不同心肺適能國中生學業成就之比較研究

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(1)國立臺灣師範大學運動與休閒學院體育學系碩士論文. 不同心肺適能國中生學業成就之比較研究. 研究生:孫泓民指導教授:方進隆. 中華民國 103 年 6 月中華民國臺北市.

(2) 不同心肺適能國中生學業成就之比較研究 2014 年 6 月研究生:孫泓民指導教授:方進隆摘要. 綜合過去研究結果顯示:健康體適能項目中，心肺適能與學業成績關聯性最高。但影響學業成績表現因素卻不少，過去研究中較少控制此相關因素，所以本研究目的:探討控制相關影響因素(學生智力測驗PR值、父母親教育年數與學生讀書時間)下，比較不同心肺適能國中生學業成績之差異。本研究方法使用次級資料分析，蒐集101學年度新北市某國中學生308人之國文、英文、數學與總成績(國文、英文、數學、社會與生物)，與智力測驗PR值，並用問卷調查，蒐集放學後讀書時間與父母親教育年數，並測量心肺適能 (女生800公尺／男生1,600公尺跑走)成績，再將心肺適能成績對照教育部92年公布之體適能常模予以分為金銀牌、銅牌、中等及請加強4級。所得數據進行共變異數分析(共變項為學生智力測驗PR值、父母親教育年數與學生讀書時間)比較不同等級心肺適能學生之學業成績是否有顯著差異。本研究之虛無假設：在控制相關影響因素下，不同心肺適能國中生其學業成績沒有顯著差異。研究結果顯示：一、總成績:金、銀牌級(74.2分)與銅牌級(70.9分)學生之總成績顯著優於請加強級(59.2分)學生之總成績(p<.05)，金、銀牌級(74.2分)學生之總成績顯著優於中等級(62.3分)學生之總成績(p<.05)；國文成績:金、銀牌級(74.1分)與銅牌級(72.2分)學生之國文成績顯著優於請加強級(62.3分)學生之國文成績(p<.05)；英文成績:金、銀牌級(73.7分)與銅牌級(73.6分)學生之英文成績顯著優於請加強級(57.9分)學生之英文成績(p<.05)，金、銀牌級(73.7分)與銅牌級(73.6分)學生之英文成績顯著優於中等級(59.9分)學生之英文成績(p<.05)；數學成績:金、銀牌級(70.5分)與銅牌級(67.5分)學生之數學成績顯著優於請加強級(54.6分)學生之數學成績(p<.05)，金、銀牌級(70.5分)成績顯著優於中等級(56.3分)學生之數學成績(p<.05)。本研究結論：在控制學 iii.

(3) 生智力測驗PR值、父母親教育年數與學生讀書時間下，心肺適能較佳國中學生其國文、英文、數學與總平均成績優於心肺適能較差者。. 關鍵詞：心肺適能、學業表現、國中學生. iv.

(4) A Comparative Study of Junior High Students' Academic Performance in Different Levels of Aerobic Fitness June, 2014 Author: Sun, Hung-Min Advisor: Fang, Chin-Lung. Abstract. There are quite a few factors to academic performances while research results show cardiovascular fitness that is on top of all factors and highly correlated to academic performance, is rarely being used in research as control factor. Therefore, the purpose of this research is to work with controlled factors (students’ intelligence test PR values, parents’ education vs. students’ study hours) to compare academic performance results among students in different cardiovascular levels. This research analysis is based on secondary data, the scores in academic subjects (Chinese, English, Mathematics, Social Sciences, Biology) in academic year 2012, PR IQ test results, questionnaire results on after-school-study-hours along with parents’ academic achievements, and cardiovascular fitness (run/walk tests: female 800-meters/male 1600-meters) test results divided into four levels of physical fitness standard, gold medal/ bronze medal/ medium level/ “need to improve”, published by Ministry of Education in 2002. Analysis of covariance (including IQ test PR score, parent’s education) is conducted and study results show the significant differences of academic performance between students from different levels of physical fitness. 本The null hypothesis for this study is: with controlled factors, secondary school students’ academic performances do not vary among students’ with different cardiovascular fitness levels.The research results show that: a. Total score: Total scores (p<.05) of students in fitness levels Gold and Silver medal v.

(5) (74.2 points) and Bronze medal (70.9 points) are significant higher than those in fitness levels “need –to-improve” (59.2 points); those (p<.05) in Gold medal/Silver medal level (74.1 points) are significant higher than those in medium level (62.3 points); b. Scores in Chinese: Those Chinese scores (p<.05.) of students in Gold/Silver medal level (74.1 points) and Bronze medal level (72.2) are significantly higher than those in “need-to-improve” level (62.3 points); c. Scores in English: Those English scores (p<.05.) of students in Gold/Silver medal level (73.1 points) and Bronze medal level (73.6) are significantly higher than those in “need-to-improve” level (59.9 points); d. Scores in Mathematics: Those Mathematics scores (p<.05.) of students in Gold/Silver medal level (70.5 points) and Bronze medal level (67.5) are significantly higher than those in “need-to-improve” level (54.6 points); those (p<.05) in Gold medal/Silver medal level (70.5 points) are significant higher than those in medium level (56.3 points). Conclusion of this study: under controlled factors of IQ test PR scores, parent’s education achievements, and numbers of study hours, the higher scores of cardiovascular fitness, the higher the scores are in the academic results in Chinese, English, Mathematics, and total average scores.. Key words： aerobic fitness、academic performance、junior high school students. vi.

(6) 目次. 口試委員與系主任簽字之論文通過簽名表………………….……………..…..……………i 論文授權書………………………………………….……...…………………………………ii 中文摘要……………………………………………………… … ..…………….…………. iii 英文摘要………………………………………………… ………………………………...…v 目次……………………………………………………… …………………………….……vii 表次………………………………………………… …..…………...………..……..… ……ix 圖次…………………………… ……………………………………..................………..…...x. 第壹章緒論 ......................................................................................................... 1 第一節研究背景 ...................................................................................................................................... 1 第二節研究目的 ...................................................................................................................................... 3 第三節研究虛無假設 .............................................................................................................................. 3 第四節研究範圍、限制 .......................................................................................................................... 3 第五節名詞解釋 ...................................................................................................................................... 4. 第貳章文獻探討 ................................................................................................. 6 第一節心肺適能與學業成就之相關研究 ............................................................................................... 6 第二節心肺適能對大腦及神經之生、心理機制 ................................................................................. 13 第三節影響學業成就之相關因素......................................................................................................... 17 第四節本章總結 .................................................................................................................................... 20. vii.

(7) 第參章研究方法與步驟 ................................................................................... 21 第一節研究架構 .................................................................................................................................... 21 第二節研究對象 .................................................................................................................................... 22 第三節研究變項、資料蒐集 ................................................................................................................ 22 第四節資料處理與分析 ........................................................................................................................ 23. 第肆章結果與討論 ........................................................................................... 24 第一節描述性統計 ................................................................................................................................ 24 第二節比較不同心肺適能國中生學業總成績之差異 ......................................................................... 25 第三節比較不同心肺適能國中生不同科目學業成績之差異 ............................................................. 30 第四節綜合討論 .................................................................................................................................... 41. 第伍章結論與建議 ........................................................................................... 44 第一節結論 ............................................................................................................................................ 44 第二節建議 ............................................................................................................................................ 45. 參考文獻 ............................................................................................................. 46 一、中文部分 .......................................................................................................................................... 46 二、英文部分 .......................................................................................................................................... 48. 附錄 ..................................................................................................................... 54 viii.

(8) 表次表 2-1. 不同心肺適能學生與學業表現之文獻探討………………………...…………7. 表 4-1-1. 各項成績在不同心肺適能等級之平均數與標準差………………..…………24. 表 4-1-2. 各控制變項數值在不同心肺適能等級之平均數與標準差………..…………24. 表 4-2-1. 學業總成績組內迴歸係數同質性檢定表………………..……………………25. 表 4-2-2. 學業總成績誤差變異量 Levene 檢定等式 a……………..…………………..25. 表 4-2-3. 學業總成績之估計值……………………………………..……………………26. 表 4-2-4. 學業總成績之共變數分析檢定摘要表………………..………………………27. 表 4-2-5. 學業總成績之各組成對比較表……………………………..…………………28. 表 4-3-1. 國文成績組內迴歸係數同質性檢定表………………….….…………………29. 表 4-3-2. 國文成績誤差變異量 Levene 檢定等式 a…………….….…..………………29. 表 4-3-3. 國文成績之估計值…………………………………….….……………………30. 表 4-3-4. 國文成績之共變數分析檢定摘要表………………….….……………………31. 表 4-3-5. 國文成績之各組成對比較表……………………….…….……………………32. 表 4-3-6. 英文成績組內迴歸係數同質性檢定表……………….….……………………33. 表 4-3-7. 英文成績誤差變異量 Levene 檢定等式 a………….….……..………………33. 表 4-3-8. 英文成績之估計值………………………………….…….……………………34. 表 4-3-9. 英文成績之共變數分析檢定摘要表………….…….…………………………35. 表 4-3-10. 英文成績之各組成對比較表…………………………………..………………36. 表 4-3-11. 數學成績組內迴歸係數同質性檢定表…………………………..……………37. 表 4-3-12. 數學成績誤差變異量 Levene 檢定等式 a……………...………..……………37. 表 4-3-13. 數學成績之估計值……………..………………………………………………38. 表 4-3-14. 數學成績之共變數分析檢定摘要表………………………………..…………39. 表 4-3-15. 數學成績之各組成對比較表……………………………………..……………40 ix.

