學位論文
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Item 以眼球追蹤技術探究互動學習軟體對七年級學生基因概念的學習(2021) 林于雄; Lin, Yu-Hsiung國中的基因與遺傳是教師和學生都覺得難教難學的主題。基於現在資訊輔助教學的普及與國內相關中文學習APP的缺乏，本研究發展一套互動學習軟體，結合眼球追蹤技術、學習者特性問卷探討學生使用基因與遺傳互動軟體的學習。研究對象為41名自願參加的國一學生，於109年4月至7月實驗。前測後，學生進行互動軟體學習，同時收集眼動資料，接著填寫學習者問卷（認知負荷、生物與技術態度及學習動機量表）。實驗後，依後測平均分組：高學習成就組（專家）23人、低學習成就組（生手）18人。針對前後測分數、眼動資料及學習者特性，以SPSS23進行描述性統計、成對樣本t檢定、獨立樣本t檢定、Partial correlation、Pearson correlation與逐步回歸分析。 結果發現：前後測的結果發現互動軟體對於學生的基因與遺傳的學習有幫助，且對於高學習成就組的表現稍高。此外，互動軟體的第一部分基礎學習不會造成不同學習成就學生的眼動差異與認知負荷評分的差異，說明互動軟體不會造成不同學習成就學習者過多的認知負荷。此外，從掃視時間看來，高學習成就組需花較花的時間統整第一部分基礎學習的訊息達接近顯著水準，與前人研究相符值得注意。而第二部分進階學習中高學習成就的學習者會降低圖及提示訊息的注意力分配，把注意力多分配在問題理解與答案的思考上。互動軟體的靜態與動態圖來看，互動的動態圖能幫助學生達到較好的學習成就。試題分析來看，高學習成就的學生使用互動軟體進行概念學習後，後測中各個認知歷程－學習內容面向大多都有顯著進步。注意力模式與學習者特性預測學習結果以微觀符號的圖上的掃視時間（SD）預測學習成就的模型配適度較好，此結果說明學習者在圖形上的訊息統整是預測學習成就的主要因素。 研究者對未來基因與遺傳的多媒體輔助教學的研究，建議可以就巨觀、微觀、符號層次中選一或二層次概念研究，或是每位受測者的學習提升至20－30分鐘左右。此外，未來也可探討學習者在微觀、巨觀和符號概念或是圖、文、影片等表徵轉換的困難和學習歷程的關係，或比較都市文教區學校與非都市文教區學校的學生學習差異。Item 利用眼動追蹤技術分析學生物理標準化試題之解題歷程(2020) 郭育廷; Guo, Yu-Ting本研究以物理學為範疇，篩選具鑑別度之學科能力測驗試題，根據Bloom認知分類為記憶、理解、應用、分析等四層次問題，透過眼動，呈現選擇題型標準化測驗解題歷程，探討其與解題表現之間的關係。本研究將30名大專生以上受測者依四種分組方式比較組間差異，分析各組於各層次問題的眼動資料與解題表現。 研究結果發現(1)透過試題分析與視覺注意力分配了解，物理解題中認知層次越高的題目，難度越高，受測者所花費的時間也越多。(2)依測驗成就分組發現在分析層次中，高分組較低分組在問題區有更多回視，及較多在問題與說明、問題與圖片間之交互閱讀次數，推論兩組之間的差異與分析層次之題目理解及問題與圖片區域間資訊整合的能力有關；(3)在學科背景與測驗成就之交互分組中，理工低分組較非理工低分組有較多的眼動模式差異 。(4)在解題成功與不成功分組中，可以發現在低層次（記憶、理解、應用），成功組較不成功組花費較少閱讀時間，推論這些層次中成功組已達自動化程序，能夠較快搜尋解題關鍵資訊以解題。