圖片

第三章 研究方法

本章主要分為四小節，分別介紹本研究的設計與流程、研究對象、研究工具 及資料分析等加以說明。

第一節 研究設計與流程

本研究的流程如圖 3-1-1 所示。根據本研究目的，本研究發展三份問卷，分 別為「圖片感受問卷」、「理解測驗問卷」及「科學寫作問卷」。「圖片感受問卷」

用於探討研究問題 1-2，主要測試學習者對於圖片的閱讀習慣及對不同表徵結構圖 片的感受。依基礎生物的章節，每章選取不同表徵結構的圖片 5~7 張不等，共有 四份不同表徵圖片問卷，每位學生隨機取得其中一份。

「理解測驗問卷」用於探討研究問題 2-1，所選取的轉換過程圖片為全華版基 礎生物第二章中的「噬菌體對大腸桿菌的感染」一圖(民 95)，探討學生在閱讀此 圖片時，可能產生哪些錯誤的理解情形，並同樣利用「噬菌體對大腸桿菌的感染」

此張圖片，進一步以「科學寫作問卷」探討研究問題 2-2，分析學生的寫作內容，

以瞭解學生對於圖片之閱讀理解及讀圖困難。

圖 3-1-1 研究流程 擬定研究問題

文獻探討

研究設計

預測

正式施測

資料分析

撰寫論文

1. 圖片研究文獻探討

2. 視覺語法理論相關文獻探討 3. 科學寫作相關文獻探討 4. 基礎生物教材

1. 由基礎生物教材選取研究圖片 2. 發展研究問卷

修改

1. 統計各版本基礎生物課本中附圖的表 徵結構

2. 學生對不同表徵結構的感受分析 3. 學生對圖片錯誤的理解情形分析 4. 分析學生寫作內容、閱讀理解能力

第二節 研究對象

本研究為台北縣某私立高級中學一年級下學期的學生。學生已在一年級上學 期時學習過基礎生物，因此對本研究所使用的圖片有學習經驗。本研究共選取四 個班級，首先有二個班級進行「圖片感受問卷」，施測時間為 30 分鐘。兩個班級 學生扣除無效問卷後共 94 人。

第三個班級進行「理解測驗問卷」施測，並依學生上學期的基礎生物學業成 績將所有學生分為高分組與低分組，扣除無效問卷及缺席者後，高分組有 23 人，

低分組有 26 人。

最後一個班級進行「科學寫作問卷」，同樣以學生的基礎生物學業成績將學生 分為高分組與低分組，兩組的有效問卷人次各 14 人。

第三節 研究工具

一、95 暫綱版基礎生物教科書

為達成研究目的一：瞭解學生對基礎生物課本中不同表徵結構的圖片之使用 習慣及感受。本研究主要以 Kress 和 van Leeuwen 的視覺語法中的表徵結構分析 95 年基礎生物教科書，教科書來源為已通過普通高級中學 95 新課綱高一基礎生物課 程綱要的四個版本（分別以 C 版、H 版、L 版及 N 版表示）。然而，由於有部分的 Kress 和 van Leeuwen 的表徵結構的分類情形並未出現在現行的高中生物教科書當 中，如反應過程、言詞/心理過程等圖片，故本研究不討論這幾類圖片在課本中的 使用情形。因此，本研究以 Kress 和 van Leeuwen 的視覺語法之表徵結構為主，依 據教科書中附圖實際使用情形重新將視覺表徵結構重新加以分類，結果如表 3-3-1

所示。

表 3-3-1 圖片的分類及分類代號

表中的 A 部分為敘事性結構，此類圖片中主要呈現“動態＂的敘述方式，呈 現故事所發生的歷程和行動，敘事性結構的圖片又可分為 A1 至 A4 四種：

(一) A1 為雙向交錯動作過程，此類圖片中的特色為參與者同時是動作者，

也是目標。(彼此對對方產生作用)

