結論與討論

本節以第四章研究結果與討論，依據各研究工具類別依序說明本研究的主 要發現，並分別探討細胞擴散和滲透作用概念動畫對於教學前後概念建構歷程 的影響，並且探討不同學科背景大學生在觀看細胞擴散和滲透作用概念動畫過 程中的眼球追蹤資料，最後彙整出本研究的結論。

一、不同學科背景大學生細胞擴散和滲透作用概念及概念改變成效 分析

以下針對研究問題一「不同學科背景的大學生在教學前對細胞擴散和滲透 作用相關概念的理解是否有差異？」與研究問題二「瞭解細胞擴散和滲透作用 教學是否有助於概念建構？」做詳盡的分析與探討，最後歸納為結論。 

(一)研究問題一「不同學科背景的大學生在教學前對細胞擴散和滲透作用相關 概念的理解是否有差異？」

本研究以 74 位大學生為樣本，其中 25 位學科背景是生物相關，25 位學 科背景是理工相關，24 位學科背景是人文相關，生物和理工相關學科背景大

學生的細胞擴散和滲透作用概念明顯優於人文相關學科背景大學生，生物和理 工相關學科背景大學生沒有顯著的差異，不同學科背景大學生細胞擴散作用概 念二階層前測和開放式問題前測成績達顯著差異。 

(二)研究問題二「瞭解細胞擴散和滲透作用教學是否有助於概念建構？」

依據開放式問題之細胞擴散和滲透作用概念類別評分表評分後的結果，在 細胞擴散和滲透作用動畫教學後，不論生物、理工與人文學科相關背景大學生 在「請說明何謂擴散作用並且舉例？」問題中回答「分子從高濃度區域移向低 濃度區域的現象」、「擴散作用需要有濃度差異(濃度梯度)方能進行」、「空 間中的高濃度分子經擴散作用會均勻分佈」，在「請說明何謂滲透作用並且舉 例？」問題中回答「水穿過選擇性通透膜進行擴散稱為滲透作用」、「水分子 經由半透膜從低濃度溶液往高濃度溶液擴散」、「滲透作用經過半透膜擴散是 擴散作用的特例」等相關概念上，所擁有科學概念的比例增加，另有概念的比 例相對減少。不論是生物、理工與人文學科相關背景大學生，二階層測驗和開 放式問題的後測成績的平均數均明顯優於前測成績的平均數，各組前後測之成 對樣本 T 檢定也都達到顯著效果。進行單因子變異數分析後，不同學科背景 大學生的細胞擴散和滲透作用概念後測（二階層測驗和開放式問題）成績得分 沒有顯著差異。表示細胞擴散和滲透作用教學動畫對於不同學科背景的大學生 的細胞擴散和滲透作用概念建構均有很大的幫助。

二、不同學科背景大學生觀看細胞擴散和滲透作用動畫之眼球追蹤 資料、視線軌跡與概念建構分析

以下針對研究問題三「不同學科背景的大學生在進行細胞擴散和滲透作用 動畫學習時注意力分佈是否有不同？」與研究問題四「探討動畫學習時其凝視 區域、次數、時間與細胞擴散和滲透作用概念建構是否有關聯？」做詳盡的分 析與探討，最後歸納為結論。 

(一)不同學科背景大學生觀看「細胞擴散作用」動畫之眼球追蹤資料、視線軌

跡與概念建構分析

眼球追蹤資料證明生物和理工學科背景大學生在關鍵區凝視點平均時間較 長，從視線軌跡分佈集中在關鍵區，可以呼應眼球追蹤統計資料，因為生物與 理工相關背景大學生在觀看「細胞擴散作用」動畫中的凝視區相似，所以兩者 的注意力分佈是相似的。從「細胞擴散作用」的概念類別成績發現，生物和理 工學科背景大學生都高於人文學科背景大學生的總分，表示擁有正確概念平均 數較高。同時從關鍵區凝視點平均時間顯示，生物和理工學科背景大學生也都 高於人文學科背景大學生。由以上結果，我們可推論，理工和生物相關學科背 景大學生的關鍵區凝視點平均時間較長，而且從視線軌跡也可以發現，關鍵區 有較多的凝視點次數，因此獲得較多正確的科學概念。

