105,41 卷 3 期,67-98 頁 DOI: 10.6172/BSE.201611.4103003
以眼動探討符號元素對發展遲緩幼兒及
同儕溝通圖形符號辨識差異之研究
黃志雄
弘光科技大學幼保系副教授運用輔助溝通系統(Augmentative and Alternative Communication, AAC)提升 障礙兒童的溝通能力,已普遍獲得國內外的研究支持,但有關溝通圖形符號的閱 讀和辨識問題,卻較少被客觀地探討。因此,本研究旨在以眼動技術探討符號元 素數量對發展遲緩幼兒及其同儕,在閱讀溝通圖形符號時所產生的影響。研究採 用準實驗研究設計和立意取樣,以18 位就讀幼兒園之發展遲緩幼兒(平均年齡 5.7 歲)以及36 位普通幼兒同儕(平均年齡 5.4 歲)為對象,並以 30 組常用動詞語 彙之溝通圖形符號為研究材料,使用AAC 圖形符號學習系統和 Mobile Eye 眼動 儀,蒐集受試者對溝通圖形符號的辨識結果和眼動歷程。研究結果發現:一、普 通幼兒同儕在溝通圖形符號辨識的表現優於發展遲緩幼兒,且符號元素數量與符 號辨識度之間存在正向關係。二、發展遲緩幼兒和普通幼兒同儕在辨識溝通圖形 符號的眼動閱讀時間上有顯著差異,發展遲緩幼兒需要較長的閱讀時間;此外, 單元素符號亦較多元素符號需要較長的閱讀時間。三、發展遲緩幼兒在辨識多元 素符號時,需要較多的圖文凝視時間,同時,普通幼兒同儕在單元素符號的圖文 凝視率和圖形凝視率均顯著較高;此外,普通幼兒同儕在單元素符號的圖文凝視 時間、圖文凝視率和圖形凝視率均顯著高於多元素符號。四、以眼動數據接近該 組平均值之二位個案資料而論,普通幼兒的閱讀眼動軌跡有較多的掃視,能有系 統地凝視每一張圖形符號,以搜尋可供作答的訊息,而發展遲緩幼兒則缺乏系統 性的凝視和掃視。 關鍵詞:眼動、符號學習、發展遲緩、輔助溝通 *本文作者通訊方式([email protected])。 ** 本研究承蒙行政院科技部專題研究計畫經費補助(MOST 103-2511-S-241-001),並感謝審查委員所提供之意見。
•68• 特殊教育研究學刊
緒論
一、研究背景和動機
運用輔助溝通系統(Augmentative and Alternative Communication, AAC) 來 提 升 障礙兒童的溝通能力,已普遍獲得國內外 學 者 的 研 究 支 持( 莊 妙 芬,2000,2001; 黃 志 雄、 陳 明 聰,2008;Barker, Akaba, Brady, & Thiemann-Bourque, 2013; Binger, Kent-Walsh, Ewing, & Taylor, 2010; Cosbey & Johnston, 2006; Drager, Postal, Carrolus, Castellano, Gagliano, & Glynn, 2006; Emad, Stephaniez, & John, 2011; Johnston, Reichle, & Ecans, 2004; Mechling & Cronin, 2006; Trief, 2007)。而在 AAC 的研究中,多數 學者採用圖形符號(graphic symbols)作為 促進障礙兒童溝通能力的語彙,並教導他們 使用圖形符號來表達需求和與人互動。圖形 符號被認為是障礙兒童使用AAC 時非常重 要 的 溝 通 語 彙(Barton, Sevcik, & Romski, 2006; Beukelman & Mirenda, 2013; Dada, Huguet, & Bornman, 2013; Schlosser & Sigafoos, 2002)。Emms 與 Gardner(2010) 認 為 圖 形 符 號 是AAC 使用者最可靠的替 代語彙,且圖形符號語彙的發展,對使用 AAC 的障礙兒童而言,是一個相當重要且 根本的要素。 不 論 是 在 研 究 和 教 學 實 務 方 面, 圖 形符號的應用均相當廣泛。有些研究者利 用 圖 形 符 號, 促 進 包 括 自 閉 症、 發 展 遲 緩、智能障礙、腦性麻痺和重度障礙等學 生的溝通能力,或減少障礙學生的問題行 為( 莊 妙 芬,2001; 黃 志 雄,2002; 黃 志 雄、 陳 明 聰,2008;Angermeier, Schlosser, Luiselli, Harrington, & Carter, 2008; Charlop-Christy, 2002; Stephenson, 2007; Stephenson
& Linfoot, 1996; Tina, Annabelle, Bonnie, & James, 2002);也有學者利用圖形符號教導 身心障礙學生識字(林雲龍、李天佑、陳 明 聰,2002;Rankin, Harwood, & Mirenda, 1994);部分研究者則是利用圖形符號教導 發展遲緩學生、學習障礙學生寫作(Beck, 2002; Chen & Wen, 2005),或用來作為線上 聊天室聊天之用(葉耀明,2002)。
研究發現,對學齡前兒童來說,圖畫書 的閱讀是他們習得語彙的主要活動和有效的 方式,換言之,圖畫書閱讀活動和語文發展、 文字覺識和讀寫萌發均有很大的關聯(Payne, Whitehurst, & Angell, 1994; Snow, Burns, & Griffin, 1998)。在學前教育和特殊幼兒的教 學上,亦經常使用圖形符號作為教學的媒介 和 學 習 的 材 料。Sandall 與 Schwartz(2002) 便指出,在融合教育環境中,當特殊幼兒無 法了解教師的口語指令,或無法以口語方式 表達時,教師和家長可以利用圖片或符號的 視覺提示,來協助特殊幼兒共同參與活動。 由此可見,圖形符號的使用與學習,對學齡 前兒童十分重要。 雖然大部分研究均支持圖形符號可以協 助障礙兒童,進行溝通、寫作和學習等功能 性的表現或提升其溝通能力和識字能力,但 圖形符號是符號系統的一部分,而所謂的符 號是指代表(stand for)或象徵(represent) 指 示 物(referent) 的 東 西(Beukelman & Mirenda, 2013)。Beukelman與Mirenda(2013) 認為,既然符號是指示物的表徵,符號就有 辨 識 度 或 具 體 與 否 的 問 題。Alant、Life 與 Harty(2005)亦指出許多 AAC 方面的研究是 透過描述符號系統的內在特質來探討不同圖 形符號系統的可學習性,其中,圖形符號的 圖像表徵(iconicity)問題,一直受到研究者 與實務工作者的關注。 Lloyd 與 Fuller(1990) 提 出 符 號 圖 像
表 徵 假 設(iconicity hypothesis),認為圖像 表徵程度較高的圖形符號,能夠促進對符號 的學習和組織。符號的圖像表徵是指符號與 指示物間的關係,或是符號與指示物間的相 似 程 度(Namy, Campbell, & Tomasello, 2004; Schlosser, 2003)。符號的圖像表徵如同一 個連續性的光譜,依符號的「可猜測性」 (guessability)可分為明晰的(transparent)、 明識的(translucent)和難理解的(opaque) 三種不同程度(Fuller & Lloyd, 1991)。由於 符號的圖像表徵是影響符號學習的重要變項 之一,因此,國外的研究者很早就注意到此 一問題(Fuller & Lloyd, 1991)。
