學位論文
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Item 探索空間能力與領域特定知識對科學學科表現之影響(2016) 陳怡君; Chen, Yi-Chun本研究旨在選定地球科學課程中，與空間思考有關的「太陽視軌跡」為主題，分別以「空間能力測驗」、「標準化測驗」、「天文繪圖測驗」三項測驗代表「領域廣泛空間能力」、「領域特定知識」及「科學學科成效」指標，探討空間能力、領域特定知識與科學學科表現三者間的關係。另外，本研究使用眼球追蹤法記錄受試者在解題時的注意力分配及解題歷程，以釐清領域廣泛的空間能力與領域特定知識在科學學科表現中扮演的角色。進一步透過晤談，以內容分析法比較教師與在領域特定知識及科學學科表現不同的三組學生（高分組、中分組、低分組）在解答空間形式的問題時的認知模式、解題行為、知識結構、策略使用的差異，以進一步釐清領域特定知識在科學學科表現上的作用。本研究受試對象為具有基礎先備知識的大一及大二學生，測驗及晤談資料的有效樣本共40人，含理組19人（男性9人；女性10人）及文組21人（男性10人，女性11人），扣掉眼動資料缺漏的兩位學生後，眼動的有效資料為38人。另有12位在高中任教的地球科學教師參與研究，這些教師提供本研究的專家資料來源。 研究結果發現： 1..領域特定知識較佳者在解答單一選擇題形式的標準化試題的歷程上，傾向較能辨認解題關鍵區域且花費較多的時間比例在這些（尤其是圖片解題關鍵）區域上、在題幹區域花費較長時間，以形成問題表徵、似乎不完全採用前向思考；也會搭配後向思考的解題策略。2.領域廣泛的空間能力與解題時的注意力分配有關，空間能力較差者相較於中等程度以上者分配較少的時間在圖片區域上。3.無論教師或高分組、低分組學生，在解答「天文繪圖測驗」時皆傾向找出一致的通則解答題目，但低分組傾向直覺的心智運作，教師能以科學專有名詞明確說明這些解題技能及策略的用意、能靈活採用科學模型搭配思考、追求精確數值而非模糊地陳述性質。4.以領域特定知識為中介變項的分析顯示，領域廣泛的空間能力並非直接影響學生的科學學科表現，而是透過領域特定知識，影響最終的科學學科表現。另外，在科學學科成效表現不同的高、中、低分組的主要差異是在陳述性知識及程序性知識的豐富程度上。 最後，本研究對實務上的教學及教材設計提供以下建議：1.對低空間能力者的學習教材應給予視覺空間上的援助、2.大部分學習者對教材的需求是促進概念之間的連結、3.專業知識的養成主要仰賴長期記憶的知識品質。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。