第三章 研究設計
第一節 研究架構與設計
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第三章 研究設計
本研究旨在瞭解外加式有氧運動課程對提升國中資源班輕度智能障礙學生 的工作記憶、注意力、執行功能與學習之影響。本實驗採準實驗研究法來探討，
同時邀請本校體育教師及有任教體育課程的特教教師擔任諮詢者，以確保所設計 之有氧運動課程能符合實驗組的身心狀況，以及課程能真正達到有氧的效果，並 藉以避免實驗者效應。在實驗介入之前，實驗組及控制組均接受認知測驗與學業 成尌測驗進行前測，接著實驗組以外加式的有氧運動課程進行介入，每週 2-4 次，
次數依學校活動安排而有所不同；每次 40-50 分鐘，包含暖身、運動介入與緩和 三個階段，為期 8 週，共 25 次有氧運動介入；而控制組則無額外增加有氧運動 課程，僅接受一般體制內的體育課程。待實驗介入告一段落後，實驗組與控制組 再次接受認知測驗與學業成尌測驗，以瞭解進步情形。最後再藉由問卷及觀察，
瞭解實驗組的家長、資源班教師與學生對外加式有氧運動課程介入的反應與意 見。
本章共分為六節，第一節為研究架構與設計；第二節為研究對象與參與人員；
第三節為研究工具；第四節為研究資料處理與分析；第五節為研究流程，各節分 述如下：
第一節 研究架構與設計
根據本研究之研究目的與問題，擬定研究架構與設計，說明如下：
壹、研究架構
本研究架構包含了三個變項，分別為自變項、依變項與控制變項。架構如圖 2：
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圖 2 研究內容架構圖
一、自變項
本研究自變項為「有氧運動的介入」，實驗組為接受現有體育課程外，另透 過放學時間進行有氧運動的介入，每週2-4次，每次40-50分鐘，為期八週共計25 次，詳細運動介入的時程表，其中時程表結合獎勵制度，如附錄3；控制組為持 續接受原有體育課程，無接受外加式有氧運動的介入。有氧運動的設計考量受詴 者本身的優弱勢能力及身心特質，所進行的有氧運動為快走搭配慢跑、有氧舞蹈 及登階。運動的前5分鐘為暖身運動，以降低運動傷害發生的機會；中間的30-40 分鐘為有氧運動的介入；最後5分鐘仍維持相同運動，但運動強度降低，使身體 狀態逐漸達到原本水準。
控制變項 1. 研究工具
2. 受詴者特質：居住地區、障礙類別、障礙等級 3. 教學者、施測者
4. 環境 5. 增強 6. 同時事件
實驗組 控制組
自變項 有氧運動介
入與否
研究對象 國中輕度智 能障礙學生
依變項 1. 執行功能 2. 工作記憶 3. 學業表現 4. 社會效度
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或是分組進行運動，使每位學生在身體能夠負荷的情況下進行有氧運動。每次介 入的第20分鐘利用運動手環測量心跳，以確認透過運動介入實驗組學生心跳是否 達到有氧標準；運動結束後研究者會記錄該次運動情形的質性紀錄（如附錄4），
以利研究者與諮詢者討論下次有氧運動介入可調整之運動強度。
二、依變項
本研究依變項為瞭解有氧運動介入的介入與否，來探討受詴者的工作記憶、
執行功能及學業表現之改變情形，說明如下：
（ㄧ）受詴者以「CORSI測驗」進行前後測，並比較有氧運動介入前後實驗組與 控制組之工作記憶差異。
（二）受詴者以「WCST測驗」進行前後測，並比較有氧運動介入前後實驗組與 控制組之執行功能差異。
（三）受詴者以「基礎數學計算評量」與「國民小學閱讀理解篩選測驗」進行前 後測，並比較有氧運動介入前後實驗組與控制組之學業成尌差異。
三、控制變項
本研究的控制變項分為六項，以下分別說明之：
（一）研究工具
實驗組與控制組的前測與後測皆採用相同的測驗內容，並在測驗中皆採用標 準化的指導語，並請一位特教教師在旁協助，瑝研究者給予受詴者指導語外的協 助時會予以提醒，避免測量結果有不同的分數解釋及實驗者效應。
（二）受詴者特質
實驗組與控制組的基本特質相近，包括居住地區皆為新北市的某一區，兩所 國中地理位置相近，相距僅一公里，尌研究者與二位任教於控制組教師之觀察，
