閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制之合作閱讀標註系統對於學習成效之影響研究 - 政大學術集成

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(1)國立政治大學圖書資訊與檔案學研究所碩士論文 Master’s Thesis National Chengchi University Graduate Institute of Library, Information and Archival Studies. 閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制之合. 治政大作閱讀標註系統對於學習成效之影響研究立 A Study of the Effects of Collaborative Reading Annotation System ‧ 國. 學. with Formative Assessment and Feedback Mechanisms on Promoting Learning Performance. ‧ sit. y. Nat. io. er. 指導教授：陳志銘博士 Adviser: Dr. Chih-Ming Chen a. n. iv l C n 研究生：洪維均 h e n g c h i U撰 Author: Wei-Jiun Horng. 中華民國一百零四年七月 July, 2015.

(2) 謝辭即將畢業了，人生新的階段已將到來。首先我要感謝指導教授陳志銘老師兩年來的教導，以及在論文上的指導，並感謝口試委員余顯強老師、王豐緒老師以及林巧敏老師的指導以及建議，使我的論文更加嚴謹與完整。在兩年的求學過程中，感謝薛理桂老師、蔡明月老師、王梅玲老師、邱炯友老師、邵銘煌老師以及林巧敏老師在專業知識上的教導，也感謝傳萱助教以及明雯助教各方面的協助與照顧。有關碩士論文的實驗，感謝陳志修主任、黃筱淇老師、蔡志昇老師，以及南美國小 506 班與 509 班的同學給我的協助，讓我的實驗過程十分順利。在論文. 治政撰寫的過程中，則要感謝布丁學長、維媛姐以及芋頭哥的協助，沒有你們，我的大立研究肯定無法如此順利的完成，也感謝美智、二洋、楊婕在實驗上與實驗後的幫 ‧ 國. 學. 忙，還有逸翔學長在論文上所給予的教導，沒有您的叮嚀，我的論文會遇到更多. ‧. 問題。最後，感謝中信學長、懷恩學長在我進入實驗室後的照顧，還有舜閔學弟、裕傑學弟以及文芳學妹在論文口試時的幫助。. y. Nat. io. sit. 在過去的兩年中，謝謝各位同學的照顧。謝謝一起打球的二洋、力豪、科翰、. n. al. er. 志偉以及立勛，讓我重拾對運動的熱誠，並且特別感謝楊婕、科翰以及二洋，在. Ch. i n U. v. 我對人生的下一個階段思緒有些混亂時，提供你們的看法，讓我不再徬徨、疑惑。. engchi. 最後，感謝我的家人的陪伴，讓我順利完成學業。謝謝大家，祝大家接下來一切順利！. 洪維均謹誌中華民國 104 年 7 月.

(3) 摘要近幾年隨著科技的發展，數位閱讀開始逐漸受到重視，許多數位閱讀模式與輔助閱讀工具被發展出來。其中合作閱讀標註系統可以讓學習者於數位文本上進行合作閱讀標註，也可以針對閱讀標註內容進行互動討論，進行合作閱讀，以提升閱讀理解成效與閱讀動機。然而，目前在合作閱讀標註系統輔助閱讀學習上仍缺乏有效的形成性評量與回饋機制，可以幫助學習者進行自主學習與反思。因. 政治大策樹（decision tree）發展一「基於社會網路互動特徵之閱讀理解成效形成性評量立此，本研究基於社會網路分析與學習者個人特徵，於合作閱讀標註系統上利用決. 預測暨回饋機制」，可以預測出閱讀理解成效過低之學習者，並將閱讀理解成效. ‧ 國. 學. 過低之學習者名單提供給教師，讓教師做進一步的處理，以提升學習者的閱讀理. ‧. 解成效，並且設計系統可自動提供回饋給閱讀理解成效過低的學習者，將適當的. sit. y. Nat. 高閱讀理解成效名單推薦給閱讀理解成效過低的學習者，供閱讀理解成效過低的. io. er. 學習者與推薦名單中的學習者互動，以提升學習者的閱讀理解成效。據此，本研究探討採用有無「閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制」之合作閱讀標註系. al. n. v i n Ch 統輔助進行閱讀學習的學習者，閱讀理解成效、團體凝聚力、標註行為以及互動 engchi U. 討論層次上是否具有顯著差異。. 本研究實驗對象以桃園市龜山區南美國小五年級兩個班級學生，合計 55 人，本研究將其中一班隨機分派為採用具「基於社會網路互動特徵之閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制」之合作閱讀標註系統輔以閱讀學習的實驗組，以及採用不具「基於社會網路互動特徵之閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制」之合作閱讀標註系統輔以閱讀學習的控制組。研究結果發現：1.「基於社會網路互動特徵之閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制」能一定程度有效預測學習者之閱讀理解成效；2.實驗組學習者閱讀理解成效顯著優於控制組學習者； i.

(4) 3.實驗組男性與場地獨立型學習者在互動討論層次中的「P3 比較、討論與分析」的發言顯著多於控制組男性與場地獨立型學習者；4.實驗組女性學習者在互動討論層次中的「P2 提供解決方案或資訊」的發言顯著少於控制組女性學習者；5. 實驗組男性學習者在「我知道」、「新知識」以及「舉例補充」三種標註行為顯著多於女性學習者；6.實驗組男性學習者在「P2 提供解決方案或資訊」與「P5 其他」兩種互動討論層次的發言均顯著多於女性學習者；7.男性學習者在「P5 其他」兩種互動討論層次的發言顯著多於女性學習者；8.實驗組場地獨立型學習者在「新知識」標註行為上顯著多於場地依賴型的學習者。. 政治大. 最後，根據研究結果，本研究提出相關教學實施建議、閱讀理解成效形成性. 立. 評量預測模型修正以及其他相關未來研究方向，供後續研究者進行研究時之參. ‧ 國. 學. 考。. ‧. 關鍵字：合作閱讀標註；社會網路分析；閱讀理解成效；資料探勘. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. ii. i n U. v.

(5) Abstract Digital reading is gradually emphasized with the development of technology in past years that a lot of digital reading models and reading assisting tools have been developed. Cooperative reading annotation system allows learners proceeding cooperative reading annotation on digital texts as well as making interactive discussion on reading annotation to enhance reading comprehension effectiveness and reading motivation. Nevertheless, current cooperative reading annotation systems are still lack of effective formative evaluation and feedback mechanism to assist reading learning and help learners’ self-directed learning and reflection. This study therefore, based on Social Network Analysis and learners individual characteristics, utilizes decision tree for developing a “social network interaction based reading comprehension effectiveness formative evaluation forecast and feedback mechanism” on cooperative reading annotation systems. It could forecast learners with low reading comprehension effectiveness and offer the list of such learners for the teacher doing further processing in order to enhance the learners’ reading comprehension effectiveness. Besides, the system is designed to automatically offer feedback for learners with low reading comprehension effectiveness and recommend them with the list of leaners with high reading comprehension effectiveness in order to promote the. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. io. sit. y. Nat. n. al. er. reading comprehension effectiveness through interaction. Accordingly, this study intends to discuss the significant difference in reading comprehension effectiveness, group cohesiveness, annotation behaviors, and interactive discussion between reading learners applying the cooperative reading annotation system with and without “reading comprehension effectiveness formative evaluation forecast and feedback mechanism”.. Ch. engchi. i n U. v. Total 55 students in two classes in Nan-Mei Primary School in Guishan District of Taoyuan City are experimented in this study. A class is randomly selected as the experimental group for the cooperative reading annotation assisted reading learning based on the “social network interaction based reading comprehension effectiveness formative evaluation forecast and feedback mechanism”. The control group is proceeded the cooperative reading annotation assisted reading learning without the “social network interaction based reading comprehension effectiveness formative evaluation forecast and feedback mechanism”. The research findings are summarized as below. 1. The “social network interaction based reading comprehension iii.

(6) effectiveness formative evaluation forecast and feedback mechanism”, to some extent, could effective forecast learners’ reading comprehension effectiveness. 2. Learners in the experimental group significantly outperform those in the control group on the reading comprehension effectiveness. 3. Male and field independent learners in the experimental group present remarkably more speeches on “P3 Comparison, discussion, and analysis” in interactive discussion than those in the control group male. 4. Female learners in the experimental group show notably fewer speeches on “P2 Providing solution or information” in interactive discussion than those in the control group. 5. Male learners in the experimental group appear notably more annotation behaviors on “I know”, “new knowledge”, and “for example” than female learners. 6. Male learners in the experimental group reveal significantly more speeches on “P2 Provision of solution or information” and “P5 Others” in interactive discussion than female learners. 7. Male learners remarkably present more speeches on “P5 Others” in interactive discussion than female learners. 8. Field independent learners in the experimental group show notably more annotation behaviors on “new knowledge” than field dependent learners.. 立. 政治大. ‧ 國. 學. ‧. Finally, suggestions for teaching practice, reading comprehension effectiveness formative evaluation forecast model revision, and future research directions are provided for the reference of successive researchers.. y. Nat. sit. Key words: cooperative reading annotation, Social Network Analysis, reading. n. al. er. io. comprehension effectiveness, data mining. Ch. engchi. iv. i n U. v.