(9) 圖次圖 2-2 學業表現與其促進因子的示意……………………….……………………………16 圖 3-1 研究架構圖……………………………….…………………………………………21. x.

(10) 1. 第壹章緒論. 第一節研究背景近年來，許多的科學研究結果指出，運動或身體活動的參與確實能夠改善大腦及認知功能的表現，且此效益可以從孩童的認知及學業上的表現觀察到。例如:謝維玲，(2009) 於「運動改造大腦」ㄧ書，根據實證研究成果提出：規律的身體活動有助於學生學習成效。並且根據中央社巴黎二十一日法新電 (2013/10/23)報導:最新研究指出，規律的運動有助提升青少年在校成績，特別以女孩的科學表現最為明顯。根據這篇發表在「英國運動醫學雜誌」（British Journal of Sports Medicine）網站的研究，青少年運動量越大，課業表現愈好，且似乎以女孩的科學表現提升最明顯。英格蘭、蘇格蘭與美國研究人員以近五千名十一歲兒童為研究對象，要求他們配戴感測器一周以評估運動量。研究人員分別在這些孩子十一歲、十三歲與十六歲時，評估他們英文、數學與科學表現。研究人員發現，十一歲時運動量最大的兒童，在這三階段與三領域的表現都是最好的。研究發現，十一歲男孩與女孩，平日分別每做十七分鐘與十二分鐘運動，到十六歲以前就會看到成績進展，特別以女孩的科學課堂表現最明顯。除此之外台灣醒報記者尹曉春(2013 年 9 月 16 日)報導:指出最新發表在《PLOS One》的研究，體育課從事有氧運動，有助於增強學生的學習效率與記憶能力。伊利諾大學厄巴納─香檳分校的研究團隊，測驗 48 位 9 至 10 歲的學童，其中半數的體適能成績排名同齡的前 30%（跑步機測試），另一半則為後 30%；兩組學生無論在智力測驗、ADHD 測驗或家庭狀況方面則大致相同。研究者指示受測學生，記憶虛擬地圖上的地名與位置，結果發現體適能表現前 30%的學生，在記憶假想地名與地點時，表現得比體能成績倒數 30%的學生來得好。根據研究結果，研究者推測，體能好壞可能影響學習效率，而且較高強度的有氧運動可能有助於學齡孩童學習與記憶。有鑑於此，運動的參與除了可提升心肺適能之外，同時也直接或間接的提升大腦及認知功能，進而促進學生學業成就發展，此生、心理機制似乎是被支持的。.

(11) 2. 一份民國 100 年運動統計報告書指出，根據行政院體育委員會運動城市調查發現，國人規律運動比例，從民國 99 年至民國 100 年，則從 24.4％成長至 26.1％，隨著週休二日的實施，人們閒暇時間增加，相對地對於休閒運動之需求及健康人生之追求越加重視，然而，現今國人升學觀念尤深，間接影響國中學生之學習、升學壓力，致使花費較多時間在課業學習上，過著坐式生活型態，導致身體活動量的降低。且有許多研究已證實，生活型態較不活動的孩童，在學術表現、智力表現、認知功能、大腦結構與功能也會相對地較差，(Yu, Han, Cao, & Guo, 2010）。另外根據體育署(2013)最新資料顯示，台灣的國小體育課每週平均約 74.8 分鐘，國中約 91.8 分鐘，相較於歐美先進國家平均 180 分鐘，台灣國中小體育課僅約先進國家的一半。綜合以上文獻發現，現今學生因升學壓力導致放學後仍前往坐式生活型態的補習班乃至體育課偏少的上課時數之國家教育政策，這些似乎都是影響學生身體活動量環環相扣的原因之一，為達增加學生身體活動量及促進學業成就兩全其美的結果，從心肺適能及學業成就之間關係的研究結果來呈現、支持此議題，如此研究結果對家長觀念與國家教育政策的影響，我想是相當重要的，希望學校也應該將運動作為改善學業表現的方式之一。相信對影響學生、家長、學校與政府當局，做此探討是有其必要性存在。綜合目前相關文獻發現，國內研究中，導入控制影響學業成就相關變項後，針對不同心肺功能與學業成就方面的研究仍不多見，如果以此研究方式進行，其間是否仍具有顯著差異?確有待後續研究釐清。因此，本研究即以立意取樣之方式，以新北市某國中約 258 位學生為研究對象，導入控制變項(學生智力測驗 PR 值、父母親教育年數與學生讀書時間)後，探討國中學生不同心肺功能與學業成就之差異，期望能進一步瞭解學生心肺適能與學業表現之間的關係，也讓社會大眾瞭解運動對學生的學習效益是有其重要性。期待這些研究結果可對家長觀念與國家教育政策有實質的助益，並對未來的研究提出建議與方向。.

(12) 3. 第二節研究目的一、控制影響學業成績相關因素下，比較不同心肺適能國中生學業總成績(國文、英文、數學、社會與生物) 之差異。二、控制影響學業成績相關因素下，比較不同心肺適能國中生不同科目學業成績 (國文、英文與數學) 之差異。. 第三節研究虛無假設一、控制影響學業成績相關因素下，不同心肺適能國中生學業總成績(國文、英文、數學、社會與生物)未達顯著差異。二、控制影響學業成績相關因素下，不同心肺適能國中生不同科目學業成績 (國文、英文與數學)未達顯著差異。. 第四節研究範圍、限制一、研究範圍: 本研究對象為 101 學年度就讀新北市某國中七年級十個班級之學生，樣本年齡介於 12~13 歲之間，樣本數為扣除身體疾病或資料不完全後，方為列入統計總人數。研究數據資料分別為: 101 學年度下學期心肺適能成績、101 學年度全學年段考之國文、英文、數學與總成績(國文、英文、數學、社會與生物)平均分數、新生入學智力測驗成績、學生放學後讀書時間與父母親教育年數，本研究所有數據資料，係經簽呈該校校長同意後，由校務行政系統、輔導處及問卷方式蒐集，並以匿名方式分析處理，僅作為研究使用。.

(13) 4. 二、研究限制: (一)樣本的限制: 本研究為單一學校立意取樣，因此研究結果僅能推論到背景相似的學校。 (二)測驗的限制: 測驗中無法偵測受試者全力配合之動機強弱，只能以實際監督、口語方式鼓勵受試者盡力完成所有測驗。 (三)控制變項的限制: 影響學業成就的因素相當眾多，僅著重影響較大之學生智力測驗PR值、父母親教育年數與學生讀書時間，了解不同心肺適能與學業成就之差異，所以並未將其他因素列入考慮。. 第五節名詞解釋一、心肺適能(Aerobic Fitness): 心肺適能、有氧適能也可稱為心肺耐力，指身體肺部吸入氧氣，心臟循環系統攜帶運送氧氣和肌肉利用氧氣產生能量的能力（方進隆,1993）。本研究依照教育部公布之標準心肺適能施測項目，即女生心肺適能 800 公尺／男生 1,600 公尺跑走之測驗成績做為學生心肺適能指標。. 二、學業成就(Academic Performance)：本研究所指學業表現，即是指學生經由學校教學學習後，於學校統一評量後，各類學科上所獲得的知識表現，也是學習成果的具體指標。本研究是以學生之 101 學年度上、下兩學期各三次段考之國文、英文、數學三科主要科目及總成績(國文、英文、數學、社會與生物)之段考平均成績，作為學業表現的指標。.

(14) 5. 三、國中學生(Junior High School Students): 本研究所謂國中學生是指就讀國民中學之學童，本研究主要對象為 101 學年度入學新北市某國中 7 年級學生。.

