綜合討論

本節主要內容將就本研究之結果進行綜合性的討論，內容呈現如下：一、技 能表現；二、控制；三、協調。

一、 技能表現：成功騎乘時間

自運動學習相關研究開始發展之初學習曲線就是一個常被科學家們使用 的方法。先找到一個觀察變項，然後將它隨著時間序列變化一一的記錄下來，

成為一條曲線，以這一條曲線代表運動學習。透過分析曲線是屬於哪一種函 數所描述的行為來解釋運動學習，如：早期的鏡描實驗及前面章節提到的捲 煙草的範例，而有「對數率」的提出。

隨著動力系統理論的發展，對這條曲線也開始有了新的分析方式及更深 入的探討。透過不同的實驗操作，在動力系統的架構下探討運動技能學習過 程、系統的演進或特性。陳秀惠與劉有德（2007）以兩手丟三球探討複雜系 統的學習曲線；廖廷儀與劉有德（2003）以搖搖球的學習曲線描述複雜系統 演進型態的轉移及 Liu, Mayer, 與 Newell (2006) 一樣以搖搖球更深入的探討 學習過程型態轉變時分歧、與吸引子的行為。這些研究為本研究提供了一個 很好的方法。上述各項技能學習實驗中所觀察到分歧的現象，在本實驗中也 有這樣的現象存在。本實驗所觀察到學習曲線的型態也與上述搖搖球實驗所 觀察到學習曲線的型態相同，皆為不連續的學習曲線。

在實驗中 N11、N12 這 2 位參加者學習曲線所呈現的學習型態是介於一 般學習組與快速學習組之間。所以，在反映控制模式自相關的型態上與快速 學習組相同，但是在轉移前、中、後的成份矩陣是不同於一般學組與快速學 習組。這個現象符合陳秀惠、劉有德（2007）所指出複雜系統的學習曲線能 反映系統演進的過程。

二、 控制

（一）控制能力

穩定操控能力第一天至第二天有最大的進步，第三天以後進步趨緩，

前三天的進步達到統計上的顯著水準。保留測驗與第五天雖未達顯著但 仍優於第五天。穩定踩踏能力的進步情形與穩定操控能力類似，最大不 同之處為保留測驗的部分是退步的，但仍顯著的優於第一天；一開始的 進步情形與成功騎乘時間的學習曲線相呼應為一個非連續的狀態。從動 力系統的觀點而言，這種情形是複雜系統的特性：行為的潛在非線性化。

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型態改變需要相當的擾動才能使其失去穩定。如典範的 HKB 模式控制參 數（擺動頻率）到一定的數值後反相變為同相的擺動。

穩定操控能力的保留測驗則呼應了在正規的學習停止後，有機體仍 在組織整合的相關研究。穩定踩踏能力保留測驗有退步的情形，是因為 在自行車的騎乘中穩定的踩踏頻率是一個較精細的動作，所以會有較多 的衰退情形。兩者保留的情況反映出動作技能學習的特性符合動力系統 理論中關鍵性的緩慢。意指系統狀態在改變之後要回到原來的狀態需要 一段比較慢的時間，這也顯示出運動技能學習與單純認知學習最大的不 同處，運動技能學習是各子系統互動的結果。

（二）控制模式

綜合車架擺盪頻率、幅度的改變與車架擺盪軌跡自相關分析的各項 結果，可以歸納出滾筒訓練台騎乘各階段控制方式改變情形是由有意識 的補償控制型態轉換至自我控制型態。一般學習組在轉移前階段騎乘者 需不斷往反方向進行補償控制維持平衡才不致於由訓練台跌落，而這一 個補償控制可由車架擺動頻率慢、幅度大且自相關型態呈現快速收斂至 0.3～0.6 的負相關檢驗之。轉移後車架擺動頻率快、幅度小、自相關呈現 出隨機或穩定往一個方向移動，顯示騎乘者以不需有意識的進行補償控 制，而只憑藉著本身協調結構快速進行擺動，進行自我控制。此一結果 與學習動態平衡板的過程相近。