因此，顯示在動畫教學中注意力分佈區不同確實會影響學習者的概念建 構。當視線軌跡所呈現的注意力分佈點和眼球在關鍵區凝視點平均時間相近 時，其概念獲得的平均得分相似，顯示注意力的分佈與概念建構有密切的關 係。 

(二)不同學科背景大學生觀看「細胞滲透作用」動畫之眼球追蹤資料、視線 軌跡與概念建構分析

眼球追蹤資料證明生物和理工學科背景大學生在關鍵區凝視點平均時間較 長，從視線軌跡分佈集中在關鍵區，可以呼應眼球追蹤統計資料，因為生物與 理工相關背景大學生在觀看「細胞滲透作用」動畫中的凝視區相似，所以兩者 的注意力分佈是相似的。從「細胞滲透作用」的概念類別成績發現，生物和理 工學科背景大學生都高於人文學科背景大學生的總分，表示擁有正確概念平均 數較高。同時從關鍵區凝視點平均時間顯示，生物和理工學科背景大學生也都 高於人文學科背景大學生。由以上結果，我們可推論，理工和生物相關學科背 景大學生的關鍵區凝視點平均時間較長，而且從視線軌跡也可以發現，關鍵區 有較多的凝視點次數，因此獲得較多正確的科學概念。由以上結果，我們可推 論，理工和生物相關學科背景大學生的關鍵區凝視點平均時間較長，而且從視

線軌跡也可以發現，關鍵區有較多的凝視點次數，因此獲得較多正確的科學概 念。

一言以蔽之，關於研究問題三「不同學科背景的大學生在進行細胞擴散和 滲透作用動畫學習時注意力分佈是否有不同？」與研究問題四「探討動畫學習 時其凝視區域、次數、時間與細胞擴散和滲透作用概念建構是否有關聯？」，

本研究顯示不同學科背景的大學生在進行細胞擴散和滲透作用動畫學習時注意 力分佈是有不同的，而且在動畫教學中注意力分佈區不同確實會影響學習者的 概念建構。研究顯示，不同受試者間視線軌跡所呈現的注意力分佈點和眼球在 關鍵區凝視點平均時間與概念獲得的平均分數，三者之間的關係能清楚顯示注 意力的分佈與概念建構有密切的關係。

三、工作記憶容量跟學科背景和學習成就表現上是否有關聯

從第四章第六節的結果，我們得到以下的結論：學科背景跟短期記憶（包 括：認知短期記憶和視覺短期記憶）之間並沒有特別的關聯。認知短期記憶和 開放式問題前測及後測有顯著相關，因此可推論，開放式問題前測和後測作答 分數較高的受試者，其擁有的認知短期記憶能力可能較強。

四、結論

綜合以上八個動畫在生物學科相關、理工學科相關和人文學科相關背景大 學生代表的視線軌跡、眼球追蹤資料與概念建構分析可以發現：生物與理工學 科相關背景的大學生在眼球追蹤資料方面，注視關鍵區的分佈是沒有明顯不同 的。生物與理工學科相關的大學生在關鍵區凝視點平均時間較長。生物學科相 關背景大學生代表的視線軌跡大部份的時間在觀看文字區和關鍵區的動畫和文

字；理工學科相關背景大學生代表的視線軌跡大部分的時間都在觀看動畫區和 關鍵區的動畫和文字；人文學科相關背景的大學生代表的視線軌跡大部份的時 間在觀看文字區和關鍵區的文字，觀看動畫區的時間較短。

從研究上可以發現，不論生物學科相關、理工學科相關和人文學科相關背 景大學生，當其眼球注意力分佈與關鍵區凝視點平均時間相近時，概念獲得平 均得分也相近。不同學科背景之大學生在觀看細胞擴散和滲透作用教學動畫時 眼球凝視點次數、凝視點時間、動畫與文字區凝視點的平均時間值、動畫與文 字區凝視時間的百分比、總凝視時間與視線軌跡是有差異的，而且眼球追蹤資 料及視線軌跡與細胞擴散與滲透作用概念建構有密切的關係。