(15) 6. 第貳章文獻探討. 第一節心肺適能與學業成就之相關研究增強體適能、身體活動量與提升學生學業成績之間的相關性，是目前很多學者、教育人員、家長與學子相當關心的有趣議題。在眾多的相關文獻中可以發現，在健康體適能的指標中，似乎是以心肺適能和學業表現的關聯性最高。此結果也被最近的統合分析之研究報告所驗證（Fedewa & Ahn, 2011）。本章旨將透過國內、外相關的文獻討探，來了解學生健康體適能與學業成績之相關性中，究竟哪一類體適能與學業成績關聯性最高? 在相關文獻中，Castelli 等（2007）以 259 位平均 9.5 歲的孩童為實驗對象，發現心肺適能、柔軟度及肌肉適能與學業成績（數學及閱讀）呈正相關，其中以心肺適能的效果特別顯著。另一方面也有學者指出，Bass, Brown, Laurson, 與 Coleman (2013)在探討學生的體適能與學業表現的研究中發現，男生的心肺適能若位於健康體適能指標區內，則其通過數學或閱讀測驗的人數為指標區外男生的 2.5 到 3 倍；女生的心肺適能若位於健康體適能指標區內，則其通過數學或閱讀測驗的人數為指標區外女生的 2 到 4 倍，也就是說心肺適能達一定標準的學生，其進行數學或閱讀測驗能通過者人數較多。也有學者認為，增加學生體適能課程似乎有助提升學習效果及成績表現，舉例來說，陳宗亮（2010）建議學校安排多元的體適能課程，目的為提升學生心肺適能，且認為藉由有氧運動可以增進大腦血流量、增加大腦的獲氧能力及發展，間接來提升學習效果，且認為對數理方面的表現較有幫助。並且，Kamijo 等(2011) 在一個隨機控制的研究中發現，給予學生課後身體活動計畫後，提升青春期前兒童的心肺適能，也提升了用於測量工作記憶（working memory）的史坦伯格作業表現(Sternberg task performance)成績。除此之外，也有學者在控制學生父母的教育程度變項後，探討心肺適能與學業表現.

(16) 7. 之間的關係，例如:Roberts、Freed 與 McCarthy（2010）則嘗試瞭解孩童的心肺適能與肥胖是否會影響到他們的學業表現，所以他們找尋了 1,989 位 7-11 歲的孩童，同時測驗他們 1 分鐘跑走能力及蒐集 BMI 資料，並且測驗他們在課業成就（California standardized test scores）。也以父母的教育程度作為共變數的控制變項後，探討後指出跑走能力較差或 BMI 分數過高的孩童，其數學、閱讀及語言能力的表現也較差，而此結果不受種族因素的影響。有鑑於此，Roberts 等認為心肺適能可是作為學生學業成績的預測指標，不過他們認為此效益底下的生理機制，後續研究需要去探究。 Welk 等 (2010)在以 36,835 位學生為研究對象的橫斷研究中發現，其中耐力折返跑與 1600 公尺跑走測驗中達到標準的學生，其學業表現也比較優異。同時 Wittberg, Cottrel, Davis, 與 Northrup (2010) 的研究也發現，以 1,740 位 9 歲到 13 歲的學生為研究對象，其中 1 英哩跑的測驗中，測驗成績較好的男生，其學業表現比測驗成績較差的男生來得較佳，而女生在耐力折返跑的測驗中，完成次數較多的同學，有較佳的學業表現。另外 Davis 與 Cooper (2011) 在其 170 位的研究樣本中發現，心肺適能較佳的學生在閱讀與算術的表現比起心肺適能較差的學生來得較佳。Van Dusen, Kelder, Kohl, Ranjit, 與 Perry (2011)，在 254,743 名 3 年級到 11 年級在學學生的研究中也發現，心肺適能較佳的學童有較佳的學業表現。針對心肺適能與學業成就之間的關係，就相關研究及文獻整理，如表 2-1 所述：.

(17) 7. 表. 2-1. 不同心肺適能學生與學業表現之文獻探討作者. Castelli, Hillman, Buck. 樣本數. 體適能測驗. 259 位公立學校 3 年 The Fitnessgram（有級和 5 年級的學生氧適能、肌力、BMI 等）. & Erwin (2007) Wittberg, Northrup & Cottrel (2009). 968 位的五年級學生. 成就測驗伊利諾標準成就測驗(Illinois Standards. 控制變項性別、年齡. Achievement Test ,ISAT) （閱讀及數學）. 研究結果研究顯示整體學業成就、閱讀和數學成績，與心肺適能呈正相關（P＜.01 ）。. The Fitnessgram（有全州標準化學業成 BMI、性別、社經地心肺適能與腹部肌氧適能、腹部肌力、績（數學、閱讀／語位力在健康體適能區上肢肌力／柔軟言、科學、社會）（HFZ）的兒童其學度、身體負重能力）業成績上正向顯著關係。. Eveland-Sayers, Farley, Fuller,Morgan & Caputo (2009). 134 位小學生（3.4.5 由校內受過訓練的 TerraNova standard 年級）體育老師測量，包含 achievement test 數學 BMI、心肺適能及閱讀（one-mile run）、肌肉適能（肌耐力及柔軟度）. 無. 1.心肺適能的秒數與數學成績呈現負相關，但在閱讀成績不顯著。 2.心肺適能對於女學童的數學及閱讀呈現負相關，對於男學童則是無顯著。 3.不管是男生還是女生，肌肉適能及 BMI 對於學業成績無顯著相關。.

(18) 8. 表. 2-1. 不同心肺適能學生與學業表現之文獻探討（續）作者. 樣本數. Welk, Jackson, Morrow,. 來自德州 1053 區中的 6365 校（3-12 年級），共 38992 位學. Haskell, Meredith & Cooper (2010). 生. Jane U. Edwards, Lois Mauch &Winkelman(2011). 體適能測驗 The Fitnessgram（僅使用心肺適能及 BMI）. 成就測驗 Texas Assessment Of Knowledge and Skills（TAKS）. Fargo Public Schools The Fitnessgram（心 Measure of Academic 的 800 位六年級學生肺耐力、上肢肌力、 Progress (MAP)數學腹肌、身高、體重）及閱讀. 控制變項. 研究結果. 種族、性別、社經地控制潛在變項後，發位、學校現心肺適能及 BMI 皆與學業成績有顯著關係，但較為微弱。. 性別. 1.心肺適能對數學有正向關係，在閱讀則是不顯著。 2.其他體適能要素對於學業成績皆無顯著。.

(19) 9. 表. 2-1. 不同心肺適能學生與學業表現之文獻探討（續）作者. Davis & Cooper (2011). 樣本數過重、坐式生活但健康的 7-11 年級學童，共 170 位. 體適能測驗心肺適能（treadmill test）、BMI. 成就測驗 Woodcock–Johnson Tests of Achievement III 數學及閱讀. 控制變項. 研究結果. 性別、種族、父母親 1.心肺適能對於認知教育程度及學業成績呈現正相關，且表現較好的行為。. Vandusen, Kelder, Kohl, Ranjit & Perry (2011). 來自 13 所德洲的學校(3-11 年級)，共 254743 人. The Fitnessgram（心 Texas Assessment of 肺適能、腹部肌力、 Knowledge and Skills 上肢肌力、柔軟度、（TAKS）數學及閱軀幹肌力）. 讀. 性別、種族. 1.整體的體適能對數學影響較大，在閱讀則是次之。心肺適能達到顯著，軀幹肌力則是最少。 2.體適能對女性的影響力較大，特別是在心肺適能、仰臥起坐及伏立挺身這三個項目。.

(20) 10. 表. 2-1. 不同心肺適能學生與學業表現之文獻探討（續）作者. 邱慶瑞 (2003). 樣本數. 體適能測驗. 該校高三學生，分為 BMI、握力、1600M 前百名組 100 人，後跑走、坐姿體前彎、百名組 100 人，共垂直跳. 成就測驗該校學期成績. 控制變項無. 200 人. 研究結果 1.前百組的學業成績在心肺耐力、肌力、瞬發力皆優於後百組。 2.在柔軟度與身體組成方面，皆無差異 3.體適能越佳，有學業成就越好的趨勢。. 陳德雄 (2005). 該校 15 歲國中男生，共 260 人. 教育部頒訂體適能檢測項目. 該校第四次模擬考平均成績. 無. 1.在心肺耐力、立定跳遠、仰臥起坐，高分組明顯優於低分組；柔軟度則無差異。 2.高分組學業成績與體適能成正相關，低分組成負相關，但都未達顯著水準。.

(21) 11. 表. 2-1. 不同心肺適能學生與學業表現之文獻探討（續）作者. 王鵬勝(2009). 樣本數 97 學年度 4、5、6 年級學生，共 1065 人（男 528 人、女 537. 體適能測驗教育部頒訂體適能檢測項目. 成就測驗兩次月考成績，轉換成 T 分數. 控制變項無. 人）. 研究結果 1. 在柔軟度為女童優於男童，爆發力、肌耐力、心肺耐力皆為男童優於女童，不同性別的國小學童在體適能表現上達顯著差異。 2. 女童受體適能影響較高，身體組成對男童各科成績無顯著差異。 3. 心肺適能對學業成績有顯著差異，低秒數者顯著優於高秒數者。. 吳鈺淳(2009). 台中市某國小 4-5 年. 教育部頒訂體適能. 98 學年度第一學期. 級 900 位學生和國中 1-2 年級 900 位學生，共 1800 位. 檢測項目. 國語、數學之平均分數，轉換為 Z 分數. 無. 國中學生 BMI、坐姿體前彎、仰臥起坐、心肺耐力和體適能總成績皆與國語、數學和學業總成績達顯著相關。.

