Unfortunately, tjumper’s c.m. is not at a fixed position within the body; its locatiochanges in response to the bending of the legs, the position of the aand the inclination of the trunk. In the ‘‘segmentation’’ method, the loction of the c.m. of the body is determined by summing the effects ofcomponent segments of the body~head, trunk, limbs, etc.! The mass andlocation of the c.m. of each of the body segments are estimated frombased on cadaver studies. The segmentation method is usually perfousing computer-assisted digitizing, calibration, and calculation techniqand is relatively time consuming. For further information see R. BartlIntroduction to Sports Biomechanics~E & FN Spon, London, 1997!, pp.164–205.

8The flight time of a vertical jump may be measured using a ‘‘contact minstead of a force platform. A contact mat is a thin sheet of foam rubthat is sandwiched by two layers of conducting foil. When the jumpestanding on the mat, the foam is compressed and the foil sheets acontact, thus closing a timing switch. Available from Innervations, Mucie, IN ~www.innervations.com! for about $600.

9M. F. Bobbert, K. G. M. Gerritsen, M. C. A. Litjens, and A. J. van Soe‘‘Why is countermovement jump height greater than squat jump heighMed. Sci. Sports Exercise28 ~11!, 1402–1412~1996!.

10G. J. van Ingen Schenau, M. F. Bobbert, and A. de Haan, ‘‘Does elaenergy enhance work and efficiency in the stretch-shorten cycle?,’’ J. ABiomech.13 ~4!, 389–415~1997!.

11R. McN. Alexander, ‘‘Optimum techniques for high and long jumpsPhilos. Trans. R. Soc. London, Ser. B329, 3–10~1990!.

12J. G. Dowling and L. Vamos, ‘‘Identification of kinetic and temporal fators related to vertical jump performance,’’ J. Appl. Biomech.9 ~4!, 95–110 ~1993!.

13J. Hamill and K. M. Knutzen,Biomechanical Basis of Human Moveme~Williams & Wilkins, Baltimore, 1995!, pp. 476–478.

14E. A. Harman, M. T. Rosenstein, P. N. Frykman, R. M. Rosenstein, andJ. Kraemer, ‘‘Estimation of human power output from vertical jump,’’Appl. Sport Sci. Research5 ~3!, 116–120~1991!.

15QUATTRO JUMP. Available from Kistler Instrument Corporation, AmhersNY ~www.kistler.com!.

16J. Dapena and C. S. Chung, ‘‘Vertical and radial motions of the boduring the take-off phase of high jumping,’’ Med. Sci. Sports Exercise20~3!, 290–302~1988!.

17A. Lees, P. Graham-Smith, and N. Fowler, ‘‘A biomechanical analysisthe last stride, touchdown, and takeoff characteristics of the men’s ljump,’’ J. Appl. Biomech.10 ~1!, 61–78~1994!.

18E. L. Offenbacher, ‘‘Physics of the vertical jump,’’ Am. J. Phys.38 ~7!,829–836~1970!.

19P. H. Gerrish, ‘‘A dynamical analysis of the standing vertical jump,’’ Phthesis, Teachers College, Columbia University, 1934.

1204Nicholas P. Linthorne

Hindawi Publishing CorporationMultiple Sclerosis InternationalVolume 2013, Article ID 756564, 9 pageshttp://dx.doi.org/10.1155/2013/756564

Review ArticleThe Clinical Relevance of Force Platform Measures inMultiple Sclerosis: A Review

Luca Prosperini and Carlo Pozzilli

Multiple Sclerosis Centre, S. Andrea Hospital, Department of Neurology and Psychiatry, Sapienza University,Viale dell’Universita, 30-00185 Rome, Italy

Correspondence should be addressed to Luca Prosperini; luca.prosperini@uniroma1.it andCarlo Pozzilli; carlo.pozzilli@uniroma1.it

Received 29 November 2012; Revised 5 February 2013; Accepted 5 February 2013

Academic Editor: Rob Bermel

Copyright © 2013 L. Prosperini and C. Pozzilli. This is an open access article distributed under the Creative Commons AttributionLicense, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properlycited.

Balance impairment and falls are frequent in patients with multiple sclerosis (PwMS), and they may occur even at the earliest stageof the disease and in minimally impaired patients. The introduction of computer-based force platform measures (i.e., static anddynamic posturography) has provided an objective and sensitive tool to document both deficits and improvements in balance. Byusing more challenging test conditions, force platform measures can also reveal subtle balance disorders undetectable by commonclinical scales. Furthermore, posturographic techniques may also allow to reliably identify PwMS who are at risk of accidental falls.Although force platformmeasures offer several theoretical advantages, only few studies extensively investigated their role in bettermanaging PwMS. Standardised procedures, as well as clinical relevance of changes detected by static or dynamic posturography,are still lacking. In this review, we summarized studies which investigated balance deficit by means of force platform measures,focusing on their ability in detecting patients at high risk of falls and in estimating rehabilitation-induced changes, highlighting thepros and the cons with respect to clinical scales.

1. Introduction

Balance can be defined as the ability to maintain the body’scentre of gravity (COG) within the base of support withminimal sway [1].The control of human balance is a complextask which is assured by uninterrupted flow of afferentsignals reaching the central nervous system (CNS) fromthe muscle, tendon and joint proprioceptors, skin extero-ceptors, and vestibular and visual inputs [2]. The deficientintegration of these pathways, due to the widespread andvariable distribution of CNS damage in patients withmultiplesclerosis (PwMS), can affect postural response and the abilityto maintain adequate balance [3–5]. Balance impairment isfrequently observed in PwMS, and it is among the mostdisabling symptoms [6]. A wide-base gait with worseningbalance when changing direction has been often described inPwMS [7]. Fatigue, muscle weakness, and spasticity furthercontribute to compromise adequate balance and predisposethem to accidental falls [8–11]. Fall tendency may occur early

in the course of the disease, even before walking and balanceimpairment becomes clinically evident [12].

The incidence of accidental falls (i.e., an unexpectedcontact of any part of the body with the ground) in PwMShas been reported from 30% to 63% in a period variablefrom 1 to 12 months, according to different studies [13–27].Recently, a large survey on about 195,000 veterans found a 2-fold increased risk of injurious falls in PwMS compared withsex/age-matched veterans without MS [28].

