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第一章 緒論
第一節 研究背景與動機
人們在成長的過程中，常常被要求要「專心」、要「心無旁騖」，也就是要專 注於某件事（或聚焦於即使是沒有興趣的事物），並且不分心去注意別的無關事 物（或壓抑對其他有趣事物的好奇心）。日常生活中的所有活動，都需要以注意 力來處理各項外在或內在的訊息，以避免受到不必要的干擾。而所謂「持續注意 (sustained attention)」，是要先「注意到」（看到、聽到、遇到）有興趣的事 物或訊息，並且要長時間專注去完成它，才可以稱為「持續注意」（柯華葳，2010；
徐慈妤、洪蘭、曾志朗、阮啟弘，2013）。在一般的情境下多使用「注意力 (attention)」這個名詞；但是在學習的情境中，因為要花較長的時間、更多的 心力去「注意」並處理學習訊息，所以通常會使用「持續注意力」的說法。
近幾年來隨著資訊與通訊科技(information and communication technology, ICT)的快速發展，教與學的模式已經產生了巨大的轉變。親子天下所做的「滑世 代來了！」主題報導提到：「用不用新科技，對老師『教』的影響不大，但對學 生『學』的影響可大了，有了科技的輔助，學習的質與量都會增加。」（親子天 下，2013，p.197-198）。因此，許多教師與學生樂見教學科技進入學校、進入教 室；課程的設計也從單純的紙本教材，演變出結合文字、圖片、聲音與動畫的多 媒體教材以吸引學習者的注意力，進而協助學習者更有效率的達成學習目標與成 效。特別的是目前隨著網路開放式課程的蓬勃發展，學生利用多媒體影音教材 (multimedia video lecture)進行自主學習的情境已很常見，並且許多研究已證 明其對於學習的成效助有助益(Mayer & Moreno, 2002；Mayer, 2003；李金鈴，
2008；賴昭蓉，2013)。
相對的，也有許多研究指出多媒體影音教材常常會因為過於豐富與多元的媒
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(split attention effect)，因而降低了學習成效（林容任，2006）。鄭昭明（2006）
指出注意力對於學習具有非常重要的意義，沒有注意就沒有辨識、學習和記憶；
也就是說，外來的訊息如果沒有被注意，就會很快的消失而遺忘。注意力與學習 具有密切的關聯，人類的大腦為了有效率的處理訊息，以及避免大腦的負荷過 重，注意力扮演了過濾不相關訊息進入認知歷程的重要角色，在減弱了不相關訊 息的處理量下，才能專注於感興趣訊息，並進一步的進行認知處理，而達成學習 的目標（林宜親、李冠慧、宋玟欣、柯華葳、曾志朗、洪蘭、阮啟弘，2011；徐 慈妤，2013）。
Liu, Chiang 及 Chu (2013)的研究指出，注意力為影響學習成效的關鍵因 素之一，因此如果教師能掌握學生學習時是否能持續注意力於學習內容，並於學 生不夠專注時即時且適時地提醒學生注意，教導學生把握關鍵的線索與重點，就 能改善學生的學習狀況，並提升其學業成就。因此，如何引導學生在利用多媒體 影音教材(multimedia video lecture)進行自主學習的持續注意力，是一個非常 值得探討的研究議題。
一般而言，注意力可以被區分為內隱的注意力（covert attention）及外顯 的注意力（overt attention），內隱的注意力視注意力為一種內在的認知歷程，
其主要聚焦於大腦對於訊息的選擇與分配；而外顯的注意力係指當人們注意到了 某些事物時，其視覺的焦點所注視的部份，據此眼動（eye movements）軌跡也 扮演著重要的選擇與注意角色（襲充文，2007）。因此，本研究採用腦波儀，直 接 測 量 學 生 在 進 行 多 媒 體 影 音 教 材 學 習 時 的 持 續 注 意 力 (sustained attention)，以測量學生學習時的內隱專注力，再加上輔以眼動儀偵測學生在進 行多媒體影音教材學習時眼球移動的軌跡與停留時間，以測量學生學習時的外顯 專注力，藉由腦波儀與眼動儀兩者的互相輔助，以科學的方法檢測學生在進行多 媒體影音教材學習時容易產生注意力分散，並且需要花費較長視覺凝視注意力之 投影片學習片段進行注意力的引導設計，希望據此了解此一注意力引導設計，是
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否有助於其增進自主進行多媒體影音教材學習時的持續注意力，進而提升其學習 成效與記憶保留。
綜合上述，本研究除了探討如何基於腦波儀及眼動儀偵測學習者容易產生注 意力分散且需要花費較長視覺凝視注意力之學習段落，並進行注意力引導設計 外，也探究此一注意力引導機制是否有助於提升持續注意力、學習成效與記憶保 留。本研究之研究成果有助於教學者設計出更容易讓學習者專注進行學習的多媒 體影音教材。