(22) 12. 表. 2-1. 不同心肺適能學生與學業表現之文獻探討（續）作者. 樣本數. 體適能測驗. 劉亮吟（2012）. 高雄市某國中學生，分層抽樣共 333 人. 教育部頒訂體適能檢測項目. 曾竣瑋、王鶴森（2012）. 新北市某國中男學生 506 人、女學生. 教育部頒訂體適能檢測項目. 524 人. 成就測驗. 控制變項. 學業表現. 無. 心肺耐力指數對學業表現之相關性達正向顯著. 無. 健康體適能檢測項目中，以心肺適能與. 98 學年度上學期各領域三次平時考與三次段考成績所得之平均成績。. 研究結果. 學業成績具有較高之相關。.

(23) 13. 綜合以上不同心肺適能學生與學業表現之文獻探討後，結果顯示，多數的研究結果證明，健康體適能項目中，心肺適能與學業成績具有顯著正相關，且關連性最高，此發現也被最近的統合分析研究報告所驗證（Fedewa & Ahn, 2011），但也發現心肺適能與學業成績的研究中，國外大部份有將影響學業成績的相關變項，例如: 學生智力測驗 PR 值、父母親教育年數與學生讀書時間等變項加以控制，但國內研究中卻較少加以控制，有鑑於此，為求研究更加嚴謹，如果以國內學生為研究對象，並將影響學業成績之相關變項加以控制後，此研究結果是否仍與國外研究結果仍為一致，是值得進一步來了解。. 第二節心肺適能對大腦及神經之生、心理機制綜合上述第一節心肺適能與學業成就之相關文獻，我們可以發現身體活動及運動確實可以促進孩童的學業表現，舉例來說有氧適能佳者其學業表現比有氧適能差者，在閱讀理解及數學等科目中的表現也比較好。但是，這些效益底下究竟隱含的可能機制到底為何？本節將整合目前研究發現，以探討此問題。先前研究已指出，運動對孩童認知表現的作用，大部分表現在執行控制功能的層面最為顯著（Hillman et al., 2008;Tomporowski et al., 2008），而且工作記憶及執行控制已被認為與孩童的學業表現有顯著相關（St Clair-Thompson & Gathercole, 2006; Rohde & Thompson, 2007）。有鑑於此，運動可透過促進孩童的認知功能，進而間接延伸此相關效益至學業表現，此論點似乎是被支持的。. 一、心肺適能與認知表現及大腦、神經之相關研究在學習的過程中，記憶力（memory）扮演著重要角色，因此提升記憶力對學生課業的學習發展是有正向助益的。舉例來說，Chaddock、Hillman 等（2011）指出孩童心.

(24) 14. 肺適能佳者的記憶表現較好，尤其是在需要同時使用記憶歷程及執行控制歷程的情境下，更能顯現出運動對孩童記憶表現的效果。另一方面，為了更進一步的了解其中的關係， Chaddock、Erickson、Prakash、Kim 等（2010）也發現在關聯性記憶的情境下，心肺適能佳者孩童的表現的正確率較高，但是卻在物件記憶的情境下，則沒有發現如此的效果，這與 Chaddock, Hillman et al.( 2011）的研究有相似的結果。同時也指出，正處於大腦及神經發展時期的孩童，心肺適能對此時期孩童可能有顯著的影響，更支持了海馬體、心肺適能及記憶表現之間的關係。執行控制功能方面也被證實可以預測孩童的學業表現及學習能力，如數理能力及閱讀能力等（林宜親等，2011；張育愷、林珈余，2010；Clark, Pritchard, & Woodward, 2010; Visu-Petra, Cheie,Benga, & Miclea, 2011）。舉例來說， Kramer 等（1999）以 60-75 歲的老年人為實驗對象，進行有氧運動介入的前後並測量認知表現的實驗，結果顯示從事有氧運動可以促進衝動抑制、衝突解決以及認知轉換歷程的能力。也就是說有氧運動的介入對於前額葉控制的執行控制歷程的效益較大。另一方面在孩童部分，有氧適能與執行控制的關係是否也有一樣結果?有鑑於此，Buck 等（2008）以孩童（7-12 歲）為實驗對象，進行心肺適能與執行控制的關係研究，其研究結果發現，在控制了智力的變項後，心肺適能佳的孩童不論在有無干擾的情境下，「叫色紙筆測驗」（stroop task）表現皆較心肺適能差的孩童好。顯示了心肺適能較佳的孩童控制干擾的抑制較佳。另一方面，從腦電波的研究來看，Hillman、Buck 等（2009）以實驗對象為 9-10 歲孩童，使用旁側抑制作業測驗，來探討心肺適能是否會影響孩童的執行控制功能。所得結果顯示，雖然心肺適能佳者的孩童在不管有無干擾刺激情境下，皆有較好的正確率表現，另一方面，在腦電波的結果也顯示，心肺適能佳者的孩童誘發出的 P3 振幅較大，也代表心肺適能佳者的孩童可以在執行認知作業時，使用較多的注意力資源以保持較好的表現。另一方面，從神經造影的研究也顯示心肺適能對孩童執行控制功能的效益。舉例來說，Chaddock、Erickson、Prakash、VanPatter 等（2010）為發現心肺適能是否與孩童的執行控制功能好壞及基底核的容量大小是否有關。於是進行比較 9-10 歲不同心肺適能孩童的旁側抑制作業表現並結合神經造影。結果顯示心肺適能.

(25) 15. 可能會影響孩童基底核訊息執行整合的能力，進而提升了執行控制（executive control）的功能。綜合上述相關的研究發現，身體活動量或心肺適能與執行控制功能是有相關性存在的。認知彈性方面也支持了心肺適能對孩童認知彈性的效益。認知彈性指的是在多元的任務中，為了達到良好的表現，大腦必須監控行為的反應並且適時地矯正錯誤的行為（Botvinick, Braver, Barch, Carter, & Cohen,2001）。Pontifex 等（2011）指出心肺適能佳的孩童能夠較有彈性地運用認知資源以調節錯誤後的正確率行為。另一方面，在神經造影的研究，也支持了有氧適能對孩童認知彈性的效益（Chaddock, Erickson et al., 2012）。且 Chaddock、Erickson 等（2012）指出從認知表現及大腦活化狀態中，顯示了心肺適能佳的孩童，似乎較有效率的適應任務標準，並且克服疲勞所造成的負面影響，表現出較好的認知彈性歷程。綜合上述有關認知彈性研究發現，心肺適能佳的孩童較有彈性地運用執行控制歷程，以維持表現。重要的是，先前有學者認為執行控制在孩童的學業表現中扮演著重要的角色（Bull & Scerif, 2001; St Clair-Thompson & Gathercole,2006）。那麼似乎認知彈性越佳的執行控制者，相對在課業的表現也會更好。. 二、認知表現及大腦、神經與課業表現之相關研究在工作記憶方面，有許多學者認為工作記憶的好壞與課業表現是有某種程度的關係性存在（Bull & Scerif, 2001;St Clair-Thompson &Gathercole, 2006; Monette et al., 2011）。舉例來說，St Clair-Thompson 與 Gathercole（2006）以工作記憶相關作業來測量孩童工作記憶的表現，並探究其與課業表現之間的關聯性。結果發現，工作記憶表現較好的孩童，其英文科及數學科的表現也顯著較好。研究者認為，此現象可能是，孩童要完成這些學科的歷程，需要經過大腦、神經的訊息整合及理解，所以工作記憶較好的孩童其學科的表現也會較佳。先前也有研究指出，口語工作記憶與英文科表現較為相關，而在空間工作記憶則與英文科、數學及科學的表現關聯性較強 (Jarvis & Gathercole,2003）。也有實驗，控制年齡、智力及注意力之後，發現口語工作記憶比空間工作記憶較能夠預測.

