第三章 研究方法與步驟
第五節 資料蒐集與處理
本研究將資料蒐集主要分為同時性視覺回饋的學習結果與同時性視覺回饋的練習過 程,各包括平衡板平衡時間、平衡頻率、幅度三個部分,資料蒐集與處理分述如下:
ㄧ、資料蒐集:
(一)平衡時間:蒐集學習者前測、第1-20 回平衡操作、延遲遷移測驗的資料,將 平衡板角度設定在左右各正負 5 度範圍,以平衡板的計時器測量每一次維持 平衡的時間。
(二)平衡頻率:在平衡板左右板面上標示兩點反光標誌,代表平衡板的座標位置,
蒐集參加者第1、10、11、20 回平衡板來回擺動的頻率數據,動作過程中以 高速攝影機拍攝反光標示,作為計算平衡頻率的資料。
(三)平衡幅度:在平衡板左右板面上標示兩點反光標誌,代表平衡板的座標位置,
蒐集參加者第1、10、11、20 回平衡板擺動的角度數據,動作過程中以高速 攝影機拍攝反光標示,作為計算平衡幅度的資料。
電 視
C 組目標物
數位攝影機
逆時針方向分別為高速攝影機1-4 號
1 號 4 號 3 號
2 號
二、資料處理:
以 SPSS for Windiws 12.0 進行統計考驗,共分為兩個階段分析,第一階段考驗 兩組前測與第 1-10 回的練習與遷移測驗,第二階段考驗四組延遲遷移測驗與第 11-20 回練習與遷移測驗,利用二因子混合設計重複量數檢驗組別與回合的交互作 用,顯著水準定為α=.05。
(一)平衡時間:將平衡板計時器蒐集的資料,使用Microsoft Office Excel 2003 計 算不同第一階段與第二階段各組別的平衡時間,最後進行統計考驗。
(二)平衡頻率:將每一次平衡板左右兩點反光標示的後25 秒座標變化過程,以 1 秒60 張影格的方式輸出 1500 筆(x,y,z)座標位置的資料,利用 Microsoft Office Excel 2003 將座標位置轉換為垂直擺動的正負角度(轉換方式請見第五節第三段),再以 Mathematica(5.2 版)軟體所編寫的程式,計算每一次平衡角度的擺動,擺動程度 須大於0.5 度範圍才列入計算,最後進行統計考驗。
(三)平衡幅度:以輸出的1500 筆(x,y,z)座標位置資料,利用 Mathematica(5.2 版)軟體所編寫的程式計算出平衡頻率,進一步求出平衡幅度,最後進行統計 考驗。
三、平衡頻率與幅度-座標位置轉換正負角度
以高速攝影機拍攝參加者30 秒的平衡動作,每秒鐘會有 60 張的影格,30 秒共 拍攝1800 張影格,擷取前 25 秒動作,共 1500 張影格。以下圖 3-5-1 解說:平衡板 右邊光點的座標位置為(Rx1,Ry1,Rz1)、平衡板左邊光點的座標為(Lx1,Ly1,Lz1),
假設此座標軸的位置為第1 張影格,且平衡板呈現平衡的狀態,由兩點求中心座標 位置的公式一:
【(Rx1+ Lx1)/2,(Ry1+ Ly1)/2,(Rz1+ Lz1)/2】
公式一求出第一張影格平衡板左右兩點中心位置座標(x1,y1,z1),由於平衡板擺 產生角θ1的函數,依此類推以Microsoft Office Excel 2003 求出各影格的函數,再 經由函數轉換為角度,計算過程如下(以第二張影格計算方式為例):
(3)以 cosθ求出θ2的函數:
【(Rx2-Lx2)2+(Ry2-Ly2)2+(Lz2-Lz2)2/(Rx2-Lx2)2+(Ry2-Ly2)2+(Rz2-Lz2)2】^0.5
(二)以Microsoft Office Excel 2003 軟體將 cosθ值轉換為 arc cos 值,也 就是從函數轉換成弧度
(三)弧度轉換角度 1.1 弳=1 弧度
1 度 X π/180 =1 弧度 1 弳 X 180/π =1 角度 2.π=3.14159
3.將每一張影格所求出的 arc cos 值乘上 180/π,求出每一張影格的角度
(四)由於平衡板所求出的函數與角度只能呈現正值,但實際上平衡板呈現上下擺 動的情況,也就是說有正負角度的變化;從本實驗三度空間的座標軸來看,
X 軸代表平衡板前後的變化,Y 軸代表平衡板左右的變化,Z 軸代表平衡板 上下的變化,因此Z 軸代表著平衡板正負變化的判斷依據,當左板光點中的 Z 軸大於板面的中心點時,代表左板位置較低,則將求出的角度乘上「-1」,
代表此影格的角度為負。以上圖 3-5-1 中第二張影格為例:若第二張影格中 左板Lz2 的值大於中心點z2的值,代表第二張影格左邊板子的光點低於中心 點,則在角度中乘上「-1」,代表此影格的角度為負。