國立臺東大學教育學系 教學科技碩士班
碩士論文
指導教授：鄭承昌 博士
國民小學中年級自然教科書版面編排對 學童閱讀理解與閱讀眼動研究
研究生：呂偉群 撰
中 華 民 國 一 ○ ○ 年 六 月
國立臺東大學教育學系 教學科技碩士班
碩士論文
國民小學中年級自然教科書版面編排對 學童閱讀理解與閱讀眼動研究
中 華 民 國 一 ○ ○ 年 六 月
研 究 生：呂偉群 撰
指導教授：鄭承昌 博士
謝辭
大學畢業後，可以有很多選擇，我則選擇了繼續學習，利用兩年的時間完成 人生中一趟的旅程。過程中，最感謝的人莫過於我的指導教授鄭承昌老師，在無 數次的討論中，鄭老師總是提供了許多寶貴的意見。讓我能夠清楚的了解論文的 盲點以及如何改進。也要感謝王明習教授與蔡東鐘教授的指導，在論文修正與設 計上能夠更加的完整。
此外，感謝同門研究夥伴以及同學的幫忙，謝謝你們對我的協助與幫忙，在 研究室的日子，大家一起努力！一起討論！一起抱怨！因為有你們，豐富了我的 研究生活。
最後，感謝我的家人讓我可以這兩年來無後顧之憂的學習並給予加油 打氣，讓我夠順利地看著論文的誕生。
呂偉群 謹誌於
國立台東大學教學科技碩士班 中華民國一百年六月
國民小學中年級自然教科書版面編排對 學童閱讀理解與閱讀眼動研究
作者：呂偉群
國立臺東大學教育學系 教學科技碩士班
摘要
本研究旨在探討不同國小自然教科書之版面編排對受試者的閱 讀理解正確率與眼動資料之影響，分析不同能力與性別的受試者眼球 運動的帄均移動距離、閱讀速率、閱讀時間與閱讀理解正確率，其中 自然教科書有四個版本，分別為牛頓版、南一版、康軒版與翰林版。
研究者依據受試者在校自然科成績，將受試者區分為高能力組與低能 力組，其中男生六位、女生九位、帄均年齡九歲。教科書內文呈現於 電腦螢幕，以供受試者閱讀，閱畢後，並對受試者進行閱讀理解測量。
本研究結果如下：一、不同版本自然教科書之間對於「帄均移動距離」
與「閱讀速率」均未達顯著差異。二、不同版本自然教科書之間對於
「閱讀時間」與「閱讀理解答對率」均達顯著差異。三、女性受試者 對於不同版本自然教科書在「帄均移動距離」和「閱讀速率」的表現 都高於男性受試者。四、不同性別受試者對於不同版本自然教科書的
「閱讀時間」與「閱讀理解答對率」未達顯著差異，五、不同能力受 試者對於不同版本自然教科書對依變項各水準皆無顯著差異。
本研究結果期望可以提供國小老師之參考，以提升國小自然教科 書版面編排設計之實體效益。
關鍵詞：國小自然教科書、版面編排、閱讀理解、眼動儀
Eye Movement Analysis of the Middle-years Elementary School Students’ Reading of Different Layouts of Natural
Science Textbooks
Wei-Chun Lu
Abstract
The aim of this research was to explore the influence on subjects’
understanding of reading and their eye movements from the layout of natural science textbooks. The aim was to analyse the average distance of movement, reading speed, reading time and the percentage of correct understanding of 15 subjects with different abilities and gender. There are six boys and nine girls and their average age is nine. Four editions of the natural science textbooks were selected in this study: My Newton edition, Nani edition, Kang Hsuan edition, and Hanlin edition. The subjects were divided into two groups: high-ability and low-ability , based on their natural sciences grades. The contents of the textbooks were all displayed on the computer monitors for the subjects; they did a comprehension test after finish reading. The results of this study are: 1. There is no significant difference in the average distance of movement and reading speed between different editions of textbooks; 2. There is a significant difference in the reading time and the percentage of correct understanding between different editions; 3. Girls achieve a better performance in the average distance of movement and reading speed than boys do; 4. There is no significant difference in the reading time and the percentage of correct understanding between different genders; 5. There is no significant difference in each standard of the dependable variables from different abilities in regard to different editions. This study is expected to serve as a reference for the elementary school teachers to increase the effectiveness of the layout of the natural science textbooks.
Keywords
:natural science textbook for elementary level, layout, reading
comprehension, eye tracker
目 次
第一章 緒論... 1
第一節 研究背景與重要性 ... 1
第二節 研究目的與研究問題 ... 2
第三節 名詞釋義 ... 2
第四節 研究範圍與限制 ... 3
第二章 文獻探討... 4
第一節 閱讀理解與相關研究 ... 4
第二節 教科書之版面編排與相關研究 ... 8
第三節 眼球實驗法與相關研究 ... 11
第三章 研究方法... 17
第一節 研究架構 ... 17
第二節 研究假設 ... 18
第三節 研究流程 ... 18
第四節 研究環境與工具 ... 20
第五節 資料的處理與分析 ... 26
第四章 研究結果與分析 ... 28
第一節 閱讀各版本自然教科書在各依變項之差異情形 ... 28
第二節 性別與各版本自然教科書對各依變項之影響情形 ... 32
第三節 能力與各版本自然教科書對各依變項之影響情形 ... 40
第五章 結論與建議 ... 48
第一節 研究結論 ... 48
第二節 研究建議 ... 50
參考文獻... 51
壹、 中文部分... 51
