國小學生資訊能力檢測系統之研發與應用現況

國小學生資訊能力檢測系統之研發與應用現況

郭威成

蘇郁雯

唐順明

雲林科技大學資訊管理所

雲林縣麥寮高中

雲林科技大學資訊管理所 

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摘要

雲林縣致力於發展一套適宜的學生資訊能力 檢測平台已有多年時間，經針對美國國際教育科技 學 會 (ISTE) 所 訂 定 的 學 生 資 訊 基 本 能 力 標 準  (NETS．S)與九年一貫資訊能力指標對照後，發現 兩者在中小學階段所強調應完成的資訊能力是相 似的，因此本檢測系統乃根據九年一貫能力指標， 並配合線上測驗的優點所發展而成的。此套系統正 式應用於雲林縣學生的資訊能力檢測已有兩年時 間，透過系統資料庫的記錄瞭解學生整個作答歷 程，進一步得知學生的資訊能力。本研究旨在分享 學生資訊能力檢測平台開發之系統架構及功能模 組，最後呈現學生參與檢測的現況及使用者滿意度 分析，以作為未來資訊教育推動及開發檢測平台等 相關研究之參考。 關鍵詞：資訊能力、能力指標、線上測驗。 

Abstract 

The  Yunlin  County  have  been  developed  a  testing  platform  that  examined  the  students’  information  ability  for  many  years.  Comparing  National  Educational  Technology  Standards  for  Students (NETS.S) made  by International  Society  for  Technology  in  Education  (ISTE)  with  Competence  Indicators  in  information  technology  of  Grade  1­9  Curriculum in Taiwan, both of them were similar. This  testing  system  was  basically constructed according to  the  Competence  Indicators  of  Grade  1­9  Curriculum  and  furthermore  basing  on  the  advantage  of  on­line  testing. This testing system has been used to examine  the  information  ability  of  students  in  Yunlin  County  for  two  years.  According  to  tracks  in  the  database  of  this testing system, the process of how the students did  was  understood.  Besides,  it  was  to  know  the  information  ability  of  students.  The  purpose  of  this  research  was  not  only  to  share  the  systematic  framework  of  students’  information  ability  testing  platform  and  the  functional  modules  but  also  to  analyze the satisfaction of students who participated in  this  system.  Finally,  the  researcher  provided  some  suggestions  for  the  further  studies  in  propelling  information  education  and  developing  testing  platform.  Keywords: information ability, competence indicators,  on­line testing. 

1. 前言

二十一世紀是資訊科技與人類活動密切結合 的新紀元，資訊科技發展狀況往往被視為一個國家 現代化程度及競爭力的指標(何榮桂，民 90)。為因 應此資訊化社會帶來的衝擊與影響，資訊教育便成 為現代教育改革的重要課題，因此各國紛紛積極規 劃、推展相關資訊教育政策，以提升全民之資訊素 質。 我國教育部  86  年起推行為期十年的「資訊教 育基礎建設計畫」、「NII  人才培訓計畫」及「遠距 教學實施計畫」，各項重大計畫齊頭並進，期望塑 造整體資訊化基礎環境(何榮桂，民  90；邱瓊慧， 民  91)；為加速資訊教育基礎建設並配合擴大內需 方案，教育部於 88 年追加六十四億七千萬元預算， 提前完成中小學資訊教學環境建置，使全國國中小 學皆有一人一機的電腦教室，並可連上網際網路(韓 善民，民 90)；民 90 年規畫「中小學資訊教育總藍 圖」，訂定我國未來資訊教育發展之願景、實施策 略與指標(何榮桂、陳麗如，民 90)。政府推動資訊 教育投入如此龐大的人力物力及經費，其成效是否 顯著？實施現況與學生資訊基本能力之間是否有 落差？攸關整體資訊教育推動績效之良瓢，都是從 事資訊教育工作者需要關注的。 九年一貫新課程實施後，將資訊教育列為六大 議題之首，強調在七大學習領域的教學過程中，整 合「資訊教育」議題，培養學生對資訊科技的認知 及運用能力。然而，實施資訊科技融入教學，除需 要充裕完善的設備，尚涉及教師的資訊素養及融入 技巧，以及學生需有基本的資訊能力(何榮桂，民  91；陳泰安，民  91)，亦即說明，若學生未具備基 本資訊能力，要實施融入教學將會落空。 