Studies investigating demographic and clinical charac-teristics related to a high risk of accidental falls in PwMSare quite heterogeneous in terms of sample size, setting,and design, and for reporting (retrospectively) or collecting(prospectively) the occurrence of falls [29]. Studies relying onretrospectively collected patient report of falls at the inclusionare prone to recall bias [16, 30], although a good correlation(𝑟 = 0.82) between prospectively and retrospectively collect-ed falls has been demonstrated [16]. In addition, even ifprospectively collected, falls resulting in injury aremore likely

2 Multiple Sclerosis International

to be reported, and cognitive or memory impairment mayfurther decrease the accuracy of their recall [16, 18].

From a clinical point of view, reliably discriminatingfallers between nonfallers is crucial for the development of aprogram aimed at fall prevention. Potentially, force platformmeasures may provide an objective, reliable, and accuratetool for this purpose. Moreover, they may be useful fordocumenting not only deficits but also improvements ofbalance skills after specific intervention.

In this review, we aimed to summarize studies investi-gating the role of force platform measures in MS setting,focusing on (i) differences between PwMS and generalpopulation; (ii) ability in detecting PwMS at high risk offalls, highlighting also the differences with clinical scales; (iii)evaluation of rehabilitation-induced changes.

1.1. Clinical Scales to Assess Balance. Clinical tests usuallyrate balance performance on a set of motor tasks. Scoringis based on the sum of ordinal item scores or stopwatchmeasurements. Ideally, an evaluation of postural balanceshould include clinical scales that are practical, sensitiveselective, reliable, and valid. Although some clinical scalesare easy and relatively quick to use, they are hampered bytheir variable execution and by the room left for evaluatorjudgment in the scoring system [31, 32]. Table 1 summarizesthe most commonly used clinical scales to assess balance inPwMS and their main psychometric properties [33–41].

So far, few studies provided data on diagnostic accuracyof clinical scales in detecting PwMS prone to accidental falls.These studies showed conflicting results, probably due todifferent cutoffs established (see also Table 1). Cattaneo andcolleagues [14] showed that clinical balance scales exhibitgood specificity (i.e., performance in detecting nonfallers),but low sensitivity (i.e., performance in detecting fallers).Although other authors found differences between fallers andnonfallers in clinical scale scores of balance and evenmobility[20, 22, 23, 25], they did not provide data on sensitivityand specificity. Nilsagard and colleagues [16] suggested acombination of patient variables and selected clinical scalesto predict the risk of falls but failed to identify the “best can-didate” to apply in the daily setting. More recently, it has beensuggested that the BESTest was 92% accurate in identifyingfallers and nonfallers among PwMS [35]. Despite this highaccuracy, the BESTest is time consuming and requires a lotof tools. The use of a short version (mini-BESTest), havingonly a 10-minute administration time, could be more usefulin clinical practice, but it needs to be validated in PwMS [42].Lastly, an association between cognitive processing speedand fall frequency has been recently described in PwMS[43]. D’Orio and colleagues [23] also suggested that cognitiveimpairment, especially impaired verbal memory, predictedan increased risk of recurrent falls.

1.2. Force Platform Measures: Basic Principles. Force plat-forms are instruments that measure ground reaction forcesgenerated by a body standing on or moving across them,to quantify biomechanical parameters of human balancecontrol. Force platforms are also used for gait analysis.

Posturography is the general term encompassing all thetechniques used to quantify postural control in uprightstance, in either static or dynamic conditions, by means ofa force platform [44].The term static posturography refers tothe characterization of postural sway of the centre of pressure(COP) (i.e., the point of application of the resultant fromthe vertical force’s action) during quiet standing on a fixedsupport surface (i.e., a relatively unperturbed state). In quietstance, the COP is estimated as compatible with the centreof gravity at about 97%; this compatibility diminishes indynamic condition [45]. Variations in the instant positions ofthe COP during a 30- or 60-second test are used to calculatetime-domain measures, including the velocity of the COPon the anteroposterior or mediolateral axes (mm/s), the sumof the displacements (path) of COP (mm), and the 95%confidence ellipse area of COP (mm2). From abiomechanicalstandpoint, the displacement of the COP represents a markerof energy expenditure to maintain balance [46]. Usually, aposturographic assessment consists in two test conditions(eyes opened and closed) and, sometimes, in dual-task con-dition [47]. This paradigm allows an evaluation of cognitiveprocessing required to maintain standing balance, simply byapplying a concurrent cognitive task (e.g., aloud or silentbackward counting, Stroop test, and paced auditory serialaddition test).

Static posturography provides linear, objective, and reli-able measurements of static balance [44]. In spite of itsreliability and accuracy in PwMS [24, 48], themain limitationof static posturography is a lack of standardisation thatprecludes the possibility to generalize its application for mul-ticentre purposes. This is due to the fact that different forceplatform equipment and different test procedures are usedin clinical practice. Parameters that should be consideredare not well defined (e.g., velocity, path, area, etc.), as wellas feet position and test duration [49]. Additionally, staticposturography evaluates balance control only in the mostsimplistic condition, thus not reflecting situations occurringin daily-life activities.

Dynamic posturography involves the use of experimen-tally induced (external or self-generated) balance perturba-tion, such as shifting the support surface, using an unstablesupport surface,moving the visual surround, applying stimulito upper body parts, and performing voluntary weight shift[50]. By manipulating one or more specific inputs (visual,vestibular, or proprioceptive) for postural control, a dynamicposturography assessment may provide important data onthe motor and sensory contribution to balance control [51].Thereby, impairments in sensory reweighing and integrat-ing afferent inputs can be easily detected. Moreover, thesedata can be combined into composite scores, such as theequilibrium score or the postural stability index [52]. Themain advantage of dynamic posturography is the possibilityto obtain information on balance control in a variety of condi-tions simulating situations encountered in daily-life activities[32]. Unfortunately, it requires a long time of administrationand an expensive and bulky equipment. Moreover, subjectscannot maintain balance under the more difficult conditions,especially when they are forced to rely only on vestibularinput. A fall frequency as high as 22% has been reported

Multiple Sclerosis International 3

Table 1: Commonly used clinical scales to assess balance in patients with multiple sclerosis.

