運動強度對學習專注力與反應時間的影響---以跳繩為例
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(3) . 謝. 誌. 研究所，從來不敢有的夢想，沒想到竟然會實現! 謝謝親愛的同事惠雯、文華、千芝和巧怡，因為妳們的鼓勵以及作我強 而有力的後盾，讓我開啟研究所的門，跨出人生的一大步。 謝謝親愛的恩憫三娘，在我上課期間代替我教子的任務，讓我的學習之 路無後顧之憂。 謝謝古哥救火隊，當我遇到問題時，總是快速且不厭其煩地幫我找出最 佳解答。 謝謝同窗兩年多的同學們，因為你們的認真努力與相互提攜，讓我緊緊 跟隨，在愛與歡樂中，完成了學業。 謝謝耀豐老師不辭辛勞的指導，雖然我很駑鈍，但您卻不厭其煩地細心 說明，實在是我們的好榜樣。 謝謝林清和教授、林如瀚教授以最淵博的專業提供最寶貴的意見，使我 的研究能更加完整。 謝謝親愛婆婆，用愛心和耐心包容我，幫助我把兩小安顧得肥肥壯壯。 謝謝親愛的兩安寶貝，有努力當個不吵媽媽不惹媽媽生氣的乖寶貝，而 且總是貼心的為媽媽服務，讓媽媽感覺好窩心。 親愛的老公，謝謝你，你的支持，才是我最大的動力。 楊慧蓮 謹誌. I .
(4) . 運動強度對學習專注力與反應時間的影響 ---以跳繩為例 摘 要 本研究在探討經由不同頻率的跳繩運動訓練後對國小中年級學童學習專 注力及反應時間的差異，希望能找出最能提高學生專注力及反應時間的運動 強度，以作為教學現場教師的參考。以83名國小4年級的學童為研究對象， (男46人、女37人；平均身高136.87±0.42公分，體重35.54±0.63公斤，年齡 9.4±0.62歲)，分為訓練組(男29人、女25人)和對照組(男17人、女12人)。訓 練組又分低強度跳繩運動、中強度跳繩運動、高強度跳繩運動等三組，進行 六週的跳繩活動，每週三次，每次三十分鐘；而對照組則不施予任何運動訓 練。受試者於訓練前、後接受注意力測驗及反應時間測試。前測所得數據以 不同組別及不同測驗別為自變項，專注力及選擇反應時間為依變項，採混合 設計二分子變異數分析(2-way ANOVA)進行考驗；若交互作用有顯著，則進行 單主要效果(simple main effect)考驗，以驗證其差異性。得到下列結果： 經過六週的跳繩訓練後，對專注力及反應時間的影響產生顯著的效果。其中 專注力的表現，以高強度組>中強度組>低強度組；反應時間的表現，亦是高 強度組>中強度組>低強度組。本研究的結論為:經過六週的跳繩活動，對國小 四年級學童的專注力與反應時間有改善的效果，其中以實施高強度的跳繩訓 練效果為最佳，值得現場教師在教學中應用，以期改善學童學習成效。. 關鍵詞:跳繩、強度、專注力、反應時間 II .
(5) . The Effect of Exercise Strength for Attention and Simple Reaction Time – Using Jump Rope for Example Abstract The purpose of this research is to evaluate the effects of attention and simple reaction time to the elementary students by different strengths of jump rope exercise training, and hope to fine the most efficient exercise strength to increase the attention and simple reaction time for reference to the teachers who are on active duty. The research subjects are 83 of 4th grade elementary students. (46 boys, 37 girls, average height 136.87cm, average weight 35.54kg, and average age 9.4.) There are three degrees of exercise strength, low, medium and high, of jump rope for six weeks, and three times a week, 30 minutes for each time. The test students take the attention and simple reaction time test before and after the exercise training, and the control group has no exercise training. The pre-test data uses mixed design 2-way ANOVA to verify the difference, and the independent variables are the groups with/without different strengths of exercise training. The dependent variables are attention and reaction time. The simple main effect test will be used to verify the differences if the interactive is obvious. The results show that exercise training has obvious effect to attention and simple reaction time after six weeks jump rope training. The high strength exercise has the best performance of attention, the next the medium, and the low strength has the lowest performance. The performance of the reaction time has the same order. The conclusion of this research is that the six-week exercise training can efficiently increase the attention and simple reaction time for 4th-grade elementary students, and high strength has the best efficiency. The on active duty teachers can improve the learning efficiency according to the results while teaching. Key word: Jump rope, Exercise strength, Attention, Simple reaction time . III .
(6) . 目錄 謝誌....................................................... Ⅰ 中文摘要 ................................................... Ⅱ 英文摘要 ................................................... Ⅲ 目錄....................................................... Ⅳ 表目錄..................................................... Ⅵ 圖目錄..................................................... Ⅶ . 第壹章 緒論 ............................................................................................... 1 第一節問題背景與重要性 .....................................................................................1 第二節 研究目的 .......................................................................................................5 第三節 研究問題 .......................................................................................................5 第四節 研究假設.........................................................................................................5 第五節 研究範圍與限制.............................................................................................6 第六節 名詞操作型定義 ...........................................................................................6. 第貳章 文獻探討 ......................................................................................... 8 第一節 專注力的理論以及和運動的關係.................................................................8 第二節 反應時間的意義以及和專注力的關係.......................................................16 第三節 跳繩的運動效益以及適當跳繩頻率的選擇...............................................19 第四節 本章總結 .....................................................................................................26. 第參章 研究方法 ....................................................................................... 28 第一節 預備性研究...................................................................................................28 第二節 研究對象 ......................................................................................................39 第三節 實驗時間與地點...........................................................................................39 第四節 研究架構與實驗設計 .................................................................................40 第五節 研究工具.......................................................................................................41 第六節 測驗流程與方式...........................................................................................41 第七節 資料處理與統計系統分析...........................................................................46. 第肆章 結果與討論 ................................................................................... 47 第一節 運動強度對專注力的影響結果與探討.................................................... 47 IV .
(7) . 第二節 運動強度對反應時間的影響結果與探討................................................ 51. 第伍章 結論與建議 ............................................................................. 57 第一節 結論............................................................................................................ 57 第二節 建議............................................................................................................ 57 . 參考文獻 ............................................................................................... 59 一、中文部分.......................................................................................................... 59 二、英文部分.......................................................................................................... 64 . 附錄 ....................................................................................................... 66 附錄一參與實驗說明書.......................................................................................... 66 附錄二 受試者家長同意書.................................................................................... 67 附錄三專注格子練習.............................................................................................. 68. V .
(8) . 表目錄 表 2-1 專注力的定義 .............................................................................................. 9 表 2-2 專注對學童學習的影響 ............................................................................ 10 表 2-3 運動對學習專注力影響之相關研究 ........................................................ 13 表 2-4 各種有氧運動特色之比較 ........................................................................ 21 表 2-5 跳繩運動的效益相關研究 ........................................................................ 21 表 2-6 運動頻率及強度研究與建議 ..................................................................... 24 表 3-1 實驗組不同週數之跳繩強度影響專注力的平均數與標準差摘要表 .... 35 表 3-2 實驗組各週專注力的趨向分析摘要表 .................................................... 36 表 3-3 實驗組不同週數之跳繩強度影響反應時間的平均數與標準差摘要表 . 37 表 3-4 實驗組各週反應時間的趨向分析摘要表 ................................................ 38 表 3-5 跳繩訓練計畫 ............................................................................................ 46 表 4-1 各組專注力表現之平均數及標準差摘要表 ............................................. 47 表 4-2 各組專注力表現之變異數分析摘要表 .................................................... 48 表 4-3 各組專注力表現之單純主要效果摘要表- ............................................... 49 表 4-4 各組專注力表現之事後比較摘要表 ........................................................ 50 表 4-5 各組反應時間表現之平均數及標準差摘要表 ........................................ 52 表 4-6 各組反應時間表現之變異數分析摘要表 ................................................ 53 表 4-7 各組反應時間表現之單純主要效果摘要表 ............................................ 54 表 4-8 各組反應時間表現之事後比較摘要表 .................................................... 55. VI .
(9) . 圖目錄 圖 2-1 訊息處理程序 ............................................................................................ 16 圖 2-2 反應時間模式 ............................................................................................ 17 圖 3-1 預備性研究架構圖 .................................................................................... 29 圖 3-2 SUCCESS 實心跳繩 ................................................................................... 30 圖 3-3 節拍器 ......................................................................................................... 30 圖 3-4 IPhone 計時器 ............................................................................................. 30 圖 3-5IPad 與 Punch rats 遊戲軟體 ...................................................................... 30 圖 3-6 預測實施流程圖 ........................................................................................ 31 圖 3-7 實驗者專注力學習週數曲線圖 ................................................................ 35 圖 3-8 實驗者反應時間學習週數曲線圖 ............................................................ 37 圖 3-9 研究架構圖 ................................................................................................ 40 圖 3-10 SUCCESS 實心跳繩 ................................................................................. 41 圖 3-11 節拍器 ...................................................................................................... 41 圖 3-12 IPhone 計時器 ........................................................................................... 41 圖 3-13 IPad 與 Punch rats 遊戲軟體 ................................................................... 41 圖 3-14 實驗實施流程圖 ...................................................................................... 42. VII .