貳、 外文部分... 54
附錄... 55
附錄一 閱讀理解題卷 ... 55
附錄二 實驗同意書 ... 59
表 次
表 2-1 眼動儀系統優缺點表 ... 13
表 4-1 帄均移動距離單因子重複量數變異數分析摘要表 ... 28
表 4-2 表閱讀速率單因子重複量數變異數分析摘要表 ... 29
表 4-3 閱讀時間單因子重複量數變異數分析摘要表 ... 30
表 4-4 閱讀理解答對率單因子重複量數變異數分析摘要表 ... 31
表 4-5 不同性別與帄均移動距離二因子重複量數變異數分析摘要表 ... 32
表 4-6 不同性別與閱讀速率二因子重複量數變異數分析摘要表 ... 34
表 4-7 不同性別與閱讀時間二因子重複量數變異數分析摘要表 ... 36
表 4-8 不同性別與閱讀理解答對率二因子重複量數變異數分析摘要表 ... 38
表 4-9 不同能力與帄均移動距離二因子重複量數變異數分析摘要表 ... 40
表 4-10 不同能力與閱讀速率二因子重複量數變異數分析摘要表 ... 42
表 4-11 不同能力與閱讀時間二因子重複量數變異數分析摘要表 ... 44
表 4-12 不同能力與閱讀理解答對率二因子重複量數變異數分析摘要表 ... 46
圖 次
圖 2-1 影響閱讀理解的因素 ... 7
圖 3-1 研究架構圖 ... 17
圖 3-2 受試者施測時的狀態 ... 19
圖 3-3 眼動儀 ... 21
圖 3-4 牛頓版自然教科書 ... 22
圖 3-5 南一版自然教科書 ... 22
圖 3-6 康軒版自然教科書 ... 23
圖 3-7 翰林版自然教科書 ... 23
圖 3-8 眼球追蹤軟體的初始畫面 ... 24
圖 3-9 眼動軟體 25 點校正畫面 ... 25
圖 3-10 眼球追蹤軟體 25 點校正完成畫面 ... 25
圖 3-11EXCEL眼動資料紀錄 ... 26
圖 3-12 帄面座標橢圓示意圖 ... 26
圖 4-1 不同性別在各版本自然教科書水準中帄均移動距離的變化 ... 33
圖 4-2 不同性別在各版本自然教科書水準中閱讀速率的變化 ... 35
圖 4-3 不同性別在各版本自然教科書水準中閱讀時間的變化 ... 37
圖 4-4 不同性別在各版本自然教科書水準中閱讀理解答對率的變化 ... 39
圖 4-5 不同能力在各版本自然教科書水準中帄均移動距離的變化 ... 41
圖 4-6 不同能力在各版本自然教科書水準中閱讀速率的變化 ... 43
圖 4-7 不同能力在各版本自然教科書水準中閱讀時間的變化 ... 45
圖 4-8 不同能力在各版本自然教科書水準中閱讀理解答對率的變化 ... 47
第一章 緒論
國小中年級學童正處於具體操作期的階段，對於抽象的概念是很難以理解 的，而從直觀經驗進入抽象認知的思考是學習必經的過程。本研究實驗旨在探討 國小自然教科書之版面編排對受試者的閱讀理解正確率與眼動軌跡之影響。本章 共分為四節，分別為研究背景、研究目的、名詞解釋與研究範圍與限制。
第一節 研究背景
在國小教育的過程中，學童學習時比起成人具有更強的好奇心、想像力與模 仿能力。對學生而言，知識的來源不只是老師，還有教科書本身。而近年來，國 民中小學實施九年一貫課程的推動下，教科書政策也逐漸開放給民間團體編印，
民國八十四年教育部宣佈八十五學年度起國民小學各科教科書全面開放為審定 本，從此教科書走向多元化選擇的趨勢。
國小階段學童認知與價值觀的發展來自於閱讀教科書與課外讀物，由此可知 教科書的編制與學童的學習息息相關。而隨著科技的發達與印刷技術的進步，使 得國小教科書編排呈現多元化的特色，各個出版社所設計的教科書在編排上皆有 所差異。
在國小自然教科書的版面編排方式，不只是一般裝飾的效果，更是透過文字 與圖片資訊來幫助兒童理解課文。故如何在眾多版本中挑選出良好的版面編排的 自然科教科書以利於學生在閱讀時更容易理解是一個值得探討的問題。而國內探 討教科書版面編排的研究相當之少。周珮儀、鄭明長（2006）研究整理出在目前 國內很少以實驗法來了解探討教科書對學生閱讀時所造成的影響。因此，本研究 將以國小中年級自然教科書的版面編排類型為例，對學生閱讀理解程度的差異之 問題提出相關建議，以期望能提供相關教教師選用教材之參考。
第二節 研究目的
本研究旨在探討不同版本自然教科書對學生的閱讀理解情況以及在眼動儀 的觀察下眼球軌跡之影響。本研究目的如下：
一、探討不同性別之受試者在閱讀不同版本自然教科書時，眼球運動與閱讀理解 是否有明顯的差異，包括：帄均移動距離、閱讀速率、閱讀時間與閱讀理解 答對率的資料。
二、探討不同能力之受試者在閱讀不同版本自然教科書時，眼球運動與閱讀理解 是否有明顯的差異，包括：帄均移動距離、閱讀速率、閱讀時間與閱讀理解 答對率的資料。
第三節 名詞釋義
本研究重要名詞解釋有國小自然教科書、閱讀理解能力、版面編排與眼動 儀，分別敘述如下：
一、國小自然教科書
本研究所指的國小自然教科書為國小自然科教學中，教師所採用的課本。
二、閱讀理解能力
閱讀理解能力是指閱讀者能夠在閱讀後對文章內容及字句了解的正確程度。
三、版面編排
根據版面形式，將標題、內文、頁碼、插圖等，配合色彩、符號、線條互相 的搭配整合，在讀者進行閱讀時，能夠提供正確的訊息給讀者，已達到最佳學習 效果。
四、眼動儀
能夠精確的偵測眼球運動軌跡，例如：眼球凝視次數、眼球凝視時間和眼球 跳視距離等。國內學者朱瀅（2002）在實驗心理學中提到眼動實驗研究主要運用 在閱讀與圖形認知方向。因此，完整紀錄學習者閱讀時的眼動資料，有助於心智 方面的研究。
第四節 研究範圍與限制
以下將本研究在研究對象、材料面向的限制做說明：
一、研究對象區域性：
本研究以臺東市一所國民小學三年級的學生約 15 人為資料收集對象，於 99 學年度下學期開學初進行正式研究階段，以臺東市區小學為研究對象，因此研究 的結果未必能推論至其他地區之學生。
二、取材：
本研究中之自然教科書為經國立編譯館審查合格之「審定本」：以民國八十 九年九月教育部公佈自然教科書審查通過者：南一版、康軒版、翰林版、牛頓版、
國編版、新學友版六種版本，本研究採用目前國內四個主要之國小自然教科書：
牛頓版、南一版、康軒版及翰林版，共四種研究用版本，一個年級，共計 4 本。
教科書包含課本、教師指引、實驗手冊、學生習作、實驗紀錄簿等，而各個 版本之自然教科書頁數皆不同，本研究僅針對各個版本相同單元之學生用課本進 行探討。
第二章 文獻探討
本研究主要探討國小中年級不同版本自然教科書的版面編排對學童的閱讀 理解表現是否會有所影響，因此，將針對與研究相關之議題進行文獻資料探討，
分別敘述下列的議題，第一節探討閱讀理解與相關研究，第二節探討教科書版面 編排及相關研究，最後一節則是探討眼球實驗法與相關研究的議題。
第一節 閱讀理解與相關研究
教科書內容單元設計不加以考量的情況下，教科書的最基本的功能在閱讀
（王秀如，1996）。本節針對閱讀理解這一主題進行探討，內容分成三個部分，
先從閱讀理解的歷程模式、影響閱讀理解的各項因素以及閱讀理解相關研究進行 文獻資料之探討。
壹、閱讀理解的歷程與模式
閱讀行為是人類在獲得知識上最重要的技能，閱讀理解是指閱讀完成後對文 章的理解程度，而閱讀理解的成功與否，則會直接或間接影響讀者對閱讀訊息的 了解（曾榮梅、林漢裕、傅星惠，2009）。自 1956 年後，心理學家把人類的心理 運作視為一個處理訊息系統，而人類的閱讀歷程，分為下列四階段（岳修平譯，
1998）：
一、解碼(decoding)
透過配對與譯碼過程，解開文字符號與其意義。
二、字面理解(literal comprehension)
透過字面取得（literal comprehension）與語法解析（parsing）過程，推論其 字義。
三、推論理解(inferential comprehension)
透過整合（integration）、摘要（summarization）、詳細論述（elaboration）等 過程，深層理解所閱讀的物件。
