適應性回饋的動作表現與學習效應:檢驗挑戰點假說
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(2) 適應性回饋的動作表現與學習效應:檢驗挑戰點假說 2015 年 7 月 研 究 生:王重引 指導教授:卓俊伶 摘要 適應性練習是依據學習者技能水準漸次提高工作難度的練習安排方式,本研究依 此提供對應的回饋頻率,藉以檢驗挑戰點假說 (Guadagnoli & Lee, 2004) 之預測。本研 究旨在檢驗適應性練習中,給予學習者適應性回饋的動作表現與學習效應。實驗參與者 為41名成年人(22.4±3.1歲) ,隨機分派至50%回饋組、全部回饋組或適應性回饋組。實 驗工作為三種不同工作難度的低手拋擲動作。學習者在獲得期依據表現漸次增加工作難 度,並於15分鐘後與24小時後的立即保留測驗與延遲保留測驗試作。依變項是準確分 數、獲得期試作次數與動作學習效率。在獲得期中,準確分數與試作次數,皆以混合設 計二因子變異數分析比較其差異,其中工作難度為重複量數。立即與延遲保留測驗則以 獨立樣本單因子變異數分析,檢驗準確分數與動作學習效率的差異。結果發現:(一) 在獲得期中,工作難度的主要效果達顯著差異,但組間未達顯著差異;(二)在立即與 延遲保留測驗中,組間的準確分數達顯著差異; (三)三組的動作學習效率達顯著差異。 因此,本研究的結論是:(一)在適應性練習情況下,依工作難度逐漸的增加給予的適 應性回饋,對立即的動作表現無影響;(二)適應性練習情況下,依工作難度逐漸的增 加給予的適應性回饋有利於動作學習;(三)在適應性練習情況下,依工作難度逐漸的 增加給予頻率的適應性回饋,其動作學習效率較優於固定的回饋頻率。. 關鍵詞:練習安排、工作難度、外增回饋. i.
(3) Motor performance and learning effects of adaptive feedback: An examination of Challenge Point Hypothesis July, 2015 Chung-Yin Wang Advisor: Hank Junling, Jwo Ph.D.. Abstract Adaptive practice is a practice schedule that concerns learner’s skill level to increase task difficulty gradually. This study provided the frequency of feedback that match task difficulty to examine the predictions of Challenge Point Hypothesis (Guadagnoli & Lee, 2004). Propose of this study is to examine the motor performance and learning effects when provide learner adaptive feedback in the adaptive practice. Forty-one (22.4±3.1 years) adults served as participants and were randomly assigned into 50% feedback, all feedback, and adaptive feedback groups. The under hand throw task was utilized. In acquisition, task difficulty increasing as a function of learner’s performance. Fifteen minutes and twenty four hours later, 12 trails in immediate and delayed retention tests were administered. Dependent variables were accuracy score, times of trails in acquisition, and efficiency of motor learning. For acquisition, accuracy score and times of trails in acquisition were analyzed by mixed design two-way ANOVA. For immediate and delayed retention tests, accuracy score and efficiency of motor learning were analyzed by one-way ANOVA. Results showed that (1) During acquisition phase, statistical significance were found on main effect of task difficulty, but not on groups; (2) Significant difference among three groups on accuracy score was found in immediate and delayed retention tests; and (3) Efficiency of motor learning were found significant difference among three groups. Thus, this study suggested that (1) Providing feedback increasing as a function of task difficulty in the adaptive practice doesn’t affect learner’s motor performance; (2) The adaptive feedback provided in adaptive practice is beneficial to motor learning; and (3) The efficiency of motor learning in practice condition, which providing adaptive feedback in adaptive practice, is better than practice condition which providing feedback with fixed frequency.. Keyword: practice scheduling, task difficulty, augmented feedback. ii.
(4) 謝 誌 撰寫謝誌的此時此刻,腦海中盡是過往三年的點滴,心中當然充滿激動與感謝。雖 然在這段遙遠的路程中,度過許多艱辛挑戰、克服過無數惱人挫折與堅持過最令人痛苦 的孤獨,但在此同時已成為受過嚴謹訓練的知識份子,實在值得。時常在想,到底是什 麼足以支持我在人生中最精華的階段,投資時間在無涯的學術殿堂;又是誰足以激勵我 在完成碩士學位的階段任務後,往更高的學術殿堂挺進。想必是在我人生各個階段的朋 友、同學、研究夥伴、家人與指導教授卓俊伶老師。 首先,最該感謝的是指導教授卓俊伶老師,猶記初次與老師討論就被老師對於學術 謹慎與嚴肅的態度所震懾,也從此抱持著實事求是、腳踏實地與小心謹慎的求學精神。 從論文的構想直至完成定稿,經過的每次討論,都必須感謝老師無私的奉獻所學,給予 無數的經驗分享;感謝老師耐心的糾正錯誤,給予許多建議與批評;感謝老師慷慨的提 供資訊,給予無數學習機會,更感謝老師在指導的同時,也給予生活上的關心與支持。 其次,感謝口試委員楊梓楣及林靜兒老師,不吝嗇的對論文研究的批判與斧正,並且試 圖以不同角度的觀點,來強化論文的完整性。 另外,也要感謝在孤獨的學術之旅中,陪伴著我從菜鳥慢慢成長的 TGIT 的老師及 學長姊們,感謝安婕學姊領我進入 TGIT,讓我有幸加入這個大家庭;感謝銘仁學長、 詩薇學姊、郁婷學姊與溫旬學姊,在水深火熱之中仍不忘給予關心與照顧;感謝嘉音老 師、嘉彬學長、嘉笙學長、嘉君學長、鳴遠學長、長志學長與宇恆學長,實驗室內的歡 笑與淚水因你們而存在。正因為你們一路的陪伴與激勵,使我努力不輟至今,亦以各位 為榜樣勤奮向學。更要感謝其他同在體育系碩士班的研究夥伴們,有你們的互相勉勵與 刺激,使我知道自己必須更加努力。 最後,感謝我的家人,給予我最大的空間與時間,支持我完成自己所訂定的目標。 也感謝默默在背後支持我的朋友,我非常珍惜真誠的鼓勵與祝福。. 王重引 iii. 謹誌.
(5) 目. 次. 中文摘要.……..…..………………………………..……………………………….i 英文摘要……..…..………………………………..……………………………….ii 謝誌…..…..………………………………..……………………………………...iii 目次…...……..…..………………………………..………………………………vi 表次…...……..…..………………………………..……………………………...vii 圖次…...……..…..………………………………..….………………………….viii. 第壹章. 緒論…..………………………………………………………………1. 第一節. 問題背景.…………………………….……..…………………………………1. 第二節. 研究問題…………………..………………………………………………..…5. 第三節 研究的基本假定、限制與範圍………….…………………………………….5 第四節. 名詞解釋………..………………………………………….………………….6. 第五節. 研究的重要性…………………………………..……………………………..8. 第貳章. 理論基礎與文獻探討………………………………………………10. 第一節. 挑戰點假說………….………………...……………………………………..10. 第二節. 練習條件對學習者需求之因應……………………………………………..14. 第三節. 文獻小結……………………………………………………………………..16. 第四節. 假說…………………………………………………………………………..17. iv.
(6) 第參章. 方法……………………………..…………………………….…….18. 第一節. 實驗參與者…………………………………………………..………………18. 第二節. 實驗器材與工作………………………………………...…………….….….18. 第三節. 實驗設計……………………………………………………………………..20. 第四節. 實驗方法與流程……………………………..…………..…………………..21. 第五節. 資料處理與分析……………………………………………………………..23. 第肆章. 結果……………………………..…………………………….…….24. 第一節. 動作起始能力……………………………………………………..…………24. 第二節. 動作獲得期……………………………………………………………….….25. 第三節. 立即保留測驗與延遲保留測驗……………………………………………..27. 第四節. 動作學習效率………………………………………………………………..28. 第伍章. 討論……………………………..…………………………….…….30. 第一節. 適應性練習條件對動作表現的影響……………………………..…………30. 第二節. 適應性練習條件對動作學習的影響…………………………………….….31. 第三節. 適應性練習條件的動作學習效率……………………………………….….32. 第四節. 綜合討論………………………………………………………………….….33. 第陸章. 結論與建議…………………………………………………………35. 第一節. 結論………………………………………………………………..…………35 v.