在有關符號圖像表徵的研究中,多數 研究發現符號的組成元素是影響符號學習的 重要因素。其中,較多的研究比較不同圖形 符號系統間的差異(例如:Alant et al., 2005; Angermeier et al., 2008; Burroughs, Albritton, Eaton, & Montague, 1990; Ecklund & Reichle, 1987; Mirenda & Locke, 1989; Mizuko & Reichle, 1989),並從研究中發現較具體或符號元素較 多之符號系統(例如:picture communication symbols, PCS)的學習成效較佳。雖然有不 少研究發現符號元素的多寡會影響圖形符號 的辨識與學習(黃志雄、陳明聰,2011;黃 志 雄、 陳 明 聰、 陳 智 賢,2012;Alant et al., 2005; Angermeier et al., 2008; Luftig & Bersani, 1985; Mirenda & Locke, 1989; Mizuko & Reichle, 1989),但令人好奇的是,當兒童在觀看(或 閱讀)由不同符號元素所組成的溝通圖形符 號時,眼睛大部分注視的區域和符號元素是 什麼?注視每個區域(或符號元素)的時間 差異是否有特殊的意義或相關? 此外,雖然組成圖形符號的元素數量被 視為是影響符號辨識與學習的主要因素之一, 但是,符號元素數量的多寡與圖形符號的辨 識度之間,究竟是正向關係,抑或是負向關 係?相關研究發現亦有不同的看法。例如: 雙碼理論(dual-coding theory)認為較多的視 覺刺激,能幫助閱讀者形成連貫性的心智表 徵,有利於圖形符號的辨識與記憶(Paivio, 1990);有些研究結果支持符號元素數量和 符號辨識度存在正向關係(黃志雄等人, 2012;Alant et al., 2005; Angermeier et al., 2008; Mizuko & Reichle, 1989)。然而,認知負荷理 論(cognitive load theory)卻認為人類處理資 訊的能力有限,過多的資訊量會造成閱讀者 的困擾,導致資訊超載,在工作記憶容量有 限的前提下,閱讀者若需同時編碼和組織多 個元素,容易產生認知資源相互競爭和注意 力分散的情況,不利於圖形符號的辨識與學 習(Sweller, 2005);也有些研究結果支持兩 者間是負向關係(許子凡、林品章,2008; 黃 志 雄、 陳 明 聰,2011;Luftig & Bersani, 1985; Mirenda & Locke, 1989)。因此,有必 要進一步探究符號元素數量對圖形符號辨識 和學習的影響。 過去大部分AAC 圖形符號學習的相關研 究,均是以錄影、觀察紀錄和電腦系統等方 式蒐集兒童或受試者的學習反應(莊妙芬, 2000,2001;黃志雄、陳明聰,2008;黃志 雄 等 人,2012;Alant et al., 2005; Angermeier et al., 2008; Emms & Gardner, 2010; Fuller, 1997; Hayes, 1996; Huang & Chen, 2011; Luftig & Bersani, 1985; Nail-Chiwetalu, 1992),然而, 上述方法所蒐集到的資料,僅能呈現兒童在 觀看(或閱讀)圖形符號後的反應結果,以 及反應的時間,卻無法了解兒童在觀看(或 閱讀)圖形符號時的歷程,包括在眾多圖形 符號元素中,注視每個符號元素的時間比例 為何?如何從數個溝通圖形符號中,點選出 正確目標語彙?以及在閱讀圖形符號的凝視 焦點與反應結果間是否有所關聯?這些問題 亦是本研究所關注的焦點。
•70• 特殊教育研究學刊 近年來,腦科學在教育上的應用已成為 一種趨勢,研究者應用不同的腦科學探究儀 器,以客觀的角度探討學習表現的差異。其 中,眼動儀(eye-tracker)最常被用來探討閱 讀和視覺學習上的差異(陳明蕾、柯華葳, 2013;陳學志、賴惠德、邱發忠,2010;蔡 介立、顏妙璇、汪勁安,2005;賴孟龍、陳 彥樺,2012;劉嘉茹、侯依玲,2011;Burton & Daneman, 2007; Chen & Ko, 2011; Feng & Miller, 2009; Rayner, Chace, Slattery, & Ashby, 2006; Schoot, Vasbinder, Horsley, & Lieshout, 2008)。由於在眼動的技術中,研究者可以 透過許多客觀的眼動指標,包括眼球凝視的 位置與次數、凝視的時間長度和掃視距離, 來解釋受試者在閱讀圖形符號時的認知與注 意力的歷程,且許多研究已經證實這些客觀 的眼動指標,能夠成功地解讀受試者的認知 歷程,特別是當受試者的語言能力或識字能 力還不足夠時(賴孟龍、陳彥樺,2012)。 Rayner 等人(2006)指出運用眼動儀, 可以提供掃視(saccades)、凝視(fixations) 和倒退注視(regressions)三種閱讀中的重要 元素,並藉以了解讀者在閱讀中的認知歷程。 由於眼動儀能夠記錄受試者在閱讀時的眼動 軌跡歷程,提供研究者藉以了解:受試者是 否能夠隨著文本的編排順利閱讀?哪些編排 造成閱讀的阻礙?或是哪些段落有閱讀停頓 情形?凝視時間的頻率和時間為何?等資料, 因此Schoot 等人(2008)便以分析國小學生 在眼動凝視的時間長度,來探討標示關鍵字 和提供註解說明兩種閱讀策略的影響。然而, 陳學志等人(2010)指出國內在閱讀能力較 差或閱讀困難者上,目前尚無以眼動技術進 行系統性探討的研究,而國外的研究則是發 現,閱讀能力較差或閱讀困難者與一般閱讀 能力者的差異,在於前者有較長的凝視時間、 較短的掃視、較多的凝視次數和較多的回視 等(Rayner, 1998)。 據此,研究者思索著閱讀能力較差者, 在閱讀「圖形」的表現上是否也和閱讀「文 字」的表現一樣?對於認知功能發展較為落 後的發展遲緩幼兒,在閱讀(或使用)溝通 圖形符號時,眼動的歷程是否與其同儕有所 差異?因此,本研究運用眼動技術,以幼兒 園之發展遲緩幼兒及其普通幼兒同儕為對象, 探討其在閱讀由不同符號元素組成之溝通圖 形符號時的辨識差異,以便能進一步了解影 響溝通圖形符號辨識與學習之可能因素,提 供未來在AAC 相關研究之參考。
二、研究目的與待答問題
綜合上述,本研究之目的在探討符號元 素數量對發展遲緩幼兒及其普通幼兒同儕, 在辨識溝通圖形符號時的辨識結果和眼動差 異。研究之待答問題如下: (一) 發展遲緩幼兒及其普通幼兒同儕, 在辨識不同符號元素數量組成之溝 通圖形符號 的指認正確率是否有 差異? (二) 發展遲緩幼兒及其普通幼兒同儕, 在辨識不同符號元素數量組成之溝 通圖形符號時的眼動閱讀時間是否 有差異? (三) 發展遲緩幼兒及其普通幼兒同儕, 在辨識不同符號元素數量組成之溝 通圖形符號時的眼動凝視焦點是否 有差異? (四) 發展遲緩幼兒及其普通幼兒同儕, 在辨識不同符號元素數量組成之溝 通 圖 形 符 號 時 的 眼 動 軌 跡 為 何? 有 何不同?文獻探討
一、AAC 圖形符號學習之相關研究
Alant 等人(2005)指出有許多有關 AAC 方面的研究,透過描述符號系統的內在特質 來探討不同圖形符號系統的可學習性。Bruner 將認知發展與學習分為動作學習表徵、影像 學習表徵和符號學習表徵三個階段,並認為 這三個階段是兒童在符號表徵能力上的發展 順序(Fuller & Lloyd, 1991)。根據 Bruner 的 表徵系統論,在動作表徵階段,兒童以身體 動作從日常生活的經驗中獲得學習,在影像 表徵階段,兒童能運用感官從由事物獲得的 具體影像或形象,來了解周圍的事物和學習, 而在符號表徵階段,兒童既能運用抽象的符 號學習,也能運用文字、數字和圖形等符號 作為思考的工具(張春興,1994)。Fuller 與 Lloyd(1991)指出,雖然 Bruner 的模式主要是在探討認知和語言的發展,但是 在AAC 領域中,圖形符號被認為是障礙兒童 有效的溝通方式和最主要的溝通語彙(Barton et al., 2006; Beukelman & Mirenda, 2013; Dada et al., 2013; Emms & Gardner, 2010; Schlosser & Sigafoos, 2002)。對於缺乏口語表達或語言能 力的個體而言,圖形符號代表著他們的認知和 語言表現,個體需要對符號所表徵之指示物的 動作或形象具有初步概念,方能了解或辨識圖 形符號的意義。而此點正符合Bruner 所稱動 作表徵和影像表徵的元素。 Lloyd 與 Fuller(1990)認為圖形符號若 是具有較高之圖像表徵,學習者將更容易學 習和組織,並提出符號圖像表徵假設。許多 研究發現亦相繼證實此一假設(Fuller, 1997; Hetzroni, Quist, & Lloyd, 2002; Markham & Justice, 2004; Mirenda & Locke, 1989; Schlosser & Sigafoos, 2002)。也就是說,如果圖形符 號和指示物之間有較高的相似性,圖形符號 將更容易被學習(Angermeier et al., 2008)。 Stephenson(2009)認為圖形符號的圖像表徵 和符號圖像表徵假設等理論性概念,對AAC 的應用具有重要的影響。而在應用AAC 的 過程中,具有語言及溝通功能之圖形符號表 徵能否被學習者快速學會,往往是能否有效 學 習 的 關 鍵(Beuklman & Mirenda, 2013)。 因此,當進行溝通訓練或教學介入時,教學 者需能從許多不同的符號和符號系統中,選 擇或設計有利於學習者之圖形符號,以便能 有效地促進學習者對圖形符號的學習效果 (Beuklman & Mirenda, 2013; Namy et al., 2004; Tetzchner & Martinsen, 2000)。