(7) 目次摘要................................................................................................................................. i Abstract ........................................................................................................................ iii 目次................................................................................................................................ v 圖目次..........................................................................................................................vii 表目次........................................................................................................................ viii 第一章緒論.................................................................................................................. 1 第一節研究動機.................................................................................................. 1 第二節研究目的與問題...................................................................................... 2 第三節研究範圍與限制...................................................................................... 3 第五節名詞解釋.................................................................................................. 5 第二章文獻探討.......................................................................................................... 9 第一節形成性評量.............................................................................................. 9 第二節社會網路分析........................................................................................ 11 第三節合作閱讀標註學習................................................................................ 18 第四節結語........................................................................................................ 21 第三章閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制設計........................................ 22 第一節資料前處理............................................................................................ 22 第二節以決策樹發展閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制................ 26. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. sit. y. Nat. 第四章研究方法與設計............................................................................................ 40. io. n. al. er. 第一節研究架構................................................................................................ 40 第二節研究方法................................................................................................ 43 第三節研究對象................................................................................................ 46 第四節研究工具................................................................................................ 46 第五節研究實施步驟........................................................................................ 53 第五章實驗結果分析................................................................................................ 54 第一節實驗背景說明........................................................................................ 54 第二節閱讀理解成效分析................................................................................ 54 第三節團體凝聚力分析.................................................................................... 63 第四節標註行為分析........................................................................................ 66. Ch. engchi. i n U. v. 第五節互動討論層次分析................................................................................ 73 第六節系統滿意度分析.................................................................................... 80 第七節閱讀理解成效預測正確率.................................................................... 83 第八節使用回饋機制狀況之調查.................................................................... 83 第九節討論........................................................................................................ 84 第六章結論、建議與未來研究方向........................................................................ 92 v.

(8) 第一節結論........................................................................................................ 92 第二節教學實施建議........................................................................................ 94 第三節未來研究方向........................................................................................ 95 參考文獻...................................................................................................................... 97 一、中文文獻...................................................................................................... 97 二、英文文獻.................................................................................................... 101 【附錄一】團體藏圖測驗........................................................................................ 110 【附錄二】閱讀教材與閱讀測驗藏圖測驗............................................................ 120 【附錄三】團體凝聚力量表.................................................................................... 130 【附錄四】學習滿意度調查問卷............................................................................ 132. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. vi. i n U. v.

(9) 圖目次圖 3-1 「主題標註與回應」 ..................................................................................... 23 圖 3-2 「回應與指定標註回應」 ............................................................................. 23 圖 3-3 「被喜愛與喜愛」 ......................................................................................... 24 圖 3-4 R 軟體計算社會網路指標............................................................................... 25 圖 3-5 Weka 建立決策樹示意圖 ................................................................................ 28 圖 3-6 閱讀者彼此之間的互動記錄 ......................................................................... 29 圖 3-7 學習者其他資料 ............................................................................................. 29 圖 3-8 社會網路指標計算結果 ................................................................................. 30 圖 3-9 建立決策樹 I 之結果 ...................................................................................... 31 圖 3-10 決策樹 I 視覺化結果 ..................................................................................... 32 圖 3-11 建立決策樹 II 之結果 .................................................................................... 33 圖 3-12 決策樹 II 視覺化結果.................................................................................... 34. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. 圖 3-13 建立決策樹 III 之結果 .................................................................................. 35 圖 3-14 決策樹 III 視覺化結果 .................................................................................. 36 圖 3-15 決策樹投票示意圖 ........................................................................................ 37 圖 3-16 系統示意圖 .................................................................................................... 38 圖 3-17 系統示意圖 .................................................................................................... 39 圖 4-1 研究架構圖 ..................................................................................................... 41 圖 4-2 實驗流程圖 ..................................................................................................... 45. sit. y. Nat. n. al. er. io. 圖 4-3「知識標註學習系統」使用者介面操作畫面 ............................................... 47 圖 4-4 獎章階級激勵機制各階段提升門檻的設計 .................................................. 48 圖 4-5 觀看閱讀標註排行榜使用者的介面 .............................................................. 49 圖 4-6 個人閱讀標註使用狀況顯示的介面 .............................................................. 49 圖 4-7 檢視已獲得獎章使用者的介面 ...................................................................... 50. Ch. engchi. vii. i n U. v.

(10) 表目次表 4-1 互動討論層次編碼表 ..................................................................................... 52 表 5-1 實驗對象基本資料 ......................................................................................... 54 表 5-2 控制組與實驗組學前的國語文期中考成績之獨立樣本 t 檢定結果 ......... 55 表 5-3 控制組與實驗組閱讀理解成效後測之獨立樣本 t 檢定結果 ...................... 55 表 5-4 控制組與實驗低能力學習者學前的國語期中考成績之獨立樣本 t 檢定結果 ...................................................................................................................................... 56 表 5-5 控制組與實驗組低能力學習者學習成效之獨立樣本 t 檢定結果 .............. 56 表 5-6 控制組與實驗組高能力學習者學前的國語期中考成績之獨立樣本 t 檢定結果.................................................................................................................................. 56 表 5-7 控制組與實驗組高能力學習者學習成效之獨立樣本 t 檢定結果 .............. 57 表 5-8 控制組與實驗組男性學習者學前的國語期中考成績之獨立樣本 t 檢定結果. 政治大 ...................................................................................................................................... 57 立表 5-9 控制組與實驗組男性學習者後測之獨立樣本 t 檢定結果 .......................... 58 ‧. ‧ 國. 學. 表 5-10 控制組與實驗組女性學習者學前的國語期中考成績之獨立樣本 t 檢定結果.................................................................................................................................. 58 表 5-11 控制組與實驗組女性學習者後測之獨立樣本 t 檢定結果 ........................ 58 表 5-12 控制組組內不同性別學習者學前的國語期中考成績之獨立樣本 t 檢定結果.................................................................................................................................. 59 表 5-13 控制組組內不同性別學習者的後測之獨立樣本 t 檢定結果 .................... 59. sit. y. Nat. n. al. er. io. 表 5-14 實驗組組內不同性別學習者學前的國語期中考成績之獨立樣本 t 檢定結果.................................................................................................................................. 59 表 5-15 實驗組組內不同性別學習者後測之獨立樣本 t 檢定結果 ........................ 60 表 5-16 控制組與實驗組場地獨立型學習者學前的國語期中考成績之獨立樣本 t 檢定結果...................................................................................................................... 60 表 5-17 控制組與實驗組場地獨立型學習者後測之獨立樣本 t 檢定結果 ............ 60 表 5-18 控制組與實驗組場地依賴型學習者學前的國語期中考成績之獨立樣本 t 檢定結果...................................................................................................................... 61 表 5-19 控制組與實驗組場地依賴型學習者後測之獨立樣本 t 檢定結果 ............ 61 表 5-20 控制組組內不同認知風格學習者學前的國語期中考成績之獨立樣本 t 檢定結果.......................................................................................................................... 61. Ch. engchi. i n U. v. 表 5-21 控制組組內不同認知風格學習者的後測之獨立樣本 t 檢定結果 ............. 62 表 5-22 實驗組組內不同認知風格學習者學前的國語期中考成績之獨立樣本 t 檢定結果.......................................................................................................................... 62 表 5-23 實驗組組內不同認知風格學習者後測之獨立樣本 t 檢定結果 ................. 62 表 5-24 控制組與實驗組團體凝聚力之獨立樣本 t 檢定結果 ................................ 63 viii.

