建基於眼動的自閉症初步診斷之研究

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(1)國立臺灣師範大學科技與工程學院工業教育學系博士論文 Department of Industrial Education College of Technology and Engineering. National Taiwan Normal University Doctoral Dissertation. 建基於眼動的自閉症初步診斷之研究 A Study of Autism Initial Diagnosis Based on Eye Movement. 林振雄 Lin, Cheng-Hsiung. 指導教授：何宏發博士 Advisor: Ho, Hong-Fa, Ph.D.. 中華民國 109 年 7 月 July 2020.

(2) 謝. 誌. 畢業是感恩與回顧的時刻，九年之博班生涯在師長的悉心指導，以及同學、朋友及家人的協助下，終能完成學業，達致人生階段性目標，內心感謝之情，實難以言喻。求學階段之學習、反思與自我突破是人生中難能可貴的收穫，期間雖經歷了不同的挑戰，慶幸每個階段皆有貴人給予支持與鼓勵，讓這份論文得以付梓。首先，要感謝的是指導教授何宏發博士，從論文形成之初，不僅給予獨立思考空間，不斷地指導與修正讓整個構想漸臻成熟，甚至投入心力研發廉價眼動儀來支持整個計畫執行。您的嚴謹治學態度及堅守信念的處世哲學，皆深烙我心，更可做為我爾後治學與處世的標的。其次，要感謝的是學位考試委員林騰蛟常務次長、徐昊杲特聘教授、戴建耘教授及曾淑惠教授，您們在百忙之中，抽空指導我的論文，鉅細靡遺，悉心認真的態度與精神，令人感佩。也因為有您們的指導，才使得我的論文在研究方向、研究方法、研究架構……等方面皆得到最適切的指正。洪榮昭教授、莊謙本教授、戴建耘教授、胡如萍教授、李懿芳教授、周明教授、吳明振教授、許全守教授，在修課過程中，讓我見識到您們的學者風範，時時有如沐春風，您們的治學態度，更是我日後學習的標竿。楊朝祥校長、田振榮校長、李大偉校長、宋修德主任、胡如萍教授、李懿芳教授、張嘉育教授，在追隨您們執行 12 年國教課綱研究計畫時，您們的處事原則、圓融的待人方式，都深深地影響著我，更是我將來處事、待人的榜樣。最後，還要感謝我的家人雅慧、敬倫、敬洋、郁庭，由於您們的體諒與關懷，我方能全心致力於學業。再加上，洪榮昭教授、李懿芳教授、徐昊杲教授、張仁家所長、袁宇熙博士、戴凱欣博士在投稿文章的指導與協助，以及冠安、慧生、璧光、清煌同學的鼎力相助，終能完成博士學業，邁向新的里程碑。林振雄謹誌中華民國 109 年 7 月 i.

(3) 摘. 要. 自閉症被視為具有高度異質性的神經發展障礙，且在認知與口語能力上有多種失調，若有一套建基於眼動的自閉症初步診斷系統設置於中小學內，對全校學生作初步診斷，及早找出可能患有自閉症的孩子，給予進一步的協助與治療。本研究使用眼動儀詳實客觀記錄與瞭解受試者觀看刺激材料影片的眼動歷程，並邀請 19 位高職自閉症學生、23 位高職非自閉症學生，共計 42 位學生參與 2 × 2 × 4 × 2 四因子混合準實驗，進行 16 支刺激材料影片的觀看。眼動數據以 SPSS 統計軟體進行描述性統計、獨立樣本 t 檢定、單因子變異數分析進行統計分析工作，並以 scan-path 與 hot-zone 分析工具協助完善受試者的眼動歷程。實驗結果發現：（1）自閉症學生與非自閉症學生觀看 2 人 2 句 1 物、2 人 4 句 1 物、 2 人 4 句 2 物、4 人 2 句 1 物、4 人 4 句 1 物等 5 支等刺激材料影片的總凝視時間（TCT）達顯著差異；（2）自閉症學生與非自閉症學生觀看 2 人 2 句 1 物、 2 人 2 句 2 物、2 人 4 句 1 物、2 人 4 句 2 物、2 人 6 句 1 物、2 人 6 句 2 物、2 人 8 句 2 物、4 人 4 句 1 物、4 人 4 句 2 物等 9 支等刺激材料影片的總凝視次數（NOF）達顯著差異；（3）自閉症學生與非自閉症學生的眼動歷程（熱區、視線軌跡）呈現明顯不同；（4）自閉症學生與非自閉症學生之眼動儀九點校正的校正次數與最佳校正效果皆達顯著差異。本研究旨在提供自閉症學生觀看刺激材料影片的眼動證據與實驗結果，可作為理論研究之參考；在實務方面，可提供學校一套低價的自閉症初步診斷系統，擴大初步診斷的普及率，及早找出有自閉症的孩童，即時提供他們有效的改善方法。. 關鍵字：自閉症、眼動、總凝視次數、總凝視時間。. ii.

(4) Abstract Autism is a physical condition that characterized by neurodevelopmental disorder, and which includes cognitive and oral ability disorder. If there are diagnostic system based on eye-tracking system for middle school students, the autism students may be discovered and cured in early childhood accordingly. The present study utilized eye tracker to collect data in order to explore the processes of eye movement when the participants watch the stimulated materials. There were 19 vocational high school students with autism and 23 vocational high school students, totally 42 participants in this study. The research method is 2 × 2 × 4 × 2 quasi-experimental. Research design with 16 stimulated materials. The descriptive statistic, independent t test, and ANOVA analysis were analyzed by SPSS, scan-path, and hot-zone record software. The results showed that there were significantly different between autism and non-autism participants on TCT when they watch video with two characters, two sentences, and one object; two characters, four sentences, and one object; two characters, four sentences, and two object; four characters, two sentences, and one object; and four characters, four sentences, and one object. Secondly, there were significantly different between autism and non-autism participants on NOF when they watch video with two characters, two sentences, and one object; two characters, two sentences, and two object; two characters, four sentences, and one object; two characters, four sentences, and two object; two characters, six sentences, and one object; two characters, six sentences, and two object; two characters, eight sentences, and two object; four characters, four sentences, and one object; and four characters, four sentences, and two object. Thirdly, there were significantly different between autism and non-autism participants on eye tracks includes scan-path and hot-zone. Lastly, there were significantly different between autism and non-autism participants iii.

(5) on frequency and validations on the performance of nine-pointed calibration. The main contribution of the present study is to provide the evident-based results based on eye tracking record of autism participants, which extended the related theory. The results also proposed the potential application of diagnostic system based on eye-tracking system may be an efficient way to take care of the autism students.. Keywords: autism, eye movement, number of fixation, total contact time.. iv.

(6) 目. 次. 謝. 誌.......................................................................................................................... i. 摘. 要......................................................................................................................... ii. Abstract .......................................................................................................................... iii 目. 次......................................................................................................................... v. 表. 次....................................................................................................................... vii. 圖. 次...................................................................................................................... xvi. 第一章. 緒論................................................................................................................. 1. 第一節. 研究背景與動機 .................................................................................... 1. 第二節. 研究目的 ................................................................................................ 8. 第三節. 待答問題 ................................................................................................ 8. 第四節. 研究假設 ................................................................................................ 8. 第五節. 研究範圍與限制 .................................................................................... 9. 第六節. 名詞釋義 ................................................................................................ 9. 第二章. 文獻探討....................................................................................................... 11. 第一節. 自閉症者的身心特徵 .......................................................................... 11. 第二節. 自閉症社會化能力 .............................................................................. 31. 第三節. 自閉症量表的發展 .............................................................................. 44. 第四節. 眼動相關研究與應用 .......................................................................... 50. 第三章. 研究設計與實施 .......................................................................................... 69. 第一節. 研究流程 .............................................................................................. 69. 第二節. 研究工具 .............................................................................................. 70. 第三節. 研究架構與實施流程 .......................................................................... 76. 第四節. 研究對象 .............................................................................................. 79. 第五節. 資料處理與分析 .................................................................................. 79 v.