而在探討符號圖像表徵的研究中,以比 較不同圖形符號系統間的差異研究最多,例 如:Mizuko 與 Reichle(1989) 以 21 位 平 均 心智年齡為3.19 歲的成人為對象,探討其對 Picsyms、PCS 和布列斯符號等圖形符號的辨 識差異,結果發現符號類型和詞性間有交互 作用,在名詞上,PCS 和 Picsyms 比布列斯符 號的明晰度佳,至於在記憶的表現上,研究 發現在動詞部分,受試者在Picsyms 的表現比 布列斯符號佳。Mirenda 與 Locke(1989)則 是以40 位無口語能力之智力障礙者為對象, 探討其對12 類符號系統的辨識差異,結果發 現完全相同的實物可辨識度最高,而布列斯 符號和書寫文字則最差。 此 外,Alant 等 人(2005) 以 準 實 驗 研 究 方 式, 比 較50 位 四 到 六 年 級 的 普 通 班 學 生, 對 布 列 斯 符 號 和CyberGlyphs 符 號 的可學習性和保留性的差異。研究結果指 出,CyberGlyphs 符號較布列斯符號容易學 習,而且也較能被學習者記憶保留,亦即 CyberGlyphs 符號有較多的視覺線索,因此, 對於初次接觸符號的學習者而言,比較容易 被學習和被記憶。Barton 等人(2006)則是以
•72• 特殊教育研究學刊 四名伴隨發展和語言遲緩的學前幼兒為對象, 探討他們對布列斯符號和lexigrams 兩種視覺 圖形符號的學習成效差異,研究結果證實符 號和指示物間的關係會影響四位受試者在圖 形符號上的學習成效,而在理解方面,符號 語意辨識度只對三位受試者產生影響。此外, 研究發現受試者在不同變化和複雜度的圖形 符號學習成效上並無差異。 除了比較不同符號的辨識度與明晰度 外,亦有學者針對符號圖像表徵假設進行驗 證,探討符號明識度高低對圖形符號學習成 效 的 影 響。 例 如:Luftig 與 Bersani(1985) 以65 位大學畢業生為對象,探討布列斯符號 明識度高低對受試者符號學習成效的影響。 研究發現具有較高明識度之布列斯符號的可 學習性,顯著優於低明識度的符號,且圖形 符號辨識的得分與符號所包括之元素數量成 反比,也就是一個符號所包含的次要符號愈 多,愈不容易猜出其語意,也愈不容易懂。 Fuller(1997)則是探討 13 位非障礙的成人和 13 位學前幼兒對布列斯符號的語意辨識度, 研究發現符號的明識度能夠促進成人和幼兒 的符號學習成效,而符號的複雜度只對幼兒 在低明識度的符號學習上有影響。 而Huang 與 Chen(2011) 以 20 位 普 通 班腦性麻痺兒童和40 位普通班同儕為對象, 並以彩色PCS 為研究素材,探討符號明識度 對學習成效的影響,研究結果亦驗證了符號 辨識度假設,發現高明識度的圖形符號確實 比較容易被學習者習得。此外,黃志雄等人 (2012)則是以自編之 30 組 AAC 溝通圖形 符號為材料,探討40 位發展遲緩幼兒和 120 位普通幼兒,在不同符號元素數量所組成之 圖形符號的學習成效,研究發現較多的符號 元素有利於發展遲緩幼兒及其同儕的符號辨 識和符號學習,且對發展遲緩幼兒而言,符 號元素愈多愈有利於圖形符號的學習。 在符號圖像表徵方面的研究上,多數研 究發現符號的組成元素是影響符號學習的重 要因素。其中,較多研究從比較不同圖形符 號系統間的差異(Alant et al., 2005; Angermeier et al., 2008; Mirenda & Locke, 1989; Mizuko & Reichle, 1989)發現,較具體之圖形符號或 符號組成元素較多之符號系統的學習成效較 佳。此外,有些研究則驗證符號圖像表徵假 設(Fuller, 1997; Hayes, 1996; Huang & Chen, 2011; Luftig & Bersani, 1985; Nail-Chiwetalu, 1992),研究結果除驗證明識度較高之圖形 符號的學習成效較佳外,也發現圖形符號的 複雜程度(Fuller, 1997; Hayes, 1996; Luftig & Bersani, 1985; Nail-Chiwetalu, 1992)或組成符 號的元素多寡(黃志雄、陳明聰,2011;黃 志 雄 等 人,2012;Luftig & Bersani, 1985), 是影響符號學習的主要因素。
然而,由於符號的辨識程度取決於個體 的主觀判斷,因此,除了符號內在的特質外, 符號使用者的能力與觀點以及教學方式等外 在因素,亦會影響符號的學習(Barton et al., 2006; Stephenson, 2009)。Romski 與 Sevcik (2005)的研究發現,受試者的口語理解能 力在符號學習的過程中,亦扮演著十分重要 的角色,如果受試者的口語理解能力較佳且 能理解特定指示物的意義,將更容易學習指 示物的抽象符號。Dada 等人(2013)整理有 關圖形符號表徵的相關文獻後,更進一步指 出影響圖形符號之圖像表徵的可能因素,包 括符號本身、表徵事物、教學和個體等。 從上述的文獻探討可知,探討有關圖形 符號學習的議題十分重要,因為圖形符號能 否被有效地辨識和習得,將直接影響AAC 的 學習成效,國外在這方面提供了許多重要的 文獻資料。近年來,國內使用和探討AAC 的 文獻頗多,但在對於AAC 四大要素之一的 符號向度的研究並不多,亟待建立更多有關
AAC 圖形符號學習之文獻,以便能使 AAC 的應用更具有實證性。
二、圖形符號閱讀眼動之相關研究
眼動儀是測量眼球運動與瞳孔變化的儀 器,研究者通常利用實驗設計的方式,讓受 試者觀看文字、圖片或瀏覽影片,再運用眼 動儀記錄受試者眼球運動的方式、凝視的位 置和時間,以及眼球瞳孔的變化等,藉由實 驗 數 據 分 析 驗 證 假 設 之 結 果(Rayner et al., 2006; Schoot et al., 2008)。由於眼動資料可 以提供掃視、凝視和倒退注視三種在閱讀過 程中的重要元素,並藉以了解讀者在閱讀中 的認知歷程(Rayner et al., 2006; Schoot et al., 2008),因此,在眼動的相關研究中,學者 們通常蒐集包括第一次凝視時距(是指第一 次凝視目標字或圖的眼動時間)、第一次經 過時距(是指從一個凝視焦點到另一個凝視 焦點的時間)、再凝視時距(是指離開某個 凝視焦點後,在未產生另一個凝視焦點前, 再凝視此焦點的時間)、平均凝視時距和倒 退注視時距等資料,用以比較和分析研究假 設(柯華葳、陳明蕾、廖家寧,2005;Burton & Daneman, 2007; Feng & Miller, 2009; Rayner, Miller, & Rotello, 2008; Schoot et al., 2008)。然而,先前的研究較多在探討閱讀不 同文體、插圖或排版等之眼動歷程和差異, 較少探討閱讀圖形符號的眼動研究,例如: Schoot 等人(2008)以分析國小學生在眼動凝 視的時間長度,來探討標示關鍵字和提供註 解說明兩種閱讀策略的影響;韓玉昌與任桂 琴(2003)使用眼動儀探討 30 名國小一年級 學生,在閱讀不同背景插圖應用題目的閱讀 理解和眼動指標的差異;柯華葳等人(2005) 利用眼動資料探討閱讀歷程中,文體對眼動 型態的影響,以及詞頻、詞性與詞類和眼動 型態間的關係;王富虹與戴孟宗(2008)則 是利用眼動儀評估眼球控制電子書介面選單 的設計和可行性。 此外,亦有研究比較不同能力之閱讀者 的眼動差異,例如:Hannus 與 Hyona(1999) 探討不同能力的10 歲兒童,在閱讀包含有三 至六張圖片之生物教科書文本的閱讀眼動差 異。陳明蕾與柯華葳(2013)則是比較國小 三至六年級之學習障礙兒童與一般兒童,在 閱讀不同文體時,詞彙特徵對其眼動的影響 和差異。 近年來,在圖形閱讀方面之眼動研究 以研究兒童閱讀圖畫書的眼動為主,例如: Evans 與 Saint-Aubin(2005)以眼動儀探討五 位四到六歲兒童閱讀五本圖畫書的歷程,研 究結果發現兒童注視文字和圖形的比率約為 1:24,顯示兒童在閱讀圖畫書時幾乎不看文 字。Evans、Williamson 與 Pursoo(2008) 則 是探討76 位三到五歲的兒童,對圖畫書中不 同文字和圖形排版的閱讀眼動差異,研究結 果發現兒童在閱讀圖形頁的時間遠多於文字 頁,雖然注視文字的時間會隨著年齡而增加, 但仍以注視圖形的時間為多。此外,Evans、 Saint-Aubin 與 Landry(2009)使用眼動儀探 討29 位 59 至 71 個月大幼兒閱讀字母書的 歷程,研究結果發現在每頁五個區域中(插 圖、主角圖像、大寫字母、單字和單字中的 第一個字母),幼兒大部分注視集中在圖形 上(94%),約有 84% 的注視點在插圖上、 10% 在主角圖像上,顯示幼兒的閱讀以圖形 為主。 在國內,有關幼兒的閱讀眼動亦開始受 到關注,例如:賴孟龍與陳彥樺(2012)利 用眼動技術探討13 位四至五歲的兒童,在閱 讀彩色繪本和黑白線條繪本的差異,研究結 果發現兒童在閱讀繪本時,注意力大多集中 在插圖上,醒目標記的文字並不會增加學齡 前兒童對文字的注意力,且文字、故事情節