(11) 表 5-25 控制組與實驗組男性學習者團體凝聚力之獨立樣本 t 檢定結果 ............ 64 表 5-26 表 5-27 表 5-28 表 5-29 表 5-30 表 5-31 表 5-32 表 5-33 表 5-34 表 5-35 表 5-36. 控制組與實驗組女性學習者團體凝聚力之獨立樣本 t 檢定結果 ............ 64 控制組組內不同性別學習者團體凝聚力之獨立樣本 t 檢定結果 ............ 64 實驗組組內不同性別學習者團體凝聚力之獨立樣本 t 檢定結果 ............ 64 控制組與實驗組場地獨立型學習者團體凝聚力之獨立樣本 t 檢定結果 65 控制組與實驗組場地依賴型學習者團體凝聚力之獨立樣本 t 檢定結果 65 控制組組內不同認知風格學習者團體凝聚力之獨立樣本 t 檢定結果 .... 65 實驗組組內不同認知風格學習者團體凝聚力之獨立樣本 t 檢定結果 .... 66 控制組與實驗組標註行為之獨立樣本 t 檢定結果 .................................... 67 控制組與實驗組男性學習者標註行為之獨立樣本 t 檢定結果 ................ 68 控制組與實驗組女性學習者標註行為之獨立樣本 t 檢定結果 ................ 68 控制組組內不同性別學習者標註行為之獨立樣本 t 檢定結果 ................ 69. 表 5-37 實驗組組內不同性別學習者標註行為之獨立樣本 t 檢定結果 ................ 70 表 5-38 控制組與實驗組場地獨立型學習者標註行為之獨立樣本 t 檢定結果 .... 71 表 5-39 控制組與實驗組場地依賴型學習者標註行為之獨立樣本 t 檢定結果 .... 71 表 5-40 控制組組內不同認知風格學習者標註行為之獨立樣本 t 檢定結果 ......... 72 表 5-41 實驗組組內不同認知風格學習者標註行為之獨立樣本 t 檢定結果 ......... 73 表 5-42 控制組與實驗組互動討論層次之獨立樣本 t 檢定結果 ............................ 74 表 5-43 控制組與實驗組男性學習者互動討論層次之獨立樣本 t 檢定結果 ........ 75 表 5-44 控制組與實驗組女性學習者互動討論層次之獨立樣本 t 檢定結果 ........ 75 表 5-45 控制組組內不同性別學習者互動討論層次之獨立樣本 t 檢定結果 ........ 76 表 5-46 實驗組組內不同性別學習者互動討論層次之獨立樣本 t 檢定結果 ......... 77. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. sit. y. Nat. al. er. io. 表 5-47 控制組與實驗組場地獨立型學習者互動討論層次之獨立樣本 t 檢定結果. n. ...................................................................................................................................... 77 表 5-48 控制組與實驗組場地依賴型學習者互動討論層次之獨立樣本 t 檢定結果. Ch. engchi. i n U. v. ...................................................................................................................................... 78 表 5-49 控制組組內不同認知風格學習者互動討論層次之獨立樣本 t 檢定結果 79 表 5-50 實驗組組內不同認知風格學習者互動討論層次之獨立樣本 t 檢定結果 . 79 表 5-51 控制組合作閱讀標註系統科技接受模型問卷統計結果分析彙整 ........... 81 表 5-52 實驗組合作閱讀標註系統科技接受模型問卷統計結果分析彙整 ........... 82 表 5-53 閱讀理解成效形成性評量預測結果分析彙整 ........................................... 83 表 5-54 實驗組與控制組組間之差異分析結果彙整 ............................................... 85 表 5-55 實驗組與控制組組內之差異分析結果彙整 ............................................... 86. ix.

(12) 第一章緒論第一節研究動機近幾年來隨著數位出版的蓬勃發展，數位閱讀開始受到重視，許多數位閱讀模式與輔助閱讀工具被發展出來。在紙本上利用筆進行閱讀標註，是一種在紙本閱讀普遍被應用的有效閱讀策略，然而近年來因為資訊科技與網際網路的成熟發展，紙本閱讀標註已經逐漸轉變成可以在電腦上應用標註工具進行閱讀標註，並且讀者彼此之間也可以針對閱讀標註內容進行互動討論，進行合作閱. 政治大. 讀，以提升閱讀理解成效與閱讀動機（李中莉，2003）。在過去已有許多關於數. 立. 位閱讀標註系統發展的相關研究，例如 Ogata、Hada 與 Yano（2000）發展 CoCoAJ. ‧ 國. 學. 系統（ Communicative Collection Assisting System ）、 Kahan 、 Koivunen 、 Prud'Hommeaux 與 Swick（2002）發展 Annotea 標註系統、秦韻婷（2002）開發. ‧. 線上註記分享平台、Nokelainen、Miettinen、Kurhila、Floréen 與 Tirri（2005）發. y. Nat. sit. 展 EDUCOSM 合作閱讀標註系統、程仲凱（2005）提出電腦閱讀註記輔助摘要. n. al. er. io. 學習系統、Chatti、Sodhi、Specht、Klamma 與 Klemke（2006）開發 u-Annotate. i n U. v. 網頁標註系統、李錦興（2007）發展網頁註記系統、Farzan 與 Brusilovsky（2008）. Ch. engchi. 發展 AnnotatEd 系統、王振育（2008）提出 Mynote 註記系統、吳漢障（2009）建置多人使用的 Web 註記系統、陳勇汀（2011）發展知識標註系統等。大部分的研究結果顯示，使用數位閱讀標註系統輔助進行數位閱讀與學習，可有效提升閱讀理解成效，並且有助於促進學習者進行閱讀知識分享，提升閱讀的深度與廣度。然而利用閱讀標註系統進行合作閱讀學習，常常會有學習者不願意貢獻閱讀標註知識或者與他人進行互動討論，因此降低閱讀標註對於閱讀理解產生的效益。此外，也很容易因為已有其他學習者針對閱讀內容貢獻閱讀標註知識，而產生搭便車現象，甚至會有不少學習者為喜歡在合作閱讀標註學習活動中頻 1.

(13) 繁閱讀他人的閱讀標註，以提升自己的閱讀知識，但是卻不願意積極進行自己的閱讀標註分享的潛水者（lurker）。很顯然的，在上述衍生的合作閱讀標註問題下，不但學習者之間的互動打了折扣，也不容易掌握每一個閱讀者的閱讀理解成效。而在過去研究中，形成性評量大多應用在單一學習者的評量，而缺少應用在合作學習環境。近幾年來社會網路分析應用於網路合作學習互動分析與評量的研究開始逐漸受到重視，Crespo 與 Antune（2013）的研究發現，在網路合作學習情境下，社會網路分析中的 Pagerank 分數與團體的學習成績具有顯著的正相關。上述研究引發本研究在合作閱讀標註情境下，利用社會網路分析與. 政治大 assessment）與回饋（feedback）機制，以促進合作閱讀標註學習者彼此之間的互立資料探勘技術發展基於社會網路互動特徵之閱讀理解成效形成性評量（formative. 動與提升閱讀理解成效的研究動機，希望透過此一形成性評量預測與回饋機. ‧ 國. 學. 制，協助教師找出在合作閱讀標註情境下可能閱讀理解成效不彰的學習者，並. ‧. 且依據診斷出來影響閱讀理解成效的可能因素進行即時性的回饋，以及早協助. y. Nat. 閱讀理解成效不彰學習者，以提升其閱讀理解成效。基於以上研究動機，本研. er. io. sit. 究旨在探討合作閱讀標註系統搭配使用此一形成性評量預測與回饋機制，是否有助於提升合作閱讀標註學習者的閱讀理解成效、團體凝聚力、標註行為與互. n. al. 動討論層次。. Ch. engchi. i n U. v. 第二節研究目的與問題本研究以陳勇汀（ 2011 ）發展的知識學習標註系統（ Knowledge-based Annotation Learning System, 簡稱 KALS）為基礎，利用這個平台可以記錄學習者在這個平台上進行合作閱讀標註的歷程及社會網路互動關係，發展出基於社會網路互動特徵之閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制。此一預測暨回饋機制會先蒐集學習者的閱讀標註行為，然後結合社會網路分析找出相關於影響合作閱讀標註閱讀理解成效之互動特徵，再利用資料探勘方法中的決策樹 2.

(14) （decision tree），發展閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制。系統會自動預測出閱讀理解成效可能不彰的學習者，並針對引發這些學習者產生低閱讀理解成效的原因進行適當的回饋。據此，本研究探討學習者利用具閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制之合作閱讀標註系統輔以閱讀學習，是否有助於提升學習者之閱讀理解成效、團體凝聚力、標註行為與互動討論層次。除此之外，也進一步探討不同性別與認知風格學習者，在使用本研究所提出具閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制之合作閱讀標註系統輔助閱讀學習下，其閱讀理解學習成效、團體凝聚力、標註行為與互動討論層次是否具有顯著差異。根據. 政治大採用「具閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制之合作閱讀標註系立. 上述研究目的，本研究之研究問題如下，將會依序做探討與分析：一、. 統」與「不具閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制之合作閱讀標註系統」輔. ‧ 國. 學. 助閱讀學習，對於閱讀理解成效、團體凝聚力、標註行為與互動討論層次是否具. 採用「具閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制之合作閱讀標註系. y. Nat. 二、. ‧. 有顯著的差異？. er. io. sit. 統」與「不具閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制之合作閱讀標註系統」輔助閱讀學習，對於不同性別與不同認知風格學習者的閱讀理解成效、團體凝聚. n. al. i n 力、標註行為與互動討論層次是否具有顯著的差異？ Ch engchi U. v. 第三節研究範圍與限制一、. 研究範圍. 本研究僅探討採用有無「具閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制」之合作閱讀標註系統輔助閱讀學習，對於學習者的閱讀理解成效、團體凝聚力、標註行為、互動討論層次產生的影響差異，其他可能影響之層面不在本研究的探討範圍。而背景變項部分，也僅針對性別與認知風格進行探討，其他可能影響 3.

