中 華 大 學

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碩 士 論 文

題目：網頁資訊搜尋能力輔助評量與分析系統之 研製

系 所 別：資訊工程學系碩士班 學號姓名：M09402013 許乃文 指導教授： 曾秋蓉 博士

中華民國 96 年 08 月

摘要

身處資訊生活的時代中，準確且有效率地使用資訊已成為人人必備的技能。

而資訊教育逐漸被政府所重視，如何將資訊融入教學，並培養學生搜尋與整合資 訊的能力，更是每位教師共同努力的目標。在過去，老師指定作業，學生交報告，

老師能否掌握每位學生的學習進度就只能各憑本事。而為了讓教師能更有效的掌 握學生的學習進度，也同時協助同學學習如何善用網路上的龐大資源，除了能更 準確迅速的找到需要的資訊外，也同時培養同學搜尋與整合資訊的能力。

因此，本篇研究的目的，即在於建置一網頁資訊搜尋能力輔助評量與分析系 統，系統會紀錄學生所有的學習動作，加以分析系統中學生的學習歷程並給予數 值化的指標評量，除了讓老師可以更加了解同學的學習過程與成效外，經過系統 的分析，也可讓同學了解自己的弱點，並加以改進，讓本系統得以成為輔助老師 教學與同學學習的最佳工具。Big Six 技能是一種資訊尋求模式，也是建立資訊 素養的學習途徑，我們藉由 Big Six 技能與網頁資訊搜尋能力輔助評量與分析系 統，從定義問題、搜尋策略、找出資訊、使用資訊、整合資訊直到最後的評鑑，