(7) 第二節. 建議……………………………………………………………………….….35. 引用文獻…….……………………………………………………………..….37. 附錄…………………………………………………….……………………...43 附錄一. 慣用手問卷…………………………..………………..……………………..44. 附錄二. 實驗參與者知情同意書…………………………..…………………………45. 附錄三. 各項統計分析摘要表與描述性統計結果………..…………………………46. vi.
(8) 表. 次. 表 1 獲得期平均準確分數值之混合設計二因子變異數分析摘要表………..…..………..46 表 2 獲得期平均準確分數值之工作難度主要效果事後比較表…...…..…..…..….………46 表 3 獲得期平均準確分數值描述性統計結果表…………………………..……...……….46 表 4 獲得期總試作次數之獨立樣本單因子變異數分析摘要表……..………..….……….47 表 5 獲得期各工作難度次數之混合設計二因子變異數分析摘要表………..…….……...47 表 6 獲得期各工作難度次數描述性統計結果表………………….………..………..…….47 表 7 立即保留測驗平均準確分數值之獨立樣本單因子變異數分析摘要表……….....….48 表 8 立即保留測驗平均準確分數值之組間主要效果事後比較表…...……….……...…...48 表 9 延遲保留測驗平均準確分數值之獨立樣本單因子變異數分析摘要表…….....…….48 表 10 延遲保留測驗平均準確分數值之組間主要效果事後比較表….….…..…………....48 表 11 動作學習效率之獨立樣本單因子變異數分析摘要表…………........…...........…….49 表 12 動作學習效率之組間主要效果事後比較表………………….…..….…..…………..49. vii.
(9) 圖. 次. 圖 1 實驗工作目標圖………………………………………………………..……...…………19 圖 2 實驗工作場地佈置圖…...……..…..……………………………………………….…….19 圖 3 實驗流程圖……………………………..……………………………………………..….22 圖 4 同質性檢驗之平均準確分數…….…………...………………………………………….24 圖 5 獲得期平均準確分數……………………………………………………..……………...25 圖 6 獲得期各難度試作次數………………………………………..…………..…………….27 圖 7 立即保留測驗平均準確分數值…………............………...……………………….…….28 圖 8 延遲保留測驗平均準確分數值…...……….……………………………..……………...28 圖 9 動作學習效率…………............................................................................................…….29. viii.
(10) 第壹章. 緒論. 動作學習的研究不只能透過不同練習安排方式,探討其引發個體的認知努力 程度,亦可藉由各種回饋實施的頻次與型態,比較個體運用訊息的多寡。更需被 注意的是,如何依據個體的技能水準與工作難度,結合練習與回饋兩個重要變 項,產生最佳的動作學習效果。本研究旨在探討,依個體技能水準漸次提升工作 難度,並施予相對應回饋頻率,是否有助於動作學習?本章內容包含:第一節、 問題背景;第二節、研究問題;第三節、研究假定、限制與範圍;第四節、名詞 解釋;與第五節、研究的重要性。. 第一節 問題背景 學習是一連串問題解決的過程,一旦行動有了目標,即象徵問題將被解決; 而動作技能的持續性發展,則是代表學習者嘗試去解決問題 (Miller, Galanter, & Pribram, 1960)。利用的訊息經由不斷的嘗試及問題解決後被記住,構成學習的基 礎 (Guthrie, 1952)。因此,學習者在學習一項動作技能時,必須透過練習的過程, 進一步對其後天能力產生持久性的改變 (Magill, 2011; Schmidt & Lee, 2011)。針 對動作學習的練習過程,基模理論 (Schema theory) (Schmidt, 1975) 預測,練習 過程中變異或是多樣化的動作,利於學習者形成動作的基模。並且提出類化動作 程式 (generalized motor program) 的概念,當改變可變參數時,即為相同類化動 作程式的恆常練習與變異練習,其中可變參數包含全部力量 (overall force)、全 部時間 (overall duration)、及肌肉選擇 (muscle selection);反之,改變不變特徵 時,則為不同類化動作程式之集團練習與隨機練習,其中不變特徵包含相對時宜 (relative timing)、相對力量 (relative force)、與事件順序 (order of events)。 藉由操弄學習者的練習歷程,便能以其產生之認知努力的高低,探究何種安 排方式對於動作學習產生最佳的效果,其中情境干擾 (contextual interference) 練 習即為常見的練習安排之一。情境干擾意指個體同時學習多種動作時,所產生的 1.
(11) 功能性干擾 (Magill & Hall, 1990),此干擾在練習過程中,對學習者所產生的動 作表現與學習效應稱作情境干擾效應。Shea and Morgan (1979) 所提出的盡力假 說 (elaboration hypothesis) 認為,學習多樣化的動作並以隨機方式安排時,需付 出更多的認知努力辨識各種動作間的代表訊息與特徵。之後,更有遺忘-重建假 說 (forgetting-reconstruction hypothesis) 說明學習者同時學習多種動作時,需重 複的經歷遺忘與重建之過程,如此,學習者便會在動作技能的學習上,有較佳的 效果(Lee & Magill, 1983)。依據這樣的概念,衍生出許多後續類似的研究,如: 羽球發球工作 (Goode & Magill, 1986)、時宜按鍵動作 (Hall & Magill, 1995; Lee, Wishart, Cunningham, & Carnahan, 1997) 與高爾夫推桿動作 (Porter & Magill, 2010) 等。 儘管,過去研究大多發現較高變異程度的練習安排,能夠使學習者的認知活 動增加,進一步產生動作技能上較佳的學習效果,但是皆為給予學習者事先安排 的練習情境,並無法顧及學習者在練習過程中技能水準的變化。因此,Guadagnoli and Lee (2004) 提出挑戰點假說 (challenge point hypothesis) 說明了工作難度與 學習者技能水準之間的關係,認為學習者之技能水準會透過練習而增加,所以必 須考量此因素並增加工作難度,才能達到最大的學習效果。 據此,為了更符合學習者需求,Porter and Magill (2010) 將情境干擾練習設 計成干擾程度漸增的漸增情境干擾練習 (increasing contextual interference),並發 現接受此種練習安排的學習者,有較突出的動作學習效果。學習者隨著練習一段 時間後,技能水準提高,若能增加練習變異程度,有助於學習者辨別不同動作之 間的差異,進而對有較佳的動作學習效果 (Herbert, Landin, & Solmon, 1996)。另 外,Guadagnoli, Holcomb, and Weber (1999) 也以不同技能水準之學習者,給予隨 機練習與集團練習的安排發現,技能水準低的學習者在集團練習會有較佳的學習 效果,反之對技能水準高的學習者,則是在隨機練習有較好的動作學習效應。雖 然,漸增情境干擾較為符合學習者技能水準漸增工作難度亦須增加的需求,但兩 因素之間並無法精確的互相對應,換言之,若學習者之技能水準尚未達到增加情 2.
(12) 境干擾之標準,那麼增加其干擾程度無疑是對學習者增加過多的認知負荷。因 此,以學習者練習當中的表現做為工作難度轉換的依據,是較合宜的做法。過去, Simon, Cullen, and Lee (2002) 試圖以「勝-轉/負-留」(win-shift/lose-stay) 的原 則,取代情境干擾練習中的集團練習與隨機練習。學習者在練習多種不同的時宜 動作時,若誤差達到目標時間前後的百分之五即進行工作的轉換,反之則停留在 原練習工作直至達轉換工作範圍為止。以此練習方式與情境干擾練習做比較,發 現勝即轉換,輸則停留的動作學習效果雖然優於集團練習,但與隨機練習並沒有 差異 (Simon, Lee, & Cullen, 2008)。雖然,這樣的練習安排方式並無法有效的增 進動作學習,而且此研究僅操弄不同的工作,並無考量工作難度,所以仍可依此 概念對學習者練習中的表現做評估是否已達符合當下工作的技能水準,進一步的 增加工作難度,若能使學習者維持在最接近的挑戰點,便能在學習過程當中,獲 得最大的動作學習效果 (Vygotsky, 1978)。Choi, Qi, Gordon, and Schweighofer (2008) 以能依據學習者需求增加工作難度的人機互動電腦儀器,探討動作學習 效應,結果發現適應性練習在多區段與多種工作時可以提高個人表現,亦能產生 較有效率的動作學習。在動作獲得期初始階段,若學習者執行較困難之工作,會 因沒有可用的實例作為參照,而沒有學習發生 (Sanger, 2004)。換言之,因不適 當的工作難度使學習者有較差的動作表現,如此一來學習者將無法學習正確的動 作命令,導致學習效果低落。 然而,在真實的學習動作技能場域中,不可能完全忽視外增回饋 (augmented feedback) 對於學習者練習過程中產生的效應。外增回饋具有降低不確定性的功 能 (Schmidt & Lee, 2011),因此回饋的實施亦是除了練習安排外的重要議題。無 論是外增回饋之頻率或是型態皆是探討的重點。以型態來說,可以將其分為結果 獲知(knowledge of results,簡稱KR)與表現獲知(knowledge of performance, 簡稱KP),結果獲知是一種較方便統一給予學習者的回饋型態。另以頻率來說, Salmoni, Schmidt, and Walter (1984) 所提出的引導假說 (guidance hypothesis) 認 為,在動作獲得階段,若給予過高頻率的回饋,雖利於即時的動作表現,但也易 3.