(26) 16. 孩童的閱讀能力（Savage, Cornish, Manly, & Hollis, 2006）。在執行控制方面，也被許多學者證實與學業表現有關聯性存在，如閱讀、運算能力等（Agostino,Johnson, & Pascual-Leone, 2010; Swanson, 2006），例如，Swanson（2006）指出，孩童早期的運算能力，依據執行控制功能的好壞是具有高度預測力，也有學者認為執行控制功能好壞跟數學解題的能力有關（Agostino et al., 2010），有鑒於此，Monette 等（2011）控制了一年級孩童的情緒因素及家庭因素後，測量反應抑制、認知彈性及工作記憶的執行控制功能，同時也蒐集他們學期末在學校的課業表現，結果發現，數學閱讀及寫作能力與執行控制功能有顯著相關。. 三、小結綜合以上相關文獻的回顧，可以發現心肺適能與學業成績之間隱含的可能機制似乎是提高心肺適能的同時，也伴隨著執行控制、工作記憶、記憶力、注意力及認知彈性等相關的認知功能表現。也有研究指出，心肺適能可以預測孩童 1 年後，執行控制功能的表現（Chaddock, Hillman et al., 2012），而執行控制功能又被認為對孩童的課業表現具高預測力（St Clair-Thompson & Gathercole, 2006；Swanson, 2006）。然而，有學者針對運動／身體活動、有氧／心肺適能、肥胖、認知功能及學業表現提出彼此之間的關係圖（Donnelly &Lambourne, 2011）（如圖 2-2）。有鑑於此，運動的參與除了可提升心肺適能之外，同時也直接或間接的提升大腦及認知功能，進而促進學生課業表現，此大腦、神經生理機制似乎是被支持的。.

(27) 17. 圖 2-2. 第三節影響學業成就之相關因素經由影響學業成就相關文獻的探討與發現，影響學業成就的因素相當眾多，且國內、外學者對於此影響因素有不同的結論與定義。但因本研究受限於時間上的限制，無法作完整性的樣本取樣。然而，本研究僅著重於控制學生智力測驗 PR 值、父母親教育年數與學生讀書時間此三種變項後，來探討不同心肺適能與學業成就之差異，所以本節將對此相關變項加以探討，並未將其他影響因素列入考慮。有鑑於此，本節將藉由整理過去影響學業成就之相關文獻，試圖來了解、釐清影響國中學生學業成就之關連性因素，以作為本研究的基石。. 一、智力與學業成就之關連性整體來說，學生智力的高低與學習的發展趨勢有著密切的關係，也就是說智力是影響學業的重要因素，智力表現與學業成就具有一定的關連性程度(葉玉珠、吳靜吉，1992； Herrnstein & Murray, 1994; Laidra,Pullmann & Allik, 2007)。舉例來說， Laidra、Pullmann 與 Allik(2007)使用橫斷式研究法，觀察國小與中學生的智力與學業成就之間的關係，研究結果顯示：學生從小學到中學的學業表現，會因為智力的不同而在學業成績上有所差異。且此研究發現，學生的智力與學業成就有密切的關係和之前的分析結果相符合，.

(28) 18. (Busato, Prins, Elshout & Hamaker, 2000;Farsides &Woodfield, 2003; Rindermann & Neubauer, 2001)。另外，楊銀興(1988)以小學生為研究對象，發現影響兒童學習表現的原因，包含:智力、性向、興趣、家庭環境等諸多因素，其中智力與學習表現之相關最高。除此之外，也有學者指出，來自不同家庭社經地位的學生，其學業成就具有很大的差異，但是研究進一步利用路徑分析法(path analysis)作更深入的探究時，可發現在接受教育的過程中，智力對於學業成績和接受教育的層次具有某一程度的預測功能 (Sewell &Hauser, 1975)。另外柯瓊宜(1990)也指出，智力可以預測 30%~60%的成就差異，綜上所述，似乎智力對學業成就的解釋力具有若干程度的預測效果，也就是說，學生智力表現愈佳，學業成就就愈好。. 二、性別與學業成就之關連性許多的研究指出，性別與學業成就之間具有相關性存在。舉例來說，魏心怡（2001）研究中發現大學生男生學業成績低於女生。然而，陳怡靖(2004)則針對高中學生，進行學業成就表現作分析，所得研究結果為高中男生的學業成績平均高於女生的學業成績。而 Landsberger（1981）以國中學生為對象，使用縱貫研究發現，在入學之初男女生學業表現大致相同，但男生的學業卻隨著年級的增加而落後於女生。但也有研究指出，Christie 與 Shannon(2001)的研究發現，女生到了中等教育後，其學業成績可能會落後於男生。但反觀，鄭建良(2002)對國小六年級學童進行數學科學業表現的分析中，發現男女生在學業成就的表現均無顯著差異，此結果與謝亞恆(2004)的研究發現相符。綜合以上研究可以發現，性別是影響學業成就的重要因素之一，但結果卻是不一致，此原因可能是影響學業成績的因素眾多，無法一一加以控制所致。. 三、父母親教育程度與學業成就之關連性國內、外相關影響學生學業成就的實徵性研究中，通常有眾多文獻把焦點聚焦在家庭層面，且可以發現家庭社經地位對學生的學業成就，甚至是未來地位的取得影響很大.

(29) 19. (李敦仁、余民寧，2005；李鴻章，2006； Ryabov & Hook,2007;)。綜合以上文獻可以發現，父母教育程度為家庭社經地位的重要一環，然而學業成就差異現象的結果，很多文獻結果均指出，父母教育程度的高低，確實能影響子女的學業成就上，舉例來說， Scott(2004)指出父母親的教育程度與職業愈高，對於學生的課業會有所幫助，進而提昇子女的學業成就。另外，巫有鎰(2005)也發現父母親教育程度愈高、父親職業愈高、家庭結構完整，對於學生的學業表現有直接的正向影響。除此之外，Glick 與 Sahn(2000) 針對西非幾內亞學童進行研究發現，父母教育程度與孩童的學校教育有一定的關連性存在，其中母親的教育程度與女孩有顯著的正相關。陳順利(2001)指出父母教育程度較高者，父母教育參與較多，以及教育物質資源較豐富，學生學業成就較高。陳正昌(1994) 認為家庭中若父母的教育程度、職業和家庭收入高、子女數少，子女的學業也會因為家庭資源的充裕而有所提昇。吳明隆(1998)指出學生的社經地位與其學業成就呈顯著正相關。陳建州、劉正(2001)說明家庭社經地位對學生學業成就的影響會隨著學生就學時間的漸增而成長。周新富(2003)認為學生家庭背景愈好，以及家庭愈能提供更多的文化資源給孩子，則孩子在學業成就方面便顯現正向的成長。周新富(2006)表示社經地位以及家庭內社會資本對國中生的學業成就有顯著的影響力。Israel、Beaulieu 與 Hartless(2001) 研究發現父母社經地位愈佳、愈能提供更良好的社會資本，間接幫助學生學業成就的表現。但是，也有少數的研究發現，家庭社經地位與學業成就之間呈現中、低相關，並且家庭社經地位與學業成就之相關性隨著年級的增加而逐漸降低（鄒浮安，1994）。謝亞恆(2004) 根據研究指出，在家庭背景因素裡面，綜合迴歸分析的結果顯示，父母親所接受的教育年數和父親的職業，對於學業成就未能產生顯著的影響效果。除此之外，郭丁熒、許竣維(2004)的研究結果發現，學生的學業成就未因家庭社經地位的不同而有所差異。可見，仍有部分的研究結果並未支持學業成就與社經地位間之關聯性，有鑑於此，控制父母親教育程度以進行不同心肺適能與學業成就之比較研究，有其必要性。.

(30) 20. 三、小結綜合相關文獻發現，影響學業成績相關因素大致包含四大層面，分別為個人、家庭、學校及社會因素，其中個人與家庭因素影響程度較大、相關程度也較高。有鑒於此，同時本研究受限於時間上的限制，無法作完整性的樣本取樣，故採取控制影響學業成績高度相關之個人與家庭因素，如:學生智力、讀書時間及家長受教育年數，相信如此研究設計對於研究結果的縝密度及準確度會有很大的助益存在。. 第四節本章總結綜合以上，心肺適能與學業成就之相關研究、心肺適能對大腦及神經之生心理機制與影響學業成就之相關因素之國、內外相關文獻整合性討論後，所得結論共歸納成以下四點: 一、可推論出健康體適能項目中，心肺適能和學業成就的關聯性最高。此發現也被最近的統合分析之研究報告所驗證（Fedewa & Ahn, 2011）。二、運動可強健大腦神經組織、結構，並促進孩童認知功能，進而間接延伸此效益至學業成就。三、影響學業成績相關因素大致包含:個人、家庭、學校及社會因素，其中個人與家庭因素影響程度較大。四、發現大部分國內心肺適能適能與學業成就相關文獻中，很少對影響學業成就相關變項加以控制，為求研究設計更加縝密，控制此變項有其必要性。有鑑於此，運動的參與除了可提升心肺適能之外，同時也直接或間接的提升大腦及認知功能，進而促進學生學業成就發展，此生、心理機制似乎是被支持的。所以本研究，如果以國內學生為研究對象，並求研究設計更加縝密，將影響學業成就之相關變項加以控制後，進行統計分析，此研究結果是否與國外研究結果仍為一致?是值得進一步來了解。.

