不同層級國小桌球選手反應時間之比較
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(2) 不同層級國小桌球選手反應時間之比較 研 究 生：邱明智 指導教授：涂瑞洪. 摘 要 本研究目的在於探討不同層級國小桌球選手反應時間的差異情形。 研究對象為國小桌球代表隊成員分為高年級(高技術水準)及中年級組( 一般技術水準)各20位，實驗參與者矯正後的視力在正常範圍內。本實驗 針對桌球運動回擊球動作的特性以LabVIEW 圖形化程式語言撰寫程式、 搭配多功能資料擷取卡 ( National Instruments USB 6211 DAQ, 250KS/s )，自製一組桌球反應時間量測裝置，量測實驗參與者的反應時間 (reaction time,RT)、動作時間(movement time, MT)及整體反應時間 (total reaction time,TRT)參數，實驗參與者隨機接受相容與不相容性 測試各10次，以平均數做為採樣的依據。以SPSS for Windows 12.0為統 計工具進行二因子變異數分析，顯著水準設為.05。自變項為不同層級和 相容性;依變項為反應時間、動作時間及整體反應時間。經統計考驗後所 得結果如下:一、在RT方面不同層級及相容性不具交互作用;在不同層級 間則達顯著差異(p<.05)，高級組快於低年級組。二、在MT方面不同層級 及相容性不具交互作用。在相容性間達顯著差異，不相容性快於相容性 。三、在TRT方面不同層級及相容性不具交互作用。透過本研究證實不同 層級國小桌球選手在反應時間相關參數上具有差異性。未來研究可更進 一步探討以反應時間參數評估桌球訓練效果指標的可行性。. 關鍵詞:反應時間、動作時間、相容性 I.
(3) The Comparison of Reaction Time Related Parameters among the Elementary School Table Tennis Players at Different Levels Graduate Student: Ming-Chih Chiu Adviser: Jui-Hung Tu. Abstract The purpose of this study is to probe the different reaction time related parameters among the elementary school table tennis players at different still levels. With corrected visual acuity in normal range, twenty 4th graders (normal skill level) and twenty 6th graders (high skill level) who are excellent players in elementary school table tennis teams were selected to participate in the test. For the characteristic of table tennis returning movement, the self-made reaction time measuring device with programs written by the LabVIEW graphical programming language going with multifunctional data capture cards ( American National Instruments USB 6211 DAQ, 250KS/s) was made to measure the reaction time[RT], movement time[MT] and total reaction time [TRT] of players. Players took compatibility and incompatibility test 10 times in randomly, and the average will be the basis of sampling. The statistical system SPSS for Windows 12.0 was used to process Two-way ANOVA. The level of significance is equal to 0.05 ( α =.05). The independent variable includes the reaction time of elementary school table tennis players at different levels and compatibility; the dependent variable includes reaction time, movement time and total reaction time. The result shows: 1. For the RT, there is no interaction effect between different levels and compatibility test. There is differences between different levels(p<.05), the group of high skill level is faster than normal skill level group. 2. For the MT, there is no interaction effect between different levels and compatibility test. There is differences between different compatibility (p<.05), the group of incompatibility is faster than compatibility group. 3. For the TRT, there is no interaction effect between different levels and compatibility test. The study proved that there is difference between different skill levels of elementary II.
(4) table tennis players’ reaction time related parameters. For the future we suggest to discuss the table tennis training effect by the reaction time related parameters.. Key words: Reaction time, Movement time, Compatibility. III.
(5) 目. 次. 中文摘要. …………………………………………………………Ⅰ. 英文摘要. ……………………………………………………………Ⅱ. 目次……………………………………………………………………… Ⅳ 圖次……………………………………………………………………Ⅵ 表次…………………………………………………………………Ⅶ 第壹章. 緒論……………………………………………………………1. 第一節 前言……………………………………………………………1 第二節 研究背景與動機………………………………………………2 第三節 研究目的………………………………………………………4 第四節. 研究問題……………………………………………………5. 第五節. 研究假設…………………………………………………6. 第六節 研究範圍與限制………………………………………………7 第七節 名詞操作性定義………………………………………………8 第貳章. 文獻探討……………………………………………………10. 第一節 桌球運動特性相關研究………………………………………10 第二節. 反應時間理論基礎………………………………………12. 第三節. 動作時間相關研究…………………………………………15. 第四節. 整體反應時間相關研究……………………………………16. 第参章. 研究方法……………………………………………………18. 第一節 研究對象………………………………………………………18 第二節 實驗設計………………………………………………………19 第三節 實驗器材………………………………………………………20 IV.
(6) 第四節. 實驗流程與場地佈置………………………………………22. 第五節. 資料處理與統計分析………………………………………25. 第肆章 研究結果與討論…………………………………………………28 第一節. 反應時間考驗結果………………………………………28. 第二節. 動作時間考驗結果………………………………………30. 第三節. 整體反應時間考驗結果……………………………………32. 第伍章. 結論與建議……………………………………………………34. 第一節 結論……………………………………………………………34 第二節 建議……………………………………………………………36 參考文獻……………………………………………………………37 一、中文部分……………………………………………………………37 二、英文部分……………………………………………………………39 附. 錄…………………………………………………………… 4 2. 附錄一 實驗參與者家長同意書…………………………………………42 附錄二 實驗參與者須知…………………………………………………43. V.
(7) 圖. 圖3-1 桌球反應時間量測裝置 圖3-2 LabVIEW 人機介面 圖3-3 實 驗 流 程 圖 圖3-4 實驗配置圖. 次. ………………………………………20. …………………………………………21. ………………………………………………22 …………………………………………………23. 圖3-5 反應時間相容與不相容模式. ………………………………26. 圖3-6 三組類比訊號 …………………………………………………27. VI.