•74• 特殊教育研究學刊 和顏色均不會影響兒童的閱讀注意力。而邱 淑惠與廖儷湘(2014)則是以四位不同語文 能力的學前幼兒為對象,探討其在閱讀繪本 時的視覺焦點和視線軌跡差異,研究發現語 文能力較優幼兒在凝視圖文的時間比例相近, 閱讀軌跡呈現圖文相互參照,且會關注重點 圖區,而語文能力較弱幼兒凝視圖區的時間 比例較高,閱讀圖區時視覺焦點較關注於非 重點區域,且閱讀軌跡少有圖文相互參照的 掃視。 除了應用不同的眼動資料來比較及分析 閱讀表現與認知的關係外,也有學者運用眼 動資料分析,比較不同的教學或和介入策略 之間的差異,以了解促進學生閱讀理解或造 成閱讀困難的因素。例如:Rayner等人(2006) 從眼動資料中發現,當文章是困難時,讀者 的閱讀處理過程會增加,特別是眼動凝視的 時間會比較長,而Rayner 等人(2008)亦從 眼動分析中發現,讀者在閱讀圖文並陳的文 章時,看圖的時間較早也較長。而Schoot 等 人(2008)則是分析國小學生在眼動凝視的 時間長度,探討標示關鍵字和提供註解說明 兩種閱讀策略的影響,研究結果指出較多的 閱讀理解成功者,投入較多的眼動凝視時間 在關鍵字上,而他們也比較少將閱讀注視置 於註解說明上,也就是說,關鍵字能使學生 的閱讀理解表現增加,但如果學生對閱讀文 章的背景知識足夠,他們在閱讀時會比較不 需要去看註解說明。 從上述有關閱讀眼動的文獻可知,眼動 資料有助於突破以往在研究上僅能從閱讀後 的結果(即閱讀理解表現成績),來了解受 試者的學習成效和可能的影響因素,透過眼 動資料的分析,吾人便可了解受試者在不同 閱讀形式上的眼動軌跡和凝視時距差異,以 及可能影響閱讀表現之文章詞彙、片語與媒 材等因素,並從中探討不同表徵在閱讀過程 中所提供的支持程度,以及造成閱讀中斷、 停頓和閱讀理解困難的原因。 陳學志等人(2010)雖曾指出國內目前 尚無針對閱讀能力較差者或閱讀困難者以眼 動技術進行系統性探討的研究,不過,陳明 蕾與柯華葳(2013)曾以相同的閱讀材料, 有系統地比較國小三至六年級之學習障礙兒 童與一般兒童的眼動差異,並發現學習障礙 兒童的閱讀眼動並未隨著年級增加而逐漸成 熟,且學習障礙兒童的閱讀時間較一般兒童 長。鑑於在閱讀圖形符號的眼動上仍尚待有 系統性的探究,本研究以眼動技術探討符號 元素數量對發展遲緩幼兒及其同儕在辨識溝 通圖形符號的差異和影響。
研究方法
一、研究設計
本研究旨在探討符號元素數量對發展遲 緩幼兒及其同儕,在辨識溝通圖形符號時之 眼動差異和影響,故較適合實驗和準實驗研 究設計。但是,以發展遲緩幼兒為對象,難 以完全隨機取樣,且因受試者的個別差異大, 無法隨機分組,以實驗和對照組進行比較, 因此,採用準實驗研究設計進行探究。研究 之自變項為符號元素數量,分別是由一個元 素組成之單元素溝通圖形符號,以及由五個 元素組成之多元素溝通圖形符號兩種,依變 項為受試者在辨識溝通圖形符號的表現與眼 動歷程,包括指認正確率、眼動閱讀時間、 眼動凝視焦點和眼動軌跡等。此外,為避免 施測誤差和減低無關因素影響,研究以相同 的施測流程和研究工具為控制變項。二、研究對象
本研究以立意取樣方式,邀請目前就讀 中部地區幼兒園之發展遲緩幼兒參與研究, 發展遲緩幼兒之邀請和挑選需符合下列條件: (一)目前就讀於公、私立幼兒園之中班或 大班;(二)領有醫院聯合評估診斷之發展 遲緩證明或縣市政府鑑輔會證明;(三)具 有基本之口語理解能力(例如能聽懂指令和 簡單句);(四)沒有伴隨肢體、情緒和感 官等障礙。此外,為了解發展遲緩幼兒與其 同儕溝通夥伴對溝通圖形符號辨識的齊一性 和差異,因此,請班級老師推薦兩名無特殊 教育需求且平時與該名幼兒互動次數較多之 班級同儕參與研究。 同時,研究者至幼兒園分別向幼兒園主 管、教師、家長和參與研究幼兒說明研究目 的、實施方式和預期成果,並說明研究過程 和資料的保密與倫理的遵守,最後,在獲得 幼兒家長和園所的書面同意後,從中部地區 七所幼兒園中,邀請到18 位發展遲緩幼兒和 36 位普通幼兒同儕參與研究。18 位發展遲緩 幼兒均以認知發展遲緩和語言發展遲緩為主, 生理年齡在63 個月(5.3 歲)至 73 個月(6.1 歲)之間(SD = 2.28),平均年齡為 67 個月 (5.7 歲),男女比例為 11:7(如表一)。 而36 位普通幼兒同儕的生理年齡則是在 62 個月(5.2 歲)至 72 個月(6 歲)之間(SD = 1.88),平均年齡為 64 個月(5.4 歲),男女 比例為21:15。 表一 發展遲緩幼兒背景資料一覽 編號 性別 年齡(月) 發展遲緩說明 1 男 64 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 2 男 63 認知發展遲緩、語言發展疑似遲緩 3 女 68 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 4 男 67 認知發展遲緩、語言發展遲緩(混合型語言遲緩) 5 女 64 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩) 6 女 66 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 7 男 64 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 8 男 73 認知發展遲緩、語言發展遲緩(混合型語言發展遲 緩) 9 男 68 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩) 10 女 67 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 11 男 69 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 12 女 70 認知發展遲緩、語言發展遲緩(混合型語言發展遲 緩) 13 女 68 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 14 男 67 認知發展遲緩、語言發展疑似遲緩 15 男 66 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 16 男 68 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 17 女 67 認知發展遲緩、語言發展疑似遲緩 18 男 67 認知發展遲緩、語言發展遲緩(混合型語言發展遲 緩) 註:發展遲緩說明係依受試者之醫院聯評報告的評估結果內容條列。
•76• 特殊教育研究學刊
三、研究材料