(15) 之背景變項亦不在本研究的探討範疇。. 二、. 研究對象限制. 在研究對象方面，小學屬於較無課業壓力的階段，並且 Keith 將 Robert 在 1968 年所提出的馬太效應應用到教育方面，發現兒童在閱讀方面產生落後，會進一步造成其他科目的學習困難，因而增加他們與同儕之間的差距。從上述理由可以得知，在小學時期培養良好的閱讀能力十分重要，因此本研究以桃園市南美國小兩班小學五年級學生為抽樣之研究對象，其研究對象是否具有母群體. 政治大. 代表性仍需再做進一步的驗證，因此本研究之研究結果不宜作過度之推論。. 教材內容限制. ‧ 國. 學. 三、. 立. 本研究之研究對象為國小學生，閱讀文本為 PIRLS 之文章，其結果是否能. sit. y. Nat. er. 系統限制. io. 四、. ‧. 推論至其他類型之文本，仍需再做進一步驗證。. al. n. v i n Ch 本研究所使用的系統為合作閱讀標註系統「知識標註學習系統」，其結果能 engchi U. 否與其他學習系統通用，仍需再作進一步驗證。. 五、. 教學限制. 由於在本研究的教學情境中，僅由系統提供回饋給學習者，並無教師提供指導與幫助，因此研究內容未探討教學相關措施。. 4.

(16) 第五節名詞解釋一、合作閱讀標註系統合作閱讀標註系統為一輔助閱讀系統，可讓學習者在 HTML 網頁上對數位文本進行劃記與標註，並且具有閱讀標註鷹架可以幫助閱讀者選擇合適之標註類型，補充閱讀文本不足之內容，或者對於文本內容提出質疑或進行閱讀心得摘要等，將個人閱讀知識分享給其他閱讀者。此外，也具有互動討論鷹架，透過互動討論鷹架可以幫助學習者針對其他學習者的閱讀標註內容進行更有方向. 政治大. 性的討論與互動。本研究所使用的合作閱讀標註系統為陳勇汀（2011）所發展具. 立. 獎章階級激勵機制的「知識標註學習系統」（Knowledge-based Annotation Learning. ‧ 國. 學. System, 簡稱 KALS），該系統發展的獎章階級激勵機制，在於提升學習者的學習動機，希望降低進行合作閱讀標註活動時的潛水者與搭便車現象，此一機制. ‧. 有助於促進學習者進行合作閱讀標註時的有效互動，也有助於本研究取得更有. y. Nat. sit. 效的社會網路互動特徵。本研究基於上述系統，發展「基於社會網路互動特徵之. n. al. er. io. 閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制」，希望進一步提升學習者的閱讀理解. i n U. v. 成效、團體凝聚力、標註行為與互動討論層次。其中「具閱讀理解成效形成性評. Ch. engchi. 量預測暨回饋機制之合作閱讀標註系統」以下簡稱為 CRAS-FAFM ，即 Collaborative Reading Annotation System with Formative Assessment and Feedback Mechanisms 之縮寫，「不具閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制之合作閱讀標註系統」以下簡稱為 CRAS-NFAFM，即 Collaborative Reading Annotation System without Formative Assessment and Feedback Mechanisms 之縮寫。. 5.

(17) 二、社會網路分析與社會網路指標社會網路為一個群體，包含許多人或組織，他們之間有著像是友誼、工作、或資訊交換之類的社會關係（Garton , Haythornthwaite, & Wellman, 1997）。這些人或組織被稱之為社會行動者（social actor）（Fischer, 1972），而社會網路分析就是去了解這些社會行動者之間的關係，以及這些社會行動者對組織或個人的影響（Wellman, 1996）。本研究所使用的社會網路指標為中心度（centrality），包括程度中心度（degree centrality）、中介中心度（betweenness centrality）、接近中心度（clossness. 治政 centrality），以及網頁排名 PageRank 等，這些指標可以用來衡量社會行動者在大立社會網路中的影響力（Freeman, 1979）。 ‧ 國. 學. 三、認知風格. ‧ sit. y. Nat. 認知風格為學習者進行學習時，在其行為和人格的交互作用下，表現出來. io. er. 的穩定特性（Garger, & Guild, 1984）。簡單來說，每個學習者都有自己喜歡的學. al. 習方式，這會影響到他如何接受刺激、記憶、思考和解決問題，這就是認知風. n. v i n 格（林生傳，1985）。Witkin C 等人的研究將學習者區分為「場地獨立型」與「場 hengchi U. 地依賴型」（Witkin, Dyk, Fattuson, Goodenough, & Karp, 1963），其中場地依賴型的學習者容易受到複雜環境中無關線索的影響，較不能單獨的分離出他（她）所要的項目來，反之則為場地獨立的學習者（國立編譯館主編，2000）。在學習差異方面，場地獨立型的學習者較理性，喜歡獨立作業；而場地依賴型的學習者則社會技巧較佳，喜歡合作性的學習，並且偏好結構化的教學（Witkin, 1979）。. 6.

(18) 四、團體凝聚力團體凝聚力為團隊內的成員緊密結合在一起，而不瓦解的力量，其中包括成員對團體的向心力、成員之間的相互吸引，以及團體對成員的吸引力（Carron, 1982; Festinger, 1962）。這種力量讓成員們一起追求共同的目標，也是維持團體存在的必要條件，如果團體失去了團體凝聚力，就難以完成團體的目標，這個團體也就失去了存在的條件與意義。. 五、互動討論層次. 政治大為了分析標註行為的互動討論層次，本研究將標註內容分為「提出、定義和立. ‧ 國. 學. 釐清問題」、「提供解決方案或資訊」、「比較、討論與分析」、「彙整並形成結論」與「其他」等互動討論層次（Hou, Chang, & Sung, 2008），並據此以進行. ‧. 閱讀者以具獎章階級激勵機制的合作閱讀標註系統輔以閱讀學習之互動討論層. sit. n. al. er. io. 六、形成性評量. y. Nat. 次分析。. Ch. engchi. i n U. v. 形成性評量（formative assessment）為一種學習成效評量方式，相較於過去傳統的總結性評量（summary assessment）主要在評估學習者最終的學習成效，形成性評量的教學者可以在學習者的學習過程中，基於觀察學生在學習歷程中的學習行為與表現給予的評量，並依據評量結果給予即時的回饋，以作為改進教師教學、或針對學習者之不足進行補救學習的依據（陳志銘，2011）。使用形成性評量的主要目的，係希望透過不斷提供給學習者的即時評量與回饋，促進學習者對於目前學習狀況的反思，並據此調整學習策略，進而提升學習成效。. 7.

(19) 七、閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制本研究透過學習者在合作數位閱讀標註系統上的標註行為，以及社會網路互動特徵，運用資料探勘技術中的決策樹（decision tree）找出影響閱讀理解成效的關鍵因素，並且依據這些因素基於決策樹建立閱讀理解成效形成性評量預測模型，並依據決策樹掌握影響學習者產生低學習成效因素進行回饋建議，據此發展為強化合作數位閱讀標註系統輔助有效閱讀學習之閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制。. 八、資料探勘. 立. 政治大. ‧ 國. 學. 資料探勘為一種資料分析技術，透過演算法與統計分析，挖掘出潛藏的規則與資訊，經由解析後轉化為有用的知識，供決策者參考（Fayyad, 1996）。簡. ‧. 單來說，資料探勘可以從大量資料中去除無用的資料，取出使用者感到有興趣. sit. y. Nat. 的相關資料（Han, & Kamber, 2001），為一種知識發掘（Knowledge Discovery in. io. er. Databases, KDD）的過程（李建億、蔡芳遠，2004）。本研究主要採用的資料探. al. n. 勘技術為分類法中的決策樹，並據此發展合作數位閱讀標註系統輔助閱讀評量. i n C 與回饋之閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制。 hengchi U. 8. v.