(8) 表. 表4-1. 次. 不同層級國小桌球選手在相容性與不相容性情境RT描述統計 ……………………………………………………………2 8. 表4-2. RT二因子變異數分析摘要表. ……………………………29. 表4-3. 不同層級國小桌球選手在相容性與不相容性情境MT描述統計 ………………………………………………………………30. 表4-4. MT二因子變異數分析摘要表. ………………………………30. 表4-5 不同層級國小桌球選手在相容性與不相容性情境TRT之描述統 計. ………………………………………………………32. 表4-6 TRT二因子變異數分析摘要表. VII. ………………………………33.
(9) 第壹章 緒論 本章旨在説明研究問題的形成。全章分成六節加以呈現：第一節 、前言；第二節、研究背景與動機；第三節、研究目的；第四節、研 究問題；第五節、研究假設；第六節、研究範圍與限制；第七節、名 詞操作性定義。. 第一節 前言. 桌球運動是一項快速且具有複雜技能的運動項目，有兩項特性： 其一為「時間的緊迫性」 ；其二為「刺激的複雜性」 （溫卓謀、林清和 ，1998） 。吳建霆和洪聰敏(2006)指出桌球和網球這類充滿對抗性、 連續性變化的開放性運動中，運動員隨時面臨不可預測的瞬息變化； 開放性運動的特徵，是要求選手必須以瞬間反應來因應充滿不確定性 的位置及空間變化。桌球運動著重在於靈敏與判斷力上，在體型及年 齡方面並沒有優劣勢的限制；另方面由於桌球運動屬於室內的運動， 練習不會遭到天候影響，且練習場地容易取得(如學校、飯店、社區 活動中心、家庭都可以建置桌球設備)，因此容易成為普及化的運動 。而在2012年倫敦奧運上我國男桌選手莊智淵在個人單打比賽中榮獲 第四名的佳績，相信若有政府的資源投入、政策配合推動此運動，相 信我國更能培養出更多優秀選手。. 1.
(10) 第二節 研究背景與動機. 諸多研究指出：反應時間一直是神經學、認知心理學、運動心理 學、人因學、運動控制領域投入眾多心力研究的主題。研究者試著要 解析、探究從刺激到達感覺系統到身體受器開始產生反應這段時間在 人體內部發生了什麼奧妙的變化。由於科技的進步、測量儀器更臻精 進，Weiss(1965)使用肌電圖(electromyography, EMG)來測量反應時 間，他將反應時間進一步細分成前動作時間(PRT) 即中樞處理時間 (central processing time)和動作反應時間(MRT) 即周邊處理時 (peripheral. processing. time) 。 目 前 在 腦 電 圖. (electroencephalography)的協助下，經由腦部不同部位被活化而產 生腦波的變化，可以探討從刺激訊號出現，經神經傳達訊號到腦部的 情形。 運動學者常以反應時間做為評估個人技能表現的參考指標之一， 經由反應時間的測量，可做為運動人才選拔的參考依據(靳淑嫃， 2010)。然而到目前為止，對於反應時間的研究，在運動控制領域大 多以虛擬運動實境的方式來進行研究。然而，在神經生物系統中，訊 息的知覺與動作的產生彼此相互影響，因此這些機制不宜分開研究 (Michael & Carello, 1981)。唯有在真實環境中知覺和行動相互連 結的練習情境下，才能觀察到知覺機轉(Davids, Button,Araujo, Renshaw, & Hristovski, 2006)。在刺激-反應(stimulus-response, S-R)相容性對反應時間之影響之相關研究方面，國內外學者大多一致 認為刺激-反應有相容時，會產生較快的反應時間，刺激-反應無相容 性時，反應時間則明顯緩慢一些(Aglioti, & Tomaiuolo, 2000； 2.
(11) Anzola, Bertoloni, Buchtel, & Rizzolatti, 1977；Forwein, 1981 ；Kato, & Asmi, 1998；Kato, Kizuka, & Endo, 2004；LeGare,Wolak, & Doyle, 1994 ；林耀豐、林清和，1996；洪聰敏、豐東洋，2003； 劉鎮國，2001；劉鎮國，2002；蘇韋丞、林耀豐，2004；蘇韋丞，2006) 。 換言之，從刺激的出現到引發動作反應之間是非常快速的，通常 是以毫秒計，故此類需快速反應的競技運動項目中，運動員對於刺激 的反應時間是關鍵性的決定因素，以更科學、精密自動化、符合實際 運動情境開發量測與訓練系統一值是運動科學研究人員與運動競賽 參與人員所關切的問題。 許多有關反應時間及動作時間的相關之研究對象大部分為大專學 生或大專運動選手，以國中、小學童為研究對象的相關研究相對較少 。王昭惠(2011)指出國小選手反應時間及動作時間的優劣，對於學習 桌球回擊動作的正確性及成績表現會有很大的差異。因此反應時間訓 練運用在實際的運動情境中，國小選手的反應時間及動作時間是否會 受到刺激-反應相容性的影響；國小不同層級的桌球選手在反應時間 的技能表現上是否具有差異性。上述問題一直是教練及選手所關切的 問題。. 3.
(12) 第三節 研究目的. 根據研究背景，本研究目的在於探討不同層級國小桌球選手反應 時間的差異情形。所要探討的主題包含下列三個部份： 一、探討不同層級國小桌球選手在相容性與不相容性情境下對反應時間 （reaction time,RT）的影響。 二、探討不同層級國小桌球選手在相容性與不相容性情境下對動作時間 （movement time,MT）的影響。 三、探討不同層級國小桌球選手在相容性與不相容性情境下對整體反應 時間（total reaction time,TRT）的影響。. 4.