(7) 第四章. 資料分析與討論 .......................................................................................... 81. 第一節. 刺激材料影片 ...................................................................................... 81. 第二節. 眼動差異分析 ...................................................................................... 88. 第三節. 自閉症初步診斷系統 ........................................................................ 180. 第五章. 結論與建議................................................................................................. 183. 第一節. 結論 .................................................................................................... 183. 第二節. 建議 .................................................................................................... 195. 參考文獻..................................................................................................................... 197 一、中文部分 .................................................................................................... 197 二、外文部分 .................................................................................................... 202 附錄............................................................................................................................. 235 附錄一. 實驗刺激材料影片內容問卷 ............................................................ 235. 附錄二. 參與研究同意書與受試者基本資料 ................................................ 238. vi.

(8) 表. 次. 表 1-1 98 學年度至 107 學年度身心障礙類的高中職學生數統計一覽表 ............. 2 表 1-2 98 學年度至 107 學年度自閉症的高中職學生數統計一覽表 ..................... 3 表 1-3 98 學年度至 107 學年各身心障礙類別的高中職學生數統計一覽表 ......... 3 表 2-1. 眼動儀相關研究彙整表 ................................................................................ 65. 表 4-1. 不同類型學生對於 ROI55 之總凝視次數差異分析 ................................... 89. 表 4-2. 不同類型學生對於 ROI56 之總凝視次數差異分析 ................................... 89. 表 4-3. 不同類型學生對於 ROI57 之總凝視次數差異分析 ................................... 89. 表 4-4. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ....................... 90. 表 4-5. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ................................... 90. 表 4-6. 不同類型學生對於 ROI85 之總凝視次數差異分析 ................................... 91. 表 4-7. 不同類型學生對於 ROI86 之總凝視次數差異分析 ................................... 91. 表 4-8. 不同類型學生對於 ROI87 之總凝視次數差異分析 ................................... 91. 表 4-9. 不同類型學生對於 ROI88 之總凝視次數差異分析 ................................... 92. 表 4-10. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ..................... 92. 表 4-11. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ................................. 93. 表 4-12. 不同類型學生對於 ROI52 之總凝視次數差異分析 ................................. 94. 表 4-13. 不同類型學生對於 ROI53 之總凝視次數差異分析 ................................. 94. 表 4-14. 不同類型學生對於 ROI54 之總凝視次數差異分析 ................................. 94. 表 4-15. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ..................... 95. 表 4-16. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ................................. 95. 表 4-17. 不同類型學生對於 ROI53、ROI54 之總凝視次數的差異事後比較表 .. 96. 表 4-18. 不同類型學生對於 ROI77 之總凝視次數差異分析 ................................. 96. 表 4-19. 不同類型學生對於 ROI78 之總凝視次數差異分析 ................................. 97. 表 4-20. 不同類型學生對於 ROI79 之總凝視次數差異分析 ................................. 97 vii.

(9) 表 4-21. 不同類型學生對於 ROI80 之總凝視次數差異分析 ................................. 97. 表 4-22. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ..................... 98. 表 4-23. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ................................. 98. 表 4-24. 不同類型學生對於 ROI78、ROI79 之總凝視次數的差異事後比較表 .. 99. 表 4-25. 不同類型學生對於 ROI45 之總凝視次數差異分析 ............................... 100. 表 4-26. 不同類型學生對於 ROI46 之總凝視次數差異分析 ............................... 100. 表 4-27. 不同類型學生對於 ROI47 之總凝視次數差異分析 ............................... 100. 表 4-28. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ................... 101. 表 4-29. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ............................... 101. 表 4-30. 不同類型學生對於 ROI47 之總凝視次數的差異事後比較表 ............... 102. 表 4-31. 不同類型學生對於 ROI73 之總凝視次數差異分析 ............................... 102. 表 4-32. 不同類型學生對於 ROI74 之總凝視次數差異分析 ............................... 103. 表 4-33. 不同類型學生對於 ROI75 之總凝視次數差異分析 ............................... 103. 表 4-34. 不同類型學生對於 ROI76 之總凝視次數差異分析 ............................... 103. 表 4-35. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ................... 104. 表 4-36. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ............................... 104. 表 4-37. 不同類型學生對於 ROI66 之總凝視次數差異分析 ............................... 105. 表 4-38. 不同類型學生對於 ROI67 之總凝視次數差異分析 ............................... 105. 表 4-39. 不同類型學生對於 ROI68 之總凝視次數差異分析 ............................... 106. 表 4-40. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ................... 106. 表 4-41. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ............................... 107. 表 4-42. 不同類型學生對於 ROI69 之總凝視次數差異分析 ............................... 107. 表 4-43. 不同類型學生對於 ROI70 之總凝視次數差異分析 ............................... 108. 表 4-44. 不同類型學生對於 ROI71 之總凝視次數差異分析 ............................... 108. 表 4-45. 不同類型學生對於 ROI72 之總凝視次數差異分析 ............................... 108. 表 4-46. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ................... 109 viii.

(10) 表 4-47. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ............................... 109. 表 4-48. 不同類型學生對於 ROI70 之總凝視次數的差異事後比較表 ............... 110. 表 4-49. 不同類型學生對於 ROI1 之總凝視次數差異分析 ................................. 110. 表 4-50. 不同類型學生對於 ROI2 之總凝視次數差異分析 ..................................111. 表 4-51. 不同類型學生對於 ROI3 之總凝視次數差異分析 ..................................111. 表 4-52. 不同類型學生對於 ROI4 之總凝視次數差異分析 ..................................111. 表 4-53. 不同類型學生對於 ROI5 之總凝視次數差異分析 ..................................111. 表 4-54. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ................... 112. 表 4-55. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ............................... 112. 表 4-56. 不同類型學生對於 ROI21 之總凝視次數差異分析 ............................... 113. 表 4-57. 不同類型學生對於 ROI22 之總凝視次數差異分析 ............................... 114. 表 4-58. 不同類型學生對於 ROI23 之總凝視次數差異分析 ............................... 114. 表 4-59. 不同類型學生對於 ROI24 之總凝視次數差異分析 ............................... 114. 表 4-60. 不同類型學生對於 ROI25 之總凝視次數差異分析 ............................... 114. 表 4-61. 不同類型學生對於 ROI26 之總凝視次數差異分析 ............................... 115. 表 4-62. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ................... 115. 表 4-63. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ............................... 116. 表 4-64. 不同類型學生對於 ROI16 之總凝視次數差異分析 ............................... 117. 表 4-65. 不同類型學生對於 ROI17 之總凝視次數差異分析 ............................... 117. 表 4-66. 不同類型學生對於 ROI18 之總凝視次數差異分析 ............................... 117. 表 4-67. 不同類型學生對於 ROI19 之總凝視次數差異分析 ............................... 117. 表 4-68. 不同類型學生對於 ROI20 之總凝視次數差異分析 ............................... 118. 表 4-69. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ................... 118. 表 4-70. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ............................... 119. 表 4-71. 不同類型學生對於 ROI39 之總凝視次數差異分析 ............................... 120. 表 4-72. 不同類型學生對於 ROI40 之總凝視次數差異分析 ............................... 120 ix.

(11) 表 4-73. 不同類型學生對於 ROI41 之總凝視次數差異分析 ............................... 120. 表 4-74. 不同類型學生對於 ROI42 之總凝視次數差異分析 ............................... 120. 表 4-75. 不同類型學生對於 ROI43 之總凝視次數差異分析 ............................... 121. 表 4-76. 不同類型學生對於 ROI44 之總凝視次數差異分析 ............................... 121. 表 4-77. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ................... 121. 表 4-78. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ............................... 122. 表 4-79. 不同類型學生對於 ROI6 之總凝視次數差異分析 ................................. 123. 表 4-80. 不同類型學生對於 ROI7 之總凝視次數差異分析 ................................. 123. 表 4-81. 不同類型學生對於 ROI8 之總凝視次數差異分析 ................................. 123. 表 4-82. 不同類型學生對於 ROI9 之總凝視次數差異分析 ................................. 124. 表 4-83. 不同類型學生對於 ROI10 之總凝視次數差異分析 ............................... 124. 表 4-84. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ................... 124. 表 4-85. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ............................... 125. 表 4-86. 不同類型學生對於 ROI27 之總凝視次數差異分析 ............................... 126. 表 4-87. 不同類型學生對於 ROI28 之總凝視次數差異分析 ............................... 126. 表 4-88. 不同類型學生對於 ROI29 之總凝視次數差異分析 ............................... 126. 表 4-89. 不同類型學生對於 ROI30 之總凝視次數差異分析 ............................... 126. 表 4-90. 不同類型學生對於 ROI31 之總凝視次數差異分析 ............................... 127. 表 4-91. 不同類型學生對於 ROI32 之總凝視次數差異分析 ............................... 127. 表 4-92. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ................... 127. 表 4-93. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ............................... 128. 表 4-94. 不同類型學生對於 ROI11 之總凝視次數差異分析 ............................... 129. 表 4-95. 不同類型學生對於 ROI12 之總凝視次數差異分析 ............................... 129. 表 4-96. 不同類型學生對於 ROI13 之總凝視次數差異分析 ............................... 129. 表 4-97. 不同類型學生對於 ROI14 之總凝視次數差異分析 ............................... 130. 表 4-98. 不同類型學生對於 ROI15 之總凝視次數差異分析 ............................... 130 x.