本研究旨在探討符號元素數量對溝通圖 形符號辨識反應和眼動的影響,以黃志雄等 人(2012)所開發之 30 組溝通圖形符號為研 究材料。表二為30 組溝通圖形符號的語彙名 稱,該語彙係經由幼兒常用語彙調查而來, 為學前教育階段兒童較常使用之動詞語彙, 並依符號元素多寡的設計原則,每一個語彙 均繪製有兩種由不同符號元素數量組成的溝 通圖形符號,分別是由一個符號元素組成之 單元素符號,以及由五個符號元素組成的多 元素符號。表三為單元素符號和多元素符號 之範例。 表一 發展遲緩幼兒背景資料一覽(續) 表二 溝通圖形符號語彙一覽 編號 性別 年齡(月) 發展遲緩說明 1 男 64 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 2 男 63 認知發展遲緩、語言發展疑似遲緩 3 女 68 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 4 男 67 認知發展遲緩、語言發展遲緩(混合型語言遲緩) 5 女 64 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩) 6 女 66 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 7 男 64 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 8 男 73 認知發展遲緩、語言發展遲緩(混合型語言發展遲 緩) 9 男 68 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩) 10 女 67 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 11 男 69 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 12 女 70 認知發展遲緩、語言發展遲緩(混合型語言發展遲 緩) 13 女 68 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 14 男 67 認知發展遲緩、語言發展疑似遲緩 15 男 66 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 16 男 68 認知發展遲緩、語言發展遲緩(說話發展遲緩、語 言表達遲緩) 17 女 67 認知發展遲緩、語言發展疑似遲緩 18 男 67 認知發展遲緩、語言發展遲緩(混合型語言發展遲 緩) 註:發展遲緩說明係依受試者之醫院聯評報告的評估結果內容條列。 編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 詞彙 走 玩 跑 給 喝 睡覺 請 要 再見 不要 編號 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 詞彙 做 吃 回家 來 打 用 拉 拍 放 洗 編號 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 詞彙 穿 拿 帶 推 貼 買 寫 賣 謝謝 丟四、研究步驟
本研究以發展遲緩幼兒及普通幼兒同儕 為對象,在分別獲得參與研究幼兒之園所及 家長同意後,安排每位幼兒進行個別之溝通 圖形符號語彙測量,施測地點安排於幼兒就 讀園所內之獨立空間,每次施測過程約10 至 15 分鐘,等待施測前,由研究助理陪伴說故 事和遊戲,以建立關係和舒緩受試幼兒的緊 張和焦慮。在正式進行溝通圖形符號測量前, 受試者需先配戴好鏡框式眼動儀,研究者在 協助受試者正確配戴眼動儀後,先以繪本與 受試者互動,除建立關係以減少因陌生所造 成的影響外,也藉此讓受試者習慣眼動儀的 配戴。同時,執行瞳孔反光點校正和場景校 正,通過校正後才正式進行資料蒐集。詳細 研究步驟說明如下: (一)實驗規則說明 施測開始前,研究者會先向幼兒說明施 測規則,並為幼兒配戴眼動儀,實驗規則之 指導語:「今天要戴上魔法眼鏡來玩遊戲, 戴好之後不可以碰眼鏡喔!」,同時,調整 幼兒座位與電腦間的位置,幼兒與電腦螢幕 距離保持約50 至 70 公分,以幼兒能伸手觸 擊到電腦螢幕為原則。 (二)眼球與眼動儀四點校正 眼動儀配戴完成後,為了讓眼動儀能正 確偵測到幼兒的視覺焦點,每位幼兒需進行 四點(左上→右上→右下→左下)之眼球校 正,校正完成後才進行正式施測。眼球校正 之指導語:「在開始玩遊戲之前,我們先來 進行通關密語,過關後才可以開始玩遊戲, 你的眼睛要看著我的手指頭,然後一起數一 數喔!」,至四點校正完成並通過後,方可 進入施測,校正時間約為三至五分鐘。 (三)軟體施測說明 眼動儀校正完成後,進行軟體施測說明: 「我們要準備開始玩遊戲囉!等一下請仔細 聽,每一個題目會有四張圖片,聽完題目後 請你用手指輕輕按螢幕上的答案,共有三十 題,準備好了嗎?請仔細聽!」,接著先進 行練習題,使幼兒熟悉施測流程的操作。 (四)溝通圖形符號語彙測量 以黃志雄等人(2012)所開發之 AAC 圖 形符號學習系統之符號語彙評量系統,進行 圖形符號語彙測量,蒐集受試者對前述30 組 語彙之溝通圖形符號的指認正確率和反應時 間,以及在辨識過程中的眼動資料。 表三 溝通圖形符號範例說明 符 單 多 符號類型 元素符號 元素符號 溝通圖圖形符號(給給) 1. 2. 1. 2. 符 由一個符 一個人伸 由五個符 一個人伸 的蘋果、 身後有張 符號元素說 符號元素組成 伸出手做給的 符號元素組成 伸出手做給的 一個小朋友 張放滿蘋果的 說明 成 的動作 成 的動作、手 友、方向箭 的桌子(背 手上 頭、 背景)•78• 特殊教育研究學刊
五、研究工具
(一)AAC 圖形符號學習系統 本研究以黃志雄等人(2012)所開發之 AAC 圖形符號學習系統為主要研究工具。 該系統係依據符號圖像表徵假設和AAC 圖形符號學習文獻,結合數位學習的概念所 開發之溝通圖形符號語彙學習和評量軟體, 適用於學前幼兒和口語表達能力較弱之特殊 兒童。系統運用Delphi 7 和 Adobe Flash CS 作 為開發工具,並利用php 製作系統登入安全 認證功能,將使用者操作之資訊記錄在後端 MySql 資料庫中,並採用觸控式螢幕或是利 用平板電腦,讓使用者不需使用鍵盤而是以 更直覺的方式在螢幕上操作。此系統有圖形 符號語彙評量和圖形符號語彙CAI 教學兩個 部分,本研究僅運用該系統之圖形符號語彙 評量部分進行資料蒐集。有關圖形符號語彙 評量之功能簡述如下。 圖形符號語彙評量系統畫面如圖一所 示,分上、下兩欄,上欄為題目欄,以文字 和語音方式呈現題目(例如:請問哪一張圖 代表「打」),共有30 組溝通語彙的評量題 目,由電腦系統隨機從30 組語彙中出題,單 元素符號和多元素符號各有15 題。下欄為圖 形符號選項區,當題目出現後,會同時呈現 四張溝通圖形符號,其中一張為目標語彙之 圖形符號,呈現順序亦由電腦隨機安排,作 答時直接點選答案後,便會進入下一題。 每一個溝通圖形符號語彙題目之文字和 語音播放完畢後,即由電腦系統開始記錄反 應時間,待受試者點選任一圖形符號後,結 束此一題目之反應時間紀錄。反應時間的記 錄以秒為單位,低於一秒以一秒計算,超過 30 秒系統會記錄為答案錯誤,並以 30 秒計算 反應時間和進入下一題,同時,電腦系統自 動判讀答案正確與否和計算得分,答案正確 為1 分,錯誤則為 0 分。此外,使用者資訊 及操作之反應和時間,都會記錄在系統搭配 的資料庫中,後續可將這些資料匯出以做進 一步的分析。 (二)觸控液晶螢幕電腦 考量研究對象之數位學習經驗和電腦操 作能力的差異,在溝通圖形符號語彙測量上, 均採用直接點選的方式,同時,為使圖形符號 之呈現能夠清晰穩定,以及系統之反應和紀 錄能夠迅速、穩定,以減少無關因素的影響, 因此,採用具獨立顯示卡和四核心高速處理器 之高階觸控液晶螢幕電腦為研究工具,以搭配 AAC 圖形符號學習系統進行資料蒐集。 圖一 圖形符號語彙評量系統畫面示意圖(三)ASL Mobile Eye 眼動儀
本研究採用的眼動儀為ASL Mobile Eye XG,該眼動系統可偵測之視角範圍在水平 50 度、垂直40 度(含)以上,取樣頻率為 30Hz 以上。由於Mobile Eye 為遠端控制的可攜式 眼球追蹤系統,不需連結到任何軟硬體或網 路,當眼球追蹤軌跡與鏡頭影像被擷取後, 會將記錄的數據資料儲存於SD 記憶卡中,接 著便將資料傳輸到系統電腦內進行影像分析, 操作既方便且使用者有完全的移動自由度, 十分有利於本研究對象特質和研究進行。 (四)ASL Results Plus 分析軟體
本研究採用ASL Results Plus 分析軟體進 行資料讀取及眼動儀資料分析,該系統可以設 定凝視點的選項,以及針對固定場景進行校 正紀錄分析和編輯關鍵區域(Area of Interest, AOI),再以自動 AOI 追蹤分析。由於該系 統可以計算個別及群體AOI 資料分析比較, 並計算AOI 總時間、凝視百分比圖、停留時 間和熱圖分析等,十分符合本研究所需之資 料蒐集和分析。此外,ASL Results Plus 分析 軟體會將蒐集到之資料進行二次演算,以提 升資料數據的一致性,並提供眼動校正紀錄 分析,以確保所獲得之眼動資料的效度。本 研究之眼動資料一致性達98% 以上,校正率 介於90% 至 99% 之間,平均校正率為 94%。
六、資料蒐集與分析