(13) 使學習者過度仰賴回饋,而減少其自身認知努力的降低,並造成較差的動作學習 效果。為了避免在動作獲得期給予過高的結果獲知頻率與動作獲得初期因較少頻 率所導致的學習效果低落。Winstein and Schmidt (1990) 設計了漸退結果獲知 (faded KR) 的方式,結果發現有較佳的動作學習效果。學習者在練習初期較需要 回饋的需求,因此給予相對較高的結果獲知頻率,符合學習者需求 (Sparrow & Summers, 1992; Wulf & Schmidt, 1989)。可見,相對較少的結果獲知頻率,能避 免學習者過度依賴回饋,進而忽略其他可用的訊息資源,對動作學習有益。 另外,過去的研究多是以固定練習安排方式,比較不同頻次或型態之回饋或 是固定回饋頻率,探討不同練習安排方式,所產生之動作學習效應。雖然這樣有 利於清楚地呈現操弄單一變項對於動作學習的影響,卻忽略了探討在兩者結合的 情形下,可能會有一個兩者之間的最佳搭配方式,產生最大的動作學習效果。 Del Rey and Shewokis (1993) 以摘要結果獲知結合情境干擾練習的方式,探討何 種頻次的摘要結果獲知在隨機練習與集團練習中,會有較佳的動作學習效果,發 現在集團練習中,因情境干擾較低對於學習者並無太大挑戰,因此較適合給予較 低頻次的摘要回饋,反之在隨機練習的情況下,則需使用頻次較高的摘要回饋, 才能使動作學習效果較佳。另外,Wu, Young, Schandler, Meir, Judy, Perez, and Cohen (2011) 也以情境干擾練習結合漸退回饋,檢驗學習者因技能水準隨練習增 加並減少其回饋頻次是否產生最大學習效果,結果發現,隨機練習結合漸退回饋 與全部回饋的情況下,動作學習效果間並沒有差異,顯示隨機練習對學習者已經 造成足夠的負荷,若改變回饋頻率並無法再增進動作學習。 雖然,過去僅有少數研究對於練習與回饋兩個變項之間如何搭配作探討 (Wu et al., 2011; Del Rey & Shewokis, 1993),皆以調整情境干擾程度作為辨別工 作 難 度 之 高 與 低 的 標 準 , 而 非 工 作 自 身 的 難 度 。 Choi, Qi, Gordon, and Schweighofer (2008) 也認為,隨機練習並無考量多種工作之間的難度差異,是此 練習安排的限制之一。因此,由適應性練習漸次提高工作難度的同時,針對不同 的工作難度,給予學習者何種頻次的回饋會有最佳的動作學習效果,仍有待進一 4.
(14) 步探討。. 第二節 研究問題 依上述問題背景之陳述,本研究探討的議題是關於在工作難度漸次提高的條 件下,適應性練習結合不同回饋給予方式與頻次。因此,以下提出本研究的具體 研究問題為: 適應性練習中,給予適應性回饋是否影響學習者動作表現與學習?. 第三節 研究的基本假定、限制與範圍 一、研究的基本假定 (一)本研究假定所招募之參與者,均能理解研究者講解之研究流程與細 節,且遵照研究者指示,盡力與積極完成實驗工作,並以在保留測驗 內達到最好表現為目標。 (二)本研究以不同距離低手拋擲吸盤球動作進行實驗,實驗進行前均給予 參與者練習機會,回饋則以視覺給予方式。因此假定,實驗參與者對 於實驗工作有充分理解,並了解回饋代表之意義,進而運用回饋訊息 對動作準確性進行修正。. 二、研究限制 (一)本研究主要以適應性練習進行實驗,因此參與者須於研究者設定的試 作次數範圍內達轉換工作難度之標準,若無法達成則排除此參與者的 資料。 (二)本研究僅以簡單實驗工作進行動作表現與學習的推論,並無法考量試 5.
(15) 作次數影響參與者心理狀態,導致表現不佳的結果。. 三、研究範圍 (一)本研究僅以序列按鍵動作為實驗工作,檢驗何種練習條件最利於動作 表現與學習效應,因此其他類型的動作技能並不在本研究範圍內。 (二)本研究以二十至三十歲之間成年人為研究對象,其動作表現與動作學 習效果甚至適應實驗工作能力,與兒童、老年人、及特殊需求者,可 能會有所差異。. 第四節 名詞解釋 一、情境干擾 (contextual interference) 學習者學習多種涉及不同類化動作程式之動作所產生的功能性干擾 (Magill & Hall, 1990),此干擾依程度之高或低,可能影響學習者在動作獲得期中的認知 努力,間接地造成表現或學習中的效果有所差異。本研究中,採用三種不同難度 之工作,以適應性練習方式進行練習的安排,屬於一種次數不等的集團練習安排 方式,是一種干擾程度較低的練習方式。. 二、結果獲知 (knowledge of results) 結果獲知係指,一種外在或外增的訊息回饋,其功能在提供學習者對於動作 目標所執行之動作結果 (Salmoni, Schmidt, & Walter, 1984)。本研究之實驗工作為 不同距離的低手拋擲吸盤球動作,並以不同距離操弄不同工作難度,因此結果獲 知即以動作分數方式,提供學習者回饋。. 6.
(16) 三、引導假說 (Guidance hypothesis) 該假說說明回饋訊息具有引導學習者的功能,但在動作技能獲得當下給予高 頻率之回饋有利於表現,但是對於長久性的動作技能學習,可能會導致學習效果 低落。產生此逆效應 (reversal effect) 現象的原因是在動作技能獲得期過高頻率 的回饋,易使學習者過度仰賴回饋,減低其認知努力,進而降低其動作學習效果; 相反的,若提供學習者低頻率回饋,雖然動作技能獲得當下之表現可能會較差, 但增加其對於工作之認知努力,反而利於動作學習。. 四、挑戰點假說 (Challenge point hypothesis) 挑戰點假說試圖預測學習者技能水準與工作難度之間最適的對應關係,並強 調學習者技能水準因練習而漸漸提升,因此若工作難度無法與其對應,造成太困 難或太簡單,學習者之動作學習即無法達最大效果 (Guadagnoli & Lee, 2004)。本 研究以此概念,設計不同工作性質及難度之工作。. 五、適應性練習安排 (adaptive practice scheduling) 依據挑戰點假說之概念,強調學習者技能水準隨練習逐漸提升,並給予相對 應之工作難度。本研究之適應性練習安排,以學習者練習中之表現為依據,當學 習者達研究者所設定之目標範圍內時依序由低至中及中至高提升工作難度。. 六、適應性回饋安排 (adaptive feedback scheduling) 依據挑戰點假說之概念,回饋施予頻率隨學習者工作難度上升而增加。本研 究之適應性回饋係根據不同的工作難度給予不同的回饋頻率,分別為:低工作難 度33%回饋、中工作難度50%回饋與高工作難度100%回饋。. 七、工作難度 (task difficulty) 工作難度為學習者達成工作目標之難易程度,其可分為名義工作難度 7.