(13) 第四節 研究問題. 根據研究目的，本研究問題如下: 一、不同層級國小桌球選手在相容與不相容情境下的RT是否具有交互作 用。 二、不同層級國小桌球選手在相容與不相容情境下的RT是否具有差異。 三、不同層級國小桌球選手在相容與不相容情境下的MT是否具有交互作 用。 四、不同層級國小桌球選手在相容與不相容情境下的MT是否具有差異。 五、不同層級國小桌球選手在相容與不相容情境下的TRT是否具有交互作 用。 六、不同層級國小桌球選手在相容與不相容情境下的TRT是否具有差異。. 5.
(14) 第五節 研究假設. 根據研究問題，本研究假設如下： 一、不同層級國小桌球選手在相容與不相容情境下的RT具有交互作用。 二、不同層級國小桌球選手在相容與不相容情境下的RT具有差異。 三、不同層級國小桌球選手在相容與不相容情境下的MT具有交互作用。 四、不同層級國小桌球選手在相容與不相容情境下的MT具有差異。 五、不同層級國小桌球選手在相容與不相容情境下的TRT具有交互作用。 六、不同層級國小桌球選手在相容與不相容情境下的TRT具有差異。. 6.
(15) 第六節 研究範圍與限制. 一、研究範圍 本研究之研究對象為高雄市林園國小桌球隊的選手共計40名 (中年級20位、高年級20位、矯正後的視力在正常範圍)。研究範圍 以本研究所獲得在所設定情境下所蒐集到的資料為主。 二、研究限制 本研究所獲取之反應時間相關參數，是透過自製的反應時間測 試裝置施測後，獲得在相容及不相容的情境下反應時間等相關參 數，進行統計考驗及分析。反應時間數據非來自實際運動情境為本 研究之主要限制。. 7.
(16) 第七節 名詞操作性定義. 一、反應時間(reaction time, RT) 反應時間是指從刺激信號開始到發動反應之時間值(Schmidt， 1988)。本研究中所指反應時間（RT）為經由自製的桌球反應時間 測量裝置，受試者見LED燈亮起，至慣用手瞬間離開起始按鍵的時 間。 二、動作時間(movement time, MT) 動作時間是指動作開始到動作完成之一段時間(Schmidt， 1988)。本研究中所指反應時間（MT）是指經由自製的桌球反應時 間測量裝置，受試者慣用手瞬間離開起始按鍵，至碰觸反應按鍵的 時間。 三、整體反應時間(total reaction time, TRT) 整體反應時間(TRT)＝反應時間(RT)＋動作時間(MT)。本研究中 所指整體反應時間為經由自製的桌球反應時間測量裝置，受試者見 LED燈亮起，至慣用手按下目標鍵的時間。 四、不同層級國小桌球選手 本研究中所指不同層級國小桌球選手係指國小階段透過選拔產 生之學童。其中不同層級視年級不同、訓練時間不同、比賽經驗不 同，而加以區分成程度不同的二組桌球選手(中年級組、高年級組)。 中年級組訓練時數為每次3小時、每週5次、每學年40週共訓練600 小時；高年級組訓練時數為每次3小時、每週5次、每學年40週、3 學年共訓練1800小時。 五、相容性 8.
(17) 本研究中所指相容性為受試者按鍵動作與LED訊號同方向。 六、不相容性 本研究中所指不相容性為受試者按鍵動作與LED訊號反方向。. 9.
(18) 第貳章 文獻探討 本章旨在將以往的基礎理論和相關實證性研究歸納統整，先概述 桌球運動競賽特性，接著探討訊息處理模式與反應時間的理論基礎。 全章分成四節加以呈現：第一節、桌球運動特性研究；第二節、反應 時間理論基礎；第三節、動作時間相關研究；第四節、整體反應時間 相關研究。. 第一節 桌球運動特性相關研究. 學者唐建軍(2003)研究指出，優秀桌球選手必須具備的兩大條件: 精準的將桌球回擊到對方的桌面和擊出的球要有一定的速度、力量、 旋轉和落點；亦即是要融合快、狠、準、轉、變於技術和戰術的運用 中。從戰術觀點分析，進攻行動首先要求快，所謂兵貴神速。只有以 快打慢，才能爭取時間，贏得主動。但快了容易失誤，所以要求又快 又準，有了快準還要有狠，只有發揮強大的攻擊力才能壓制對方，得 分取勝。在快、狠、準的基礎上，還要求變化，只要不斷調動對方， 才能掌握比賽的主動權。當球離開對方球拍，從桌面彈起至運行到球 拍回擊的瞬間是決定還擊球可用的時間，若可以縮短還擊前所須的時 間和增加還擊球在空中飛行的速度，就可以達到快狠的目標。球拍用 力的方向、拍面角度和發力大小的調整則是決定準。桌球的落點及節 奏的快慢是戰術變化的主要內容，提高落點控制和落點變化能力，就 可以依戰術須要而隨心變化落點。總而言之，桌球競技是一種需要快 速反應及瞬間移動的運動， 「快｣ 是致勝的重要關鍵 ，一個優秀選手 10.
(19) 不僅要擁有極快速的反應時間還要將球回擊至最佳落點，這些都需要 長期的持續訓練，才能達到的成果 。因此，桌球選手越早對球產生 反應，越有充裕的時間判斷球飛行的軌跡、速度與旋轉，增進預期的 正確性以提升運動表現(Abernethy &Russell, 1984)。由此可知運動 員反應時間的快慢，是影響勝敗的關鍵因素之一。在桌球的比賽過程 中，雙方你來我往，選手在來球穿過274 cm × 152.5 cm × 76 cm 的 桌面這段極短的時間，要做到判斷、移位、和擊球，這段時間即是所 謂的整體反應時間。整體反應時間包括了反應時間和動作時間；整體 反應時間的長短往往攸關比賽的成敗與否。如何縮短反應時間，達到 以快打慢，掌握到競賽中的主動權，則要先了解反應時間的內在歷程 及其影響因素。. 11.