(一)資料蒐集 本研究主要利用AAC 圖形符號學習系統 和ASL Mobile Eye 眼動儀來蒐集受試者對溝 通圖形符號的辨識結果和眼動歷程。為避免 評分誤差和無關因素的影響,由研究者擔任 施測者的角色,並採用相同規格之觸控螢幕 電腦,以標準化之口語引導方式進行評量。 在配戴好眼動儀後,研究者會先利用五分鐘 左右的時間,與受試者閒聊和建立關係,避 免受試者因陌生或緊張等因素,而產生學 習成效評量上的誤差,同時也讓受試者熟悉 觸控螢幕電腦之點選和拖曳功能;接著,由 研究者操作電腦和軟體,呈現該軟體之評量 版面,依序呈現不同的目標語彙的題目,由 AAC 圖形符號學習系統記錄受試者的作答正 確率,並由眼動儀記錄各個AOI 的凝視時間 和眼動軌跡等資料。 本研究將圖形符號學習系統之內容分為 圖形區、文字區以及其他區域等三個區域(如 圖二),其中,AOI 1、AOI 2、AOI 3 和 AOI 4 為溝通圖形符號,稱之為「圖形區」;AOI 5 為文字題目,此區域稱之為「文字區」;而 除了圖形區及文字區以外之區域則為「其他 區域」。當受試者凝視上述三個區域時,眼 動儀會記錄其在各區域的凝視時間,研究者 計算此三個區域凝視時間的總和為「眼動閱 讀時間」、圖形區及文字區的凝視時間總和 為「圖文凝視時間」,並分別計算圖文區、 圖形區及文字區之閱讀凝視比例,以了解受 試者在辨識溝通圖形符號時之眼動凝視焦點。 (二)資料分析 採用SPSS 作為統計分析的工具,以平 均數和標準差,描述受試者在辨識溝通圖 形符號語彙的指認正確率,以及眼動閱讀 時間和各項眼動凝視焦點,同時,採用獨 立樣本二因子變異數分析,比較發展遲緩 幼兒及其普通幼兒同儕,在辨識不同符號 元素數量所組成之溝通圖形符號的指認正 確率、眼動閱讀時間和凝視焦點的差異。 此外,由於眼動軌跡與研究使用媒材內容 和排版有關,且比較難以量化方式呈現, 因此,本研究以較接近眼動平均值之個案 眼動軌跡資料,採取圖形比較和質性描述 方式,分析眼動軌跡的不同。•80• 特殊教育研究學刊
研究結果與討論
本研究旨在以眼動技術探討發展遲緩幼 兒及其普通幼兒同儕,對不同符號元素數量 組成之溝通圖形符號的辨識結果和眼動差異, 以了解指認正確率和閱讀眼動間的關聯,並 進一步探討符號元素數量對不同受試者,在 辨識溝通圖形符號時之影響和差異。一、指認正確率差異分析
表四為發展遲緩幼兒及其普通幼兒同儕 在不同符號元素數量下,辨識30 組溝通圖 形符號的指認正確率。從表四可知,發展遲 緩幼兒在單元素符號的平均正確率為37.04% 其他 區域 文字區 (AOI 5) (SD = 17.03),在多元素符號的平均正確率 為51.11%(SD = 16.33),發展遲緩幼兒的整 體指認正確率為44.07(SD = 17.73);而普 通幼兒同儕在單元素符號的指認正確率平均 為64.45%(SD = 14.82),在多元素符號的 平 均 正 確 率 則 為73.33%(SD = 13.33),普 通幼兒同儕的整體指認正確率為68.89(SD = 14.61),此外,單元素符號的整體指認正確 率為55.31(SD = 20.15),多元素符號的整 體指認正確率則是65.93(SD = 17.67)。 研究者以獨立樣本二因子變異數分析, 探討身分(發展遲緩幼兒及其普通幼兒同儕) 和符號元素數量(單元素和多元素)兩變項 在溝通圖形符號辨識程度之差異,結果發現 身分與符號元素數量的交互作用並不顯著(F 圖二 圖形符號學習系統畫面 AOI 分區圖 圖形區AOI 1 AOI 2 AOI 3 AOI 4
表四 發展遲緩幼兒及其普通幼兒同儕的指認圖形符號正確率(%) 圖形符號類型 發展遲緩(n1=18) 班級同儕(n2=36) 全體(N=54) 平均數 標準差 平均數 標準差 平均數 標準差 單元素符號 37.04 17.03 64.45 14.82 55.31 20.15 多元素符號 51.11 16.33 73.33 13.33 65.93 17.67 全體 44.07 17.73 68.89 14.61 60.62 19.52
= .360, p > .05),顯示身分和符號元素數量兩 變項間沒有交互作用,因此,分別探討身分 和符號兩個變項的主要效果。 從溝通圖形符號指認正確率在身分變項 的變異數分析結果得知,F 值為 32.961(p < .05),差異達統計顯著水準,代表發展遲緩 幼兒和班級同儕在溝通圖形符號的辨識上有 顯著差異,從平均數得知普通幼兒同儕的指 認正確率顯著高於發展遲緩幼兒。此外,進 一步探討身分變項在圖形溝通符號辨識正確 率的效果值(effect size),結果顯示身分變 項的效果值 η2 為.397,亦即身分變項可以解 釋溝通圖形符號辨識正確率39.7%的變異量。 根據Cohen(1988)的看法,身分變項和溝通 圖形符號辨識結果間的關係屬強度關係。 另外,溝通圖形符號指認正確率在符號 元素數量變項的變異數分析結果顯示,F 值 為7.056(p < .05),差異達統計顯著水準, 代表單元素符號和多元素符號的溝通圖形符 號的辨識程度有顯著差異,從平均數得知多 元素符號的指認正確率顯著高於單元素符號。 進一步探討符號元素數量變項在圖形溝通符 號辨識正確率的效果值,結果顯示符號元素 數量變項的效果值 η2 為 .124,亦即符號元素 數量變項可以解釋溝通圖形符號辨識正確率 12.4% 的變異量,兩者間的關係屬中度關係。 上述結果顯示普通幼兒同儕在溝通圖形 符號辨識的表現優於發展遲緩幼兒,且不論 是發展遲緩幼兒或是普通幼兒同儕,在多元 符號的溝通圖形符號辨識表現上均顯著大於 單元符號的表現,顯示由較多符號元素數量 組成之溝通圖形符號比較容易被辨識,此亦 表示符號元素數量與符號辨識度之間存在著 正向關係。上述的研究發現支持雙碼理論所 提出之較多的視覺刺激有利於閱讀者形成連 貫性的心智表徵和圖形符號的辨識(Paivio, 1990)。此研究結果亦與先前部分學者的研 究結果大致相符(黃志雄等人,2012;Alant et al., 2005; Angermeier et al., 2008; Mizuko & Reichle, 1989),即符號元素數量有利於學 習者對溝通圖形符號的辨識,但卻也發現 和部分文獻研究結果相異(許子凡、林品 章,2008;黃志雄、陳明聰,2011;Luftig & Bersani, 1985; Mirenda & Locke, 1989)。
進一步探究其原因發現,支持符號元素 數量與符號辨識度間有正向關係的研究,大 部分是以認知功能較弱的障礙個體(黃志雄 等人,2012;Angermeier et al., 2008; Mizuko & Reichle, 1989)或認知功能發展尚未成熟 的 兒 童 為 對 象( 黃 志 雄 等 人,2012;Alant et al., 2005),因此,符號元素數量有助於 符號的辨識。而支持符號元素數量與符號辨 識度間是負向關係的研究,則大部分是以認 知功能發展成熟之成人(黃志雄、陳明聰, 2011)或大學生(許子凡、林品章,2008; Luftig & Bersani, 1985)為對象,符號元素數 量增加反而變成是閱讀干擾,不利於圖形符 號的辨識。綜合上述所論,本研究推論對認 知功能較弱之學習者而言,符號元素數量有 助於圖形符號的辨識。
二、眼動閱讀時間差異分析
表五為發展遲緩幼兒及其普通幼兒同 儕在不同符號元素數量下,辨識30 組溝通 圖形符號的眼動閱讀時間。從表五可知,發 展遲緩幼兒在單元素符號的眼動閱讀時間為 120.26 秒(SD = 33.63),在多元素符號的眼 動閱讀時間為99.83 秒(SD = 26.72),發展 遲緩幼兒的整體眼動閱讀時間為110.05秒(SD = 31.28);而普通幼兒同儕在單元素符號的 眼動閱讀時間為109.64 秒(SD = 21.01),在 多元素符號的眼動閱讀時間則為75.01 秒(SD = 18.29),普通幼兒同儕的整體眼動閱讀時 間為92.32 秒(SD = 26.18);此外,單元素•82• 特殊教育研究學刊 表五 發展遲緩幼兒及其同儕的眼動閱讀時間(秒) 圖形符號類型 發展遲緩(n1=18) 普幼同儕(n2=36) 全體(N=54) 平均數 標準差 平均數 標準差 平均數 標準差 單元素符號 120.26 33.63 109.64 21.01 113.18 25.74 多元素符號 99.83 26.72 75.01 18.29 83.29 24.10 全體 110.05 31.28 92.32 26.18 98.23 28.94 符號的整體眼動閱讀時間為113.18 秒(SD = 25.74),多元素符號的整體眼動閱讀時間則 是83.29 秒(SD = 24.10)。 研究者以獨立樣本二因子變異數分析, 探討身分和符號元素數量兩變項在眼動閱 讀時間之差異,結果發現身分與符號元素 數量的交互作用不顯著,F 值為 1.082(p > .05),顯示身分和符號元素數量兩變項間在 眼動閱讀時間的表現上沒有交互作用,因此, 直接比較主要效果。