(31) 21. 第參章研究方法與步驟. 第一節研究架構本研究樣本為新北市某國中 101 學年度七年級學生，調查時間橫跨 101 學年度上、下兩學期，研究變項為: 心肺適能成績、學業成績、國中智力測驗 PR 值、學生讀書時間與父母親教育程度。本研究以回溯性世代研究法(Retrospective cohort study)來探討控制相關影響因素(學生智力測驗 PR 值、父母親教育年數與學生讀書時間)下，比較不同心肺適能國中生學業成績之差異。研究根據中、外文獻，找出與研究相關文獻加以歸納與整理，做為研究所需的理論依據以及研究方向，並依研究動機、研究目的與文獻探討所得結論，提出本研究架構如圖 3-1。控制變項(共變項) . 學生智力測驗 PR 值. . 學生讀書時間. . 父母親教育年數學業成績(依變項). 心肺適能(自變項) . 金、銀牌組(25%). . 銅牌組(25%). . 中等組(25%). . 加強組(25%). . 國文. . 英文. . 數學. . 總成績 (國、英、數、社、生). 圖 3-1 研究架構圖.

(32) 22. 第二節研究對象本研究以立意取樣之方式選取新北市某國中之七年級十個班級學生共約 308 人，再以次級資料分析方法及問卷調查方式，蒐集 308 位學生資料，扣除身體疾病或資料不完全後，258 位學生方列入統計總人數。由於本研究為單一學校立意取樣，因此僅能推論到背景相似的學校，此為本研究之限制。. 第三節研究變項、資料蒐集本研究所有數據資料，係經簽呈該校校長同意後，由校務行政系統、輔導處及問卷調查方式蒐集，並以匿名方式分析處理，資料僅作為研究使用。. 一、自變項: 心肺適能成績蒐集 101 學年度下學期心肺適能成績(女生、未滿 13 歲男生心肺適能 800 公尺／男生 1,600 公尺跑走)，並依檢測項目成績，參照教育部 92 年公布之學生體適能常模分為：金銀牌級、銅牌級、中等級及請加強級 4 級。二、依變項: 學業成績從該校教務處蒐集研究對象之 101 學年度上、下學期各三次段考成績，科目為國文、英文、數學三科與總成績(國文、英文、數學、社會與生物)。. 三、控制變項: (一) 學生智力測驗 PR 值.

(33) 23. 從該校輔導處蒐集研究對象之「國民中學智力測驗(更新版)」之個人總 PR 值。 (二) 學生讀書時間以問卷方式取得，學生自填，讀書時間為學校放學後之學校課程學習時間，問卷填寫讀書時間之單位為「小時」。 (三) 父母親教育年數以問卷方式取得，家長自填，問卷填寫父母親教育年數之單位為「年」。. 第四節資料處理與分析本研究所得資料進行下列統計分析：一、以影響學業成績之相關變項為共變項，進行單因子共變數分析（one way ANCOVA），以檢定不同心肺適能與學業成績之間有無顯著差異。二、本研究顯著水準訂為 α = .05，如達顯著差異即利用 Bonferroni 法進行事後比較。.

(34) 24. 第肆章結果與討論本研究為了解新北市立某國中七年級不同心肺適能學生其學業成就之差異。心肺適能成績，參照教育部 92 年公布之學生體適能常模分為：金銀牌級、銅牌級、中等級及請加強級 4 級，分別依數字代號 1、2、3、4 表示組別。學業科目為國文、英文、數學三科與總成績(國文、英文、數學、社會與生物)。本章根據研究目的呈現研究結果並加以分析數據並討論之。本章共分四節:第一節描述性統計、第二節比較不同心肺適能國中生學業總成績之差異、第三節比較不同心肺適能國中生不同科目學業成績之差異、第四節綜合討論。. 第一節描述性統計下表 4-1-1 為自變項四個處理水準(四種心肺適能等級)的受試者樣本，其各科及學期總成績的原始平均數、標準差及個數。此處的平均數為原始後測成績的平均數，尚未排除共變數的影響，並非是調整後的平均數。表 4-1-1. 各項成績在不同心肺適能等級之平均數與標準差國文成績(分). 英文成績(分). 數學成績(分). 學業總平均(分). 金、銀牌級 (48 人). 74.1±14.8. 73.7±19.3. 70.5±22.4. 74.2±16.1. 銅牌級. 72.2±16.2. 73.6±20.0. 67.5±21.0. 70.9±17.6. 中等級 (58 人). 64.9±15.2. 59.9±18.9. 56.3±16.4. 62.3±14.6. 請加強級 (80 人). 62.3±20.0. 57.9±23.7. 54.6±25.0. 59.2±21.0. (72 人).

(35) 25. 表 4-1-2 則為自變項四個處理水準的受試者樣本，其樣本間學生智力測驗 PR 值、父母親教育年數與學生讀書時間此三個共變項的原始平均數、標準差及個數。表. 4-1-2. 各控制變項數值在不同心肺適能等級之平均數與標準差智力測驗(PR 值). 讀書時間(小時). 父母教育年數(年). 金、銀牌級 (48 人). 68.5±23.5. 3.8±1.6. 15.3±2.7. 銅牌級 (72 人). 67.5±37.7. 3.2±1.7. 13.9±3.1. 中等級. 51.4±25.1. 3.6±1.7. 13.0±4.2. 58.0±29.1. 2.8±1.5. 14.1±3.0. (58 人) 請加強級 (80 人). 第二節比較不同心肺適能國中生學業總成績之差異下表 4-2-1 為組內迴歸係數同質性的檢定，組內迴歸係數同質性考驗結果(組別*讀書時間*智力總 PR*教育年數列之資料)，F 值=2.218；p=.068>.05，未達顯著水準，接受虛無假設，表示四組迴歸線的斜率相同。所以共變項(學生智力測驗 PR 值、父母親教育年數與學生讀書時間)與依變項(學業總成績)間的關係不會因自變項各處理水準的不同而有所不同，符合共變數組內迴歸係數同質性假設，可繼續進行共變數分析。.

(36) 26. 表 4-2-1. 學業總成績組內迴歸係數同質性檢定表來源. 型 III 平方和. F. 顯著性. 10 3528.320 1 4195.640 1 2065.422 1 12888.626 1 1.493 4 498.216. 15.708 18.678 9.195 57.378 .007 2.218. .000 .000 .003 .000 .935 .068. 1574.001. 3. 524.667. 2.336. .074. 誤差. 55482.711. 247. 224.626. 總數. 1212951.327. 258. 90765.909. 257. 35283.198a 4195.640 2065.422 12888.626 1.493 1992.865. 校正後的模式截距讀書時間智力總PR 教育年數組別 * 讀書時間 * 智力總PR * 教育年數組別. 校正後的總數. df 平均平方和. 註:a. R 平方 = .389 (調過後的 R 平方 = .364). 下表 4-2-2 為誤差變異量的 Levene 檢定等式，即變異數同質性考驗，F 值=2.921， p-value=.067>.05，接受虛無假設，表示各組在依變項之誤差變異數相同，具有同質性。表. 4-2-2 F. 2.921. 學業總成績誤差變異量 Levene 檢定等式 a df1. df2. 顯著性. 3. 254. .067.

(37) 27. 下表 4-2-3 為自變項四個處理水準之調整後之平均數，此處的估計平均數即為調整後的平均數。表. 4-2-3. 學業總成績之估計值 95% 信賴區間. 組別. 平均數標準誤差. 下界. 上界. 1. 71.839a. 2.223. 67.460. 76.218. 2. 68.813a. 1.804. 65.261. 72.365. 3. 65.061a. 2.030. 61.064. 69.059. 4. 60.488a. 1.697. 57.145. 63.831. 註:a. 使用下列值估計出現在模式的共變量: 讀書時間 = 3.415, 智力總 PR = 61.12, 教育年數 = 14.02. 下表 4-2-4 為共變數分析檢定摘要表，排除學生智力測驗 PR 值、父母親教育年數與學生讀書時間(共變項)對學業總成績(依變項)的影響後，自變項對依變項的影響效果檢定之 F 值=6.597，p=.001<.05，達到顯著水準，表示受試者的學業總成績會因心肺適能的不同而有所差異。所以需進行事後比較，確定組別間在依變項的平均數差異值達到顯著水準。.

(38) 28. 表. 4-2-4. 學業總成績之共變數分析檢定摘要表. 來源. 型 III 平方和. df. 平均平方和. F. 顯著性. 校正後的模式. 33290.333a. 6. 5548.389. 24.230. .000. 截距. 28171.290. 1. 28171.290. 123.026. .000. 讀書時間. 1430.036. 1. 1430.036. 6.245. .013. 智力總 PR. 21500.535. 1. 21500.535. 93.894. .000. 教育年數. 624.270. 1. 624.270. 2.726. .100. 組別. 4531.719. 3. 1510.573. 6.597. .001. 誤差. 57475.576. 251. 總數. 1212951.327. 258. 校正後的總數. 90765.909. 257. 註:a. R 平方 = .367 (調過後的 R 平方 = .352). 228.986.