(10) . 第壹章 緒論 本研究主要在探討透過六週不同強度跳繩運動介入對國小學童學習專注 力及反應時間的影響。本章內容包含：第一節、問題背景與重要性；第二節、 研究目的；第三節、研究問題；第四節、研究假設；第五節、研究範圍與限 制；第六節、名詞操作性定義。. 第一節 問題背景與重要性 一、專注力的重要性: 當孩子面對感興趣的事物時，就會吸引他們的注意力。為了瞭解注意 的對象，他們將精神集中在關注的焦點上並且不受外界的干擾。像如此心 無旁鶩地注意於某件事物，並且能聚精會神的能力，稱為專注力。 兒童與青少年時期是吸收知識及學習事物的關鍵時期，也是認知發展 的重要階段，完善的認知能力是學習的內在基礎，可以提供學習活動時必 要的資源。(善延愷、陳映雪、蘇東平，2004；楊幸真，1992)。在不同認 知功能領域中，注意力、記憶力以及執行力對學習最具有重要的影響；根 據認知心理學訊息處理的理論，注意力更是影響學習、記憶及表現第一重 要因素(Albert,1981)。林崇賢(1993)也指出學生學習時注意力的集中性和 穩定與的學業成績表現成正相關。因此，專注力是任何學習的基本要素，. 1 .
(11) . 更是記憶的第一道關卡。在學習競爭越來越強的年代，身為師長者與其急 著給孩子灌輸知識，不如先培養孩子的專注力，才是教育的根本之道。 二、反應時間和專注力的關係 反應時間是指受到刺激到引起有意識的反應所花費的時間(林耀豐，1995）。 注意力屬於心智處理（陳學志等，2004），是腦部認知功能的一部份，無 法由外觀直接觀察得知，所以認知科學中普遍採用測量方法，來取得科學 證據。日本學者中西光雄於1968年的著作體育生理學中指出，反應時間和 測定時的注意集中(concentration)有相關，當注意力集中時，所需的反應 時間較短。因此藉著反應時間的測量，亦可了解受試者的專注程度。 三、科技環境所面臨的困境 根據兒童福利聯盟2012年2月利用網路，以抽樣方式進行「2012年兒童 使用3C產品現況調查」 ，公布結果令人憂心：目前家內有內建電玩、遊戲3C 產品的家庭高達97.9%；12歲以下兒童有18%有自己的3C產品，6歲以下的學 齡前兒童高達10.4%，且2成以上兒童每天使用超過1小時，甚至有超過3小 時。調查還發現，67.6%兒童多在6歲以前就接觸3C產品，而有60.6%家長坦 承曾以3C產品擔任保母，有35.1%家長會在餐廳讓孩子使用3C產品，高達 92.8%兒童曾主動要求玩3C產品。國家衛生研究院也在2008年針對台灣地區 幼兒及兒童靜態活動研究調查結果顯示，我國三到十二歲兒童是以靜態活 動為主要生活型態，並且隨著學童年齡的增加，上網、打電玩、打電腦、. 2 .
(12) . 看電視、補習時數也隨著增加。從醫學方面統計，孩子在先天注意力缺損 的比例僅占3~5%。但小朋友玩平板電腦時，看似安靜且專注，但國內外學 者也證實，兒童時期看電視時間不當會衍生「不專心、易分心」等長期持 續性注意力問題，因而消磨其他學習能力(兒童福利聯盟文教基金會， 2012，張粹文等，2006；Landhuis, Poulton, Welch & Hancox,2007)。根 據《親子天下》的調查，94％中小學導師認為學生專注力不足的現象很普 遍。其中有三成的學生在學習同時會習慣使用許多科技影音媒體，有一心 多用的現象，更造成無法專心，恐怕都是科技造成的「假性注意力缺損」(許 芳菊，2008)。小孩本來就需要較大的活動量來發洩過多的精力，但現在小 孩多從事靜態活動，就會顯得躁動不安。有足夠的戶外活動，對提升注意 力，甚至整體智能發展都有幫助(洪儷瑜，2013)。在今日多媒體科技物品 普遍發達，無可避免孩子面對大量聲光訊息的刺激，使能在學習過程中不 受到干擾；兒童必須先主動去注意某事，才會產生學習行為，一旦注意力 不足，很多的認知學習活動就會受到影響，不但影響學習過程，讓學習成 效大打折扣，使得學業表現受到影響(宋淑慧，1994；楊幸真，1992；宋菊 琴，1992)。這不僅造成兒童學習的挫折感，漸漸的對學習也會失去信心， 甚至影響孩子自我價值的定位，對兒童整體身心發展的有不利的影響。 四、運動的正面效益 根據研究，當人們在做有氧運動的時候，對腦部細胞的增生有極大的. 3 .
(13) . 幫助。藉著運動會使腦部分泌多巴胺(dopamine)、血清素(serotonin)、正 腎上腺素(norepinephrine)更有助於幫助注意力缺乏症候群的孩子專心下 來。藉著醫學的驗證，以及近年來國內許多關於運動對學童學習的研究， 都能證實運動對學童的學習帶來正面效益：杜美芬(2012)對低年級兒童進 行十週健身運動，對學童注意力及學業成績之國語科成績帶正面效益；吳 品錞(2012)在校足量運動，可以提升學生的創造思考能力；有氧體適能課 程可以改善ADHD學童的注意力(林素君等，2011 )；快走訓練對能提升學生 注意力(鄭詠蔚，2010)；劇烈運動對注意立及反應時間有正面的效益(陳玉 英，1989)等。 近年也有許多的實驗應證藉著運動可以提升反應時間:林玉瓊等(1995) 驗證十分鐘熱身運動可以明顯的減少反應時間；從事積極、規律且持續兩 年以上的羽球訓練對於個體反應能力的發展有極大的助益(溫卓謀、林清 和，1998)；長期運動訓練確有縮短反應時間的效果(張嘉芳、林耀豐，2009) 等。 五、研究的重要性 雖然驗證運動對於學童專注有正面效益的研究很多，但是要讓孩子做 到甚麼樣的運動程度，對孩子的專注力提升最有幫助呢?由於目前研究中仍 缺乏運動強度對改善學童專注力與反應時間程度影響的數據，因此，希望 藉此研究，能夠提供學童、家長以及教學現場的教師作為參考，並適量的. 4 .
(14) . 鼓勵學童從事身體活動，使提升學童專注力達事半功倍的成效。. 第二節、研究目的 根據研究的問題背景，本研究的目的為: 一、探討不同跳繩運動強度及不同測驗別對國小學童專注力的影響。 二、探討不同跳繩運動強度及不同測驗別對國小學童反應時間的影響。. 第三節研究問題 根據上述研究目的，本研究的問題為: 一、不同跳繩運動強度及不同測驗別對國小學童專注力是否有影響？ 二、不同跳繩運動強度及不同測驗別對國小學童反應時間是否有影響？. 第四節研究假設 根據上述研究問題，本研究的假設為: 一、不同跳繩運動強度及不同測驗別對國小學童專注力有交互作用的顯著影 響。 二、不同跳繩運動強度及不同測驗別對國小學童反應時間有交互作用的顯著 影響。. 5 .
(15) . 第五節研究範圍與限制 本研究對象為 9 歲到 10 歲的學童，以一百零二學年度高雄市鳳山區文華 國小在學註冊的四年級學生，家長同意且有意願參加實驗的學童為研究對 象，進行不同強度的跳繩運動後進行注意力與反應時間測驗。由於城鄉差距 在課業負擔及活動場地的限制，造成學童運動量的差異，所以研究結果影響 程度會有些微差別。. 第六節 名詞操作性定義 一、 跳繩運動(skip rope) 跳繩是我國的民俗體育活動，此運動是藉著下肢向上跳躍的力量，規 律地將身體往空中帶動的衝擊性運動。由於器材取的容易，亦不受場地、 氣候等因素影響，是多數人可以輕易從事的運動之一(吳義弘，2006；李鳳 珠，2011)。本研究採取個人一跳一迴旋方式進行，每週三次，每次跳繩累 計30分鐘。. 二、 跳繩運動強度(skip rope intensity) 運動強度為單位時間內人體動作產生作功的質與量 (Bompa，1999)，當運 動強度增加，肌肉作工也跟著提高，因此需要消耗更多的熱量。於是國際 跳繩聯盟(2003)建議，低強度跳繩運動速度為每分鐘跳躍30~60 次；中強 6 .
(16) . 度跳繩運動速度為每分鐘跳躍60~90 次；高強度跳繩運動速度為每分鐘跳 躍90~120 次。為避免組間臨界次數相近，使實驗者運動強度難以界定，因 此本研究採取中間值作為跳繩強度次數依據，即實驗組之低強度組運動速 度為每分鐘跳躍45次；中強度組運動速度為每分鐘跳躍75次；高強度組運 動速度為每分鐘跳躍105次。 三、專注力(concentration) 專注，也稱為集中心志和維持焦點(林清和，2001)。專注力，是指對 某一刺激保持某種程度的留神狀態，並對該有關刺激作出正確反應的心智 處理的能力（陳學志等，2004）。從刺激輸入的管道，可將專注力區分為 聽覺專注力及視覺專注力，此兩種管道是學習與吸收知識的主要輸入來 源。本研究採用專注格子練習(林清和，2001)，測驗得分越高，代表專注 力越高。 四、反應時間(Reaction Time) 反應時間是指受到刺激到引起有意識的反應所花費的時間(林耀豐， 1995） 。從發出特定刺激訊號，到個體做出單一同樣的反應，這一段所需要 的時間稱為簡單反應時間。電腦遊戲活動對受試者維持專注在當下特別有 幫助，尤其當他們在遊戲中有錯誤時，立刻提供回饋訊息可以幫助提升專 注力(林清和，2001)。因此本研究利用平板電腦打地鼠遊戲，在固定時間 內，受試者測驗得分越高，代表反應時間越快。. 7 .