四、理解監控(comprehension monitoring)
透過目標設定（goal setting）、策略選擇（strategy selection）、目標檢視（goal checking）、修正補強（remediation）等過程，有效率完成閱讀目標。
曾世杰（2004）認為訊息處理系統由許多認知成分組成，不同形式的訊息進 入系統之後，經過各認知成分的處理（編碼、轉譯、儲存，提取…等）後，個體 做成決策，指導動作器官，完成行為的表現。依據訊息在系統中流動的方向，我 們見到心理學家提出下列四類解釋閱讀歷程的模式：
（一）由下而上模式 （Bottom-up models）
「由下而上」模式主張閱讀是「刺激」到內在表徵的認知歷程，是指閱 讀將書寫字的視覺影像轉換成有意義的語言訊息的過程。處理過程中會從最 基礎的「視覺處理」、「字詞彙辨識」開始，一直到最高級的、中樞神經的「記 憶」和「理解」結束。從文字、視覺刺激的辨識到理解和記憶的過程，就是
「由下到上」的歷程。
「由下而上」模式主張「字彙辨識」是閱讀的最初層，接著字彙辨識完 後將會被整合成更大的單位，如：詞或句子，以獲取更多、更正確的意義。
因此，「由下而上」模式強調的是在閱讀時的「解碼」歷程，反而不重視讀 者的先備知識、後設認知能力等。
（二）由上而下模式 （Top-down models）
「由上而下」模式強調閱讀者在閱讀歷程中，如何利用人的「先備知識」
及「後設認知策略」將閱讀的文字資料進行組織、預測和理解。主張此一閱 讀模式的學者 Goodman（1967）和 Smith（1978）等人認為閱讀理論核心概 念在「預測」兩字，主要是指讀者在閱讀時會根據其先備知識、閱讀策略及 文章的前後的脈絡關係，不斷的形成假設並且預測接下來會出現的結果。
（三）交互模式 （Interactive Models）
Anderson 認為交互作用強調的是「讀者是一個主動的訊息處理者，而 處理的目的則是建構一個可以說明文章意義的模型」。主張此閱讀模式者強 調閱讀會受到閱讀者的先備知識、閱讀策略的影響。單從一個方向來解釋閱 讀歷程是不夠的，「由下而上」和「由上而下」的閱讀模式互相兼容並蓄，
才能有效的解釋複雜的閱讀歷程。因此讀者會受到先備知識、閱讀策略的影 響，也會受到文章的解碼歷程的影響。
（四）循環模式（Recycling model）
循環模式是指閱讀是循環而非直線的運作歷程，閱讀者在閱讀過程中，
會依循著解字，便形成命題，最後統整段落所有命題來進行理解（蔡瓊如，
2009）。舉例來說，當閱讀者每閱讀一個字，便立即對此字產生解釋，而此 解釋又會對下一個字詞產生期望，期望與下一個字相結合而成命題，最後統 整段落中所有的命題來理解文章的意義（陳毓華，2006）。
貳、影響閱讀理解的因素
閱讀者能夠透過閱讀文章訊息並和自己的背景知識相互統整，並且建構出新 的心理表徵，而產生閱讀理解（連啟舜，2002）。而閱讀理解是一項多元複雜的 能力，不同閱讀能力的讀者，對於不同的閱讀材料有不同的理解程度與感受（蔡 瓊如，2009）。對剛接觸閱讀的人，在認知歷程中多少會遇到困難而無法產生心 理表徵。而影響閱讀理解的因素眾多。Van den Broek（2000）和王瓊珠（2004）
把影響閱讀理解的變項分為三大類：分別是讀者因素、文本因素以及環境因素。
一、讀者因素
讀者變項指與閱讀者能力和背景知識相關的因素，如：基本的閱讀能力、閱 讀策略、注意力、先備知識、推理能力等。顏若映認為讀者需要三種不同的知識 來幫助閱讀文章內容，包括內容知識、文章結構知識以及策略性知識
二、文本因素
文本變項是指文章組織、架構、可讀性、用語清晰度等。有時候讀者是否能 夠建立連貫的心理表徵是由文章的性質來決定（連啟舜，2002）。相同文章可以
用各種不同型式來呈現，讀者便會形成不同的文章表徵。蔡瓊如（2009）研究中 發現藉由調整閱讀文本編排，讀者在閱讀表現上有所差異。
因此，讀者先備知識固然有助於文章的理解，但卻不能彌補文章結構的問題 所產生的閱讀困擾，文本變項對閱讀的影響仍然是值得探討的問題。
三、環境因素
環境變項是指老師的教學方式、閱讀風氣、書籍量和其普及性等都會影響學 生在閱讀時的狀況。而讀者變項與文本變項為最直接影響閱讀的兩項因素，而環 境因素為間接因素，如圖 2-1 所示：
圖 2 -1 影響閱讀理解的因素
資料來源：王瓊珠（2004）。故事結構教學與分享閱讀（頁 15）。臺北市：心理。
參、閱讀理解相關研究
現今關於閱讀理解的研究數量已經相當多，而讀者、文本和環境為影響閱 讀理解的三大因素。林麗華（2006）以國小三年級之不同數學成就為對象進行研 究，透過自編數學文字題閱讀理解測驗，結果發現不同數學成就學生在數學文字 題閱讀理解測驗中，不論是總測驗、問題轉譯或問題整合分測，數學成就表現高 的學生都比成就低的學生來的佳。另外，林蕙君（1995）把學生分為高、低閱讀 能力，以不同結構說明文的介入，結果發現高閱讀能力在任何結構說明文的閱讀 理解表現均優於低閱讀能力者。
環境變項
文本變項 讀者變項
田仲閔、孟瑛如（2008）的研究中對於閱讀理解困難兒童，在不同體裁文 章的閱讀理解成效發現，國小閱讀理解困難兒童在不同體裁文章的閱讀理解表現 呈現差異。蔡瓊如（2009）研究中藉由調整閱讀文本編排來探討受試者在不同型 態之社會科文本的閱讀表現，結果發現高閱讀能力者的閱讀表現在三種不同文本 都優於低閱讀能力學生。
綜合以上研究得知讀者本身能力和背景知識對閱讀理解有一定的影響力，不 同的文本的調整對讀者閱讀理解也是有所影響，但這類型研究數量比起讀者因素 以及環境因素來的少，故本研究將探討不同學習能力學習者閱讀現今四個版本國 小自然教科書後的閱讀理解表現，以期能發現自然教科書版面編排對學生閱讀理 解表現上是否有所差異。
第二節 教科書之版面編排與相關研究
影響閱讀理解三大因素中，文本因素是其中之一項相當重要的原因，文本內 容是否符合讀者的閱讀能力，以及文本編排方式是否會影響到讀者閱讀理解的程 度。因此，本節將討論自然教科書的版面編排以及版面編排對閱讀影響相關研究。
壹、教科書之版面編排
教科書不僅是老師上課的依據，也是學生獲得知識的主要來源。而國小自然 教科書一般圖片比文字多，且文字大部分以問句形式來表示（許雅惠，2001）。
因此，教科書的內容以及編排方式是否能適合學生閱讀，對學生的學習效果則是 一項影響的因素。
編排透過視覺的整頓與擺設，使文字、圖畫與色彩等元素更加有組織性，能 夠施展出訴求效果的技巧，再藉由文章或帄面設計物的安排，能讓讀者在閱讀文 章內容時更加容易，亦是一種宣揚與溝通的方式。因此，編排是由文字與圖畫間
互相整合的工作（楊勝雄，2002）。林坤範（2009）研究整理出標題、內文、頁 碼、生字、插圖、空間等，為教科書版面編排基本要素，以下將各編排要素的機 能與特徵分述如下：
一、標題：標題主要作用為提供訊息與提示課文內容。由於空間位置相當明顯且 經常使用較粗體或字級較大的字型，對讀者在閱讀時產生視覺重點並帄衡版 面重心。
二、內文：內文為教科書版面的主要元素。因內文的使用量大，有時讀者需要長 時間閱讀，如果採用辨識度高的字型，能夠防止眼睛疲勞。因此，文字的編 排就顯得格外重要。
三、生字：生字為國小國語教科書特有，目的在於提示本課內容的生難字詞。而 生字是學習課文的第一步驟，因此，在教科書版面編排中的位置與字級大小 均相當顯著。
四、頁碼：頁碼為版面編排固定要素之一，而頁碼的功能在於防止讀者在閱讀時 造成混亂，雖然只有極少的字元，但卻是版面編排不可或缺的要素之一。
五、餘白：餘白的功能在於能夠突顯主題與圖文互相的搭配，更可以發揮導讀的 作用且有舒緩視覺壓力的功用。
陳黎枚（2003）指出國小自然教科書中之圖解設計，不只有裝飾的效果，更 是賦予傳達文字資訊與訊息來幫助學生學習與理解，將目前國小自然教科書分為 八種圖解設計類型：
（一）單純再現法：
繪製或照片來解釋欲傳達真實物體且具體地模仿相似的特徵。而此法不 具任何文字或附圖的解釋。
（二）象徵說明法：
運用類推、譬喻的方式，將與學習者過往學習經驗所能接受之具象形 體，以圖解方式做出做適合的表達。
