資料分析

本研究主要目的是透過眼球追蹤方法分析受試者的閱讀歷程。因此在資料處 理上主要分為三個部份：第一個部份為受試者理解結果、第二部份為閱讀歷程分 析、第三部份為閱讀歷程與受試者閱讀理解結果的交叉分析，以下分別就研究者 對此三部份的資料分析過程進行描述：

一、受試者閱讀理解結果

研究者設計用來判定受試者閱讀理解結果的測驗有二，一為理解測驗、一為 綜合情境測驗，合計即為此研究中的閱讀理解總分，以下分別對此兩個測驗描述 如下：

給予受試者理解測驗的時機為閱讀完教科書內容五大主題的其中之一後，即 給予該主題理解測驗的施行，因此受試者在進行理解測驗時仍在施測電腦前，並 受眼動儀紀錄對於測驗的閱讀歷程。理解測驗部份皆為四擇一的選擇題，每題答 對給分為一分，答錯即給零分，因此受試者經過教科書內容五大主題的閱讀後，

所得理解測驗之總分共為十分。

給予受試者綜合情境測驗的時機為閱讀完教科書內容共五大主題並離開施 測電腦後，才給予綜合情境測驗的施行，因此受試者在進行綜合情境測驗時已離 開施測電腦，施測過程未經過眼動儀紀錄。學生在進行綜合情境測驗時必須先閱

讀完題幹敘述，亦即情境解釋，再手寫出兩題簡答題的答案。因此綜合情境測驗 部份的題目共兩題，皆為簡答題，每題的給分分為兩分、一分與零分共三種，給 分標準如表 3-4.1 所示，綜合情境測驗之總分共四分。

理解測驗與綜合情境測驗的給分標準皆由研究者與指導教授多次討論，並經 過一位現職台北市私立高中生物正式教師的審查，確認其適合評斷高一學生之概 念理解程度。由以上敘述可知，加總理解測驗與綜合情境測驗兩項測驗分數滿分 應為十四分。

表 3-4.1 綜合情境測驗給分標準

題目 得分 給分標準

依照上述的描述，你是否 可以判斷出魯夫所抓的 昆蟲是屬於哪一科的 呢？為什麼你這樣判斷 呢？

＋2 寫出屬於擬步行蟲科，並且正確說明原因（雜 食性可以包含植食性 或 前胸背側縫不明 顯 或 觸角形狀念珠狀 或 身體扁平 型）若敘述中有描述只有食性不同並解釋正 確者也屬於此類。

＋1 寫出屬於擬步行蟲科，但是原因說明不完 全，或未說明原因。或未寫出擬步行蟲科，

但有正確說明原因。

＋0 不知道、寫出非擬步行蟲科的其他科或空白。

想想看，如果時間金錢允 許，還可以作哪些研究調 查使得這樣的鑑定更加 確定，以避免用錯農藥 呢？

＋2 比對核酸、蛋白質序列 或 比對化石 或 比對生物地理學證據。

＋1 比對其他外表特徵、研究食性。

＋0 其他解釋或說明不清。空白或不知道。

經過以上的理解測驗評分後，總計受試者測驗分數平均為 10.26 分，標準差 為 1.91 分。將受試者分為高分組（平均加上一個標準差，12 分以上）、低分組（平 均減掉一個標準差，8 分以下）以及中分組（9 到 11 分）三組，則高分組七人、

中分組十九人、低分組五人。因為人數分配不平均，因此經過與指導教授的討論 後，研究者在將眼動儀取得資料依據閱讀理解總分分組，進行單因子變異數分析

（one-way ANOVA）時，另外加上變異數的同質性檢定，來加強分組數值間達 到顯著的可信性。

二、閱讀歷程分析

在閱讀歷程分析的部分，研究者先根據 Duschl (1990) 提出的科學目的（Goal of science）論述，將所呈現的生物教科書內容劃分為代表不同意義的區塊（詳細 區塊請見表 3-4.2 以及附件六）。FaceLAB 眼動儀所呈現的分析測量指標不少，

包含各式眼動測量指標及頭部移動變化等，本研究主要分析眼睛凝視相關的測量 資料（所提取的項目請見表 3-4.3），以及透過計算找出之圖文間交互閱讀次數與 文字區回視次數。其中，由於本研究的凝視點標準為 150ms，低於 150ms 之眼動 值均不計入凝視點，因此區域內凝視時間比率之計算事實上包含眼睛掃視時間與 低於 150ms 的其他眼睛凝視時間，故此比率並非只含理論上之眼睛掃視