(二) A2 為單向交錯動作過程，圖中有動作者、向量和目標，如同語言中具 有受詞的句子結構。

(三) A3 為非交錯動作過程，此類的圖形只有動作者而缺乏目標。

(四) A4 為轉換過程，圖片中多了一個參與者－繼動者。繼動者相對於不同

代號 表徵結構

A1 敘事性結構-雙向交錯動作過程 A2 敘事性結構-單向交錯動作過程 A3 敘事性結構-非交錯動作過程 A4 敘事性結構-轉換過程

B0-0 概念性結構-純表徵

B0-1 概念性結構-無結構分析過程 B0

B0-2 概念性結構-象徵過程

B1-1 概念性結構-隱含性分類過程 B1

B1-2 概念性結構-外顯性分類過程 B2 概念性結構-時間性分析過程 B3-1 概念性結構-窮舉性分析過程 B3

B3-2 概念性結構-內含性分析過程

的參與者，扮演著動作者或目標的角色。

B 部分為概念性結構，此類圖片中主要呈現“靜態”的結構，描述參與者之間的 關係，又可分為下列四大類：

(一) B1 的部分為分類過程，此類圖片主要將參與者分類。依其分類中是否有 上位者的存在，又分為隱含性分類（B1-1）和外顯性分類(B1-2)。

(二) B2 的部分為時間性分析過程，主要利用時間點作為固定分析過程的結 構，突顯出時間階段中的個別屬性。

(三) B3 部分為空間性分析過程，通常表現出載體中所含有的屬性。依其屬性 呈現的差異又可區分為窮舉性分析過程(B3-1)與內含性分析過程(B3-2)。

本研究將圖片的表徵結構很簡單，圖中沒有屬性關係，也未表現出階級、結 構等概念的圖片歸類在 B0 類型，它通常是用來表現出普遍或永久的本質。B0 部分 又可分為下列三種：

(一) B0-0：在生物教學中需有許多生物實體及環境實景的介紹，此類圖形通 常是與教材有關的圖片或照片，如圖 3-3-1，此圖利用照片呈現昆布實 體，圖中並未出現多性、階級及結構等概念。

(二) B0-1：為 Kress 與 van Leeuwen 所敘述的無結構分析過程。在生物課本 中，通常應用於顯示生物的顯微結構，但未看到整體的樣貌，如前述的 圖 2-4-10。

(三) B0-2：為象徵性過程的圖片。此類圖片本身或其中的參與者表現其他更 深層的含意，如圖 2-4-17。

圖 3-3-1 B0-0 純表徵性圖片(取自龍騰版高中基礎生物教科書 圖 2-15 褐藻-昆布)

二、圖片感受問卷

圖片感受問卷(如附錄一)由學生已學習過的 L 版基礎生物教科書的四個章 節，由每章節選取不同表徵結構的圖片，各章節所選取的圖片其表徵結構如表 3-3-2 所示。問卷內容主要包含六個項目，依序探討學生對於不同表徵結構的圖片 其閱讀時間長短順序、困難性、複雜度、需要老師講解、重要性及學生覺得在教 科書中可刪除的圖片。

表 3-3-2 圖片感受問卷中各圖片的表徵結構屬性

章 節

圖片

編號 圖片分類代號 圖片表徵結構 1 B0-0 概念性結構-純表徵

2 B3-1 概念性結構-窮舉性分析分析過程 3 B1-1 概念性結構-隱含性分類過程 4 B2 概念性結構-時間性分析過程 5 A4 敘事性結構-轉換過程 6 A4 敘事性結構-轉換過程 第

一 章

7 B0-2 概念性結構-象徵過程 1 B3-2 概念性結構-內含性分析過程 2 A4 敘事性結構-轉換過程

3 B3-1 概念性結構-窮舉性分析分析過程 4 B2 概念性結構-時間性分析過程 5 B1-1 概念性結構-隱含性分類過程 第

二 章

6 B0-1 概念性結構-無結構分析過程 1 A2 敘事性結構-單向交錯動作過程 2 A1 敘事性結構-雙向交錯動作過程 3 B3-1 概念性結構-窮舉性分析分析過程 4 B2 概念性結構-時間性分析過程 5 B0-2 概念性結構-象徵過程 第

三 章

6 A4 敘事性結構-轉換過程 1 B2 概念性結構-時間性分析過程 2 A4 敘事性結構-轉換過程 3 B1-1 概念性結構-隱含性分類過程 4 B3-2 概念性結構-內含性分析過程 第

四 章

5 A2 敘事性結構-單向交錯動作過

三、理解測驗問卷

理解測驗問卷(如附錄二)主要是用來探討研究問題 2-1。選取的圖片來源為 C 版基礎生物中的「噬菌體對大腸桿菌的感染」一圖，如圖 3-3-2 所示。以下針對 此張圖片的表徵結構進行完整分析。

