初 學 者 B 在 學 習 初 期 主 要 的 改 變 由 膝 關 節 開 始 ， 再 來 才 是 後 腳 髖 關 節 力 矩 。 初 學 者 C 在 學 習 初 期 主 要 的 改 變 由 髖 關 節 開 始 ， 待 進 行 更 多 嚐 試 後 ， 後 腳 膝 關 節 力 矩 才 接 著 改 變 。 三 者 的 比 較 可 以 發 現 ， 練 習 改 變 的 過 程 並 太 大 的 相 似 性 ， 最 早 開 始 改 變 的 關 節 力 矩 也 不 一 致 ， 可 見 不 同 個 體 經 過 相 同 練 習 未 必 會 產 生 相 同 改 變 的 路 徑 。
第 四 節 綜 合 討 論
在 投 手 投 球 過 程 中 ， 下 肢 扮 演 重 要 的 角 色 ， 同 時 也 是 主 要 力 量 的 來 源 。 因 此 本 研 究 的 主 要 目 的 即 是 透 過 初 學 者 練 習 投 球 的 過 程 ， 以 運 動 生 物 力 學 的 研 究 手 段 ， 由 力 矩 及 肌 肉 收 工 作 角 度 去 觀 察 其 運 動 學 、 動 力 學 的 特 徵 變 化 ， 以 了 解 棒 球 投 球 下 肢 練 習 的 可 能 限 制 及 初 學 者 運 用 何 種 策 略
來 克 服 這 些 限 制 ， 希 望 能 為 過 去 僅 是 依 賴 經 驗 的 觀 察 工 作 增 加 一 些 依 據 。
關 於 下 肢 的 運 用 ， E l l i o t t 等 人 （ 1 9 8 8 ） 發 現 ， 球 速 較 快 的 投 手 在 前 腳 著 地 時 ， 其 軸 心 腳 水 平 推 力 值 遠 大 於 球 速 慢 的 投 手 。 也 就 是 球 速 快 投 手 能 將 身 體 轉 向 一 個 較 穩 固 的 前 腳 。 這 個 觀 點 在 M a s t s u o 等 人 （ 2 0 0 3 ） 的 實 驗 中 獲 得 更 進 一 步 的 証 實 。 實 驗 中 發 現 ， 速 球 快 投 手 中 有 6 0 % 的 人 在 前 腳 著 地 到 球 離 手 的 區 間 的 後 半 段 時 間 中 ， 膝 關 節 最 後 有 伸 展 動 作 ， 另 外 有 1 4 % 的 人 膝 關 節 角 度 大 致 維 持 固 定 。 由 於 膝 關 節 的 伸 展 使 前 腳 更 加 穩 固 ， 因 而 証 實 了 E l l i o t t 等 人
（ 1 9 8 8 ） 的 觀 點 。 在 本 研 究 中 發 現 ， 優 秀 運 動 員 的 前 腳 髖 關 節 力 矩 及 膝 關 節 力 矩 都 比 初 學 者 來 的 大 ， 顯 示 球 速 較 快 的 投 手 前 腳 能 產 生 較 大 的 力 矩 來 煞 車 ， 與 之 前 的 研 究 相 符 。 此 外 ， 優 秀 運 動 員 在 前 腳 著 地 到 球 離 手 的 區 間 的 後 半 段 時 間 中 前 腳 伸 展 角 度 由 9 0 ° 變 化 至 7 0 ° ， 伸 展 約 2 0 ° 與 M a s t s u o 等 人（ 2 0 0 3 ）所 提 出 的 5 5 ° 變 化 至 3 0 °， 伸 展 約 2 5 ° 相 較 ， 伸 展 角 度 相 近 ， 至 於 起 始 角 度 的 不 同 可 能 是 本 研 究 沒 有 投 手 丘 所 造 成 。 而 三 名 初 學 者 ， 伸 展 角 度 僅 約 5 ° ， 遠 不 及 優 秀 運 動 員 。