(20) 第二章文獻探討第一節形成性評量過去的學者對於評量有各種不同的看法， Bloom 、Madaus 與 Hastings （1981）認為評量是一種回饋與校正的系統，是用來確定學習者的學習水準與教學有效性的方法。簡茂發（1999）認為評量是運用科學的方法與技術，以學習者的表現與教學的目標為基礎，蒐集學習者的學習行為與成就資料，並加以分. 政治大學習狀況的各種資料，以協助教師進行各種「教」與「學」的歷程。綜合以上的立. 析、研究與評斷。李坤崇（1999）指出評量是教師蒐集、綜合、解釋有關學習者. ‧ 國. 學. 觀點，簡單的說，評量就是依據教學目標，來分析學習者的學習水準高低。評量可區分為總結性評量（summary assessment）與形成性評量（formative. ‧. assessment）兩種（林淑瓊，2001）。所謂總結性評量是指在完成若干單元的教. sit. y. Nat. 學後，或全部的課程結束之後，以測驗方式評量學習者之學習成果，並且將測. io. er. 驗結果，劃分成多個等第或給予成績（郭生玉，1989）。這種評量方式可能讓分. al. 數的意義產生扭曲，學生認為學習只是為了回應外部的賞罰，而不是因為喜歡. n. v i n C h& Madaus, 2003; UShepard, 2000）。而形成性評學習而做學習（Abrams, Pedulla, engchi 量著重在學習歷程中進行評量，具有依據評量結果進行即時診斷與回饋之效用，因為如此，形成性評量越來越受到重視（Bransford, Brown, & Cocking, 1999）。. 一、形成性評量的定義傳統的總結性評量，主要在評估學習者最終的學習成效，無法衡量學習者的學習歷程，而透過形成性評量，教學者可以在學習者的學習過程中，觀察學生在學習歷程中的學習行為，並給予回饋，或針對學生學習上的盲點進行補救 9.

(21) （陳志銘，2011）。郭生玉（1989）指出形成性評量的主要目的在於不斷提供回饋給學生和教師，使他們知道學習的成功與失敗。Heritage（2007）也有類似的看法，他認為形成性評量是持續蒐集學習證據的過程，而透過這種過程所得到的資料，可以被用來確認學習的狀況及調整教學策略，以幫助學生達到預期的學習目標。Moss 和 Brookhart（2009）則認為，形成性評量為一種透過分析學習過程的評量方法，在此一過程中，教師與學習者持續且有系統的蒐集有關學習的資訊，以改善學習者的學習狀況。 Bloom 等人（1971）於 1971 年提出「形成性評量」（formative evaluation）. 政治大主要受到兩類因素的影響：第一類為智力、家庭社會經濟地位等「不可變的因立. 的概念，並且將其應用於改善教學。他們的研究發現，學生的學習能否成功，. 素」；另一類則是認知的起始點、環境中的互動、回饋與修正等「可變的因素」。. ‧ 國. 學. Bloom 等人（1971）在「精熟學習」理論中強調，學生的學習應著力於「可變的. ‧. 因素」。任何教師幾乎都能夠協助所有的學生做成功的學習，關鍵的要素在於教. y. Nat. 學中是否結合「形成性評量」。林宜臻（2000）提到，教學應先訂定行為目標，. er. io. sit. 然後在教學過程中再結合「形成性評量」，對未達訂定標準的學習者，給予相關補救教學，至於已達標準之學習者，則進行加深及加廣的學習。. n. al. Ch. 二、形成性評量的意義 e n g c h. i. i n U. v. 形成性評量的主要目的為協助教師與學習者監控學習狀態，以提昇與改進教學與學習成效。它強調持續的歷程，並具有診斷性與探索性，它評鑑過去與現在，並以評鑑結果做為規劃未來學習策略的指標（張麗麗，2002）。張景媛、鄭章華、范德鑫與林靜君（2012）指出教師可利用形成性評量了解學生的學習狀況，擬訂後續的教學方向與形式。Popham（2008）與 Sadler（1998）也提到，形成性評量為一個預先計畫好的「過程」，教師在教學中不斷監控學習者的學習狀況，蒐集學習者的學習過程，以修正教學，幫助學習者學習，進而提升學習成 10.

(22) 效。對於學習者而言，形成性評量的回饋可以增強學習者的學習效益，並且找出需要修正的學習錯誤；對教師而言，形成性評量有助於教師調整教學以及個別的補救教學措施（王子華、王國華、王瑋龍、黃世傑，2004）。形成評量性最主要的目的在於提供回饋，進而做出修正，而非評價學習者（Lin, & Lai, 2013），它可以縮短理想表現與真實表現的差距（Wiliam, & Black, 1996）。林宜臻（2002）的研究指出，形成性評量的主要意義，在於判斷教學活動是否達到目標，以藉此了解教學是否有效，也作為分析教學得失以及診斷學習困難，作為實施補救教學的依據，希望學習者的行為隨著教學歷程而逐漸改變，最後達. 政治大習者的學習態度與方向。許多研究發現，應用形成性評量可以促進學生的學習立成教學目標。因此，形成性評量的定位並不在於等第的劃分，而是在於引導學. （Black, & Wiliam, 1998; Crooks, 1988; Wiliam, Lee, Harrison, & Black, 2004）。一. ‧ 國. 學. 般教學現場常因為學生人數眾多，致使教師很難對每個學生提供回饋（Buchanan,. ‧. 2000; Wang, 2007），為了解決這個問題，於是開始有了線上形成性評量的發展. y. Nat. （Buchanan, 2000; Henly, 2003; Wang, 2008）。Gardner 等人（2002）的研究發現，. er. io. sit. 線上形成性評量對於網路學習之成效有顯著的幫助，學習者也喜歡採用具有這種功能輔助的學習。而 Buchanan（1998）也指出，線上形成性評量可以提升學. al. n. v i n 習者的學習興趣與成效。因此，本研究將形成性評量的概念加入合作閱讀標註 Ch engchi U 系統中，適時的給予學習者回饋，以提升學習者的閱讀理解成效。. 第二節社會網路分析一、. 社會網路分析的意義. 社會網路（social network）源起於西方社會學及人類學相關的研究，為西方社會心理學家研究人際互動的一個重要觀點，目的是在探討人際互動關係的社會結構對個體所產生的影響（任慶宗，2003）。社會網路這一概念最早是由 11.

(23) Barnes（1954）所進行之挪威漁村 Brernnes 教區社會結構的研究後提出，而後 Bott （1957）以社會網路分析工具建立夫妻角色關係的差異模式；而 Befu （1963）則利用網路概念於日本鄉村，將親屬、友誼和鄰居關係做出區分。簡單來說，社會網路為人們連結在一起的社會關係網路（Scott, 2002），其被視為是影響個人關係與權位的重要且無形資產（Bolino, Turnley, & Bloodgood, 2002; Oh, Chung, & Lasbianca, 2004）。研究者可以利用實驗或是問卷找出人們之間的關係與行動的結構，並用社會圖（sociogram）呈現這些結果（Moreno, 1934; Scott, 2002），以點表示社會網路中的成員，以線表示成員之間的關係，而連線的粗細. 政治大中，社會圖中的連線可以代表朋友關係，也可以代表生意或敵對關係（蔡勇美、立. 則代表其關係的強弱，以衡量社會凝聚力與社會壓力等（邱議德，2003）。其. 郭文雄，1987），不同的關係會形成不同的網路架構（羅家德，2004）。Mitchell. ‧ 國. 學. （1969）認為社會網路是指某一群體中，成員之間有著聯繫關係，其整體的結構. ‧. 可顯示該群體中個人的社會行為。Fischer（1972）認為一個社會網路是由一群社. y. Nat. 會行動者（social actors）所組成，他們可以是個人，也可以是團體，而各個社會. er. io. sit. 行動者之間，彼此有著互動關係。Borgatti、Everett 與 Freeman（2002）認為社會網路就是行動者（actor）彼此之間關係。Hanneman 與 Riddle（2005）指出一. al. n. v i n 個社會網路主要包含三種要素，分別為行動者（actors）、關係（relationships） Ch engchi U 與連結（linkages）。行動者為社會網路中的主體，代表著不同的角色，可以是. 個人、組織、國家或是事件等。關係則代表行動者與行動者之間相互依存的模式，包含關係的存在與關係的型態等。不同關係的存在會影響行動者彼此之間的互動，連結則是當行動者之間建立起關係時，透過途徑（path）直接或間接的去建立彼此的關係。林琨華（2007）認為人們為了滿足需求，會與符合自己需求的人建立關係，進而形成連結，這樣的社會關係結構就形成了社會網路。邱議德（2003）指出社會網路也可以描繪出原本無形的關係網路，包括情感網路、諮詢網路、信任網路與訊息網路，並且利用指標評估社會網路的狀態，做為掌握. 12.