(12) 表 4-99. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ................... 130. 表 4-100. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ............................. 131. 表 4-101. 不同類型學生對於 ROI33 之總凝視次數差異分析 ............................. 132. 表 4-102. 不同類型學生對於 ROI34 之總凝視次數差異分析 ............................. 132. 表 4-103. 不同類型學生對於 ROI35 之總凝視次數差異分析 ............................. 132. 表 4-104. 不同類型學生對於 ROI36 之總凝視次數差異分析 ............................. 132. 表 4-105. 不同類型學生對於 ROI37 之總凝視次數差異分析 ............................. 133. 表 4-106. 不同類型學生對於 ROI38 之總凝視次數差異分析 ............................. 133. 表 4-107. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的平均數、標準差 ................. 133. 表 4-108. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視次數的差異分析 ............................. 134. 表 4-109. 不同類型學生對於 ROI55 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 135. 表 4-110. 不同類型學生對於 ROI56 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 136. 表 4-111. 不同類型學生對於 ROI57 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 136. 表 4-112. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 136. 表 4-113. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 137. 表 4-114. 不同類型學生對於 ROI85 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 138. 表 4-115. 不同類型學生對於 ROI86 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 138. 表 4-116. 不同類型學生對於 ROI87 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 138. 表 4-117. 不同類型學生對於 ROI88 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 138. 表 4-118. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 139. 表 4-119. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 139. 表 4-120. 不同類型學生對於 ROI52 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 140. 表 4-121. 不同類型學生對於 ROI53 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 140. 表 4-122. 不同類型學生對於 ROI54 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 141. 表 4-123. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 141. 表 4-124. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 142 xi.

(13) 表 4-125. 不同類型學生對於 ROI53 之總凝視時間(ms)的差異事後比較表 ...... 142. 表 4-126. 不同類型學生對於 ROI77 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 143. 表 4-127. 不同類型學生對於 ROI78 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 143. 表 4-128. 不同類型學生對於 ROI79 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 143. 表 4-129. 不同類型學生對於 ROI80 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 143. 表 4-130. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 144. 表 4-131. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 144. 表 4-132. 不同類型學生對於 ROI45 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 145. 表 4-133. 不同類型學生對於 ROI46 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 146. 表 4-134. 不同類型學生對於 ROI47 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 146. 表 4-135. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 146. 表 4-136. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 147. 表 4-137. 不同類型學生對於 ROI73 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 147. 表 4-138. 不同類型學生對於 ROI74 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 148. 表 4-139. 不同類型學生對於 ROI75 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 148. 表 4-140. 不同類型學生對於 ROI76 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 148. 表 4-141. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 149. 表 4-142. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 149. 表 4-143. 不同類型學生對於 ROI66 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 150. 表 4-144. 不同類型學生對於 ROI67 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 150. 表 4-145. 不同類型學生對於 ROI68 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 151. 表 4-146. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 151. 表 4-147. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 152. 表 4-148. 不同類型學生對於 ROI69 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 152. 表 4-149. 不同類型學生對於 ROI70 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 153. 表 4-150. 不同類型學生對於 ROI71 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 153 xii.

(14) 表 4-151. 不同類型學生對於 ROI72 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 153. 表 4-152. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 154. 表 4-153. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 154. 表 4-154. 不同類型學生對於 ROI1 之總凝視時間(ms)差異分析 ........................ 155. 表 4-155. 不同類型學生對於 ROI2 之總凝視時間(ms)差異分析 ........................ 155. 表 4-156. 不同類型學生對於 ROI3 之總凝視時間(ms)差異分析 ........................ 156. 表 4-157. 不同類型學生對於 ROI4 之總凝視時間(ms)差異分析 ........................ 156. 表 4-158. 不同類型學生對於 ROI5 之總凝視時間(ms)差異分析 ........................ 156. 表 4-159. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 157. 表 4-160. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 157. 表 4-161. 不同類型學生對於 ROI21 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 158. 表 4-162. 不同類型學生對於 ROI22 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 159. 表 4-163. 不同類型學生對於 ROI23 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 159. 表 4-164. 不同類型學生對於 ROI24 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 159. 表 4-165. 不同類型學生對於 ROI25 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 159. 表 4-166. 不同類型學生對於 ROI26 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 160. 表 4-167. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 160. 表 4-168. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 161. 表 4-169. 不同類型學生對於 ROI16 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 162. 表 4-170. 不同類型學生對於 ROI17 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 162. 表 4-171. 不同類型學生對於 ROI18 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 162. 表 4-172. 不同類型學生對於 ROI19 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 162. 表 4-173. 不同類型學生對於 ROI20 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 163. 表 4-174. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 163. 表 4-175. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 164. 表 4-176. 不同類型學生對於 ROI39 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 165 xiii.

(15) 表 4-177. 不同類型學生對於 ROI40 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 165. 表 4-178. 不同類型學生對於 ROI41 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 165. 表 4-179. 不同類型學生對於 ROI42 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 165. 表 4-180. 不同類型學生對於 ROI43 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 166. 表 4-181. 不同類型學生對於 ROI44 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 166. 表 4-182. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 166. 表 4-183. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 167. 表 4-184. 不同類型學生對於 ROI6 之總凝視時間(ms)差異分析 ........................ 168. 表 4-185. 不同類型學生對於 ROI7 之總凝視時間(ms)差異分析 ........................ 168. 表 4-186. 不同類型學生對於 ROI8 之總凝視時間(ms)差異分析 ........................ 168. 表 4-187. 不同類型學生對於 ROI9 之總凝視時間(ms)差異分析 ........................ 169. 表 4-188. 不同類型學生對於 ROI10 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 169. 表 4-189. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 169. 表 4-190. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 170. 表 4-191. 不同類型學生對於 ROI27 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 171. 表 4-192. 不同類型學生對於 ROI28 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 171. 表 4-193. 不同類型學生對於 ROI29 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 171. 表 4-194. 不同類型學生對於 ROI30 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 171. 表 4-195. 不同類型學生對於 ROI31 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 172. 表 4-196. 不同類型學生對於 ROI32 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 172. 表 4-197. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 172. 表 4-198. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 173. 表 4-199. 不同類型學生對於 ROI11 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 174. 表 4-200. 不同類型學生對於 ROI12 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 174. 表 4-201. 不同類型學生對於 ROI13 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 174. 表 4-202. 不同類型學生對於 ROI14 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 175 xiv.

(16) 表 4-203. 不同類型學生對於 ROI15 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 175. 表 4-204. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 175. 表 4-205. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 176. 表 4-206. 不同類型學生對於 ROI33 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 177. 表 4-207. 不同類型學生對於 ROI34 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 177. 表 4-208. 不同類型學生對於 ROI35 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 177. 表 4-209. 不同類型學生對於 ROI36 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 177. 表 4-210. 不同類型學生對於 ROI37 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 178. 表 4-211. 不同類型學生對於 ROI38 之總凝視時間(ms)差異分析 ...................... 178. 表 4-212. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的平均數、標準差 .......... 178. 表 4-213. 不同類型學生對於 ROI 之總凝視時間(ms)的差異分析 ...................... 179. 表 4-214. 不同類型學生對於眼動九點校正次數的差異分析 .............................. 180. 表 4-215. 不同類型學生對於眼動九點校正最佳效果的差異分析 ...................... 181. 表 4-216. 不同類型學生對於校正次數與校正最佳效果的平均數、標準差 ...... 181. 表 4-217. 不同類型學生對於校正次數與校正最佳效果的差異分析 .................. 182. 表 4-218. 不同類型學生對於校正次數與校正最佳效果的差異事後比較表 ...... 182. 表 5-1. 感興趣區(ROI)之總凝視時間(TCT)分析結果彙整表 .............................. 184. 表 5-2. 感興趣區(ROI)之總凝視次數(NOF)分析結果彙整表 .............................. 188. xv.