我們透過這六大指標對學生的學習歷程加以評量，並將整理過的結果提供給教師 作為教學上的參考建議。系統會記錄學生的學習歷程，並透過各指標予以評量；

同時教師也能瀏覽學生的學習歷程，正確的協助學生培養搜尋與整合資訊的能 力。

關鍵詞：網頁搜尋、資訊教育、Big Six 技能評量

目錄

摘要...ii

目錄... iii

圖目錄...vi

表目錄...ix

第一章 簡介...1

1.1 研究背景...1

1.2 研究動機...3

1.3 研究目的...4

第二章 相關研究...5

2.1 資訊科技融入教學...5

2.2 網路搜尋工具...7

2.3 學習歷程檔案...8

2.4 Big Six技能 ...9

2.4.1 Big Six的背景 ...9

2.4.2 Big Six的內容 ...10

2.5 結論...13

第三章 以Big Six為基礎之網頁資訊搜尋能力評量指標 ...14

3.1 網頁搜尋學習歷程...14

3.2 搜尋能力指標簡介...15

3.3 定義問題...18

3.4 搜尋策略...20

3.5 找到資訊...21

3.6 使用資訊...23

3.7 整合資訊...24

3.8 評鑑...25

3.9 結論...25

第四章 網頁資訊搜尋能力輔助學習與評量系統...27

4.1 系統開發平台...28

4.2 網頁資訊搜尋能力輔助學習系統...29

4.2.1 網頁資訊搜尋能力輔助學習系統架構...29

4.2.2 代理搜尋模組...30

4.2.3 網頁分析模組...32

4.2.4 網頁重組模組...33

4.2.5 學習歷程紀錄模組...34

4.2.6 網路資訊搜尋能力輔助學習系統操作流程...38

4.2.7 網頁資訊搜尋能力輔助學習系統介面...40

4.3 網頁資訊搜尋能力輔助評量與分析系統...45

4.3.1 網頁資訊搜尋能力輔助評量與分析系統架構...45

4.3.2 學習歷程前處理模組...46

4.3.3 定義問題分析模組...47

4.3.4 搜尋策略分析模組...48

4.3.5 找到資訊分析模組...50

4.3.6 使用資訊分析模組...51

4.3.7 整合資訊分析模組...52

4.3.8 評鑑分析模組...53

4.3.9 評量結果呈現模組...54

4.3.10 網頁資訊搜尋能力輔助評量與分析系統操作流程...55

4.3.11 網頁資訊搜尋能力輔助評量與分析系統介面...56

第五章 實驗與分析...62

5.1 實驗設計...62

5.2 評量指標效度分析...63

5.3 指標內涵滿意度分析...65

5.4 評量系統滿意度分析...71

5.5 總結...80

第六章 結論與未來工作...81

參考文獻...83

圖目錄

圖 2.1 Big Six解決資訊問題循環網狀式回饋過程 ...12

圖 3.1 標準常態分佈函數...17

圖 3.2 機率分佈函數圖形...18

圖 4.1 網頁資訊搜尋能力輔助學習與評量系統架構圖...27

圖 4.2 網頁資訊搜尋學習系統架構圖...29

圖 4.3 GOOGLE網址列 ...31

圖 4.4 取得網頁原始碼程式...32

圖 4.5 網頁分析演算法...33

圖 4.6 網頁重組演算法...34

圖 4.7 網頁資訊搜尋輔助學習系統操作流程圖...39

圖 4.8 網頁資訊搜尋能力輔助學習系統首頁...41

圖 4.9 問題選擇畫面...41

圖 4.10 題綱輸入畫面...42

圖 4.11 搜尋網頁畫面...42

圖 4.12 瀏覽網頁畫面...43

圖 4.13 瀏覽題綱畫面...43

圖 4.14 瀏覽書籤畫面...44

圖 4.15 報告上傳畫面...44

圖 4.16 網頁資訊搜尋能力輔助評量與分析系統架構圖...45

圖 4.17 自動關鍵詞擷取演算法...47

圖 4.18 定義問題分析演算法...48

圖 4.19 搜尋策略分析演算法...49

圖 4.20 找到資訊分析演算法...51

圖 4.21 使用資訊分析演算法...52

圖 4.22 整合資訊分析演算法...53

圖 4.23 評鑑分析演算法...54

圖 4.24 網頁資訊搜尋能力輔助評量與分析系統操作流程圖...56

圖 4.25 網頁資訊搜尋能力輔助評量與分析系統首頁...57

圖 4.26 選擇班級畫面...57

圖 4.27 選擇學習主題頁面...58

圖 4.28 新增學習主題畫面...58

圖 4.29 修改學習主題畫面...59

圖 4.30 修課學生列表...60

圖 4.31 能力指標雷達圖顯示頁面...60

圖 4.32 學習歷程瀏覽畫面...61

圖 5.1 定義問題評分結果...67

圖 5.2 搜尋策略評分結果...67

圖 5.3 找到資訊評分結果...68

圖 5.4 使用資訊評分結果...68

圖 5.5 整合資訊評分結果...69

圖 5.6 評鑑評分結果...69

圖 5.7 整體評量評分結果...70

圖 5.8 網頁資訊搜尋與整合能力指標滿意度問卷評分結果...70

圖 5.9 搜尋歷程是否正確紀錄評分結果...73

圖 5.10 搜尋歷程是否容易理解評分結果...73

圖 5.11 搜尋歷程是否具即時性評分結果...74

圖 5.12 搜尋歷程的提供是否速度合宜評分結果...74

圖 5.13 搜尋歷程的提供是否有助分析評分結果...75

圖 5.14 搜尋歷程的提供是否有助評量評分結果...75

圖 5.15 系統介面是否易於操作評分結果...76

圖 5.16 評量指標的呈現是否容易理解評分結果...76

圖 5.17 評量指標的呈現是否具即時性評分結果...77

圖 5.18 評量指標是否助於評量評分結果...77

圖 5.19 評量指標是否助於分析評分結果...78

圖 5.20 評量指標是否助於評量評分結果...78

圖 5.21 網頁資訊搜尋與整合能力評量系統滿意度問卷評分結果...79

表目錄

表 3.1 搜尋能力指標與Big Six技能對應表 ...16

表 3.2 本評量常用的符號說明表...17

表 4.1 系統開發環境...28

表 4.2 學習主題內容紀錄表之綱要(schema)...35

表 4.3 學習主題內容紀錄表範例...35

表 4.4 教師授課班級紀錄表之綱要(schema)...35

表 4.5 教師授課班級紀錄表範例...36

表 4.6 學習歷程檔案記錄表之綱要(schema)...36

表 4.7 學習歷程檔案紀錄表範例...36

表 4.8 學習主題題綱紀錄表之綱要(schema)...37

表 4.9 學習主題題綱紀錄表範例...37

表 4.10 學生報告紀錄表之綱要(schema)...38

表 4.11 學生報告紀錄表範例...38

表 5.1 主題一實驗結果...64

表 5.2 主題二實驗結果...64

表 5.3 助教人工評量耗費時間統計表...65

表 5.4 網頁資訊搜尋與整合能力指標滿意度問卷...66

表 5.5 網頁資訊搜尋能力輔助評量與分析系統滿意度問卷問卷...72

第一章 簡介

網際網路日益蓬勃的發展，其多元與豐富的資訊可以提供使用者查詢各種知 識，不僅已經成為我們生活中不可或缺的一環，更可說是一間 24 小時不休息的 圖書館。身處資訊生活的時代中，準確而且有效率地使用資訊已經成為每個人必 備的技能。而培養學生搜尋與整合資訊的能力，也是每位教師共同努力的目標。

九年一貫的教育，更是特別強調資訊融入教學，各種資訊的數位化與網路化，更 是大家有目共睹的。我們將於 1.1 節介紹本研究的背景，1.2 節介紹研究動機，

1.3 節介紹研究目的。

1.1 研究背景

在這個資訊發達的時代，資訊教育與數位化學習逐漸地被人們重視，如何善 用網際網路上豐富的資源，更是新世代人們必須學習的課題。九年一貫的教育體 制特別強調將資訊科技融入教學，而資訊科技融入教學的策略之ㄧ，即是學習如 何搜尋與整合在網際網路資料中你所需的資訊。

學生們在學習過程中常遇到各式各樣的問題，而大多數的問題，幾乎都能在 網際網路資訊中尋得解答。搜尋引擎是目前網際網路使用者最常用來搜尋資訊的 工具，但是人們常常因為各種原因，發現經由搜尋引擎搜尋出來的資訊，有時並 不符合使用者的需求。因此，搜尋時關鍵詞的使用，即為十分重要的關鍵，所以 如何有效率的使用網際網路搜尋引擎，取得更符合使用者所需要的資訊，已逐漸 成為新世代網際網路應用的重要課題。