(17) (nominal task difficulty) 與功能性工作難度 (functional task difficulty)。前者僅用 於 描 述 工 作 之 特 性 反 映 出 一 定 量 的 難 度 (Swinnen, Walter, Serrien, & Vandendriessche, 1992);後者須考量 學習者及執行環境 (Guadagnoli & Lee, 2004)。本研究之工作難度,係以工作的特性區分為不同程度之工作難度。. 八、動作學習效率 (efficiency of motor learning) 效率代表獲得結果的平均成本 (Sugarman, 1989)。在本研究中,動作學習效 率的計算方式是以參與者在立即與延遲保留測驗中所得之平均動作分數除以獲 得期的總試作次數,其值越大代表平均花費1單位的成本所得之效益。該值用來 推論整體動作學習的有效性。其公式如下: 效率=分數/試作次數………….…………………公式1 式中分數為保留測驗平均準確分數;試作次數為獲得期總試作次數。. 九、準確分數 (accuracy score) 準確分數為計算實際動作的分數 (吳詩薇、張至滿、卓俊伶,2012),係依 據參與者所拋擲至同心圓標靶上的位置,計算相對應之分數。該值無方向性僅計 算其大小,並以其平均數推論動作準確性。. 第五節 研究的重要性 過去探討動作學習議題之研究,鮮少考量學習者之技能水準,並適時的給予 適當的練習條件。雖然,自我控制 (self-control) 之議題是近期動作學習研究之 主流之一,但是在實際動作學習場域中,欲給予每位學習者選擇權確實有一定的 困難。因此,如何能替其練習安排設定一個客觀的標準,使學習者產生最佳的學 習效果,顯然是一個極為重要的議題。 然而,適應性練習的學習不可能沒有伴隨回饋 (Guadagnoli & Lee, 2004),意 8.
(18) 即,學習者需要運用其內在回饋評估自身動作,並接受外在回饋作為修正之參 照。雖然,過去Winstein and Schmidt (1990) 以漸退回饋之方式,試圖使回饋頻 率與學習者之技能水準相互對應,以達較好的動作學習效果,但並無考量工作難 度。因此,在漸次提高工作難度的適應性練習安排的情況下,如何輔以外增回饋 增進其動作學習亦是本研究另一重要議題。 最後,循序漸進的學習方式,儼然成為最適合學習者的方式,在教育領域當 中,亦強調精熟學習 (mastery learning) 的重要性。因此,本研究是以學習者之 需求為出發點,試圖尋找無忽略學習者需求,並具有良好學習效果之練習條件。. 9.
(19) 第貳章. 理論基礎與文獻探討. 本研究的議題是依據挑戰點假說之概念,探討適應性練習條件如何影響學習 者動作學習,本章將本研究之理論基礎與文獻加以探討,分為五部分為:第一節、 挑戰點假說;第二節、練習條件對學習者需求之因應;第三節、文獻小結;與第 四節、假說。. 第一節 挑戰點假說 在各種不同的練習條件中,如何產生最大的動作學習效果,是動作學習領域 長久以來主要探討的議題。Guadagnoli and Lee (2004) 提出挑戰點假說,嘗試將 各種影響動作學習的練習條件加以概念化。此概念涉及了,工作環境、工作難度 與學習者技能水準等變項。並強調,水準與工作間會呈現某種特殊的關係。換句 話說,不同的工作對於不同技能水準的學習者,皆代表著不同的挑戰。對學習者 而言,各種不同的練習條件,皆具有一特定的挑戰,這種挑戰擁有某種程度的學 習潛能,反映至學習者的動作學習效果上。而這些工作的難度之所以有所差異主 要是基於學習者技能水準、工作複雜度與工作環境。工作難度可分為名義工作難 度與功能性工作難度,名義工作難度主要是單純考量工作特性,功能性工作難度 則須顧及學習者及外在環境。工作難度雖然能影響學習者之學習潛能,但值得注 意的是,若工作難度無法與學習者之技能水準互相對應,則可能對動作學習有反 效果產生。換言之,對於學習者來說,工作難度須是最適當 (optimal),才能產 生 學 習 的 極 大 化 。 挑 戰 點 假 說 以 過 去 的 訊 息 (information) 論 、 通 訊 (communications) 論、與訊息處理 (information processing) 論為基礎,指出學習 與可用的訊息及表現實例的介入密切的相關,認為訊息存在時,即有潛在的學 習。因此,該假說基本假定為,學習是一種問題解決的過程,並提出三個重要的 推論:第一、學習不可能沒有訊息;第二、過多或過少的訊息量,可能會導致學 10.
(20) 習削弱;與第三、考量工作難度與學習者技能水準,提供最適量的訊息,能促進 學習。而有兩個關鍵的訊息來源,其一為行動計畫,另一個則是回饋。在這樣的 前提下,學習者練習過程中的技能水準就必須被考量,對學習者而言,過低或過 高的工作難度,不利其動作學習效果。因此,Guadagnoli and Lee (2004) 挑戰點 假說中的最適挑戰點 (optimal challenge point) 即是預測學習者能夠產生動作學 習最大效果的假想點,該點即代表學習者的技能水準與工作難度兩者交互作用達 最適的情形。根據過去許多練習安排與回饋的實施研究,挑戰點假說提出四點預 測描述在不同情形下如何操弄練習安排與回饋實施以達學習者的最適挑戰點,成 為最適的練習條件,進而更提升動作學習的效果。 Albaret and Thon (1998) 探討學習者以不同程度情境干擾學習不同身體肢段 數量的繪圖動作,將實驗參與者分為六組,分別為兩段隨機、兩段集團、三段隨 機、三段集團、四段隨機、與四段集團組,雖然研究結果發現無論在何種工作複 雜度的情況,隨機練習在保留測驗的表現皆比集團練習佳。但值得注意的是,只 有兩段隨機組與三段隨機練組在遷移測驗中的表現,會優於所有的集團組。因 此,挑戰點假說提出針對工作難度與情境干擾程度的預測,當工作為低名義工作 難度,隨機練習會有較集團練習佳的動作學習效應;工作為高名義工作難度,集 團練習會有較隨機練習佳的動作學習效應。 另外,針對學習者技能水準與情境干擾程度,兩者交互作用所產生的動作學 習效應,過去Guadagnoli, Holcomb, and Weber (1999) 與Hebert, Landin, and Solmon (1996) 將學習者分為四組,分別為高技能者隨機練習組、高技能者集團 練習組、低技能者隨機練習組與低技能集團練習組,結果發現高技能者接受隨機 練習有較好的動作學習效果,低技能者則在接受集團練習時有較好的動作學習效 果。而Del Rey, Wughalter, and Whitehurst (1982) 以預期時宜的工作比較初學者與 精熟者在集團、隨機、恆常練習的動作學習效果之差異,並在遷移測驗中發現初 學者接受恆常練習在遷移測驗的表現較優於集團練習與隨機練習,相反的,精熟 者則是接受隨機練習者在遷移測驗中的表現會較其他組優異。Shea, Kohl, and 11.
(21) Indermill (1990) 檢驗情境干擾與練習量之間的關係,學習者被分派至隨機練習 50次、200次與400次組及集團練習50次、200次與400次組,再分別以隨機及集團 練習安排方式進行保留測驗,結果發現集團練習50次組,相較於隨機練習50次有 較佳的動作學習效果,表示,集團練習較適合動作學習初期。另外,Al-Ameer and Toole (1993) 針對空間移動工作,安排學習者以隨機練習、集團練習、與隨機集 團練習方式練習,結果發現集團練習在動作表現比隨機練習與隨機集團練習有較 好的表現,但是在動作學習反而要比另外兩組還差。值得一提的是,隨機集團練 習與隨機練習在動作學習上的效果一致,且隨機集團練習於即時的動作表現上表 現較佳。顯示,隨機集團練習相對於隨機練習與集團練習對學習者而言為較適中 的工作難度,不僅能促進其動作即時表現,亦能有益於長久的動作學習效果。挑 戰點假說係依據過去許多有關於學習者技能水準與情境干擾程度的研究結果,預 測為了使學習者產生動作學習效果的極大化,技能初學者須在動作獲得期接受低 程度的情境干擾,而技能精熟者則須接受高程度的情境干擾。 上述兩點預測皆為操弄情境干擾程度來探討何種安排方式能有助於動作學 習,然而在動作學習的過程中,外增回饋亦是另一個不可缺少的重要因素。意即, 如何操弄適時適量的外增回饋亦是探討如何產生最大動作學習效果的重要議 題。Lee, Wishart, Cunningham, and Carnahan (1997) 與Simon and Bjork (2001) 探 討練習變異性對學習不同全部時間的序列按鍵動作的影響,學習者被分派至隨機 練習組、集團練習組、與隨機練習預示組,其中隨機練習預示組採隨機練習安排, 並於試作結束後給予下一次試作的空間與時間訊息。結果發現在所有的組別中, 集團練習組的即時表現比隨機練習組還要佳,但學習效果卻比隨機練習組差。除 此之外,隨機練習預示組雖然在即時表現方面較另外兩組佳,但動作學習效果卻 與集團練習組沒有差異。該研究結果顯示,對學習者而言不同全部時間的序列按 鍵動作工作困難度較低,因此給予過多的外增回饋訊息,不僅無助於學習效果, 反而使之低落,因為外增回饋訊息雖能使學習者更有效的掌握工作,但是卻減少 了學習者的認知歷程,進而影響了動作學習的效果;相反的,若在較高工作難度 12.
