預先測試

預先測試可以說是正式研究的簡化版。研究中使用較少的樣本數，

較短的研究時間等，但研究之取樣對象及方法、研究流程皆與未來之研 究相同。預先測試（Pilot study）之主要目的為確定研究之安全性及可行 性，且可藉此檢討未來研究可改善之處。以避免花費大量人力物力，卻 獲得不佳之研究品質。

本研究希望用眼動儀的觀察，瞭解學生在對於空間測驗思考及答題 反應的運作歷程，因此，使用適合的空間測驗材料，是能否顯著看出學 生間差異的關鍵，國內外許多學者針對空間測驗，編制的許多向度的空 間相關題組，但根據文獻，可瞭解不同的性別及能力，在不同的空間題 組會有不同的表現，因此，本研究欲借由預先測試的過程，了解不同空 間能力學生在進行心智旋轉測驗時的眼動歷程，進一步修正研究設計。

壹、 測試方式

本研究於新北市某國小進行預先測試，篩選六年級學生，男生 6 名、

女生 6 名，並且以魏氏兒童智力量表的知覺推理（PRI）做為知覺推理能 力高低的依據，於該校的安靜教室內進行心智旋轉測驗，本次預試的對 象簡介如下表 3-1：

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表 3-1

預先測試的研究對象背景敘述

學生 類別 知覺推理能力 性別 年級 備註 A. 資優生 高 女 六年級

B. 資優生 中 女 六年級 C. 資優生 低 女 六年級 D. 資優生 高 男 六年級 E. 資優生 中 男 六年級 F. 資優生 低 男 六年級 G. 普通生 高 女 六年級 H. 普通生 中 女 六年級 I. 普通生 低 女 六年級 J. 普通生 高 男 六年級 K. 普通生 中 男 六年級 L. 普通生 低 男 六年級

貳、 測試流程

本研究基於測驗倫理的規範，會先請學生填寫研究同意書，使其了 解研究內容與研究目的，並告知本研究之結果，僅供學術使用，將不做 其他用途，學生所有資料也將被匿名保密等說明。作業程序如下：

一、 徵求家長同意，並簽妥學生同意書。

二、 收集學生魏氏兒童智力量表的知覺推理（PRI）分數。

三、 進行眼動儀的校正。

四、 請學生施作電腦化的空間測驗。

五、 紀錄空間測驗的各分測驗的答題反應與眼動。

六、 進行口頭訪談，了解學生對題目的難易程度及相關建議。

七、 進行研究修正。

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參、 測試結果

從測試結果可發現無論是在知覺推理能力或性別上，在進行心智旋 轉測驗時的答題反應和眼動歷程皆有差異，根據不同知覺能力，其答題 反應的相關分析如下：

從表 3-2 可發現知覺能力高組的答對率最高，其次是知覺能力中組，

而知覺能力低組的學生答對率最低。

表 3-2

不同空間能力的答對率統計表

參與者編號 答對率 分組

A 80% 知覺能力高組

B 60% 知覺能力高組

C 40% 知覺能力中組

D 80% 知覺能力高組

E 70% 知覺能力高組

F 50% 知覺能力中組

G 30% 知覺能力中組

H 20% 知覺能力低組

I 10% 知覺能力低組

J 30% 知覺能力中組

K 20% 知覺能力低組

L 20% 知覺能力低組

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在答題速度上，從表 3-2 可知道知覺能力高組的答題時間最短，其 次是知覺能力低組，而知覺能力中組的學生所需花費的答題時間最多。

表 3-3

不同知覺推理能力的答題時間統計表（單位：秒）

題號 知覺能力高組 知覺能力中組 知覺能力低組 1 7.43 107.35 29.27 2 6.2 48.25 22.21 3 9.6 83.89 19.45 4 6.76 65.9 27.66

5 5.8 67.1 45.06

6 4.56 43.13 19.87 7 11.13 140.03 24.86 8 19.63 47.7 41.72 9 6.25 65.45 14.36 10 24.52 126.7 21.11 平均 10.188 79.55 26.557

有關不同知覺推理能力學生的眼動歷程相關分析如下：

從表 3-4 中，可發現知覺推理能力愈高的學生，凝視的軌跡不多，

總凝視時間也較短，在正確答案的選項會有較久的凝視時間及凝視軌跡，

研究者推測因為高知覺推理能力的學生程度好，所以會運用關鍵區域選 擇策略，以其中一個位置為支點，在腦中直接進行心智旋轉的想像，不 需要透過眼睛去進行比對；而知覺推理能力愈低的學生，四個選項的凝 視軌跡較混亂且無規則，比較少有偏向正確選項的凝視。因此，經由預 試發現知覺推理能力越高的學生，所需的凝視次數越短。

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表 3-4

不同知覺推理能力的凝視時間與凝視位置統計表

答案 低知覺推理能力 中知覺推理能力 高知覺推理能力 B

註：圈圈愈大，表示凝視時間越久，每一個圈圈代表每個曾經凝視的位 置

由於凝視教材的時間越長，訊息處理的過程也愈長，因此可以得到 較好的學習效果（She, Chen, 2009），從表 3-5 中，可發現知覺推理能力 愈高的學生，凝視的次數不多，總凝視時間也較短，但在正確答案的選 項會有較久的凝視時間，研究者推測因為高知覺推理能力的學生程度好，