(20) 第二節 反應時間理論基礎. 學者林淑親和林耀豐（2007）指出：反應時間代表準備和啟動動 作所需的時間，常被列為首要訓練課程，尤其是桌球選手，對於分秒 必爭，輸贏判分在毫秒之差的運動員是相當重要，而在競技場上，運 動員為求得極佳之運動表現，反應時間是重要影響運動表現因素之 一。 反應時間是藉由一個刺激或開始訊號來判斷個體多快開始一個 要求的動作，反應時間的情境分三種： 一、簡單反應時間 (simple reaction time, SRT)：一個刺激，一個 反應。如聽到槍聲就開跑。 二、選擇性反應時間 (choice reaction time , CRT)：一個以上的 刺激，每一刺激有一個特定的反應。如開車時碰到紅綠燈，紅燈 亮時要踩煞車到停，綠燈時則踩油門，黃燈時則準備停下來。 三、辨別反應時間 (discrimination reaction time, DRT) ：一個以 上的刺激，但只有一個反應。如游泳時前面有人和有牆壁但只需 翻身往回游一個反應。 Magill(1993)指出影響 RT 的因素，有下列七點： 一、運動員的激發水準(arousal level of the performer)。運動員 在競技比賽中產生的激發乃源自於追求勝利和避免失敗。激發是 動機中行為強度的名詞。Schmidt (1991) 認為激發是中樞神經 系統產生的興奮作用(excitement)或促動作用(activation)。 二、刺激-反應的選擇數目(number of stimulus-response choice) 。當一刺激出現時，受試者不需做反應選擇，他只有一個反應方 12.
(21) 式，但是出現的刺激有好幾個時，受試者必須加以反應，所以反 應時間會增長。所以當反應選擇的數目愈多，時間就會愈長。 三、刺激-反應的相容性(stimulus-response compatibility)。當刺 激反應有一致性或相容性時，其反應時間就會比較短。相反的當 刺激與反應沒有一致性時，其錯誤率會增加，反應時間也會變長 。 四、反應的複雜性(response complexity)。複雜性也就是「難度」 ，運動員執行愈複雜或愈難的動作技能時，愈多動作成分的組成 使組織反應程式和發動反應的時間變長，於是RT 和MT 就會變慢 。 五、練習的數量(practice)。當大量練習某動作技能時，受試者就會 對不熟悉的刺激轉換為熟悉，且協調性也會增加，所以就會減少 動作的準備時間。 六、反應形式(response set)。Henry (1961) 首先提出感覺形式和 動作形式會影響反應時間。Christina (1973)時間。 七、對刺激的預期(predictability of the stimulus)。所謂的預期 就是猜測刺激訊號何時出現，而事先做出反應，這樣就能縮短反 應時間。 因應科技進步，測量儀器的精進，藉肌電圖的訊號又可將反應時間 細分成前動作反應時間和動作反應時間。前動作反應時間是刺激訊號出 現到肌肉活動開始的這段時間也就是中樞處理時間，動作反應時間則是 肌肉活動開始到外顯動作開始的這段時間也就是周邊處理時間。大多數 的研究者同意前動作反應時間是將從環境中接受到的資訊經神經系統傳 輸到肌肉這段時間的測量；是個人在準備動作之前的知覺和認知的決策 13.
(22) 活動(perceptual and cognitive decision-making activity) 的一種 指標(indicator) 。MRT 則是肌肉在接受到收縮的指令後，本身要克服 肢體慣性(inertia)的時間延遲。當刺激到達感覺系統、感覺器官將刺激 轉換成神訊號、神經傳導和處理、以及肌肉的活化都是影響反應時間的 可能因素(Magill，2007)。 對訊號的反應時間常被用以評估個人動作技能表現的指標，經常用 在以下情況: 一、推測準備一個動作所需的時間。 二、辨識出個體用來準備執行一個動作的環境背景資訊。 三、評估個體預期(anticipate)一必須動作的能力和辨別何時啟動此 動作的能力。 反應時間會因外來刺激形式不同而受影響，先前的許多實驗研究藉 由控制環境的限制(environmental constraints) 如：照度和溫度；工 作限制(task constraints)如：球速和工作難度等不同的外在刺激源來 探討對反應時間的影響。 Tu et al.(2009) 以不同球速與照度為自變 項，研究網球好手反應時間的影響，發現快球速下的前動作反應時間顯 著快於慢球速；前動作反應時間在球場照度低的情況下快於高照度。研 判是因快球速和低照度的情況下，選手需要更集中注意力來面對環境和 工作的限制，使他們的覺醒(arousal)程度相對提高，縮短了中樞處理過 程所需的時間。. 14.
(23) 第三節 動作時間相關研究. 當反應時間結束(也就是外顯的動作開始)到動作完成的這段時間為 動作時間(movement time, MT)，也就是由動作開始到結束的時間。動作 時間是影響動作方式的最主要原因。動作時間支配我們使用不同方式的 回饋(feedback)來修正由動作指令(movement commands) 發佈執行的動 作。Southard(1989)對動作速度和準確度的研究指出，為了達到準確度 而延長動作時間是不明智的方式，因為對那些被要求不須考慮準確度只 要作出最快速動作的受試者，反而有較佳的表現。因此，對一些講求速 度和準確度的運動，如網球、羽毛球、桌球等，應強調的是最快的動作 時間，而非擊球的準確度。西元1954年，心理學家Paul Fitts 提出費茲 定律(Fitts’law) ，主張運動時間與運動難度指數(index of movement difficulty; ID) 呈 線 性 相 關 ； 費 茲 定 律 描 述 出 結 合 開 放 環 控 制 (open-loop control)過程和閉鎖環(closed-loop control)過程可以有 效的產生快速又正確的動作。 反應時間加上動作時間就是整體反應時間(total response time)。 反應時間和動作時間是相當獨立的測量方式。兩者間並無相關。所以無 法以反應時間來預測動作時間或以動作時間來預測。一個人有很短的反 應時間並不一定有很快的動作時間，反應時間和動作時間是測量不同層 面的動作技能表現(Magill, 2009)。. 15.