第二節 研究目的與問題
基於上述研究背景與動機，本研究旨在同時透過腦波儀內隱的認知注意力與 眼動儀外顯的視覺注意力評測，偵測學習者以多媒體影音課程進行學習時容易引 發注意力發散，並且需要花費較長視覺凝視注意力的學習段落，並據此設計學習 注意力引導機制，希望提升學習者以多媒體影音教材進行學習時的學習專注力與 學習成效。基於上述研究目的，本研究欲探討的研究問題如下：
一、結合腦波儀與眼動儀，偵測學習者以多媒體影音教材進行自主學習時的學習 歷程，是否能夠依據腦波儀所偵測之內隱認知專注力的集中或發散，以及眼 動儀所偵測之外顯眼動視覺注意力，精確掌握該教材容易引發學習者注意力 發散且需要花費較長視覺凝視注意力之重要段落？並據此設計有效的視覺 注意力引導機制？
二、在自主學習情境下，採用不具注意力引導（控制組）、教師提供的注意力引 導（實驗組一），以及依據腦波儀與眼動儀偵測容易引發注意力發散，並且 需要花費較多視覺凝視時間之投影片段落後，教師再依此客觀提供注意力引 導（實驗組二）之多媒體影音教材進行學習，此三組之學習成效是否具有顯
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三、在自主學習情境下，此三組之學習持續注意力是否具有顯著的差異？
四、在自主學習情境下，此三組之學習持續注意力與學習成效是否具有顯著的關 聯？
五、在自主學習情境下，此三組之學習記憶保留是否具有顯著的差異？
六、在自主學習情境下，此三組之男性學習者與女性學習者之學習成效、持續注 意力及學習記憶保留是否具有顯著的差異？
第三節 研究範圍與限制
一、研究對象的範圍與限制：本研究以臺北市立誠正國民中學八年級學生為研究 對象，研究結果能否類推至其他年級或年齡族群，不宜作過度的推論。
二、研究學科的範圍與限制：本研究以社會領域─地理學科為教學科目，研究結 果能否類推至其他科目，不宜作過度的推論。
三、多媒體教材內容與限制：本研究採用的多媒體影音教材僅以包括文字、靜態 圖片與教學者的口頭講解內容錄製而成，其他包含諸如影片、動畫、手寫字 或字幕等多媒體元素之多媒體影音教材，不在本研究的探討範圍之內。
第四節 研究貢獻
一、本研究藉由腦波儀與眼動儀等科學儀器的輔助，在同時考量外顯（眼動）與 內隱（腦波）的注意力歷程，診斷學習者以多媒體影音教材進行自主學習時 容易產生注意力發散，並且需要花費較長視覺凝視注意力的學習段落，並據 此適時提供注意力引導，以提升學習者的持續注意力，進而提升學習成效與 記憶保留。相較於教師主觀決定所提供的注意力引導，本研究採用的方法可 以更精確的掌握學習過程中容易引發專注力發散，並且需要花費較長視覺凝 視注意力的學習段落，並據此更恰當的決定需要設計注意力引導的學習段 落，進而提升學習之持續注意力與學習成效。
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二、本研究以客觀的科學儀器輔助，標示出學習者學習時容易產生注意力發散，
並且需要花費較長視覺凝視注意力的段落，以此提供教師參考，再比較主觀
（教師決定）與客觀（科學儀器輔助測得後再加上教師決定）的差異，使教 師更加了解學習者注意力與學習的特點。故本研究的研究成果有助教師於多 媒體影音教材設計時，能更有效把握重要段落的提示設計要點，以設計出更 能符合學習者進行自主學習的多媒體影音教材。
第五節 名詞解釋
一、持續注意力
1890 年 William James 提出對注意力的定義為：「注意力是對心的支配，以 明確且清楚的形式呈現，在幾個同時出現的物件中，或是一連串的想法思緒中，
捨棄其他而獨鍾其一；它的本質是集中、專心與意識。」注意力有助於在達成目 標的過程中，不會因為外在大量的刺激與訊息而分心，使人們能夠更有效的規劃 行動、進行思考與溝通（Roda, 2011），以適應繁複的日常生活活動。而在學習 的情境下，更需要持續集中心力於某一特定的學習刺激與訊息上，故本研究中所 稱的持續注意力(sustained attention)係指學習者於學習過程中能夠一段時間 專心的投注於某一學習活動的程度。
二、多媒體影音教材
本研究中所指多媒體影音教材，為使用 PowerCam 錄製教師講解投影片內容 之影音課程，其多媒體元素包括文字、靜態圖片與教學者的口頭講解內容。教學 內容來源為學校社會領域自編補充教材，教材原為投影片（PowerPoint）檔案，
以提供教師於課堂上教學使用；但為了確保不同實驗組別受試者所聽到的課程內 容均相同，故本研究以寫下教師上課口述腳本，以 PowerCam 錄製成影音教材方 式製作實驗所需的多媒體影音教材後，再放置於數位學習平台上供學習者播放進