2. 資訊能力相關研究

學生究竟應該具備哪些資訊能力?一直是各界 探討的重點。本研究回顧國內外文獻發現:  隨著社 會環境、時間與空間的不同，學生所須具備的資訊 能力隨之不同。學者 Csapo 研究發現：構成資訊能 力的條件相當多樣化，不僅包括軟硬的基本認識、 電腦系統的操作，更涉及倫理道德等範疇（Csapo，  2002）。 美國國際教育科技學會(ISTE)所規劃訂定的國 家教育科技標準(NETS)，公布了學生的資訊基本能

力標準(NETS．S)，成為各國在訂定能力參考的依 據。首先簡介  NETS．S  的內容，其次介紹九年一 貫資訊能力指標，最後以美國的  NETS．S  六大向 度為分類基準，並且納入九年一貫課程的做法，互 相比較以提供系統開發所採用的能力指標依據。  2.1  美國 ISTE 的學生資訊科技基本能力指標 國際教育科技學會提出一套針對 PreK­12 學生 的資訊基本能力標準，以協助資訊科技在學校教育 上的應用，此標準分別將學生所應具備的資訊能力 分成「基本操作與概念」、「社會、倫理與人文議 題」、「科技生產工具」、「科技溝通工具」、「科技研 究工具」及「科技問題解決與決策工具」等六大向 度，本研究僅詳列國中小各學習階段的能力指標： 表 1 PreK­12 學生資訊分段能力指標 第一階段(Grades PreK­2)  1.  使用輸入設備(如滑鼠、鍵盤、遙控器)和輸出 設備(如螢幕、印表機)，運作電腦、VCR、錄 音帶和其他科技  2.  使用多種媒體和科技資源並能直接且獨立的 學習活動  3.  適當且正確使用專用名詞做科技內容的溝通  4.  使用合適多媒體資源(如互動式書本、教學軟 體、初級多媒體百科全書)來支援學習  5.  在課堂上使用科技時，能和同儕、家人及他 人共同合作  6.  使用科技時，表現正面且合乎倫理的行為  7.  對科技系統和軟體的使用能確實負責  8.  從師長、家人或同學的支持中，創造合適的 多媒體產品  9.  使用科技資源(如文字遊戲、邏輯思考遊戲、 寫作工具、數位相機、繪圖工具)以解決問 題、溝通和說明想法  10.  從師長、家人或同學的支持中，使用通訊設 備收集資訊，並和他人交流 第二階段(Grades 3­5 )  1. 有效使用鍵盤和其他一般輸入輸出設備(包括 適性化設備)  2. 討論日常生活中一般科技的應用及其優缺點  3. 討論與科技資訊使用責任之相關議題，並描 述個人不當使用之後果  4. 使用一般生產工具及週邊工具以支援個人生 產、矯正技能不足，和促進學習  5. 使用科技工具(如多媒體輔助教學、發表、網 路工具、數位相機、掃瞄器)，並使用團體寫 作、溝通和發表活動來創造課內或課外的知 識產物  6. 