(24) 第四節 整體反應時間相關研究. 豬飼道夫(1980)指出反應時間是指有機體受到刺激至反應時間的時 間，例如以短跑選手的起跑動作為例，聽到槍響至蹬離起跑架，所經歷 的時間稱為整體反應時間。所謂「反應時間」是指運動員執行運動技能 時，從刺激輸入經過訊息處理和控制動作到反應輸出屬於整體性的反應 運作，所需時間稱為整體反應時間，從運動技能精緻化觀點，其可分割 成反應時間和動作時間。動作反應的快慢對運動表現扮演極重要的角 色，整體反應時間可由下列因素構成1.受納器興奮發生的時間；2.向心 傳導的時間3.信心訊號過程及經過神經網路；4.中樞發信號到肌肉的過 程；5.肌肉興奮，以及隨之而來的物理變化(陳俊忠,1992)。 周文祥(1992)指出，影響反應時間的因素眾多，其中包括刺激的 前期時間長短，以及經過訓練或是動作本身的特殊性等，皆可能會影 響到反應時間。在競技項目中，經持續且適當的訓練後，不但有助於 縮短此動作的反應時間，提高對此動作的穩定能力，也可縮短運動員 的反應時間，提升其運動表現（吳忠政、陳克舟，2005；Maeda & Tsuruhara, 1998）。林國全、何金山、陳克舟及孟範武(2011)研究 結果發現，在訓練中進行低欄架敏捷能力訓練，有助於在數週內顯著 提升攔網整體反應時間。而林玉瓊、林正常及王順正(1995)的研究中 提出十分鐘走路的熱身運動明顯地加快全反應時間、反應時間、肌電 訊號延遲時間和動作時間。而介入運動訓練確實有縮短反應時間的效 果(張嘉芳、林耀豐，2009)。林耀豐(2011) 探討運動訓練介入對注 意力及腦波的影響研究結果指出：一、在不同組別的注意力上，網球、 羽球及桌球選手顯著優於控制組；在不同測驗別的注意力上，後測顯 16.
(25) 著優於前測。而有無小學訓練經驗者在運動自我效能與運動行爲有顯 著差異存在(黃俊發,2008)。Hoyle ＆ Holt（1983)提出出反應時間是 個體在接受刺激，從刺激出現到動作開始所需要的時間，是一種神經 肌肉整合作用的速度表現；運動員的反應時間越短意味著對運動的適 應性及可塑性越高，故反應時間可做為運動員選擇專長項目或設定未 來目標時的指標，例如在節奏緊湊、瞬息萬變的桌球比賽中，球員反 應時間的快慢影響著球員能否在最短的時間內做出快速的反應及正 確的判斷進而採取應變措施，因此常是球員最後能否勝出的主要關鍵 之一。馮聖欽與張雁書(1997)指出靈敏素質是一個人運動技能和多種 素質的綜合體現，提高靈敏素質的有效方法，主要應從熟練掌握運動 技能和發展神經系統的分析綜合能力著手，而敏捷能力與肌力、反應 時間、瞬發力、速度、以及協調性皆有顯著的關連。 綜合以上，隨著運動水平日益提升，運動員除了要具備各種基本 技能外，在快節奏的運動項目中，反應時間就顯得特別重要，透過測 試運動員之反應時間可作為選才的依據(林耀豐,1996) ；而對影響反 應時間因素的瞭解，則可做為選手或教練的訓練參考方針。 Magill(1993)指出影響反應時間之因素包含：反應選擇的數目、 刺激—反應的相容性、反應的複雜性、注意目標的形式、預期、反應 前期、練習量。在時間極短、球速極快的運動項目中（如桌球、網球、 羽毛球、足球十二碼罰球等運動），運動員反應時間的快慢，往往會 影響球員最後勝出的重要關鍵之ㄧ。隨著科技日益進步、運動水準提 高，各項運動技術、動作要求越細膩，而在要使動作或移位速度快， 就必須縮短反應時間，採取主動攻勢獲得先機，贏得勝利。. 17.
(26) 第参章 研究方法 本章旨在以反應時間裝置，探討實驗參與者於不同層集中在反應 時間相容性及不相容性之差異情形，並説明研究方法的流程。全章分 成五節加以呈現:第一節、研究對象；第二節、實驗設計；第三節、 實驗器材；第四節、實驗流程與場地佈置；第五節、資料處理與統計 分析。. 第一節 研究對象. 本研究中，實驗參與者為高雄市林園國小桌球隊球齡12個月以上( 每週訓練5天、每天3小時)優秀選手高年級20名、中年級20名總共40 名，矯正後的視力在正常範圍。於實驗進行前，研究者詳細告知實驗 參與者本研究之目的，並請實驗參與者簽署「實驗參與者家長同意書 」(附錄一)及事先閱讀「實驗參與者須知」(附錄二)。. 18.
(27) 第二節 實驗設計. 本研究實驗參與者接受相容性與不相容性下RT、MT和TMT的檢 測；所得實驗數據，進行二因子變異數分析考驗。自變項為不同層級 國小桌球選手反應時間及相容性，依變項為RT、MT和TMT。. 19.
