研究環境與工具

一、研究環境

本研究實驗環境位於本校教學大樓三樓之教學科專屬教室，採取中央空調 溫度舒適、安靜，研究者位於受試者右方操控電腦紀錄腦波功率，受試者位於 研究者前方，實驗進行時，嚴禁手機聲響及外來因素干擾受試者進行英語閱讀 理解腦波紀錄。

二、研究工具

（一）腦波儀

本研究採用16 個頻道的腦波儀紀錄腦波，腦波儀上之電極位置採用國際 10-20 系統（international 10-20system）之標準安置，在國際 10-20 系統中，F 代表額葉 區（frontal）、C 代表中央區（central）、P 代表頂葉區（parietal）、T 代表顳葉區

（temporal）、O 則代表枕葉區（occipital），本研究採用的16 的電極點，額葉：Fp1、

FP2、F3、F4、F7 、F8；顳葉：T3、T4、T8、T6；頂葉：P3、P4；枕葉：O1、

O2；中央溝：C3、C4。透過數位訊號產生器模擬腦波頻率範圍之正弦波，並以兩

個輸入端，再一次從訊號產生器模擬腦波頻率範圍之正弦波，從腦波分析軟體觀察 輸入訊號是否與訊號產生器所示之頻率與波形一致，以確認腦波儀的儀器效度‧

（二）英語閱讀短文

本研究依據大學入學考試中心編纂之《高中英文參考詞彙表》決定英語閱讀 短文難度的標準，採用 98 年國中基測入學考試基測及 98 學年度大學入學考試中 心的學測、指考的英語閱讀短文，將英語閱讀短文分為難中易等三個難度水準。

（三）快速傅立葉軟體

本研究採用快速傅立葉轉換（Fast Fourier transform）軟體，以將大腦皮質 所產生的腦波訊號轉換成α 腦波和 β 腦波成分的腦波功率，在使用本實驗之快 速傅立葉轉換軟體解析不同的腦波訊號前，研究者已確認過傅立葉分析軟體解 析腦波頻率正確無誤。

（四）電腦

連接腦波儀之個人電腦1 台，CPU，Intel Core（TM）2，1.86GHz、RAM，2G，

作業系統為Windows XP Professional SP3。

（五）攝影機

進行英語閱讀實驗時，同步進行攝錄，以輔助詮釋個體腦波運作的狀態。

第六節 資料的處理與分析

一、資料的處理

本研究採取快速傅立葉變換記錄腦波功率，Alpha波，採用頻率範圍介於8 hz

～12 hz；Beta波，採用頻率範圍介於12.1 hz～35 hz。

（一）快速傅立葉變換（Fast Fourier transform）

傅立葉（Fourier）發現一個波如果是週期波，不管它多麼複雜，都可以分解

（二）腦波變化率

本研究採用瞬時傅立葉分析方法，將受試者閱讀英語短文之 α 和 β 腦波功率 以每2 秒為一單位擷取出；若受試者閱讀英語短文耗時 90 秒，則可擷取出 45 個 α 腦波功率平均值和45 個 β 腦波功率平均值，研究者為降低個體的個別差異，增進 研究結果的正確性，因此，研究者將上述45 個 α 和 β 腦波功率平均值分別再除以 受試者本身閱讀英語短文前之閉眼狀態20 秒之 α 和 β 腦波功率的平均值，則此所 獲得的腦波功率平均值之比值即為本研究後續進行統計分析之腦波變化率。

（三） β 除以 α 之腦波變化率比值、左腦除以右腦之腦波變化率比值、

前腦除以後腦之腦波變化率比值

β除以α之腦波變化率比值；根據文獻分析，個體進行心智活動會產生專注 波（β 波）；同時，低頻率波（α 波）會相對受到抑制，即 β 波功率會顯著提昇，

α 波功率雖也會升高，但提昇的幅度相對 β 波而言微小許多，故以 β 波除以 α 波之 比值作為判斷個體是否處於專注的狀態。左腦除以右腦之腦波變化率比值；若高 於 1 則代表受試者閱讀英語短文時，腦部的運作區域在左腦，反之，左右腦比值 低於 1 則代表受試者閱讀英語短文時，腦部的運作區域在右腦。前腦除以後腦之 腦波變化率比值；若高於 1 則代表受試者閱讀英語短文時，腦部的運作區域在前 腦，反之，前後腦比值低於 1 則代表受試者閱讀英語短文時，腦部的運作區域在 後腦。

二、資料的分析

（一）描述統計

計算不同受試者在基測、學測、指考等不同難度水準下閱讀英語短文之α 波與 β 波、左腦與右腦、前腦與後腦的腦波變化率平均數、標準差以及次數分配狀況。

（二）單因子相依樣本 t 考驗

判別受試者閉眼腦波和閱讀英語短文之 α 波與 β 波、左腦與右腦、前腦與後 腦的腦波變化率是否具有差異，以瞭解受試者進行閱讀英語短文時，專注度是否 有所差異，語言是否存在腦側化現象，英語閱讀理解是否在前腦區運作。

（三）單因子重複量數 ANOVA

分析受試者在不同難度水準之英語短文下的 β 除以 α 之腦波變化率比值、左 腦除以右腦之腦波變化率比值、前腦除以後腦之腦波變化率比值是否有所差異，

瞭解受試者在基測、學測、指考之專注度、腦側化、閱讀理解的變化情形，若單 因子重複量數 ANOVA 達顯著，則採用 Bonferroni 法進行事後比較進一步探究差異 的來源。

（四）主成份分析

將受試者閱讀基測、學測、指考等不同難度之英語短文的 α 波與 β 波、左右 腦波、前後腦波之腦波變化率進行主成份分析，探究受試者在不同實驗處理下腦 波是否呈現不同運作的模式。