從眼動閱讀時間在身分 變項的變異數分析結果得知,F 值為 6.744(p < .05),差異達統計顯著水準,代表兩組受 試者在辨識溝通圖形符號的眼動閱讀時間上 有顯著差異。從平均數得知發展遲緩幼兒的 平均眼動閱讀時間顯著高於普通幼兒同儕, 顯示發展遲緩幼兒在辨識溝通圖形符號時需 要較長的閱讀時間。 本研究進一步探討身分變項在眼動閱讀 時間的效果值大小,結果顯示身分變項的效 果值 η2 為 .119,亦即身分變項可以解釋眼動 閱讀時間11.9%的變異量。根據Cohen(1988) 的看法,兩者間的關係屬中度關係。上述研 究發現與陳明蕾與柯華葳(2013)以及邱淑 惠與廖儷湘(2014)的研究結果相似,即閱 讀能力較弱之障礙兒童在閱讀時較一般兒童 需要花費較長的時間。然而,相較於兩者在 指認正確率的結果卻發現,發展遲緩幼兒在 辨識溝通圖形符號時雖然花費較多的時間閱 讀,但卻沒有因為閱讀時間增加而提升其指 認正確率。 此外,從眼動閱讀時間在符號元素數 量 變 項 的 變 異 數 分 析 結 果 亦 發 現,F 值為 16.267(p < .05),差異達統計顯著水準,代 表不同符號元素數量所組成的溝通圖形符號 在眼動閱讀時間上有顯著差異,從平均數得 知單元素符號的平均眼動閱讀時間顯著高於 多元素符號,顯示受試者在辨識單元素符號 時需要較長的閱讀時間。研究者進一步探討 符號元素數量變項在眼動閱讀時間的效果值 大小,結果顯示效果值 η2 為 .245,亦即符號 元素數量變項可以解釋眼動閱讀時間24.5% 的變異量。根據Cohen(1988)的看法,符 號元素數量變項和眼動閱讀時間之間的關係 屬強度關係。 然而,相較於指認正確率的結果,雖然 受試者花費較長的時間凝視單元素符號,但 卻沒有因為凝視時間較長而提升指認正確率, 相反地,多元素符號所需的反應時間雖然較 短,但指認正確率反而較高。此點顯示單元 素之溝通圖形符號可能因組成的符號元素較 少,缺乏能增加受試者辨識的線索,使得被 正確辨識和指認的比率偏低,此項發現亦呼 應前述指認正確率的分析結果,支持雙碼理 論所提出之較多的視覺刺激有利於圖形符號 的辨識(Paivio, 1990)。此外,在文本閱讀 的眼動研究中,當詞頻愈低,文章的難度愈 難,閱讀者凝視詞彙的時間會變長,移動的 距離會變短,而且回視的比率也會變高(陳
明 蕾、 柯 華 葳,2013;Chen & Ko, 2011)。 相較於上述文本眼動閱讀時間的結果,本研 究雖然是以圖形符號為閱讀媒材,但研究結 果亦顯示,較不容易被辨識(較難)之單元 素溝通圖形符號以及較容易辨識之多元素溝 通圖形符號均需要較長的閱讀時間。
三、眼動凝視焦點差異分析
為了解發展遲緩幼兒及其普通幼兒同儕 在辨識不同符號元素數量組成之溝通圖形符 號的眼動凝視焦點差異,研究者以獨立樣本 二因子變異數分析,探討身分和符號元素數 量兩變項在辨識溝通圖形符號時之各項眼動 凝視焦點的差異,結果發現在圖文凝視時間、 圖文凝視率和圖形凝視率等眼動表現上,身 分與符號元素數量的交互作用均達統計顯著 差異,F 值分別為 8.155(p < .05)、5.964(p < .05)和 7.717(p < .05),顯示身分和符號 元素數量兩變項間在圖文凝視時間、圖文凝 視率和圖形凝視率等眼動表現上有交互作用, 因此,進一步比較單純主要效果。此外,在 文字凝視率的眼動結果,身分與符號元素數 量的交互作用未達顯著差異,F 值為 0.459(p > .05),顯示身分和符號元素數量兩變項間 在文字凝視率的眼動表現上沒有交互作用, 因此,直接比較主要效果。 表六為不同身分和符號元素數量在圖 文凝視時間之單純主要效果檢定結果,從表 六可知,不同身分的受試者在單元素符號的 圖文凝視時間沒有顯著差異,但在多元素符 號的圖文凝視時間則是有顯著差異,F 值為 6.196(p < .05),經比較平均數得知,發展 遲緩幼兒在辨識多元素符號時的圖文凝視時 間(M = 71.89)顯著高於普通幼兒同儕(M = 48.58)。此外,從表六亦得知,發展遲緩幼 兒在辨識不同符號元素數量的圖文凝視時間 並無差異,但普通幼兒同儕在不同符號元素 數量的圖文凝視時間則有顯著差異,F 值為 25.426(p < .05),從平均數得知,辨識單元 素符號的圖文凝視時間(M = 85.20)顯著高 於多元素符號(M = 48.58)。 表七為不同身分和符號元素數量在圖 文凝視率之單純主要效果檢定結果,從表七 可知,不同身分的受試者在單元素符號的 圖文凝視率有顯著差異,F 值為 7.279(p < .05),經比較平均數得知,普通幼兒同儕在 單元素符號的圖文凝視率(M = 77.46)顯著 高於發展遲緩幼兒(M = 60.95),但在多元 素符號的圖文凝視率則是未達顯著差異。此 外,從表七亦可得知,發展遲緩幼兒在辨識 不同符號元素數量的圖文凝視率並無差異, 但普通幼兒同儕在不同符號元素數量的圖文 凝視率則是達統計顯著差異,F 值為 10.394(p < .05),從平均數得知,單元素符號的圖文 凝視率(M = 77.46)顯著高於多元素符號(M = 58.09)。 表六 不同身分和符號元素數量在「圖文凝視時間」之單純主要效果 變異來源 SS df MS F p 事後比較 身分 在單元素符號 672.606 1 672.606 1.068 .311 在多元素符號 3262.002 1 3262.002 6.196 .020 發展遲緩>普通幼兒 符號元素數量 在發展遲緩幼兒 33.148 1 33.148 .042 .841 在普通幼兒同儕 12069.220 1 12069.220 25.426 .000 單元素符號>多元素符號•84• 特殊教育研究學刊 表七 不同身分和符號元素數量在「圖文凝視率」之單純主要效果 變異來源 SS df MS F p 事後比較 身分 在單元素符號 1635.260 1 1635.260 7.279 .012 普通幼兒>發展遲緩 在多元素符號 1046.672 1 1046.672 2.463 .129 符號元素數量 在發展遲緩幼兒 482.155 1 482.155 1.483 .241 在普通幼兒同儕 3375.223 1 3375.223 10.394 .003 單元素符號>多元素符號 表八為不同身分和符號元素數量在圖 形凝視率之單純主要效果檢定結果,從表八 得知,不同身分的受試者在單元素符號的 圖形凝視率有顯著差異,F 值為 4.302(p < .05),經比較平均數得知,普通幼兒同儕在 單元素符號的圖形凝視率(M = 64.48)顯著 高於發展遲緩幼兒(M = 50.17),但在多元 素符號的圖形凝視率則是沒有顯著差異。此 外,從表八亦可得知,發展遲緩幼兒在辨識 不同符號元素數量的圖形凝視率並未達統計 顯著差異,但普通幼兒同儕在不同符號元素 數量的圖形凝視率則是有顯著差異,F 值為 5.636(p < .05),從平均數得知,單元素符 號的圖形凝視率(M = 64.48)顯著高於多元 素符號(M = 48.74)。 表八 不同身分和符號元素數量在「圖形凝視率」之單純主要效果 變異來源 SS df MS F p 事後比較 身份 在單元素符號 1229.229 1 1229.229 4.302 .049 普通幼兒>發展遲緩 在多元素符號 1567.089 1 1567.089 3.592 .070 符號元素數量 在發展遲緩幼兒 976.525 1 976.525 3.400 .084 此外,由於身分與符號元素數量在文字 凝視率之眼動結果的交互作用不顯著,因此, 直接比較主要效果。從文字凝視率的變異數 分析結果得知,身分變項的F 值為 0.458(p > .05),未達統計顯著差異,顯示發展遲緩幼 兒和普通幼兒同儕在辨識溝通圖形符號時的 文字凝視率沒有差異。此外,從文字凝視率 的變異數分析結果亦得知,符號變項的F 值 為1.862(p > .05),結果亦未達統計顯著差 異,顯示符號元素數量的多寡並不會影響受 試者在辨識溝通圖形符號時的文字凝視率。 (一)不同受試者的眼動凝視焦點差異分析 從上述各項眼動凝視焦點的差異分析可 知,不同受試者在辨識單元素符號時的圖文 凝視時間並無差異,但發展遲緩幼兒在辨識 多元素符號時,會比普通幼兒同儕需要較多 的圖文凝視時間,此點顯示當溝通圖形符號 組成的元素數量增加時,發展遲緩幼兒需要 花費較多的時間來閱讀研究材料中的圖形和 文字,此結果與陳明蕾與柯華葳(2013)以 及邱淑惠與廖儷湘(2014)的研究結果相似, 即閱讀能力較弱之障礙兒童在閱讀時較一般 兒童需要花費較長的時間。 前述各項眼動凝視焦點分析的結果亦發 現,不同受試者在多元素符號的圖文凝視率 與圖形凝視率均無顯著差異,顯示兩組受試