(39) 29. 下表 4-2-5 為組間事後比較結果。共變數的多重比較是以調整後平均數為組間差異值的比較，由多重事後表可以發現：第一組與第二組成績顯著優於第四組成績(p<.05)，第一組成績顯著優於第三組成績(p<.05)，其他組間的成績未達顯著差異，但可發現學業總成績表現為第一組>第二組>第三組>第四組。表. 4-2-5. 學業總成績之各組成對比較表. (I) 組別. 組別 1. 2. 3. 4. 差異的 95% 信賴區間 a. (J) 平均差異 (I-J) 標準誤差. 顯著性 a. 下界. 上界. 2. 3.026. 2.857. .291. -2.602. 8.654. 3. 6.777*. 3.057. .028. .757. 12.798. 4. 11.351*. 2.803. .000. 5.830. 16.872. 1. -3.026. 2.857. .291. -8.654. 2.602. 3. 3.751. 2.740. .172. -1.645. 9.148. 4. 8.325*. 2.487. .001. 3.426. 13.224. 1. -6.777*. 3.057. .028. -12.798. -.757. 2. -3.751. 2.740. .172. -9.148. 1.645. 4. 4.573. 2.638. .084. -.622. 9.769. 1. -11.351*. 2.803. .000. -16.872. -5.830. 2. -8.325*. 2.487. .001. -13.224. -3.426. 3. -4.573. 2.638. .084. -9.769. .622. 註:*為達顯著水準，P= .05。.

(40) 30. 第三節比較不同心肺適能國中生不同科目學業成績之差異一、國文方面下表 4-3-1 為組內迴歸係數同質性的檢定，組內迴歸係數同質性考驗結果(組別*讀書時間*智力總 PR*教育年數列之資料)，F 值=1.237；p=.296>.05，未達顯著水準，接受虛無假設，表示四組迴歸線的斜率相同。所以共變項(學生智力測驗 PR 值、父母親教育年數與學生讀書時間)與依變項(國文成績)間的關係不會因自變項各處理水準的不同而有所不同，符合共變數組內迴歸係數同質性假設，可繼續進行共變數分析。表. 4-3-1. 國文成績組內迴歸係數同質性檢定表. 來源. 型 III 平方和. 校正後的模式. 25191.557a. 10. 2519.156 11.374. .000. 截距. 8347.193. 1. 8347.193 37.689. .000. 讀書時間. 576.146. 1. 576.146. 2.601. .108. 智力總 PR. 8436.443. 1. 8436.443. 38.092. .000. 教育年數. 217.060. 1. 217.060. .980. .323. 1095.933. 4. 273.983. 1.237. .296. 組別. 1041.624. 3. 347.208. 1.568. .198. 誤差. 54705.137. 247. 221.478. 總數. 1266414.832. 258. 校正後的總數. 79896.694. 257. 組別 * 讀書時間 * 智. df. 平均平方和. F. 顯著性. 力總 PR * 教育年數. 註:a. R 平方 = .315 (調過後的 R 平方 = .288).

(41) 31. 下表 4-3-2 為誤差變異量的 Levene 檢定等式，即變異數同質性考驗，F 值等於 2.535， p-value=.057>.05，接受虛無假設，表示各組在依變項之誤差變異數相同，具有同質性。表. 4-3-2. 國文成績誤差變異量 Levene 檢定等式 a. F 2.535. df1. df2. 顯著性. 3. 254. .057. 下表 4-3-3 為自變項四個處理水準之調整後之平均數，此處的估計平均數即為調整後的平均數。表. 4-3-3. 國文成績之估計值 95% 信賴區間. 組別. 平均數標準誤差. 下界. 上界. 1. 72.324a. 2.191. 68.010. 76.639. 2. 70.100a. 1.777. 66.600. 73.601. 3. 67.372a. 2.000. 63.433. 71.311. 4. 63.375a. 1.673. 60.081. 66.669. 註:a. 使用下列值估計出現在模式的共變量: 讀書時間 = 3.415, 智力總 PR = 61.12, 教育年數 = 14.02. 下表 4-3-4 為共變數分析檢定摘要表，排除學生智力測驗 PR 值、父母親教育年數與學生讀書時間(共變項)對國文成績(依變項)的影響後，自變項對依變項的影響效果檢定之 F 值=4.276，p=.006<.05，達到顯著水準，表示受試者的國文成績會因心肺適能的不同而有所差異。所以需進行事後比較，確定組別間在依變項的平均數差異值達到顯著水準。.

(42) 32. 表 4-3-4. 國文成績之共變數分析檢定摘要表. 來源. 型 III 平方和. df. 平均平方和. F. 顯著性. 校正後的模式. 24095.623a. 6. 4015.937. 18.064. .000. 截距. 37122.417. 1. 37122.417. 166.981. .000. 195.581. 1. 195.581. .880. .349. 17463.180. 1. 17463.180. 78.552. .000. 863.099. 1. 863.099. 3.882. .050. 組別. 2851.686. 3. 950.562. 4.276. .006. 誤差. 55801.070. 251. 222.315. 總數. 1266414.832. 258. 79896.694. 257. 讀書時間智力總 PR 教育年數. 校正後的總數. 註:a. R 平方 = .302 (調過後的 R 平方 = .285). 下表 4-3-5 為組間事後比較結果。共變數的多重比較是以調整後平均數為組間差異值的比較，由多重事後表可以發現：第一組與第二組成績顯著優於第四組成績(p<.05)，其他組間的成績未達顯著差異，但可發現國文成績表現為第一組>第二組>第三組>第四組。.

(43) 33. 表. 4-3-5. 國文成績之各組成對比較表. (I) 組別 1. 2. 3. 4. 差異的 95% 信賴區間 a. (J) 組別. 平均差異 (I-J). 標準誤差. 顯著性 a. 下界. 上界. 2. 2.224. 2.815. .430. -3.321. 7.769. 3. 4.953. 3.012. .101. -.979. 10.885. 4. 8.950*. 2.762. .001. 3.510. 14.390. 1. -2.224. 2.815. .430. -7.769. 3.321. 3. 2.729. 2.700. .313. -2.588. 8.046. 4. 6.726*. 2.451. .007. 1.899. 11.553. 1. -4.953. 3.012. .101. -10.885. .979. 2. -2.729. 2.700. .313. -8.046. 2.588. 4. 3.997. 2.599. .125. -1.122. 9.117. 1. -8.950*. 2.762. .001. -14.390. -3.510. 2. -6.726*. 2.451. .007. -11.553. -1.899. 3. -3.997. 2.599. .125. -9.117. 1.122. 註:*為達顯著水準，P= .05。. 二、英文方面下表 4-3-6 為組內迴歸係數同質性的檢定，組內迴歸係數同質性考驗結果(組別*讀書時間*智力總 PR*教育年數列之資料)，F 值=1.186；p=.317>.05，未達顯著水準，接受虛無假設，表示四組迴歸線的斜率相同。所以共變項(學生智力測驗 PR 值、父母親教育年數與學生讀書時間)與依變項(英文成績)間的關係不會因自變項各處理水準的不同而有所不同，符合共變數組內迴歸係數同質性假設，可繼續進行共變數分析。.

(44) 34. 表 4-3-6. 英文成績組內迴歸係數同質性檢定表來源. 型 III 平方和. df 平均平方和. F. 顯著性. 36210.457a. 10. 3621.046 10.066. .000. 6408.165. 1. 6408.165 17.813. .000. 讀書時間. 760.548. 1. 760.548 2.114. .147. 智力總 PR. 9655.748. 1. 9655.748 26.841. .000. 73.378. 1. 校正後的模式截距. 教育年數組別 * 讀書時間 * 智. 73.378. .204. .652. 1707.099. 4. 426.775 1.186. .317. 組別. 4477.805. 3. 1492.602 4.149. .007. 誤差. 88855.799. 247. 總數. 1237897.383. 258. 125066.257. 257. 力總 PR * 教育年數. 校正後的總數. 359.740. 註:a. R 平方 = .290 (調過後的 R 平方 = .261). 下表 4-3-7 為誤差變異量的 Levene 檢定等式，即變異數同質性考驗，F 值等於 1.033， p-value=.378>.05，接受虛無假設，表示各組在依變項之誤差變異數相同，具有同質性。表. 4-3-7 F. 1.033. 英文成績誤差變異量 Levene 檢定等式 a df1. df2. 顯著性. 3. 254. .378.