（三）構造剖面法：
用剖面的形式來表現隱藏性的內部構造。
（四）系統流程法：
將生物成長、物品製造、事情始末等過程，以「由左至右、由上至下」
等具有順序性的編排方式，或者以數字、箭頭等符號，來表示期間型態的變 化。
（五）概念組織法：
以樹狀分枝樣式，來標示某一範疇中，所包含的各個概念間的順序關係 或是概念間的關連性。
（六）圖示強調法：
運用強調的方式來突顯圖解設計中欲加強說明的部份，使主題更加明 顯，或者以加圖片的方式說明某一主題的細部型態。
（七）註文解釋法：
使用文字加以說明欲解釋的部份，也就是將物體中各個組成部分以文字 加以說明。
（八）圖表架構法：
此法以縱軸或橫軸的方式作為基礎架構的表格，或是運用條圖、面積 圖、紀錄圖表、統計圖表等包含各式表格的方式。
貳、版面編排對閱讀之影響
版面編排除了以為訊息的傳達之外，更必頇兼顧版面的視覺性、審美性，而 其中主從關係、視覺動線以及空間性等原理原則是設計者必頇關注的（呂文耀，
2008）。陳毓華（2006）研究中探討現行國民中學國文教科書，課文注釋的編排 設計對易讀性的影響，研究結果發現，楷書的易讀性較宋體高且透過語意差別法 測量結果為直式排列較橫式排列的易讀性來的佳。
林寀雯（2006）在社會科文本對國小高年級學童進行實驗中，以改編的題本，
加入課文段落標題的組織圖示，結果發現，學童閱讀時的認知負荷減低，也能提 升學童的閱讀理解表現。葉雅菁（2008）以高中學生學習生物科知識時觀看圖片 後的感受，研究中發現，學生對圖片進行解讀會依賴圖片上的文字，尤其是學業 成就較低的學生。劉佳淇（2002）分析國內報紙媒體之版面編排設計，結果發現，
高年齡閱讀者對較呆版、單調的報紙板面編排之喜愛程度、易讀性比起活潑、豐 富內容都來的高。
在眾多閱讀文本中除了文字以外，也會用圖片來幫助輔助文本內容的說明，
翻開國內國小自然教科書，可以看到圖片數量比起文字來的多，本研究以四種不 同版面編排之自然教科書，來探討學生在閱讀相同單元，是否會在閱讀時，因為 版面編排的不同，對內容理解程度也會不同。
第三節 眼球實驗法與相關研究
壹、眼球研究技術
人類的訊息處理在很大的程度上都依賴於視覺，來自外界的訊息，約有 80%~90%是透過人的眼睛獲得的。透過眼睛我們可以探究人的許多心理活動的 規律。使用眼球追蹤儀器可以獲得受試者觀看訊息之各項眼動數據，並且可以探 究受試者視覺處理訊息選擇等認知特徵（武星曄，2008）。
近年來，隨著科學儀器的改良，透過眼球追蹤儀器更可以充分的研究人類眼 球移動時的認知過程，甚至做到眼球運動與顯示畫面的互動。以下我們就簡要介 紹幾種有代表性的實驗方法。
一、搜尋線圈法（Search Coil, SC）
搜尋線圈法是利用電磁感應原理來測量眼睛的移動。利用幾個感應線 包在矽膠製成的軟是鏡片中，並且在眼球的四周加上固定的磁場，當眼球 移動時，會牽動軟式鏡片，鏡片中的感應線圈會因為磁通量的變化，產生 不同的感應電動勢，透過感應電動式的變化來記錄分析眼球的運動情況。
二、眼電圖法（Electro-Oculography, EOG）
眼電圖法是利用電擊的原理來測量眼睛的移動。首先在眼球附近上下、
左、右四個方位的皮膚上，同時使用四個電極，當眼睛移動時，電即將產生 不同訊號，研究者再依照這些不同訊號，來判斷眼球運動的情形。
三、Purkinje 影像追蹤法（Purkinje-Image, PI）
Purkinje 影像追蹤法是利用眼睛各組織對光線折射率的不同，所產生光源的 反射影像也會不同。這些光源所產生的影像稱之為 Purkinje-image，通常可以觀 測到四組影像。第一組 Purkinje-image 是光源反射在角膜前方與空氣接觸之表 面；第四組 Purkinje-image 是反射於水晶球與眼球內部的表面；其他兩組 Purkinje-image，由於反射量太小，通常忽略不計。故此種追蹤法便是以第一種 及第四種 Purkinje-image 來偵測眼球運動情況。
四、紅外線眼動圖法（Infra-red Oculography, IROG）
紅外線眼動圖法是將一排紅外線光源及紅外線接收器架構在眼鏡上，然後固 定角度照射在虹膜四周。由於黑色虹膜反射效果很低，大部分的光會被吸收，而 白色鞏膜幾乎會將紅外線完全反射，因此利用紅外線光源在眼角膜邊緣的反射差 異，來檢測眼球運動狀況。
五、紅外線視訊系統法（Infra-red Video System, IRVS）
紅外線視訊系統法是以紅外線攝影機記錄下受試者眼球的動作，再利用影像 追蹤的方法紀錄眼球運動的情況。操作人員可以透過螢幕顯示來判讀受試者眼球 移動時的方向。另外也可以在攝影機旁加裝一個紅外線光源，而紅外線光源是照 射在眼睛四周，然後將攝影機鏡頭調整向眼睛中央位置。當眼睛移動時，攝影機 不停的擷取眼睛影像，再將影像透過電腦來分析。
六、光學式瞳位追蹤系統（Optical-type Eye Tracking System）
光學式瞳位追蹤系統是藉由攝影機來獲得瞳孔的影像，利用影像處理到瞳孔 中心，接著利用座標轉換對應到螢幕上滑鼠的相對位置，進而控制滑鼠的游標（邱 國鈞，2006）。
總結上述各種眼球追蹤方法介紹，比較各種方法之優缺點，如表 2-1 所示。
本研究將採用紅外線視訊系統法，應用在自然教科書閱讀理解的研究中。
表 2-1
眼動儀系統優缺點表
資料來源：研究者自行整理
貳、眼球運動形式
人類的眼球是一個直徑大約 23mm 的球體為眼睛的主要分，透過眼睛獲得和 處理視覺訊息是個複雜的歷程（朱瀅，2002）。眼球藉由視覺各個不同的功能產 生影像，其主要包含水晶體 (lens)、角膜(cornea)、瞳孔(pupil)等構造。而人們 能清楚辨別訊息，是需要經由「視網膜中央窩」區域，此區是最為敏感，且是視 覺神經和訊息傳遞網分布最為密集，接收到的視覺效率及影像品質都是最佳狀態
（呂文耀，2008）。
日常生活中，我們觀察物體時，實際上眼睛一直不停地進行不同形式的運 動。朱瀅（2002）將眼球運動基本模式分為注視、跳動和追隨運動。在眼睛跳動 歷程中看到的東西不多，但是在注視期間卻能獲得大量的訊息，正是透過注視才 保障了閱讀者在閱讀中對文字符號的清晰感知，除了三種眼動基本模式以外，在
方法 優點 缺點
搜尋線圈法 準確度高 為接觸式追蹤系統，無法長時間使用
眼電圖法 價格便宜 為接觸式追蹤系統，皮膚角質分泌物
影響皮膚電阻 Purkinje 影像追蹤法 準確度高 實驗儀器價格昂貴
紅外線眼動圖法 測量範圍廣 長時間使用紅外線對眼睛有害 紅外線視訊系統法 測量瞳孔移動位
置且計算瞳孔大 小
價格昂貴
光學式瞳位追蹤系統 受試者頭部與攝 影機間相對位置 不會改變
會因儀器本身重量往下滑，造成誤差
閱讀中的眼動模式還包括回視和回掃運動。
眼球運動的模式如下（朱瀅，2002；Rayner, 1998）
一、注視（fixation）
是中央窩對準的目標，然而，當眼球在注視的過程中，並非完全靜止不動，
而是伴隨著漂移（drift）、震顫（tremor）、及微小的不隨意跳動（involuntary saccades）。其中，漂移的視軸變化是一種相當不規則的運動，且移動的速度也相 當緩慢；而震顫的視軸變化就相當的高頻率低振幅；再則，微小的不隨意跳動起 因，來自對物體注視過久，或物體影像離開中央窩過遠所產生的現象。
二、跳動（saccades）
一般時候，我們是可以控制眼球的跳動，當我們眼球在觀察物體某點時，視 線會稍作停留，再移往下一處，進行新的觀察，在觀察的過程中，眼球是沿著直 線跳動，途中會有些許停頓的注視點，不過當注視距離較短，對眼球跳動時間影 響並不大；反之，距離較長，所花費的時間就相對會有所差異。
三、追隨運動（pursuit movement）
觀看物體時，在保持頭部不轉動的情形下，為了能注視該物體，眼睛就須配 合物體移動；此外，當注視的物體，與頭部或身體反方向時，眼球的運動則稱為 補償眼動（compensatory movement）。
四、回視（regressive eye movement）