有效使用通訊設備以取得遠端資訊、和他人 交流來支援直接且自主的學習，並追求個人 啫好  7. 使用通訊設備和線上資源(如電子郵件、線上 討論、網路環境)參與合作問題解決活動  8. 使用科技資源(如計算機、錄影機、教學軟體)  解決問題、自主學習，及其他相關學習活動  9. 能決定適合使用科技的時機，並能針對不同 任務和問題選擇適當的工具與科技資源  10.  評估電子資訊來源的正確性、相關性、適當 性、理解性和公正性 第三階段(Grades 6­8)  1.  運用策略辨認和解決簡單的軟硬體問題  2.  認知現有資訊科技的改變及其對職場和社會 的影響  3.  使用資訊科技時，能表現出合法及合乎道德 的行為，並討論誤用的後果。  4.  使用內容工具、軟體及模擬設備，以支援學 習與研究  5.  運用多媒體工具及週邊物品以支援個人生 產、團體合作，及課程學習  6.  在課堂上或課堂外，利用科技資源，設計、 發展和展示作品(如網頁、錄影帶)將課程概念 與他人交流  7.  利用通訊設備和同儕、專家及他人合作，以 研究課程相關問題、議題和資訊，並為課堂 上或課堂外的人找到解決的辦法和產品。  8.  選擇和使用適當工具和科技資源以完成各種 任務並解決問題。  9.  了解軟硬體背後的概念，並學習實際運用到 問題解決。  10.  研究並評價資訊來源對現實生活問題的正確 性、相關性與適當性、理解性及公正性 資料來源：陳麗如，民 90；張國恩，民 93  2.2  九年一貫課程資訊教育基本能力指標 我國在九年一貫課程綱要中，規劃了「資訊科 技概念的認知」、「資訊科技的使用」、「資料的處理 與分析」、「網際網路的認識與應用」、「資訊科技與 人文素養的統整」等五個核心能力，各學習階段的 能力指標詳列如下： 表 2  九年一貫資訊教育分段能力指標 編號 能力指標 第二學習階段(三、四年級)  1­2­1  了解資訊科技在人類生活之應用  1­2­2  正確規劃使用電腦時間及與電腦螢幕 安全距離等，以維護身體健康  1­2­3  教導學生注意軟硬體的保養、備份資料 等資訊安全概念  2­2­1  了解電腦教室(或教室電腦)的使用規範  2­2­2  熟悉視窗環境軟體的操作、磁碟的使 用、電腦檔案的管理、以及電腦輔助教 學應用軟體的操作等  2­2­3  認識鍵盤、特殊鍵的使用，會英文輸入 與一種中文輸入  3­2­1  能進行編輯、列印的設定，並能結合文 字、圖畫等完成文稿的編輯。盡量使用 自由軟體  4­2­1  能進行網路基本功能的操作  5­2­1  認識網路規範，了解網路虛擬特性，並 懂得保護自己

