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研究生: 簡婉如
Wan-Ju Chien
論文名稱: 分析真實教室環境中多媒體教材之閱讀歷程
An Eye Tracking study of Learning with the Multimedia Presentation in a Real Classroom
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: 2013
畢業學年度: 102
語文別: 中文
論文頁數: 124
中文關鍵詞: 圖文閱讀多媒體教學環境眼球追蹤閱讀歷程
英文關鍵詞: Text and picture reading, Multimedia learning enveriment, Eye movements, Reading comprehension
論文種類: 學術論文
相關次數: 點閱:157下載:20
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  • 由於多媒體工具與網際網路蓬勃發展,使得知識的擷取管道變得更為便利,不論是教師的教學教材或評量工具的選擇都更加多元化,然而,多數的多媒體學習研究於實驗室中進行,對於學生如何閱讀課室中多媒體圖文,是否與實驗室結果一致?且圖文閱讀歷程又如何與先備知識交互作用?這些問題仍有待進一步的釐清。
    本研究主要是透過「眼球追蹤」方法,紀錄受試者在真實教室環境中,閱讀多媒體恐龍教學教材時的視覺注意歷程。研究方法主要是將恐龍投影片主要分為標題、文字、圖片三類區域,然後利用「眼球追蹤儀」紀錄學生於這些區域的視覺注意歷程,並進一步比較分析區域間的視覺注意力之分配情況,以及視覺注意力與學生背景之關係。眼動資料的分析指標包括:凝視整頁區域、標題區域、文字區域及圖片區域的「全凝視時間」(Total fixation duration)、「平均凝視時間」(Average fixation duration)、「區域內分配時間百分比」(Percent time spent in zone)等。本研究使用SPSS 19 軟體搭配依據理解測驗結果的分組,進行描述性統計、同質性檢定與單因子變異數分析(ANOVA)。
    結果發現,地科相關背景學生在文字部份所花費的凝視時間普遍比圖片部份高。同時也具有較多的圖文交互閱讀次數。相較於地科背景學生,非地科背景學生置於圖片的視覺注意力較高,也較易受圖片線索的影響而增加閱讀注意力。

    Because of the blooming multimedia and internet, teaching and learning materials have become more and more diverse. For educators, how students learn with and acquire from the multimedia materials is always a focue of discussion. However, most of the studies about multimedia learning have progressed under the laboratory environments not in the real classrooms. Consequently, to promote multimedia learning, weather the results of students’ learning with multimedia materials in the laboratory settings would be the same as in the real classroom needs to be examined thoroughly.
    This study employed the eye-tracking method to examine university students’ eye movement patterns when they were asked to view a multimedia presentation on the topic of “dinosaur” in a real classroom. The presentation projected on a big screen for the study consisted of 12 different text-picture PowerPoint (PPT) slides. To analyze students’ eye movement patterns, each PPT slide was further divided into three regions of interest (ROIs) including title, text, and picture ROIs. The eye movement data in these ROIs were recorded by the FaceLAB eye tracker. The eye movement measures examined in the study include: total fixation duration, average fixation duration, and percent time spent in zone. Statistc analyses, such as descriptive statistics, and one way ANOVA with homogeneity test were conducted. Correlations between subjects’ attention distribution and their background knowledge were also compared. The analyses on the eye movement data revealed the allocations of students’ visual attention distirbutions, the time needed to process various information, and differences in the reading of different PPT slides.