(45) 35. 下表 4-3-8 為自變項四個處理水準之調整後之平均數，此處的估計平均數即為調整後的平均數。表. 4-3-8. 英文成績之估計值 95% 信賴區間. 組別. 平均數標準誤差. 下界. 上界. 1. 71.618a. 2.791. 66.121. 77.115. 2. 71.556a. 2.264. 67.097. 76.015. 3. 62.569a. 2.548. 57.551. 67.587. 2.131. 54.874. 63.266. 4. 59.070a. 註:a. 使用下列值估計出現在模式的共變量: 讀書時間 =3.415, 智力總 PR = 61.12, 教育年數 = 14.02.

(46) 36. 下表 4-3-9 為共變數分析檢定摘要表，排除學生智力測驗 PR 值、父母親教育年數與學生讀書時間(共變項)對英文成績(依變項)的影響後，自變項對依變項的影響效果檢定之 F 值=7.280，p=.001<.05，達到顯著水準，表示受試者的英文成績會因心肺適能的不同而有所差異。所以需進行事後比較，確定組別間在依變項的平均數差異值達到顯著水準。表. 4-3-9. 英文成績之共變數分析檢定摘要表. 來源. 型 III 平方和. df 平均平方和. F. 顯著性. 校正後的模式. 34503.358a. 6. 5750.560. 15.938. .000. 截距. 30836.058. 1. 30836.058. 85.464. .000. 426.818. 1. 426.818. 1.183. .278. 19109.958. 1. 19109.958. 52.964. .000. 602.373. 1. 602.373. 1.670. .198. 組別. 7879.758. 3. 2626.586. 誤差. 90562.899. 251. 360.808. 讀書時間智力總 PR 教育年數. 總數校正後的總數. 1237897.383 125066.257. 7.280. .001. 258 257. 註:a. R 平方 = .267 (調過後的 R 平方 = .259). 下表 4-3-10 為組間事後比較結果。共變數的多重比較是以調整後平均數為組間差異值的比較，由多重事後表可以發現：第一組與第二組成績顯著優於第四組成績(p<.05)，第一組與第二組成績顯著優於第三組成績(p<.05)，其他組間的成績未達顯著差異，但可發現英文成績表現為第一組>第二組>第三組>第四組。.

(47) 37. 表 4-3-10. 英文成績之各組成對比較表. (I) 組別. 差異的 95% 信賴區間 a. (J) 平均差異 (I-J) 標準誤差顯著性 a. 組別. 1. 2. 3. 4. 下界. 上界. 2. .061. 3.587. .986. -7.003. 7.125. 3. 9.048*. 3.837. .019. 1.491. 16.606. 4. 12.548*. 3.519. .000. 5.618. 19.478. 1. -.061. 3.587. .986. -7.125. 7.003. 3. 8.987*. 3.439. .010. 2.214. 15.761. 4. 12.486*. 3.122. .000. 6.337. 18.636. 1. -9.048*. 3.837. .019. -16.606. -1.491. 2. -8.987*. 3.439. .010. -15.761. -2.214. 4. 3.499. 3.312. .292. -3.023. 10.021. 1. -12.548*. 3.519. .000. -19.478. -5.618. 2. -12.486*. 3.122. .000. -18.636. -6.337. 3. -3.499. 3.312. .292. -10.021. 3.023. 註:*為達顯著水準，P= .05。. 三、數學方面下表 4-3-11 為組內迴歸係數同質性的檢定，組內迴歸係數同質性考驗結果(組別*讀書時間*智力總 PR*教育年數列之資料)，F 值=3.025；p=.058>.05，未達顯著水準，接受虛無假設，表示四組迴歸線的斜率相同。所以共變項(學生智力測驗 PR 值、父母親教育年數與學生讀書時間)與依變項(數學成績)間的關係不會因自變項各處理水準的不同而有所不同，符合共變數組內迴歸係數同質性假設，可繼續進行共變數分析。.

(48) 38. 表 4-3-11. 數學成績組內迴歸係數同質性檢定表. 來源. 型 III 平方和. df 平均平方和. F 顯著性. 55538.449a. 10. 5553.845 18.107. .000. 截距. 1124.508. 1. 1124.508 3.666. .057. 讀書時間. 4496.283. 1. 4496.283 14.659. .000. 智力總 PR. 22745.192. 1. 2745.192 74.156. .000. 教育年數. .325. 1. .325. .001. .974. 3711.798. 4. 927.950. 3.025. .058. 組別. 1435.314. 3. 478.438. 1.560. .200. 誤差. 75759.573. 247. 306.719. 校正後的模式. 組別 * 讀書時間 * 智力總 PR * 教育年數. 總數. 1109128.555. 258. 校正後的總數. 131298.022. 257. 註:a. R 平方 = .423 (調過後的 R 平方 = .400). 下表 4-3-12 為誤差變異量的 Levene 檢定等式，即變異數同質性考驗，F 值等於 3.190，p-value=.061>0.05，接受虛無假設，表示各組在依變項之誤差變異數相同，具有同質性。表. 4-3-12 F. 3.190. 數學成績誤差變異量 Levene 檢定等式 a df1. df2. 顯著性. 3. 254. .061.

(49) 39. 下表 4-3-13 為自變項四個處理水準之調整後之平均數，此處的估計平均數即為調整後的平均數。. 表. 4-3-13. 數學成績之估計值 95% 信賴區間. 組別. 平均數標準誤差. 下界. 上界. 1. 67.455a. 2.615. 62.306. 72.604. 2. 64.878a. 2.121. 60.701. 69.055. 3. 59.761a. 2.387. 55.060. 64.461. 4. 6.353a. 1.996. 52.422. 60.284. 註:a. 使用下列值估計出現在模式的共變量: 讀書時間 =3.415, 智力總 PR = 61.12, 教育年數 = 14.02. 下表 4-3-14 為共變數分析檢定摘要表，排除學生智力測驗 PR 值、父母親教育年數與學生讀書時間(共變項)對數學成績(依變項)的影響後，自變項對依變項的影響效果檢定之 F 值=4.867，p=.003<.05，達到顯著水準，表示受試者的數學成績會因心肺適能的不同而有所差異。所以需進行事後比較，確定組別間在依變項的平均數差異值達到顯著水準。.

(50) 40. 表 4-3-14. 數學成績之共變數分析檢定摘要表. 來源. 型 III 平方和. df 平均平方和. F. 顯著性. 校正後的模式. 51826.651a. 6. 8637.775 27.281. .000. 截距. 18832.090. 1. 18832.090 59.479. .000. 讀書時間. 3553.336. 1. 3553.336 11.223. .001. 智力總 PR. 35243.925. 1. 35243.925 111.313. .000. 教育年數. 1418.809. 1. 1418.809. 4.481. .035. 組別. 4622.746. 3. 1540.915. 4.867. .003. 誤差. 79471.371. 251. 總數. 1109128.555. 258. 校正後的總數. 131298.022. 257. 316.619. 註:a. R 平方 = .395 (調過後的 R 平方 = .380). 下表 4-3-15 為組間事後比較結果。共變數的多重比較是以調整後平均數為組間差異值的比較，由多重事後表可以發現：第一組與第二組成績顯著優於第四組成績(p<.05)，第一組成績顯著優於第三組成績(p<.05)，其他組間的成績未達顯著差異，但可發現數學成績表現為第一組>第二組>第三組>第四組。.

(51) 41. 表 4-3-15. 數學成績之各組成對比較表. (I) 組別 1. 2. 3. 4. 差異的 95% 信賴區間 a. (J) 平均差異 (I-J) 標準誤差顯著性 a. 組別. 下界. 上界. 2. 2.577. 3.360. .444. -4.040. 9.194. 3. 7.694*. 3.595. .033. .615. 14.774. 4. 11.102*. 3.296. .001. 4.610. 17.594. 1. -2.577. 3.360. .444. -9.194. 4.040. 3. 5.117. 3.222. .113. -1.228. 11.462. 4. 8.525*. 2.925. .004. 2.765. 14.286. 1. -7.694*. 3.595. .033. -14.774. -.615. 2. -5.117. 3.222. .113. -11.462. 1.228. 4. 3.408. 3.102. .273. -2.702. 9.518. 1. -11.102*. 3.296. .001. -17.594. -4.610. 2. -8.525*. 2.925. .004. -14.286. -2.765. 3. -3.408. 3.102. .273. -9.518. 2.702. 註:*為達顯著水準，P= .05。. 第四節綜合討論一、綜合本研究結果如下:總成績:金、銀牌級與銅牌級學生之總成績顯著優於請加強級學生之總成績(p<.05)，金銀牌級學生之總成績顯著優於中等級學生之總成績 (p<.05)；國文成績:金銀牌級與銅牌級學生之國文成績顯著優於請加強級學生之國文成績(p<.05)；英文成績:金銀牌級與銅牌級學生之英文成績顯著優於請加強級學生之英文.