研究對象

本研究以台東市新生國小五、六年級學童為母群體，抽樣原則採取立意抽樣 (Purposive Sampling)，取樣人數為 4 位學童，分別為具有課外音樂學習經驗與無課 外音樂學習經驗之學童各兩位，皆具備國小各階段應具備之音樂能力。本研究所 指的具課外音樂學習經驗為參與過校內音樂性社團及相關音樂活動或校外私人的 音樂課程；無課外音樂學習經驗組則為單純接受校內音樂課程與樂器學習，並無 參與過任何音樂社團或私人音樂課程。

研究者藉由問卷調查及訪談記錄受試者音樂學習歷程的背景，對照每位受試 者在音高聽力測驗、音程聽力測驗（各 10 題，總分 100 分）等兩種不同程度分項 的音感聽辨測驗中所答對的題數，並做成績的評比。

參與者經由問卷調查是否有接受課外音樂學習，各實驗參與者因皆未成年，

實驗前與家長說明實驗目的、環境設備及實驗程序，並由監護人簽署家長同意書

（參見附錄一腦電波實驗說明書暨家長同意書）。經由兒童音樂學習經驗問卷調查 表的回收，將參與之學生分為兩類，一為無課外音樂學習經驗者，另為具課外音 樂學習經驗者，慣用手皆為右手。分類如下：

一、 無課外音樂學習經驗者

（一）受試者 s01

女性，11 歲，除了接受校內音樂課程外，並無課外音樂學習課程之經驗。在 進行音感聽辨中，音高聽力測驗花費 131 秒，答對 7 題，得分 35 分；音程聽力測 驗花費 205 秒，答對 4 題，得分 20 分，共計 55 分。以上音感聽辨所花費的時間 均包含作答時間。

（二）受試者 s02

男性，12 歲，除了接受校內音樂課程外，並無課外音樂學習課程之經驗。在 進行音感聽辨中，音高聽力測驗花費 131 秒，答對 8 題，得分 40 分；音程聽力測 驗花費 205 秒，答對 5 題，得分 25 分，共計 65 分。以上音感聽辨所花費的時間 均包含作答時間。

二、 具課外音樂學習經驗者

（一）受試者 s03

男性，12 歲，除了接受校內音樂課程外，亦接受四年之私人鋼琴音樂課程，

也是校內的管樂團員，主修樂器法國號，有吉他學習之經驗。在進行音感聽辨中，

音高聽力測驗花費 131 秒，答對 10 題，得分 50 分；音程聽力測驗花費 205 秒，

答對 8 題，得分 40 分，共計 90 分。以上音感聽辨所花費的時間均包含作答時間。

（二）受試者 s04

女性，11 歲，除了接受校內音樂課程外，亦接受三年私人鋼琴音樂課程，接 受半年的合唱訓練，是校內合唱團團員。在進行音感聽辨中，音高聽力測驗花費 131 秒，答對 9 題，得分 45 分；音程聽力測驗花費 205 秒，答對 7 題，得分 35 分，

共計 80 分。以上音感聽辨所花費的時間均包含作答時間。

第四節 研究環境與工具

一、 研究環境

本研究實驗場域為本校教學大樓三樓教學科技專屬教室，為一安靜密閉式空 間，研究者位於受試者右方操控電腦紀錄其腦波功率。實驗過程中禁止交談並將 手機關機，以確保音樂聽辨腦波紀錄之準確性。

二、 實驗工具

本研究之實驗工具包括：

（一）擷取腦波訊號之腦波測量儀：本研究採用多頻道腦波儀來紀錄腦波。

電極位置採用國際10-20系統（International 10-20system）之標準安置，在國 際10-20 系統中，F 代表額葉區（Frontal）、C 代表中央區（Central）、P 代表頂葉區（Parietal）、T 代表顳葉區（Temporal）、O 則代表枕葉區