(24) 社會或個人問題的依據（Scott, 2002）。而社會網路分析是由美國心理學家 Moreno（1934）所提出，主要是將人際行為與人際關係量化，呈現人與人之間互動的方向、接觸的距離等，把人與人的各種關係化為數值，並以點、線等圖示的方式表達其間的關係。社會網路分析可以說是一門整合性的行為科學，其中包含了社會理論、實體觀察研究、數學、統計、圖學等學科領域（Wasserman, 1994），是在社會計量學（sociometry）的基礎上所發展出來的分析方法，其概念與方法可被用來研究社會結構、組織系統、人際關係與團體互動。早期社會網路分析多用於社會計量學，用於探討. 政治大理學、資訊科學、生物學、社會學領域、管理學與商學領域、生物學領域、引立人際關係、互動與組織系統等。後來社會網路分析的應用擴展到組織研究、心. 文分析等領域（Wilson, 1988）。而社會網路中的節點，也從人擴展到物品、組. ‧ 國. 學. 織、或是事件。. ‧. Wasserman（1994）對社會網路分析的定義為「社會網路分析是一種社會學. y. Nat. 的方法論，透過分析關係之間的模式以及社會活動者之間的互動，以找尋潛在. er. io. sit. 的社會網路結構」。Liebowitz（2005）將社會網路分析定義為「個人、組織、或其他資訊（知識）實體之間關係與通路的對眏及量測關係」。簡而言之，社會網. al. n. v i n 路分析主要就是在研究行動者（actor）彼此之間的關係（Borgatti, 2014）。而所 Ch engchi U. 謂的行動者可以是個人、組織或是家庭。透過社會網路分析可以了解行動者的人際關係狀況，並觀察這些關係會對個人或組織造成什麼樣的影響（Garton,. Haythornthwaite, & Wellman, 1999; Pfeil, & Zaphiris, 2009; Scott, 2000; Wellman, 1996）。. 二、. 社會網路分析的面向. 社會網路分析最主要是從網路中觀察其配對節點之間的資訊流動關係，在社會網路分析中，可以從網路的連結關係中觀察出資訊是如何流動的，以及人 13.

(25) 際之間是如何獲得資訊與資源（陳良駒、張正宏，2007）。目前社會網路分析的面向可以分為以下四大類（劉軍，2009）：. 1.. 個體網路的連結狀況：例如中心度（centrality）、結構洞（structure hole）、. 橋樑分析（bridge analysis）等。 2.. 整體網路的連結狀況：例如網路密度與平均距離等。. 3.. 網路結構的分群狀況：例如成分（component）與派系（clique）。. 4.. 節點角色分析：例如結構對等性（structure equivalence）。. 政治大統上的互動狀況對於閱讀理解成效的可能影響。立. 而本研究主要聚焦於個體網路的連結狀況，探討學習者在合作閱讀標註系. ‧ 國. 學. 三、. 社會網路分析的理論. ‧. 社會網路分析最著名的理論為「六度分隔（six degrees of separation）」，或. sit. y. Nat. 稱「小世界（small world）」。哈佛大學教授 Milgram 於 1967 年提出任何兩個陌. n. al. er. io. 生人都可以藉由「親友的親友」建立關係。他透過包裹傳遞實驗發現從寄件者到. i n U. v. 收件者之間，平均轉了五手，也就是形成六環的鎖鍊（6-linked chain），根據這. Ch. engchi. 樣的實驗，得出了六度分隔的概念，也可以視為是一個小世界的現象（陳良駒、張正宏，2007）。而在社會網路的研究領域中，不同的研究者會有不同的研究觀點，有的以個體為主要研究對象，有的則重視行動者之間的關係。而較具有代表性的社會網路基本理論有三個，分別為 Fischer 的選擇限制方法、Burt 的行為結構論，以及 Blau 的結構主義觀，以下分別詳述之。. 14.

(26) 1.. Fischer 的選擇限制方法（choice-constrain approach）. Fischer（1977）認為社會網路係以行動者為中心，為由中心向外擴散的輻射狀網路。社會現況會影響行動者的態度，而行動者也會影響社會。行動者依據在人際關係中的報酬（reward）與成本（cost）從事理性的行為，並且行動範圍將受限於個人在網路中的關係。. 2.. Burt 的行動結構理論（structural theory of action）. Burt（1982）認為行動者在各自能力的限制之下與其他行動者進行互動，進. 政治大. 而追求本身的利益，而其利益與能力都是由社會之結構所形塑與限制。. 立. Blau 的結構主義（structurism）. ‧ 國. 學. 3.. Blau（1977）認為當我們從社會位置出發以探討人的行動時，結構位置就被. ‧. 區分為職業階層或種族團體等，這些不同的階層與團體會影響人與人之間的互. y. Nat. sit. 動行為和社會網路關係；若以社會關係的角度來討論，只要具有相同角色或位. n. al. er. io. 置的結構對等者，就可以社會關係來描述他們的角色，以及在團體中的意義。. 四、. C. hen 社會網路分析的測度. gchi. i n U. v. 在社會網路中，每個行動者都有自己的位置，而在結構中所處的位置將會影響行動者所能控制的資源，越是位於網路中心位置的行動者，越能控制資源且獲取較多的利益（Ibarra, 1993）。Freeman（1979）提出的中心度（centrality）可以檢測行動者控制與取得資源的狀況（張火燦、劉淑寧，2002），是最常被使用的社會網路指標之一（Hanneman, & Riddle, 2005; Knoke, & Yang, 2008; Wasserman, 1994）。中心度代表著行動者與其他行動者的連結狀況，而藉由連結程度可了解行動者在網路中的地位（Hanneman, 1998）。當一個行動者的中心度越高，表示他與網路中其他的行動者關係越密切，與其他行動者的距離也越 15.

(27) 近，並且也越有影響力（Knoke, & Yang, 2008; Wasserman, 1994）。所謂的中心度包括程度中心度（degree centrality）、接近中心度（closeness centrality）與中介中心度（betweenness centrality），以下分別詳述之：. 1.. 程度中心度（degree centrality）：程度中心度主要為透過行動者與其他行動. 者的連結數量，來衡量此一行動者在網路中的中心程度，藉以看出其掌握網路主動權的狀況。在網路中，程度中心度越高的行動者，代表他與越多的其他行動者有關聯，他的影響力與權力也較多（Brass, & Burkhardt, 1992; Krackhardt, 1993；羅家德，2005）。 2.. 政治大. 接近中心度（closeness centrality）：接近中心度主要為測量行動者與其他行. 立. 動者接近的緊密程度，也就是與其他行動者的距離，代表的是行動者是否容易接. ‧ 國. 3.. 學. 收與傳遞資訊。當接近中心度越高，代表越能快速取得資訊（羅家德，2005）。中介中心度（betweenness centrality）：中介中心度為衡量一個行動者是否在. ‧. 其他兩個行動者相互聯絡的通道上。當中介中心度越高，代表此一行動者引導資. Nat. er. io. 1992），也掌握了更加豐富的資訊（Granovetter, 1973）。. sit. y. 訊流通的機會越高，也就是說他佔據了掌控資訊接收與交換的關鍵性位置（Burt,. al. n. v i n 而在網路結構探勘（web C structure mining）的排序演算法中，以 Pagerank 演 hengchi U. 算法最為有名。PageRank 係由 Google 的 Brin 和 Page（1998）所提出，主要是將學術上引用文獻的概念，對應為網頁被引用或連結的次數，以據此將網頁進行排名，表示此網頁的重要性。當一個網頁被多次引用或連結，代表其可能為重要的網頁，而當一個網頁雖然沒有被多次引用或連結，可是有被重要的網站所引用或連結，則代表它也可能是個重要的網頁。而將 PageRank 應用到社會網路分析中，當一行動者的 PageRank 指數越高，代表此一行動者在這網路中越重要，所做的標註與回應可信度越高，對其他行動者的影響力也越大。. 16.