(17) 圖圖 1-1. 次. 日本專利採用特別設計的人造圖案例子 ...................................................... 7. 圖 2-1 (a)為非自閉症的凝視點與區域，(b)自閉症的凝視點與區域 ................... 32 圖 2-2. 白色標記為非自閉症的凝視區域，黑色標記為自閉症的凝視區域 ........ 32. 圖 2-3. 自閉症（黑色線）與非自閉症（白色線）的凝視與掃視軌跡 ................ 33. 圖 2-4. 凝視與掃視 .................................................................................................... 53. 圖 3-1. 研究流程圖 .................................................................................................... 69. 圖 3-2. 第一代眼動儀 ................................................................................................ 70. 圖 3-3. 第二代眼動儀 ................................................................................................ 71. 圖 3-4. 實景眼動儀系統 ............................................................................................ 72. 圖 3-5 EyeNTNU-180 眼球追蹤系統 ..................................................................... 74 圖 3-6. 研究架構 ........................................................................................................ 76. 圖 3-7. 研究實施流程圖 ............................................................................................ 78. 圖 3-8 scan-path 圖示 ................................................................................................ 80 圖 3-9 hot-zone 圖示 ................................................................................................. 80 圖 4-1 2 人、2 句、1 物刺激材料影片 ................................................................... 82 圖 4-2 2 人、2 句、2 物刺激材料影片 ................................................................... 82 圖 4-3 2 人、4 句、1 物刺激材料影片 ................................................................... 82 圖 4-4 2 人、4 句、2 物刺激材料影片 ................................................................... 82 圖 4-5 2 人、6 句、1 物刺激材料影片 ................................................................... 82 圖 4-6 2 人、6 句、2 物刺激材料影片 ................................................................... 82 圖 4-7 2 人、8 句、1 物刺激材料影片 ................................................................... 83 圖 4-8 2 人、8 句、2 物刺激材料影片 ................................................................... 83 圖 4-9 4 人、2 句、1 物刺激材料影片 ................................................................... 83 圖 4-10. 4 人、2 句、2 物刺激材料影片 ................................................................. 83 xvi.

(18) 圖 4-11. 4 人、4 句、1 物刺激材料影片 ................................................................. 83. 圖 4-12. 4 人、4 句、2 物刺激材料影片 ................................................................. 83. 圖 4-13. 4 人、6 句、1 物刺激材料影片 ................................................................. 84. 圖 4-14. 4 人、6 句、2 物刺激材料影片 ................................................................. 84. 圖 4-15. 4 人、8 句、1 物刺激材料影片 ................................................................. 84. 圖 4-16. 4 人、8 句、2 物刺激材料影片 ................................................................. 84. 圖 4-17. 非自閉症學生觀看刺激材料影片之熱區 .................................................. 86. 圖 4-18. 自閉症學生觀看刺激材料影片之熱區 ...................................................... 86. 圖 4-19. 非自閉症學生觀看刺激材料影片之視線軌跡 .......................................... 87. 圖 4-20. 自閉症學生觀看刺激材料影片之視線軌跡 .............................................. 87. 圖 5-1 2 人、2 句、1 物刺激材料影片(同圖 4-1) ................................................ 187 圖 5-2 2 人、4 句、1 物刺激材料影片(同圖 4-3) ................................................ 187 圖 5-3 2 人、4 句、2 物刺激材料影片(同圖 4-4) ................................................ 187 圖 5-4 4 人、2 句、1 物刺激材料影片(同圖 4-9) ................................................ 187 圖 5.5 4 人、4 句、1 物刺激材料影片(同圖 4-11)............................................... 187 圖 5-6 2 人、2 句、1 物刺激材料影片(同圖 4-1) ................................................ 191 圖 5-7 2 人、2 句、2 物刺激材料影片(同圖 4-2) ................................................ 191 圖 5-8 2 人、4 句、1 物刺激材料影片(同圖 4-3) ................................................ 191 圖 5-9 2 人、4 句、2 物刺激材料影片(同圖 4-4) ................................................ 191 圖 5-10. 2 人、6 句、1 物刺激材料影片(同圖 4-5) .............................................. 192. 圖 5-11. 2 人、6 句、2 物刺激材料影片(同圖 4-6) .............................................. 192. 圖 5-12. 2 人、8 句、2 物刺激材料影片(同圖 4-8) .............................................. 192. 圖 5-13. 4 人、4 句、1 物刺激材料影片(同圖 4-11) ............................................ 192. 圖 5-14. 4 人、4 句、2 物刺激材料影片(同圖 4-12) ............................................ 192. xvii.

(19) 第一章. 緒論. 本章將分為五節加以闡述本研究之主軸，包括研究背景與動機、研究目的、研究問題、研究假設、研究範圍與限制，以及名詞釋義等。. 第一節. 研究背景與動機. 自閉症 (Autism) 全名為「早發幼兒自閉症 (Early Infantife Autism) ，簡稱幼兒自閉症」 (Kanner, 1943) ，是一種包括知覺、認知、語言、行為及人際關係等多重發展障礙的疾病 (APA, 2013) 。自從 Kanner 在 1943 年描述自閉症以來，人們一直在努力尋找自閉症譜系障礙 (Autism spectrum disorder, ASD) 的病因及其影響因素，但截至目前為止，各界人士尚無法證明其成因為何，但唯一可以確定的是，與父母的教養態度無關。由美國兒童精神科 Kanner 醫師於 1943 年提出的觀點可知，自閉症是一種先天性的發展問題，是先天性的腦部疾患所造成的。截至目前尚無有效的藥物或治療方法可使其痊癒 (Heflin & Alaimo, 2007) ，只有靠教育（家庭教育或特殊教育）的手段，一點一滴的教導，並持之以恆，才能有所進步、有所改善。自閉症被視為具有高度異質性的神經發展障礙 (Georgiades et al., 2013; Bello-Mojeed et al., 2016) 且在認知能力和口語能力 (Boucher, 2012) 有多種失調 (Ben-Itzchak et al., 2014; Grzadzinski et al., 2013) ，即使長大成人也同樣如此 (Howlin & Magiati, 2017) 。美國疾病控制與預防中心 (Centers for Disease Control and Prevention) 指出，美國地區之自閉症的盛行率約為 1%～2% (APA, 2013; CDC, 2013; Christensen et al., 2016) ，罹患自閉症的男女生比例約為 4.5：1，意即自閉. 症好發於男生 (CDC, 2018) 。而在臺灣、香港及大陸，每一萬人裡約有 26.6 位自閉症的出現率 (Sun, et al., 2013) 。一般而言，不同文化、不同國家的自閉症盛行率相近，但研究所取得盛行率的數字會因研究所採用的方 1.

(20) 法及診斷準則而有所差異。我國在 1992 年所做的「全國第二次特殊兒童普查」發現臺灣自閉症的男女生比約為三比一，且平均分布在各社經階層地位的家庭（宋維村，2000）。近年來國內教育環境改變，各級學校對特殊學生的接納情形也不同於過去，依據教育部特殊教育通報網（教育部， 2019）之資料顯示：身心障礙類的高中職學生數從 98 學年度的 15,625 人至 107 學年度 21,051 人，增加 5,426 人、成長率為 34.73%，98 學年度至 107 學年度身心障礙類的高中職學生數，詳如表 1-1 所示。加上，融合教育的理念及藉由教育手段來教導自閉症孩童的方法已普遍為教師與家長所接受，所以就讀各級學校的自閉症學生日漸增多趨勢，依據教育部特殊教育通報網之資料顯示：自閉症的高中職學生數從 98 學年度的 780 人至 107 學年度 3,039 人，增加 2,259 人、成長率為 289.62%，98 學年度至 107 學年度自閉症的高中職學生數，詳如表 1-2 所示。自閉症高中職學生人數排名第三，僅次於學習障礙、智能障礙，雖非 13 種身心障礙類別中最高，但十年來成長 2.90 倍，其成長率位居所有身心障礙類別第二，僅次於腦性麻痺，詳如表 1-3 所示。如何幫助各級學校做好自閉症之初步診斷，此為本研究動機之一。表 1-1 98 學年度至 107 學年度身心障礙類的高中職學生數統計一覽表. 表 1-1 98 學年度至 107 學年度身心障礙類的高中職學生數統計一覽表學年度. 98. 99. 100. 101. 102. 103. 104. 105. 106. 107. 學生數. 15,625. 16,790. 17,786. 18,732. 19,008. 19,293. 19,449. 20,720. 20,996. 21,051. 資料來源：教育部特殊教育通報網（2019）。特殊教育統計查詢。2019 年 9 月.5.日，取自 https://www.set.edu.tw/Stastic_WEB/sta2/default.asp. 2.