(17) . 第貳章 文獻探討 本章旨在將過去有關跳繩、專注力與反應時間的理論基礎作，並將相關 實證性研究歸納分析，以進行文獻探討。共分為四節:第一節、專注力的理論 以及和運動的關係；第二節、反應時間的意義以及和專注力的關係；第三節、 跳繩的運動效益以及適當跳繩頻率的選擇；第四節、本章總結。. 第一節 專注力的理論以及和運動的關係 一、專注力的意義 專注力在學理上的定位，是一項與神經和心理息息相關的複雜能力， 其發展多與腦部有關。當人類接受外界所給予的訊息與刺激，這些訊息需 透過個體的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等感覺器官傳送到大腦，大腦快速、 主動的輸入外界要傳導的主要訊息，並排斥不重要的訊息；若大腦不能迅 速有效地選取重要訊息，將影響到個體生活的運作。因此，專注力的介入 有助於個體在面對外在刺激時，適當、迅速地選取所需的訊息，以應付生 存所需（阮啟弘、呂岱樺、劉佳蓉、陳巧雲，2005）。 在不同領域中，各家學者對注意力之定義也各有所不同，作者整理如 表1說明之。. 8 .
(18) . 表 2-1 專注力的定義 學者. 年代. 專注力的定義 從刺激訊息傳入到個體產生反應，這. 中西光雄. 1968. 一段所需要的時間稱為反應時間，反 應時間與測定時的注意力集中有關， 當注意力集中時，反應時間會縮短 個體對情境裡眾多刺激中，只選擇一. 張春興. 1989. 個或一部份反應，並從中獲得知覺經 驗的心理活動。 是學習的必要條件，個體在學習活動. 宋淑慧. 1994. 中，不僅是刺激的被動接受者，更重 要的是能；若個體欠缺此能力，則難 有知覺或記憶。 在清醒狀態下，注意活動是經常性的 進行著。當個體注意於某一事物時，. 林崇德. 1995. 伴隨著感覺、知覺、記憶、想像、思 考等心理過程而存在，並表現出明顯 的個別差異。 專注力是全神貫注於一個確定的目. 馬啟偉、張力為. 1996. 標，不受其他內、外在刺激的干擾， 而產生分心的能力。 專注力是一種集中的覺醒狀態，伴隨. 黃小玲. 2002. 著清晰感、知覺和中樞神經系統對刺 激做反應的準備狀態。. 資料來源:研究者整理. 9 .
(19) . 由表一統整可知:在日常生活中，專注力分配能力在訊息接收與處理過 程中，扮演非常重要角色，而訊息接收的完整度是影響學習的關鍵之一。. 二、專注對學習的影響 近年來國內有許多關於專注力對於學習影響的研究，表2是作者彙整國 內學者探討專注對學童學習影響的結果與論述:. 表 2-2 專注對學童學習的影響 學者. 年代. 林崇德. 1993. 研究結果 學生的學業成績與學生學習時專注 力和穩定性成正相關。 學習障礙學生較容易分心，他們很難. 洪儷瑜. 1995. 將注意力集中在相關的刺激或學習 材料上。. 陳淑絹. 1998. 高學習潛能學生的專注力優於中低 潛能學習者。 如果能在低年級階段，就給予學生養. 陳君如. 2003. 成集中注意力的習慣，對往後的學習 以幫助。 注意力異常是學習困難的的主要原. 王乙婷、何美慧. 2003. 因，使得學童成績不盡理想，以及無 法有效率的完成作業。. 鄭昭明. 2006. 注意力與學習兩者關係是非常密切 的。 注意力不僅是所有學習活動必備的. 林彩鳳. 2008. 條件，也是所有學習困難和學習效率 低下的共同表現。. 資料來源:研究者整理 10 .
(20) . 三、運動與專注力之關係 2009 年約翰．瑞提醫師、艾瑞克．海格曼在運動改造大腦這本書提到: 人體在運動時會產生多巴胺（dopamine） 、血清素（serotonin）和正腎上腺 素（norepinephrine） ，這三種神經傳導物質都和學習有關。多巴胺是正向的 情緒物質，大腦中有多巴胺，人就會快樂；我們的快樂中心伏隔核（nucleus accumbens）裡都是多巴胺的受體。所以我們看到運動完的人心情都比較愉 快，打完球的孩子精神相對亢奮，脾氣都很好。血清素跟我們的情緒和記憶 有直接的關聯，很多抗憂鬱症的藥都是在阻擋大腦中血清素的回收，使大腦 中的血清素濃度提高；正腎上腺素跟專注力有直接的關係，尤其在面對敵人 決定該戰或逃時分泌得最多。 專注力使生機體確切且迅速辨認目標、訊息充分接收及處理，此外還能 維持、導引出適當的反應或行為，這是一種與神經及心理息息相關的複雜能 力。隨著運動醫學與科學的進步，近年來許多研究更印證運動訓練對於腦部 功能有直接的影響效應：在進行有氧運動中與之後，會增加與改善腦部細胞 新陳代謝，尤其是多巴胺系統、血清素系統以及正腎上腺素系統等神經傳遞 物質的釋放(詹元碩等，2011)；有氧耐力訓練能提升腦源滋養因子 (neurotrophic factor) 以及所屬mRNA 於海馬體、大腦與小腦區域，而這些 區域是學習與記憶功能好壞的關鍵 (Meeusen,2005)；運動可以促進心血管功 能，增加心輸出量，使全身血流循環增加，提高腦部血流量，影響大腦神經. 11 .
(21) . 活性(李素卿，2003)；正腎上腺素分泌的缺乏會影響大腦清醒度與注意力的 集中功能；在神經生理機轉方面，協調性運動會改善神經肌肉系統功能，使 中樞神經系統增加突觸內的電子化學性的接觸，促使神經分化和軸突的延 長，因而活化腦部神經元連結，提升訊息傳遞速度與訊息處理效能，並可延 緩大腦神經認知功能老化。由此可證實運動與認知學習功能有間接性關係 (Colcombe，2004；洪聰敏等，2011)。另一方面，藉學者研究也證實提升手 眼協調運動能力，有直接促進腦部改變的效果(Draganski etal., 2004)。 在運動與認知方面，研究證實有氧健身及阻力健身運動對認知功能有正 面效應(陳豐慈、張育愷，2012)。透過健身運動，可以提高體內第一類型胰 島素生長因子 (insulin like growth factor, IGF-I)、大腦衍生神經營養 物質(brain derived neurotrophin factor, BDNF) 及神經生長因子 (fibroblast growthfactor 2, FGF-2) 等 (Cotman & Berchtold, 2002)， 其中IGF-1 更被發現為哺乳動物生長與發展的重要生長賀爾蒙，與老化的認 知有關 (Carter， 2005)、可增進老年老鼠的學習與記憶 (Thornton, Ingram, & Sonntag，2000)、改善大腦的可塑性及增加神經元存活率，並進而增進認 知表現(Adlard, Perreau, & Cotman，2005)等。 近年有許多關於運動與學業成就的相關研究，結果發現兩者有正向相關 性（Trudeau & Shephard, 2008）， 學業成就表現佳的學童身體活動參與頻 率越高（Lindner, 1999）；體適能愈佳或經常運動的學童其學業成就表現越. 12 .
(22) . 好（Scheuer & Mitchell, 2003）；美國加州教育部針對該州9萬多名5、7、 9年級學生探討學生的學業表現和個人體能，發現呈顯著線性的正相關 (California Department of Education, 2002)。同樣的結果也發現於澳洲8 千名7 至15 歲學童的研究中 (Dwyer, Sallis, Blizzard, Lazarus, & Dean, 2001)。國內方面，邱慶瑞（2003）以臺北市永春高中200名三年級健康的男 同學為研究對象，發現該校學生的學業成績與運動習慣及身體活動量具有顯 著的正相關。這些研究分析顯示，體能活動和學習成績間的確是有正相關的 (中時健康，2012)。 另外，針對國內關於運動對學習專注力的影響實驗方法與結果，作者彙 整於表3，作為此次實驗的依據與參考:. 表 2-3 運動對學習專注力影響之相關研究 研究者 (年代). 受試對象. 訓練處方. 研究結果. 項目:運動治療教學 黃竣淯 （2007）. 18 位注意力 缺陷過動症 學童. 頻率:3 次/週；每次 30 分鐘. 顯改善注意力缺陷過動 症學童的注意力. 期間:8 週. 蕭夙婷 （2009）. 項目:運動遊戲課程 幼兒園大班 學童. 頻率:2 次/週 期間:8 週. 13 . 運動遊戲對幼兒的注意 力有增強之作用.