(22) 時給予適量的外增回饋訊息,反而更能被學習者所運用,且不因此減少認知歷 程,動作學習效果即能變得較佳,據此可見不同工作難度與外增回饋訊息的結合 對於動作學習之重要程度。過去,有關於外增回饋訊息的相關研究主要著重在回 饋頻率或型態。舉例而言,Guadagnoli, Dornier, and Tandy (1996) 要求學習者學 習簡單與複雜工作,藉此檢驗摘要結果獲知 (summary knowledge of results) 最合 宜的長度,結果發現執行簡單工作,15次試作後給予摘要回饋會有最大的學習效 果;執行較困難工作,則需以每次給予回饋才能有最大的學習效果。據此結果, 工作的困難程度決定摘要結果獲知的長度 (Schmidt, Lange, & Young, 1990),因 為,學習者在動作獲得期面對不同的工作難度時,對於有不同外增回饋訊息有不 同的需求,以較難之工作難度而言,需要給予立即且高頻率的回饋便能促進其動 作學習效果。因此,挑戰點假說即針對外增回饋頻率與工作難度兩者之間如何作 用作出預測,在高名義工作難度時,學習者須接受高頻率回饋與立即性的結果獲 知,能有最大的學習效果;低名義工作難度時給予低頻率的回饋與立即性的結果 獲知,亦能產生最大的動作學習效果。 另外,回饋的安排亦影響動作學習的效果大小,針對不同的回饋安排,過去 Lee and Carnahan (1990) 在學習者的試作中,隨機與集團給予回饋,其結果發 現,在簡單的高爾夫多段時宜工作時,隨機給予回饋方式明顯優於集團的給予方 式。因為,相較於集團的給予方式,隨機的給予學習者回饋,能使學習者在相對 簡單的工作當中投注更多的認知努力,藉以促進動作學習。而Wulf, Hörger, and Shea (1999) 亦探討不同回饋安排的動作學習效應,該研究運用滑雪模擬工作, 檢驗集團與隨機的回饋給予方式,學習者須接受為期四天的實驗,在集團回饋安 排當中,第一天與第三天提供左腳施力之回饋,第二天與第四天則提供右腳施力 之回饋;隨機回饋安排則在四天的練習當中,以隨機方式給予施力回饋。結果發 現,在這樣相對複雜的工作情況下,較適合給予集團的回饋安排,會產生較大動 作學習效果。據此,該假說認為在低名義工作難度的情況下,隨機的回饋安排較 有益於動作學習,反之在高名義工作難度則必須以集團的回饋安排較有益於動作 13.
(23) 學習。 挑戰點假說提供了一個同時考量學習者技能水準與工作難度的動作學習概 念。此概念與過去動作學習研究典範中,在固定的練習量當中,以固定的回饋頻 率或固定的練習安排方式,檢驗動作學習效應不盡相同。而是,強調須依據學習 者技能水準動態的改變練習安排或回饋實施方式,期望能在最適的練習條件下, 獲取最大的動作學習效果。. 第二節 練習條件對學習者需求之因應 挑戰點假說提出後,比較過去在練習安排與回饋實施的研究,其強調以符合 學習者的練習條件,且許多研究也以此概念,針對不同的練習安排與回饋實施手 段因應學習者技能水準,產生較佳的動作學習效果。 在練習安排方面,Brydges, Carnahan, Backstein, and Dubrowski (2007) 為探 討何種練習安排方式能使學習者對於外科手術動作更加精進,將學習者分為全部 練習組、部分隨機練習組與部分集團練習組,結果發現學習者在一個與真實情境 相符的情況下練習,才能達其最適挑戰點,且有較佳的動作學習效果。較擬真的 手 術 情境,對學習者 而言為一個最有效的 訓練方式 (Sidhu, Park, Brydges, MacRae, & Dubrowski, 2007)。另外,Porter and Magill (2010) 認為學習者在動作 獲得期中,技能水準會隨著練習次數增加而上升,因此基於挑戰點假說的概念, 設計情境干擾程度分為三階段逐漸提升的漸增情境干擾練習安排,並以高爾夫推 桿動作,比較固定情境干擾程度的隨機練習與集團練習,結果發現漸增情境干擾 練習安排的動作學習效果比固定情境干擾程度佳。該結果顯示,學習者在練習過 程須接受適度的挑戰,因此練習條件必須逐漸改變以對應學習者不同的技能水 準,若學習者在練習過程中,遭遇過度或不足挑戰,則不利其動作學習效果 (Porter & Saemi, 2010)。最近,Choi et al. (2008) 以視覺運動為實驗工作,並將學 14.
(24) 習者分派至固定難度與練習量、固定難度適應練習量、適應難度固定練習量與適 應難度與練習量四組,其中適應練習量指的是練習量會依據學習者在練習期中的 表現而改變數量,而適應難度亦指依據學習者表現而產生工作難度的改變。結果 發現,適應難度所產生的工作難度改變,增進學習者的動作學習效果,且在適應 練習量的組別當中,亦能改善其獲得期的表現。因此,綜合上述研究,欲產生較 佳的動作學習效果,學習者所接受的練習安排應決定於其技能水準。 此外,在回饋實施的部分,雖然過去引導假說 (Salmoni, Schmidt, & Walter, 1984) 預測,回饋頻率對即時動作表現與持久性的動作學習深具影響,但其所強 調的概念是,相對較少的回饋頻率,能促進學習者的內在認知機制,進而使動作 學習獲益 (Wulf, Lee, & Schmidt, 1994; Wulf, Schmidt, & Deubel, 1993; Winstein, Pohl, & Lewthwaite, 1994)。挑戰點假說則認為,單純考量回饋頻率不足以產生最 佳的動作學習效果,也必須考量學習者技能水準。Onla-or and Winstein (2008) 將 帕金森氏症 (Parkinson’s Disease) 者與普通成人,分派至低工作需求控制、高工 作需求控制、低工作需求帕金森氏症者與高工作需求帕金森氏症者四組,其中低 工作需求為集團練習安排與全部回饋,而高工作需求則是隨機練習安排與漸退回 饋。結果發現,在低工作需求下,帕金森氏症者的動作學習效果與其控制組一致, 而在高工作需求下,控制組的動作學習效果是優於帕金森氏症者。此結果反應技 能水準與工作難度之間的互相對應的關係。另外,Sullivan, Kantak, and Burtner (2008) 招募成人與兒童為實驗參與者,並將其分派為兒童全部回饋組、兒童漸 退回饋組、成人全部回饋組與成人漸退回饋組,結果發現接受全部回饋的兒童, 其動作之準確性與一致性皆比接受漸退回饋組之兒童佳,而在成人的部分接受兩 種回饋方式之參與者則無差異。這樣的結果顯示,在相同的工作上,兒童因為能 力不及成人,因此每次試作後皆給予回饋,較能符合其技能水準,亦較接近其最 適 挑 戰 點 , 因 此 能 有 最 大 的 學 習 效 果 。 Sidaway, Bates, Occhiogrosso, Schlagenhaufer, and Wilkes (2012) 則以兩種不同難度之豆袋拋擲工作,檢驗兒童 在不同回饋頻率下的動作表現與學習效應,共分為簡單工作100%回饋、簡單工 15.