(21) 表 1-2 98 學年度至 107 學年度自閉症的高中職學生數統計一覽表. 表 1-2 98 學年度至 107 學年度自閉症的高中職學生數統計一覽表學年度. 98. 99. 學生數. 780. 973. 100. 101. 102. 103. 104. 105. 106. 107. 1,237 1,501 1,811 1,988 2,234 2,613 2,896 3,039. 資料來源：教育部特殊教育通報網（2019）。特殊教育統計查詢。2019 年 9 月.5.日，取自 https://www.set.edu.tw/Stastic_WEB/sta2/default.asp 表 1-398 學年度至 107 學年各身心障礙類別的高中職學生數統計一覽表. 表 1-3 98 學年度至 107 學年各身心障礙類別的高中職學生數統計一覽表障礙別. 智能障礙. 視覺障礙. 聽覺障礙. 語言障礙. 肢體障礙. 腦性麻痺. 身體病弱. 情緒障礙. 學習障礙. 多重其他自閉症障礙障礙. 98 學年度. 4,949. 320. 679. 127. 1,256. *56. 949. 526. 5,128. 505. 780. 406. 15,625. 107 學年度. 5,217. 219. 592. 117. 548. 294. 584. 1,479. 8,448. 329. 3,039. 185. 21,051. 成長率 %. 5.42. -31.56 -12.81. -7.87 -56.37 425.00 -38.46 181.18. 64.74 -34.85 289.62 -54.43. *腦性麻痺 101 學年度起始有統計資料資料來源：教育部特殊教育通報網（2019）。特殊教育統計查詢。2019 年 9 月.5.日，取自 https://www.set.edu.tw/Stastic_WEB/sta2/default.asp. 自閉性疾患 (autism disorders) ，簡稱自閉症 (autism) 被視為一種長期性和廣泛性的神經發展障礙 (neurodevelopmental disorders) ，每一個患者症狀與障礙程度各有不同，也會隨著自身發展而有變化，一般都在出生後幾年內確診。自閉症是兒童心理功能發展的廣泛性障礙，自閉症孩童對周遭人事物皆不感興趣，彷彿只活在自己的世界裡（宋維村，2000）。自閉症全名為「自閉症光譜障礙 (autism spectrum disorders, ASD)」，自閉症光譜障礙包括：「典型自閉症 (typical autism)」、「亞斯伯格症 (Asperger syndrome, AS)」、「兒童精神分裂障礙 (childhood disintegrative disorder)」、「廣泛性發展障礙 (Pervasive development disordev, PDD)」、「雷特症 (Rett 3. 合計. 34.73.

(22) syndrome) 」與「待分類的廣泛性發展障礙 (Pervasive development disordev-not otherwise specified, PDD-NOS)」等 (APA, 2013) ，自閉症疾患、亞斯伯格疾患及廣泛性發展疾患等都沒有器質性退化問題，學界認為屬同一類群 (spectrum) ，統稱 ASD (Lord & Risi, 2000) 。自閉症病徵雖有不同，通常伴隨著神經、語言失調 (Soke et al., 2016) 、感覺處理異常 (O’Donnell et al., 2012) 及智能障礙 (Fombonne, 2003) 等症狀，主要受影響的範圍包括：語言及溝通障礙、社交能力及人際互動缺陷、認知及適應功能發展不良、侷限重覆與偏執性的行為及興趣等 (APA, 2013; Stone et al., 1999) 。宋維村（2000）透過分析魏氏智力量表的資料，進而比較自閉症孩童與其他診斷孩童，發現在語文測驗中記憶分測驗的得分，自閉症孩童有優於其他診斷孩童的情形；但在理解分測驗的得分，自閉症孩童比其他診斷孩童就差很多。一般而言，絕大多數自閉症者的操作智商常優於語文智商 (Lincoln et al., 1995) 。相關研究也指出，大部分自閉症孩童的視覺學習常優於聽覺學習 (Mayes & Calhoun, 2003; Sanders & McCormick, 1987) ，如有些自閉症幼兒還不會叫爸爸、叫媽媽，卻已經會識字，甚至會背文章，但卻不理解文章的意思，亦即自閉症孩童具有良好的視覺記憶，但理解能力卻很差（宋維村，2000）。相關文獻顯示，雖然有些自閉症孩童具有敏銳的聽覺，在音樂方面表現出較強的學習能力，但快速而短暫的聽覺訊息對自閉症孩童而言，比視覺訊息的處理更為抽象 (Howlin, 1989) ，所以大部分自閉症孩童視覺學習表現優於聽覺學習，約佔 80% (Sanders & McCormick, 1987) 。對視覺學習佳的學童採用影視方式進行教學，具有較好的效果。其實，聞名世界的結構化教學法 (TEACCH) 就是以視覺學習的方式來製作教材，是一種非常實用的教學法，也很適合自閉症學童學習（台北市自閉症家長協會，2019），如何製作適合自閉症者眼動試驗的刺激影片，此為本研究動機之二。自閉症在醫學上並無一定的成因，但臨床上的證據顯示與生理、神經 4.

(23) 系統及腦部功能異常有關。目前已有可靠科學證據支持的理論指出，遺傳是造成自閉症的重大因素 (Bailey et al., 1995) 。研究指出，同卵雙胞胎的共病率遠高於異卵雙胞胎 (Folstein & Rutter, 1977) ，持續進行的研究正致力於識別可能患病的基因。自閉症和遺傳及環境因素有關 (Chaste & Leboyer, 2012) ，有許多研究認為自閉症是由基因控制，再由環境因素觸發。環境因素（疫苗、飲食、環境賀爾蒙……等）所扮演的角色仍至今仍未有定論，想找出答案，須進行精密、嚴謹及長期的科學研究，基於學術道德與專業責任，研究必須審慎，不可過度推論，以免作出錯誤陳述或將自閉症成因的假設當成事實。自閉症孩童的學習模式通常與一般孩童不同，肇因於他們缺乏吸收與處理訊息的基本技能，加上模仿障礙，使得患有自閉症的兒童無法了解別人意圖或慾望，導致人際互動與溝通障礙 (Rogers & Pennington, 1991) 。這些障礙嚴重影響自閉症孩童發展語言、社交和遊戲技能，致使他們不擅與同齡者互相學習與互動。缺乏這些必要技能，使自閉症孩童與一般同齡孩童的行為差距隨著年紀增長而擴大。如何及早發現自閉症學生，改善其人際關係與社交能力，此為本研究動機之三。自閉症是先天性、廣泛性的身心發展障礙，無法藉由任何藥物加以有效治療，但為了減少情緒及行為的干擾，必要時還是需要使用藥物來做治標性治療，唯有藉由教育方法來教導自閉者學習適應性的行為，改善其不適當行為（台北市自閉症家長協會，2019）。近來，坊間聲稱有治療自閉症情緒及行為障礙的新療法，造成藥物與偏方的使用甚囂塵上，但大部分都缺乏嚴謹的實徵與科學測試來加以支持的。應用行為分析法 (Applied Behavior Analysis, ABA) 是一種分段完成目標的方法，是自閉症治療中最常採用的方法（台北市自閉症家長協會，2019），而且是目前唯一擁有廣泛的研究支持，以及經科學證實為對自閉症孩童最具成效的療法（社團法人台灣應用行為分析協會，2015；Ahmed, 2018）。自 1943 年 Kanner 提出幼兒自閉症一詞以來，學者探究自閉症的特徵、教育等雖有相當成果， 5.

