研究工具

為達本研究之目的，編修之工具包含系統設計、試題編製、評量標準。

壹、系統設計

一、介面設計

由第二章文獻探討綜合歸納之使用者介面準則，設計出本研究之引導式搜尋介 面，其中包含三部份設計:引導搜尋介面、主搜尋列介面及答題介面，如圖 3-3 所示。

圖 3-3 引導式搜尋介面原型

(一)引導搜尋介面

本研究以自然科為主題，採用階層式問題引導，學童透過選單(圖 3-4)的方式 辨別，引導學生將題目當中的關鍵字找出，此結果將暫存於系統，系統將會依

各階層的作答選項並結合相關布林運算符號，以提供查詢參考。此方式能強化 學童對於關鍵字和布林運算符號的意義和使用概念，亦可使學童不需要直接輸 入關鍵字，避免直接輸入整句問句，以提高搜尋效率。

圖 3-4 引導搜尋介面功能設計原型

(二)主搜尋列介面

主搜尋列介面(圖 3-5)，主要目的是可以直接將學童先前透過選單的方式選擇 的條件，在系統產生關鍵字的同時，能直接轉入至 Google 搜尋列中，進行搜尋 的動作，無需再自行輸入查詢之關鍵字。在主搜尋列介面中，有捲軸設計(圖 3-6)，可克服搜尋過程對於題目失焦的問題，因為在介面中，仍然可見題目和 關鍵字的對應，免除頁面切換操作上的困擾，提升學童搜尋的正確率。

圖 3-5 主搜尋列功能設計原型

圖 3-6 主搜尋列頁面捲軸設計原型

(三)答題介面

答題介面在本研究中，主要是以網址區和答案區作為紀錄的區塊，網址區的設 計，主要是能確定搜尋到資訊的網站來源，而答案區則為此次測試評分的標準，

動作也是在同一介面上完成，而操作過程的相關資訊都會儲存於系統的資料庫 中，作為實驗評估的主要依據(圖 3-7)。

圖 3-7 使用者答題介面原型

二、引導式搜尋介面的特色 (一) 操作便利性

不同的功能按鈕，保持適當的距離，區域間以顏色進行畫分，並且在每個區塊 中清楚標記步驟，每完成一個步驟該區提示則消失，進入下一步驟，能讓學童 清楚了解每個執行步驟。

(二) 資訊完整性

介面內容資訊的呈現，透過排版設計以確保資料顯示的完整性，提供完整的資 訊，提高系統的滿意度與降低操作上錯誤。

(三) 介面一致性

相同的資訊呈現方式具一致性，而相同的功能在介面環境中具有一致的用法，

在色彩的運用上亦具有一致性與標準化的色系搭配。

(五) 簡易學習

具有輔助與提示的功能，可降低使用者的負擔，使生手能在最短的時間內了解 介面操作的方式。

(六) 操作主控

在搜尋列介面中，仍然可以透過既有的搜尋列，進行搜尋關鍵字的修正，除了 系統本身提供的關鍵字外，此設計可以提供使用者，自行輸入關鍵字進行搜尋。

(七) 介面理解

介面中使用自然且簡單的語言，明確標示操作資訊內容，如:清除、送出、進 行下一題等文字與用詞。

(八) 程序簡潔

流程步驟設計具有完整的結構性，即由引導介面->搜尋介面->答題介面，由左 而右、由上而下的方向，進行作答，且以功能階層的方式表達題目，簡潔而且 清楚。

三、系統建置

本系統實作是以伺服器端(Server)作為系統建置平台，測試端則以個人電腦 (Personal Computer;PC)為作業平台，透過網際網路(Internet)連線測試，所採用之 相關軟硬體設備規格詳細說明如下:

(一) 建置平台

Pentium M processor 740 1.73G，RAM 1G，硬碟 60 GB，硬碟傳輸界面為 IDE，

網路卡傳輸效率 100MB/S 的伺服器平台。

(二) 網路作業系統

Windows 2000sp4 + appserv 2.4.0。

(三) 資料庫管理系統

MySQL 4.1.8，以 PHP5 程式語言為存取資料庫之介面。

(四) Web Server

採用 Apache2 架站。

(五) 作業平台

Pentium IV 1.6G，RAM 256MB，硬碟 40GB，網路卡傳輸效率 100MB/S。

(六) 作業系統

Microsoft Windows XP，螢幕解析度設為 800×600。

(七) 全球資訊網瀏覽器

Microsoft Internet Explorer 6.0 中文版。

四、資料庫設計

本研究使用 PHP 伺服網頁技術為主要的 Web 網站，在伺服端提供資料來源的資料 庫系統(Database System)，並採用 MySQL 為資料庫管理系統，MySQL 是由 MySQL AB 公司開發與提供技術支援，屬於 OpenSource 開放原始碼的資料庫管理系統，是一套多 執行緒(Multi-threaded)、多使用者(Multi-user)和使用標準 SQL 語言的資料庫伺服 器，主要的目的是儲存資料，以便於測試結果的分析。本研究建立一個資料庫，包含 二個資料表，每個資料表分別有六個欄位，架構如圖 3-8 所示。

圖 3-8 資料庫架構圖 School:代表資料庫(Database)的名稱

Test1:表示為記錄對照組的資料表(Table)

Test2:表示為記錄實驗組的資料表(Table) 欄位名稱釋義

sid:記錄受試者學號和登入 IP qno:記錄題目題號

data_source:記錄所搜尋到網站資訊 keyword:記錄所查詢時所使用的字彙 ans_items:記錄答案

mytime:記錄每答一題所需花費的時間，時間以秒為單位

貳、試題編製

本研究採用自然科為學科領域，主要以百科中的動物門為測試主題，為避免自然 學科學習成效在測試中造成學習的遷移，影響實驗的準確性，因此在測試題目的選擇 上並未採用國小課程中特定的單元，而是採用百科中動物門的分類為標準。本研究將 百科中的內容以概念圖的方式呈現(圖 3-9)，並以此依據作為題目設計之準則，設計 出十題題目及分析，如表 3-6。經由 10 位四年級安親班國小學童作一紙筆前測，結果 發現，在混合型題目較為難以理解，且作答時間超過 60 分鐘，依題目的難易度不同，

作答時間較難掌控，平均一題答題時間為 5 至 6 分鐘，因此對於混合型題目進行修正，

排除無法理解的題目並降低題目的難易度之後，選出六題為正式測試題目，如表 3-4

所列。依實驗設計上的需要，因採用複本信度，先對第一階段實驗設計中，對照組進 行甲、乙試題施測，1-3 題為甲式試題，4-6 題為乙式試題，題目共計 6 題，利用甲式 試題為前測工具，乙式試題作為後測工具，可避免因回憶或練習所產生的影響。在題 目設計時，採行概念對照的方式，免除因題目差異所造成的介面成效評估偏差。例如:

題 1: 在兩生類當中，有哪些動物是有尾巴有腳的?和題 4: 請找出有腳無尾巴的兩生 類動物?此二題皆為“兩生類+特徵＂之概念。

圖 3-9 自然百科動物門分類概念圖

資料來源:整理自動物大百科 劉藍玉等譯(1999:10)

表 3-4 初次題目設計

表 3-5 修正後題目

第六節 資料處理與統計

本研究之資料分析以社會科學統計套裝軟體(SPSS 10.0 for Windows)作為分析工 具，依本研究之研究假設進行考驗，採用下列統計方法:

壹、描述性統計

一、為檢驗學童使用引導式搜尋介面的經驗後與關鍵字加布林運算符號的使用是否相 關，採用 Φ 相關關聯係數(phi coefficient)進行分析。

二、本研究使用 Φ 相關關聯係數，用以檢驗關鍵字加布林運算符號與答題正確率之間 的相關性。

貳、t 檢定(t-test)