車架擺動的頻率及幅度呈現與過去動態平衡板的研究（嚴雅婷、劉 有德，2008）類似，在學習初期必頇透過有意識的擺盪進行平衡控制，

在學習後會隨著不同的條件，以調整協調結構的方式進行平衡。所以反 映在幅度、頻率上的情形為學習初擺盪幅度大、頻率慢，技能純熟後擺 盪幅度小、頻率快。而車架 Y 軸位移的自相關考驗結果顯示出在轉移前 車架 Y 軸的位移並非隨機而是存在著一定程度的關係，轉移中、後多呈 週期性或隨機的關係。上述自相關結果配合頻率擺動的幅度的統計考驗 結果，可以推論自行車滾筒訓練台的控制模式轉變是由有意識的補償控 制到以依靠本身協調結構調整的自動控制。確實地，也透過主成份分析 由成份矩陣中分析出了兩種平衡控制的動作結構，且平衡控制結構與自 相關的考驗有相呼應。從動力系統的觀點來看，動作協調是個別系統，

符合各種限制的需求下所浮現的特徵，即為 Newell (1986) 所提的限制概 念。

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三、 協調

（一）主成份分析

自 Bernstein(1967)對學習動作協調的定義，並提出自由度的概念之後 許多的研究者在動力系統的架構下開始採用各種的方法對協調、自由度 等相關問題進行探討，主成份分析為一個常用方法。本研究的結果顯示 學習前後在整體解釋量與成份數都沒有太大的改變，這個情形與 Chen 等 (2009) 的研究類似，但與其他主成份相關研究確有一些出入（戴遠成等，

2007；Haken, 1996; Chen, 2005; Hong et al. 2006）。造成這些差異的原因 已於前面章節說明。

成份分數相關分析的結果（表 4- 2）整體而言，學習前、後每一成份 的成份動作之間相關性低（N1、N2 各有一次 0.7 的相關），代表學習前、

後動作協調結構產生轉變。再由分析成份矩陣的內容，證實練習過程會 使身體協調結構重整。此研究結果與前段敘述之過去研究相符。由每一 位實驗參加者的成份矩陣的變化可以觀察出協調結構的組合過程是動態 的，來自於動作者的主要特質。隨著練習，協調結構從早期為管理動作 系統之眾多自由度而成的固定僵硬型態變得較有彈性。協調結構會隨著 每次的動作目標而重建，而每次動作者在動態的環境中實施動作時，協 調結構也都會有些許不同 (Davids, Button & Bennett, 2008)。

至於自由度的部分是不是如 Bernstein (1967) 所預測的是一個先凍結 再釋放的過程，目前支持的實證研究不多，也還沒有一致性的解釋。Hong 等（2006）的滑雪機的研究顯示支持，Newell (2005)則提出自由度的控制 會隨工作不同而有差異。所以本實驗的研究結果顯示自行車滾筒訓練台 的騎乘練習，應該是屬於凍結到釋放。由成份矩陣可以看出一般學習組 學習過程由轉移前動作者的動作型態固定僵硬，到轉移後踩踏動作加大，

前三成份的每一個成份所描述的動作明確（由成份分數圖也可以反應之）， 顯示上、下半身原本的結構凍結的結構釋放了。快速學習組則由原本上 下、半身已經釋放的情況下到轉移後轉變為更放鬆的型態，全身隨著明 確的踩踏有韻律的擺動，所以原本結構明確的成份矩陣又變得不明確了。

這也說明了隨著練習和經驗，協調固定化的特性在動作系統自由度的釋 放下逐漸改變，轉換為特定目的不同結構或協同結構。學習者可以透過 不同型態的協調來達成動作結果 (Davids, Bennett, & Newell, 2006)，亦即 所謂殊途同歸 (degeneracy) 的概念。

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（二）平衡控制結構

綜合過去平衡相關研究皆指出平衡的控制與動作協調有關係（戴遠 成等，2007； Gautier, Thouvarecq & Larue, 2008）。本研究結果進一步的 透過主成份分析發現在成份的動作結構中存在 2 種平衡控制的協調結構，

這 2 種平衡控制的協調結構與以車架 Y（左、右向）軸位移為量化指標 的控制模式存在著一定的關係。負相關值越大，平衡控制結構在成份裡 的地位越高。

（三）肌電訊號

由肌電訊號的分析結果顯示，在學習前左、右不對稱的的踩踏、至 學習後仍持續的存在，甚至於有些參加者的差異更大。但由於穩定均勻 的踩踏是更高技術水準的要求，如果實驗參加者在轉移後階段所被觀察 到用力不均的現象是學習過程中的現象，或再經過一段更長時間的練習 則可以有穩定、均勻的踩踏，因此，仍然值得繼續探討。但是，從穩定 的型態與穩定的結果表現來看，雙腳踩踏用力控制是不對稱的，亦有可 能是殊途同歸(degeneracy)的現象，但在這一部份還需更深入的分析。

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