Tool AuthorsJournal Brief description Time of

administrationOverallscore

Test-retestreliabilityin PwMS

Accuracy inpredicting fall statusin PwMS

Activities-specific balanceconfidence(ABC)

Powell and Myers[33]J. Gerontol. A. Biol.Sci. Med. Sci. 1995

16-item self-administeredquestionnaire rating the perceivedlevel of confidence in performingdaily living activities

15 minutes 0 to 100 92% SE: 65%, SP: 77%(cutoff: 40) [14]

Balanceevaluationsystem test(BESTest)

Horak et al. [34]Phys. Ther. 2009

36-item physician-rated scaleevaluating 6 systems(biomechanical constraints, stabilitylimits/verticality, anticipatorypostural adjustments, posturalresponses, sensory orientation, andstability in gait)

30 minutes 0 to 108 88%–91%b SE: 86%, SP: 95% [35]

Berg balancescale (BBS)

Berg et al. [36]Can. J. Public Health.1992

14-item physician-rated scaleexploring the ability to sit, stand,lean, and turn and posturaltransition.

15 minutes 0 to 56 96%

SE: 40%, SP: 90%(cutoff: 44) [14]SE: 94%, SP: 32%(cutoff: 55) [16]SE: 32%, SP: 87%(cutoff: 44) [24]

Dizzinesshandicapinventory(DHI)

Jacobson andNewman [37]Arch. OtolaryngolHead Neck Surg 1990

Multidimensional 25-itemself-administered questionnairequantifying the level of disability inthree domains: physical, emotional,and functional

15 minutes 0 to 100a 90% SE: 50%, SP: 74%(cutoff: 59) [14]

Dynamic gaitindex (DGI)

Whitney et al. [38]J. Vest. Res. 2000

8-item physician-rated scaleexploring mobility function anddynamic balance

10 minutes 0 to 24 85% SE: 45%, SP: 80%(cutoff: 12) [14]

Four-squarestep test (FSST)

Dite and Temple [39]Arch. Phys. Med.Rehabil 2002

Stop-watch measurement of theduration of rapidly step over lowobstacles in clockwise andcounterclockwise direction

3 minutes orless N/A 93%–98%b SE: 60%, SP: 75%

(cutoff: 16.9 s) [16]

Functionalreach test(FRT)

Duncan et al. [40]J. Gerontol. 1990

Measurement of the maximumdistance reached forward whilestanding in a fixed position.

N/A N/A 85%–95%b —

Timed-up-and-go test(TUG)

Podsiadlo andRichardson [41]J. Am. Geriatr. Soc.1991

Stop-watch measurement of theduration of standup from a chair,walking 3 meters, turning around,walking back and siting down.

3 minutes orless N/A 98% SE: 73%, SP: 54%

(cutoff: 13.6 s)c [16]

PwMS: patients with multiple sclerosis; SE: sensitivity; SP: specificity; athe only scale in which the lower the score, lower the level of disability; bas estimatedin populations other than MS; ccognitive TUG was used in this study.

while PwMS performed the more challenging conditions ofdynamic posturography (i.e., surface moving, eyes opened;surface moving, eyes closed; surface and surround moving,eyes opened) [48].

2. Methods

2.1. Data Sources. PubMed was searched for abstracts usingthe following medical subject heading (MeSH) terms: “mul-tiple sclerosis” AND “posturography” OR “multiple sclerosis”AND “force platform”OR “multiple sclerosis” AND “posturalbalance.” No limitations or time period restrictions wereapplied and the latest search was undertaken on January10th 2013, Both prospective and retrospective studies wereencompassed. Published conference abstracts,case reports,meta-analyses and reviews, articles not available in English,

and studies including also patients affected by neurologicalconditions other than MS were excluded. Finally, studieswhere postural sway was measured by means of tools (e.g.,accelerometers or gyroscopes) other than force platformswere also excluded. Abstracts of resulting articles were thenhand searched in order to select studies which met eligibilitycriteria. Attempts to identify further articles were done bysearching for the references of the studies.

3. Results

The search initially yielded a total of 178 articles; out ofthese, 58 studies conducted on PwMS were selected forthis narrative review. After removing duplicates, 35 met theinclusion criteria. In 21 studies, force platform measureswere used to detect impairments in balance in PwMS with

4 Multiple Sclerosis International

Mean ± st. dev = 219 ± 62mmMedian [interval] = 218 [119–380] mm

Mean ± st. dev = 352 ± 136mmMedian [interval] = 319 [197–805] mm

Mean ± st. dev = 585 ± 357mmMedian [interval] = 490 [298–1,389] mm

COP path (EO); 𝑛 = 17 COP path (EO); 𝑛 = 14COP path (EO); 𝑛 = 31

COP path (EC); 𝑛 = 14

Mean ± st. dev = 1, 379 ± 625mmMedian [interval] = 1,392 [520–2,334] mm

COP path (EC); 𝑛 = 17

Mean ± st. dev = 801 ± 386mmMedian [interval] = 693 [337–1,392] mm

COP path (EC); 𝑛 = 31

Mean ± st. dev = 325 ± 121mmMedian [interval] = 293 [141–588] mm

Controls Nonfallers Fallers

Controls Nonfallers Fallers

Figure 1: Superimposed displacements of centre of pressure (COP path) on 𝑥-𝑦-axes with both eyes opened (EO) and closed (EC) (upperand lower rows, resp.) of healthy volunteers (controls, n= 31), patients without a history of falls (nonfallers, n= 17), and those reporting oneor more falls in the past 6 months (fallers, n= 14) (modified from [19]).

healthy subjects as control group [48, 53–72]. Five studiesinvestigated the role of force platform measures in detectingfall status of PwMS [17, 19–21, 24]. Finally, 9 studies usedforce platform measures as outcome measures to determinethe effectiveness of a rehabilitative intervention [73–81].

3.1. Differentiating Balance Control between Patients withMS and Healthy Subjects. There is a general agreement thatPwMS have a postural sway control which is significantlypoorer than healthy subjects. PwMS present larger oscil-lations in the frontal and sagittal planes when comparedwith healthy controls [17, 19–21, 24, 48, 53–71]. By means ofposturography, impaired anticipatory postural adjustmentshave been also described in PwMS [69].

Furthermore, the sensitivity of force platform measuresis such that it can detect balance abnormalities even inminimally impaired PwMS (i.e., scoring as normal in clinicalbalance test) [57, 63, 68] or in those presenting a firstdemyelinating event suggestive of MS [64]. This latter studydemonstrated that about 40% of CIS patients had pooror very poor scores in COP sway rate (i.e., 2–4 or ≥4standard deviations higher than the mean value of healthycontrols, resp.) [64]. Therefore, posturography demonstratesthe existence of subclinical balance disorders that cannot bedetected by means of clinical assessment, even in PwMS whodid not complain about subjective balance impairment [68].

