本章共分為三個小節，第一節研究背景與動機、第二節研究目的與問題、第 三節研究範圍與限制，以下為本章各節內容的敘述說明。
第一節 研究背景與動機
教育部為了有效提昇校園內的運動風氣、促進學生的體適能，以及培養並養 成長期適度且規律的運動習慣，1997 年起陸續針對國小、國中與高中職的學生編 製新式健身操教材，並加以推廣（沈憲政，2004）。
謝銘燕（1999）指出新式健身操因跳躍動作多，活動量夠，可彌補現代學生 體能不佳問題，然而因動作較複雜有難度，需花費更多學習時間。林惶欽（1999）
指出新式健身操因音樂節奏段落不明顯、動作無規律性且變化快，導致學習者不 易領悟。陳張榮（1999）提到校地狹小，新式健身操教材太難等問題。管敏華（2007）
指出自 1997 年開始推廣第一代新式健身操至今，已多次參與新式健身操的研習、
推廣與競賽，從中發現參與教師的反應不佳、實施推展成效不如預期等問題。對 國小體育教師而言，新式健身操突顯老師不易教、學生不易學，以及希望能有符 合老師及學生能力教材的問題（管敏華，2007）。管敏華（2007）的研究顯示在 臺北縣(現新北市)、臺北市國小實施課間操所感受的阻礙因素依序分別為「時間 不足」、「教材難度」及「能力缺乏」，在國中則是依序分別為「教材難度」、
「時間不足」及「教師意願」。綜合先前研究者都論及健身操在推廣上皆有「教 材太難」的問題，所以如何增進學生健身操的學習是推廣健身操極重要的課題。
體育教學與其他教學最不同的地方在於他具有動作技能的學習與練習（蕭筱 青、陳五洲，1999）。所謂練習(exercise)是指以掌握一定的動作或活動方式為 目標的反覆的操作過程（馬啟偉、張力為，1996）。健身操的學習亦屬於動作的 學習，要做出正確、符合期待的動作需要時間去學習與練習。Bandura（1986）
觀察學習理論強調個人或學習者能從觀察「範型(model)」中得到學習，學習者 從觀察中模仿「範型」，藉著自我回饋和自我修正，逐漸使個人的動作接近「範 型」的動作。使用多媒體影片實施體操或舞蹈教學已行之多年，學習者跟著影片 中的教練或示範者的動作來學習，示範者的動作就是一個「範型」。但這種傳統 的多媒體教學在動作學習上有一個很大的問題──除非老師或教練在場，否則就 不能像一般知識性的教學媒體給予「外在回饋」。胡名霞（1998）指出動作學習 的回饋訊息分成「內在回饋」及「外在回饋」，內在回饋乃自身聽到、看到、感 覺到之後進行自我的修正回饋，而外在回饋是旁人給予的，通常是以口語方式表 達。外在回饋又分成「結果的回饋」與「表現的回饋」，結果的回饋是動作結果 的告之，例如：投籃進了沒，考試 90 分或 100 分等；表現的回饋是告知動作執 行過程的表現，例如某個角度要再大一點，動作快一些或慢一些等。林清和（2006）
與林德隆（1995）都認為：回饋訊息是運動技能學習上的一大因素，若能得到外 在回饋對運動技能的表現有極大幫助。
傳統的電腦多媒體在動作學習的軟體發展方面，因很難做到「結果的回饋」
讓使用者知道動作的正確率或是「表現的回饋」給予使用者動作的指導語。有關 肢體動作技能，如體操、舞蹈可透過「動作擷取系統」獲得相關數據資料進而記 錄、判斷並改善不符合要求的動作。但這些動作擷取系統有的技術門檻高，有的 價格昂貴，有的穿戴不便，幾乎只能在實驗室中進行，不能像以滑鼠或觸控螢幕 為介面的教學軟體一般能在低價甚至免費的情況下製作與推廣，所以在這個區塊 的進展幾乎是停滯不前。所幸這幾年互動體感遊戲的發展與各大遊戲廠商的相互 競爭竟彌補了這個缺憾，首先是任天堂 Wii 的熱賣刺激 Sony 及微軟公司也相繼 推出自己的體感遊戲，其中令人驚奇的便是 2010 年 11 月微軟公司 Kinect 體感 裝置的推出。從早期的跳舞機到近年來的 Wii 都只是針對部分身體肢段來偵測動 作，而 Kinect 是針對全身(full body)的肢段來偵測，加上操控上強調「你即是 遙控器」，不需手持或穿戴任何感測器就能以手勢或動作來操控介面，和其他公
司的產品相比更加方便。Kinect 上市沒多久微軟公司似乎有意要讓 Kinect 成為 平民級的動作偵測裝置，2011 年 6 月微軟公司公布 Kinect SDK for Windows(SDK；
Software Development Kit，譯為「軟體開發套件」）細節，讓 Kinect 除了可 在 Xbox360 平臺上運作外，開發者還可以使用 C++或 C#在其他作業平臺上開發，
此時體感遊戲平民化開發已露出曙光。
因此利用 Kinect 硬軟體擷取使用者的關節位置數據資料，經處理分析再與 正確的動作做比對。利用比對的差異給予使用者即時評分或下指導語的「外在回 饋」，這正好彌補了電腦多媒體輔助動作教學與學習的缺憾。
國小新式健身操推行數十年來，各級學校一直只能利用教育部所發行的影片 來實施多媒體教學，值此體感科技進步，並依據健身操推廣與學習所產生的問題 加以思考，如何結合以 Kinect 體感裝置，設計發展一套輔助國小 4 至 6 年級新 式健身操的學習系統並探討在設計開發的過程中遇到的問題或瓶頸、依試用者的 建議來修改系統，開發完成後評估系統評分有效性與調查此系統是否增進學生學 習動機，調查並探討使用者對此系統介面的合宜性，期能提升國小新式健身操的 推廣與效益。
第二節 研究目的與問題
一、研究目的：
(一)探究開發以 Kinect 體感互動偵測為基礎的國小新式健身操動作學習系統策 略與方法。
(二)探究系統開發完成後其評分機制的效益狀況。
(三)評估並探討此系統是否增進學生學習動機。
(四)探究使用者對此系統介面合宜性的看法及建議。
二、研究問題：
根據研究目的，研究的問題如下：
(一)設計及開發過程中可能會遭遇到的問題：
1.要以何種開發模式開發此系統？
2.要採何種開發工具才能有利於此系統的開發？
3.此系統要偵測使用者的動作，系統需要哪些子系統(模組)才能完備有作 用？
4.系統各模組開發的優先順序為何，才容易且成功的架構此系統？
5.體感操作介面要如何設計，操作者才容易明白，容易操作？
6.動作的評判標準為何？如何架構？
7.在電腦效能限制下，資料如何擷取、如何評判？
(二)開發完成後進行評估系統評分是否有效？
(三)針對此系統研究是否能增進學生學習動機？
(四)針對此系統探究使用者對此系統介面合宜性的看法及建議？
第三節 研究範圍與限制
本研究必須在雛型系統完備下才能進行後續的調查與分析，基於研究人力及 時間，以本研究只針對第二代新式健身操 4 至 6 年級分解動作內前奏 RAP 與暖身 運動部分進行系統設計與開發，其餘階段與內容不在本研究範圍之內。