M a c W i l l i a m s 等 人 （ 1 9 9 8 ） 的 研 究 更 發 現 ， 在 投 球 動 作 平 衡 的 狀 況 下 ， 手 腕 速 度 與 跨 歩 階 段 前 、 後 腳 在 投 手 丘 與 本 壘 板 連 線 方 向 、 垂 直 方 向 方 向 的 推 力 有 高 度 正 相 關 ， 但 過 度 施 力 則 容 易 失 去 平 衡 而 降 低 球 速 。 本 研 究 中 優 秀 運 動 員 的 後 腳 髖 關 節 力 矩 及 膝 關 力 矩 都 比 初 學 者 來 的 大 ， 也 呼 應 了 這 個 結 果 。 而 本 實 驗 更 進 一 步 發 現 ， 除 了 推 蹬 力 量 外 ， 投 手 後 腳 膝 、 髖 關 節 的 伸 展 力 矩 最 大 值 的 出 現 時 序 與
前 腳 髖 關 節 伸 展 力 矩 的 最 大 值 出 現 時 序 可 能 會 影 響 動 量 的 傳 遞 ， 進 而 影 響 球 速 。 如 果 其 伸 展 力 矩 最 大 值 的 出 現 時 序 依 照 後 腳 膝 - 後 腳 髖 - 前 腳 髖 關 節 的 順 序 出 現 ， 就 會 形 成 一 套 由 下 而 上 ， 由 後 向 前 的 加 速 － 減 速 機 制 ， 有 效 將 動 量 向 上 傳 遞 。 同 時 若 要 兩 腳 能 有 效 搭 配 達 成 這 個 功 能 ， 兩 邊 的 力 矩 值 必 須 有 一 定 的 相 關 。 也 就 是 後 腳 的 推 蹬 力 量 所 造 成 的 膝 、 髖 關 節 力 矩 愈 大 ， 前 腳 的 剎 車 力 量 所 形 成 的 髖 關 節 力 矩 就 要 愈 大 ， 上 傳 的 動 量 也 就 會 愈 大 。 呼 應 了 M a c W i l l i a m s 等 人 （ 1 9 9 8 ） 的 研 究 。
此 外 下 肢 的 運 用 同 時 受 到 地 面 反 作 用 力 及 上 半 身 體 重 的 影 響 （ 陳 重 佑 , 2 0 0 0 ）。 本 研 究 中 發 現 ， 初 學 者 在 跨 步 階 段 及 出 手 前 階 段 有 較 多 的 控 制 力 矩 ， 証 明 了 初 學 較 無 法 掌 握 這 兩 股 力 量 ， 因 而 以 較 多 次 的 加 速 減 速 過 程 來 維 持 動 作 的 進 行 。 這 項 發 現 同 時 可 以 作 為 初 學 者 的 練 習 過 程 的 一 個 參 考 ， 提 供 初 學 者 進 行 更 多 相 關 輔 助 訓 練 ， 提 高 練 習 成 果 。
在 比 較 優 秀 運 動 員 與 三 名 初 學 者 的 動 作 特 徵 後 發 現 ， 兩 者 不 論 在 運 動 學 及 動 力 學 特 徵 都 有 差 異 。 與 T e m p r a d o 等 人 （ 1 9 9 7 ） 對 排 球 發 球 動 作 進 行 的 實 驗 結 果 相 似 ， 証 明 初 學 者 及 優 秀 運 動 員 的 動 作 有 質 的 不 同 ， 提 供 學 習 過 程 中 不 連 續 性 的 証 據 。 本 研 究 中 更 發 現 ， 若 初 學 者 要 進 步 到 優 秀 運 動 員 的 程 度 ， 必 須 從 外 表 動 作 到 肌 肉 運 用 方 式 都 作 改 變 才 有 可 能 。
在 學 習 理 論 上 ， 動 作 學 習 的 動 態 系 統 理 論 （ d y n a m i c s y s t e m t h e o r y ） 的 基 本 假 說 將 人 體 視 為 是 一 個 複 雜 有 層 次