(23) . 謝藝綾 (2009). 國小四年級 學生37位. 項目:五分鐘不同強度運 動(中強度:輕鬆快走五 分鐘；高強度:連續登階 五分鐘) 進行一次 5 分鐘運動後， 隨即進行檢測. 鄭詠蔚 (2010). 十二名年齡 介於 11 至 12 歲的中度智 能障礙學生. 五分鐘運動對於學童在 集中注意力及加速反應 有正向效應. 項目: 快走訓練活動 頻率:5 次/週；每次 30 分鐘. 注意力顯著提升. 期間:15 週 項目: 感覺運動遊戲. 賴嬌娥 (2010). 4-5 歲的幼兒. 頻率:2 次/週；每次 30-40 分鐘. 注意力顯著提升. 期間:12 週 林素君、 個案研究:一 黃立婷、 年 級 注 意 力 不足伴隨輕 林春鳳 微過動學童 (2011). 慈慧玲 (2011). 三位花蓮偏 鄉國小疑似 過動症學童. 10 週有氧體適能課程訓 練. 項目:結構式扯鈴方案 頻率:5 天/週；每天 30 分鐘. 個案注意力方面提升許 多. 運動治療或身心動作治 療有助改善兒童注意力 不集中之情形. 期間:6 週 項目:慢跑與蛇板活動 杜美芬 (2012). 國小二年級 學童. 頻率:3 天/週；每天 40 分鐘 期間:10 週. 資料來源:研究者整理 14 . 顯著提高學童注意力項 目之集中性注意力、持續 性注意力、選擇性注意 力、交替性注意力及分配 性注意力；學業成績之國 語科成績。.
(24) . 小結: 學童在教室裡的不專心行為雖然不至於對個體產生危險，但是不專心行 為的發生除了會影響個人學習外，同時可能會對教師教學及同儕學習產生干 擾，進而影響到班級整體的學習效率。因此，如何讓學生提升專注力在課堂 學習內容上是很重要的，只有當學生專注於學習時，才能將學習成果顯現出 來。 藉著運動，不僅改善了人體的心肺功能和體適能，藉著增加心輸出量， 使全身血流循環增加，提高腦部血流量，直接影響大腦神經活性幫助增加大 腦清醒度與注意力的集中功能。在運動當中所產生的多巴胺、血清素、正腎 上腺素等三種神經傳導物質，可提高人體專注力並幫助學習。 在神經生理機轉方面，藉運動會改善神經肌肉系統功能，提升訊息傳遞 速度與訊息處理效能，並可延緩大腦神經認知功能老化，提升記憶和增進認 知表現。 在運動過程中所產生直接和間接地改善大腦各項機制，使得對學童學習 及專注力也有顯著的幫助。. 15 .
(25) . 第二節 反應時間的意義以及和專注力的關係 一、訊息處理理論 從心理學中訊息處理理論解釋個體在環境中接受刺激後會即透過察覺、注 意、辨識、記憶等心理歷程後做出行為反應。而運動心理學者 Schmidt(1991) 明確的將訊息處理分為三階段(一)刺激確認(二)反應選擇(三)反應程式， 如圖 2-1 所示:. 刺激 輸入. 動作 刺激確認 → 反應選擇 → 反應程式 輸出. 圖 2-1 訊息處理程序 (引自 Schmidt，1991). 二、反應時間的定義： 依據 Schmidt(1991)訊息處理的步驟，人類從刺激輸入到動作輸出，經 歷三階段所需時間稱為整體反應時間(Total Response Time,TRT)，從運動 技能精緻化觀點，又可將整體反應時間分割成反應時間(Reaction Time,RT) 和動作時間(Movement Time,MT)兩元素，即 TRT＝RT＋MT，如圖 2-2 所示:. 16 .
(26) . 預備訊號. 訊號出現. 發動反應 動作完成. 反應前期 (foreperiod). 時間. 反應時間 (RT). 動作時間 (MT). 整體反應時間(TRT). 圖 2-2 反應時間模式 (引自林清和，1996) (一) 預備訊號:是告知受試者做反應前的一個訊號，可以提高受試者的注 意力。 (二) 訊號出現:要求受試者做反應的訊號。 (三) 發動反應:受試者收到訊號後所做的動作反應瞬間。 (四) 動作完成:受試者收到訊號後完成反應的瞬間。 (五) 反應時間:從訊號出現到發動反應的時距。 (六) 動作時間:從發動反應到完成動作的時距。 (七) 整體反應時間:是從訊號出現經過發動反應到動作完成的時間。. 三、 反應時間的形式 反應時間依形式可分為: 簡單反應時間（SRT）、選擇反應時間（CRT）. 17 .
(27) . 和辨別反應時間（DRT）。 （一）簡單反應時間:是指受試者單一刺激，受試者只要做單一的反應。 （二）選擇反應時間:是給予受試者幾種不同的刺激，受試者需做出其相對 應的反應。 （三）辨別反應時間:是給予受試者幾種不同的刺激，受試者只要對其中一 個特定刺激做出反應，對其餘的刺激則不進行反應。 在本實驗中，以測量受試者的簡單反應時間作為結果之參考。. 四、 反應時間和專注力的關係 個體在刺激與反應之間，訊息的處理和控制動作的過程是高層次的決 策管理系統（executive system）與低層次的動作器系統（effector system）由兩大系統所組成（Schmidt，1991）。人類訊息處理的過程開始 於刺激的輸入，接著刺激被傳送至決策機制（高層次管理系統），經過刺 激的確認（stimulusidentification）、反應選擇（response selection） 與反應編序（responseprogramming）等階段，組成一個運動程式。該程 式會產生系列式的動作控制，引導相關的肌群做有順序的適當收縮，進而 以最佳的時宜和力量完成技能表現（溫卓謀，2007）。 因為注意力屬於心智處理，是腦部認知功能的一部份（陳學志等，2004）， 無法由外觀直接觀察得知，但是當注意力無法集中時，就需要花費更長的. 18 .
(28) . 時間來完成指令(陳亭君、潘倩玉，2010)，意即反應時間在某種程度上會 受到注意力的影響（林耀豐，1996；吳建霆、洪聰敏，2006 ）。換句話 說，認知功能與生理機轉都會影響到反應時間，所以認知科學中普遍採用 測量方法，來取得科學證據。日本學者中西光雄於1968年的著作體育生理 學中指出，反應時間和測定時的注意集中(concentration)有相關，當注 意力集中時，所需的反應時間較短。測量執行作業所花費的反應時間，以 及作業表現正確率兩種方法，這是最被廣泛接受及普遍使用的重要測量方 法（陳學志等，2004）。因此，最簡單且最常被用來測量注意力及訊息處 理過程的方法就是測量反應時間（引自盧俊宏、卓國龍、陳龍弘，2005）。. 小結: 反應時間是結合個體生理與心理潛能的發揮，它從刺激訊息傳入後依據 個體的認知功能搭配神經肌肉整合作用，再外顯於速度的表現。反應時間的 快慢會受到專注力的影響。. 第三節 跳繩的運動效益以及適當跳繩頻率的選擇 一、跳繩的運動效益 教育部在 2000 年推動校園民俗體育，跳繩運動是的其中一個項目，學 習容易，是運動能力的基礎。要有好的跳繩運動表現，就必需要利用到手 19 .
(29) . 腳的調和能力，並精確地控制跳繩及起跳的時機，以便在有限時間內達到 最佳的運動表現。在跳躍的過程中，人體肢段間卻進行著複雜的交互作用， 除了手腳的協調能力外，在反覆跳躍的過程中主要作用肌肉也是彼此相互 運作著。這也符合學者所提出的「身體活動」是透過骨骼肌的收縮而產生 身體動作的定義(Wallace, 2003)。 跳繩運動是人體一完整協調動作的完成，可以發展下肢的敏捷性、協 調性、平衡感、韻律感以及肢體的速度感，還有肌肉動態與靜態的肌耐力， 所以對於姿勢的穩定性及重複性動作表現尤其重要(Brancazio, 1984)。方 進隆(1997)提出各項有氧運動比較，如表 2-4，認為跳繩能提升心肺適能、 肌力與肌耐力。跳繩是一種全身性的運動，更是對心肺耐力有明顯改善的 運動方式，可有效改善身體適能與身體組成，增加骨質密度（李鳳珠，2011； 黃永任、羅淑芬，2004） ，台北市教育 e 週報(2008)報導醫學權威 Paul Smith 和 Frank Prentup 在 1960 年開始大力宣揚跳繩運動不但可以使人身體健 康，更可得到快樂的訊息。加上跳繩較不受場地和天氣的限制，花費低， 是一項容易進行的活動。綜合以上的優點，國內外有許多學者的研究，都 是以跳繩運動為實驗工具並獲得正向的效益，如: 增加骨骨質密度、心肺 耐力、柔軟度、身體組成、肌力與肌耐力、瞬發力，提升情緒智能、選擇 性注意力等。作者彙整如表 2-5。. 20 .