圖 3-3-2 噬菌體對大腸桿菌的感染(取自全華版基礎生物(頁 55)，民 95)

1. 敘事性結構 (1) 動作過程：

甲. (a)Æ(b)：指噬菌體附著到大腸桿菌上，噬菌體為動作者，大腸桿菌為目標。

乙. (b)Æ(c)：此部分可分為兩個事件，第一個事件為噬菌體將 DNA 注入到大腸桿 菌體內，噬菌體為動作者，大腸桿菌為目標，為單向交錯過程。第二個事件 為噬菌體的蛋白質殼體留在大腸桿菌外。

丙. (c)Æ(g)：指噬菌體的 DNA 利用大腸桿菌來複製噬菌體的 DNA 及合成噬菌體 的蛋白體殼體。此時動作者為噬菌體的 DNA，而目標則為 DNA 和蛋白質殼

(c) (b)

(e) (d) (f) (g)

(h)

(a)

體。

丁. (g)Æ(h)：指 DNA 和蛋白質殼體組合成噬菌體。DNA 和蛋白質殼體為動作者，

噬菌體為目標。

戊. (h)Æ(a)：指噬菌體離開大腸桿菌。此部分為非交錯動作過程。噬菌體為動作 者，離開為過程，大腸桿菌此時為環境成份，此動作過程並無目標存在。

己. (c)Æ(d)：指噬菌體的 DNA 嵌入大腸桿菌的染色體中，噬菌體的 DNA 為動作 者，大腸桿菌的染色體為目標。

庚. (d)Æ(e)、(f)：指大腸桿菌進行細胞分裂，此過程為非交錯過程，大腸桿菌為 動作者，行細胞分裂為過程，此動作過程並無目標存在。

辛. (f)Æ(g)：此過程包含兩個事件，第一個事件為噬菌體 DNA 與大腸桿菌失去共 存關係，屬於非交錯過程，噬菌體 DNA 與大腸桿菌染色體為動作者，失去共 存關係為過程，此動作過程無目標存在。第二個事件為噬菌體的 DNA 開始進 行複製 DNA 及合成蛋白體殼體，此部分與(c)Æ(g)相同，動作者為噬菌體的 DNA，目標為 DNA 和蛋白質殼體。

壬. (e)Æ持續維持共存關係：指噬菌體的 DNA 與大腸桿菌持續維持共存關係，噬 菌體 DNA 與大腸桿菌為動作者，維持共存關係為過程，此部分為非交錯結構。

(2) 轉換過程：

就整體而言，圖中的每個小部分(如 a、b…等)，皆為前一個動作的目標，同 時也是下一個動作的動作者，故皆屬於繼動者的角色。而就細部來看，噬菌體的 DNA 和蛋白質殼體為(c)Æ(g)過程的目標，但在(g)Æ(h)過程，噬菌體的 DNA 和蛋 白質殼體則扮演動作者，故噬菌體的 DNA 和蛋白質可稱為繼動者。同樣的，新的 噬菌體為(g)Æ(h)過程的目標，同時也是(h)Æ(a)過程的動作者，因此也是繼動 者。

2. 概念性結構

(1) 分析過程：在圖片的(c)部分出現的「直線」（－）代表概念性結構中分析過 程的「屬性」，屬性是指整體當中的一小部分，此部分所指為「噬菌體的蛋白 質殼體」、「噬菌體的 DNA」。

(2) 隱含性分類：

甲、噬菌體感染大腸桿菌後，依噬菌體 DNA 活動的情形可分為「溶菌週期」與「潛 溶週期」兩種，溶菌週期為噬菌體感染大腸桿菌後，即破壞細菌的染色體並 合利用細菌的成分與酵素合成噬菌體的核酸與蛋白質，而潛溶週期時，噬菌 體在感染大腸桿菌後，噬菌體的 DNA 嵌入到大腸桿菌的染色體中。圖中並未 呈現「上位」的關係，故為隱含性分類。