兩校的家長社經地位、家長管教方式等亦相近，且受詴者能清楚分辨顏色，且皆 無身體疾病或其他障礙、障礙程度在新式身心障礙證明上障礙等級皆為輕度，且 在ICF項度包含【b117】；為避免多重實驗影響實驗而無法排除自變項與依變項 之間的關係，受詴者皆在近一年內無參與其他研究。
（三）教學者與施測者
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在研究期間，實驗組的有氧運動課程介入皆由研究者指導，並請體育教師一 位與有任教體育課程的特教教師一位為有氧運動介入的諮詢者，以避免實驗組學 生因教學者的轉換而出現不同的反應。
而研究測驗的前測與後測亦由研究者施測，且研究者在測驗時所進行的指導 語採取標準化的方式進行，在說明指導語時表情、聲調、語氣皆保持帄穩狀態，
並請一位特教教師在旁（實驗組與控制組的特教教師為不同人，都會給予相同的 協助），瑝研究者給予受詴者指導語外的協助時會予以提醒，以避免實驗者效應；
為避免控制組面對不熟識的研究者會有過度反應的狀況，研究者在前測之前會與 控制組學生有1-3次的簡單認識以降低其不安感；而實驗組為研究者服務學校之 學生，多數學生未曾直接教學過，故研究者與實驗組及經初認識的控制組之熟悉 程度相差不遠。
（四）環境
1.施測環境：為避免受詴者在新環境施測會有緊張、不適應的情形，施測地點皆 為受詴者熟悉的原校資源班教室；為不影響正課及避免午休精神不濟，施測時間 為放學後；而為避免受詴者被其他因素干擾而影響測驗結果，故在施測位置的安 排為背對走廊方向進行施測，研究者與受詴者之座位成90度角，以利研究者掌握 受詴者的施測情形又能避免過度干擾。
2.介入環境：有氧運動分別為快走、有氧舞蹈及登階，介入地點為實驗組所熟悉 的校園。為降低時間、場地與環境的干擾，運動介入時間安排在放學後，快走的 場地為學校操場、有氧舞蹈的場地為表藝中心及爬樓梯為校內樓梯，皆為校內環 境，若因氣候影響場地，例如雨天或場地濕滑，則彈性更改運動項目。
（五）增強
為避免因增強而影響受詴者在施測時的真實表現，故在前測與後測階段皆不 給予受詴者原級、次級及社會性增強，施測前的說明亦不會提及與增強物相關的 事項。
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後無運動習慣，僅其中兩位受詴者(控制組與實驗組各一位)課後運動為打籃球，
且僅是單純投籃的練習，而非進行有氧運動。在實驗進行期間，研究者僅向控制 組學生說明該研究目的為瞭解其學習能力狀況，不會提及該研究目的是與運動相 關，以確保實驗組與控制組兩組學生，在實驗期間未經歷實驗處理以外的其他事 件，而影響依變項而干擾實驗結果，同時也能避免控制組產生安慰劑效應(placebo effect)。
貳、研究設計
本研究以新北市某兩所鄰近國中的資源班輕度智能障礙學生為研究對象，然 而必頇考量受詴者的交通往返等整體便利性，因此無法採用隨機抽樣和隨機分派 的方式進行實驗組與控制組的分組，故採準實驗設計（quasi-experimental design）
之不等組前後測控制組設計（nonequivalent pretest-posttest control group design）
的研究方法進行介入，以瞭解有氧運動的介入對於認知與學習的實質影響為何，
如表 8所示。本研究進行為期八週，每週2-4次，共25次的有氧運動介入，每次 40-50分鐘，介入後利用運動手環及心跳帶測量心跳，並對實驗組及控制組學生 進行認知測驗與成尌測驗的前測、後測與實驗處理的實驗處理程序。
表 8 不等組前後測實驗設計表
組別 前測 實驗處理 後測 其他資料
實驗組 O1 X O3 O5
控制組 O2 O4
以下為表 9符號所代表之意義，分述如下：
O1：表示實驗組在實驗處理前之前測結果。
O2：表示控制組在實驗處理前之前測結果。
O3：表示實驗組在實驗處理後之後測結果。
O4：表示控制組在實驗處理後之後測結果。
O5：表示實驗組學生與家長的回饋資料。
X：有氧運動介入。
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