閱讀者在閱讀時大多數都屬於前進式，即從左邊向右邊移動。回視是指眼睛 在閱讀時又退到剛才注視過的內容上。熟練的閱讀者在閱讀中發生回視的機率比 兒童少一些。而回視有助於對文章進行深入的處理，產生回視的原因有：
（一）閱讀者閱讀文章時出現困難或錯誤，閱讀時漏掉重要內容。
（二）閱讀時，句子出現「前面照應」這種語法現象。
（三）閱讀時，出現一些歧義句時，就很容易出現回視。
五、回掃（return sweep）
指閱讀者自然地按閱讀的流程，把注視點由讀完的一行的末端移至下一 行的始端的眼動歷程，有人也稱之為換行運動。它總是向未閱讀的文章前進 移動。在閱讀中，回掃不容易受到閱讀內容的影響，只在剛開始學習閱讀的 兒童中容易發生。
參、眼球追蹤與相關研究
眼動實驗最早是從視覺心理學開始，視覺能力是透過眼睛接受外界大量訊 息，並對這些訊息進行處理，從中認知與舊經驗熟悉的圖形符號或物體，就是圖 形認知。在日常生活中，我們從看景物到閱讀，都與圖形認知有關。目前為止，
心理學中的眼動實驗研究主要探討集中在閱讀和圖形認知方面（朱瀅，2002）。
藉由眼動實驗的測量，可以記錄眼睛在閱讀時的注視位置及停留時間。以 閱讀書報為例，眼睛在閱讀時並非帄滑的在句子中移動，也不會停留在每一個字 上，而是在某個文字上短暫的停留後，再快速的移到下一個文字位置。柯華葳、
陳明蕾、廖家寧（2005）在對成人進行中文閱讀的眼動實驗中發現受試者在閱讀 說明文時，每分鐘帄均閱讀字數是 485.09 字；閱讀故事體時，每分鐘帄均閱讀 字數是 622.28 個字。而當閱讀說明文時，受試者在凝視高頻率鄰項詞的時間有 較短的現象。
閱讀歷程中，使用眼動儀來觀察重要的目的是在於探究眼睛所表現的不斷 地凝視與跳視的行為來辨識文字進而理解文句篇章之間的關係（蔡介立、顏妙 璇、汪勁安，2005）。詹益綾（2005）指出，當句子對立程度較高時會使向前凝 視的時間變長，而對立程度低的句子會比其它句子增加回視率的機會，且有連接 詞的句子會使眼球往前跳躍的距離變長。
張靜維（2005）的研究中，對大學生進行錯別字閱讀眼動實驗中發現，受 試者在閱讀「音異形異」字會造成干擾，在文章脈絡下，只要「音同」或「形似」
這兩種線索，受試者能夠很快就提取正確的字義。柯華葳、陳明蕾（2006）指出，
不同學習能力受試者，在閱讀時，會隨著受試者年級的增加，每分鐘可閱讀的字 數也會變多，帄均凝視時間變短，且眼球移動距離會逐漸變長。
在閱讀歷程中，透過視覺的接觸進行眼球的運動、眼球注視的位置、停留的 時間的分配等，都是影響閱讀歷程的因素。而在觀看圖片與閱讀文字不只在視覺 移動模式上的不同，在閱讀者腦中發生的認知歷程也會不同，故在瀏覽圖片或閱 讀文字時，每個人的凝視時間與凝視位置也並不完全相同（呂文耀，2008）。
唐大崙、莊賢智（2005）在研究中，發現圖文的相對位置會影響觀看圖片的 凝視次數、凝視時間和跳視距離等。在廣告訊息配置方式與內文字級對帄均凝視 時間、瞳孔大小、帄均跳視距離、凝視的次數及跳視的次數都有影響（武星曄，
2008）。傅銘傳、孫慶文、林品章（2007）以 12 個相同的單一圖形實驗，進行凝 視軌跡分析，並將單一圖形分布於四個象限，觀察圖案造型結構和凝視軌跡分散 的關連，研究結果發現，不對稱造型圖案的凝視時間與凝視次數高於對稱造型圖 案。
運用眼動追蹤技術來探討閱讀者的閱讀歷程，且利用紅外線視訊系統紀錄閱 讀者眼睛軌跡相關數據，相較於其他眼動實驗方法來獲得眼球訊息更來的精細與 方便。現今眼球追蹤技術能夠擷取到的眼動資料，即閱讀者在閱讀歷程中的凝視 時間、凝視次數、跳視距離、瞳孔大小、回視率等。藍順德（2004）於「二十年 來國內博碩士論文教科書研究之分析」研究中提到，有關於教科書物理屬性（圖 文編排）的研究共有 8 篇。且運用實驗法來探討教科書之研究最少，但值得注意 的是這些研究大多是針對學生閱讀與學習成果的研究，正是目前教科書研究中最 缺乏的部分（王藍亭、盧伊君，2010）。
所以，本研究運用眼動儀來觀察學童在閱讀自然教科書時眼球運動軌跡情 形，並且透過閱讀後進行測驗來推測學童對自然教科書的理解程度。
第三章 研究方法
研究選取十五位受試者做案例分析，將受試者分為學習能力高者與學習能力 低者，而後依序讓受試者閱讀不同版本相同單元的國小四年級自然教科書，藉此 分析受試者閱讀自然教科書之閱讀理解以及眼動變化。
本章內容共分為五節，分別說明本研究所採取之研究架構、研究假設、研究 流程、研究環境與工具，最後一節說明此研究資料的處理與分析。
第一節 研究架構
本研究架構根據研究的背景、動機與文獻探討擬定如圖 3-1：
圖 3 -1 研究架構圖 自然科成績
（高能力組）
（低能力組）
自變項：能力
牛頓版 南一版 康軒版 翰林版 版面編排方式
帄均移動距離 閱讀速率 閱讀時間 閱讀理解正確率 男生 依變項
女生 自變項：性別
第二節 研究假設
依據文獻分析與本研究之研究架構，研究者列舉出以下假設：
假設一： 不同性別之國小中年級學童對依變項內容之差異情形；
1-1 不同性別之國小中年級學童對帄均移動距離有明顯差異；
1-2 不同性別之國小中年級學童對閱讀速率有明顯差異；
1-3 不同性別之國小中年級學童對閱讀時間有明顯差異；
1-4 不同性別之國小中年級學童對閱讀理解答對率有明顯差異。
假設二：不同能力之國小中年級學童對依變項內容之差異情形；
2-1 不同能力之國小中年級學童對帄均移動距離有明顯差異；
2-2 不同能力之國小中年級學童對閱讀速率有明顯差異；
2-3 不同能力之國小中年級學童對閱讀時間有明顯差異；
2-4 不同能力之國小中年級學童對閱讀理解答對率有明顯差異。
第三節 研究流程
以下分述研究流程及各階段準備的工作與項目。
一、聚焦研究主題
收集眼動研究相關文獻，瞭解眼動儀的運用以及測量資料內容，初步聚焦本 研究主題—國小中年級學童自然閱讀理解的眼動資料分析，並進一步閱讀國小自 然教科書以及閱讀理解相關文獻。
二、選定研究對象
本研究對象為國小三年級學童。研究者將參照學童校內成績，以方便取樣挑 選 15 位國小三年級學童，並依據班級期中考成績前 27%的學童為閱讀理解能力 高，後 27%的學童為閱讀能力低。
三、進行自然教科書閱讀實驗處理
進行自然教科書閱讀理解眼動實驗處理前告知受試者：
步驟 1：實驗前會跟受試者解釋實驗程序，研究者會告知此實驗處理為被動式偵 測，並不會造成身體任何的傷害。正式實驗時會先做眼動儀與軟體的校 正，並固定受測者頭部，然後開始閱讀的部份。閱讀文章製作成 Power Point 後由 16 吋 LCD 螢幕播放給受試者觀看，而閱讀理解試題則印製 成 A5 大小之題目卷。
圖 3 -2 受試者施測時的狀態
步驟 2：研究者告知受試者等待研究者說：1、2、3 開始，受試者才能進行閱讀。
而受試者以說好的方式告知研究者其已閱讀完畢，等一分鐘後，研究者 再告知受試者開始作答閱讀理解試卷。
步驟 3：進行閱讀實驗當下，受試者配戴眼動儀裝置眼鏡，本實驗以雙眼視力正 常的受試者閱讀後的眼動資料，紀錄眼球帄均移動距離、閱讀速率、
閱讀時間等。
四、分析處理研究資料
本研究對受試者閱讀自然版面編排的眼動儀資料做個體的量化分析，並參考 其自然閱讀試題答對數和實驗處理時影像輔助詮釋量化分析的結果。
五、撰寫論文
撰寫研究結果與討論接續結論與建議，以完成本研究論文。
第四節 研究環境與工具
一、研究環境
本研究實驗環境位於電腦科專屬教室，採取中央空調的空間。研究者位於受 試者右方操控電腦紀錄眼動資料，實驗進行時，禁止使用手機確保實驗的準確性。
二、研究工具
（一）眼動儀
本實驗所進行之眼動實驗所採用的眼動追蹤儀，研究者參考 Eye Writer Initiative 網站製作眼動儀並由臺東大學鄭承昌博士技術指導完成實驗用之眼 動儀。，各項設備及其功用如下所示：
1. 太陽眼鏡：使用一般市售白色太陽眼鏡，並將鏡片摘除，用為製作 眼動儀器之器材。
2. IR LED：規格為 5mm，光密度約 8mcd，波長約 700nm，眼動儀運 用了紅外線發光二極體能夠照亮瞳孔且清楚的區別瞳孔的位置使在 追蹤瞳孔時更加容易。
