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第參章 實驗一

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Academic year: 2021

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第參章 實驗一

實驗一主要操弄老年人在變異練習情境下自我控制對動作表現與學習 影響。實驗設計以獲得期、立即與延遲保留的結果推論個體的動作表現與 學習。本章內容分成第一節問題背景、第二節實驗參加者、第三節實驗儀 器與軟體、第四節實驗設計、第五節實驗流程、第六節資料處理與分析、

第七節結果與第八節討論。

第一節 問題背景

練習變異性假說旨在預測變異練習與恆常練習在獲得期與保留測驗中 的逆效應現象,說明了恆常練習對動作表現的獲益較變異練習大,屬於表 現變項;變異練習則對動作學習的獲益較恆常練習大,屬於學習變項。但 Moxely (1979) 指出動作學習的研究設計未考慮個體執行工作的動機因 素,即便是在變異的練習情境下,個體只是 “ 被動的” 知覺工作間的變異情 形,無法主動參與,甚至決定工作間的變異內容。因此Moxely建議在實驗 設計上應該提高實驗參加者的動機參與程度,以便擴大變異練習所帶來的 效益。Titzer et al. (1993) 在實徵研究中首次考慮動機因素,運用自我控制 的概念,讓實驗參加者在獲得期的練習過程中,自行決定練習安排的順序,

研究結果發現:選擇多樣化練習安排順序的自我控制組比恆常練習組在保

留測驗上有較少的動作誤差,證實自我控制屬於學習變項。自我控制利於

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動作學習的原因除了動機因素之外,由於介入自我控制的組別被要求自行 決定下一次的工作目標,因此在做決定的過程中會啟動自我調整學習的機 制,意即,在執行該次工作前會經歷目標設定、監控與評估動作的種種歷 程,是故能選擇適當的工作目標並發展出適合自己的動作策略。

但卓俊伶(2004)、Dick et al. (2000); Jwo et al. (2005) 以及 Lin et al.

(2003) 針對老年人練習安排效益的研究發現,多樣化、變異的練習情境並 未對老年人帶來較大的效益,這樣的結果並不支持練習變異性假說的預 測。因此,實驗一進一步考慮Moxely (1979) 的觀點,懷疑老年族群未獲得 變異練習效益的原因,在於沒有慎重考慮個體涉入的動機因素,因此將變 異的練習安排區分成被動接受工作目標與主動決定工作目標兩組,以及恆 常練習的控制組等三個組別,檢驗當考慮個體動機,讓老年人自行決定適 合的練習目標時,是否能幫助老年人在變異練習情境的獲益。

另外,傳統動作學習的研究典範多是採用立即或延遲測驗,來推論學 習現象的發生,本研究除了以立即與延遲的保留測驗來檢驗學習的現象 外,並嘗試以迴歸分析的統計方式,回答在獲得期的練習試作中,是否已 經有學習效果的產生,畢竟不可置否練習量亦是影響學習效果的因素之ㄧ (Schmidt & Lee, 2005),因此在方法學上試圖以不同的分析方式來解決懷疑 因為試作次數不足而影響實驗結果的疑慮(張智惠、卓俊伶,1997) 。再者,

林靜兒與卓俊伶(2002)統計1997-2002年 Perceptual and motor skill、Journal

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of motor behavior、Research quarterly for exercise and sport 以及 Journal of human movement studies 這四種期刊有關動作學習研究所設定的試作次數 發現,實驗室情境的工作從45次試作到288次試作次數不等,其實這些研究 設計均只是假定試作次數足夠造成學習現象的發生,並沒有以實徵的統計 方法來確認、檢核實驗設計所設定的試作次數是否足以讓個體 “ 學到” 該項 工作,值此之故,本研究採以簡單迴歸分析的方法試圖合理化試作次數是 否足夠造成學習現象的發生。

因此,實驗一所要回答的研究問題有二,分別為:

1. 老年人在變異練習情境的動作表現是否受自我控制影響?

2. 老年人在變異練習情境的動作學習是否受自我控制影響?