(25) 作33%回饋、困難工作100%回饋與困難工作33%回饋四組。結果發現,在簡單工 作中,33%的回饋會促進動作學習;反之,在困難工作中,則需100%的回饋, 以促進動作學習。Sidaway, Ahn, Boldeau, Griffin, Noyes, and Pelletier (2008) 也探 討不同回饋型態及頻率對學習調整負重狀態之工作的影響,結果發現,頻率較高 的回饋有助於學習調整負重狀態。顯然,上述三個研究結果雖然符合挑戰點假說 之高工作難度應給予高頻率回饋及低工作難度應給予低頻率回饋,才能促進動作 學習的預測,卻與引導假說有所衝突。. 第三節 文獻小結 過去已有許多檢驗挑戰點假說的研究,挑戰點假說主要提供一個學習者技能 水準與工作難度相互作用的概念,試圖尋找出一個最合宜的練習條件,使學習者 能運用周遭環境給予的訊息,加以產生認知歷程,達到學習的目的。 然而,過去許多研究主要是以操弄不同頻率回饋與不同變異程度之練習安 排,對學習者產生難度上的差異,雖然這樣的手段亦能強調符合學習者需求,但 如能以工作之特性作為工作難度高與低之間的區別,定能更精確的對於學習者的 最適挑戰點加以探討。因此,以漸次提升的適應性練習便能最符合該假說的概 念,依據學習者的練習表現,當其達到某個標準範圍內時即對工作做轉換。如此 一來,便能清楚的顯示學技能水準與工作難度的一個增長。另外,挑戰點假說並 無針對學習者在動作獲得期之即時表現作出明確的預測,因此還有待更多的實證 研究加以釐清。 雖然適應性練習在過去已被認為是能較符合學習者的練習安排方式,但是過 去鮮少對於適應性練習輔以回饋頻率對動作學習的影響之探討。引導假說強調, 回饋具備了引導學習者於動作獲得期的作用,使其有所參照並修正動作,但是頻 率不宜過高以防導致學習產生負面的影響。而且根據過去研究發現,引導假說並 16.
(26) 不完全被支持,亦應考量不同工作性質與不同個體間的差異。因此,因應適應性 練習中的不同工作難度,應給予何種頻率的回饋,還有待進一步的探討。. 第五節 假說 根據挑戰點假說預測,最大的學習效果在於高工作難度時應給予高頻率的回 饋與低工作難度時應給予低頻率回饋;且依引導假說預測,高頻率的回饋有利於 動作的即時表現。據上述兩個假說之預測,本研究針對研究問題提出三點假說如 下: 假說一:動作獲得期中,全部回饋組的平均準確分數會顯著大於適應性回 饋組與50%回饋組。 假說二:在立即與延遲保留測驗中,適應性回饋組的平均準確分數會顯著 大於50%回饋組與全部回饋組。 假說三:適應性回饋組的立即與延遲保留測驗之平均分數與獲得期總試作 次數之比值會顯著優於50%回饋組與全部回饋組。. 17.
(27) 第參章. 方法. 本研究採不同空間距離的吸盤球拋擲工作,並將其分為低、中、與高三種工 作難度,以依據參與者表現漸次提升工作難度之適應性練習,輔以回饋探討其動 作學習效果與效率。本章內容為:第一節、實驗參與者;第二節、實驗儀器與工 作;第三節、實驗設計;第四節、實驗方法與程序;與第五節、資料處理與分析。. 第一節 實驗參與者 本研究之實驗參與者共計41名平均年齡22.4±3.1歲無特殊肢體疾病成年者 (其中包含5名平均年齡21.2±2.1歲,因資料未達技能轉換標準,故不列入計算之 參與者)並以「愛丁堡慣用手問卷」 (Edinburgh Handedness Inventory) (Oldfield, 1971) 篩選慣用右手者(附錄一)。實驗參與者過去須無類似的實驗工作經驗與 並簽署「參與者知情同意書」 (附錄二) ,於兩天實驗結束後贈予禮品表達感謝。 參與者被隨機分派至適應性回饋組、50%回饋組與全部回饋組,每組各12人。. 第二節 實驗器材與工作 一、實驗器材 本研究之實驗器材為同心圓目標圖、視覺遮蔽器材與吸盤球各一。同心圓目 標圖類似Chiviacowsky and Wulf (2007) 所使用之10至100分的同心圓目標圖,中 心為半徑5公分之圓心,並以半徑5公分逐漸遞增,其目的在於測驗參與者拋擲動 作準確性;視覺遮蔽器材為遮蔽實驗參與者視覺之用;吸盤球為拋擲物。實驗參 與者於安靜房間進行實驗工作避免外界干擾。圓形目標圖置於參與者前方,研究 者則於右方桌前進行紀錄,實驗工作目標如圖1所示. 18.
(28) 圖1 實驗工作目標圖. 二、實驗工作 實驗工作採類似Chiviacowsky and Wulf (2007) 所使用之豆袋拋擲工作,三種 距離的吸盤球拋擲動作,該動作係屬自我配速之間斷動作,並依據不同空間距離 分為三種難度之動作,分別為工作難度低距離目標2公尺;工作難度中距離目標 2.5公尺;工作難度高距離目標3公尺。實驗參與者以遮陽帽遮蔽視覺,持吸盤球 站立於指定的拋擲距離執行拋擲動作,並依據其分組,給予不同的回饋頻率,實 驗工作場地佈置如圖2所示。. 圖2 實驗工作場地佈置圖 19.
(29) 第三節 實驗設計 一、 實驗分組 本研究將36名實驗參與者隨機分派至50%回饋組、全部回饋組、適應性回饋 組,每組皆於實驗第一天進行3次熟悉試作,並於休息一分鐘後進行12次以隨機 安排每種工作各4次的均質性檢驗,休息三分鐘後即開始進行獲得期試作。獲得 期試作以適應性練習安排,漸次增加工作難度,參與者於各種工作難度之工作當 中,需連續3次達目標分數80分以上,便進行工作難度之轉換,其中,參與者欲 進行工作轉換時即休息一分鐘再進行下種工作,並依據分派之組別分別給予不同 頻率之視覺回饋,若於每種工作難度40次試作內無法進行轉換,則該位參與者成 績不列入計算,各組回饋給予方式如下: (一) 50%回饋組:此組之實驗參與者以適應性練習安排方式,依據其表現漸 次執行低、中、與高工作難度,並於執行三種工作難度時 接受兩次給一次之50%的回饋。 (二) 全部回饋組:此組之實驗參與者以適應性練習安排方式,依據其表現, 漸次執行低、中、與高工作難度,並於執行此三種工作難 度時,接受每一次皆給予之100%的回饋。 (三) 適應性回饋組:此組之實驗參與者以適應性練習安排方式,依據其表 現,漸次執行低、中、與高工作難度,並於執行低工 作難度時接受三次給一次之33%的回饋;中工作難度兩 次給一次之50%的回饋;高工作難度每次接給予之 100%的回饋。. 二、自變項與依變項 本研究的自變項為回饋頻率與工作難度,依變項為準確分數 (accuracy score) 與試作次數,其中準確分數為實際動作分數,用以推論動作準確性;試作次數包 20.
(30) 含各種難度的試作次數與總試作次數。. 第四節 實驗方法與流程 本研究之實驗流程包含下述七個步驟: 一、參與者簽署「參與者知情同意書」 實驗參與者了解實驗相關須知後,簽署「實驗參與者知情同意書」。. 二、參與者慣用手篩選 本研究欲以慣用右手者為實驗參加對象,因此於實驗前須填答「慣用手問卷」 共十題,其中若經計算達七成以上為使用右手,方能參加實驗。. 三、實驗過程說明 實驗參與者被隨機分派至適應性回饋組、50%回饋組與全部回饋組,研究者 在實驗前,告知實驗參與者整個實驗之流程,其中包含:各種工作要求、各個階 段之工作試作次數、休息時間之分配、回饋方式與要求參與者盡力達到工作要 求,最後詢問參與者對實驗流程是否有疑義。. 四、熟悉試作 實驗者以口頭敘述方式,引導參與者進行高、中與低工作難度各1次總共3 次的熟悉試作,於每次熟悉試作結束後,以正式試作之回饋給予方式給予回饋, 並加以解說如何修正動作。. 五、均質性檢驗 (homogeneousness test) 熟悉試作後休息一分鐘,隨即進行均質性檢驗 (homogeneousness test) 共12 21.
