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研究生: 徐道悅
Hsu, Tao-Yueh
論文名稱: 以眼球追蹤技術探討博物館展品結合擴增實境對參觀者注意力分配與學習成效的影響---以科教館心臟展品為例
Influence of Science Museum Exhibits Combined with Augmented Reality on Visitor Distribution and Learning Performance with Eye Tracking - Taking Heart Exhibit of NTSEC as an Example
指導教授: 楊芳瑩
Yang, Fang-Ying
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 科學教育研究所
Graduate Institute of Science Education
論文出版年: 2020
畢業學年度: 108
語文別: 中文
論文頁數: 73
中文關鍵詞: 非制式教育AR擴增實境注意力分配眼球追蹤
DOI URL: http://doi.org/10.6345/NTNU202000374
論文種類: 學術論文
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  • 非制式教育近年來蓬勃發展,尤其博物館更是推動非制式科學教育的重要場域,若能了解參觀者在觀展時於不同媒介的注意力分配對於學習動機、學習成效的影響,將有助於改善博物館中展品的設計。本研究以眼球追蹤技術探討受試者觀看科教館心臟展品時的注意力分配狀況,並探討引入AR擴增實境技術結合原本的展品是否可以提升博物館參觀者的學習動機以及學習成效。實驗設計分實驗組與控制組,實驗組加入研究者開發之AR App。資料分析方面,根據前後測分數、各項眼動指標資料以及科學態度問卷,進行描述性統計、獨立與成對樣本T檢定、同質性檢定、單因子變異數分析(ANOVA)與相關性檢定(Pearson)。
    研究結果發現,控制組中大部分受試者對於展品的文字部分投入較多注意力,而將注意力放在模型與操作上較多的受試者有較佳的學習成效。而實驗組在學習成效方面相比與控制組,有更顯著的進步;在博物館學習動機方面,實驗組也顯著高於控制組。因此,研究者建議科教館未來可以在現有的展品中增設更多模型與互動操作設備,並加入互動式AR 擴增實境的新興科技提升參觀者的學習動機與學習成效。

    Using the eye tracking technique, the study examined how museum visitors looked at the heart exhibit and if AR application could affect the attention distributions and improve the concept learning. To this end, the author dived participants into experimental group and control group, and the experimental group used the AR App during learning of heart structure in the National Taiwan Science Education Center.
    The results showed that most of the participants in the control group paid more attention to the written text of the exhibit. It was found that the more attention to the object model and the better the achievement. Compared to the control group, the experimental group showed higher improvement in their concept understanding and significantly higher interest in museum learning. Accordingly, the researcher of the study suggests that the museum can add more real models to the existing exhibits, and utilize interactive AR applications to enhance visitors ' interest and effectiveness of concept learning.

    誌謝 I 摘要 II ABSTRACT III 目錄 IV 第一章 緒論 1 第一節 研究背景與動機 1 第二節 研究目的 2 第三節 研究問題 3 第四節 研究範圍與限制 4 第五節 名詞解釋 4 第二章 文獻回顧 6 第一節 眼球追蹤技術 6 第二節 非制式科學教育機構中的科學學習 8 第三節 國高中階段對心臟的構造與功能內容分析 10 第四節 探討AR擴增實境系統應用於博物館 11 第三章 研究方法 13 第一節 研究對象 13 第二節 研究工具 14 一、眼動儀設備 14 二、科教館展品以及由研究者自製之AR應用軟體 15 三、學習表現前後測以及生物與博物館學習量表 19 第三節 研究設計與施測流程 22 第四節 資料分析 25 一、受試者前後測結果 25 二、眼動歷程分析 25 三、眼動歷程與前後測結果交叉分析 26 四、科學態度相關問卷 26 第五節 研究歷程 27 一、準備研究工具 27 二、正式施測 27 三、資料分析與彙整結果 28 第四章 資料呈現與分析 29 第一節 前後測測驗結果 29 第二節 實驗組與控制組參觀展品時的注意力分布 31 一、實驗組與控制組在不包含AR情況下之比較 31 二、實驗組與控制組在包含AR情況下之比較 33 三、控制組組內各區域之凝視時間百分比之比較 36 四、實驗組組內各區域之凝視時間百分比之比較 37 第三節 實驗組觀看AR時各區域注意力分布狀況 39 第四節 受試者注意力分配與學習成效的關係 43 第五節 興趣量表與學習成效的相關性 46 一、生物與技術態度量表(BTAS) 46 二、AR擴增實境學習動機量表(AGEC) 49 第五章 綜合討論與展望 52 第一節 研究結果與討論 52 一、前後測的測驗結果 52 二、實驗組與控制組參觀展品時的注意力分布 53 三、實驗組觀看AR時各區注意力的分布狀況 55 四、受試者注意力分配與學習成效關係 56 五、興趣量表與學習成效的相關性 58 六、研究問題的回應與探討 61 第二節 教育上的意涵 63 第三節 未來展望 64 參考文獻: 66 附錄一 :心臟循環前測與後測題目 69 附錄二 : 生物與技術態度量表(BTAS)/ AGEC動機問卷 71

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