為考驗各個階段的絕對誤差值與變異誤差值,實驗一針對獲得期的動 作表現以及推論動作學習的立即與延遲保留測驗,所提出的虛無假說如下:

1-1 老年人在獲得期中,自我控制與無自我控制在不同區間變異練習按鍵工 作的絕對誤差值顯著小於等於恆常練習。

1-2 老年人在獲得期中,自我控制與無自我控制在不同區間變異練習按鍵工 作的變異誤差值顯著小於等於恆常練習。

2-1 老年人在立即保留中,自我控制變異練習與無自我控制變異練習按鍵工

作的絕對誤差值顯著大於等於恆常練習。

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2-2 老年人在立即保留中,自我控制變異練習與無自我控制變異練習按鍵工 作的變異誤差值顯著大於等於恆常練習。

2-3 老年人在延遲保留中,自我控制變異練習與無自我控制變異練習按鍵工 作的絕對誤差值顯著大於等於恆常練習。

2-4 老年人在延遲保留中,自我控制變異練習與無自我控制變異練習按鍵工 作的變異誤差值顯著大於等於恆常練習。

第二節 實驗參加者

實驗一招募健康、無外顯疾病、慣用右手的女性老年人共 36 名(平均 年齡 71.1 ± 4.5 歲)。參加者以自願方式參加,在實驗進行前簽署「參加者 需知及同意書」並致贈禮品。將 36 名實驗參加者隨機分配至變異練習-自 我控制組(平均年齡 71.3 ± 4.9 歲)、變異練習-無自我控制組(平均年齡 69.6 ± 4.5 歲)或恆常練習組(控制組) (平均年齡 72.5 ± 4.1 歲) 。因此,每 一組各有 12 名實驗參加者。

第三節 實驗儀器與軟體

本研究所使用的實驗儀器主要有手提電腦(廠牌:Compaq,型號:

nc6000) 、外接式鍵盤(廠牌:Microsoft,型號:5126)與滑鼠各一。實驗 軟體為「N 字型多樣練習情境之電腦程式」。

實驗場地為只有實驗參加者與研究者,無第三者在場的安靜空間,所

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有的儀器置於高 75 公分的木製桌上,實驗參加者坐在可調整高度的椅子面 對電腦螢幕,右手食指置於外接鍵盤右側的一號數字鍵上(圖 1)。研究者 則坐於參加者右側,除示範動作與操作儀器外,並確定參加者執行按鍵動 作的正確性。鍵盤上除了右側的數字鍵,其餘未使用的按鍵為防止視覺干 擾則以白色厚紙板覆蓋,實驗所使用的四個數字鍵(1、7、3 和 9)則用紅 色膠帶黏貼,並標明執行動作的按鍵順序。數字鍵所構成的三段距離,從 各數字鍵的中心點計算分別為 3.9、5.4 和 3.9 公分(圖 2)。

圖 1 實驗場地佈置圖

圖 2 相對時宜按鍵距離的實驗工作圖 7

1 3

9

3.9

公分

3.9

公分

5.4

公分

開始鍵

結束鍵

4

2

6 5

8

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第四節 實驗設計

一、實驗工作

Adams (1987) 在關於動作技能研究的文獻回顧中指出,研究者傾向於 使用便於定義、控制與測量的簡單工作作為實驗工作的進行。因此,本研 究利用電腦鍵盤的四個數字鍵(1、7、3、9)構成三段式 N 字型,以快速

(600 毫秒)、中速(1200 毫秒)、慢速(1800 毫秒)三種全部動作時間不 同,但完成 N 字型三段時間之相對時宜比例相同 (2:1:3) 的按鍵式工作。

快、中、慢三種速率構成 N 字型所需的三段動作相對時宜分別為

(200/600:100/600:300/600)、(400/1200:200/1200:600/1200)與

(600/1800:300/1800:900/1800)(圖 3)。相對時宜的動作設計符合基模 理論中不變特徵的原則,故此工作是屬於同一動作類化程式所控制

(Schmidt, 1975)。

快速 中速 慢速

(動作時間 600 毫秒) (動作時間 1200 毫秒) (動作時間 1800 毫秒)

圖 3 快、中、慢三種速率相對時宜的實驗工作圖

(7)

實驗工作為具有特殊工作需求的三段式 N 字型相對時宜的按鍵工作。

實驗一分成變異練習-自我控制組、變異練習-無自我控制組以及恆常練 習組(控制組) 。變異練習的原則為快、中、慢三種速率隨機不重複出現的 練習安排。變異練習-自我控制組的實驗參加者可自行決定快、中、慢三 種速率的出現順序,每種速率各練習 30 次,獲得期共進行 90 次的練習。