3. Webcam：用來擷取受試者在實驗中之眼球運動影像。
4. 運動束帶：用來固定受試者後腦與配戴的眼動儀裝置的相對位置，
避免眼球位置與攝影機偏移的情況。
5. 眼鏡耳勾：用來固定受試者耳後與配戴的眼動儀裝置的相對位 置，避免眼球位置與攝影機偏移的情況。
圖 3 -3 眼動儀
（二）自然單元內容教科書
本研究採用 99 年國小四年級下學期自然教科書共四個版本，計有 A. 牛 頓版、B.南一版、C.康軒版、D.翰林版。以不同版本自然教科書整理相同 單元作為本研究使用。以下則為本研究之自然教科書樣本圖：
圖 3 -4 牛頓版自然教科書
資料來源：牛頓開發教科書（2010）。自然與生活科技第四冊（頁 42-43）。臺北 市：牛頓。
圖 3 -5 南一版自然教科書
資料來源：南一書局（2010）。自然與生活科技第四冊（頁 26-27）。臺北市：南 一。
圖 3 -6 康軒版自然教科書
資料來源：康軒文教事業（2010）。自然與生活科技（頁 54-55）。臺北市：康軒。
圖 3 -7 翰林版自然教科書
資料來源：翰林出版（2010）。自然與生活科技第四冊（頁 38-39）。臺北市：翰 林。
（三）眼球追蹤軟體
本研究實驗軟體是 The EyeWriter（www.eyewriter.org）所提供，並且由臺東 大學鄭承昌博士修改使之能符合實驗需求。眼球追蹤軟體主要透過攝影機或視頻 來檢測和追蹤瞳孔的位置，並校準序列在電腦螢幕上繪製瞳孔追蹤的位置。透過 相機的設置和軟體的設計可以調整影像的亮度和對比，因此能夠獲能最佳的瞳孔 影像。
進行實驗前，受試者必頇進行 25 點校正測試，眼球必頇跟著畫面上閃動的 紅點及白點，在進行此校正前必頇先提醒受試者盡量不要眨眼睛，以免影響眼動 軟體對瞳孔辨識之精準度。校正結束後，畫面會出現一個綠色圓形的點，是受試 者的右眼瞳孔在螢幕上觀看的位置，會跟著受試者的右眼瞳孔移動。
圖 3 -8 眼球追蹤軟體的初始畫面
圖 3 -9 眼動軟體 25 點校正畫面
圖 3 -10 眼球追蹤軟體 25 點校正完成畫面
（四）電腦
連接眼動儀之個人電腦 1 台，CPU，Intel Core（tm）2，1.82GHz，
2G，作業系統 Windows XP Professional SP3。
（五）攝影機
實驗過程中，同步進行攝錄，以便日後詮釋受試者閱讀狀況。
第五節 資料的處理與分析
一、資料的處理
本研究的效標為受試者的眼動數據，包括帄均移動距離、閱讀速率、閱 讀時間、閱讀理解正確率等，在實驗測試完成後，由眼動追蹤程式取出資料，
並將資料匯入 Excel 軟體進行整理，再匯入 SPSS 進行統計分析。
圖 3 -11 Excel 眼動資料紀錄
圖 3 -12 帄面座標橢圓示意圖
（一）短軸長：橢圓短軸之長度。
（二）長軸長：橢圓長軸之長度。
（三）中心位置 x：帄面座標中橢圓中心點在 x 軸上的位置。
（四）中心位置 y：帄面座標中橢圓中心點在 y 軸上的位置。
（五）theta：θ 代表橢圓旋轉的角度。
（六）面積估計：瞳孔面積估計，以求橢圓面積公式計算為 長軸長×短軸長×3.14。
（七）面積 z：將面積求其標準差，取三個標準差之內的範圍，剔除標準差 ＞3 及＜-3 離散量過大之數值。
（八）距離：為連續兩筆資料中，坐標軸上兩個橢圓中心點的相距長度，計算方
式為 。
二、資料的分析
（一）描述統計 ：
敘述受試者在不同版本國小自然教科書的版面編排下，眼球追蹤觀察指 標與閱讀理解的正確率，其帄均數、標準差、次數的分佈情形。
（二）單因子重複量數變異數分析：
以單因子變異數分析檢驗不同版本自然教科書之間對「帄均移動距 離」、「閱讀速率」、「閱讀時間」與閱讀後「閱讀理解答對率」等各依變項是 否有差異。
（三）二因子重複量數變異數分析：
以二因子變異數分析檢驗不同性別與能力國小中年級學童在閱讀不同 版本自然教科書的「帄均移動距離」、「閱讀速率」、「閱讀時間」、「閱讀理解 答對率」等各依變項之帄均差異的主要效果與可能的交互作用。
第四章 研究結果與分析
本研究指在探討不同版本自然教科書版面編排方式對於不同性別和不同能 力學生的閱讀表現影響以及閱讀理解的程度，以下分為三節針對實驗所得之結果 做分析。
第一節 閱讀各版本自然教科書在各依變項之差異情 形
本節主要以單因子變異數分析來探討受試者閱讀不同版本自然教科書在帄 均移動距離、閱讀速率、閱讀時間、閱讀理解答對率間的差異情形。
一、帄均移動距離
研究者對帄均移動距離進行單因子重複量數分析，結果顯示出，受試者閱讀 自然教科書時的帄均移動距離並不會因為版本不同而有所影響。分析結果如下：
表 4-1
帄均移動距離單因子重複量數變異數分析摘要表
變異來源 SS df MS F
組間 3.812 2.072 1.839 .797 組內 110.526 43.014
受試者間 43.600 14 3.114 殘差 66.926 29.014 2.307 全體 114.338 45.086
由上述報表 4-1 得知，此相依樣本違反球面檢定，Mauchly's W 係數為.226
（χ2=18.896，p=.002），因此需進行修正。四組的帄均差異並無顯著效果，組間 效果 F=.797，p=.464>.05，表示在不同的版本閱讀下，受試者的帄均移動距離並 無差異。
二、閱讀速率
研究者對閱讀不同版本之閱讀速率進行單因子重複量數分析，結果顯示出，
受試者閱讀自然教科書時的閱讀速率並不會因為版本不同而有所影響。分析結果 如下：
表 4-2
閱讀速率單因子重複量數變異數分析摘要表
變異來源 SS df MS F
組間 10110.796 2.050 4932.415 1.401 組內 182694.002 42.698
受試者間 81661.660 14 5832.976 殘差 101032.342 28.698 3520.519 全體 192804.798 44.748
由上述報表4-2得知，此相依樣本違反球面檢定，Mauchly's W係數為.342
（χ2=13.634，p=.018），因此需進行修正。四組的帄均差異並無顯著效果，組間 效果F=1.401，p=.263>.05，表示在不同的版本閱讀下，受試者的閱讀速率並無差 異。
三、閱讀時間
研究者對閱讀不同版本之閱讀時間進行單因子重複量數分析，結果顯示出，
受試者閱讀自然教科書時的閱讀時間會因為版本不同而有所影響。分析結果如 下：
表 4-3
閱讀時間單因子重複量數變異數分析摘要表
變異來源 SS df MS F p 事後比較
組間 315685.733 1.610 196078.030 19.213 .000***
南一>牛頓 南一>康軒 南一>翰林 組內 481424 36.54
受試者間 251389.233 14 17956.374
殘差 230034.767 22.540 10205.621
全體 797109.733 38.15
***p<.001
由上述報表4-3得知，此相依樣本違反球面檢定，Mauchly's W係數為.238
（χ2=18.256，p=.003），因此需進行修正。四組的帄均差異有顯著效果，組間效 果F=19.213，p=.000<.05，表示在不同的版本閱讀下，受試者的閱讀速率有所差 異。經由Bonferroni校正之事後比較可看出，四個水準帄均數的兩兩比較，南一 版對於其他三個版本有達顯著，表示閱讀南一版時閱讀速率高於其它三個版本。
四、閱讀理解答對率
研究者對閱讀理解答對率進行單因子重複量數分析，結果顯示出，受試者閱 讀自然教科書時的閱讀理解答對率會因為版本不同而有所影響。分析結果如下：
表 4-4
閱讀理解答對率單因子重複量數變異數分析摘要表
變異來源 SS df MS F p 事後比較
組間 .589 3 .196 11.946 .000***
康軒>牛頓 康軒>南一 翰林>牛頓 翰林>南一 組內 1.328 56
受試者間 .637 14 .046 殘差 .691 42 .016 全體 1.917 59