(24) 但尚未找出其成因及治癒方法 (Howlin, 1989) ，迄今並無其他療法比應用行為分析法 (ABA) 更具成效或具有同等的嚴謹科學實徵，但隨著確診孩童的人數日增，缺乏有效的療法及受到坊間各式偏方影響，使不少家庭採用另類藥物與其他輔助性療法，即使科學家已提出警告：這些療法欠缺科學數據支持且存在負面影響。多年來，許多學者致力研究自閉症的成因，冀透過了解其病理成因，找到有效協助自閉症者的方法，但截至目前為止，仍無一套完整的論述可以完全闡述自閉症的成因，也沒有任何治療方法可以宣稱有效治癒自閉症，因此，家長發現孩子是自閉症者，往往就驚慌失措，不知如何面對截至目前仍然無解的課題。照顧孩子是父母的責任，但自閉症者被醫學界宣告為終身障礙，讓父母親的天職變得更加艱鉅。治療方法是否已作廣泛測試，以及是否經科學研究證實，對判斷治療成效及正確性極為關鍵。因此，家長在選擇治療方法時應該查證方案的可實施性，確認此方案有科學實證可支持其聲稱的效用，才能有真正的改善與成效。雖然自閉症治療過程繁複且變數多，若能於早期發現，將有助於老師與家長協助自閉症學生的學習設計與調整，以改善自閉症者的不適當行為。自閉症的確定診斷必須由醫院的專業醫師診斷，為了早期發現自閉症孩童問題，並提供適當的治療，一個有效的評估方法是有其必要性的，若有一套初步診斷系統建置於中小學內，對全校學生作初步診斷，找出可能患有自閉症的孩子，給予孩子協助並及早進行治療，此為本研究動機之四。眼動儀 (eye tracker) 為偵測受試者眼動行為的設備，即時記錄總凝視次數 (Number of Fixation, NOF) 、總凝視時間 (Total Contact Time, TCT) 與感興趣區域 (Regions of Interest, ROI) 之間的關係及特定的演算法. (algorithm) ，為自閉症初步診斷的系統與方法。目前一套眼動儀的售價介於新台幣 30 萬元至新台幣 250 萬元之間（國內廠商的 i-Seizer，瑞典的 Tobii 系列，加拿大的 SR Research EyeLink 1000 系列），視系統規格不同而價格有所差異。這樣的售價對於大多數的學校而言，過於昂貴而無法負擔。本 6.

(25) 研究將運用何宏發教授在「邁向頂尖大學計畫」所研發出成本低於新臺幣 2 萬元的螢幕式眼動儀做為實驗工具。日本國立濱松醫科大學有一項世界發明專利 (World Patent No. 2,013,035,684, 2013) ，公告日期 2013 年 3 月 14 日、申請日期 2012 年 9 月 4 日、優先權日期 2011 年 9 月 5 日，專利有效區域涵蓋世界 60 個以上國家，世界專利的申請費用與維護費用很高，該大學願意花如此高的費用來申請並維護此專利，足見此專利的潛在價值與自閉症初步診斷系統的重要性。但該項專利缺點有二，第一是特別設計的「人造圖案」作為刺激材料，如圖 1-1 所示，這些人造圖案對於受試者而言，不但沒有聲音，也無實質意義，甚至容易引起受試者觀看時的困擾與疑惑。第二是該專利並未提到任何改善自閉症者的方法。本研究的目標是改良這兩個缺點，首先是採用生活化的刺激材料，例如影片，以降低受試者的困擾與疑惑，並提出新的演算法，希望進一步提高初步診斷的準確率。其次是提出一種基於眼動儀的訓練方法，以改善自閉症者的視覺與聽覺習慣，此為本研究動機之五。. 圖 1-1. 日本專利採用特別設計的人造圖案例子. 資料來源：Norio, M., Katsuaki, S., Kenji, T., Chie, S., Hirohisa, S., & Keijyu, T. (2013). World Patent No. 2,013,035,684. Geneva, Switzerland, World Intellectual Property Organization. 7.

(26) 第二節. 研究目的. 基於前述的研究動機，本研究採準實驗研究設計，以臺北市某高工自閉症學生為研究對象，配合眼動儀及實驗刺激材料影片，瞭解自閉症學生與年齡配對的正常發展學生之眼動差異情形，以提升自閉症學生初步診斷的正確率。據此，本研究之具體目的如下：一、探討同學齡非自閉症、輕度自閉症與中度自閉症學生，觀賞刺激材料影片實驗過程的眼動指標差異情形。二、分析傳統與眼動鑑定自閉症方式，診斷正確性的差異情形。. 第三節. 待答問題. 依據上述之研究目的所形成的待答問題為：一、在「研究目的一」中，非自閉症、輕度自閉症與中度自閉症學生學生，觀賞刺激材料影片實驗過程的眼動指標差異情形如何？二、在「研究目的二」中，傳統與眼動鑑定自閉症方式，診斷正確性的差異情形如何？. 第四節. 研究假設. 根據上述待答問題，以及避免犯第Ｉ類型錯誤，本研究提出以下待考驗之研究假設。一、依據待答問題一，提出研究假設如下：非自閉症、輕度自閉症與中度自閉症學生學生，在觀賞刺激材料影片實驗過程的眼動情形沒有差異。二、依據待答問題二，提出研究假設如下：傳統與眼動鑑定自閉症方式，診斷正確性沒有差異。. 8.

(27) 第五節. 研究範圍與限制. 本研究旨在了解高職自閉症學生觀看刺激材料影片眼動行為在各感興趣區域（ROI）的凝視次數、凝視時間、凝視位置、跳視情形與掃描路線. 與配對年齡正常發展學生表現產生之差異，研究採準實驗研究方式進行，並以臺北市立某高工之自閉症學生為研究對象，茲就本研究之範圍與限制說明如後。一、研究範圍（一）本研究之研究對象界定在「自閉症學生」，其他類別的身心障礙學生不在本研究探討範圍。（二）本研究對於「自閉症學生」的研究向度界定在「眼動情形」的特性及其眼動差異鑑定方式的診斷正確性。二、研究限制（一）本研究基於自閉症受試樣本人數少的限制，以立意取樣方式進行研究所需各項施測。（二）本研究基於自閉症學生「眼動情形」的特性所得出之結果，無法據以推論其他類別障礙之特殊學生。（三）本研受限於自閉症受試樣本人數，應屬個案研究，僅能就實驗結果加以描述，無法過度推論。. 第六節. 名詞釋義. 一、自閉症 (Autism) 所謂自閉症係指具有人際溝通與社會互動障礙，以及侷限、重複的行為與興趣者，且其症狀必須在童年早期出現且造成日常生活功能的缺損。自閉症係因神經心理功能異常而呈現出溝通、社會互動、行為及興趣表現上有嚴重障礙，以致在學習及生活適應上有顯著困難者。本研究因研究對 9.

(28) 象是否領有自閉症手冊，以及就讀班別之不同，區分為非自閉症、輕度自閉症及中度自閉症三類。. （一）非自閉症：係指為同學齡就讀普通班高職學生。（二）輕度自閉症：係指就讀普通班級領有自閉症手冊之高職學生。（三）中度自閉症：係指就讀綜合職能班領有自閉症手冊之高職學生。二、眼動 (eye movement) 眼球不斷地移動，達到反覆的凝視與掃視，其反覆過程即為眼動。三、眼動儀 (eye tracker) 眼動追蹤技術能蒐集客觀的眼動資料，並記錄眼球移動的方向、軌跡或其他眼動指標，且即時觀察受試者的認知思考，據以反映心智認知過程。眼動資料可區分為兩種：（1）以視覺化的分析結果呈現，如：熱區、視線軌跡；（2）以相關統計分析呈現，如：首次凝視延遲時間、首次凝視持續時間、總凝視次數及總凝視時間。本研究所探討的四個眼動指標分別為：熱區 (hot-zone) 、視線軌跡 (scan-path) 、總凝視次數 (NOF) 及總凝視時間 (TCT) 。（一）熱區 (hot-zone). 透過凝視時間與凝視位置的梯度變化，以不同顏色標註不同區域受試者眼睛停留時間長短。（二）視線軌跡 (scan-path). 將受試者的眼動歷程以圓圈及線段呈現，用以表示受試者對於刺激物的注視位置、注視時間長短、注視順序及注視方向。（三）總凝視次數 (Number of Fixation, NOF) 刺激過程中，受試者於各個感興趣區域 (ROI) 的凝視總次數。（四）總凝視時間 (Total Contact Time, TCT) 刺激過程中，受試者於各個感興趣區域 (ROI) 的凝視總時間。 10.