第三學習階段(五、六年級)  3­3­1­  能利用繪圖軟體創作並列印出作品。盡 量使用自由軟體  4­3­1  了解電腦網路概念及其功能  4­3­2  能找到合適的網站資源、圖書館資源及 檔案傳輸等  4­3­3  能利用資訊科技媒體等搜尋需要資料  4­3­4  能針對問題提出可行的解決方法  5­3­1  了解與實踐資訊倫理，遵守網路上應有 的道德與禮儀  5­3­2  認識網路智慧財產權相關法律，不侵犯 智財權  5­3­3  認識網路隱私權相關法律，保護個人及 他人隱私  5­3­4  善用網路分享學習資源與心得。了解過 度使用電腦遊戲、bbs、網路交友對身心 的影響；辨識網路世界的虛擬與真實， 避免網路沉迷 第四階學習階段(七年級至九年級)  2­4­1  認識電腦硬體、軟體、輸入和輸出等基 本設備，有應用自由軟體的概念  2­4­2  了解多媒體電腦相關設備，以及圖形、 影像、文字、動畫、語音的整合應用  2­4­3  認識程式語言、了解其功能與應用，有 開放規格、自由軟體的概念  3­4­1  能利用軟體工具進行圖表製作。盡量使 用自由軟體  3­4­2  能 利 用 簡 報 軟 體 編 輯 並 播 放 簡 報 內 容。盡量使用自由軟體  4­4­1  能利用網際網路、多媒體光碟、影碟等 進行資料蒐集，並結合已學過的軟體進 行資料整理與分析  5­4­1  了解網路犯罪型態，避免誤觸法網受害  5­4­2  適時應用資訊科技，透過網路培養合作 學習、主動學習的能力  5­4­3  建立科技為增進整體人類福址的正確 觀念，善用資訊科技作為關心他人及其 他族群的利器 資料來源：引自教育部，民 90  2.3  NETS．S 與九年一貫課程之資訊能力比較 在探究美國與九年一貫課程之資訊能力指標 後，試著以  NETS．S  的六大向度配合其學習階段 的劃分為比較基準，將兩者資訊能力指標相近的部 分條列對照(詳如表 3、4、5)，並歸納以下結論：  1.  就資訊能力內容而言，我國較偏重各種應用軟體 的操作及網路資源的應用，以滿足學習者個人需 求及個人任務；而  NETS．S  則較重視合作學習 的態度及策略的運用，強調判斷、評估資訊和挑 選合適的科技工具，以及問題解決等高階認知能 力的發展。  2.  就學習階段的劃分而言，雖然我國與  NETS．S  對學習各階段的劃分不盡相同，但是在整體國中 小學階段內所強調應完成的資訊基本能力是吻 合的，經將兩者能力對照的結果，我國僅兩個指 標未被對照到(1­2­2 正確規劃使用電腦時間及電 腦螢幕安全距離等，以維護身體健康及 2­2­1 了 解電腦教室或教室電腦的使用規範)。 表 3 Grades PreK­2  能力指標編號 向度  NETS∙S  九年一貫 指標 1  2­4­1  指標 2  5­4­2  指標 3  3­2­1  基本操作 與概念 指標 4  4­4­1  指標 5  5­4­2  指標 6  5­3­1  5­3­2  社會、倫理 與人文議題 指標 7  5­3­3  指標 2  4­3­3  指標 8  2­4­2  科技生產工具 指標 9  2­4­3  指標 9  4­3­4  科技溝通工具 指標 10  4­3­3  科技研究工具 指標 9  4­3­4  科技問題解決 與決策工具 指標 9  2­4­3  資料來源：陳麗如，民 90；教育部，民 90；張國 恩，民 93  表 4 Grades 3 ­5  能力指標編號 向度  NETS∙S  九年一貫 指標 1  2­2­3  指標 2  1­2­1  5­2­1  5­3­2  基本操作 與概念 指標 3  5­3­3  指標 4  4­4­1  科技生產工具 指標 5  4­4­1  3­2­1  3­3­1  指標 5  3­4­2  4­3­3  指標 6  5­4­2  4­2­1  4­3­1  4­3­3  4­3­4  科技溝通工具 指標 7  4­3­2  指標 7  5­4­2  指標 8  5­4­2  科技研究工具 指標 9  4­3­4  指標 8  5­4­2  5­4­2  指標 9  4­3­4  科技問題決與 決策工具 指標 10  5­4­3  資料來源：陳麗如，民 90；教育部，民 90；張國