乙、潛溶週期中，有部分的噬菌體和大腸桿菌可能失去共存關係，而恢復為溶菌 週期；而部分的噬菌體和大腸桿菌仍維持共存關係。

(3) 象徵過程：圖中以紅色線條代表噬菌體的 DNA，藍色楕圓則代表大腸桿菌的染 色體。

理解測驗問卷中共包含 13 大題，其中第 12 題又可分為 11 小題，故共有 23 小題。理解測驗問卷的雙向細目表如表 3-3-3。

理解問卷測驗的第 1、3、12-1、12-5、12-8 等 5 小題未列於表 3-3-3 中，這 些題目所要測試的目的如下：

甲. 第 1 題為測試學生在過去是否對此張圖片有印象。

乙. 第 3 題測試學生在看到此張圖片時，學生認為圖片的重點為何。

丙. 12-1 和 12-8 這兩題測試圖片上參與者的數量的表徵，是否會導致學生產

生錯誤的理解情形。

丁. 12-5 題測試學習者對圖片表徵的閱讀理解。

表 3-3-3 理解測驗問卷之雙向細目表

四、科學寫作問卷

科學寫作問卷(如附錄三)主要用以探討學生對轉換過程圖片的閱讀理解情 形。在科學寫作問卷的第 1 頁以「B 細胞和 T 細胞的形成」一圖，示範科學寫作 的範例，第 2 頁選取的圖片來源仍為 C 版基礎生物中「噬菌體對大腸桿菌的感染」

參與者

動作者/目標 繼動者 載體 屬性 過程 題數

動作過程 4 6、11、

12-6、

13

5 敘

事 性 結 構

轉換過程 5、9 2

分類過程 2、8、

12-4、

12-7、

12-9、

12-10

6

分析過程 12-3 1

概 念 性 結 構

象徵過程 7、10、

12-2、

12-11、

4

合計題數 1 2 6 5 4 18

一圖(圖 3-3-2)，希望藉由學生的寫作分析學生對圖片的閱讀理解情形，及對圖片 中動作者、目標、繼動者、過程詞及環境成份的理解情形；施測時間約為 40 分鐘。

第四節資料分析

本研究收集的資料包括教科書中附圖的使用情形、學生對不同表徵圖形的感 受、理解測驗量化分析及科學寫作內容分析。

一、教科書中附圖使用情形

如前所述，本研究收集已通過 95 新課綱高一基礎生物課程綱要的四個版本的 課本，以 Kress 和 van Leeuwen 的視覺語法結構為主，配合現行版本會出現的視 覺表徵結構的圖片類型，適當修改 Kress 和 van Leeuwen 的視覺語法的表徵結構，

並據修改過後的視覺語法表徵結構分析不同表徵結構的圖片在課本中的使用情 形。

二、學生對不同表徵圖形的感受

1. 針對「圖片感受問卷」中「閱讀時間的長短的排序」、「複雜程度的排序」及

「重要性的排序」等項目，此部分依學生排列順序給予不同分數，如閱讀時 間排序最短的、複雜程度、重要性最低的給 1 分，次低的則給 2 分…依此類 推。

2. 針對「圖片感受問卷」中的「感覺困難」、「需要老師講解才能瞭解圖片中蘊 含的意義」、「可刪除」的圖片等項目，進行人次統計。

三、理解測驗量化分析

統計全體及高分組、低分組的學生在「噬菌體對大腸桿菌的感染」圖片的理 解問卷中各個問題的答對比率及人次分佈，探討學生對於圖片的表徵結構會出現 什麼樣的錯誤理解情形。

四、科學寫作內容分析

分析全體及高分組、低分組的學生在科學寫作，對於「噬菌體對大腸桿菌的 感染」圖片閱讀理解情形。全體有效問卷共 28 人，高分組(以 H 表示)與低分組(以 L 表示)各 14 人，並以 H1、L1 分別代表高分組和低分組的第一個學生，H2、L2 分 別代表高分組和低分組的第二個學生，…依此類推。關於閱讀理解的部分，針對 學生的寫作內容應用 Pearson 與 Johnson(1978，引自鄭立婷，2005)提出的閱讀 理解的三個層面來加以修改應用。本研究將學生對於圖片閱讀理解分為四個層 次，如表 3-4-1 所示。理解層次最高的為 A，其次為 B、再其次為 C、最低的為 D。

此外，並探討學生在小句、動作者、過程、目標、繼動者及環境成份的理解情形。

表 3-4-1 閱讀理解的四個層次 閱讀理解

層次代號 寫作內容類型

A 作答內容統整圖片的訊息並加入圖外訊息 B 深層推論理解，作答內容包含圖片前後的訊息 C 表層理解，直接由圖片訊息提取事實性資料 D 未作答、作答內容錯誤或只寫出圖片上的文字