Another common finding of these studies is that posturalstability deficit is increased under more challenging condi-tions, for example, reducing the base of support, suppressing

visual or vestibular input, generating external perturbations,and performing a reach and lean task or a cognitive task[17, 54, 59, 62, 64, 68]. It has also been shown that anabnormal performance in quiet standing can be found in 2/3of PwMS, evenwhen all sensory inputs (visual, vestibular, andproprioceptive) are available; the alteration of a single inputcan lead to an increase in abnormal findings by up to 82%[48].

3.2. Predicting the Risk of Future Falls. Up to now, only a fewstudies investigated the role of force platform measures inpredicting the risk of falls in PwMS. Several studies reportedfallers as having wider COP sway than nonfallers [19, 20,24]. Therefore, a gradient of postural disturbance can behypothesized as follows: PwMS fallers > PwMS nonfallers >healthy subjects (Figure 1) [19, 24]. However, this hypothesisneeds to further confirmations.

Sosnoff and colleagues [20] showed that PwMS clas-sified as fallers exhibited increased COP sway velocity inthe mediolateral direction under eyes opened condition,wider overall COP sway area, and greater sway velocity inthe anteroposterior and medio-lateral directions under eyesclosed condition. Other studies provided similar findings,with fallers’ COP moving more and faster in either antero-posterior or mediolateral directions than nonfallers, in botheyes opened and closed eye conditions [19, 24].

Kasser and colleagues [17] demonstrated that womenwith MS who experienced accidental falls were correctlyidentified by dynamic posturography, which was able to

Multiple Sclerosis International 5

Healthycontrols

No falls One fall

PwMS

1000

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

Mea

n (±

95%

CIs

) CO

P pa

th (E

O) (

mm

)

𝑛 = 50

𝑛 = 59 𝑛 = 22 𝑛 = 19

𝑛 = 100

≥2 falls

Figure 2: Mean (±95% confidence intervals) values of centre ofpressure (COP) path with eyes opened (EO) of healthy volunteers(n= 50) and patients with MS (n= 100) who were divided accordingto the number of accidental falls (0, 1, ≥2) prospectively collectedover a 3-month follow-up period (modified from [24]).

discriminate patients reporting at least one fall over the past12months from those reportingmore frequent falls. Impairedforward limit of stability, gait asymmetries, and leg flexor-extensor muscle weakness also contributed to detectingrecurrent fallers.

Only one recent study supports the notion that theadjunction of posturographic evaluation did not improve theability to detect PwMS prone to fall [21]. However, as alsorecognized by authors, there are some limitations to theirstudy: (i) a small sample size (n= 37); (ii) the incidence of fallswas lower compared to other published papers, probably dueto the short observational time-frame considered (2months);(iii) they did not use traditional force platform measuresas outcome, but the derivative virtual time to contact (i.e.,the time taken by COP to reach the stability boundaries).Recently, we estimated sensitivity, specificity, and accuracy ofstatic standing balance measures in predicting patients whoexperienced future falls [24]. We examined 100 consecutivePwMS by means of neurological examination (includingthe Berg scale) and a static posturography assessment. Thepatients were instructed to report the occurrence of falls overthe next 3 months. Balance measures above the mean plus 2standard deviations of normal values (as provided by a sampleof 50 sex-/age-matched healthy volunteers) were consideredas abnormal. From static posturography, the COP path underopen eye condition was extrapolated, providing a measurenot only highly reliable (95%) but also more sensitive (88%versus 37%) and accurate (75% versus 63%), but slightly lessspecific (67% versus 81%) than a common clinical test (suchas the Berg scale) in predicting accidental falls. Amultivariate

logistic regression analysis revealed that there was an 8%-increased risk of being classified as fallers for each 10-mmincrease of COP path value, even after adjusting for otherdemographic and clinical variables. Finally, a “dose effect”of static posturography was also found; that is the widerthe COP path, the greater the number of accidental fallsprospectively recorded by PwMS (Figure 2) [24].

3.3. Evaluating Rehabilitation-Induced Changes. Force plat-form measures ensure an objective, reliable, and linearassessment of balance, avoiding the risk of ceiling effect [32].Force platform measures demonstrated a high sensitivityin detecting rehabilitation-induced changes and sometimesprovided more rewarding results than clinical scales [74–77, 79–81]. Concurrent improvements in postural sway mea-sures, clinical, and/or patient-reported outcomes were alwaysdescribed [74–77, 79–81]. Only two studies did not showany improvement of postural sway measures of PwMS afterhome-based resistance exercises [73] and balance-based torsoweighting [78].

One recent study aimed at investigating the effectivenessof a 12-week home-based balance training using a commer-cial videogame platform showed also a slight increase inthe proportion of nonfallers when compared with the 3-month period prior to study enrolment [81]. However, thislatter study was not designed (and not powered to performa post hoc analysis) to estimate a relationship between forceplatform measure changes and clinically relevant outcomes.

Unfortunately, there are still no data on the clinimetricproperty [82] of responsiveness of force platform measures,assessed by minimally important change (MIC) over time(i.e., the change that is relevant for the patient) and small-est real change (SRC) (i.e., the change on a measurementinstrument required to overcome the measurement error).Therefore, future research efforts are warranted to establishMIC and SRC for force platform measures.

4. Conclusions

Balance impairment and falls are frequent in PwMS, and theymay occur even at the earliest stage of the disease. Reliablyidentifying subjects who are at risk of accidental falls is aclinical challenge. Asking about the presence of prior falls isunreliable because patients often neglect their falls. Clinicalbalance scales are hampered by their variable execution andsubjective scoring system, thus providing conflicting resultsabout their ability to detect patients prone to falls.

By contrast, within few minutes, computer-based forceplatform measures of standing and dynamic balance canprovide useful information regarding the risk of futurefalls, as well as intervention-induced changes. Moreover,computerised postural sway measures have been reported ascorrelatedwith disability and functional scales [24, 35, 65, 83].Table 2 summarizes pros and cons pros of force platformmeasures, contrasted with those of clinical measures.

Although relevant, the differences in postural controlbetween PwMS and healthy subjects cannot definitively elu-cidate the neuropathological mechanisms leading to balance

6 Multiple Sclerosis International

Table 2: Summary of pros and cons of force platformmeasures andclinical scales.

