研究工具

2.結果討論和撰寫研究報告。

圖 3­3­1 研究流程圖

第四節 研究工具

本研究運用的工具，包括：細胞擴散和滲透作用二階層測驗、工作記憶容 量測驗、細胞擴散和滲透作用開放式問答題、眼動儀及網路多媒體之細胞擴散

和滲透作用課程等。

一、細胞擴散和滲透作用二階層測驗

本研究測驗是依據 Odom 和 Barrow (1995)發展效化的擴散與滲透作用診 斷測驗編制(根據大學生物課程編製，用於測試大學生擴散與滲透作用的認知 概念)。Odom 和 Barrow (1995)診斷測驗的折半信度為.74，難度為 0.23~0.95，

鑑別度為 0.21~0.65。本研究的細胞擴散和滲透作用二階層測驗題，共有 20  題，每一題由兩題組成，每題的第一題為答案選擇，每題的第二題為第一題的 理由或原因，唯有兩題都答對者，才得到該題的分數。本研究之細胞擴散和滲 透作用二階層測驗的折半信度為.75。本研究之二階層測驗，詳見附錄一。

二、細胞擴散和滲透作用開放式問題

為了深入探討學習者學習細胞擴散和滲透作用過程中，概念的建構與心智 表徵建構的完整性，本研究設計六個開放式問題，分別於教學前後施測，總分  28分。在評分過程為了避免研究者的主觀因素，由一位自然科學教育專長的研 究生協同評分，以建立評分者信度(inter­rater reliability)，本評分表之評分者信 度為.90，表示研究者與另一位評分者所評定的成績有很高的一致性，並經由一 位科學教育專家檢驗，以取得專家效度。開放式問題之 細胞擴散和滲透作用概 念類別評分表，詳見附錄二。

三、工作記憶容量測驗

本研究根據本研究室開發的認知短期記憶測驗和視覺短期記憶測驗兩種工 具，來測試學習者的工作記憶容量(工作記憶容量測驗的施測時間點是在接受 網路多媒體學習課程前進行)。受試者以電腦網路方式，分別進行兩種工具測 試。認知短期記憶測驗其信度為.757；視覺短期記憶測驗其信度為.768。

認知短期記憶測驗的測驗題，如以下例子（題目會越來越難，即句子越來 越多句，每一個句子或問題，則以一個畫面呈現，以此類推）:請閱讀以下句 子，第一個句子：巴西擁有世界最大的雨林（由第一個畫面呈現）；第二個句 子：人生有三分之一的時間與床為伍（由第二個畫面呈現）。請回答下列問 題，並點選正確答案（由第三個畫面呈現），第一個問題：阿根廷擁有世界最 大的雨林，「對」或「錯」（由第四個畫面呈現）；第二個問題：請由下方選 出以上二個句子中各出現的最後一個字 伍 生 林 西（由第五 個畫面呈現）。

視覺短期記憶測驗的測驗方式，是比較分別出現的兩個畫面中的圖案是否 一樣（題目會越來越難，即圖案出現的個數會越來越多），最後由另一個畫面 呈現：「請問剛剛的圖案相同或是不相同，點選你的答案。」

四、眼動儀

本研究的眼動儀為 Binocular Eye Tracking，可以貼近自然狀態的心智量測 技術，監控眼球運動，能知道視覺注意力何在和隨時間改變的認知歷程。整個 系統裝置，如圖 3­4­1、圖 3­4­2 與圖 3­4­3。

眼睛 

LED 

支撐架 電腦螢幕 凝視點

（注視點） 

CCD  鏡頭 眼睛 

LED 

支撐架 電腦螢幕 凝視點

（注視點） 

CCD  鏡頭

圖 3­4­1  眼動儀監控系統

圖 3­4­2  眼動儀現場情境側面

圖 3­4­3  眼動儀現場情境正面

本研究進行前會告知受試者本實驗為非侵入性實驗，使其心情上可放輕 鬆。研究進行時，會先調整受測者座椅和頭部的位置，使得受測者能以舒適的 姿態進行學習。受試者眼睛至電腦螢幕的觀看距離保持一定，大約維持 60 cm  左右，會因為受試者的不同進行微調。本研究的眼動儀系統之取樣率為 

60Hz，每 1 秒取樣 60 次，眼球運動位移量可經由座標軟體進行換算對應於螢 幕的座標。資料分析上，以 NYAN 軟體進行眼動資料的擷取與分析。本研究 主要探討學習者在網路多媒體學習課程的頁面上，眼球凝視點的次數、眼球路 徑和眼球凝視時間，並且綜合分析其佔全畫面的比重分配。

五、網路多媒體之細胞擴散和滲透作用課程

本研究之網路多媒體之細胞擴散和滲透作用課程，其巨觀和微觀強連結的 連續模式，敘述如下：巨觀和微觀強連結的連續模式的最大特色是概念改變教

學設計必須建立在科學概念本質與學習者另有概念之本體架構的分析之上，而 此概念改變的過程必須挑戰學習者的科學知識之本體觀信念(ontological 

beliefs)，以理解學生究竟缺乏哪些心智結構因而無法建立完整的概念。其 次，本研究模式另一個重點是設計真實情境(巨觀)和微觀情境(微觀)。真實情 境為科學實驗的實際拍攝﹔微觀的情境是以電腦多媒體進行動畫設計，兩種情 境的連續呈現能誘發學習者的學習動機、興趣、好奇心與促進科學概念的信 念。

本研究之網路多媒體細胞擴散和滲透作用的課程內容，將學習者常有的另 有(迷思)概念和 Odom 和 Barrow (1995)提到 22 個命題知識關於擴散和滲透作 用需要瞭解的知識，以巨觀和微觀情境呈現。