(31) 次,高、中與低工作難度各4次,以隨機的安排方式,作為起始能力均質的檢驗。. 六、獲得期 (acquisition phase) 均質性檢驗後進行一分鐘的休息,隨即進行獲得期 (acquisition phase) 之正 式試作。獲得期試作係依據參與者之表現,漸次提高工作難度,並於每次工作難 度轉換時休息1分鐘。. 七、保留測驗 (retention test) 在獲得期結束後15分鐘與24小時後,分別進行立即與延遲的保留測驗 (retention test),以高、中與低工作難度的工作各4次隨機安排共12次,保留測驗 中全程皆不給予回饋。實驗流程圖如圖2所示。. 圖3 實驗流程圖 22.
(32) 第五節 資料處理與分析 為檢驗參與者之起始能力,本研究均質性檢驗,係針對高、中與低工作難度 的平均準確分數進行獨立樣本單因子變異數分析 (One-way ANOVA)。獲得期以3 (組別) × 3 (工作難度) 混合設計二因子變異數分析,其中工作難度為重複量數, 檢驗三組間準確分數與在低、中、與高工作難度轉換次數之差異。立即與延遲保 留測驗則以獨立樣本單因子變異數分析,對三組的準確分數值考驗,以推論動作 學習。動作學習效率係分別計算立即與保留測驗準確分數與獲得期總試作次數的 比值,再以獨立樣本單因子變異數分析,檢驗各組動作學習效率的差異。統計顯 著水準α訂為.05,事後比較採HSD法。並加以計算其效果量大小 (effect size) (Cohen, 1988),檢驗各組間差異的實際效果大小。. 23.
(33) 第肆章. 結果. 本研究旨在檢驗依學習者表現改變工作難度的適應性練習中,對應不同工作 難度的適應性回饋對動作表現與學習影響為何?本章將實驗所收集的數據以統 計方式加以分析處理後,所得之結果以四個部分呈現:第一節、動作起始能力; 第二節、動作獲得期;第三節、立即保留測驗與延遲保留測驗;與第四節、動作 學習效率。. 第一節 動作起始能力 動作起始能力主要以三種工作難度共12次的試作,檢驗三組參與者是否同 質。根據均質性檢驗所收集之資料,計算平均準確分數值並以單因子變異數分析 檢驗。發現適應性回饋組、50%回饋組與全部回饋組之間的平均準確分數值未達 統計顯著水準 (F(2, 35)= 1.316, p > .05),由上述結果可以得知,三組在接受實驗處 理前,對於低手拋擲吸盤球的動作能力為同質。各組均質性檢驗平均準確分數如 圖4所示。. 圖4 同質性檢驗之平均準確分數. 24.
(34) 第二節 動作獲得期 本研究之動作表現比較係計算參與者在獲得期當中,由工作難度低至工作難 度高所執行的每次試作的準確分數以代表動作準確性。並計算各組參與者執行各 種工作難度的試作次數。. 一、準確分數 本研究之準確分數值代表參與者之對於目標的動作準確性,因此該值不考慮 方向性。經混合設計二因子變異數分析後,組別主要效果 (F(2, 33)= .935, p > .05) 與交互作用 (F(4, 66)= 2.07, p > .05) 均未達統計顯著水準,但工作難度主要效果達 統計顯著水準 (F(2,. 66)=. 13.597, p < .05, ES= .15),低工作難度的平均準確分數. (76.62±1.44分) 顯著小於中工作難度 (72.02±1.7分) 與高工作難度 (66.13±1.87 分);而中工作難度 (72.02±1.7分) 顯著小於高工作難度 (66.13±1.87分)。獲得期 平均準確分數值之混合設計二因子變異數分析摘要表如附錄三表1,平均準確分 數值之工作難度主要效果事後比較表如附錄三表2,平均準確分數值描述性統計 結果如附錄三表3,各組在獲得期中平均準確分數如圖5所示。. 圖5 獲得期平均準確分數. 25.
(35) 二、試作次數 試作次數係計算三組參與者的總試作次數與各難度試作次數。以獨立樣本單 因子變異數分析,檢驗各組總試作次數間的差異。結果發現,在獲得期之總試作 次數適應性回饋組 (31.5±14.27次)、50%回饋組 (34.66±13.78次) 與全部回饋組 (34.25±11.5次),組間差異未達統計顯著水準 (F(2, 35)= .203, p > .05),代表三組間 總試作次數無差異,總試作次數之獨立樣本單因子變異數分析摘要表如附錄三表 4,各組的在獲得期總試作次數之比較如圖5所示。. 60 總 50 試 作 40 次 30 數 20 (. 次 10 ). 0 適應性回饋. 50%回饋 組別. 全部回饋. 圖5 獲得期總試作次數. 另外,經混合設計二因子變異數分析各難度試作次數後,組別主要效果未達 統計顯著水準 (F(2, 33)= .203, p > .05);交互作用未達統計顯著水準 (F(4, 66)= .657, p > .05);工作難度主要效果亦未達統計顯著水準 (F(2, 66)= 3.025, p > .05),各工作 難度次數之混合設計二因子變異數分析摘要如附錄三表5,各工作難度次數描述 性統計結果如附錄三表6,各組在獲得期中各難度的試作次數之比較如圖6所示。. 26.
(36) 30. 適應性回饋. 50%回饋. 全部回饋. (. 試 25 作 20 次 數 15 10. ). 次 5 0 低. 中 工作難度. 高. 圖6 獲得期各難度試作次數. 第三節 立即保留測驗與延遲保留測驗 動作學習係指動作的相對持久性的改變,因此本研究之動作學習主要根據動 作獲得期過後15分鐘的立即保留測驗12次無回饋試作與24小時後的延遲保留測 驗12次無回饋試作的表現,比較各組代表動作準確性的平均準確分數值之間的差 異,藉以推論動作學習。. 一、立即保留測驗 在立即保留測驗當中的成績,經獨立樣本單因子變異數分析後,組間達統計 顯著水準 (F(2, 35)= 6.817, p < .05, ES= .29),適應性回饋組的平均準確分數值 (73 ±11.71分) 分顯著小於50%回饋組 (54.34±13.58分) 與全部回饋組 (54.54±16.88 分),平均準確分數值獨立樣本單因子變異數分析摘要如附錄三表7,平均準確分 數值之組間主要效果事後比較如附件三表8,比較各組在立即保留測驗平均準確 分數值如圖7所示。. 27.
(37) 圖7 立即保留測驗平均準確分數值. 二、延遲保留測驗 在延遲保留測驗部分,經獨立樣本單因子變異數分析後,結果發現組間達統 計顯著水準 (F(2, 35)= 9.044, p < .05, ES= .36)。適應性回饋組在延遲保留測驗的平 均準確分數值 (67.3±12.3) 分顯著小於50%回饋組 (47.08±11.7分) 與全部回饋 組 (45.08±17.69分),平均準確分數值獨立樣本單因子變異數分析摘要如附錄三 表9,平均準確分數值之組間主要效果事後比較如附件三表10,比較各組之延遲 保留測驗平均準確分數值如圖8所示。. 圖8 延遲保留測驗平均準確分數值 28.
(38) 第四節 動作學習效率 本節旨在呈現本研究結果的動作學習效率,效率係計算各組參與者在立即與 延遲保留測驗中的平均準確分數值以及各組在動作獲得期的總試作次數的比 值,其代表獲得動作學習結果的平均成本。以獨立樣本單因子變異數分析,比較 各組動作學習效率的差異後,結果發現組間主要效果達統計顯著水準 (F(2, 35)= 4.351, p < .05, ES= .21),適應性回饋組 (2.56±0.96分/次數) 顯著大於50%回饋組 (1.74±0.84分/次數) 與全部回饋組 (1.63±0.7分/次數),效率獨立樣本單因子變異 數分析摘要如附錄三表11,組間主要效果事後比較如附件三表12,各組動作學習 效率高低如圖9所示。 4 效 3 率. (. 2. ). 分 / 1 次 數 0 適應性回饋. 50%回饋 組別. 圖9 動作學習效率. 29. 全部回饋.