(28) 五、. 社會網路分析的相關研究. 過去已經出現過眾多有關社會網路分析的研究，例如 Barnes（1954）探討社區成員在社區內的互動行為；陳俊宏（2002）探討虛擬社群團隊中不同個體間關係的強度，以及團體內小團體的分合情形；鄭尹茹（2003）探討線上學習與課堂學習互動在社會網路上的差異與相互的影響；邱議德（2003）以社會網路分析探討一個團隊是否具有良好的創新和分享的體質與文化；Haythornthwaite（2005）以社會網路分析探索在職學習者的線上互動網路； Capocci 、 Servedio 、 Caldarelli 與 Colaiori（2005）透過調查網際網路的社群結構，探討合適社群的網. 治政路關係；劉江釗（2005）應用社會網路分析探討部落格的自我形象與部落格之間大立的互動；廖俊偉（2008）結合社會網路與引文分析，探討口碑研究的貢獻與知識 ‧ 國. 學. 的擴散；Pfeil 與 Zaphiris（2009）則探究老人們在非同步討論區中的互動形態。. ‧. Romero、López、Luna 與 Ventura（2013）的研究則是將學習者在論壇中的互動納入討論，讓預測學生學習成效的準確率更高。因此，本研究將包括程度中心. y. Nat. io. sit. 度、接近中心度、中介中心度與 PageRank 等社會網路指標，納入為可能影響合. n. al. er. 作閱讀標註閱讀理解成效的特徵，並據此嘗試發展閱讀理解成效形成性評量預. Ch. i n U. v. 測暨回饋機制，希望依據預測結果進行適當之回饋，以提升合作閱讀標註閱讀. engchi. 理解成效。而將上述社會網路指標納入為發展閱讀理解成效形成性評量預測模型特徵的主要考量，係因為這些指標較高的學習者都是社會網路中扮演較為重要且關鍵的角色，有極高的潛力提升閱讀理解成效形成性評量預測模型的閱讀理解成效預測準確率。. 17.

(29) 第三節合作閱讀標註學習一、閱讀標註的意義學生在上課、準備考試或是人們在閱讀紙本書籍時，常會利用畫重點或是使用某些記號來標註他們認為重要的地方，也可能用文字作註解，以幫助理解與記憶。Marshall（1998）對標註（Annotation）所下的定義為：讀者在閱讀過程中，於文本上以劃線、作記號、加入註解以及用螢光筆來強調所閱讀的知識等常見的行為。讀者若能將本身閱讀理解的過程以標註的方式加以記錄，則其它. 政治大. 讀者即可閱讀前面的讀者所留下來的標註，而透過吸收他人的閱讀知識，對於. 立. 提升閱讀理解相當具有助益，也無形中促成了讀者與讀者之間的合作學習關係. ‧ 國. 學. （陳勇汀，2011）。. ‧. 二、. 數位閱讀標註系統. sit. y. Nat. io. er. 在了解閱讀標註的意義之後，接下來進一步探討網頁上的數位閱讀標註系統。Wolfe（2002）歸納了 20 種常見的數位閱讀標註工具，並提出了七種標註系. n. al. Ch. 統所需的元素，分別詳述如下：. 1.. engchi. i n U. v. 輸入（Input）：標註工具必須能夠接受諸如鍵盤（文字型標註）、麥克風（聲. 音型標註）、滑鼠或繪圖板（任意繪圖），或者能於標註文本上以任意可以繪圖之數位筆等各種輸入裝置進行閱讀標註。 2.. 標註介面（Interface）：在標註內容的呈現上，必須可在主要文件上以超連結. 方式另開新視窗、進行螢光標示、在圖形和文字上進行任意標記、在主要文件的內文中直接插入、在文件空白處插入評論，或以動畫方式呈現標註內容等。此外，若閱讀者想要與他人分享標註內容，則標註工具必須支援討論回應串介面（threaded-reply interface），以便讀者能夠瀏覽其他人的回應。 18.

(30) 3.. 文本（Base text）：標註系統中的文本類型可能是獨立的文字檔、網頁、聲. 音、影像、電子郵件或其他的文本類型。 4.. 定位錨點（Anchor）：標註技術可以讓學習者在不同的地方進行標註，例如. 在一段文字上、指定段落、整篇文章或者一個明確的像素位置。另外，有些技術可以允許閱讀者對不連續的多段文字進行標註。 5.. 儲存位置（Storage）：標註的儲存位置，可能與主要文本儲存於同一位置，. 也可能單獨儲存於資料庫中。如果是後者，將會有較大的彈性可以供檢索、過濾，以及與他人共享標註。. 政治大檢索與過濾已被儲存的標註內容。常見的標註分類標準包括作者、標註日期/時立 6.. 檢索與過濾（Searching and filtering）：學習者可以透過分類過後的資訊，來. 間、分享層級、類型與目的等欄位。. ‧ 國. 學. 7.. 其他特殊功能（Other）：許多閱讀標註系統會設計一些特別的標註功能，包. ‧. 括當有標註更新時，會自動發出通知提醒閱讀者的功能。. Nat. sit. y. 在數位標註系統的發展史中，一開始皆以單人標註系統為主（ Kahan,. n. al. er. io. Koivunen, Prud'Hommeaux, & Swick , 2002; LeeTiernan, & Grudin, 2001, Mason, &. i n U. v. Woit , 1999; Ogata, Hada, & Yano, 2000），這些系統讓使用者能在數位文本上進. Ch. engchi. 行標註與畫記，不過並不能讓多位使用者互相進行討論與分享。而合作學習有助於學習（Krajcik, Czerniak, & Berger, 1999），並且可提升學習者的學習動機（Hiltz, 2000; Johnson, & Johnson, 1989; Slavin, 1984）、學習成效（Johnson, & Johnson, 1995、1999；周立勳，1994；簡妙娟，2000）、學習興趣（Duren, 1992）、溝通技巧（石兆蓮，2002），以及改善社會互動關係（Webb, 1985），而且跟其他諸如個別學習與競爭學習比較起來，合作學習有更好的學習成效（Johnson, & Johnson, 1991; Slavin, 1995; Sharan, 1990）。此外，在網路的環境中，合作學習可以提升學習者的後設認知能力（Park, 1999），並且能夠透過相互合作的激盪，提出更多解決問題的策略（ Gallupe, Bastianutti, & Cooper, 19.

(31) 1991）。而在傳統的教學環境中，內向或學業成就較低的學習者可能發言次數較少，但是透過網際網路的合作討論方式，有助於提升這些學習者的發言次數（尹玫君、劉蓁蓁，1998）。由於合作學習有上述的好處，於是開始有研究發展合作閱讀標註系統，並且成為閱讀標註系統發展的主流。. 三、. 閱讀標註系統相關研究. 過去已經有許多在數位文本上發展閱讀標註的研究，例如 Mason 與 Woit （1999）發展的標註系統；Ogata、Hada 與 Yano（2000）發展的 CoCoAJ 系統. 政治大 Annotea 標註系統等，這些閱讀標註系統都具有讓使用者在數位文本上進行閱讀立（Communicative Collection Assisting System）；Kahan 等人（2001）發展的. ‧ 國. 學. 標註，以輔助學習的功能。而 LeeTiernan 與 Grudin（2001）則將標註系統與影音教材結合，讓使用者在看影片的同時，也可以進行標註。 Nokelainen 、. ‧. Miettinen、Kurhila、Floréen 與 Tirri（2005）則發展出一個名為 EDUCOSM 的合. sit. y. Nat. 作閱讀標註系統，結果顯示此一文件分享標註系統，有助於促進學習者的學習. n. al. er. io. 意願，也提升了閱讀理解成效。Chatti、Sodhi、Specht、Klamma 與 Klemke. v. （2006）開發的 u-Annotate 網頁標註系統，則加入手寫標註與便利貼的功能。. Ch. engchi. i n U. Farzan 與 Brusilovsky （2008）發展的 AnnotatEd 系統則設計了適性化輔助（Adaptive Navigation Support）功能。Su、Yang、Hwang 與 Zhang（2010）發展的個人化標註管理系統（Personalized annotation management system 2.0, PAMS 2.0），也是以合作學習為概念，讓學習者可以與組內其它學習者分享與討論標註內容。陳勇汀（2011）發展完成的 KALS 合作閱讀標註系統，除了可以讓不同的學習者進行閱讀標註的分享與討論外，並且也可讓學習者針對他人的標註內容進行投票。吳志豪（2011）在 KALS 合作閱讀標註系統上發展「個人化閱讀焦慮預測模型」，可以基於學習者的閱讀標註行為預測學習者的學習焦慮，並掌握影響閱讀焦慮因素，讓教師可以適時提供幫助，以降低學習者的閱讀焦慮，進而提升閱讀理 20.