(28) 第三節 實驗器材. 一、 硬體設備： 自製桌球反應時間裝置一台(如圖 3-1)、數位類比轉接盒 (NATIONAL INSTRUMENTS, NI- 19 -USB-6211)一台。. 圖 3-1 桌球反應時間量測裝置. 二、軟體設備： 軟 體 設 備 包 含 了 LabVIEW （ Laboratory Virtual Instrument Workbench）驅動虛擬儀控程式與 SPSS12.0。圖 3-2 是本研究中蒐集 資料所使用的 LabVIEW 程式模組。右邊是程式內容，左邊是程式所對 應出的圖形。程式所對應出的圖形共有三個頻道，分別為開始按鍵、 左邊按鍵、右邊按鍵出現訊號的位置。 20.
(29) 圖 3-2 LabVIEW 人機介面. 21.
(30) 第四節 實驗流程與場地佈置. 一、實驗流程： 本研究之受試者採自願參加方式，並需取得家長同意， 且完全瞭解受試目的及施測方法後，始得進行施測，相關流 程如下圖所示（圖 3-3 ）。. 實 驗參 與 者簽 署 家長 同 意書. 實 驗參 與 者參 與 時間 的 安排. 場 地佈 置 、儀 器 設定 與 測試 說 明實 驗 目地 與 流程 ， 並 填寫基本資料. 實 驗參 與 者熱 身 與練 習. 正 式實 驗 ：透 過 LabVIEW 儀控 程 式系 統 收集 各 時間 參 數. 資 料處 理 與統 計 分析 圖 3-3. 22. 實 驗流 程 圖.
(31) 二、 場地佈置：. 儀控 操作 者. 訊號 操作 者. Labvie w 儀控 軟體. DAQ 卡. 受試 者 圖 3-4 實 驗配 置 圖. 三、實驗前置作業： （一）實驗參與者將「實驗參與者家長同意書」帶回讓家長簽署。 （二）佈置實驗場地（如圖 3-4） ，並向實驗參與者說明實驗目的、流 程與動作內容，並填寫基本資料 （三）反應時間量測裝置機台放置於桌子的一邊，受試者站在另一 邊，LED 燈號左右隨機亮起，代表對手的位置，用來測試受試 23.
(32) 者擊球的反應時間。 （四）實驗參與者在測驗前，必須有足夠的熱身與練習，之後進入受 測場地實施量測，每人隨機量測 10 次。. 四、施測過程： （一）訊號燈控制者，需記錄受試編號、慣用手、訊號亮燈順序隨機 號碼。 （二）測試開始時，實驗參與者測試手置於開始鍵。 （三）訊號燈控制者喊“預備”口令，並不定時延遲時間（1 或 2 秒） 按照所編排的順序啟動燈號。 （四）電腦操控者聞“開始”口令，按程式啟動鍵。 （五）實驗參與者依指示的方法按燈號亮（相容）或不亮（不相容） 之按鍵，訊號亮燈順序如表一。 （六）分組測試後，再取得所有人相關數據後做分析比較。 （七）實驗參與者在接受測試時，其他實驗參與者先隔離至鄰近教室 準備。. 24.
(33) 第五節 資料處理與統計分析. 一、資料處理 本實驗是採用以電腦為基礎(PC-Based)的自動控制及量測技術， 使用LabVIEW 圖形化程式語言自行撰寫程式、搭配多功能資料擷取卡 (美商 National Instruments USB 6211 DAQ, 250KS/s)和4個頻道多 功能電源供應器(GoodWill)，透過軟、硬體的整合，高亮度LED燈， 即時計算及呈現相關參數和結果 LabVIEW 人 機 介 面 軟體 設 定（ 圖 3-2）本 實 驗使 用LabVIEW 圖 形 化程 式 語言 來 撰寫 人 機介 面 ，操 作 者透 過 人機 來 設定 實 驗 中 參數 ， 如資 料 擷取 卡 的取 樣 速度 、 取樣 數 、觸 發 訊號 的 定 義 、內 部 計數 器 的時 序 及輸 出 之設 定 、存 檔 路徑 等 。當 所 有 參 數設 定 完畢 後 ，程 式 會自 動 隨機 產 生左 右 各10次 亮燈 之 次 序。 每位受試者需接受相容模式及不相容模式反應時間測試各10次。 如圖3-5所示在相容模式中受試者手先按在起始按鍵上(B0)，當LED燈 (L1)隨機亮起時，受試者的手立即由起始鍵離開按往與LED燈(L1)同 一側之按鍵(B1);在不相容模式中受試者手先按在起始按鍵上(B0)， 當LED燈(L1)隨機亮起時，受試者的手立即由起始鍵離開按往與LED燈 (L1)非同一側之按鍵(B2)。. 25.
(34) 圖3-5 反應時間相容與不相容模式示意圖. 26.
(35) 本實驗透過資料擷取卡的類比輸入通道，連接共3組類比訊號（ 圖3-6） ，採連續擷取3秒鐘資料後停止擷取且自動存檔。. 圖3-6 三組類比訊號. 二、統計分析 受試者隨機接受相容與不相容性測試各10次，取其平均數做為採 樣的依據。以二因子變異分析進行考驗，顯著水準α=.05，統計工具 為SPSS.12中文版統計系統，自變項為不同層級及相容性，依變項為 反應時間、動作時間及整體反應時間。. 27.
(36) 第肆章 研究結果與討論 本研究依據實驗設計透過 LabVIEW 程式系統，擷取反應時間測 試機台之訊號資料，所蒐集的實驗數據經過統計分析進行二因子變 異數分析，並依所擬的研究問題呈現分析結果。本章節分成四節加 以呈現：第一節、反應時間考驗結果。第二節、動作時間考驗結果。 第三節、整體反應時間考驗結果。. 第一節 反應時間考驗結果. 經重複量數二因子變異數分析考驗，所得的 RT 描述統計、RT 之 變異數分析摘要表，如表 4-1、表 4-2 所示：. 表4-1 不同層級國小桌球選手在相容性與不相容性情境RT描述統計. 相容RT. 不相容RT. 年級. 平均數. 標準差. 個數. 低年級. .386. .094. 20. 高年級. .322. .058. 20. 總和. .354. .083. 40. 低年級. .407. .081. 20. 高年級. .320. .042. 20. 總和. .363. .077. 40. 28.