(29) 第二章. 文獻探討. 本研究旨在探討建基於眼動的自閉症初步診斷，本章係以自閉症者之身心特徵、社會化能力、自閉症量表，以及眼動追蹤原理與應用等相關理論作為本研究的理論基礎，以下區分為四節，首先探討探究自閉症者的身心特徵、其次探討自閉症者之社會化能力、第三節探討自閉症量表的發展、第四節探討眼動儀原理及其應用發展。. 第一節. 自閉症者的身心特徵. 本節茲就自閉症的成因、自閉症的診斷基準，以及自閉症者之身心特質，分別探討之。. 壹、自閉症的成因自閉症是一種腦部功能異常、神經發展失調的疾病 (Geschwind, 2008; Bello-Mojeed et al., 2016) ，在醫學上並無一定的成因（中華民國自閉症總會，2015）。自閉症和遺傳 (Bailey et al., 1995) 及環境因素有關 (Chaste & Leboyer, 2012) ，有很多研究人員認為自閉症是由基因控制，再由環境因素觸發 (Bailey et al., 1995; Chaste & Leboyer, 2012) 。雖然環境因素所扮演的角色迄今仍未有定論，但其風險因子常包括在懷孕時受到感染（如德國麻疹或流行性感冒病毒，中華民國自閉症總會，2015）或是接觸環境毒素（如空氣污染、農藥、酒精、古柯鹼及丙戊酸，Ornoy et al., 2015）。自閉症者的特徵為有社會互動上的障礙，如對社會刺激或外在環境較無感，或是無法以簡單的手勢或肢體語言來表達自己的想法 (Volkmar et al., 2005) 。相較於一般孩子，罹患自閉症的孩童較不需要安全感依附關係 (attachment security, Rutgers, et al., 2004) ，且不喜歡與人親近（中華民國自閉症總會，2015）。根據《身心障礙及資賦優異學生鑑定辦法》第三條第 11.

(30) 十一款所稱自閉症，指因神經心理功能異常而顯現出溝通、社會互動、行為及興趣表現上有嚴重問題，以致在學習及生活適應上有顯著困難者 (Furuhashi, 2017) 。總而言之，自閉症有語言功能、認知功能及人際社會溝通等方面之特殊精神病理，以致罹患者在社會生活適應上具有顯著困難，是一種廣泛性發展障礙 (Reynolds et al, 2018) 。然而，人際溝通與社會互動是兒童及青少年期最主要的生活課題，自閉症 (ASD) 患者卻於此表現出明顯的缺陷，這個缺陷將導致自閉症 (ASD) 學生在建立與維持社交溝通、社會互動，以及形成夥伴關係上產生嚴重困難（莫少依、張正芬，2014；孫維黛、林玲伊，2018；Klin et al., 2007; Locke et al, 2017）。. 貳、自閉症的診斷基準根據美國精神病學協會 (America Psychiatric Association, APA) 在 2013 年出版之精神疾病診斷與統計手冊第五版 (DSM-5) 的診斷標準，所謂自閉症係指，（1）社交溝通與社會互動障礙，（2）侷限、重複的行為及興趣，（3）症狀必須在童年早期出現且造成日常生活功能的缺損 (APA, 2013) 。我國身心障礙及資賦優異學生鑑定辦法指出，自閉症係因神經心理功能異常而顯現出人際溝通、社會互動、行為與興趣表現上有嚴重問題 (Bello-Mojeed et al., 2016) ，以致在學習與生活適應上有顯著困難者，其鑑定基準如下：一是顯著社會互動與溝通困難，二是表現出固定而侷限之行為模式及興趣（教育部，2013）。不論國內外，都提到自閉症學生在社會互動方面的障礙，以及重複或侷限之行為模式與興趣。第五版精神疾病診斷與統計手冊 (DSM-5) 中，對於自閉症症狀的診斷基準如下 (APA, 2013) ：一、在不同的社交情境中持續出現情感交流及社會互動的困難，而非一般性的發展遲緩所造成。（一）在社會情感 (social-emotion) 的互惠關係 (reciprocity) 上出現 12.

(31) 功能缺損：常見的問題有不正常的交流方式、無法延續對話、在溝通時保持沉默、無法表達興趣及情感和個人喜好等，以致自閉症者不能進行或回應人際溝通與社會互動。（二）在人際溝通及社交互動的表情或肢體動作上有缺損：產生的問題有拙劣的整合語言、不正常的眼神注視及肢體語言、不擅於使用與理解非語言溝通，以及缺乏臉部表情及肢體動作 (Furukawa et al., 2018) 。（三）在人際關係的發展與維持上有缺損：在面對多變的社交情況下，無法靈活應變，做出洽當的舉止，且不擅長進行分享性或思考性遊戲，結交朋友方面面臨嚴重困難，以致自閉症者對他人或同儕完全興趣缺缺。綜上所述，可得知自閉症者在人際溝通與社交互動上有明顯障礙，如不太理人、眼神迴避、缺乏主動與人溝通的動機、不知如何結交朋友、無法正確使用非語言行為等等。語言溝通上常見的障礙則包括語言發展遲緩和無語言能力，即使具備語言能力的孩子，在語言使用與理解上仍會呈現困難，如仿說、代名詞反轉、無法與人維持有意義的談話等現象（姜忠信、許立懿、李宜融、吳進欽、朱慶琳、侯育銘，2015）。二、重複的、固執的行為模式、興趣或活動（一）重複性或刻板的語言、肢體動作或物品操弄（如簡單刻板動作、單一固定搖擺、重複性排列玩具、鸚鵡式的仿說）。（二）制式化的使用語言或非語言的行為模式、過度遵守常規慣例或極度抗拒改變（如僵化的思考模式、天天走相同的路徑或吃相同的食物、以同樣方式玩耍、重複問相同的問題）。（三）非常侷限於固定的興趣，高度專注特定興趣（如過度自我設限或執著的興趣、重複看同一影片、不斷地念數字）。 13.

(32) （四）受到感覺刺激時，常有反應不及或反應激烈現象、對於環境中的某些刺激，感官會有特殊反應（如對疼痛、溫度沒有明顯反應，但對特定聲音或材質有嫌惡反應）。亦即興趣、活動及行為模式相當固定、侷限、刻板且易重複，如喜歡專注於無意義的排列物品、喜歡看會轉動的物品、重複且刻板的舉止行動 (mannerism) 。三、會在童年早期出現症狀，但有可能等到環境或情境中之人際互動的要求超過其能應付的範疇時，才會完全呈現。四、症狀造成明顯之社會的、職能的或日常生活其他功能的缺損。五、此障礙無法以智力障礙或整體性發展遲緩做更佳解釋。精神疾病診斷與統計手冊從 DSM-IV-TR 進展至 DSM-5，有以下變革：（1）稱呼從廣泛性發展障礙 (PDD) 改為自閉症 (ASD) ，並以光譜 (spectrum) 一詞涵蓋自閉症障礙程度及其所有的症狀，也反映自閉症的異質性、多層面及光譜分布性等特徵。（2）將社會互動障礙與語言溝通障礙合併為一類，而固執的、重複的行為或興趣仍為另一類特徵，自閉症在 DSM-5 的兩個診斷基準取代 DSM-IV-TR 的三個診斷基準後，診斷標準更趨於嚴謹與準確，且診斷範圍有明顯窄化的現象。（3）DSM-IV-TR 規定症狀必須在三歲前出現，DSM-5 則規定症狀必須在童年早期出現，而且特別指出也有可能在環境或情境中之人際互動的挑戰超出其能力範圍才會呈現（賴孟泉，2011）。綜上所述，自閉症無論在認知功能、適應行為及其特徵的嚴重程度上，都在在顯示他們是屬於高異質性的群體 (Deckers et al., 2014; White et al., 2013) 。所以，DSM-5 對自閉症的診斷標準以記錄症狀表現與層面評估，冀能以此呈現及涵括自閉症的高異質性，避免 DSM-IV 以亞型分類的模糊地帶（賴孟泉，2011）。 14.