（Occipital）。本研究電極位置為FP1、FP2、F3、F4、C3、C4、P3、P4、

O1、O2、F7、F8、T3、T4、T5、T6共16個電極位置，額葉：Fp1、FP2、

F3、F4、F7 、F8；顳葉：T3、T4、T8、T6；頂葉：P3、P4；枕葉：O1、

O2；中央溝：C3、C4，並以雙耳耳垂為參照點（Reference），共有18處電 極位置；腦波高低頻率波Alpha1設定為8 Hz至12 Hz之間，Beta2設定為12.1 Hz至35 Hz之間。

實驗進行前為確認本研究腦波儀測量之準確性，研究者已透過示波 器、訊號產生器驗證本實驗採用之腦波儀所蒐集的數據正確無誤。透過數 位訊號產生器模擬腦波頻率範圍之正弦波，並以兩台示波器交互校正訊號 產生器的波形與頻率。接著將訊號產生器連接至腦波儀的各個輸入端，再 一次從訊號產生器模擬腦波頻率範圍之正弦波，從腦波分析軟體觀察輸入 訊號是否與訊號產生器所示之頻率與波形一致，以確認腦波儀之儀器效度。

（二）生理訊號分析軟體：本研究採用快速傅立葉轉換（Fast Fourier Transform）

之應用軟體，已將大腦皮質所產生的腦波訊號轉換成 α 腦波和 β 腦波成 分的腦波功率，在使用本實驗之快速傅立葉轉換軟體解析不同的腦波訊號 前，已確認過傅立葉分析軟體解析腦波頻率正確無誤。

（三）音樂打譜編輯軟體：Overture 4.0。

（四）音樂播放工具：NoteBook內建光碟機、Windows XP 附設 Media Player 音 樂播放軟體。

（五）桌上型電腦：連接腦波儀之個人電腦 1 台，CPU，Intel Core （TM）2，

1.86GHz、RAM，2G，作業系統為 Windows XP Professional SP3。

（六）攝影機：進行音高、音程聽辨實驗時，同步進行攝錄，以輔助詮釋受試者 腦波運作的狀態。

（七）兒童音樂學習經驗問卷：本研究參酌鄭琇月（2005）所編制之兒童家庭環 境及音樂經驗問卷，以立意抽樣法挑選樣本以進行填答。前置作業先以兒 童音樂學習經驗問卷將高年級學童區分為具備課外音樂學習經驗組與無課 外音樂學習經驗組，選取出之學童進行音高與音程聽辨測驗，測驗結果進 而將學童歸類成音感程度佳及音感程度差，再進行音感聽辨之腦波測量。

其中包括基本資料與音樂經驗兩部分，音樂經驗又分為音樂學習與音樂活 動。音樂學習部分包含了是否上過私人音樂課程（一對一或音樂班）、樂器 練習時間與樂器學習種類及校內校外之音樂性社團；音樂活動部分則為學 校是否經常舉辦音樂性比賽或表演會及個人參與音樂才藝表演之頻率等。

詳細內容參見附錄二兒童音樂學習經驗問卷。

（八）音樂聽力成就測驗：本研究參酌李君儀（2004）「國小四年級兒童曲調聽 音能力之調查研究」碩士論文中之曲調聽音能力成就測驗試題（參見附錄 三音高、音程聽音成就測驗試題內容），試題分為「辨別音高」及「辨別 音程」兩部分，並將試題作大幅修改。依照李君儀之設計原則，音高聽辨

測驗試題將中年級單元歌曲選曲之音域分別向上、下各延伸八度，各題中 兩個音之間的音程差距是由寬至窄，最小的距離為半音；音程聽辨測驗將 兩組音程皆由同一音往相同方向展開，音程與音程之間的差距設定為六 度、四度、三度及二度 (全音或半音)，而音域範圍與辨別音高測驗相同，

