運動生理學網站　科學概念在運動訓練與研究的應用

運動生理週訊(第193期)

科學概念在運動訓練與研究的應用(March 21, 2005)

王順正

　　400m田徑網站討論區中一篇有關「原理訓練」的討論中，提到「科學是假的，策略是真的；訓練是假的，成績是真的；方法是假的，實用是真的(訓練觀點)」的討論內容，讓我想起近日所聽的研究生報告與體育學術期刊所審查的論文內容。很顯然的，正確的科學知識與概念，不僅是體育學術論文必須的基礎，對於實際參與訓練的教練與體育教師，也是相當重要的概念。

　　一篇討論「職棒選手體重與長打率」的研究指出，體重較重者的長打率有較高的趨勢。研究者為了證實這樣的「趨勢」，必須設計適當的研究方法進行資料的收集，以便利用正確的統計方法進行資料的分析與整理。如果資料的收集過程是沒有經過實驗設計的，那麼收集到的資料，就有很大的機會無法被用來「驗證」原本的假設。也就是說，「發現問題」→「建立假設」→「蒐集資料」→「分析資料」→「推演結論」的科學方法，絕對是必須遵守的科學流程。特別是很多人都是先有資料了，才想到要如何進行資料的呈現與討論，重新想一個「研究問題」出來的「導因為果」作法，是不值得鼓勵的。

　　資訊化的時代，讓「比賽成績記錄資料」的取得相對的容易許多，例如籃球攻守記錄、棒球攻守記錄、高爾夫比賽的上果嶺率記錄、田徑跑步比賽不同分段記錄、三級跳遠的比賽三跳比例記錄、……等等。這些比賽資料的價值與應用，其實是需要相當小心的。特別是對手的能力優劣、場地與環境的不可控制性、分段成績間的相互關連程度、……等等，都是讓這些資料無法具備科學控制的缺陷。如果僅將這些比賽資料的關係性進行分析，進而獲得各種不同的結論與推論，並沒有什麼特定的意義。

　　科學概念的應用，還需要明確的「自變項」與「依變項」，以便讓研究的焦點能夠明確呈現。如果以「職棒選手體重與長打率」的「趨勢」來看，「體重」與「長打率」哪一個是「自變項」或「依變項」呢？如果兩個變項都會隨著時間變動而改變時，是否代表無法建立「自變項」與「依變項」的關連性呢？就算透過統計分析後的結果有關連性或具備差異性，研究者仍然無法清楚界定兩者的關係。

　　為了統計分析比較的需要，進行單一變項的分組，進而比較另一個變項的差異性，其實是不科學的。上述的「體重」與「長打率」的「趨勢」研究，如果有兩組「長打率」高、低的不同受測對象，進行「體重」資料的收集；或者有兩組「體重」不同的受測對象，進行「長打率」的資料收集，似乎可以透過分組設計後的統計分析，進行更有意義的資料成果呈現。可惜，這種「體重」分級、或者「長打率」分級，進行另一個變項差異顯著考驗的方法，仍然無法解決兩個變項哪一個是「自變項」或「依變項」的繆誤。其實，很多的體育運動研究中，透過問卷收集受測對象的基本資料(男女、年齡、身高、體重、每日運動量、抽煙習慣、……)，進行體能優劣、運動表現、生理生化反應等的比較分析，就是犯了沒有「自變項」與「依變項」的問題。其實，影響受測對象體能、表現、反應優劣的因素，可能有其他更重要的變項(例如遺傳、參與的動機)。

　　統計的顯著性概念是確認「有效」、「真假」的必須手段，但是具備統計顯著性也不盡然代表「有效」。如果一篇研究報告沒有經過統計處理，即針對兩個不同群體的抽樣檢測數值的大小來確認差異，是錯誤的過度推論。特別是在運動訓練與研究中，如果針對兩組不同群體的研究對象，進行訓練方法與手段的有效性評估時，有必要透過科學的方法進行統計的顯著性分析；可是有些統計分析有顯著差異的結果，卻不一定代表有效。例如一種訓練的方法，讓全部的受訓練者的垂直跳普遍增加了1公分，在統計上是很容易呈現顯著性的，可是訓練是否真的有效呢？而且，垂直跳可以跳80公分的人進步1公分，與僅能跳30公分的人進步1公分的效果也是不相同的，也就是說要以絕對的成績或表現來統計分析，或者以相對的進步百分比進行分析，也會顯著影響研究或訓練結果的闡述。除此之外，既然是透過統計分析進行顯著性考驗，代表檢測的對象不能僅有一位或人數過少，否則造成統計上錯誤的比率就會顯著的提高。有些運動教練與體育教師會因為個人訓練過程的經驗，將一些訓練有效與否的概念，用來判斷運動科學學術研究結果的可靠性，其實是相當不對的想法。

　　訓練組與對照組的採用也是相當重要的科學概念，以便釐清運動訓練過程的效益，確實來自於運動訓練，而不是其他的生長或環境因素。例如針對「運動對於心肺耐力影響」的研究，如果僅對於訓練組進行訓練，沒有對照組時，其實很難說明進步的原因是因為訓練或生長發育，或者還有其他因素的影響。有時候，訓練組與控制組如果來自不同班級或不同學校，以便達到長期(通常訓練效果的研究往往需要8週以上的訓練)運動訓練或體育教學的便利性，反而會使得對照組的功效消失，造成無法彌補的限制。因此，要利用對照組進行研究變項的控制時，還是必須注意受測的對象，是否來自於同一個樣本母群(例如同一個班級，具備相同的日常課表與體育課程)。其實，這類沒有經過特別設計(沒有對照組)的「準實驗設計」研究，在運動科學的研究論文中並不少見，研究者與應用者有必要清楚這些研究結果的限制。

　　針對「科學是假的，策略是真的；訓練是假的，成績是真的；方法是假的，實用是真的」的荒繆，像「義和團」式的「神功護體」說法，一種超乎現實的「形而上」理論，不是重視實際運動表現者該有的認知。很顯然的，僅透過運動訓練與體育教學經驗，進行運動訓練方法的效益評估，其實是相當「不科學」的。如果能夠將科學研究的概念，用在訓練效果的判斷上，才是每一位投入運動訓練的教練與體育教師必須努力的方向，也是優秀運動員、運動教練必須繼續進修、就讀「研究所」的主要原因。事實上，科學概念與科學方法絕對不應該受到懷疑，該懷疑的是利用它們所分析的內容。