研究結果與討論

本節將整理資料分析的結果並進行推論，內容包含：前測測驗答對率與認知 負荷及眼動指標分析討論、控制組與實驗組文章閱讀歷程眼動指標及學習成效之 統計結果比較分析討論、比較實驗組第一次閱讀題目及第二次閱讀題目含答案的 瞳孔面積放大率之差異結果、認知衝突之眼動模式分析以及實驗組認知衝突與後 續文章閱讀歷程的的分析結果討論。

一、前測測驗答對率與認知負荷及眼動指標分析討論

本研究之測驗題共分為七題測驗題，並在實驗完成之後請受測者針對題目進 行困難度的自我評估，題目困難度的評估分數為5 分到 1 分，困難度最高的題目 為5 分。由題目的困難度評估分數可以發現，受測者對於各題目困難度評分平均 分數分別為：題目三（2.86）、題目七（2.8）、題目五（2.79）、題目六（2.13）、

題目四（2.1）、題目一（1.57）、題目二（1.53）。此一困難度評分與施測者對於 題目難度評估相符的是題目三與題目五，此兩題題目不僅包含細胞分裂相關名 詞，也包含細胞分裂階段的相關事件描述，因此較為困難。意外的是題目七的困 難度為2.8，為難度第二的題目，該題目測驗受測者是否能夠了解染色體和染色 分體是否為相同物質，而大多數受測者認為這個題目的困難度極高。受測者有在 隨後的問卷提到以下幾點造成題目困難度高的可能原因：對於特定的英文專有名

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詞尚未記憶清楚、對於題目中出現非專有名詞的單字無法了解其意思。

將各項眼動指標之平均值與題目困難度和答題正確率分別進行 Pearson 相關 分析。可以發現總凝視時間和題目二（姊妹染色分體形狀）的困難度呈現低度正 相關 (r=0.307, p<0.1)。而在題目五（同源染色體）困難度的部分，瞳孔凝視面 積變化率與困難度呈現中度負相關(r=-0.404, p<0.05)。題目六的困難度（姊妹染 色分體分離）則是和總凝視時間呈現低度正相關(r = 0.349, p<0.1)。中難度題目 及高難度題目與瞳孔凝視面積變化率皆呈現負相關(r=-0.383/r=-0.367)，由此一結 果得知，題目的難度越高則會使受測者的瞳孔凝視面積變化率越小。

瞳孔凝視面積變化率與題目困難度呈現負相關的結果與前人研究結果不太 一致(Iqbal, Zheng, & Bailey, 2004)，過去的研究指出認知負荷的程度越大，會導 致越大的瞳孔變化率。然而本研究的結果卻相反，推測造成本實驗結果有幾個可 能原因，一為「題目困難度」可能無法直接代表認知負荷，或是瞳孔變化率並非 認知負荷指標。學生可能認為某個題目是有一定困難度，但因受試者大多已有足 夠的先備知識可以解決這樣的問題，因此解題的認知負荷並如研究者預期的高：

而文獻上探討瞳孔變化率與認知負荷的關係之研究的結果並不一致，有些研究認 為瞳孔變化率這樣的單一指標無法反映認知負荷，瞳孔面積的變化也與生理現 相、事物的主觀新鮮度、情緒的變化等相關 （Fong, 2012）。事實上，本研究中，

題目困難度與瞳孔面積變化率呈負相關的結果，似乎暗示瞳孔面積變化率為受試 者預估自己是否答題正確或錯誤的判斷力指標，反映出後設認知能力。當符合自 己預期時，瞳孔面積放大率就小。如表4-1.2 及 4-1.3 所示，測驗的答對率與題 目困難度呈中度負相關，題目困難度又與瞳孔面積變化成負相關，也就是題目困 難度越高、答對率越低，而瞳孔面積變化率越小，這樣的相關性顯示受試者應已 預期自己將答錯高困難度題目，因沒有有預期外的感受，瞳孔變化率就不大。

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二、控制組與實驗組文章閱讀歷程眼動指標分析及學習成效之統計結果比較

（一）控制組與實驗組閱讀文章相關概念的瞳孔凝視面積變化率統計結果分析 由數據統計分析的結果（如表 4-2.3）可以發現實驗組（有經歷閱讀答案）

受測者在後續閱讀文章時會有較小的瞳孔凝視面積變化率，此結果暗示答案閱讀 歷程中可以降低其文本閱讀的認知負荷，因此在後續閱讀文章中與前測相關概念 時，瞳孔凝視面積變化率較小。此一差異在兩個組別間雖未達顯著，但卻有一致 的差異性，即控制組的瞳孔凝視面積變化率皆大於實驗組，顯示答案的提供對於 減輕認知負荷應該是有助益的。

（二）控制組與實驗組閱讀文章相關概念的總凝視時間統計結果分析

數據分析的結果（如表 4-2.4）指出，兩個組別在閱讀文章中與前測相關之 概念的總凝視時間皆沒有達顯著差異，代表兩個組別的總凝視時間並不會因為有 無答案的閱讀歷程而有所差異，對於文章概念提供訊息處理時間大致相等。