(30) . 表 2-4 各種有氧運動特色之比較 趣味 享受性. 衝擊性. 心肺 功能. 體重 控制. 肌力 肌耐力. 方便性. 快走. 低. 好. 很好. 較無效果. 方便. 慢、快跑. 高. 很好. 很好. 上半身 較無效果. 方便. 很高. 很好. 很好. 好. 方便 〈看錄影帶〉. 高. 很好. 好. 好. 較不方便. 連續體操 低或高. 好. 好. 好. 很方便. 登階運動. 高. 好. 好. 騎腳踏車. 低. 很好. 很好. 跳繩. 高. 好. 好. 好. 方便. 爬山. 低. 好. 好. 好. 視環境而定. 有氧舞蹈 低或高 游泳. 低. 高. 上半身 方便 較無效果 上半身較無 視環境而定 效果. 資料來源：方進隆(1997). 表 2-5 跳繩運動的效益相關研究 研究者 (年代). 沈樹林 (2000). 受試對象. 訓練處方. 研究結果. 在早晨兒童自習靜 國小二到 態活動時間進行十 四年級學 週，每週三天之跳繩 童 教學活動. 21 . 實驗組全體學童在柔軟度、心 肺耐力、肌力與肌耐力的前後 測達到顯著差異，尤其隨著年 級增加有效果越來越好的趨 勢.
(31) . 針對跳繩訓練頻率 對國小高年級學生 健康體適能的影 響，進行 12 週，頻 率分為每週運動頻 五 年 級 男 率一天組、二天組、 三天組、四天組和五 學童 天組等五組的跳繩 活 動 ， 每 次 30 分 鐘，強度由最大心跳 的 50％，隨訓練週 數而漸增到 85％。. 運動頻率三~五天組的受試 者，在身體組成、瞬發力及 心肺耐力上達到顯著效果； 運動頻率二天組的受試者在 瞬發力達到顯著效果；運動 頻率一天組和對照組在健康 體適能的各檢測項目中均未 達顯著水準。. 每週三天、每天 30 分鐘、為期十六週訓 國小六年 練之強度約介於最 級男童 大 心 跳 率 的 60% 至 85%之間的跳繩訓練. 能明顯增加骨骨質密度與心 肺耐力. 每週三天，每天累計 郭明珠 國 小 三 年 時間為三十分鐘，為 期六週的跳繩運 (2010) 級學童 動，實施一跳一迴旋 的方式. 有助於提升學童長期記憶力 的表現. 吳義弘 (2006). 周熙平 (2008). 跳繩運動對國小學 辛志鴻 國 小 四 年 童 情 緒 智 能 及 多 向 度注意力之影響:進 級學童 (2012) 行為期十二週之跳 繩運動. 一、在參與六週跳繩運動 後，實驗組與對照組學童在 情緒智能各變項，均未達顯 著差異。在參與十二週跳繩 運動後，實驗組與對照組學 童在情緒智能的「情緒智能 總分」、「人際能力」、「壓 力管理能力」等變項，達顯 著差異。 二、在參與六週跳繩運動 後，實驗組與對照組學童在 多向度注意力的「選擇性注. 22 .
(32) . 意力」、「分離性注意力」、 「持續性注意力」等變項， 均未達顯著差異。 三、在參與十二週跳繩運動 後，實驗組在「選擇性注意力」 中，達到顯著差異。 李鳳珠 (2011). 每週5天、每天至少 國小三年 三次下課時間，為期 級學童 四十週的跳繩訓練. 心肺耐力、爆發力和柔軟度 達顯著差異. 資料來源:研究者整理. 二、適當跳繩頻率的選擇 跳繩運動是一種重覆性的跳躍運動，如果下肢承受次數較少的大負 荷，或是承受多次數人體能接受的負荷，就可能發生疲勞性骨折 (Nordin& Frankel, 2001)，由此可見如果進持續行跳繩運動的時間太久，對下肢可 能會有潛在性傷害。由上述文獻探討可知跳繩運動不適合持續長時間進 行，以累積性運動之方式進行較合適。 當肌肉發生作用時，需要能量的供給來對所作的功發生作用，以達到 人體想要表現的肢體動作(Robertson,Caldwell, Hamill, Kamen, & Whittlesey, 2004)。在單位時間內人體動作產生作功的質與量稱為運動強 度(Bompa, 1999)。運動強度增加時，肌肉作功就提高，並且需要消耗更多 的能量。美國跳繩聯盟(2003)建議，低強度跳繩運動速度為每分鐘跳躍. 23 .
(33) . 30~60 次，中強度跳繩運動速度為每分鐘跳躍 60~90 次，高強度跳繩運動 速度為每分鐘跳躍 90~120 次。 美國運動醫學會(ACSM，2000)發表聲明：適當的運動頻率為 3 至 5 天， 時間最好是每次能超過 10 分鐘，以累積或間斷的方式，使得一天的運動時 間加起來超過 30 分鐘。 關於各項關於運動頻率及強度的研究與建議，整理如表 2-6. 表 2-6 運動頻率及強度研究與建議 研究者 (年代) 劉立宇. 運動頻率或強度的建議. 研究結果. 每週運動三天以上. 使國小學童在心肺耐力方面 就有顯著的差異. 吳元輝 (2006). 每分鐘跳繩達 120 下，分次進 行 30 分鐘，累積整體跳繩次數 達 3600 下. 可以達到人體健康. 吳義弘 (2006). 以跳繩為訓練方法，每週訓練 頻率至少三次. 改善國小學童身體組成、瞬 發力和心肺耐力. 顏惠价 (2007). 八週不同視覺環境之跳繩運動 訓練. 顯著改善輕度智能障礙的靜 態與動態平衡能力. 郭明珠 (2010). 每週實施三天，每天累計三十 分鐘並持續六週的跳繩運動. 有助於提升學童長期記憶力 的表現. (1995). 24 .
(34) . 石井藤 吉郎 (1990). 跳繩時每分鐘跳躍次數因個人 身體狀況及年齡的差異而不 同，每分鐘跳150下算很快了， 而人體最大極限為每分鐘跳 200次. 當跳繩運動結束時，以微微 發汗，而全身感到舒暢的程 度為最佳. 資料來源:研究者整理. 小結: 根據以上研究的結果，本研究以每週三次，一次十個循環，每一循環跳 三分鐘，休息一分鐘，總運動時間合計四十分鐘，符合學者建議的時間。跳 繩次數選擇依美國跳繩聯盟(2003)建議，低強度跳繩運動速度為每分鐘跳躍 30~60 次，中等強度跳繩運動速度為每分鐘跳躍 60~90 次，高強度跳繩運動 速度為每分鐘跳躍 90~120 次。 依據本節所呈現之相關實驗及表 2-3、表 2-5 和 2-6 之實驗流程,關於運動 效益實驗顯著時間呈現所需週數為相差甚異。因此本研究以實驗中每週進行 專注力與反應時間測試，直至有明顯相關後停止。但因學生學期普遍以二十 週為單位，扣除期初與期末學校活動安排多而實施不易，因此實驗進行時間 最多以十六週計。. 25 .
(35) . 第四節 本章總結 從以上的文獻資料中，得出以下結論: 一、 專注力的意義 (一)專注力的定義:專注力是一種集中的覺醒狀態，伴隨著清晰感、知覺和 中樞神經系統對刺激做反應的準備狀態。 (二) 專注對學童學習的影響:專注力式學習的必備條件，只有當學生專注 於學習時，才能將學習成果顯現出來。. 二、運動與專注力之關係 (一)運動對專注力的影響:人體在運動時可提高腦部血流量，促進大腦神經 活性，並會產生正腎上腺素，正腎上腺素跟專注力有直接的關係可影 響大腦清醒度與注意力的集中功能。 (二)根據表3整理之各項研究顯示:運動可以改善學生的專注力，提升學習 成效，增加學生的學習興趣。. 三、專注力與反應時間 反應時間是指從刺激傳到個體，個體產生適當反應所需要的時間，是 一種生理及心理潛能的發揮。 注意力屬於心智處理，無法由外觀直接觀察得知，反應時間在某種程. 26 .
(36) . 度上會受到注意力的影響，所以最簡單且最常被用來測量注意力及訊息處 理過程的方法就是測量反應時間。. 四、跳繩的運動效益 (一)跳繩對健康的影響: 在生理方面，是一種全身性的運動，可以發展敏捷 性、協調性、平衡感、韻律感、肢體的速度感、肌肉動態與靜態的肌 耐力、增加骨質密度，對於姿勢的穩定性及重複性動作表現尤其重要。 在心理上，可以得到快樂的訊息，提升情緒智能、選擇性注意力等。 (二) 實施容易，較不受場地和天氣的限制，花費低，是一項容易進行的活 動。. 五、適當跳繩頻率的選擇 跳繩運動是一種重覆性的跳躍運動，如果下肢承受次數較少的大負 荷，或是承受多次數人體能接受的負荷，就可能發生疲勞性骨折，如果進 持續行跳繩運動的時間太久，對下肢可能會有潛在性傷害。綜合第四節各 專家的建議，以每週實施三天，每天累計三十分鐘，每分鐘跳繩次數不高 於 150 下為最恰當。依國際跳繩聯盟建議，低強度跳繩運動速度為每分鐘 跳躍 30~60 次，中等強度跳繩運動速度為每分鐘跳躍 60~90 次，高強度跳 繩運動速度為每分鐘跳躍 90~120 次。. 27 .
(37) . 第參章. 研究方法. 本研究以進行六週的跳繩活動，來評估此活動強度對學習專注力及反應時間 的影響。 本章共分為七節：第一節、預備性研究；第二節、研究對象；第三節、實驗 時間與地點；第四節、研究架構；第五節、研究工具；第六節研究流程與方 式、；第七節資料處理與統計分析。. 第一節 預備性研究 一、確定跳繩運動影響專注力與反應時間之週數 預試的主要目的是要確定跳繩運動影響專注力與反應時間的週數，以 找出適當的實驗進行時間。研究架構圖如圖 3-1 所示。. 28 .