恩，民 93  表 5 Grades 6 ­8  能力指標編號 向度  NETS∙S  九年一貫 指標 1  1­2­3  基本操作 與概念 指標 9  2­4­2  指標 2  5­4­3  5­2­1  5­3­2  5­3­3  指標 3  5­4­1  社會、倫理 與人文議題 指標 10  5­3­4  指標 4  2­4­2  科技生產工具 指標 5  5­4­2  3­2­1  3­3­1  指標 6  3­4­2  科技溝通工具 指標 7  5­4­2  指標 4  2­2­2  3­2­1  3­3­1  指標 6  3­4­2  4­3­4  指標 7  5­4­2  指標 8  4­3­4  科技研究工具 指標 10  5­4­3  2­4­2  指標 5  5­4­2  指標 6  3­4­2  指標 8  4­3­4  2­4­3  指標 9  4­3­4  科技問題解決 與決策工具 指標 10  5­4­3  資料來源：陳麗如，民  90；教育部，民  90；張國 恩，民 93 

3.系統分析與設計 

3.1 系統功能架構 本研究經相關文獻蒐集及分析後，採用九年一 貫資訊能力指標為題庫設計基準，並配合線上測驗 的優點及考量使用者需求，將系統架構分為六個功 能模組(圖 1)，分別是：使用者認證、帳號管理、題 庫管理、線上測驗、成績查詢統計、檢測報名管理。 圖 1  系統功能架構圖  3.2 系統存取環境 本系統建置在雲林縣教育網路中心，以  Web  為發展平台，並且採用三層式架構作為系統存取環 境，如圖 2 所示。 第一層：受測學生在 Client 端進行線上測驗。 第二層：為處理資料交換的  Apache  網頁伺服器， 並啟動  SSL  為資料的傳輸做加密以增加 系統的安全性。整個檢測系統的環境以  FreeBSD  4.x  作業系統為主，系統開發則 以 PHP 搭配 JavaScript 程式語言所建構而 成。 第三層：後端以 MySQL 資料庫伺服器存放學生、 教 師 及 系 統 管 理 者 等 使 用 者 的 基 本 資 料、題庫、成績與測驗作答歷程等資料。 圖 2  系統存取環境圖  3.3 系統流程設計 系統設計將使用者介面分為「學生端」、「教師 端」及「管理者端」。學生端需選擇就讀學校及輸 入身分證字號，方可進入檢測及回顧檢測作答等資 訊(圖 3)；教師端提供學生資料維護、檢測報名及成 績查詢等功能(圖 4)；管理者端則提供學生檢測成績 統計、題庫修改及使用者管理等功能(圖 5)。 圖 3  學生端流程圖 圖 4  教師端流程圖 登入 檢測 回顧 結束 檢視 登入 維護 報名 結束 查詢 國小學生資訊能力檢測系統 使用者認 證 成績查詢 統計 帳 號 管 理 題 庫 管 理 線 上 測 驗 檢測報名 管理

圖 5  管理者端流程圖  3.4 資料庫設計 為達成上述系統功能的要求，本系統的資料庫 設計如下：  1.  使用者資料庫：記錄學生、教師與管理者的基本 資料，以及各校報名檢測的資料。  2.  題庫資料庫：系統題庫依據「九年一貫課程資訊 能力指標」之五大核心能力及其學習內涵設計而 成的，並經過試題分析與信效度分析以確保題庫 的品質。同時系統也支援亂數取題。  3.  成績資料庫：學生完成檢測後，檢測結果會自動 區分至九年一貫資訊能力的五大核心能力來做 初步的敘述性統計，另外此資料庫也能自動產生 每道題目的出題次數、答對率。同時系統也能記 錄受測學生的作答歷程。  3.5 檢測歷程  (1).學生端  1.  登入檢測系統後，可選擇立即上線考試、回顧檢 測作答歷程及檢視個人基本資料。 圖 6  學生檢測專區之頁面  2.  開始檢測時，系統從每個核心能力按題數比例  (第一至第三向度各抽  4 題；第四向度抽  6  題； 第五向度抽 7 題)亂數抽題，共 25 題。並將試題 與選項做隨機排列，同時還有考試時間限定。 圖 7  學生線上檢測時之頁面  3.  完成檢測後，可立即給予計分及核對正確解答。 圖 8  學生檢測結果之頁面  (2)學校教師端 教師端功能可分為學生資料維護、檢測報名(圖  9)及成績查詢(圖 10)。 圖 9  報名與檢測結果之頁面 圖 10  檢測成績查詢之頁面 登入 統計 修改 結束 管理

(3)系統管理者端 管理者端功能可分為檢測成績統計(圖 11)、題庫 修改(圖 12)及使用者管理。 圖 11 檢測成績統計之頁面 圖 12  檢測題庫修改之頁面 