一、以獨立樣本 t 檢定作為實驗組與對照組於電腦、自然、國語等學科同質性考驗。

二、以獨立樣本 t 檢定分析實驗組、對照組學生分別在使用不同搜尋介面，答題正確 率統計上的差異顯著情形。

三、以獨立樣本 t 檢定來分析實驗組、對照組學生分別在使用不同搜尋介面後，答題 正確率統計上的差異顯著情形。

四、以獨立樣本 t 檢定來分析實驗組、對照組學生分別在使用不同搜尋介面，答題效 率統計上的差異顯著情形。

五、以獨立樣本 t 檢定來分析實驗組、對照組學生分別在使用不同搜尋介面後，答題

有效率統計上的差異顯著情形。

在試題信度分析後，依據測試結果，分析題目之鑑別度(internal consistency) 和難度值(item difficulty index)，如鑑別度在 0.30 以下，難度值未落於 0.20 至 0.80，則將題目捨棄，並另設題目。難度、鑑別度計算方法如下:將受試者分為三組，

表 3-6 甲式題目難度與鑑別度摘要表

題號 題目 難度 鑑別度

1 在兩生類當中，有哪些動物是有尾巴有腳的? 0.50 0.50 2 有哪些魚類是可同時在水中和陸上生存的? 0.56 0.38 3 請問不會隨著季節遷徙的鳥類有哪些? 0.50 0.75

表 3-7 乙式題目難度與鑑別度摘要表

題號 題目 難度 鑑別度

4 請找出有腳無尾巴的兩生類動物? 0.44 0.50 5 請找出主要在水中生活的昆蟲? 0.56 0.38 6 請找出不會飛的鳥類有哪些? 0.69 0.75

P 難度指數在 0.5 最具有鑑別力，測驗中題目之 p 值的範圍位於 0.2 至 0.8 為宜，

在此範圍之外的題目通常需要重新修改或廢棄;而 D 鑑別度值只要達 0.3 以上就可以被 接受;由表 3-6 和表 3-7 可得知 1-6 題當中，難度均在 0.44 至 0.69 之間落於 0.2 至 0.8 之間，而鑑別度則都高於 0.3 落於接受範圍，而整體題目之鑑別度為 0.54，達試 題評鑑 0.40 以上之標準。

第四章 研究結果與分析

本章旨在呈現本研究之各項統計分析結果，第一節將針對樣本進行基本學科能力 同質性分析，在第二節中檢驗使用不同介面對於正確率之影響，第三節則分析實驗組 經使用過引導式搜尋介面後，對搜尋成效的影響，第四節檢驗使用不同介面在答題效 率上是否具有差異，第五節分析學童使用不同介面，在關鍵字使用及答題正確性之間 是否有相關。

第一節 有效樣本統計

參與本研究之測試對象，為台中縣沙鹿鎮快樂國小四年級學生，隨機抽取四班，

為避免實驗過程中產生霍桑效應(Hawthorne effect)，此四班學生，一律於原班參與 教學活動。在實驗前為避免各班在學科程度上的差異對實驗結果造成影響，因此對四 個班級進行同質性分析。由於本次實驗與學童之電腦操作能力、自然學科能力及語文 的理解能力相關，為達到實驗的準確性，先行檢驗各班於學科能力上是否具有顯著差 異。本研究以第一次段考之電腦科、自然科與國語科成績為主要依據，對學生基本學 科能力進行同質性考驗，結果如表 4-1。

表 4-1 對照組與實驗組學科能力 t 檢定統計分析

第二節 搜尋正確率表現

第一階段，於同一週施測之後測成績之描述性統計，總分為 100 分。從表 4-2 中 可得知對照組平均數為 43.33 分、標準差為 31.74 分;實驗組平均數為 60 分、標準差

第一階段，於同一週施測之後測成績之描述性統計，總分為 100 分。從表 4-2 中 可得知對照組平均數為 43.33 分、標準差為 31.74 分;實驗組平均數為 60 分、標準差