（ m u l t i d i m e n s i o n a l ） 的 動 態 系 統 。 這 系 統 是 由 許 多 次 系 統
（ s u b s y s t e m ） 組 成 ， 系 統 中 沒 有 任 何 的 既 存 動 作 程 式
（ m o t o r p r o g r a m ） 或 動 作 處 方 （ m o t o r p r e s c r i p t i o n ）， 卻 有 自 我 組 織 （ s e l f - o r g a n i z a t i o n ） 的 能 力 ， 將 各 次 系 統 組 織 成 一 穩 定 狀 態 （ K e l s o , 1 9 9 5 ）。 由 本 研 究 中 不 同 練 習 階 段 的 測 驗 結 果 顯 示 ， 三 名 初 學 者 的 變 化 並 未 有 太 多 相 同 的 特 徵 ， 可 見 初 學 者 在 練 習 過 程 中 並 未 有 一 定 的 進 步 模 式 ， 由 此 可 以 提 供 上 面 的 理 論 間 接 的 証 據 。
根 據 本 研 究 結 果 顯 示 練 習 過 程 中 未 必 是 由 需 要 改 變 的 力 矩 發 生 改 變 ， 反 而 會 由 較 易 改 變 的 關 節 力 矩 開 始 改 變 ， 而 不 管 此 關 節 力 矩 是 否 為 改 變 投 球 動 作 所 需 力 矩 。 由 此 也 可 見 ， 人 體 確 實 是 一 個 複 雜 的 系 統 ， 印 證 了 N e w e l l（ 1 9 9 1 ） 所 認 為 ， 學 習 過 程 並 非 是 線 性 ， 而 是 一 個 更 深 入 的 、 質 性 的 組 織 過 程 。
學 習 過 程 中 ， B e r n s t e i n （ 1 9 6 7 ） 認 為 身 體 由 現 存 的 穩 態 到 另 一 穩 態 的 方 法 ， 是 將 部 份 自 由 度 凍 結 （ f r e e z i n g d e g r e e s o f f r e e d o m ） 或 部 份 節 奏 固 定 來 換 取 良 好 的 動 作 控 制 。 當 動 作 的 控 制 獲 得 提 升 後 ， 便 逐 步 釋 放 自 由 度 並 加 以 整 合 。 當 特 殊 協 調 模 式 完 全 形 成 ， 所 有 自 由 度 都 被 釋 放 ， 形 成 一 個 有 效 率 的 系 統 （ B e r n s t e i n , 1 9 6 7 ）。 在 本 研 究 中 ， 由 於 測 驗 間 隔 較 長 （ 相 隔 兩 週 ） 所 以 並 未 觀 察 到 自 由 度 凍 結 （ f r e e z i n g d e g r e e s o f f r e e d o m ） 的 部 份 。 實 驗 期 間 的 變 化 也 尚 不 足 以 印 証 上 述 的 理 論 ， 若 要 有 更 多 的 結 果 ， 則 必 須 進 行 更 長 期 的 觀 察 。
由 於 本 研 究 尚 包 涵 許 多 運 動 學 及 動 力 學 結 果 ， 因 此 依 不 同 階 段 將 本 研 究 的 主 要 結 果 ， 整 理 如 下 ：
一 、 抬 腳 階 段
投 手 開 始 抬 腳 時 ， 前 腳 髖 關 節 屈 肌 以 微 小 功 率 向 心 工 作 ， 將 前 腳 抬 高 。 抬 腳 的 高 度 較 高 者 ， 可 以 儲 較 高 的 位 能 。 同 時 後 腳 微 微 屈 曲 ， 屈 曲 速 度 較 部 份 初 學 者 小 ， 可 以 保 持 良 好 平 衡 。
二 、 跨 步 階 段