特別是分析層次題目，成功組較不成功組在正解區之眼動指標數據多達顯著差異，而在解題關鍵區也是成功組高於不成功組，可推測Bloom認知層次分類之分析層次的確與其他三層次題目不同，分析層次之題目多為物理課程中相關但不相似的題目，所以在解題成功組來看，的確有較佳的閱讀理解能力。 研究結果可作為標準化測驗試題設計參考，並提示教師進行學科知能教學時，應著重於基本知識理解與應用。Item 以眼球追蹤技術分析國中學生生物試題之閱讀與理解(2013) 江家綺標準化紙筆測驗是台灣學生的學習及升學過程中，主要的評量工具，因此，了解學生在解決標準化試題時的閱讀歷程，以及此歷程與解題成就間是否存在著關係，可以讓我們進一步推論學生的問題解決策略。本研究根據布魯姆認知分類修訂版架構，分析生物基測試題，選出代表題型後，進行成就測驗，在學生解題同時，利用眼球追蹤技術，紀錄國一學生解決試題時的閱讀歷程。眼球追蹤資料經過統整後，使用SPSS 19軟體進行歷程分析。此外，依據試題測驗結果的分為高低兩組，進行描述性統計、成對樣本T考驗、同質性檢定與單因子變異數分析（ANOVA）。 結果發現，學生在解決布魯姆認知分類架構下較高階或有圖的試題時，需花費較多的凝視時間及總凝視點數，這表示學生需花費較長的訊息處理歷程來解決這些問題，進一步的相關分析發現，除了了解-敘述題型外，學生在不同題型上的測驗成績與閱讀歷程大致呈正相關，顯示訊息處理時間長短會影響作答結果。而高低組學生的差一分析指出，高分組學生在解題時會將較多的注意力分配於試題中解題資訊所在；此外，高分組的學生通常也會有較多的交互閱讀及回視次數，這表示高分組學生在解決試題時，有較多整合題目所給予的資訊的過程，而這些過程皆可以幫助學生正確解決問題。Item 分析真實教室環境中多媒體教材之閱讀歷程(2013) 簡婉如; Wan-Ju Chien由於多媒體工具與網際網路蓬勃發展，使得知識的擷取管道變得更為便利，不論是教師的教學教材或評量工具的選擇都更加多元化，然而，多數的多媒體學習研究於實驗室中進行，對於學生如何閱讀課室中多媒體圖文，是否與實驗室結果一致？且圖文閱讀歷程又如何與先備知識交互作用？這些問題仍有待進一步的釐清。 本研究主要是透過「眼球追蹤」方法，紀錄受試者在真實教室環境中，閱讀多媒體恐龍教學教材時的視覺注意歷程。研究方法主要是將恐龍投影片主要分為標題、文字、圖片三類區域，然後利用「眼球追蹤儀」紀錄學生於這些區域的視覺注意歷程，並進一步比較分析區域間的視覺注意力之分配情況，以及視覺注意力與學生背景之關係。眼動資料的分析指標包括：凝視整頁區域、標題區域、文字區域及圖片區域的「全凝視時間」(Total fixation duration)、「平均凝視時間」(Average fixation duration)、「區域內分配時間百分比」(Percent time spent in zone)等。本研究使用SPSS 19 軟體搭配依據理解測驗結果的分組，進行描述性統計、同質性檢定與單因子變異數分析（ANOVA）。 結果發現，地科相關背景學生在文字部份所花費的凝視時間普遍比圖片部份高。同時也具有較多的圖文交互閱讀次數。相較於地科背景學生，非地科背景學生置於圖片的視覺注意力較高，也較易受圖片線索的影響而增加閱讀注意力。