(38) . 確定跳繩運動影響專注力與反應時間的週數 檢定跳繩運動對學習專注力與反應時間的影響. 前測：專注力與反應時間前測. 訓練組 A (N=10). 訓練組 B (N=10). 訓練組 C (N=10). 控制組 D (N=10) 正常作息，不做 額外的訓練。 . 每週三天，每次 三十分鐘，進行 低強度跳繩活. 每週三天，每次 三十分鐘，進行 中強度跳繩活. 每週三天，每次 三十分鐘，進行 高強度跳繩活. 週週進行專注力與反應時間 後測記錄. 資料統計分析 確定實驗週數. 圖 3-1 預備性研究架構圖 二、實驗參與者 以未參與正式實驗之國小四年級學童四十名為預試參與者，分成訓練 組 A(N=10)、訓練組 B(N=10) 、訓練組 C(N=10)、控制組 D(N=10)四組， 每組十名，男女各五名，平均年齡約十歲。 29 .
(39) . 確定參加本研究的學童，簽署受試者及家長或監護人須知(附錄一)及同意 書(附錄二)，以及健康情形調查表後進行，並告知對照組在前測結束後，必 須保持平時的正常作息。. 三、 實驗場地與工具 (一)本研究實驗地點：高雄市鳳山區文華國小空地、教室。 (二)本研究所使用的工具有： 1.跳繩:SUCCESS 成功實心跳繩，型號 4601，如圖 3-2 2.節拍器:SEIKO DM-50，如圖 3-3 3.計時器:IPhone ，如圖 3-4 4.專注格子練習，如附錄三。 5.平板電腦: IPad，配合 Punch rats 遊戲軟體，如圖 3-5. 圖 3-2 SUCCESS 實心跳繩. 圖 3-3 節拍器. 圖 3-4 IPhone 計時器. 圖 3-5 IPad 與 Punch rats 遊戲軟體 30 .
(40) . 四、測驗流程與方式 (一)實施流程 確定受試者. 前測：專注力測. 分組：. 並取得家長. 驗、反應時間測驗. 實驗組 A 實驗組 B. 同意. 實驗組 C 對照組 D 實驗組 A： 1.每週三次，每次 30 分鐘。進行漸進式高強度的跳繩活動。 2.高強度跳繩活動：每分鐘跳 105 下。 實驗組 B： 1.每週三次，每次 30 分鐘。進行漸進式中強度的跳繩活動。 2.中強度跳繩活動：每分鐘跳 75 下。 實驗組 C： 1.每週三次，每次 30 分鐘。進行漸進式低強度的跳繩活動。 2.低強度跳繩活動：每分鐘跳 45 下。 對照組 D：正常作息，不做額外的訓練。. 後測：專注力測驗、. 資料統計分析. 反應時間測驗. 圖 3-6 預測實施流程圖. 31 . 確定實驗週數.
(41) . 五、測驗方式： (一) 專注力測驗: 專注格子練習是一種用來評估專注和再專注的技術。典型的格子為十 乘十的方格，每個方格隨機按序填入 00~99 的數字，受試者須在時間內(本 次實驗為一分鐘)依漸增順序圈數字，圈出的數字越多，表示專注度越高。 (Harris & Harris，1984；Burke，1992；林清和，2001) (二) 反應時間測試: 根據林清和(2001)教授在教練心理學中的建議:電視和電腦遊戲對要 求選手在當下維持專注特別有幫助，尤其在遊戲中有錯誤時，立刻提供的 回饋訊息可以提升專注力。趙詠捷(2013)探討透過遊戲機台，搭配影像辨 識，結合數位遊戲和互動硬體，訓練受測者的手眼協調能力、反應時間及 專注力，達到顯著效果，因此本實驗選擇使用平板電腦之打地鼠軟體進行 簡單反應時間的測試。當受試者看到螢幕中的地鼠出現時就可點選(單邊 固定手)，計時二分鐘，時間內得分越多者表示反應時間越快。. 六、運動計畫 (一). 訓練組 A 1.頻率：每週一、三、五共三天，每天四十分鐘，進行漸進式高強度 32 .
(42) . 跳繩活動，速度取該強度中間值，每分鐘跳 105 下，每循環持續跳 三分鐘，休息一分鐘，一次跳十循環，實際跳繩累計時間為三十分 鐘。 2.為了避免學生因實驗時間太長失去興趣而影響實驗完成，所以會以 各種跳繩遊戲來替代單純的跳繩活動。如：向前跳、向後跳、交叉 跳、雙人跳、團體跳、跳繩接力、跳繩競速等。 (二). 訓練組 B 1.頻率：每週一、三、五共三天，每天四十分鐘，進行漸進式高強度 跳繩活動，速度取該強度中間值，每分鐘跳 75 下，每循環持續跳三 分鐘，休息一分鐘，一次跳十循環，實際跳繩累計時間為三十分鐘。 2.為了避免學生因實驗時間太長失去興趣而影響實驗完成，所以會以 各種跳繩遊戲來替代單純的跳繩活動。如：向前跳、向後跳、交叉 跳、雙人跳、團體跳、跳繩接力、跳繩競速等。. (三). 訓練組 C 1.頻率：每週一、三、五共三天，每天四十分鐘，進行漸進式高強度 跳繩活動，速度取該強度中間值，每分鐘跳 45 下，每循環持續跳三 分鐘，休息一分鐘，一次跳十循環。 2.為了避免學生因實驗時間太長失去興趣而影響實驗完成，所以會以. 33 .
(43) . 各種跳繩遊戲來替代單純的跳繩活動。如：向前跳、向後跳、交叉 跳、跳繩接力等。 （四）控制組 D 正常作息，不做額外的訓練。. 七、資料處理與統計分析 以不同時間(每週之測驗)為自變項，專注力及反應時間為依變項，以 重複量表單因子趨向分析進行考驗，驗證學習曲線，進而確定學習週數， 顯著水準定為α=.05。. 八、預試結果 經過預試實驗後的資料分析，關於不同週數跳繩強度影響專注力得分之 平均數與標準差，如表 3-1 所示；實驗組專注力的趨向分析摘要表，如表 3-2 所示；實驗者專注力學習週數曲線圖，如圖 3-6 所示；不同週數跳繩強度影 響反應時間得分之平均數與標準差，如表 3-3 所示；實驗組反應時間的趨向 分析摘要表，如表 3-4 所示；實驗者反應時間學習週數曲線圖，如圖 3-7 所 示。. 34 .
(44) . 表 3-1 實驗組不同週數之跳繩強度影響專注力的平均數與標準差摘 要表 第一週. 第二週. 第三週. 第四週. 第五週. 第六週. 平均數(分). 12.32. 12.57. 13.76. 21.61. 15.01. 13.86. 標準差(分). 4.09. 4.24. 4.86. 4.9. 5.09. 5.26. 圖 3-7 實驗者專注力學習週數曲線圖. 35 .
(45) . 表 3-2 實驗組各週專注力的趨向分析摘要表 Source. SS. df. MS. 受試者間(S). 3969.77. 73. 54.38. 週數區間(B). 4399.5. 5. 879.9. 53.89＊. ＜.0001. 直線趨向(Lin) 553.98. 1. 553.98. 33.93＊. ＜.0001. 二次趨向 (Quad). 1. 1278.84. 78.30＊. ＜.0001. 三次趨向(Cub) 685.17. 1. 685.17. 41.96＊. ＜.0001. 誤差(S＊B). 5959.5. 365. 16.33. 全體(Total). 14328.77. 443. 1278.84. ＊p<.05. 36 . F. P.
(46) . 表 3-3 實驗組不同週數之跳繩強度影響反應時間的平均數與標準差 摘要表 第一週. 第二週. 第三週. 第四週. 第五週. 第六週. 平均數(分) 1059.36. 1095.11. 1129.47. 1159.01. 1190.34. 1164.15. 標準差(分) 145.69. 140.74. 148.44. 134.01. 120.75. 180.62. . 圖 3-8 實驗者反應時間學習週數曲線圖. 37 .
(47) . 表 3-4 實驗組各週反應時間的趨向分析摘要表 Source. SS. df. MS. F. P. 受試者間(S). 6186866.05. 73. 84751.59. 週數區間(B). 873561.58. 5. 174712.32. 20.09. ＜.0001. 直線趨向(Lin). 744408.77. 1. 744408.77. 85.61. ＜.0001. 二次趨向 (Quad). 91241.03. 1. 91241.03. 10.49. 0.0013. 三次趨向(Cub). 27973.41. 1. 27973.41. 3.22. 0.0737. 誤差(S＊B). 3173801.59. 365. 8695.35. 全體(Total). 10234229.21. 443. ＊p<.05 經由表 3-1 到表 3-6，以及圖 3-6、圖 3-7，實驗參與者之學習曲線呈 現直線曲線，且在第六週專注力及反應時間的分皆下降。因此，本研究正 式實驗之學習週數以六週作為介入教學之週數。. 38 .