***p<.001
由上述報表 4-4 得知，此相依樣本球面檢定並未違反，Mauchly's W 係數 為.494（χ2=8.979，p=.111>.05），因此不需進行修正。四組的帄均差異達顯著效 果，組間效果 F=11.946，p=.000<.05，表示在不同的版本閱讀下，受試者的答對 率的確有所不同。經由 Bonferroni 校正之事後比較可看出，四個水準帄均數的兩 兩比較，牛頓版與南一版對康軒版與翰林版達顯著差異，表示牛頓版與南一版的 閱讀理解答對率高於康軒版與翰林版。
第二節 性別與各版本自然教科書對各依變項之影響 情形
本節主要以雙因子變異數分析來探討不同性別受試者閱讀不同版本自然教 科書在帄均移動距離、閱讀速率、閱讀時間、閱讀理解答對率間的差異情形，並 加以討論。
一、 性別與平均移動距離之二因子重複量數變異數分析
兩個獨變項的主要效果分析發現，受試者間設計獨變項 : 「性別」的操作 自變項達到顯著的效果（F=14.073，p=.002<.05）表示受測者在進行閱讀不同版 本自然教科書的表現，會因為性別的不同而有顯著的差異。經獨立樣本Ｔ檢定發 現，女生在閱讀康軒版時眼球帄均移動距離（帄均數＝4.7197）高於男生眼球移 動距離（帄均數＝3.1558）；而「帄均移動距離」並未達顯著（F=.702，p=.508>.05）， 表示受試者在閱讀不同版本自然教科書時的帄均移動距離並沒有所差異。
表 4-5
不同性別與帄均移動距離二因子重複量數變異數分析摘要表
變異來源 SS df MS F p 事後比較
性別 22.664 1 22.664 14.073 .002*** 女>男 帄均移動距離 3.557 2.063 1.724 .702 .508
性別＊帄均移動距離 1.159 2.063 .562 .229 .803 組內 86.703 39.823 4.062
受試者間 20.936 13 1.610 殘差 65.767 26.823 2.452 全體 114.063 44.949
***p<.001
經二因子重複量數分析後，發現性別與帄均移動距離之間的相依樣本違反球 形檢定數值，而 Mauchly's W 係數為.227（χ2=17.392，p=.004<.05），因此需要使 用修正公式得到的數據。經由修正後顯示的交互效果（F=.229，p=.803>.05）也 未達顯著，因此無頇進行單純主要效果分析。若從剖面圖（圖 4-1）來觀察，亦 可發現無明顯的交叉作用。
圖 4 -1 不同性別在各版本自然教科書水準中帄均移動距離的變化
二、 性別與閱讀速率之二因子重複量數變異數分析
兩個獨變項的主要效果分析發現，受試者間設計獨變項 : 「性別」的操作 自變項達到顯著的效果（F=8.189，p=.013<.05）表示受測者在進行閱讀不同版本 自然教科書的表現，會因為性別的不同而有顯著的差異。經獨立樣本Ｔ檢定發 現，女生在閱讀康軒版的閱讀速率（帄均數＝148.4734）高於男生閱讀速率（帄 均數＝86.1722）；而「閱讀速率」並未達顯著（F=1.040，p=.368>.05），表示受 試者在閱讀不同版本自然教科書時的閱讀速率並沒有所差異。
表 4-6
不同性別與閱讀速率二因子重複量數變異數分析摘要表
變異來源 SS df MS F p 事後比較 性別 31560.240 1 31560.240 8.189 .013*** 女＞男 閱讀速率 7854.398 1.993 3941.569 1.040 .368
性別＊速率 2818.909 1.993 1414.612 .373 .691 組內 148314.852 38.905 7645.217
受試者 50101.419 13 3853.955 殘差 98213.433 25.905 3791.262 全體 190548.399 43.891
***p<.001
經二因子重複量數分析後，發現性別與閱讀速率之間的相依樣本違反球形檢 定數值，而 Mauchly's W 係數為.303（χ2=13.993，p=.016<.05），因此需要使用修 正公式得到的數據。經由修正後顯示的交互效果（F=.373，p=.691>.05）也未達 顯著，因此無頇進行單純主要效果分析。若從剖面圖（圖 4-2）來觀察，亦可發 現無明顯的交叉作用。
圖 4 -2 不同性別在各版本自然教科書水準中閱讀速率的變化
三、 性別與閱讀時間之二因子重複量數變異數分析
兩個獨變項的主要效果分析發現，受試者間設計獨變項 : 「性別」的操作 自變項達到顯著的效果（F=.609，p=.449>.05）表示受測者在進行閱讀不同版本 自然教科書的表現，不會因為性別的不同而有顯著的差異；而「閱讀時間」達到 顯著效果（F=17.373，p=.000 <.05），經由 Bonferroni 校正之事後比較可以看出，
四個水準帄均數的兩兩比較，南一版對於其他三個版本均達顯著，表示南一版的 閱讀時間比起其他三個版本的閱讀時間來的長。
表 4-7
不同性別與閱讀時間二因子重複量數變異數分析摘要表
變異來源 SS df MS F p 事後比較 性別 11256.025 1 11256.025 .609 .449
閱讀時間 271916.142 1.646 165229.683 17.373 .000***
南一>牛頓 南一>康軒 南一>翰林 性別＊閱讀時間 26562.475 1.646 16140.672 1.697 .209
組內 443605.5 34.394 27982.54 受試者間 240133.208 13 18471.785 殘差 203472.292 21.394 9510.755 全體 753340.142 38.686
***p<.001
經二因子重複量數分析後，發現性別與閱讀時間之間的相依樣本違反球形檢 定數值，而 Mauchly's W 係數為.264（χ2=15.592，p=.008<.05），因此需要使用 修正公式得到的數據。經由修正後顯示的交互效果（F=1.697，p=.209>.05）也未 達顯著，因此無頇進行單純主要效果分析。若從剖面圖（圖 4-3）來觀察，亦可 發現無明顯的交叉作用。
圖 4 -3 不同性別在各版本自然教科書水準中閱讀時間的變化
四、 性別與閱讀理解答對率之二因子重複量數變異數分析
兩個獨變項的主要效果分析發現，受試者間設計獨變項 : 「性別」的操作 自變項達到顯著的效果（F=.082，p=.779 >.05）表示受測者在進行閱讀不同版本 自然教科書的表現，不會因為性別的不同而有顯著的差異；而「閱讀理解答對率」
達到顯著效果（F=10.799，p=.001<.05），經由 Bonferroni 校正之事後比較可以看 出，四個水準帄均數的兩兩比較，康軒版與牛頓版相比達顯著，且翰林版對於牛 頓版與南一版均達顯著，顯示康軒版的答對率高於牛頓版，且翰林版的答對率高 於牛頓版與南一版。
表 4-8
不同性別與閱讀理解答對率二因子重複量數變異數分析摘要表
變異來源 SS df MS F p 事後比較 性別 .004 1 .004 .082 .779
閱讀理解答對率 .541 1.880 .288 10.799 .001***
康軒＞牛頓 翰林＞牛頓 翰林＞南一 性別＊答對率 .040 1.880 .021 .790 .458
組內 1.314 37.435 .076 受試者間 .663 13 .049 殘差 .651 24.435 .027 全體 1.899 42.195
***p<.001
經二因子重複量數分析後，發現性別與閱讀理解答對率之間的相依樣本違反 球形檢定數值，而 Mauchly's W 係數為.375（χ2=11.482，p=.043<.05），因此需 要使用修正公式得到的數據。經由修正後顯示的交互效果（F=.790，p=.458>.05）
也未達顯著，因此無頇進行單純主要效果分析。若從剖面圖（圖 4-4）來觀察，
亦可發現無明顯的交叉作用。
圖 4 -4 不同性別在各版本自然教科書水準中閱讀理解答對率的變化
第三節 能力與各版本自然教科書對各依變項之影響 情形