音程差距度數的配置仍以距離較遠至近為基礎。由於受試者為高年級學 童，為了增加試題難度，將測驗題目之音程差距度數配置作隨機排列。

施測前研究者進行指導語，將錄製好的檔案以 Media Player 音樂播放軟體播 出，請受試者將答案填寫於答案紙上。辨別音高共有 10 小題，每一小題中有兩個 音，請學生比較第二個音比第一個音高、低或相同，勾選出來並寫出唱名，每一 題會播放兩次；辨別音程共有 10 小題，每一小題中有二種音程，請學生聽辨音程 中距離之遠近，勾選出來並寫出音程之距離，每一小題會播放兩次。試題範例見 附錄四音高、音程聽音成就測驗試題。

三、 腦波資料收集與實驗流程

（一） 腦波資料收集

本研究為一非侵入式（Non-Intervention）之實驗設計，目的在觀察有無課外 音樂學習經驗對兒童音樂認知發展腦波層面的影響關係。收集之腦波則為兒童閉 眼狀態之靜止休息腦波（Resting EEG）20秒鐘，音高聽力測驗共計2分10秒，音程 聽力測驗則為3分30秒。在蒐集腦波時，學童皆由熟悉信任之老師陪同到實驗室接 受腦波收集，並使其適應環境而情緒安穩，讓學童情緒皆呈安定平穩狀態，使腦 波蒐集時呈現最穩定之狀態。

（二） 腦波收集實驗流程

實驗前之前置作業先填寫基本資料與簽署實驗同意書，向實驗學童說明實驗 程序與實驗設計，接著進行電極的配置。為使電極接觸品質良好及降低電阻，實

去除皮膚油脂。而電極位置順序皆依照國際心生理學會之標準程序進行，其程序 如下：

（1）參照電極裝置

本研究採取雙耳耳垂為參照電極位置。

（2）電極帽裝置

為達到研究之信度，本研究之電極帽配載程序為：以頭圍尺確認受試 者配戴之電極帽尺寸，然後求矢狀軸眉心至枕骨粗隆之周長，取周長 的1/10做記號為電極帽位置的定位點，依照此定位點配合適合尺寸的電 極帽進行配戴，於確認電極位置對齊後便於電極帽之頭上電極注入導 電膠。

（3）確認電極訊號品質

電極配置完成後，隨即確認腦波訊號之品質，使電極電阻皆保持10Ω 以下。肌電波及眼動波是腦波訊號干擾的主要兩個因素，因此當收集 腦波資料時，要求受試者盡量放鬆身體及減少眨眼頻率。

（4）腦波資料收集

請參與學童輕鬆閉眼休息，收集其靜止閉眼休息腦波（Resting EEG）

20秒鐘、開眼音高聽力測驗約2分10秒、開眼音程聽力測驗約3分30秒。

第五節 資料處理與統計分析

一、 資料的處理

本研究共分析Alpha1及Beta2等兩個頻率段之相對功率，α波採用頻率範圍介 於8 hz～12 hz；β波採用頻率範圍介於12.1 hz～35 hz。

（一）頻譜分析

腦波信號為一種複和各種頻率的方式呈現的時間序列函數，而腦波振輻上也 有很大的差異，故若在時間頻域上直接觀察腦波信號往往會無法觀察到必要的訊 息而漏失重要的意義。而傅立葉轉換則是將時域的序列信號轉換至頻域中，以便 探討每個頻率下的信號能量變化。因此通常腦波都作傅立葉轉換將複雜的波型合 成為數個簡單的成分，將腦波信號以時間為單位，作傅利葉轉換分析，再作頻譜 分析，即可得到腦波在每一頻率上的分佈情形。藉此觀察不同頻率上腦波的分佈 強弱（林威志，2005）。

1. 傅立葉轉換（Fourier transform）

傳統的頻譜分析是以傅立葉轉換為其理論依據，它可以將接收訊號所包含

傳統的頻譜分析是以傅立葉轉換為其理論依據，它可以將接收訊號所包含