資料處理與分析

一、 物理學測試題測驗之分類與分析

試題分析由布魯姆分類表(參考表 3-3.1 進行編碼)。由兩位國高中理化老師，均畢業於國 立大學物理系，任教經驗超過八年以上，進行專家審查，與研究者同為物理背景。三人中兩 兩進行同意度分析，高於0.8 則為合用試題，低於 0.8 則進行三人討論，以附錄表一為討論 依據，以討論結果為主。

記憶層次以國高中課本練習範例，受測者將過去記憶重新回憶，不用加以判斷或分析，

屬於確認與回憶，如圖3-4.1。理解層次則為過去判斷正確答案，屬於推論出正確選項與錯

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誤選項之比較，如圖3-4.2。應用層次則為計算題，需要使用公式計算，在給定之情境任務 中執行或應用程序，如圖3-4.3。最後，分析層次，題目給予大量資訊，有文字與圖表，賸 廁者需要了解各成分之間之關系，與其整體結構或目標之關聯。屬於辨識、組織，如圖 3-4.4。

圖3-4.1 記憶層級題目範例

圖3-4.2 理解層級題目範例

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圖3-4.3 應用層級題目範例

圖3-4.4 分析層級題目範例

二、 研究興趣區域(Area of interest, AOI)

根據文獻回顧如表2-1.1，我們可以了解學生面對問題時的重點有：了解問題、搜尋有 幫助的定理或方程式、執行與檢視。為分析眼動模式，根據問題解決理論 (Newell & Simon, 1972) 並參考 Tsai, et al. (2012)的多選題問題解決的眼動分析以及 Kozhevnikov, et al. (2007)之

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在空間關係上的物理解題分析，本研究將各題目劃分成數個興趣區域(AOI)，包含：題幹說 明、問題、選項、正確答案、題目中之解題關鍵（如：方程式、提供判斷的訊息等），以及 針對題目中提供解題線索的圖片等興趣區域作為眼動資料的主要分析區域。

圖 3-4.5 受測試題之興趣區域說明圖

圖說：參考圖3-4.5 其中題幹說明（紫色底）、問題（紅色底）、選項（橘色底＋綠色底）、正確答案（綠色

底）、題目中之解題關鍵（藍色底）。

註：正確答案包含於選項中;解題關鍵包含於說明或選項中。

三、 眼動指標介紹

選用眼動指標分為三類，第一類為整體眼動指標，如總凝視時間、凝視時間百分比、總 凝視次數、平均凝視時間等。第二類則為各興趣區域眼動指標，第三類為回視與交互閱讀次 數。以上三類眼動指標共選出12 項，如表 3-4.2 所示。

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percent time fixated 在一頁面(試題)中，總凝 視時間與總閱讀時間之比

percent time spent in zone

percent time fixated related to total fixation duration duration in zone

第一次閱讀此區域的總凝

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中文名稱 英文名稱 內容說明 計算方式

回視次數 times of regression 閱讀完此區域移至下個一 區域後，又回到此區域閱 讀的總次數

凝視點從下一個區域回到該 區域的次數總和

交互閱讀 inter-scanning count between AOIs

圖表區域與文字區域間的 來回閱讀總次數

閱讀完圖表區域進入文字區 域，以及由文字區域進入圖 表區域的次數總和

四、 分析方法

由於本研究採用組間比較來了解受試者進行物理解題時之歷程。依照二類數據如成績、

眼動指標進行數據分析。第一類「兩組間比較」為t 考驗。第二類「四組間比較」為(1)One-way ANOVA、(2)Welch and Brown- Forsythe(W/B)、(3)LSD 事後比較、(4)Games- Howell 事 後比較。分析流程如下圖3-4.6。經過顯著性差異，由 p 小於 0.05 為顯著差異，而 p 小於 0.1 為接近顯著差異，作為顯著差異之判斷。

圖3-4.6 各組眼動指標數據處理分析流程

綜合上述，依學科背景或測驗成就之分組由第一類分析方式。依學科背景與測驗成就分 為四組由第二類分析方式，但本實驗研究問題在於了解學生在物理解題歷程中，對於不同層 次之題目不同。在解題成功與不成功之中，就將各個受試者在面對各層次題目中分為解題成 功與不成功，進行t 考驗。各研究問題與分析方法如表 3-4.3。

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研究問題 分析內容 統計方法

5-1 兩組學生在各認知層次的題目之眼動指標 之差異為何？

(1) 記憶 (2) 理解 (3) 應用 (4) 分析 B.眼動指標:

(1) 總凝視時間 (2) 凝視時間百分比 (3) 平均凝視時間 (4) 區域第一次閱讀 (5) 再閱讀時間

(2) 獨立 t 考驗

5-2 兩組學生在各認知層次題目中之不同興趣 區域之間，其眼動指標之差異為何？

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