Item 以眼球追蹤方法初探高中生教科書之圖文閱讀歷程與概念理解(2012) 王又亭; Wang, Yu-Ting圖文兼備的教科書在現今學校教育中是教師教導與學生學習的主要依據，因此，教科書上的圖文閱讀歷程與概念理解之間是否會存在關係值得我們進一步探討。本研究主要使用眼球追蹤技術，紀錄高一學生對於高一生物教科書圖文內容的閱讀歷程，並使用研究者自編的理解測驗來測試高一學生對教科書中內含概念的理解程度，進而討論閱讀歷程與概念理解之間的關係。眼球追蹤資料經過統整後，使用SPSS 19 軟體搭配依據理解測驗結果的分組，進行描述性統計、同質性檢定與單因子變異數分析（ANOVA）。結果發現，學生在文字部份所花費的凝視時間普遍比圖片部份高。在文字部份，高分組對於新資料區的文字花費較多的視覺注意力，同時也具有較多的回視次數；而在圖片部份，高分組普遍有對理論示意圖的凝視點數較多、圖文交互閱讀次數也較多的結果。Item 利用眼球追蹤技術探討科學圖文閱讀歷程與概念理解之關係(2012) 黃堯琮由於教科書是學生閱讀學習的主要依據，而且科學教科書中充斥著許多不同類型的圖片，科學教科書的圖文閱讀歷程與概念理解之間是否存在關係值得進一步探討。本研究主要使用眼球追蹤系統，針對高一學生的化學教科書圖文閱讀歷程進行紀錄，並且使用半結構式問卷測驗概念理解程度，進而探討閱讀歷程與概念理解之間的關係。眼球追蹤資料透過彙整後，使用SPSS 19軟體進行描述性統計、相關分析，並與概念理解分數進行單因子變異數分析（ANOVA）。結果發現，學生在文字部份所花費的凝視時間，普遍都比在圖片部份高。並且閱讀科學圖片本身就足以協助對文本概念的理解，理論示意圖會達到更關鍵的效果。Item 以眼球追蹤技術探討先備知識、閱讀歷程以及科學閱讀理解的關係(2015) 王琇怜; Wang, Hsiu-Ling對於大部分的學生來說，閱讀科學文本是學習科學知識的主要方法與來源，然而學生在科學文本的閱讀理解表現各有不同，若能了解學生的先備知識對於閱讀歷程以及科學閱讀理解的影響，將有助於促進學生的科學學習成效。在本研究中，首先測驗40位高中受試者對施測文本相關概念的理解程度，並以眼球追蹤技術記錄受試者閱讀科學文本的歷程，最後使用理解測驗測試受試者對於文本的理解狀況，以了解先備知識、閱讀歷程和閱讀理解間的關係。在資料分析方面，研究者利用前測結果進行變異數同質性分析來區分受試者的先備知識程度，分為高、中、低三組，並且依據分組對眼球追蹤的數據與後測資料進行描述性統計、單因子變異數（one-way ANOVA）分析及平均值等式穩健測試，再以皮爾森相關係數檢定以了解閱讀理解與眼球追蹤數據的相關性。 研究結果發現，先備知識的差異與學生在科學文本上的閱讀理解有關，先備知識高比先備知識低的學生具有較佳的閱讀理解。眼球追蹤的數據顯示，先備知識與學生在閱讀「研究方法」的平均凝視時間、「根據資料而形成之科學推論與解釋」的回視次數、「預測模式圖」與「預測模式關鍵圖區」的平均凝視時間、「預測模式圖」的第一次閱讀凝視時間、「數據趨勢」文字描述的總閱讀時間與總凝視時間、第一次凝視時間等眼動形式有關。閱讀理解與眼球追蹤數據的相關分析發現，讀者的視覺注意力分配與閱讀理解具有相關性，整體、文本內容閱讀理解較佳且能應用文本概念於不同情境下進行推論與解釋之讀者針對文章中「數據趨勢」的文字描述具有較少的視覺注意力分配，並在「背景知識」文字描述、「根據資料而形成之科學推論與解釋」有較多的回視次數，在「背景知識圖」有較少的第一次閱讀凝視時間，顯示閱讀理解層次較高的學生會有較多的訊息整合以幫助閱讀理解。