第一章 緒論
1.1 研究背景與動機
隨著地球村時代來臨，在全球化與國際化的潮流下，英語的重要性 正與日俱增，並且已成為影響一個國家競爭力的關鍵因素之一，也因此許 多非英語系國家將英語視為除了母語之外的最重要第二語言(Chen &
Chung, 2008；Chen & Hsu, 2008)。在資訊科技蓬勃發展的二十一世紀，科 技輔助英語學習的相關技術發展也日漸成熟。季曉華與李高明(2010) 指出 數位筆的發展時間雖然不長，但在實際語言學習的應用中已被家長、學生 和老師視為是提升英語學習成效及學習動機的有效科技輔助英語學習工 具。許多應用數位筆輔助英語學習的研究顯示，數位筆輔助英語學習可顯 著提升學習者的英語學習成效( Hang, 2009；Chen et al., 2013)。此外，相較 於數位教材，目前紙本仍然為大多數學習者比較偏好的學習教材模式，因 此數位筆結合紙本輔助語言學習具有相當高的發展潛力。
在二○○八年「親子天下雜誌」所做的注意力調查結果顯示，超過九
成的老師認為學生學習時的注意力不足(許芳菊，2008)。Broadbent(1958) 指出沒有注意力(attention) 就沒有識別(identification)、學習(learning)與記
憶(memory)。許多研究證實注意力在學習過程中為影響學習成效的主要關 鍵因素(Clark, Nguyen, & Sweller, 2006；Rush et al., 2010)，並且許多研究證 實學習者的注意力與學習成效呈現顯著的正相關(顏永森、胡學誠與柯天盛，
2011；Chen & Huang, 2013)。目前國內外對於注意力的研究，主要聚焦於 如 何 提 升 注 意 力 不 足 、 過 動 症 (Attention-deficit/hyperactivity disorder, ADHD)，以及學習障礙的兒童為主(邱瑜萱，2004；陳君如，2003；Bransford, 1979；Wicks-Nelson & Israel, 2000)。雖然注意力是有效學習的基本條件，
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但礙於技術發展之侷限，過去的研究鮮少發展提升學習注意力的輔助工具 (Chen & Huang, 2013)，更顯少研究利用注意力發展輔助學習診斷機制。近 年來由於人類生理訊號監測技術的逐漸成熟發展，許多基於腦波信號進行 注意力監測與分析的系統相繼被發展出來(Chen,Wang, & Yu, 2013；Chen &
Huang, 2013)。因此本研究於數位筆結合紙本的學習情境下，利用 NeuroSky 所發展的腦波耳機（NeuroSky Inc, 2012），偵測學習者利用數位筆點擊碼 點貼紙進行英語學習時的注意力，發展一套基於腦波注意力的診斷複習機 制，此一機制可診斷出個別學習者產生低注意力之碼點貼紙段落，並以此 作為引導學習者進行低注意力段落複習的依據。為了驗證此一注意力診斷 複習機制對於提升英語學習成效的影響，本研究在數位筆結合紙本的英語 學習情境下設計一實際教學實驗，比較採用注意力診斷複習機制的實驗組 學習者與採用自主診斷複習機制的控制組學習者，在英語學習成效、複習 注意力與複習診斷滿意度上的差異。
1.2 研究目的
基於以上研究背景與動機，本研究希望發展一基於腦波注意力之診斷 複習機制，據此診斷出個別學習者於數位筆結合紙本支援英語學習情境下 所引發之低注意力碼點貼紙段落，以引導學習者進行低注意力之碼點貼紙 內容複習，並探討相較於學習者進行自主診斷複習，此一基於腦波注意力 之診斷複習機制對於提升學習者英語學習成效、複習注意力與複習診斷滿 意度的影響。同時，也進一步探討採用這兩種不同複習機制，對於注意力 高低、高低學習能力以及場地獨立與場地依賴不同認知風格學習者所產生 之學習成效、複習注意力與複習診斷滿意度的影響。綜合以上所述，本研 究之研究目的如下：
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一、在數位筆結合紙本支援英語學習情境下，探討相較於學習者進行自主 診斷複習，本研究所發展的腦波注意力診斷複習機制，是否有助於提 升學習者的英語學習成效、複習注意力與複習診斷滿意度。
二、在數位筆結合紙本支援英語學習情境下，探討相較於學習者進行自主 診斷複習，本研究所發展的腦波注意力診斷複習機制，是否有助於提 升注意力高低、高低學習能力以及場地獨立與場地相依不同認知風格 學習者的英語學習成效、複習注意力與複習診斷滿意度。