Force platformmeasures

Clinicalscales

EquipmentExpensive Y NCumbersome Y NTraining of staff required Y Y/Na

Data collectionEasy and fast to administer Y/Nb Y/Nb

Affected by emotional status orexternal factors Y Y

Invasive for patients N Y/Nc

Statistical considerationLinear values Y NObjective measurements Y NCeiling effect N YReliability Y Y

Clinical utilityDetection of subclinical impairment Y NIdentification of underlying causes ofimbalance Y/Nd Y/Nd

Prediction of falls Y YAbility in detecting improvements Y Y

aSelf-administered questionnaire did not require any specific training;

bBESTest and dynamic posturography may be time consuming; cdynamicposturographymay be poor tolerated; dBESTest and dynamic posturographycan identify the system that mainly affect balance.

impairments in MS. Given the widespread and variabledistribution of CNS damage, it is generally thought thatpostural control impairment in PwMS has multifactorialcauses that differ from one person to the next [4, 17]. Studiesinvestigating the structure-function relationship by means offorce platform measures do not provide comparable results.Jackson and colleagues [55] suggested that postural balancedeficit in PwMS resulted from impaired central integrationof visual, vestibular, and somatosensory input. Slowed affer-ent proprioceptive conduction along demyelinated dorsalcolumns of spinal cord has been proposed as an impor-tant cause of impaired postural control [84, 85]. Anotherhypothesis proposes the damage of cerebellar connections(i.e., cerebellar peduncles) as the primary contributor to thebalance impairment [19] or, more extensively, the focal anddiffuse involvement of the cerebellum, its connections, andother associative regions [5].

4.1. Future Recommendations. Posturographic systems havebecome more affordable and potentially useful for bothclinical practice and research purposes. Nevertheless, theystill represent a significant cost (especially dynamic postur-ography equipment) need a dedicated space and trained staffto run the tests.This is not always feasible in a clinical practicesetting. A possible solution to overcome the main drawbacks

of laboratory-grade force platforms could be the implementa-tion of software to interface a commercial Nintendo balanceboard with a common personal computer [86]. Similarly tolaboratory-grade force platform, the balance board containsforce sensors which detect subject’s COP and weight shifts.This commercial device—that has been recently includedin the neurorehabilitation process of PwMS [79–81]—is lowexpensive, portable, and user friendly. In conclusions, furtherefforts are warranted to establish (i) which parameters ofbalance (velocity, path, area, etc.) should be evaluated; (ii)normative values for the force platform measures; (iii) howto standardize the posturographic assessment for multicentrestudy purposes; (iv) the ecological validity of this tool.

References

[1] L. M. Nashner, “Sensory, neuromuscular, and biomechanicalcontributions to humanbalance,” inProceedings From theAmer-ican Physical Therapy Association Forum, pp. 5–12, Nashville,Tenn, USA, 1982.

[2] R. Fitzpatrick and D. I. McCloskey, “Proprioceptive, visual andvestibular thresholds for the perception of sway during standingin humans,” Journal of Physiology, vol. 478, part 1, pp. 173–186,1994.

[3] W. G. Herrera, “Vestibular and other balance disorders inmultiple sclerosis. Differential diagnosis of disequilibrium andtopognostic localization,” Neurologic Clinics, vol. 8, no. 2, pp.407–420, 1990.

[4] M. H. Cameron and S. Lord, “Postural control in multiplesclerosis: implications for fall prevention,” Current Neurologyand Neuroscience Reports, vol. 10, no. 5, pp. 407–412, 2010.

[5] L. Prosperini, E. Sbardella, E. Raz et al., “White and grey matterdamage associated with balance deficit as detected by staticposturography in multiple sclerosis,” Radiology, 2013.

[6] C. Martyn, McAlpine’s Mult Sclerosis, Churchill Livingstone,Oxford, UK, 4th edition, 2005.

[7] L. Tesio, “Ataxia and imbalance inmultiple sclerosis,” inMultipleSclerosis: Recovery of Function and Neurorehabilitation, Cam-bridge University Press, Cambridge, UK, 2010.

[8] D. Frzovic, M. E. Morris, and L. Vowels, “Clinical tests of stand-ing balance: performance of persons with multiple sclerosis,”Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, vol. 81, no. 2,pp. 215–221, 2000.

[9] H. Stolze, S. Klebe, C. Zechlin, C. Baecker, L. Friege, and G.Deuschl, “Falls in frequent neurological diseases: prevalence,risk factors and aetiology,” Journal of Neurology, vol. 251, pp. 79–84, 2004.

[10] J. J. Sosnoff, E. Gappmaier, A. Frame, and R.W.Motl, “Influenceof spasticity on mobility and balance in persons with multiplesclerosis,” Journal of Neurologic Physical Therapy, vol. 35, no. 3,pp. 129–132, 2011.

[11] R. E. A. Van Emmerik, J. G. Remelius, M. B. Johnson, L.H. Chung, and J. A. Kent-Braun, “Postural control in womenwith multiple sclerosis: effects of task, vision and symptomaticfatigue,” Gait & Posture, vol. 32, no. 4, pp. 608–614, 2010.

[12] S. M. Moen, E. G. Celius, L. Nordsletten, and T. Holmøy,“Fractures and falls in patients with newly diagnosed clinicallyisolated syndrome and multiple sclerosis,” Acta NeurologicaScandinavica, vol. 191, pp. 79–82, 2011.

[13] D. Cattaneo, C. De Nuzzo, T. Fascia, M. Macalli, I. Pisoni, andR. Cardini, “Risks of falls in subjects with multiple sclerosis,”

Multiple Sclerosis International 7

Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, vol. 83, no. 6,pp. 864–867, 2002.

[14] D. Cattaneo, A. Regola, and M. Meotti, “Validity of six balancedisorders scales in persons with multiple sclerosis,” Disabilityand Rehabilitation, vol. 28, no. 12, pp. 789–795, 2006.

[15] M. L. Finlayson, E. W. Peterson, and C. C. Cho, “Risk factorsfor falling among people aged 45 to 90 years with multiplesclerosis,” Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, vol.87, no. 9, pp. 1274–1279, 2006.

[16] Y. Nilsagard, C. Lundholm, E. Denison, and L. G. Gunnarsson,“Predicting accidental falls in people with multiple sclerosis—A Longitudinal Study,” Clinical Rehabilitation, vol. 23, no. 3, pp.259–269, 2009.

[17] S. L. Kasser, J. V. Jacobs, J. T. Foley, B. J. Cardinal, and G. F.Maddalozzo, “A prospective evaluation of balance, gait, andstrength to predict falling in women with multiple sclerosis,”Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, vol. 92, pp.1840–1846, 2011.

