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系統識別號 U0002-1707201301184700
中文論文名稱 運動前與運動後使用電腦學習時的腦波變化
英文論文名稱 An EEG Study on Computer Learning Effectiveness Before and After Exercise
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 資訊管理學系碩士班
系所名稱(英) Department of Information Management
學年度 101
學期 2
出版年 102
研究生中文姓名 黃佩玲
研究生英文姓名 Pei-Ling Huang
學號 600630452
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2013-06-22
論文頁數 69頁
口試委員 指導教授-吳錦波
委員-伍台國
委員-詹前隆
中文關鍵字 中強度運動  有氧運動  運動強度  腦波  注意力 
英文關鍵字 moderate intensity exercise  aerobic exercise  exercise intensity  EEG  attention 
學科別分類
中文摘要 運動不但對身體健康有幫助,還能活化大腦來提升我們的學習力。過去研究已證實運動能有助生心理健康以及改善認知能力,但研究對象大多是學前孩童、青少年或是老年人,且利用各項認知評估測驗來探討運動前後的認知能力,這些評估測驗無法得知大腦內部的變化。因此本研究目的將利用腦波來探討,運動員及非運動員於運動前與運動後使用電腦學習過程的腦波變化。
本研究為實驗室實驗法,利用中強度有氧運動的介入,以及腦波儀的量測,來觀察運動前與運動後運動員及非運動員使用電腦學習過程的腦波變化。研究結果顯示運動員在運動前與後使用電腦學習時的大腦β波呈現顯著差異;非運動員在運動前與後使用電腦學習時的大腦β波無顯著差異。運動員與非運動員在運動前使用電腦學習時的β波無顯著差異;運動員與非運動員在運動後使用電腦學習時的β波呈現顯著差異。運動員在運動後使用電腦學習時顯著比運動前更容易專注於學習;而非運動員在運動後使用電腦學習時沒有顯著比運動前更容易專注於學習;運動員在運動後對於使用電腦學習時顯著比非運動員更容易專注於學習。
英文摘要 Exercise is not only good for health, but also helps brain activation to improve learning ability. Past research has demonstrated exercise can improve mental health and cognitive ability. But these studies mostly focused on preschool children, adolescents or the elderly, and used various cognitive assessment tests before-and-after exercise to explore the cognitive ability by neglecting the changes within the brain. Thus the purpose of this study is to explore brain activity of student athletes and non-athletes, before-and-after exercise, in computer-aid learning.
This research employed laboratory experiment with the intervention of medium-intensity aerobic exercise. EEG devices were used to record brain waves of athletes and non-athletes while using computer-aid learning. The results show that athletes’βbrain waves have significant differences before and after exercise in computer-aid learning; conversely, non-athletes do not show significant differences inβbrain waves. Regarding computer-aid learning before and after exercise, athletes and non-athletes have no significant differences in β brain waves before exercise; but there exist significant differences between athletes and non-athletes βbrain wave after exercise. Athletes, after taking exercise, have better attention and focus in computer-aid learning; non-athletes do not have the same level of attention and focus after exercise. The results may indicate that athletes may be easier in computer-aid learning than those of non-athletes due to the ability to focus after exercise.
論文目次 目錄
第一章 緒論 1
第一節 研究背景與動機 1
第二節 研究目的 4
第三節 研究流程 5
第四節 論文架構 6
第二章 文獻探討 7
第一節 有氧運動對生理、心理之影響 7
第二節 運動強度影響認知能力之相關研究 9
第三節 電腦學習之背景及相關研究 17
第四節 注意力 18
第五節 腦波 23
第三章 研究方法 29
第一節 研究假設 29
第二節 實驗對象 30
第三節 實驗流程 31
第四節 研究工具 32
第五節 資料分析 34
第四章 資料分析與結果 38
第一節 基本資料分析 38
第二節 腦波數據分析 40
第三節 腦波圖像輸出結果 48
第五章 結論與建議 60
第一節 研究發現與結論 60
第二節 研究限制與建議 61
第三節 研究貢獻 63
參考文獻 65

表目錄
表 2-1 不同運動的METs強度表 11
表 2-2 急性有氧運動對認知表現相關研究整理 15
表 2-3 注意力定義統整表 19
表 4-1 平均每週運動次數 38
表 4-2 平均每次運動時間 39
表 4-3 平均每週使用電腦時間 39
表 4-4 開始接觸電腦時間 39
表 4-5 word軟體自評熟悉度 40
表 4-6 運動員之運動前、後閉眼時α波的成對樣本統計量 42
表 4-7 運動員之運動前、後閉眼時α波的成對樣本檢定 42
表 4-8 運動員之運動前、後學習時β波的成對樣本統計量 43
表 4-9 運動員之運動前、後學習時β波的成對樣本檢定 43
表 4-10 非運動員之運動前、後閉眼時α波的 44
表 4-11 非運動員之運動前、後閉眼時α波的成對樣本檢定 44
表 4-12 非運動員之運動前、後學習時β波的成對樣本統計量 45
表 4-13 非運動員之運動前、後學習時β波的成對樣本檢定 45
表 4-14 運動員與非運動員之運動前的β波統計量 46
表 4-15 運動員與非運動員之運動前的β波獨立樣本T檢定分析 46
表 4-16 運動員與非運動員之運動後的β波統計量 47
表 4-17 運動員與非運動員之運動後的β波獨立樣本T檢定分析 47

圖目錄
圖 1-1 研究流程圖 5
圖 2-1 運動強度等級 12
圖 3-1 實驗流程圖 31
圖 3-2 心率監控錶 33
圖 3-3 健身車 34
圖 3-4 傅立葉轉換步驟圖 35
圖 3-5 運動前β波頻譜圖 36
圖 3-6 短時傅立葉轉換步驟圖 36
圖 3-7 運動前β波時頻圖 37
圖 4-1 運動員之運動前α波頻譜圖 48
圖 4-2 運動員之運動後α波頻譜圖 48
圖 4-3 運動員之運動前β波頻譜圖 49
圖 4-4 運動員之運動後β波頻譜圖 49
圖 4-5 運動員之運動前α波時間頻率圖 50
圖 4-6 運動員之運動後α波時間頻率圖 50
圖 4-7 運動員之運動前β波時間頻率圖 51
圖 4-8 運動員之運動後β波時間頻率圖 51
圖 4-9 非運動員之運動前α波頻譜圖 52
圖 4-10 非運動員之運動後α波頻譜圖 52
圖 4-11 非運動員之運動前β波頻譜圖 53
圖 4-12 非運動員之運動後β波頻譜圖 53
圖 4-13 非運動員之運動前α波時間頻率圖 54
圖 4-14 非運動員之運動後α波時間頻率圖 54
圖 4-15 非運動員之運動前β波時間頻率圖 55
圖 4-16 非運動員之運動後β波時間頻率圖 55
圖 4-17 運動員之運動前β波頻譜圖 56
圖 4-18 非運動員之運動前β波頻譜圖 56
圖 4-19 運動員之運動後β波頻譜圖 56
圖 4-20 非運動員之運動後β波頻譜圖 57
圖 4-21 運動員之運動前β波時間頻率圖 57
圖 4-22 非運動員之運動前β波時間頻率圖 58
圖 4-23 運動員之運動後β波時間頻率圖 58
圖 4-24 非運動員之運動後β波時間頻率圖 59
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