1.3 研究問題
根據上述之研究目的，本研究的研究問題如下：
(1) 在數位筆結合紙本支援英語學習情境下，採用腦波注意力診斷複習機 制以及自主診斷複習機制對於學習者的英語學習成效、複習注意力與 複習診斷滿意度是否具有顯著的差異？
(2) 在數位筆結合紙本支援英語學習情境下，採用腦波注意力診斷複習機 制以及自主診斷複習機制對於場地獨立與場地相依不同認知風格學習 者的英語學習成效、複習注意力與複習診斷滿意度是否具有顯著的差 異？
(3) 在數位筆結合紙本支援英語學習情境下，採用腦波注意力診斷複習機 制以及自主診斷複習機制對於高低不同注意力學習者的英語學習成效、
複習注意力與複習診斷滿意度是否具有顯著的差異？
(4) 在數位筆結合紙本支援英語學習情境下，採用腦波注意力診斷複習機 制以及自主診斷複習機制對於高低不同學習能力者的英語學習成效、
複習注意力與複習診斷滿意度是否具有顯著的差異？
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1.4 研究範圍與研究限制
囿於研究設備數量與研究時間等因素限制，本研究之研究範圍與研究 限制如下：
1. 本研究以台北市某公立高職108名工科學生為研究對象，皆為男性且年 齡介於17歲到18歲之間，其他不同年齡層與科系的研究對象不在本研 究的探討範圍。因此本研究之研究結果能否類推至其他年齡層或其他 科系的學習者，需要作更進一步的探討。
2. 本研究之實驗受限於數位筆的數量有限，僅能以一次13位受試者的方 式進行實驗，無法一次性以班級為單位進行實驗。
3. 在數位筆結合紙本支援英語學習情境下，本研究僅探討場地獨立與場 地相依型認知風格學習者，採用腦波注意力之診斷複習機制以及自主 診斷複習機制對於學習者的學習成效、複習注意力與複習診斷滿意度 的影響差異，其他認知風格不在本研究的探討範疇。
4. 本研究選用中高級程度之「常春藤解析英語雜誌」作為數位筆結合紙 本所需之紙本英語教材，其他不同學科教材是否產生相同的學習效果 與注意力反應，不宜作過度的推論。
1.5 名詞解釋
為了使本研究的研究主題更明確，茲將與本研究相關之重要名詞界定 如下：
1.5.1 數位筆
數位筆係採用光學圖像識別技術，並搭配傳統紙本點讀方式支援學習，
具有點讀、錄音及播放聲音等功能。本研究採用之數位筆係透過 Anoto 公 司所發展碼點紙專利技術，使得學習者可藉由數位筆直接在紙本教材內自
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由點擊想聽的錄音檔。數位筆具有輕巧又便於攜帶的特點，可以進行不受 時間與空間限制的學習，有別於一般傳統書寫的筆。數位筆發展至今仍無 統一的名稱，常見的中英文名稱有智慧筆、光學數位點讀筆、點讀筆、smart pen、digital pen 等，本研究將其統稱為「數位筆」。
1.5.2 注意力
注意力的定義有非常多種，而其中較為廣泛採用的定義為 James(1890) 所提出的說法：「注意力的本質是意識的聚焦、集中與關注，注意力意謂 人的思緒從某些其他事物中撤退，以便有效的處理某一特定事物」。換句 話說，注意力係選擇接收某些自我認知的重要訊息，而忽略其他訊息的過 程。此外，鄭昭明(1996) 提出注意力與學習之間有著密不可分的關係，沒 有注意力就沒有辨識、學習與記憶。本研究採用美國 NeuroSky (神念科技) 所開發的非侵入式 MindWave Mobile 腦波耳機，來量測學習者在進行英語 學習時的注意力， MindWave Mobile 腦波耳機的注意力量測係透過 NeuroSky eSense™專利演算法，解讀出學習者當前精神狀態的 eSense™參 數作為專注程度的量測值，其注意力值介於 0~100 之間(NeuroSky, Inc., 2012)
1.5.3 複習診斷機制
本研究發展之數位筆結合紙本腦波注意力診斷複習系統，係透過取得 數位筆所記錄學習者點擊碼點貼紙之時間歷程，進一步與腦波注意力偵測 系統匯出的對應注意力進行時間軸比對，藉此偵測出學習者在學習過程中 注意力低落的碼點貼紙錄音段落，進而引導學習者點讀這些低注意力碼點 貼 紙 錄 音 內 容 ， 以 達 成 有 效 率 複 習 之 目 的 。 Amlund 、 Kardash 與
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