(37) 表4-2 RT二因子變異數分析摘要表 來源. SS. 自由度. 平均平方和 .002. A（相容性）. .002. 1. B（年 級）. 10.282. 1. A×B. .003. 1. .003. 誤差. .172. 38. .005. 全體. 10.459. 41. F檢定. 顯著性. .413. .524. 10.282 1824.300. .000. .636. 430. *代表 p<.05 由表4-1可發現，高年級選手經長期訓練及比賽，RT不相容性（ .320）優於相容性（.322） ，在RT不相容性比相容性快;在低年級受試 者中則以相容性(.386)快於不相容性(.407)，高年級選手經長期桌球 訓練下在反應時間的表現上與低級有不同的趨勢。 由表4-2可發現，在RT方面，低年級和高年級相容性未達顯著水 準（α=.0524＞.05） ，但在不同年級間達顯著差異性（α=.000＜.05 ） ，發現高年級選手RT快於低年級選手RT。. 29. *.
(38) 第二節 動作時間考驗結果. 經重複量數二因子變異數分析考驗，所得的 MT 描述統計、MT 之 變異數分析摘要表，如表 4-3、表 4-4 所示：. 表4-3不同層級國小桌球選手在相容性與不相容性情境MT描述統計. 相容MT. 不相容MT. 年級. 平均數. 標準差. 個數. 低年級. .341. .093. 20. 高年級. .321. .095. 20. 總和. .331. .094. 40. 低年級. .306. .079. 20. 高年級. .292. .073. 20. 總和. .299. .075. 40. 表4-4 MT二因子變異數分析摘要表 來源. SS. 自由度. 平均平方和. F檢定. 顯著性. A（相容性）. .021. 1. .021. 4.695. .037. *. B（年級）. 7.924. 1. 7.924. 778.109. .000. *. A×B. .000. 1. .000. .052. .821. 誤差. .169. 38. .004. 全體. 8.114. 41. *代表 p＜.05. 30.
(39) 由表4-4可發現，在動作時間方面，低年級和高年級的群體中相 容性達顯著水準（α=.037＜.05） ，不相容性快於相容性。在不同年 級間亦達顯著差異性（α=.000＜.05） ，發現高年級選手MT快於低年 級選手MT。. 31.
(40) 第三節、整體反應時間考驗結果. 經重複量數二因子變異數分析考驗，所得的MT描述統計、MT變異 數分析摘要表，如表4-5、表4-6所示：. 表4-5 不同層級國小桌球選手在相容性與不相容性情境TRT描述統計 年級. 相容性. 不相容性. 低年級. .727. .713. 高年級. .611. .611. 由表4-5可發現，低年級國小桌球選手在TRT不相容性（.713）方 面優於相容性（.727） 。且在高年級方面國小桌球選手在TRT不相容性 （.611）也優於相容性（.611） ，而高年級在TRT相容及不相容皆優於 低年級，顯示結果可能因為接觸桌球運動時間和訓練上的長短，高年 級優於低年級，而在桌球特性完全輔合，所以有益於比賽情境。. 32.
(41) 表4-6 TRT二因子變異數分析摘要表 來源 A（相容性）. SS. 自由度. 平均平方和. F檢定. 顯著性. .010. 1. .010. 1.164. .288. 36.259. 1. 36.259. 2260.109. .000. A×B. .001. 1. .001. .168. .685. 誤差. .335. 38. .009. 全體. 36.605. 41. B（年級）. ＊. p＜.05. 由表4-6可發現，TRT(A)與年級(B)二因子交互作用未達顯著水準 （F=.168﹐p>.05） ，即相容性與不同年級兩者對TRT影響無交互作用 存在，相容性(A)因子未達顯著水準(F=1.164﹐p>.05)，即相容性對 TRT影響未達顯著水準；不同年級(B)因子達顯著水準(F=2260.109﹐ p>.05)，即不同年級對TRT影響達顯著差異。. 33.
(42) 第伍章 結論與建議 本章針對第四章所呈現的研究結果進行討論，加以整理做出結論 並提出建議。全章分為兩節加以呈現：第一節、結論；第二節、建議 。. 第一節 結論. 本研究旨在了解並探討不同層級國小桌球選手反應時間（RT）、 動作時間（MT）和整體反應時間（TRT）之差異性。所得結果，經統 計、分析與討論後，結論如下： 在反應時間（RT）方面：在RT相容性，低年級為0.386、高年級 為0.322；不相容性，低年級為0.407、高年級為0.320。結果顯示： 在RT方面，低年級和高年級的群體中相容性未達顯著水準（α=.052 ＞.05） ，但在不同年級間達顯著差異性（α=.000＜.05） ，高年級選 手快於低年級選手，且高年級選手經長期訓練及比賽，RT不相容性優 於相容性，顯示訓練成果有益於比賽情境。. 在動作時間（MT）方面：在MT相容性測試，低年級為0.341、高 年級為0.321；不相容性測試，低年級為0.306、高年級為0.292。高 年級在相容性與不相容性皆優於低年級桌球選手。雖然由敘述資料顯 示相同，在RT方面，低年級和高年級的群體中相容性達顯著水準（α =.037＞.05） ，在不同年級間達顯著性差異（α=.000＜.05） ，高年級 快於低年級且不相容性快於相容性，屬於桌球運動在比賽情境中的特 34.