(32) 解成效。綜合以上文獻探討，目前已經有許多在數位環境下的閱讀標註系統被發展出來，其中有些系統可提供合作閱讀標註的功能，也可以讓學習者針對閱讀標註內容進行知識的分享與討論，以達到更好的閱讀理解成效。過去許多研究顯示，數位閱讀標註有助於學生進行思考、記憶、理解及閱讀知識分享（Chen, Wang, Tsay, Zhang, & Chen, 2008；江柏寬，2007；吳漢障，2009）。同時，以合作方式進行閱讀標註，有助於提升學習者的閱讀理解成效（吳志豪，2011；陳勇汀，2011）。然而目前並沒有任何合作閱讀標註系統發展閱讀理解成效形成性評. 政治大互動關係及閱讀標註行為，以資料探勘方中的決策樹發展閱讀理解成效形成性立量預測暨回饋機制，因此本研究基於學習者在合作閱讀標註系統上的社會網路. 學. ‧ 國. 評量暨回饋機制，希望可以有效促進學習者提升合作閱讀標註之閱讀理解成效與彼此之間的互動討論關係。. ‧. 第四節結語. sit. y. Nat. n. al. er. io. 由上述文獻探討可以發現，雖然目前資料探勘的使用日趨廣泛，不過目前. v. 並没有人將社會網路分析、合作閱讀標註系統與資料探勘等技術進行結合，發. Ch. engchi. i n U. 展出可以用來預測學生在合作閱讀標註支援閱讀學習情境下之閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制。因此，本研究將學習者在合作閱讀標註系統支援閱讀學習情境下的個人特性、標註內容與互動關係進行記錄，然後用資料探勘技術中的決策樹萃取出與閱讀理解成效有關的形成性評量預測規則，並且依據閱讀理解成效形成性評量結果建立回饋機制。系統除了會直接提供回饋給閱讀理解成效過低的學習者之外，也會將閱讀理解成效過低的學習者名單提供給教師，讓教師可以迅速了解哪些學習者在閱讀學習方面遇到了問題，讓教師可以及早幫助學生解決閱讀學習上的困難。. 21.

(33) 第三章閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制設計第一節資料前處理建立閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制時，所需要的資料包括標註互動記錄、類型以及社會網路指標，說明如下：. 一、. 政治大. 標註互動記錄與類型. 立. 在合作閱讀標註系統中，學習者互動包括「標註主題與回應」、「回應與指. ‧ 國. 學. 定標註回應」、「被喜愛與喜愛」等三大類。「標註主題與回應」為某學習者在. ‧. 閱讀數位文本上針對某一選擇主題進行標註後，有其他學習者針對其標註內容進行回應，如圖 3-1 所示。「回應與指定標註回應」則是指在某一選擇主題下的. y. Nat. io. sit. 標註，有許多學習者的回應，指定回應係指針對某個特定學習者所標註的主題. n. al. er. 進行的回應，如圖 3-2 所示。「被喜愛與喜愛」中的「被喜愛」係指學習者的主. Ch. i n U. v. 題標註或回應被其他學習者選為「喜愛」，而「被喜愛」係指學習者將某一其他. engchi. 學習者的主題標註或回應選為「喜愛」，如圖 3-3 所示。在陳勇汀（2011）的研究中，標註互動次數較高的學習者，其閱讀理解能力較高。因此本研究假設某一學習者與其它學習者互動次數越高，可能代表其投入閱讀此一文章的用心程度越高，可能會影響其閱讀理解成效，因此考量蒐集標註互動記錄作為發展閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制的特徵。. 22.

(34) 政治大圖 3-1 「主題標註與回應」立 ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 3-2 「回應與指定標註回應」. 23.

(35) 政治大. 立圖 3-3 「被喜愛與喜愛」. ‧ 國. 學. 此外，在合作閱讀標註系統中，學習者可以選擇針對閱讀數位文本進行閱. ‧. 讀標註的標註類型，分別為「我知道」、「新知識」、「我不懂」、「和我想的. sit. y. Nat. 不一樣」、「舉例補充」與「我想說」。「我知道」係指已經學過或知道的詞語. io. er. /文句意思；「新知識」係指從文章/標註中學習到的新知識；「我不懂」係指看不懂或不了解的地方；「和我想的不一樣」係指覺得文章意思或標註有疑問的地. al. n. v i n Ch 方；「舉例補充」係指額外舉實例說明文章意思的地方；「我想說」則是想要發 engchi U. 表的任何意見。Chen、Wang 與 Chen（2014）的研究指出，基本閱讀標註與進階. 閱讀標註的使用，會影響閱讀理解成效，而合作閱讀標註系統中的六種閱讀標註類型中，「我知道」、「新知識」、「我不懂」與「我想說」四種標註屬於較為基礎標註；而「和我想的不一樣」、「舉例補充」則為較進階標註。據此，本研究假設閱讀理解成效較高的學習者，使用某類型標註進行合作閱讀的次數也會較高，因此考量蒐集標註類型記錄作為發展閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制的特徵。. 24.

(36) 二、. 社會網路指標. 在 Crespo 與 Antune（2013）的研究中，在網路合作學習情境下，社會網路分析中的 Pagerank 分數越高，團體的學習成績越高。因此本研究納入建立閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制的社會網路指標主要有四個，分別為程度中心度（degree centrality）、中介中心度（betweenness centrality）、接近中心度（closeness centrality）以及 PageRank。在取得學習者在合作閱讀標註系統上針對閱讀標註的互動行為後，本研究使用 R 軟體來計算上述的社會網路指標（圖 3-4）。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. i n U. v. 圖 3-4 R 軟體計算社會網路指標. 25.

(37) 第二節以決策樹發展閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制一、閱讀理解成效形成性評量預測模型設計在完成上述可能影響學習者利用合作閱讀標註輔助閱讀學習之閱讀理解成效互動行為與社會網路特徵指標資料蒐集後，即開始進行資料的前置處理（pre-processing）。除了剔除不完整的資料外，採用 R 計算出的社會網路指標也需要事前進行正規化等前置處理程序。其中程度中心度（degree centrality）計算. 政治大. 方法如公式 3-1（Freeman, 1979）所示：. 立. (公式 3-1). ‧. ‧ 國. 學. CD (ni )  d (ni ). 其中 CD( ni )代表第 ni 個使用者的程度中心度，d( ni )為節點 ni 所擁有的連結. y. Nat. io. sit. 數。因為不同社會網路間的中心度無法做比較，需要進行正規化，程度中心度. n. al. er. 的正規化如公式 3-2（Nieminen, 1974）所示，其中 g 代表此網路內的人數。. C 'D (ni ) . C D (ni ). Ch. engchi. i n U. g 1. v. (公式 3-2). 中介中心度（betweenness centrality）如公式 3-3（Freeman, 1977）。. CB (ni )   g jk (ni ) / g jk. (公式 3-3). j k. 其中 CB (ni ) 代表第 ni 個使用者的中介中心度，gjk 為連結 j 與 k 的最短路徑數目，gjk(ni) 為經過 ni 的連結 j 與 k 之最短路徑數目。. 26.

(38) 而中介中心度的極大值為不算 ni 自己本身，所有其他行動者之間可能存在的關係數目為(g-1)(g-2)/2。簡單來說，就是所有兩兩行動者之間的溝通，都百分之百會經過 ni。因此中介中心度的正規化需應除以[（g–1）（g–2）/2]，如公式 3-4（Anthonisse, 1971）所示：. C B' (ni )  C B (ni ) /[(g  1)( g  2) / 2]. (公式 3-4). 政治大. 接近中心度（closeness centrality）如公式 3-5（Freeman, 1979）。. (公式 3-5). ‧ 國. g. 學. Cc (ni ) . 立. 1.  d (n , n ) j 1. i. j. ‧. y. g. Nat. 其中 Cc (ni ) 代表第 ni 個使用者的接近中心度，d(ni, nj)為兩點之間最短路徑. sit. al. er. j 1. io. 的長度，因此  d (ni , n j ) 代表將 ni 與所有其他人的最短路徑距離加總。. v. n. 而接近中心度的極大值為(g-1)-1，此狀況發生在所有人與 ni 都相鄰時。因此. Ch. engchi. i n U. 接近中心度的正規化應除以(g-1)-1，也就是應乘以（g–1），如公式 3-6（Sabidussi, 1966）所示。. Cc' (ni )  Cc (ni ) (g - 1). (公式 3-6). 本研究使用 Weka 為資料探勘工具，基於希望獲得影響閱讀理解成效的形成性評量因素，本研究選擇由 Ross Quinlan 所提出的 C4.5 決策樹作為建立閱讀理解成效形成性評量預測暨回饋機制發展的演算法，C4.5 決策樹演算法為 ID3 決策樹演算法的擴展，產生的分類規則容易理解，並且準確率較高（Quinlan, 27.