投 手 抬 腳 通 過 最 高 點 後 前 腳 開 始 伸 展 ， 向 前 跨 出 。 在 這 個 過 程 中 ， 後 腳 一 直 保 持 在 旋 內 角 度 ， 方 便 跨 步 後 半 段 進 行 旋 外 動 作 ， 可 以 使 投 手 在 跨 步 後 半 段 有 較 高 的 旋 外 角 速 度 。
在 跨 步 階 段 中 ， 後 腳 髖 、 膝 關 節 應 同 時 開 始 伸 展 ， 伸 展 力 矩 同 時 出 現 ， 但 是 依 膝 、 髖 的 時 序 到 達 力 矩 最 大 值 。 這 個 時 序 上 的 差 異 可 能 會 影 響 動 量 的 傳 遞，進 而 影 響 球 速。
在 跨 步 階 段 中 ， 前 腳 髖 關 節 應 出 力 伸 展 前 腳 ， 中 間 改 出 力 屈 曲 髖 關 節 ， 前 腳 著 地 前 出 力 減 低 髖 關 節 屈 曲 速 度 ， 及 膝 關 節 速 度 來 調 整 適 當 著 地 角 度 ， 不 宜 再 出 現 過 多 的 加 減 速 動 作 。
三 、 出 手 前 階 段
在 這 階 段 髖 關 節 先 出 力 減 低 屈 曲 及 內 旋 速 度 ， 並 使 其 轉 為 伸 張 及 外 旋 的 動 作 。 根 據 動 量 傳 遞 原 理 ， 髖 關 節 減 速 愈 多 ， 上 肢 愈 可 能 得 到 愈 多 的 動 量 ， 進 而 提 升 球 速 。
三 、 出 手 後 跟 隨 階 段
球 離 手 後 ， 儘 量 利 用 身 體 各 部 份 減 速 ， 逐 漸 回 到 站 立 姿 式 。
四 、 練 習 各 階 段 的 行 為 變 化
本 研 究 結 果 顯 示 ， 第 四 週 三 名 初 學 者 都 出 現 了 較 大 的 改 變 ， 而 第 六 週 部 份 關 節 力 矩 和 前 測 差 異 消 失 。 可 能 在 過 程 有 其 他 因 素 限 制 了 改 變 繼 績 發 生 ， 這 部 份 則 需 要 進 行 更 長 期 的 研 究 來 了 解 。 同 時 根 據 這 結 果 也 可 以 提 供 教 練 的 訓 練 時 程 的 安 排 上 一 些 建 議 ， 若 採 用 和 本 研 究 相 同 的 練 習 內 容 時 ， 則 可 以 以 四 週 為 一 單 元 ， 不 同 單 元 安 排 不 同 練 習 目 標 ， 較 易 收 到 練 習 成 果 。 同 時 可 以 由 動 作 修 正 過 程 中 ， 初 學 者 最 先 改 變 的 關 節 力 矩 來 了 解 初 學 者 身 體 中 動 態 系 統 最 易 更 動 的 部 份 。 再 依 據 更 動 的 難 易 程 度 ， 安 排 不 同 的 單 元 數 及 其 他 輔 助 的 訓 練 ， 將 體 內 系 統 推 出 原 有 穩 態 ， 就 有 可 能 加 速 將 初 學 者 身 體 創 造 新 的 動 作 模 式 ， 以 加 速 練 習 效 果 。
第 伍 章 結 論 與 建 議
本 研 究 主 要 目 的 是 透 過 初 學 者 學 習 投 球 的 過 程 ， 運 用 生 物 力 學 的 研 究 手 段 ， 觀 察 定 程 中 運 動 學 及 動 力 學 的 特 徵 變 化 ， 以 了 解 棒 球 投 球 下 肢 學 習 的 可 能 限 制 ， 及 初 學 者 運 用 何 種 策 略 來 克 服 這 些 限 制 。 本 章 則 根 據 研 究 結 果 及 之 後 的 討 論 ， 將 研 究 發 現 做 一 總 結 ， 並 提 出 後 續 研 究 的 可 能 發 展 ， 以 供 後 續 研 究 者 參 考 。