（Saccade） 時間。

表 3-4.2 文字部份與圖片部份的區塊分類與定義

區域分類 分類方式與定義

文 字 部 份

理論敘述 將理論描述並且解釋的區域

科學解釋 利用理論或概念解釋其他現象的區域

資料 可直接觀察或以儀器或技術觀察得到的資訊 新資料 以新的儀器或技術觀察得到的資訊

新理論 依據新的儀器或技術觀察得到的資訊重新建立的理論

圖 片 部 份

現象示意 示意目標為可以觀察到的真實現象

概念示意 示意目標為概念，利用簡化的圖形將概念表示出來。

關係示意 示意目標為概念之間的關聯，利用簡化的圖形或線條將 概念間的關係顯示出來。

理論示意 示意目標為理論，利用簡化的圖形將理論內容表示出 來。

研究數據 將研究結果的數據以圖片方式呈現出來

表 3-4.3 本研究分析之眼動測量指標

原文 中文 意義說明 計算說明

Total fixation duration

全凝視時

間 眼睛凝視的總時間 該頁面所有凝視點時 間的加總

Total time not fixed

Average fixation duration

平均凝視

Percent time spent in zone

Percentage of total fixations

全凝視點

Percent time fixated related to time in zone saccade scanning between texts

and pictures

圖文交互 regression in a

text zone

專家進行討論並確認分類；圖片分類部份，研究者則是依據 Chen & Yang (2011) 的圖表類型做分類，並且與其他兩個研究者共同討論並確認圖片分類。各圖文區 塊的定義分別詳述如下：

1.文字區塊：研究者所擷取的生物教科書內容在文字的主文部份共可以分為

「理論敘述」、「科學解釋」、「資料」、「新資料」以及「新理論」

五種文字區塊，另一個文字區塊則為圖片下方的「圖說」區塊。

各區域的分類方式詳見表 3-4.2。每個頁面中教科書內的文字不 一定都包含各種文字區塊，一個頁面包含多少種文字區塊端看 該頁面中教科書文字內容屬性為何。

2.圖片區塊：根據圖片的表徵形式以及表達概念的形式不同，大致將圖片區 域分為「現象示意」、「概念示意」、「關係示意」、「理論示意」

以及「研究數據」五種圖片，每個頁面中教科書所呈現的一張 圖片只屬於圖片種類的其中一種。各區域的分類方式詳見表 3-4.2。

研究者將所擷取的生物教科書「林奈的分類系統」、「生物的分類和演化」、「以 化石為證據建構生命樹」、「以生物地理學為證據建構生命樹」、「以蛋白質核酸序 列為證據建構生命樹」五個主題共六個頁面的文字區塊與圖片區塊皆利用 GazeTracker 標記清楚，如表 3-4.4 所示（詳細區塊請見附件六）。針對每位受試 者五個主題共六個頁面的眼動資料 Excel 檔案匯出。匯出後的資料再擷取每個頁 面的九項眼動測量（表 4-3.3）資料做統整分析。

表 3-4.4 教科書文本內文字區塊與圖片區塊的分佈

主題 頁面 文字部份（字數） 圖片部份 林奈的分類系統 頁面一 理論敘述（139） 關係示意

科學解釋（67）

圖說（52）

生物的分類和演化 頁面二 資料（31） 理論示意 理論敘述（35）

新資料（58）

新理論（32）

圖說（15）

頁面三 新資料（46） 理論示意 新理論（171）

圖說（15）

以化石為證據建構生命

樹 頁面四 理論敘述（100） 現象示意

科學解釋（104）

圖說（41）

以生物地理學為證據建

構生命樹 頁面五 理論敘述（100） 研究數據 科學解釋（51）

圖說（14）

以蛋白質核酸序列為證

據建構生命樹 頁面六 理論敘述（83） 概念示意 科學解釋（83）

圖說（43）

除了圖文區域的閱讀紀錄以外，本研究另計算了受試者的圖文交互閱讀次數 與文字區回視次數。圖文交互閱讀次數部份的計算方式為單一頁面凝視點由任何 的文字區塊轉移到任何的圖片區塊即算一次，單一頁面凝視點由任何的圖片區塊 轉移到任何的文字區塊即算一次。將該頁面的文字區塊轉移到圖片區塊次數與圖 片區塊轉移到文字區塊次數相加，即為圖文交互閱讀次數。而文字區回視次數的 計算為：單一頁面中，凝視點由後方的文字區塊轉移到任何一個前方的文字區 塊，即計算為對前方文字區塊的一次回視。至於文字區塊的前後區分，是以該文

字區塊出現在文章中的順序為準。

三、閱讀歷程與概念理解交叉分析

本研究將所蒐集的眼動資料經由高分組與低分組的分類後，以 SPSS 19

（Statistical Package the Social Science）統計軟體進行量化的分析。分析內容包含 依照閱讀理解高分組、中分組與低分組三組的各部份區域，包含文字部份、圖片 部份、圖文交互閱讀次數以及文字區回視部份資料進行單因子變異數分析

（one-way ANOVA）。分析過程包括將五個主題共六個頁面中每個由眼動儀資料 中提取的眼動測量變數，亦即表 3-4.3 所示的九個變數進行變異數同質性檢定，

以確定高分組、中分組與低分組可以視為三個不同的群組。隨後再進一步使用單 因子變異數分析（one-way ANOVA）來判斷三組間的變數是否達到顯著差異。