變異練習-無自我控制組的實驗參加者無法決定每次的練習速率,其將與 變異練習-自我控制組配對,以變異練習-自我控制組的練習順序當作獲 得期的練習安排。控制組則進行中速速率共 90 次的恆常練習。

三組皆以中速速率作為立即與延遲保留測驗的動作測試,除了保留測 驗不提供動作的結果獲知 (knowledge of results [KR]) 外,同質性

(homogeneousness) 考驗與獲得期在每次試作後,電腦螢幕會出現實驗參加 者執行 N 字型按鍵工作的三段動作時間,以及三段動作時間與目標時間的 差值,經由螢幕提供視覺回饋後,再請實驗參加者根據動作時間與目標時 間的差值,口述各段動作應如何改正,以確定其知覺結果的正確性,以快 速工作為例:完成工作後螢幕會立即出現執行該次工作的實際動作時間,

如 250 毫秒、150 毫秒、350 毫秒,以及動作時間與目標時間的差值,如 50 毫秒、50 毫秒、50 毫秒,實驗參加者則根據視覺回饋所提供的時間差值,

口述應如何修正該工作的陳述,如:「快速動作要慢、慢、慢」 。

無論在同質性考驗、實驗獲得期或立即、延遲保留測驗中,每一次的

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動作試作均間隔 5 秒鐘的休息時間,另外由於老年人的反應時間較慢,未 避免動作開始的反應時間限制了應有的動作表現,因此實驗工作並不要求 5 秒鐘的倒數計時後必須立即執行工作,反而由其自行決定動作開始的時 間,此設計係為自我配速的工作特性之一 (Schmidt & Lee, 2005)。

二、自變項與依變項

實驗一的自變項為自我控制,依變項為代表動作準確性的絕對誤差 (AE) 值與代表動作穩動性的變異誤差 (VE) 值。

第五節 實驗流程

實驗一的流程包括以下七個步驟:

一、實驗參加者簽署「參加者需知及同意書」

研究者向實驗參加者簡單說明實驗目的後,請參加者簽署「參加者需 知及同意書」 ,並寫上出生年、月、日。

二、實驗流程的說明

將實驗參加者隨機分派到變異練習-自我控制組、變異練習-無自我 控制組以及恆常練習組後,進行實驗流程的說明,包括:熟悉試作的次數,

自我控制組決定練習順序的原則,無自我控制組依據研究者所指示的速率 執行該次動作,恆常練習組進行中速練習,以及如何依據回饋來修正動作,

並告知參加者按錯按鍵則該次動作不列入成績計算。

(9)

三、示範與熟悉試作

由研究者說明並示範快速速率的實驗工作一次後,請實驗參加者熟悉 試作快速動作一次,並於試作完依據電腦螢幕所提供之三段動作時間與目 標時間的差值,請參加者口述應如何修正快速動作。隨後再進行中速與慢 速的示範與熟悉試作各一次。

四、同質性 (homogeneousness) 檢驗

在示範與熟悉試作後休息 3 分鐘,接著以中速、快速與慢速工作,進 行相對時宜按鍵工作起始行為能力的同質性檢驗共三次。

五、獲得期 (acquisition phase)

同質性檢驗後休息 3 分鐘,進入實驗獲得期。變異練習-自我控制組 的實驗參加者以前後兩次試作目標不重複出現的隨機原則,自行決定快、

中、慢三種速率的練習安排,每種速率各練習 30 次,獲得期共進行 90 次

的練習,當中為確保三種速率練習次數的相同,故以快、中、慢三種速率

各出現一次的循環原則,作為變異練習的安排,例如:第一次試作選擇快

速、第二次試作選擇慢速,第三次試作只能進行中速的練習。另外,變異

練習-無自我控制組的實驗參加者無法決定每次的練習速率,其將與變異

練習-自我控制組配對,以變異練習-自我控制組的練習順序當作獲得期

的練習安排。最後,控制組則進行中速速率共 90 次的恆常練習。另外在獲

得期中,除了每次試作後間隔 5 秒鐘的休息時間外,在練習完 45 次的試作

(10)

後休息 5 分鐘以避免疲勞效應的產生。

六、立即保留測驗 (immediate retention test)