者在多元素符號的眼動凝視焦點相同,從各 項數據的平均數中發現,兩組受試者的平均 圖文凝視率和圖形凝視率分別是62.49% 和 54.18%,顯示兩組受試者均以凝視研究材料 中的圖形為主。上述結果顯示,發展遲緩幼 兒和普通幼兒同儕在閱讀和辨識多元素符號 的溝通圖形符號時,對於圖形和文字的凝視 焦點相同,且均花費大部分的時間在凝視圖 形上。此和先前幼兒閱讀圖畫書的研究結果 相似(邱淑惠、廖儷湘,2014;賴孟龍、陳 彥樺,2012;Evans & Saint-Aubin, 2005; Evans et al., 2008),即幼兒在閱讀時會花費大部分 的時間在凝視圖形。 此外,普通幼兒同儕在單元素符號的圖 文凝視率和圖形凝視率均顯著高於發展遲 緩幼兒,此結果顯示普通幼兒同儕在辨識單 元素符號時,比發展遲緩幼兒更聚焦在研究 材料中的圖文和圖形閱讀上。也就是說,雖 然單元素符號的線索有限,但普通幼兒同儕 比發展遲緩幼兒能更專心地閱讀溝通圖形 符號中的線索,以正確辨識出溝通圖形符號 的意思。 (二) 不同符號元素數量下的眼動凝視焦點 差異分析 從上述各項眼動凝視焦點的差異分析 發現,發展遲緩幼兒在不同符號元素數量的 眼動凝視焦點均未達統計顯著差異,顯示發 展遲緩幼兒在閱讀由不同符號元素數量所組 成之溝通圖形符號時,在圖形和文字的凝視 焦點相同,且均花費大部分的時間在凝視圖 形符號,此亦代表符號元素數量並不會影響 發展遲緩幼兒的眼動凝視焦點。然而,普通 幼兒同儕在閱讀不同符號元素數量組成的溝 通圖形符號之眼動凝視焦點時,則有顯著差 異。研究發現普通幼兒同儕在單元素符號的 圖文凝視時間、圖文凝視率和圖形凝視率均 顯著高於多元素符號,此點顯示普通幼兒同 儕在閱讀和辨識單元素符號時,需要花費較 多的時間閱讀、辨識和指認,而多元素符號 因為組成的符號元素數量較多,提供較多的 辨識線索,會比較容易被辨識而不需花費太 多時間。 Chen 與 Ko(2011)在文本閱讀的眼動研 究中發現,當詞頻愈低,文章的難度愈難, 閱讀者凝視詞彙的時間會變長,而且回視的 比率也會變高。也就是說,文章難度愈難, 閱讀者會有較高的比率在凝視有利於閱讀線 索的圖和文。相較於Chen 與 Ko 在文本閱讀 的眼動結果,本研究雖是以圖形符號為閱讀 媒材,但研究結果亦顯示,對普通幼兒同儕 而言,較不容易被辨識(較難)之單元素溝 通圖形符號,在圖文凝視時間、圖文凝視率 和圖形凝視率上,均較容易辨識之多元素溝 通圖形符號的時間長。 此外,有別於先前的幼兒閱讀眼動研究 (邱淑惠、廖儷湘,2014;賴孟龍、陳彥樺, 2012;Evans & Saint-Aubin, 2005; Evans et al., 2008),均是以繪本為媒材,比較受試者在 閱讀過程中的圖文凝視焦點。雖然本研究的 發現與上述研究結果相似,均發現幼兒在閱 讀時,大部分的時間都在凝視圖形,較少凝 視文字,但由於本研究的閱讀材料並非繪本, 而是電腦螢幕之相同排版的圖形符號學習系 統,因此,較難將此結果再與其他研究比較。
四、眼動軌跡分析
除了指認正確率和眼動數據資料分析 外,本研究透過比較閱讀眼動軌跡進一步探 討發展遲緩幼兒和普通幼兒同儕,在辨識不 同符號元素數量組成之溝通圖形符號的閱 讀歷程。本研究以眼動數據接近該組平均數 為依據,分別挑選出兩位受試者的眼動軌跡 圖進行比較。圖三和圖四是一位發展遲緩幼 兒在不同符號中的眼動軌跡圖。從圖三中發•86• 特殊教育研究學刊 現,發展遲緩幼兒在單元素符號的指認中, 花了大部分的時間在凝視位於螢幕中央的圖 形符號,幾乎沒有出現掃視的閱讀眼動,閱 讀眼動凝視焦點與最後作答結果相同,但卻 是錯誤的答案。從上述結果可知,該名發展 遲緩幼兒在單元素符號的辨識過程裡,無法 從較長的凝視時間中獲得訊息,也缺乏從其 他圖形和文字中搜尋訊息的能力,使得發展 遲緩幼兒的指認正確率偏低而眼動閱讀時間 卻偏高。 而在多元素符號指認中,從圖四的範 例可知,該名受試者在閱讀多元素溝通圖形 符號時,雖然有出現掃視的眼動,但大部分 時間仍在凝視位於螢幕中央的圖形符號。陳 學 志 等 人(2010)認為重複的掃視行為顯 示閱讀者對閱讀內容的辨識和理解有困難, 此一個案之眼動軌跡,正好與陳學志等人 (2010)的論述相符。同時,從圖四中亦發 現該名個案在閱讀圖形符號時,呈現較多的 跳躍凝視的情況,顯示該名發展遲緩幼兒在 閱讀多符號元素時,嘗試從較多的符號元素 中搜尋訊息,但最後該題的反應亦是錯誤的 答案,顯見該名個案缺乏有效搜尋訊息的策 略,無法從圖形符號中獲得有效的訊息以作 答。綜合上述討論得知,該名發展遲緩幼兒 在多元素符號的辨識過程裡,雖嘗試從較多 的符號元素中搜尋訊息,但缺乏尋找關鍵元 素的有效訊息處理策略,使得發展遲緩幼兒 在多元素符號的辨識結果與單元素符號的辨 識結果相同,即指認正確率偏低而眼動閱讀 時間卻偏高。 相較於發展遲緩幼兒的閱讀眼動軌跡, 普通幼兒在指認圖形符號時,則有較多掃視 的閱讀眼動。圖五和圖六是一位普通幼兒同 儕在單元素符號和多元素符號的閱讀眼動軌 跡,由圖五和圖六可知,該名受試者在辨識 溝通圖形符號時,是從電腦螢幕左邊開始, 依序凝視每一張圖形符號後,再進行作答。 上述結果顯示,該名普通幼兒同儕在辨識溝 通圖形符號的過程中,能夠比較有順序和系 統性地凝視每一張圖形符號,以搜尋可供作 答的訊息,並能在閱讀過每一張圖形符號後 再作答,顯見該名普通幼兒已具備組織和答 題的認知處理策略。 此外,相較於單元素符號在每一張圖形 符號中的凝視時間,多元素符號的眼動凝視 時間較長,從圖六中可知,該名個案花費較 多時間凝視圖形符號中的各個元素,嘗試從 各個符號元素中獲得訊息,但受限於研究媒 材的圖形大小,較難以再進一步設定各個符 號元素之AOI,此為本研究之限制。未來或 可再調整研究媒材之設計,以便能獲得更多 圖三 發展遲緩幼兒在閱讀單元素符號之 眼動軌跡範例 圖四 發展遲緩幼兒在閱讀多元素符號之 眼動軌跡範例
圖五 普通幼兒在閱讀單元素符號之眼動 軌跡範例 圖六 普通幼兒在閱讀多元素符號之眼動 軌跡範例 有關溝通圖形符號閱讀和辨識之眼動資料。
結論與建議
一、結論
本研究旨在探討符號元素數量對發展遲 緩幼兒及其普通幼兒同儕在溝通圖形符號辨 識之差異和影響。研究以AAC 圖形符號學習 系統和眼動儀記錄和分析受試者的辨識反應 和眼動軌跡,並探討不同符號元素組成之溝 通圖形符號的辨識差異,以提供輔助溝通訓 練和圖形符號學習時之參考。根據研究發現, 研究者獲得以下之結論: (一) 普通幼兒同儕在辨識溝通圖形符號的 指認正確率優於發展遲緩幼兒,且受 試者的指認正確率與符號元素數量成 正比,較多符號元素數量組成之溝通 圖形符號比較容易被辨識,符號元素 數量與符號辨識度之間存在著正向關 係。 (二) 發展遲緩幼兒和普通幼兒同儕在辨識 溝通圖形符號的眼動閱讀時間上有顯 著差異,發展遲緩幼兒需要較長的閱 讀時間。此外,不同符號元素數量所 組成的溝通圖形符號,在眼動閱讀時 間上有顯著差異,單元素符號的眼動 閱讀時間顯著高於多元素符號,顯示 單元素符號需要較長的閱讀時間。 (三) 不同受試者在辨識單元素符號時的圖 文凝視時間並無差異,但發展遲緩幼 兒在辨識多元素符號時,比普通幼兒 同儕需要較多的圖文凝視時間;同時, 普通幼兒同儕在單元素符號的圖文凝 視率和圖形凝視率均顯著高於發展遲 緩幼兒。此外,發展遲緩幼兒在不同 的符號元素數量組成之溝通圖形符號 的眼動凝視焦點沒有差異,但普通幼 兒同儕在單元素符號的圖文凝視時間、 圖文凝視率和圖形凝視率均顯著高於 多元素符號。 (四) 以眼動數據接近該組平均值之二位個 案資料而論,普通幼兒在辨識溝通圖 形符號的眼動軌跡有較多掃視的閱讀 眼動,較能有系統地凝視每一張圖形 符號,以搜尋可供作答的訊息,並能 在閱讀過每一張圖形符號後再作答, 不過,發展遲緩幼兒的閱讀眼動軌跡 則缺乏系統性的凝視和掃視。二、研究限制
•88• 特殊教育研究學刊 (一) 本研究以發展遲緩幼兒為對象,雖然 已盡量選擇只有認知和語言發展遲緩 之受試者,但因發展遲緩的個別差異 極大,且醫院聯合評估之結果亦未能 精確描述受試者之障礙類型和需求, 使得研究結果在對象的解釋和推論上 受到限制。未來,或可選定較為特定 之特殊需求族群,或是先以標準化測 驗工具評估受試者的認知和語言能力 後,再進行相關的探究,以減少上述 研究限制。 (二) 本研究以現有的研究媒材和軟體進行 探究,但受限於研究媒材圖形之大小, 難以精確地了解受試者的凝視焦點和 元素,無法進一步探究受試者在閱讀 溝通圖形符號時辨識溝通圖形符號的 關鍵符號元素。未來,可再調整或重 新設計研究媒材和軟體,以便能獲得 更多閱讀和辨識溝通圖形符號之眼動 資料。