(48) . 第二節 研究對象 本研究以高雄市鳳山區文華國小四年級(三個班級) 男女學童共 83 名(男 46 人、女 37 人；平均身高 136.87±0.42 公分，體重 35.54±0.63 公斤，年齡 9.4±0.62 歲)，為研究對象，分成高強度組(男 10 名，女 9 名)、中強度組(男 10 名，女 8 名)和低強度組(男 9 名，女 8 名)，另一組為控制組(男 17 名，女 12 名)。 確定參加本研究的學童，簽署受試者及家長或監護人須知(附錄一)及同 意書(附錄二)，以及健康情形調查表後進行，並告知對照組在前測結束後， 必須保持平時的正常作息。. 第三節 實驗時間與地點 一、. 本實驗研究時間：102 年 9 月 9 日到 102 年 12 月 27 日，共計十六週。. 二、. 本研究實驗地點：高雄市鳳山區文華國小空地、教室。. 39 .
(49) . 第四節 研究架構與實驗設計 根據本研究的目的，並參考相關文獻後，架構決定如下： 83 位受試者運動強度對學習專注力與反應時間的影響. 前測：專注力與反應時間前測. 高強度組 (N=19). 中強度組 (N=18). 低強度組 (N=17). 第五節 研究工具 資料統計分析. 圖 3-9 研究架構圖. 40 . 正常作息，不做額外 的訓練。 . 每週三天，每次三十 分鐘，進行低強度跳 繩活動，共六週。. 每週三天，每次三十 分鐘，進行中強度跳 繩活動，共六週。. 每週三天，每次三十 分鐘，進行高強度跳 繩活動，共六週。 . 後測：週週進行專注力與反 應時間後測記錄. 控制組 (N=29).
(50) . 第五節 研究工具 本研究所使用的工具有： 一、 跳繩:SUCCESS 成功實心跳繩，型號 4601，如圖 3-10 二、 節拍器:SEIKO DM-50，如圖 3-11 三、 計時器:IPhone，如圖 3-12 四、 專注格子練習，如附錄三。 五、 平板電腦: IPad，配合 Punch rats 遊戲軟體，如圖 3-13. 圖 3-10 SUCCESS 實心跳繩. 圖 3-11 節拍器. 圖 3-12IPhone 計時器 圖 3-13 IPad 與 Punch rats 遊戲軟體 41 .
(51) . 第六節 測驗流程與方式 一、. 實施流程：. 確定受試者. 前測：專注力測. 分組：. 並取得家長. 驗、反應時間測驗. 高強度組 中強度組. 同意. 低強度組 對照組 高強度組： 1.每週三次，每次 30 分鐘。進行漸進式高強度的跳繩活動。 2.高強度跳繩活動：每分鐘跳 105 下。 中強度組： 1.每週三次，每次 30 分鐘。進行漸進式中強度的跳繩活動。 2.中強度跳繩活動：每分鐘跳 75 下。 低強度組： 1.每週三次，每次 30 分鐘。進行漸進式低強度的跳繩活動。 2.低強度跳繩活動：每分鐘跳 45 下。 對照組 D：正常作息，不做額外的訓練。. 後測：專注力測驗、. 資料統計分析. 反應時間測驗 圖 3-14 實驗實施流程圖. 42 .
(52) . 二、. 測驗方式：. (一) 專注力測驗: 專注格子練習是一種用來評估專注和再專注的技術。典型的格子為十乘 十的方格，每個方格隨機按序填入 00~99 的數字，受試者須在時間內(本 次實驗為一分鐘)依漸增順序圈數字，圈出的數字越多，表示專注度越 高。(Harris & Harris，1984；Burke，1992；林清和，2001) (二) 反應時間測試: 根據林清和(2001)教授在教練心理學中的建議:電視和電腦遊戲對 要求選手在當下維持專注特別有幫助，尤其在遊戲中有錯誤時，立刻提 供的回饋訊息可以提升專注力。趙詠捷(2013)探討透過遊戲機台，搭配 影像辨識，結合數位遊戲和互動硬體，訓練受測者的手眼協調能力、反 應時間及專注力，達到顯著效果，因此本實驗選擇使用平板電腦之打地 鼠軟體進行簡單反應時間的測試。當受試者看到螢幕中的地鼠出現時就 可點選(單邊固定手)，計時二分鐘，時間內得分越多者表示反應時間越 快。. 43 .
(53) . 三、. 運動計畫. (一). 高強度組. 1. 頻率：每週一、三、五共三天，每天四十分鐘，進行漸進式高強度 跳繩活動，速度取該強度中間值，每分鐘跳 105 下，每循環持續跳 三分鐘，休息一分鐘，一次跳十循環，實際跳繩累計時間為三十分 鐘。 2. 為了避免學生因實驗時間太長失去興趣而影響實驗完成，所以會以 各種跳繩遊戲來替代單純的跳繩活動。如：向前跳、向後跳、交叉 跳、雙人跳、團體跳、跳繩接力、跳繩競速等。 (二). 中強度組. 1. 頻率：每週一、三、五共三天，每天四十分鐘，進行漸進式高強度 跳繩活動，速度取該強度中間值，每分鐘跳 75 下，每循環持續跳 三分鐘，休息一分鐘，一次跳十循環，實際跳繩累計時間為三十分 鐘。 2. 為了避免學生因實驗時間太長失去興趣而影響實驗完成，所以會以 各種跳繩遊戲來替代單純的跳繩活動。如：向前跳、向後跳、交叉 跳、雙人跳、團體跳、跳繩接力、跳繩競速等。 (三). 低強度組. 1. 頻率：每週一、三、五共三天，每天四十分鐘，進行漸進式高強度. 44 .
(54) . 跳繩活動，速度取該強度中間值，每分鐘跳 45 下，每循環持續跳 三分鐘，休息一分鐘，一次跳十循環。 2. 為了避免學生因實驗時間太長失去興趣而影響實驗完成，所以會以 各種跳繩遊戲來替代單純的跳繩活動。如：向前跳、向後跳、交叉 跳、雙人跳、團體跳、跳繩接力、跳繩競速等。 （四）控制組 正常作息，不做額外的訓練。. 四 、運動形式 文華國小自低年級開始，即利用課間活動時間訓. 練學童跳繩，並於. 期末進行班際跳繩接力比賽，所以受試者均已具備有跳繩的先備經驗。本 次研究的跳繩活動強度，參考美國跳繩聯盟(2003)的意見，將跳繩強度分 為低、中、高三級進行實驗。利用節拍器控制節奏，採一跳一迴旋方式進 行，每一次進行十個循環，每一循環跳三分鐘，休息一分鐘，共實施四十 二分鐘。加上熱身及緩和運動各四分鐘，總計四十八分鐘。訓練進行前後 皆實施熱身操及收操動作，目的在減少運動傷害及增加疲勞代謝的速率。 研究者參考美國跳繩聯盟(2003)跳繩強度及美國運動醫學會(ACSM，2000) 適當的運動頻率與時間建議所排定跳繩訓練計畫如表 3-5。. 45 .
(55) . 表 3-5 跳繩訓練計畫. 週次. 高強度組. 中強度組. 低強度組. 跳繩轉數/分鐘 跳繩轉數/分鐘 跳繩轉數/分鐘 105 次. 75 次. 45 次. 第二週. 105 次. 75 次. 45 次. 第三週. 105 次. 75 次. 45 次. 第四週. 105 次. 75 次. 45 次. 第五週. 105 次. 75 次. 45 次. 第六週. 105 次. 75 次. 45 次. 每次三分鐘，休息一分鐘，跳十循環. 第一週. 運作頻率模式. 資料來源: 參考美國跳繩聯盟跳繩強度建議(2003). 第七節、資料處理與統計分析 一、 以不同組別(高強度組、中強度組、低強度組及控制組)及不同測驗別(前 測及後測)為自變項，專注力及反應時間為依變項，採混合設計二分子 變異數分析(2-way ANOVA)進行考驗；若交互作用有顯著，則進行單主 要效果(simple main effect)考驗，以驗證其差異性。 二、 本研究顯著水準定為α=.05。 46 .
(56) . 第肆章 結果與討論 本章主要將所獲得的資料加以統計分析，將分析結果呈現並作說明，第一節 為運動強度對專注力的影響結果與探討；第二節為運動強度對反應時間的影 響結果與探討。. 第一節 運動強度對專注力的影響結果與探討 以不同的運動強度為自變項，專注力表現為依變項，經混合設計二因子變異 數分析進行考驗後，得到各組專注力表現之平均數及標準差摘要表，如表 4-1: 各組專注力表現之變異數分析摘要表，如表 4-2。. 表 4-1 各組專注力表現之平均數及標準差摘要表 組別 高強度組. 中強度組. 低強度組. 控制組. 合計. 前測. 後測. 合計. 平均數(分). 17.94. 21.50. 19.72. 標準差(分). 3.49. 4.23. 4.23. 平均數(分). 16.53. 19.94. 18.24. 標準差(分). 3.73. 4.32. 4.33. 平均數(分). 16.56. 18.61. 17.58. 標準差(分). 3.71. 2.33. 3.23. 平均數(分). 15.30. 15.90. 15.6. 標準差(分). 2.87. 2.95. 2.89. 平均數(分). 16.55. 18.89. 標準差(分). 3.51. 4.05. 47 .