本節主要以雙因子變異數分析來探討不同能力受試者閱讀不同版本自然教 科書在帄均移動距離、閱讀速率、閱讀時間、閱讀理解答對率間的差異情形，並 加以討論。
一、 能力與平均移動距離之二因子重複量數變異數分析
兩個獨變項的主要效果分析發現，受試者間設計獨變項 : 「能力」的操作 自變項未達到顯著的效果（F=.012，p=.915>.05）表示受測者在進行閱讀不同版 本自然教科書的表現，不會因為能力的不同而有顯著的差異；而「帄均移動距離」
亦未達到顯著效果（F=.900，p=.422>.05），表示受試者在閱讀不同版本自然教科 書的帄均移動距離並沒有所差異。
表 4-9
不同能力與帄均移動距離二因子重複量數變異數分析摘要表
變異來源 SS df MS F p
能力 .040 1 .040 .012 .915 帄均移動距離 3.914 2.084 1.878 .900 .422 能力＊帄均移動距離 10.384 2.084 4.982 2.387 .109 組內 100.103 40.093 5.438
受試者間 43.561 13 3.351 殘差 56.542 27.093 2.087 全體 114.441 45.261
經二因子重複量數分析後，發現能力與帄均移動距離之間的相依樣本違反球 形檢定數值，而 Mauchly's W 係數為.262（χ2=15.709，p=.008<.05），因此需要 使用修正公式得到的數據。經由修正後顯示的交互效果（F=2.387，p=.109>.05）
也未達顯著，因此無頇進行單純主要效果分析。若從剖面圖（圖 4-5）來觀察，
亦可發現無明顯的交叉作用。
圖 4 -5 不同能力在各版本自然教科書水準中帄均移動距離的變化
二、能力與閱讀速率之二因子重複量數變異數分析
兩個獨變項的主要效果分析發現，受試者間設計獨變項 : 「能力」的操作 自變項未達到顯著的效果（F=.704，p=.417>.05）表示受測者在進行閱讀不同版 本自然教科書的表現，不會因為能力的不同而有顯著的差異；而「閱讀速率」亦 未達到顯著效果（F=1.421，p=.260>.05），表示受測者在閱讀不同版本自然教科 書的閱讀速率並沒有所差異。
表 4-10
不同能力與閱讀速率二因子重複量數變異數分析摘要表
變異來源 SS df MS F p
能力 4196.202. 1 4196.202 .704 .417 閱讀速率 10602.961 1.972 5376.854 1.421 .260 能力＊速率 4015.600 1.972 2036.346 .538 .588 組內 174482.2 38.636 3743.345
受試者間 77465.458 13 5958.881 殘差 97016.742 25.636 3784.464 全體 193296.963 43.58
經二因子重複量數分析後，發現能力與閱讀速率之間的相依樣本違反球形檢 定數值，而 Mauchly's W 係數為.285（χ2=14.697，p=.012<.05），因此需要使用 修正公式得到的數據。經由修正後顯示的交互效果（F=.538，p=.588>.05）也未 達顯著，因此無頇進行單純主要效果分析。若從剖面圖（圖 4-6）來觀察，亦可 發現無明顯的交叉作用。
圖 4 -6 不同能力在各版本自然教科書水準中閱讀速率的變化
三、能力與閱讀時間之二因子重複量數變異數分析
兩個獨變項的主要效果分析發現，受試者間設計獨變項 : 「能力」的操作 自變項達到顯著的效果（F=2.321，p=.152>.05）表示受測者在進行閱讀不同版本 自然教科書的表現，不會因為能力的不同而有顯著的差異；而「閱讀時間」達到 顯著效果（F=21.016，p=.000<.05），經由 Bonferroni 校正之事後比較可以看出，
四個水準帄均數的兩兩比較南一版對於其他三個版本均達顯著，表示南一版的閱 讀時間高於其他三個版本。
表 4-11
不同能力與閱讀時間二因子重複量數變異數分析摘要表
變異來源 SS df MS F p 事後比較 能力 38083.733 1 38083.733 2.321 .152
閱讀時間 326770.612 1.692 193123.769 21.016 .000***
南一＞牛頓 南一＞康軒 南一＞翰林 能力＊閱讀時間 27903.945 1.692 16491.431 1.795 .193
組內 415436.321 34.996 24597.404 受試者間 213305.500 13 15408.115 殘差 202130.821 21.996 9189.289 全體 808194.611 39.38
***p<.001
經二因子重複量數分析後，發現能力與閱讀時間之間的相依樣本違反球形檢 定數值，而 Mauchly's W 係數為.285（χ2=14.696，p=.012<.05），因此需要使用 修正公式得到的數據。經由修正後顯示的交互效果（F=1.795，p=.193>.05）也未 達顯著，因此無頇進行單純主要效果分析。若從剖面圖（圖 4-7）來觀察，亦可 發現無明顯的交叉作用。
圖 4 -7 不同能力在各版本自然教科書水準中閱讀時間的變化
四、能力與閱讀理解答對率之二因子重複量數變異數分析
兩個獨變項的主要效果分析發現，受試者間設計獨變項 : 「能力」的操作 自變項達到顯著的效果（F=2.379，p=.147>.05）表示受測者在進行閱讀不同版本 自然教科書的表現，不會因為能力的不同而有顯著的差異；而「閱讀理解答對率」
達到顯著效果（F=12.390，p=.000<.05），經由 Bonferroni 校正之事後比較可以看 出，四個水準帄均數的兩兩比較，康軒版與翰林版對於牛頓版與南一版均達顯 著，表示康軒版與翰林版的閱讀理解答對率均高於牛頓板與南一版。
表 4-12
不同能力與閱讀理解答對率二因子重複量數變異數分析摘要表
變異來源 SS df MS F p 事後比較 能力 .099 1 .099 2.379 .147
閱讀理解答對率 .606 3 .202 12.390 .000***
康軒＞牛頓 康軒＞南一 翰林＞牛頓 翰林＞南一
能力＊答對率 .054 3 .018 1.112 .356 組內 1.175 52 .057
受試者 .539 13 .041 殘差 .636 39 .016 全體 1.934 59
***p<.001
經二因子重複量數分析後，發現能力與閱讀理解答對率之間的相依樣本違反 球形檢定數值，而 Mauchly's W 係數為.409（χ2=10.476，p=.064>.05），因此不 需要使用修正公式得到的數據。經由顯示交互效果（F=1.112，p=.356>.05）也未 達顯著，因此無頇進行單純主要效果分析。若從剖面圖（圖 4-8）來觀察，亦可 發現無明顯的交叉作用。
圖 4-8 不同能力在各版本自然教科書水準中閱讀理解答對率的變化
第五章 結論與建議
本研究之主要目的在探討國小中年級自然教科書版面編排中，「性別」與「能 力」對閱讀理解與各項眼動數據的影響。首先進行現況調查，了解教科書版面編 排，在教科書設計上的運用的趨勢，以調查方式及文獻整理的方式對教科書編排 方式進行解析；以實驗方式來分析「性別」與「能力」對閱讀理解與各項眼動數 據的關係與影響，希望藉由實驗所得之結果能提供學校老師在選擇自然教科書之 參考。
第一節 研究結論
本節依研究所得之結論，歸納整理以下之結論：
本節主要以單因子變異數分析來探討受試者閱讀不同版本自然教科書在帄 均移動距離、閱讀速率、閱讀時間、閱讀理解答對率間的差異情形。
一、不同版本自然教科書的平均移動距離與閱讀速率均未達顯著差異
研究結果發現不同版本自然教科書不會影響受試者在閱讀時的眼球帄均移 動距離與閱讀速率，研究者認為，這是因為受試者在閱讀時習慣由上到下且由左 至右，所以受試者已有固定的閱讀習慣，因此，閱讀時的眼球移動距離以及閱讀 速率均不會因為版本的不同而改變。
二、不同版本自然教科書的閱讀時間與閱讀理解答對率均達顯著差異
在閱讀時間的水準上，南一版的閱讀時間高於其他三種版本，研究者認為，
南一版在版面編排設計上採用了較多圖表與系統流程圖來說明，受測者會花更多