（三）控制組與實驗組閱讀文章相關概念的凝視時間對總凝視時間 百分比統計結果分析

由數據分析的結果（如表 4-2.5）得知兩個組別在閱讀文章相關概念的凝視 時間百分比皆沒有達顯著差異，代表兩個組別的凝視時間百分比並不會因為有無 答案的閱讀歷程而有所差異，對於文章中與前測相關概念的注意力分配程度大致 相同。

（四）控制組與實驗組閱讀文章中與前測相關概念的第一次閱讀凝視時間統計結 果分析

由表４-2.6 可知兩個組別在閱讀文章中與前測相關概念的第一次閱讀凝視 時間皆沒有達顯著差異，由於第一次閱讀時間與初步文字處理的困難度有關，此

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結果代表這些概念對兩個組別而言，並沒有初步訊息處理上之困難度的差異。在 閱讀題目一相關概念一（Q1R1：前期發生時間與事件）、題目三相關概念一

（Q3R1：前期發生時間）以及綜合三個題目的概念（Q3R3/Q5R1/Q6R1：後期 發生事件）時，控制組比起實驗組有較高的第一次閱讀凝視時間。此一結果顯示，

當題目與細胞分裂階段事件描述相關時，控制組呈現較大的初步文字解讀困難。

而與細胞分裂準備階段以及細胞分裂相關名詞的概念（Q2R1、Q3R2、Q4R1、

Q7R1），卻是實驗組受測者會有較大的第一次閱讀凝視時間，代表實驗組對這些 名詞或概念的意義較有初步的解讀困難，但因沒有達統計上的明顯差異，這個不 一致的研究結果尚需進一步檢視。

（五）學習成效答題分數統計結果分析

學習成效以兩題開放性問題測之，實驗組（即經歷答案閱讀歷程的組別）的 兩題開放式問卷分數分別是7.15 分與 5.88 分，控制組（即未經歷答案閱讀歷程 組別）的兩題開放式問卷分數分別是7 分與 5.31 分，實驗組有得分較高的趨勢，

然而單因子變異數分析並未達顯著。此一結果顯示雖然實驗組在經歷認知衝突 後，對於文章相關概念的閱讀有較好的理解，但認知衝突的作用可能有所侷限，

需要進一步分析。

三、比較實驗組第一次閱讀題目及第二次閱讀題目含答案的瞳孔面積放大率之 差異結果

由統計分析的結果(表 4-3.1)發現在閱讀題目含答案的過程中，瞳孔凝視面積 變化率比起單純閱讀題目有增加的趨勢，在題目三（染色體數目）與題目七（染 色體和染色分體）的兩個不同題目呈現狀況下，其瞳孔面積變化率呈顯著差異。

而題目三與七均屬高難度題目，此一結果代表答案的呈現可以引發預期外的感 受，可能就是認知衝突，特別是針對較困難的概念。

69 四、認知衝突之眼動模式分析結果討論

此一部分的分析是將實驗組（即前測作答後有給予答案閱讀的組別）的眼動 資料，依其是否經歷認知衝突(即閱讀答案時發現作答錯誤)做區分比較。就各項 眼動指標：瞳孔凝視面積變化率、總凝視時間、凝視時間百分比以及第一次閱讀 凝視時間作變異數同質性檢定以及單因子變異數分析

（一）有/無經歷認知衝突者的瞳孔凝視面積變化率統計結果分析

瞳孔凝視面積變化率皆通過變異數同質性檢定，題目一到題目七的瞳孔凝視 面積變化並沒有達顯著差異。

在題目一到題目三上，學生經歷認知衝突時（即作答錯誤），會有較大的瞳 孔凝視面積變化率，但在題目四到題目七上，經歷認知衝突時，反而出現較小的 瞳孔凝視面積變化率。推測這與題目的困難度相關，第一與第二題是低難度問 題，可能因此學生對於自己做答錯有較高的認知衝突之感受，使瞳孔面積變化較 大，但第四到第七題為中、高度困難題，學生已預期自己可能答錯，因此瞳孔放 大率較小。比較特別的是第三題，因為在困難度上的評分最高而凝視時間亦長，

顯示受試者應該花較多心力處理此題，可能因此在發現答錯時感到驚訝而瞳孔面 積變化變大。受測者是否在閱讀答案的此一歷程經歷認知衝突，將會影響其後閱 讀文章相關概念的認知表現。

（二）有/無經歷認知衝突者的總凝視時間統計結果分析

由統計結果（表 4-4.3）得知，閱讀作答錯誤之題目與答案時，大致會有較 久的總凝視時間，而從受測者測驗完成後所填的問卷發現其會將作答錯誤的題目 與答案重新進行閱讀，並且對於作答正確的答案頁面快速掠過。這個趨勢在閱讀 題目三（高難度題目）與題目四（中難度題目）時有顯著差異，表示認知衝突會 引導注意力的集中。

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（三）有/無經歷認知衝突者的凝視時間百分比統計結果分析

統計結果 （表 4-4.4）與圖表趨勢顯示，作答正確的受試者相較於作答錯誤 者，有較高凝視時間百分比，顯示未經歷認知衝突的學生似乎會多關注答案區

統計結果 （表 4-4.4）與圖表趨勢顯示，作答正確的受試者相較於作答錯誤 者，有較高凝視時間百分比，顯示未經歷認知衝突的學生似乎會多關注答案區