[18] P. N. Matsuda, A. Shumway-Cook, A. M. Bamer, S. L. Johnson,D. Amtmann, and G. H. Kraft, “Falls in multiple sclerosis,” PM& R, vol. 3, pp. 624–632, 2011.

[19] L. Prosperini, A. Kouleridou, N. Petsas et al., “The relationshipbetween infratentorial lesions, balance deficit and accidentalfalls in multiple sclerosis,” Journal of the Neurological Sciences,vol. 304, no. 1-2, pp. 55–60, 2011.

[20] J. J. Sosnoff, M. J. Socie, M. K. Boes et al., “Mobility, balance andfalls in persons withmultiple sclerosis,” PLoSOne, vol. 6, ArticleID e28021, 2011.

[21] D. Cattaneo, M. Ferrarin, J. Jonsdottir, A. Montesano, andM. Bove, “The virtual time to contact in the evaluation ofbalance disorders and prediction of falls in people withmultiplesclerosis,” Disability and Rehabilitation, vol. 34, pp. 470–477,2012.

[22] S. Coote, S. Hogan, and S. Franklin, “Falls in people withmultiple sclerosis who used a walking aid: prevalence, factors,and effect of strength and balance interventions,” Archives ofPhysical Medicine and Rehabilitation, vol. 94, no. 4, pp. 616–621,2013.

[23] V. L. D’Orio, F. W. Foley, F. Armentano, M. A. Picone, S.Kim, and R. Holtzer, “Cognitive and motor functioning inpatients with multiple sclerosis: neuropsychological predictorsof walking speed and falls,” Journal of the Neurological Sciences,vol. 316, pp. 42–46, 2012.

[24] L. Prosperini, D. Fortuna, C. Giannı, L. Leonardi, and C.Pozzilli, “The diagnostic accuracy of static posturography inpredicting accidental falls in people with multiple sclerosis,”Neurorehabilitation and Neural Repair, vol. 27, pp. 45–52, 2013.

[25] M. J. Socie, B.M. Sandroff, J. H. Pula, E. T.Hsiao-Wecksler, R.W.Motl, and J. J. Sosnoff, “Footfall placement variability and fallsin multiple sclerosis,” Annals of Biomedical Engineering, 2012.

[26] J. J. Sosnoff, B. M. Sandroff, J. H. Pula, S. M. Morrison, and R.W. Motl, “Falls and physical activity in persons with multiplesclerosis,” Multiple Sclerosis International, vol. 2012, Article ID315620, 5 pages, 2012.

[27] Y. Nilsagard, A. Carling, and A. Forsberg, “Activities-specificbalance confidence in people with multiple sclerosis,” MultipleSclerosis International, vol. 2012, Article ID 613925, 8 pages,2012.

[28] M. H. Cameron, A. J. Poel, J. K. Haselkorn, A. Linke, and D.Bourdette, “Falls requiring medical attention among veteranswith multiple sclerosis: A Cohort Study,” Journal of Rehabilita-tion Research and Development, vol. 48, no. 1, pp. 13–20, 2011.

[29] H. J. Gunn, P. Newell, B. Haas, J. F. Marsden, and J. A. Freeman,“Identification of risk factors for falls in multiple sclerosis: asystematic review and meta-analysis,” Physical Therapy, vol. 93,no. 4, pp. 504–513, 2013.

[30] S. R. Cummings, M. C. Nevitt, and S. Kidd, “Forgetting falls.The limited accuracy of recall of falls in the elderly,” Journal ofthe American Geriatrics Society, vol. 36, no. 7, pp. 613–616, 1988.

[31] M. Mancini and F. B. Horak, “The relevance of clinical balanceassessment tools to differentiate balance deficits,” EuropeanJournal of Physical and Rehabilitation Medicine, vol. 46, no. 2,pp. 239–248, 2010.

[32] J. E. Visser, M. G. Carpenter, H. van der Kooij, and B. R. Bloem,“The clinical utility of posturography,”Clinical Neurophysiology,vol. 119, no. 11, pp. 2424–2436, 2008.

[33] L. E. Powell and A. M. Myers, “The Activities-specific BalanceConfidence (ABC) scale,”The Journals of Gerontology A, vol. 50,no. 1, pp. M28–M34, 1995.

[34] F. B. Horak, D. M. Wrisley, and J. Frank, “The Balance Evalu-ation Systems Test (BESTest) to differentiate balance deficits,”Physical Therapy, vol. 89, no. 5, pp. 484–498, 2009.

[35] J. V. Jacobs and S. L. Kasser, “Balance impairment in peoplewith multiple sclerosis: preliminary evidence for the BalanceEvaluation Systems Test,” Gait & Posture, vol. 36, pp. 414–418,2012.

[36] K. O. Berg, S. L. Wood-Dauphinee, J. I. Williams, and B. Maki,“Measuring balance in the elderly: validation of an instrument,”Canadian Journal of Public Health, vol. 2, pp. S7–S11, 1992.

[37] G. P. Jacobson and C. W. Newman, “The development of theDizziness Handicap Inventory,” Archives of Otolaryngology, vol.116, no. 4, pp. 424–427, 1990.

[38] S. L. Whitney, M. T. Hudak, and G. F. Marchetti, “The dynamicgait index relates to self-reported fall history in individuals withvestibular dysfunction,” Journal of Veterinary Research, vol. 10,no. 2, pp. 99–105, 2000.

[39] W. Dite and V. A. Temple, “A clinical test of stepping and changeof direction to identify multiple falling older adults,”Archives ofPhysical Medicine and Rehabilitation, vol. 83, no. 11, pp. 1566–1571, 2002.

[40] P. W. Duncan, D. K. Weiner, J. Chandler, and S. Studenski,“Functional reach: a new clinical measure of balance,” Journalof Gerontology, vol. 45, no. 6, pp. M192–M197, 1990.

[41] D. Podsiadlo and S. Richardson, “The timed “Up & Go”: a testof basic functional mobility for frail elderly persons,” Journal ofthe American Geriatrics Society, vol. 39, no. 2, pp. 142–148, 1991.

[42] F. Franchignoni, F. Horak, M. Godi, A. Nardone, and A.Giordano, “Using psychometric techniques to improve thebalance evaluation systems test: the mini-bestest,” Journal ofRehabilitation Medicine, vol. 42, no. 4, pp. 323–331, 2010.