(57) . 表 4-2 各組專注力表現之變異數分析摘要表 Source. 組別(A) 群內受試. SS. 333.80. 1299.19. (S＊A) 測驗別(B). 210.03. 組別＊測驗別 54.07 (A＊B) 群內受試＊測 382.15 驗別(S＊A＊B) 總和(Total). 2269.49. df. MS. p. 事後比較. 5.91＊. 0.001. 高強度>控制組 中強度>控制組 低強度>控制組. 後測>前測. F. 3. 111.27. 69. 18.83. 1. 210.03. 37.92＊. <.0001. 3. 18.02. 3.25＊. 0.027. 69. 5.54. 145. ＊p<.05. 從表 4-1 各組專注力表現之平均數及標準差摘要表得知，各組在前後測 之全體平均數與標準差方面，高強度組為(19.72±4.23)；中強度組為(18.24± 4.33)；低強度組為(17.58±3.23)；控制組為(15.6±2.89)。 從表 4-2 各組專注力表現之變異數分析摘要表得知，受試者間(A 因子) 不同組別達顯著差異(F=5.91，p<.05)；受試者內(B 因子)在不同測驗時間上 也達顯著差異(F=37.92，p <.05) ；A、B 因子交互作用結果達顯著水準 (F=3.25，p<.05)，有交互作用存在，則進行單純主要效果考驗，結果如下表 4-3:. 48 .
(58) . 表 4-3 各組專注力表現之單純主要效果摘要表 變異來源. SS. df. 66.26. 3. MS. F. p. 事後比較. 組別(A) 前測(b1). 22.09. 1.81. 0.148. 321.60. 3. 107.20. 8.80＊. <.0001. 高強度>控制組 中強度>控制組 低強度>控制組. 高強度組(a1). 113.78. 1. 113.78. 20.54＊. <.0001. 後測>前測. 中強度組(a2). 98.94. 1. 98.94. 17.86＊. <.0001. 後測>前測. 低強度組(a3). 38.03. 1. 38.03. 6.87＊. 0.011. 後測>前測. 控制組(a4). 3.60. 1. 3.60. 0.65. 0.423. 69. 5.54. 後測(b2) 不同測驗時間(B). 群內受試＊測驗 382.15 別(S＊A＊B) ＊p<.05. 從表 4-3 可以發現，不同組別(A)在前測中(b1)無顯著差異(F=1.81， P=0.1477)，顯示各組在實驗前的同質性甚高，不會影響實驗後的結果；在後 測(b2)中則呈現顯著差異(F=8.80，p<.05)。 接著分析不同的測驗時間(B)在各實驗組間的表現:在高強度組 (F=20.54，P<.05)有顯著差異；中強度組(F=17.86，p<.05) 有顯著差異；低 強度組(F=6.87，p<.05) 有顯著差異；控制組(F=0.65，p=0.4229) 無顯著差. 49 .
(59) . 異。表示實驗者在參與六週的跳繩活動後，對專注力的影響產生顯著的效果； 控制組無顯著差異。因為實驗組 A、B 因子達顯著差異，所以再以 Scheffe Test 進行 A、B 因子事後比較，以分析各組間的差異，如表 4-4. 表 4-4 各組專注力表現之事後比較摘要表 Simultaneous 95% Confidence Limits (差異的 95%信賴區間， ***表示達顯著差異). Comparison (配對比較的組別). Difference Between Means (二組間平均差異數). 高強度組→控制組. 4.12. 1.72. 6.52***. 中強度組→控制組. 2.63. 0.20. 5.07***. 低強度組→控制組. 1.98. -0.42. 4.38. 根據表 4-4 專注力事後比較摘要表，各組與控制組相比，高強度組和中 強度組效果顯著，其中以高強度組的效果最好。. 小結: 在專注力部分的比較可以清楚發現，經過六週的跳繩活動後，訓練組 的專注力表現有顯著效果，控制組則無顯著差異。證實有足夠的活動，對 提升注意力，甚至整體智能發展都有幫助 (洪儷瑜，2013；杜美芬，2012； 吳品錞，2012；林素君等，2011；鄭詠蔚，2010；陳玉英，1989)，以及提 升手眼協調運動能力，有直接促進腦部改變的效果(Draganski et al.,. 50 .
(60) . 2004)。 雖然辛志鴻(2012)針對國小四年級學童的研究發現:在參與六週跳繩 運動後，實驗組與對照組學童在多向度注意力的「選擇性注意力」、「分 離性注意力」、「持續性注意力」等變項，均未達顯著差異，只在參與十 二週跳繩運動後，實驗組在「選擇性注意力」中，達到顯著差異，與本研 究的結果在時間期程上的表現有差異，但是根據陳玉英(1989)針對劇烈運 動對注意立即反應時間的影響的結果表示:在完成運動後，立即測驗組中跑 1500 公尺者的注意力及反應時間會降低，但經過休息後，其測驗分數會有 顯著提升，其差別是因為剛運動結束受到血糖下降、體溫上升以及心理的 厭倦等因素影響。因此推測其結果之差異應該是在於測驗之時間點不同， 而形成之不同結果。不過在目前的研究結果中都顯示，經過運動後，確實 能幫助提升專注力。 在本研究結果中，經過六週的跳繩訓練後，對專注力的影響產生顯著 的效果。其顯著結果以高強度組>中強度組>低強度組，因此若要提升學童 的專注力，以實施高強度的跳繩訓練效果為最佳。. 51 .
(61) . 第二節 運動強度對反應時間的影響結果與探討 以不同的運動強度為自變項，反應時間表現為依變項，經混合設計二因子變 異數分析進行考驗後，得到各組反應時間表現之平均數及標準差摘要表，如 表 4-5:各組專注力表現之變異數分析摘要表，如表 4-6。. 表 4-5 各組反應時間表現之平均數及標準差摘要表 組別 高強度組. 中強度組. 低強度組. 控制組. 合計. 前測. 後測. 合計. 平均數(分). 1011.05. 1164.32. 1087.68. 標準差(分). 115.44. 104.71. 133.60. 平均數(分). 965.61. 1158.61. 1062.11. 標準差(分). 117.32. 109.42. 148.59. 平均數(分). 911.59. 1122.12. 1016.85. 標準差(分). 180.01. 146.72. 193.82. 平均數(分). 952.60. 950.20. 951.40. 標準差(分). 62.77. 72.51. 66.95. 平均數(分). 961.35. 1095.36. 標準差(分). 125.95. 140.51. 52 .
(62) . 表 4-6 各組反應時間表現之變異數分析摘要表 SS. df. MS. F. p. 組別(A). 416160.39. 3. 138720.13. 5.43＊. 0.002. 群內受試 (S＊A). 1788470.13. 70. 25549.57. 測驗別(B). 706043.75. 1. 706043.75. 398.77＊ <.0001. 270686.13. 3. 90228.71. 50.96＊. 123937.36. 70. 1770.53. 3263760.02. 147. Source. 組別＊測驗別 (A＊B) 群內受試＊測 驗別(S＊A＊B) 總和(Total). 事後比較 高強度>控制組 中強度>控制組 低強度>控制組. 後測>前測. <.0001. ＊p<.05 從表 4-5 各組反應時間表現之平均數及標準差摘要表得知，各組反應時 間在前後測之全體平均數與標準差方面，高強度組為(1087.68±133.60)；中 強度組為(1062.11±148.59)；低強度組為(1016.85±193.82)；控制組為 (951.40±66.95)。 從表 4-6 各組反應時間表現之變異數分析摘要表得知，受試者間(A 因子) 不同組別達顯著差異(F=5.43，p<.05)；受試者內(B 因子)在不同測驗時間上 也達顯著差異(F=398.77，p<.05) ；A、B 因子交互作用結果達顯著水準 (F=50.96，p<.05)，有交互作用存在，則進行單純主要效果考驗，結果如下 表 4-7:. 53 .
(63) . 表 4-7 各組反應時間表現之單純主要效果摘要表 變異來源. SS. df. MS. F. p. 90890.72. 3. 30296.90. 2.22. 0.0887. 事後比較. 組別(A) 前測(b1) 後測(b2). 595955.80. 3. 198651.93. 14.54＊. <.0001. 高強度>控制組 中強度>控制組 低強度>控制組. 223151.16. 1. 223151.16. 126.04＊. <.0001. 後測>前測. 335241.00. 1. 335241.00. 189.34＊. <.0001. 後測>前測. 376742.38. 1. 376742.38. 212.78＊. <.0001. 後測>前測. 57.60. 1. 57.60. 0.03. 0.8574. 123937.36. 70. 1770.53. 不同測驗時間(B) 高強度組(a1) 中強度組(a2) 低強度組(a3) 控制組(a4) 群內受試＊測 驗別(S＊A＊B) ＊p<.05 從表 4-7 可以發現，不同組別(A)在前測中(b1)無顯著差異(F=2.22， p=0.0887)，顯示各組在實驗前的同質性甚高，不會影響實驗後的結果；在後 測(b2)中則呈現顯著差異(F=14.54，p<.05)。 接著分析不同的測驗時間(B)在各實驗組間的表現:在高強度組 (F=126.04，p<.05)有顯著差異；中強度組(F=189.34，p<.05) 有顯著差異； 低強度組(F=212.78，p<.05) 有顯著差異；控制組(F=0.03，p=0.8574) 無顯 著差異。表示實驗者在參與六週的跳繩活動後，對反應時間的影響產生顯著. 54 .
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