(39) 第伍章. 討論. 適應性練習安排是依據動作學習者的在練習當中的動作表現逐漸提高工作 難度的一種練習方式。因此,本研究根據挑戰點假說 (Guadagnoli & Lee, 2004) 對 於回饋的預測,設計根據不同工作難度給予不同回饋頻率的適應性回饋,冀希藉 此以最有效率的方式,有效的促進學習者的動作表現與學習。因此,本章依據本 研究的實驗結果加以討論,並且分為兩個部分是:第一節、適應性練習條件對動 作表現的影響;第二節、適應性練習條件對動作學習的影響;與第三節、適應性 練習條件的動作學習效率。. 第一節 適應性練習條件對動作表現的影響 根據引導假說 (Salmoni, Schmidt, & Walter, 1984) 之預測,學習者在動作獲 得期過高頻率的回饋,易導致學習者依賴其回饋,進而影響內在錯誤偵測的運 用,但受到回饋的引導,能在動作獲得期有較佳的動作表現。然而,本研究結果 發現,雖然三組在不同工作難度的準確分數有隨工作難度上升而減少的趨勢,但 適應性回饋組、50%回饋組與全部回饋組參與者在獲得期中的平均準確分數值並 無明顯差異,與該假說不符且不符合本研究假說一,動作獲得期中,全部回饋組 的平均準確分數值會顯著大於適應性回饋組與50%回饋組。此結果與Wu et al. (2011) 的研究結果相符,認為對於學習相對較困難的動作,回饋或許無法有效 地被運用。另外,就以低工作難度而言,比較三組的回饋頻率分別為33%、50% 與100%,但是在此階段全部回饋組的並無明顯優勢,可能原因在於動作獲得初 期過度頻繁的回饋頻率,易造成學習者過度的修正動作 (Schmidt, 1991)。 然而,值得注意的是,從三組在各工作難度的準確分數值來看,雖然三組之 間的平均準確分數沒有差異,但是依據三組在各難度的準確分數描述性統計結果 30.
(40) 來看,適應性回饋組在各工作難度的準確分數呈現較一致的趨勢,不會因工作難 度上升而大幅降低。反之,在50%回饋組與全部回饋組的準確分數描述性統計結 果則發現,準確分數隨工作難度上升而有下降的趨勢。因此推測,對於50%回饋 組與全部回饋組的參與者而言,在低工作難度時,無在最適挑戰點因此造成後續 的工作難度不符合其技能水準,導致其在較高的工作難度中動作準確性下降。除 此之外,又以各工作難度與試作次數的描述性統計結果來看,雖然各組間次數在 統計結果上沒有差異,但50%回饋組與全部回饋在各工作難度的試作次數亦有隨 工作難度升高而增加的趨勢,代表在不適合的工作難度情況下,僅管有回饋的引 導,試作次數卻不減反增。. 第二節 適應性練習條件對動作學習的影響 本研究係根據學習之定義,學習代表透過經驗與練習動作產生持久性的改變 (Schmidt & Lee, 2011),因此採用動作獲得期後15分鐘的立即保留測驗與24小時 後的延遲保留測驗之表現作為推論動作學習之依據。經資料萃取及統計分析後, 結果發現適應性回饋組的平均準確分數值無論在相對立即的保留測驗中,或是在 持續更久的延遲保留測驗中,都顯著大於50%組與全部回饋組。該結果符合本研 究假說二,在立即與延遲保留測驗中,適應性回饋組的平均準確分數值會顯著大 於50%回饋組與全部回饋組,且部分與引導假說 (Salmoni, Schmidt, & Walter, 1984) 之預測相符。因為,若比較各組的回饋頻率,50%回饋組的回饋頻率要比 適應性回饋組及全部回饋組來的低,但在保留測驗中的表現卻沒有較此二組來的 佳。該結果顯示,儘管降低頻率能夠促使學習者產生更多的認知歷程 (Winstein, Pohl, & Lewthwaite, 1994; Winstein & Schmidt, 1990),但是漸少回饋頻率可能造成 學習者過度負荷而產生學習效果下降 (王重引、卓俊伶,2014; Wu et al., 2011)。 此外,在適應性回饋組與50%回饋組及全部回饋組的比較則發現,適應性回 31.
(41) 饋組並非是回饋頻率最少的練習條件,但其在立即與延遲保留測驗中的表現明顯 較其他兩組佳。由此推測,適應性回饋組是依據挑戰點假說 (Guadagnoli & Lee, 2004) 對於回饋的預測所設計的回饋給予方式,在對應低工作難度時須給與相對 較低頻率的回饋,而在高工作難度時須給予相對較高的回饋頻率。所以,該練習 條件不僅依據學習者的表現逐漸轉換工作難度,試圖使其達到最適挑戰點產生最 佳的動作學習效果,且依據不同工作難度給予回饋,即為最符合學習者需求之練 習條件,進而產生最大的動作學習效果。意即,在適應性練習安排的情況下,適 應性回饋為學習變項。. 第三節 適應性練習條件的動作學習效率 效率係指達成結果的平均成本 (Sugarman, 1989),因此在動作學習的效率方 面,Guadagnoli and Lee (2004) 認為當工作難度達學習者的最適挑戰點時,將會 產生最大的動作學習效果。 而在動作學習的研究典範當中往往以固定的練習量,檢視改變不同變項對動 作學習效果的影響 (Hodges, Lohse, Wilson, Lim, & Mulligan, 2014),因此在此種 固定練習量的條件下,產生最大學習效果的練習條件即是最有效率的練習條件。 然而,本研究旨在探討適應性練習下,適應性回饋對於動作學習的影響。適應性 練習係以學習者在動作獲得期的動作表現為依據,當學習者達成某目標時,進而 轉換其工作難度,因此是一種不固定練習量的練習安排方式。當練習量不固定 時,僅針對動作學習效果作檢驗,勢必不足以呈現動作學習的有效性。因此,本 研究以各組在動作獲得期中所得之準確分數與總試作次數的比值相互比較。結果 發現,適應性回饋組的動作學習效率比50%回饋組與全部回饋組較佳,符合本研 究假說三,適應性回饋組的動作學習效率會顯著高於50%回饋組與全部回饋組。 該結果表示,儘管各組練習量不同,但以效率的觀點而言,在適應性回饋組中, 32.
(42) 能以最少的練習次數產生最大的動作學習效果。Shea, Wulf, and Whltacre, (1999) 認為,最佳的練習條件應包含效果性與有效性。也就是最佳的練習條件會有較佳 的動作學習效果,且在此效果下,付出的練習成本是最少的。. 第四節 綜合討論 本研究以符合學習者技能水準之適應性練習,輔以適應性回饋檢驗其動作表 現與學習,並依據動作獲得期、立即與保留測驗所得之數據加以分析。本節是針 對研究問題,進一步檢視研究結果進行整體的綜合討論,內容共分為兩個部分: 一、回饋對於動作表現與學習的影響;與二、適應性練習條件對動作學習與表現 的影響。. 一、回饋對於動作表現與學習的影響 回饋是影響動作學習的重要角色 (Schmidt & Lee, 2011),其具有訊息的功 能。Shannon and Weaver (1949) 所提出的通訊理論 (communication theory) 認 為,動作學習者接受訊息為一種不確定性的降低。因此,在動作獲得期當中的回 饋即能作為學習者內在回饋機制的參照,引導學習者修正動作。然而,過度的回 饋易使學習者依賴,雖然對其動作表現有正面的效益,但在動作學習方面則可能 因此產生負面的影響 (Salmoni, Schmidt, & Walter, 1984)。因此,如何給予適量的 回饋頻率是極為重要的議題。 在低工作難度階段,儘管全部回饋組有最高的回饋頻率,但是並無反應至立 即的動作表現上,Schmidt (1991) 提出的不良適應短期修正假說,認為學習初期 過多的回饋易造成學習者過度修正,進而影響動作準確性。而在代表動作學習的 立即與延遲保留測驗中,50%回饋組雖然是接受較低頻率的回饋,亦無反應至長 久的動作學習上。過去,在同時操弄練習安排與回饋實施頻率的研究中 (Wu et al., 33.
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