所以不需要有過多的訊息處理時間，就可以解題；而知覺推理能力愈低 的學生，四個選項的凝視時間都比較平均，比較少有偏向正確選項的凝 視，且從凝視的位置，可發現知覺推理能力高的學生，只會關注圖像的 關鍵處去進行解題，而知覺推理能力低的學生，較無策略，比較多無章 法的多次凝視。因此，經由預試發現知覺推理能力越高的學生，所需的 凝視時間越短，與研究假設相符。

表 3-5

不同知覺推理能力的凝視時間與凝視位置熱區統計表

答案 低知覺推理能力 中知覺推理能力 高知覺推理能力 B

註：越接近紅色，表示凝視的次數及時間最多。

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由表 3-6 可發現，知覺推理能力愈高的學生，不僅在答對率最高，

在掃視的路徑也比較窄，只會鎖定在答案附近進行比對，對於不可能為 答案的選項，不會花太多間去關注；而知覺推理能力愈低的學生，不僅 在答對率較低，比較會去關注錯誤的答案，且掃視的路徑範圍較大。因 此，經由預試發現知覺推理能力越高的學生，所需的掃視路徑較窄，與 研究假設相符，研究者推測可能是因為高能力的學生，一眼就可以辨識 出圖形的真偽，因此可以不用觀看其他無關緊要的線索，而低能力的學 生，由於無法掌握關鍵區域及策略，因此需要漫無目的地四處搜尋相關 線索，以便輔助內在稍弱的抽象空間想像。

表 3-6

不同知覺推理能力的掃視路徑統計表

答案 低知覺推理能力 中知覺推理能力 高知覺推理能力

A

註：色塊表示特別關注的區域

從表 3-7 中，可發現男性凝視的軌跡不多，總凝視時間也較短，在 正確答案的選項會有較久的凝視時間及凝視軌跡，研究者推測因為男性 會運用關鍵區域選擇策略，以其中一個位置為支點，在腦中直接進行心 智旋轉的想像，不需要透過眼睛去進行比對；而女性在每個選項凝視軌 跡較混亂且無規則，雖凝視的時間較長，但少有偏向正確選項的凝視。

因此，經由預試發現不同性別在「正確選項的凝視時間」和「總凝視時 間」具備顯著差異，且男性在「正確選項的凝視時間」比女性長，但「總 凝視時間」比女性短，與研究假設相符。

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表 3-7

凝視時間與凝視位置之性別差異統計表

答案 男生 女生

B

註：圈圈愈大，表示凝視時間越久，每一個圈圈代表每個曾經凝視的位 置

從表 3-8 中，可發現男性的凝視的次數不多，總凝視時間也較短，

但在正確答案的選項會有較多的凝視次數，研究者推測因為男性能迅速 地在腦中操弄積木的心智旋轉，所以不需要有過多的訊息處理時間及凝 視次數就可以解題；而女性四個選項的凝視次數比較平均，比較少有偏 向正確選項的凝視，且從凝視的位置，可發現女性對題目的凝視次數會 特別多，凝視的規則較無策略，比較多無章法的多次凝視。因此，經由 預試發現心智旋轉測驗裡，不同性別在「正確選項的凝視次數」及「總 凝視次數」具備顯著差異; 雖然男性在「正確選項的凝視次數」比女性 多，但男性的「總凝視次數」比女性少，與研究假設相符。

表 3-8

凝視次數與凝視位置之性別差異統計表

答案 男生 女生

B

註：越接近紅色，表示凝視的次數及時間最多。

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由上表 3-9 可發現，男性不僅在答對率較女性高，掃視的路徑也比 較窄，只會鎖定在答案附近進行比對，對於不可能為答案的選項，不會 花太多間去關注；而女性不僅答對率較低，還比較會去仔細關注每一個 答案，且掃視的路徑範圍較大。因此，經由預試發現心智旋轉測驗裡，

不同性別在「正確選項的掃視路徑」與「整體掃視路徑」具備顯著差異;

且男性在「正確選項的掃視路徑」比女性多，但男性的「整體掃視路徑」

比女性少，與研究假設相符，研究者推測可能是因為男性一眼就可以辨 識出圖形的真偽，因此可以不用觀看其他無關緊要的線索，而由於女性 較無法掌握關鍵區域及策略，因此需要漫無目的地四處搜尋相關線索，

以便輔助內在稍弱的抽象空間想像。

表 3-9

掃視路徑之性別差異統計表

答案 男生 女生

B

註：色塊表示特別關注的區域

肆、 小結

根據預先測試的結果及過去學者們的研究結果，確定本研究是安全 且可行的，不僅學生在性別及能力有顯著差異，在預試的過程發現學生 的答題速度比原本預期的還要快，因此若設計 50 題的心智旋轉題目可以 讓學生在 30 分鐘內完成，且由於預試的題目皆是以 5 塊積木組合的題型，

有學生反應過於簡單，因此研究者會在正式題目新增不同複雜度的題型，

以便能真正測試出學生的實力，在眼動儀的部分，發現學生的眼睛大小 及假性近視有無會明顯影響到眼動數據的取樣率，因此在招募參與者時 會將眼動數據取樣率較差的學生剔除。

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