[43] J. J. Sosnoff, S. Balantrapu, L. A. Pilutti, B. M. Sandroff, S.Morrison, and R. W. Motl, “Cognitive processing speed isrelated to fall frequency in older adults with multiple sclerosis,”Archives of Physical Medicine and Rehabilitation, 2013.

[44] J. M. R. Furman, R. W. Baloh, K. Barin et al., “Assessment:posturography. Report of the Therapeutics and TechnologyAssessment Subcommittee of the American Academy of Neu-rology,” Neurology, vol. 43, pp. 1261–1264, 1993.

[45] D. A.Winter, A. E. Patla, and J. S. Frank, “Assessment of balancecontrol in humans,” Medical Progress through Technology, vol.16, no. 1-2, pp. 31–51, 1990.

[46] H. Houdijk, R. Fickert, J. van Velzen, and C. van Bennekom,“The energy cost for balance control during upright standing,”Gait & Posture, vol. 30, no. 2, pp. 150–154, 2009.

8 Multiple Sclerosis International

[47] M. Woollacott and A. Shumway-Cook, “Attention and thecontrol of posture and gait: a review of an emerging area ofresearch,” Gait & Posture, vol. 16, no. 1, pp. 1–14, 2002.

[48] D. Cattaneo and J. Jonsdottir, “Sensory impairments in quietstanding in subjects with multiple sclerosis,” Multiple SclerosisJournal, vol. 15, no. 1, p. 59, 2009.

[49] K. Le Clair and C. Riach, “Postural stability measures: what tomeasure and for how long,” Clinical Biomechanics, vol. 11, no. 3,pp. 176–178, 1996.

[50] B. R. Bloem, J. E. Visser, and J. H. Allum, “Posturography,” inMovement Disorders: Handbook of Clinical Neurophysiology, M.Hallett, Ed., pp. 295–336, Elsevier, 2003.

[51] L. M. Nashner, C. L. Shupert, F. B. Horak, and F. O. Black,“Organization of posture controls: an analysis of sensory andmechanical constraints,” Progress in Brain Research, vol. 80, pp.411–418, 1989.

[52] H. Chaudhry, T. Findley, K. S. Quigley et al., “Postural stabilityindex is a more valid measure of stability than equilibriumscore,” Journal of Rehabilitation Research and Development, vol.42, no. 4, pp. 547–555, 2005.

[53] M. L. Daley and R. L. Swank, “Quantitative posturography:use in multiple sclerosis,” IEEE Transactions on BiomedicalEngineering, vol. 28, no. 9, pp. 668–671, 1981.

[54] M. L. Daley and R. L. Swank, “Changes in postural control andvision induced by multiple sclerosis,” Agressologie, vol. 24, no. 7,pp. 327–329, 1983.

[55] R. T. Jackson, C. M. Epstein, and W. R. De l’Aune, “Abnormal-ities in posturography and estimations of visual vertical andhorizontal in multiple sclerosis,” American Journal of Otology,vol. 16, no. 1, pp. 88–93, 1995.

[56] S. R. Nelson, R. P. Di Fabio, and J. H. Anderson, “Vestibularand sensory interaction deficits assessed by dynamic platformposturography in patients with multiple sclerosis,” Annals ofOtology, Rhinology and Laryngology, vol. 104, no. 1, pp. 62–68,1995.

[57] G. M. Karst, D. M. Venema, T. G. Roehrs, and A. E. Tyler, “Cen-ter of pressure measures during standing tasks in minimallyimpaired persons with multiple sclerosis,” Journal of NeurologicPhysical Therapy, vol. 29, no. 4, pp. 170–180, 2005.

[58] P. Rougier, M. Faucher, S. Cantalloube, D. Lamotte, M. Vinti,and P. Thoumie, “How proprioceptive impairments affect quietstanding in patients withmultiple sclerosis,” Somatosensory andMotor Research, vol. 24, no. 1-2, pp. 41–51, 2007.

[59] C. Fjeldstad, G. Pardo, C. Frederiksen, D. Bemben, and M.Bemben, “Assessment of postural balance in multiple sclerosis,”International Journal of MS Care, vol. 11, pp. 1–5, 2009.

[60] A. Porosinska, K. Pierzchała, M. Mentel, and J. Karpe, “Eval-uation of postural balance control in patients with multiplesclerosis—effect of different sensory conditions and arithmetictask execution. A Pilot Study,” Neurologia i NeurochirurgiaPolska, vol. 44, no. 1, pp. 35–42, 2010.

[61] J. J. Sosnoff, S. Shin, and R. W. Motl, “Multiple sclerosis andpostural control: the role of spasticity,” Archives of PhysicalMedicine and Rehabilitation, vol. 91, no. 1, pp. 93–99, 2010.

[62] R. E. A. Van Emmerik, J. G. Remelius, M. B. Johnson, L.H. Chung, and J. A. Kent-Braun, “Postural control in womenwith multiple sclerosis: effects of task, vision and symptomaticfatigue,” Gait & Posture, vol. 32, no. 4, pp. 608–614, 2010.

[63] C. Fjeldstad, G. Pardo, D. Bemben, andM. Bemben, “Decreasedpostural balance in multiple sclerosis patients with low disabil-ity,” International Journal of Rehabilitation Research, vol. 34, no.1, pp. 53–58, 2011.

[64] A. Kalron, Z. Dvir, andA. Achiron, “Effect of a cognitive task onpostural control in patients with a clinically isolated syndromesuggestive of multiple sclerosis,” European Journal of Physicaland Rehabilitation Medicine, vol. 47, pp. 579–586, 2011.

[65] N. Kessler, M. M. Gananca, C. F. Gananca et al., “Balance Reha-bilitation Unit (BRU) posturography in relapsing-remittingmultiple sclerosis,” Arquivos De Neuro-Psiquiatria, vol. 69, pp.485–490, 2011.

[66] H. Negahban, R. Mofateh, A. A. Arastoo et al., “The effects ofcognitive loading on balance control in patients with multiplesclerosis,” Gait & Posture, vol. 34, pp. 479–484, 2011.

[67] A. Yahia, S. Ghroubi, C. Mhiri, and M. H. Elleuch, “Relation-ship between muscular strength, gait and postural parametersin multiple sclerosis,” Annals of Physical and RehabilitationMedicine, vol. 54, pp. 144–155, 2011.

[68] M. H. Fanchamps, H. Gensicke, J. Kuhle et al., “Screening forbalance disorders in mildly affected multiple sclerosis patients,”Journal of Neurology, vol. 259, pp. 1413–1419, 2012.