(33) 參、自閉症者之身心特質眾多研究發現自閉症幼兒在社會性注意力、非口語溝通、模仿能力、象徵性遊戲、共享式注意力 (joint attention) 及情感回應上與一般幼兒有顯著差異 (Bruinsma et al., 2004; Rutherford et al., 2007; Siller & Sigman, 2002) 。1943 年美國兒童精神醫學之父 Kanner 醫師發表「情感接觸的自閉障礙 (autistic disturbances of affective contact) 」的文章中，描述 8 名男童 3 名女童，共 11 位症狀特殊兒童的行為特徵。他們在兩歲前即出現病徵，其行為特徵包括下列五項：（1）獨來獨往、極端的孤獨，不擅與他人情感交流；（2）對日常生活行為、環境事物或活動過度乞求單一性 (sameness) 的慾望；（3）特別迷戀某些物品，且能以極精細的動作操弄這些東西；（4）無法使用正確的語言溝通，沒有語言，或雖有語言，但其語言並非用來與他人溝通的；（5）外表聰明，認知潛能良好，有語言能力者在背誦記憶力方面表現極佳，而未具語言能力者多於操作測驗上表現其潛能 (Jonsdottir et al., 2007; Lincoln et al., 1995) 。由於這些兒童常在嬰幼兒時發病，所以 Kanner 稱之為「早發幼兒自閉症 (Early Infantile Autism) 」，簡稱「幼兒自閉症」。以下茲就自閉症者之行為的相關特質與學習的相關特質分項說明之。一、行為的相關特質 Kanner (1943) 最初報告中有 11 名自閉症者，後來增加患者病例數且追蹤他們的病程進展，引起許多臨床專家與學者的關注，自 1960 年代起有不少學者針對自閉症進行研究及分析。雖然 Kanner 對這個新發現的症候群有詳盡的行為描述，但其所描述的五項行為特徵是原則性的抽象敘述，宋維村（2000）對 Kanner 的解釋與其所包含的範疇看法並不認同，宋維村以 1970 年代常用的九種診斷系統作為比對，發現語言與溝通障礙、社會性與人際關係、刻板而侷限的行為或興趣 (Bello-Mojeed et al., 15.

(34) 2016; Huang et al., 2017) ，這三項特徵是目前診斷自閉症的三個要素，這三項特徵會隨著患者的自閉程度、智商高低、年紀大小及學習環境而有所差異，分別說明如下：（一）語言與溝通障礙溝通是日常生活的基本技能，但自閉症者有非常嚴重的語言與溝通障礙，約有 35%~40%的自閉症者，終其一生都無法發展出具有溝通意義的語言 (Mesibov et al, 1997) 。在口語溝通方面，較常出現語言發展遲緩、語法錯誤，以及語用障礙等問題；在非口語表達方面，則有特殊非口語溝通方式與發展遲滯的問題。Tager-Flusber (1981) 認為語法錯誤是與其全面性發展遲緩有關，語言發展和兒童認知能力有著密切關係，通常而言，兒童會先具備理解能力與非口語模仿行為，然後才學會使用言語來表情達意，這些其實是語言發展與表達的基礎（宋維村，2000）。Eales (1993) 則認為不了解溝通背景與情緒為何，是造成自閉症者語用障礙的主因。學齡前的自閉症孩童，對語詞及相關事物的瞭解程度遠比同齡一般兒童低很多，他們無法理解父母親所說的話與表現的行為，加上缺乏模仿與協調的表達能力，譬如：教他們說「杯子」，僅能呈現「杯子」的口形，卻無法發出「杯子」的聲音（宋維村，2000）。Grandin (1995) 指出：幾乎所有自閉症者都有溝通能力缺陷，有一半以上的自閉症者到成年期仍欠缺語言溝通能力，他們無法發展出功能性的溝通技巧，且有認知異常與語言發展異常的現象。莫少依、張正芬（2014）從語用學的角度發現自閉症者會企圖與人交流，但採取異於常人的溝通模式與人互動。自閉症者語言表達的發展過程需要漫長的時間及練習，他們是從簡單的仿說開始，包含立即仿說或是延遲仿說，慢慢進展到能自發性說話。Hobson 與 Meyer (2004) 認為自閉症孩童有協同注意力的問題，容易混淆「你」和「我」，如他們的語言表達會呈現代名詞反轉現象，意即「我的」說成「你的」， 16.

(35) 「你要」說成「我要」（宋維村，2000）。在語言的語音、語意、語法及語用四個主要成分中，自閉症者是無法適當地整合語言的形式（語音與語法）及意義成分（語意），以達成人際溝通的目的 (APA, 2013) 。宋維村（2000）認為自閉症者即使有對話能力，但其語言用法與正常人仍有顯著差異，其言語表達的主要困難不在語法上，而在實際應用上。譬如，自閉症者在與他人溝通時，通常是把過去所學之語詞用很機械的方式講出來，讓別人覺得他們只是想把所知道的事「告訴你」，而不是「和你談話」。多數研究結果也顯示自閉症孩童的言語表達比較缺乏心理狀態描述（陳冠杏、張正芬，2005；Losh & Capps, 2003）。亦即，他們缺乏一般人交談時，一問一答及音量、語調、表情、肢體動作等互相溝通的特性，甚至出現答非所問，或者不得要領的應答情形。 Barrett 等人 (2004) 研究發現，自閉症者較難理解抽象詞彙的意涵，僅能靠強記特定詞彙或片段，以理解語詞的意義，因而造成人際溝通與語言理解之障礙。而在日常對談中，也常出現特殊的語言仿說 (echolalia) 、代名詞反轉 (pronominal reversal) 、被動的互動模式，以及語言使用困難之現象。自閉症者出現較難從他人的角度去解讀事情，可能會影響到他們文章的寫作，宋維村（2000）認為「作文」是語言的延伸，它對自閉症者是極為困難的事。他們通常從默寫簡單的詞句開始，到可以將這些詞句依據自己的想法，組合成一篇文章，是需要一段漫長的時間，而且只有少數語言能力佳的自閉症者才能做到。如同語言表達時常有重複及仿說的現象一樣，自閉症者在寫作文章時也會出現遣詞用字不當或繕寫重複的詞句的現象。綜上所述，自閉症者在語言與溝通上常出現的問題有：啟動與維持會話的困難，不會依對象、情境調整說話的方式及態度，只顧談論自己感興趣的話題 (Klin et al., 2007) ，對與談者觀點的理解不足，呈 17.

(36) 現單向溝通 (Barnhill, 2001) ；非口語溝通障礙，如手勢動作、面部表情等非語言訊息的理解與掌握困難；無法瞭解話語中象徵的意義，如：隱喻、成語、寓言、反諷、誇飾、雙關語等；單向的對話風格，話雖多卻缺乏重點，像是告知他人，而不是與人談話，像是傳達資訊，而非溝通者，這些問題將對其在人際互動上造成困難及負面的影響。（二）社會性與人際關係人際溝通與交流是兒童及青少年生活中不可或缺的一部分，自閉症者有嚴重的社會人際互動障礙 (Locke et al, 2017) ，這個障礙將導致自閉症者在開啟與維持社交互動及形成夥伴關係上產生困難，Wing 與 Gould (1979) 將自閉症者之社會人際互動障礙區分為：孤獨型 (aloof) 、被動型 (passive) 及主動但怪異型 (active but odd interaction) 等三種溝通類型。自閉症孩童的主要行為特徵為：不看人、不理人、自玩自的、叫他沒反應、我行我素及不合群。相較於一般兒童從五、六個月起會出現怕生的反應，大多數自閉症者在兒童初期甚至到成年都不曾出現怕生的現象（宋維村，2000）。自閉症者在與人互動時常會呈現：提供過多細節、提出不適當問題 (Attwood, 2007; Frith, 1991) 或無法轉移話題之現象 (Villiers et al., 2007) 。社會互動與人際交流的障礙是自閉症者與生俱來的缺陷 (Kanner, 1943) ，一般兒童在會認人之後，倘與照顧者分開時，常有哭鬧、依依不捨的分離焦慮症 (Separation Anxiety Disorder) 出現；但自閉症孩童在兩歲之前很少出現分離焦慮行為，有些患者會在年齡稍長之後才會有分離焦慮症狀，但其表現方式異於正常兒童，非一般人所能理解的。宋維村（1983）研究發現：自閉症孩童自嬰孩時期起，就無法與其父母發展正常的依附關係 (Rutgers, et al., 2004) ，一般兒童在會走路之後，就喜歡跟其他小孩或父母玩耍；但自閉症孩童則是自己玩自己的 (Locke et al., 2016) ，鮮與父母學習或模仿父母的行為，甚至外 18.