4.系統應用現況 

4.1 檢測對象 本研究以雲林縣 158 所公私立小學學生為受測 對象，從  93 學年開始於每學年第二學期  5  月份時 進行資訊能力檢測。93  學年參與檢測的學校計有  100 所、受測學生為 23177 人；94 學年參與檢測的 學校計有 124 所、受測學生為 26031 人。  4.2 檢測結果統計分析 從 93 學年及 94 學年學生參與檢測的結果資料 統計來看，平均約有七成八以上的學生通過資訊能 力的檢測。就參與檢測的學校及人數而言，94 學年 明顯高於 93 學年約 7 %，顯示各校對參與檢測意願 的提升；同時，若就檢測通過率而言，94 學年度則 高於 93 學年約 5 %，顯示學生的資訊能力呈正向成 長的趨勢。 表 6  93、94 學年檢測結果統計一覽表 檢測 年度 總人 數 檢測 人數 通過 人數 檢測 率(%)  通過 率(%)  93  學年  36168  23177  17675  64.08  76.26  94  學年  36565  26031  21171  71.19  81.33  總 數  72733  49208  38846  67.66  78.94  4.3 學生檢測成績之各個核心能力比較分析 透過資訊能力檢測系統，得到學生在各個核心 能力的資訊能力及檢測的總和結果(詳如表 7)。 進一 步得知，學生整體平均答對題數為  20.25，標準差 為 1.19，得分率為 80.49  %，顯示學生於各個核心 能力的資訊能力均有達到中上水平。此外，就各個 核心能力的得分統計數據來看，以「資訊科技的使 用」此向度表現最佳，而以「資料的處理與分析」 的向度表現最差，顯示學生對於電腦的基本認知及 操作技巧上的表現優於對資料的分析與應用等高 度的認知能力。 表 7 學生檢測成績之各個核心能力得分分析一覽表 九年一貫五項資訊核 心能力 平均答 對題數 標準 差 得分 率(%)  資訊科技概念的認知  3.31  0.77  82.03  資訊科技的使用  3.34  0.76  83.11  資料的處理與分析  3.13  1.07  77.68  網際網路的認識與應 用  4.73  1.37  78.45  資訊科技與人文素養 的統整  5.74  1.58  81.45  資訊能力的總和  20.25  1.19  80.49  4.4 系統使用滿意度調查及看法 本研究透過與使用者的訪談，以及藉由論壇收 集回饋意見的方式，進行系統使用滿意度的調查。 得知使用者皆給予本系統高度評價與正面肯定，在 推廣成效上更獲得教育局的全力支持。茲將調查結 果整理如下：  1.  就系統操作介面而言，使用者認為畫面設計簡 潔、易於操作，能節省系統操作介面的摸索時間。  2.  就系統的效益而言，教師認為系統能有效評鑑學 生的資訊能力，檢測完成後線上立即回饋的方式 能增強學生的學習動機。  3.  就系統的功能而言，使用者認為能符合需求。但 建議未來能提供課堂後形成性評量的功能模 組，讓教師能隨時掌握學生的學習歷程。此外， 應再發展線上實作題的檢測，以提供更完善的評 量模組。 

5.  結論與討論

本研究乃根據九年一貫資訊能力指標，並配合 線上測驗的優點，研發一套「國小學生資訊能力檢 測系統」，同時將此套系統應用於雲林縣學生的資

訊能力檢測。讓學生可以不受時間、空間的限制， 隨時隨地進行線上測驗，強化主動學習提升自我後 設認知能力；對教師而言，則透過系統的統計分析 結果，加強瞭解及掌握學生的學習歷程及成效，俾 作為教學內容及活動設計的依據，以利各學習領域 應用資訊科技融入學習之進行。 此外，經由檢測系統所得到的相關數據，得知 學生整體資訊能力皆達中上程度，表示政府當局近 幾年來推動資訊教育的成效顯著，因此也建議教育 當局於積極擴充網路與硬體設備的同時，應加強營 造網路學習、數位學習的環境，以克服城鄉數位落 差，全面提昇各地區學生的資訊基本能力。 最後期望透過分享本系統的研發過程、實作推 廣經験及使用現況分析，能對致力開發相關檢測平 台的各縣市有所借鏡及助益。

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