[69] V. Krishnan, N. Kanekar, and A. S. Aruin, “Anticipatorypostural adjustments in individuals with multiple sclerosis,”Neuroscience Letters, vol. 506, pp. 256–260, 2012.

[70] M. K. Boes, J. J. Sosnoff, M. J. Socie, B. M. Sandroff, J. H. Pula,and R. W. Motl, “Postural control in multiple sclerosis: effectsof disability status and dual task,” Journal of the NeurologicalSciences, vol. 315, pp. 44–48, 2012.

[71] J. R. Hebert and J. R. Corboy, “The association betweenmultiplesclerosis-related fatigue and balance as a function of centralsensory integration,” Gait & Posture, 2012.

[72] J. M. Huisinga, J. M. Yentes, M. L. Filipi, and N. Stergiou,“Postural control strategy during standing is altered in patientswith multiple sclerosis,” Neuroscience Letters, vol. 524, pp. 124–128, 2012.

[73] L. S. DeBolt and J. A. McCubbin, “The effects of home-basedresistance exercise on balance, power, and mobility in adultswith multiple sclerosis,” Archives of Physical Medicine andRehabilitation, vol. 85, no. 2, pp. 290–297, 2004.

[74] V. Hatzitaki, A. Koudouni, and A. Orologas, “Learning of anovel visuo-postural co-ordination task in adults with multiplesclerosis,” Journal of Rehabilitation Medicine, vol. 38, no. 5, pp.295–301, 2006.

[75] O. Schuhfried, C. Mittermaier, T. Jovanovic, K. Pieber, and T.Paternostro-Sluga, “Effects of whole-body vibration in patientswith multiple sclerosis: A Pilot Study,” Clinical Rehabilitation,vol. 19, no. 8, pp. 834–842, 2005.

[76] B. Missaoui and P.Thoumie, “How far do patients with sensoryataxia benefit from so-called “proprioceptive rehabilitation”?”Neurophysiologie Clinique, vol. 39, no. 4-5, pp. 229–233, 2009.

[77] G. L. Widener, D. D. Allen, and C. Gibson-Horn, “Balance-based torso-weighting may enhance balance in persons withmultiple sclerosis: preliminary evidence,” Archives of PhysicalMedicine and Rehabilitation, vol. 90, no. 4, pp. 602–609, 2009.

[78] G. L. Widener, D. D. Allen, and C. Gibson-Horn, “Randomizedclinical trial of balance-based torso weighting for improvingupright mobility in people with multiple sclerosis,” Neuroreha-bilitation and Neural Repair, vol. 23, no. 8, pp. 784–791, 2009.

[79] I. Guidi, T. Giovannelli, and M. Paci, “Effects of Wii exerciseson balance in people with multiple sclerosis,”Multiple SclerosisJournal, 2012.

[80] G. Brichetto, P. Spallarossa, M. L. de Carvalho, and M. A.Battaglia, “The effect of NintendoWii on balance in people withmultiple sclerosis: A Pilot Randomized Control Study,”MultipleSclerosis Journal, 2013.

Multiple Sclerosis International 9

[81] L. Prosperini, D. Fortuna, C. Giannı, L. Leonardi, M. R.Marchetti, and C. Pozzilli, “Home-based balance training usingtheWii Balance Board: a randomized, cross-over Pilot Study inmultiple sclerosis,”Neurorehabilitation and Neural Repair, 2013.

[82] European Multiple Sclerosis Platform, Recommendations onRehabilitation Services for Persons with Multiple Sclerosis inEurope, Brussels, Belgium, 2012.

[83] H. Cao, L. Peyrodie, S. Boudet et al., “Expanded DisabilityStatus Scale (EDSS) estimation in multiple sclerosis fromposturographic data,”Gait & Posture, vol. 37, no. 2, pp. 242–245,2013.

[84] M. H. Cameron, F. B. Horak, R. R. Herndon, and D. Bourdette,“Imbalance in multiple sclerosis: a result of slowed spinalsomatosensory conduction,” Somatosensory & Motor Research,vol. 25, no. 2, pp. 113–122, 2008.

[85] K. M. Zackowski, S. A. Smith, D. S. Reich et al., “Sensorimotordysfunction in multiple sclerosis and column-specific magneti-zation transfer-imaging abnormalities in the spinal cord,”Brain,vol. 132, no. 5, pp. 1200–1209, 2009.

[86] R. A. Clark, A. L. Bryant, Y. Pua, P. McCrory, K. Bennell, andM. Hunt, “Validity and reliability of the Nintendo Wii BalanceBoard for assessment of standing balance,” Gait & Posture, vol.31, no. 3, pp. 307–310, 2010.

The AccuPower is AMTI's portable solution for jumping and power analysis. It uses Hall Effect sensors to accurately measure ground reaction forces while allowing for internal amplification and high overload protection on all axes. The AccuPower interfaces directly with a computer via a convenient USB or RS-232 connection and comes bundled with the powerful AccuPower Software.

Metric

ACCUPOWER SPECIFICATIONS

Units:  Metric    Capacity:  8896 N

Dimensions (WxLxH) 1016 x 762 x 124.5 mm Mounting hardware Not Required

Weight 22.73 Kg. Sensing elements Hall Effect

Channels Fx, Fy, Fz, Mx, My, Mz Amplifier Built-in

Top plate material Composite Analog outputs 8 Channels

Temperature range -17.78 to 51.67°C Digital outputs 6 Channels

Channel Fx Fy Fz Units Mx My Mz Units

Capacity 4448 4448 8896 N 2823 2823 1129 N-m

Sensitivity - - - μv/v-N - - - μv/v-N-m

Natural frequency - - - Hz - - - Hz

Published specifications subject to change without notice.

Last modified:2014-11-16

Side 1 av 2Biomechanics Biotribology Biomedical and Human Performance Related Products | ...

01.03.2017http://www.amti.biz/AMTIpibrowser.aspx?__VIEWSTATE=%2FwEPDwUKMTA2...

Footprint Drawing Electrical Drawing

No electrical schematic currently in the database

© Advanced Mechanical Technology, Inc.

176 Waltham Street, Watertown, MA 02472-4800 USA

1-617-926-6700

TECHNICAL DRAWINGS

Side 2 av 2Biomechanics Biotribology Biomedical and Human Performance Related Products | ...

01.03.2017http://www.amti.biz/AMTIpibrowser.aspx?__VIEWSTATE=%2FwEPDwUKMTA2...