獲得期完畢後休息 10 分鐘,三組均進行不提供動作結果回饋的中速工 作 12 次,作為立即保留測驗的內容。其中,為避免初作表現降低效應 (warm-up decrement) (Schmidt & Lee, 1999),前兩次試作結果不列入立即保 留測驗的分析。立即保留完畢後與實驗參加約定一天後的實驗時間,並要 求實驗參加者於非實驗期間,勿做任何相關的練習。

七、延遲保留測驗 (delayed retention test)

延遲保留在獲得期的隔天進行 12 次的中速測驗,同樣為避免初作表現 降低效應,前兩次試作不列入延遲保留的成績分析。各組在獲得期、立即 與延遲保留的順序安排如表 1 所示。實驗流程如圖 4 所示。

表 1 實驗一各組在獲得期、立即與延遲保留的順序安排表

組別 變異練習-

自我控制組

變異練習-

無自我控制組 恆常練習組

獲得期 90 次練習

可決定快中慢 三種速率的練習順序

與自我控制組的

練習順序進行配對 中 速

立即保留測驗

12 次練習 中 速 中 速 中 速

延遲保留測驗

12 次練習 中 速 中 速 中 速

(11)

填寫實驗參加者需知與同意書 隨機分派至各組

示範與熟悉試作:快、中、慢速率各示範 1 次,試作 1 次

同質性檢驗:中速、快速與慢速各 1 次 休息 3 分鐘

獲得期:共 90 次的變異或恆常練習

變異練習-自我控制組:以隨機的原則決定練習工作的速率

變異練習-無自我控制組:與變異練習-自我控制組配對進行練習 恆常練習組(控制組):進行中速速率的恆常練習

休息 10 分鐘 立即保留測驗:中速(12 次)

一天後

延遲保留測驗:中速(12 次)

圖 4 實驗一流程圖

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第六節 資料處理與分析

實驗一屬於真實驗設計 (true experimental design) 中的因子設計 (factorial design),以變異數分析的統計方法來回答實驗一的研究問題。

一、同質性考驗

同質性考驗所得的數據以獨立樣本單因子變異數分析 (one-way

ANOVA) 針對絕對誤差 (AE) 值進行起始行為能力的考驗,以確認各組執 行按鍵工作能力的相同。

二、試作次數的考驗

傳統動作學習的研究典範假定獲得期實驗設計的試作次數足以造成學 習現象的產生,但為避免試作次數不足而影響實驗結果的偏頗,本研究以 簡單迴歸分析的手段檢驗各組在獲得期中,每人每次實際試作時間與目標 時間的誤差值是否隨著試作次數的增加而減少,希望藉由此分析方法回答 獲得期 90 次的試作次數是否足夠的疑慮。在簡單迴歸分析中預測變項為試 作次數,效標變項為動作時間與目標時間的誤差值。

三、獲得期

獲得期以 3(組別)× 9(區間)混合設計二因子變異數分析 (mixed-design

two-way ANOVA),計算各組隨著不同練習區間 AE 值與 VE 值的變化,當

中組別為獨立樣本,區間為重複量數。交互作用若達統計顯著差異則進行

單純主要效果 (simple main effect) 的檢驗,反之,若交互作用未達統計顯

(13)

著差異,則直接進行各因子主要效果的檢驗,並採用最小平方差異 (least square difference [LSD]) 法進行事後比較之分析。

四、立即與延遲測驗

立即與延遲保留測驗以獨立樣本單因子變異數分析 (one-way ANOVA) 考驗各組的 AE 值與 VE 值,若達統計顯著差異,同樣以 LSD 法進行事後 比較。

所有統計考驗的顯著水準 α定為 .05(林清山,1992),並計算實驗處 理的效果大小(Effect Size [ES],符號為 η

2

) (Kirk, 1995; Thomas, Salazar, &

Landers, 1991) 以及呈現正確拒絕虛無假說概率的統計考驗力 (power of test)。

第七節 結果

一、同質性考驗

同質性考驗經獨立樣本單因子變異數分析發現,AE 值未達統計顯著差

異 (F

(2, 33)

= 1.80, p> .05, η

2

= 0.10, power= .35),顯示各組執行相對時宜按鍵

工作的起始能力沒有差異存在。

二、試作次數的考驗

在獲得期中以試作次數和每人每次試作的動作時間與目標時間的誤差

值進行迴歸分析發現,變異練習-自我控制組 (F

(1, 1078)

= 75.13, p< .05)、變

數據

圖 6 實驗一動作準確性絕對誤差值的平均數曲線圖

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