(43) 性。 在整體反應時間(TRT)方面：在不同年級(B)因子達顯著水準 (F=2260.109﹐p>.05)，即不同年級對TRT影響達顯著差異。整體反應 時間可分割成反應時間和動作時間，在高年級的整體反應時間快於低 年級，由此可知，高年級可能因為生長因素、訓練時間的長短亦或是 接觸桌球運動球齡的關係都比低年級來的長來的久，所以高年級桌球 選手在經長時間的計畫性訓練，反應時間確實優於低年級桌球選手反 應時間。 綜合以上所得結論：不同層級的桌球選手在RT參數方面以高年級 快於低年級，在MT參數方面以不相容性快於相容性，在TRT不同年級 參數方面，高年級組快於低年級組。未來研究可進一步探討以RT參數 做為評估不同層級桌球選手；以MT參數的相容性做為評估桌球運動特 性的指標。. 35.
(44) 第二節 建議. 本研究僅就不同層級桌球選手列入研究項目，並未就性別身材 條件列入，反應時間及動作時間是否會因性別或身材條件而產生不 同的結果？因此建議未來可再從不同年齡、性別和身材條件方面分 別作深入的探討。 國內外針對國小選手為實驗對象之研究相關文獻較少，要提升 國家的競技運動實力，就必須從小開始做基礎訓練，而國小選手是 發掘優秀運動人才的最佳的基石，期待能有更多的相關研究出現， 可以提供基層教練做為選材方法及訓練方式之參考。 可運用本研究之運動生物力學實驗室所研發出的運動員輔助訓 練儀器 系統，進行不同層級選手測試之比較，探討不同層級選手反 應時間及動作時間之差異，同時可評估此運動員輔助訓練儀器系統 對提升運動選手的動作技能有否實質上之效果。 本研究的實驗設計只限定在慣用手正手回擊，而桌球運動可分 為正手與反手回擊的訓練，建議將來的研究可考慮反手回擊對反應 時間與動作時間的影響，應有助於更貼近實際的運動情境，相信必 可再次提升研究結果的參考價值。 本研究不同層級選手反應時間效果測試後確實可提供教練在 訓練上之參考及選手未來發展的目標，可試著運用在不同運動項目 之訓練。. 36.
(45) 參考文獻： 一、中文部份 王昭惠(2011)。球 速 及刺 激-反 應 相 容性 對 桌球 回 擊動 作 反應 時 間及 動 作時 間 之影 響 研究 -以 國小 桌 球選 手 為對 象(未 出 版碩 士 論文 )。 國立屏東教育大學，屏東市。 吳忠政、陳克舟(2005)。排球阻斷式接發球訓練對排球選手反應時間 影響之研究。大 專 體 育 學 刊 ，7(4)，105-112 頁。 吳建霆、洪聰敏(2006)。反應時間快慢與腦波連貫性關係之研究。台 灣運動心理學報，8 期，1-15 頁。 周文祥（1992）。不同運動項目大學運動員全身反應時間之研究。國 立雲林技術學院學報，1，157-163。 林玉瓊、林正常、王順正(1995)。十分鐘走路熱身運動對全反應時間 不同分段時間值之影響。體育學報，20，293-304。 林國全、何金山、陳克舟、孟範武(2011)。敏捷訓練對優秀排球選手 攔網反應時間之影響。運動研究，20(1)，20-28。 林淑親、林耀豐(2007)。影響反應時間因素之探討。中華體育季刊， 21(3)，103-117 頁。 林耀豐(1996)。運動對反應時間影響之探討。中華體育季刊，10(2)， 113-121。 林耀豐(2011)。運動訓練介入對球類運動員注意力與左、右腦α波平 均功率比值影響之研究。屏東教大運動科學學刊，7，4-25。 林耀豐、林清和(1996)。不同網球接發球反應前期與方向對其反應及 動作時間的影響。體育學報，21，195-206。 洪聰敏、豐東洋(2003)。運動員與非運動員訊息處理之研究。體育學 37.
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(50) 附錄 附錄一. 實驗參與者家長同意書. 親愛的家長您好： 我們是屏東教育大學體育研究所的涂瑞洪教授與三年級研究生邱 明智，我們將進行桌球反應時間測試之相關研究，本研究是探討不同 層級國小桌球選手反應時間之比較，本實驗的結果也將提供給貴校教 練做為訓練之重要參考。 本研究經由詳細的規劃與學理依據，請您放心在實驗過程中的安 全顧慮。本研究實驗方式是請選手做受試者站在一邊，隨 LED 燈號左 右隨機亮起，觸碰目標鍵，用來測試受試者擊球的反應時間，對於選 手不會產生任何傷害，敬請放心。 非常感謝您的配合與協助，若對於本實驗有任何疑問，歡迎與我 們聯絡。 □同意，同意子女參加本實驗。 □不同意 家長簽名. 中華民國. 年. 研 究 者：邱明智 指導教授：涂瑞洪博士 研究單位：國立屏東教育大學體育研究所 聯絡電話： ※實驗時間：. ※實驗地點：. 42. 月 日.
(51) 附錄二. 實驗參與者須知. 本研究的目的希望透過實驗探討不同層級選手反應時間之比較測 試。在實驗中，僅需用手觸碰按鍵，不會對您造成傷害。實驗的過程 ：說明實驗流程→示範按鍵動作→實驗參與者休息區→站回反應預備 →相容不相容情境各十次→實驗結束。 為了能讓實驗順利進行，請您遵守下列幾點事項： 一、實驗時間： 二、實驗地點： 三、請穿著短袖、短褲之運動服。 四、實驗中如有身體不適，請事先告訴研究者。 五、本實驗所得數據資料，僅供學術研究之用，絕不會外流以保障您 的隱私權。 如對於實驗有任何疑問，請隨時告訴研究者，或者在實驗過程中 若改變意願，您隨時可拒絕繼續參與實驗。非常感謝您的協助。. 研 究 者：邱明智 指導教授：涂瑞洪博士 研究單位：國立屏東教育大學體育研究所 聯絡電話：. 43.
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