    目錄 I 圖目錄 IV 表目錄 V 第一章 緒論 1 第一節 研究背景與動機 1 第二節 研究目的與待答問題 2 第三節 研究範圍與研究限制 3 第四節 研究的重要性 3 第五節 名詞解釋 4 第二章 文獻探討 6 第一節 多媒體特性與內容 6 一、 多媒體的定義 6 二、 多媒體圖文整合相關理論 8 (一)雙重編碼理論(Dual-Coding Theory) 8 (二)多媒體學習認知理論(Cognitive Theory of Multimedia Learning, CTML) 11 (三)多媒體學習原則(Mayer & Moreno,2003;Mayer2009;魏筱珊,2011) 13 第二節 多媒體圖文閱讀研究 15 第三節 眼球運動的意義與研究應用 18 一、 眼球運動與視覺注意力 18 二、眼球運動的基本測量指標 19 三、眼球追蹤技術與多媒體學習研究 20 第三章 研究方法 23 第一節 研究對象 23 第二節 研究工具 25 一、硬體部份 25 二、閱讀材料部份 27 第三節 資料收集 28 一、 眼動儀校正 28 二、 恐龍教學PowerPoint 29 第四節資料分析 31 一、 圖文閱讀歷程分析 31 二、 One-way ANOVA考驗 33 第五節 研究流程 34 一、第一階段:工具準備階段 34 二、第二階段:正式施測階段 34 三、第三階段::結果分析階段 35 第四章 資料呈現與分析 37 第一節 多媒體頁面閱讀歷程分析 37 一、【圖系列】、【標記系列】、【理論圖文系列】、【事實圖文系列】PPT頁面之整體閱讀表現之表較 37 二、【圖系列】、【標記系列】、【理論圖文系列】、【事實圖文系列】PPT頁面上之各多媒體區域的閱讀表現之比較 40 三、多媒體頁面閱讀歷程整體分析小結: 49 第二節 不同背景學生的閱讀歷程分析比較 51 ㄧ、【圖系列】的整體閱讀表現之比較 51 二、【標記系列】的整體閱讀表現之比較 55 三、【事實圖文系列】的整體閱讀表現之比較 60 四、【理論圖文系列】的整體閱讀表現之比較 70 五、地科和非地科學生於整體閱讀表現之比較小結: 79 第三節 「老師主動」頁面與「學生主動」頁面的閱讀表現之比較 80 一、「老師主動」頁面與「學生主動」頁面的整體閱讀表現之比較 80 二、地科與非地科「老師主動」頁面與「學生主動」頁面整體閱讀表現之比較 84 第四節 圖文交互閱讀分析 89 一、【圖系列】、【理論圖文系列】、【事實圖文系列】、【標記系列】整體比較分析 90 二、地科與非地科不同系列交互閱讀比較分析 93 三、「全頁面交互閱讀」次數與「圖文交互閱讀」次數小結 99 第五章 綜合討論 100 第一節 研究結果及推論 100 一、頁面整體比較之分析: 100 二、地科背景與非地科背景整體比較之分析 105 三、「老師主動」頁面與「學生主動」頁面的整體閱讀比較之分析 109 四、「老師主動」頁面和「學生主動」頁面的眼動形式與背景變項之交叉分析 109 五、「全頁面交互閱讀」總和與「圖文交互閱讀」 110 第二節 研究問題回應與探討 113 一、探討不同背景學生間閱讀多媒體教材視覺歷程是否有差異。 113 二、探討在真實環境中,不同多媒體圖文呈現方式,是否與學生的視覺歷程形式相關。 114 第三節 在教育上的建議 115 第四節 研究限制與未來可能的研究方向 116 一、研究限制 116 二、未來可能的研究方向 117 參考文獻 118 圖目錄 圖2-1.1多媒體的構成 資料來源:(高新城,2008) 7 圖2-1.2 雙重編碼理論圖(資料來源:Paivio,1991) 8 圖2-1.3多媒體學習認知理論(Mayer,2001) 12 圖3-2.1 硬體儀器架設示意圖(資料來源: GazeTracker操作手冊) 25 圖3-3.1 儀器與材料呈現 30 圖3-3.2 正式資料收集流程圖 30 圖3-4.1 資料分析區域 32 圖3-5.1 研究流程圖 36 表目錄 表2-2.1 多媒體學習認知理論的假設(引自Mayer, 2001, p44) 11 表3-1.1 受試者相關背景介紹 24 表3-2.1 研究工具介紹 26 表3-2.2 恐龍教學PowerPoint頁面設計 28 表3-4.1 本研究之眼動指標 33 表4-1.1 【圖系列】、【標記系列】、【理論圖文系列】與【事實圖文系列】等頁面的在整體閱讀表現 38 表4-1.2 【圖系列】、【標記系列】、【理論圖文系列】與【事實圖文系列】等頁面的在標題區域表現 41 表4-1.3 【圖系列】、【標記系列】、【理論圖文系列】與【事實圖文系列】等頁面的在文字區域表現 44 表4-1.4 【圖系列】、【標記系列】、【理論圖文系列】與【事實圖文系列】等頁面的在圖片區域中的閱讀表現 47 表4-2.1 地科和非地科學生於【圖系列】的整體閱讀表現之比較 52 表4-2.2 地科和非地科學生學生於【圖系列】的標題區域閱讀表現之比較 53 表4-2.3 地科和非地科學生於【圖系列】的圖片區域閱讀表現之比較 55 表4-2.4 地科和非地科學生於【標記系列】的整體域閱讀表現之比較 57 表4-2.5地科和非地科學生於【標記系列】的標題區域閱讀表現之比較 58 表4-2.6 地科和非地科學生於【標記系列】的文字區域閱讀表現之比較 59 表4-2.7 地科和非地科學生於【圖系列】的圖片區域閱讀表現之比較 60 表4-2.8 地科和非地科學生於【事實圖文】的閱讀整體表現之比較 61 表4-2.9 地科和非地科學生於【事實圖文】的標題區域閱讀表現之比較 63 表4-2.10 地科和非地科學生於【事實圖文】的文字區域閱讀表現之比較 66 表4-2.11 地科和非地科學生於【事實圖文系列】的圖片區域閱讀表現之比較 69 表4-2.12 地科和非地科學生於【理論圖文系列】的整體閱讀表現之比較 72 表4-2.13地科和非地科學生於【理論圖文系列】的標題區域閱讀表現之比較 74 表4-2.14 地科和非地科學生於【理論圖文系列】的文字區域閱讀表現之比較 76 表4-2.15 地科和非地科學生於【理論圖文系列】的圖片區域閱讀表現之比較 78 表4-3.1 「老師主動」頁面和「學生主動」頁面的整體閱讀表現之比較 80 表4-3.2 「老師主動」頁面和「學生主動」頁面的整體閱讀表現之比較 81 表4-3.3 地科和非地科學生於「老師主動」頁面和「學生主動」頁面整體閱讀表現之比較 85 表4-4.1交互閱讀形式與次數(表格內數字代表平均數) 90 表4-4.2 【圖系列】、【理論圖文系列】、【事實圖文系列】、【標記系列】交互閱讀整體表現之比較 91 表4-4.3 地科和非地科學生於【圖系列】、【理論圖文系列】、【事實圖文系列】、交互閱讀整體表現之比較 94 表5-1.1 【圖系列】【標記系列】【理論圖文系列】【事實圖文系列】的整體閱讀比較之分析比較 101 表5-1.2 交互閱讀(表格內數字代表平均數) 110 表5-1.3 地科與非地科不同系列之來回次數(表格內數字為平均數) 111

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