隨著資訊科技的迅速發展與普及，給人們帶來了許多生活上的方便，網際網 路已經成為大家生活中不可或缺的一部份，也同時給教育帶來了相當大的衝擊，

而為了培育學生可以適應這樣資訊時代的生活，就必須養成國民的資訊素養與運 用科技的能力。許多教師和專家學者也都相信，資訊科技能促進教育改革，對傳

統教學帶來革新(Dexter, Anderson, & Becker, 1999; Dias, 1999; Mehlinger, 1996;

Moursund, 1992)[3][4][9][10]。所以，政府不僅僅把「運用科技與資訊」為九年一 貫課程的基本能力之ㄧ，且將「資訊教育」列為六項重大議題之ㄧ。

前教育部長曾志朗博士在「網上學習，跨越數位鴻溝，打造台灣資訊教育總 藍圖」座談會上正式提出「中小學資訊教育總藍圖」，並提出四年指標，其內容 如下(中小學資訊教育總藍圖-總綱，2007)[13]：

一、 師師用電腦，處處上網路：教師置備有可進行教學準備與實施教學的資 訊科技設備，師師用電腦，班班上網路，教學資料與學習資訊傳輸無障礙。

二、 教師(含新任及在職)均能運用資訊科技融入教學，教學活動時間達 20%：透過各項培訓，讓所有教師均具有資訊科技融入教學之專業能力，同 時要求教師於教學活動中，應用資訊科技佔其教學總時數應達 20%，讓學 生體驗不同的學習方法，以提高學生學習興趣，提升教學品質。

三、 教材全面上網，各學習領域均擁有豐富且具特色之教學資源(含素材 庫、教材庫等)：教師能夠透過開放教育平台以及網路上的教學素材、教材 及活動設計等之分享機制，分享、討論、改進，交換教學經驗，共創、共 享網路教學資源，使各學習領域均擁有豐富且具特色之教學資源。

四、 學生均具備正確資訊學習態度、瞭解並尊重資訊倫理：發展以生命關懷 為本的資訊教育，養成正面的學習態度，包括主動學習、創意學習、合作 學習，同時建立學生的校園資訊倫理及對網路著作權與智慧財產權的正確 觀念，讓學生均具有科技時代的人文情懷。

五、 建立 600 所(20%)種子學校，發展資訊教學特色：種子學校數逐年增加 到 600 所(約 20%)，充分發揮在校內及校群中之示範作用，進而提昇同一地 區學校資訊教育的水準。

六、 全面建構學校無障礙網路學習環境，縮短數位落差：所有學校(含特殊 教育學校)皆是無障礙網路學習環境，協助特殊教育等弱勢族群享有便捷資 訊學習環境。

七、 各縣市教育行政工作均達資訊化、自動化、透明化：教育部與各級教育 行政機關由下而上縱向連貫，各級教育行政機關充份掌握所需教育行政資 料，簡化教育行政管理工作，提昇教育行政效率，讓行政人員成為教師推 動資訊科技融入教學的最佳夥伴。

由上列指標可知，資訊融入教育已成為國內每位教師共同努力的目標(許瑛 玿，2000)[25]，以往教師實施資訊化教育的方式，是透過學生回家自行研讀教師 所出的主題，無論是去圖書館查資料，或是上網搜尋資料等方式，於事後繳交報 告。學生繳交報告所能提供的資訊十分有限，教師並無法確實了解學生的學習歷 程，以及學生獲取資訊的來源，所以也無法給予學習上的建議。

1.2 研究動機

將資訊科技融入教學，已經是每位教師努力的方向，而培養學生網頁資訊搜 尋與整合的能力，更是每位教師想要教授給學生的能力，但是，我們該如何協助 教師們測試其努力的成果，才能達成評量學生網頁資訊搜尋與整合的能力。傳統 教師授課的方式，都是教師授課，學生學習，想要了解學生的學習成果，就是透 過每隔一段時間的紙筆測驗，藉由測驗的成績，來判斷學生的學習情形。

但此種方式教師可觀察到的資訊有限，無法清楚了解學生沒有學到知識的原 因是哪些，因此，有效且完整的搜集學生的學習歷程，是我們必須解決的問題。

以往評量學生網路資訊搜尋與整合的能力，即是自行開發一套系統，讓學生在教 師授課後，在系統內繳交教師指定的作業，或是可經由系統與其他學生做課程內 容討論或是請教問題的動作。如此雖可保留學生在學習過程中某部份的學習歷 程，但是系統只是進行儲存資料的動作，事後還是需要教師自行瀏覽學習歷程，

若是學生人數眾多，對教師來說會是相當大的負擔。

對於非資訊相關科系的教師們，要自行開發系統不是一件容易的事情，更遑 論對於學生搜尋能力與整合之自動化評量。所以也有教師選擇以多媒體攝影的方

式，將學生的學習歷程記錄下來，並於事後瀏覽，藉此了解學生的學習過程，進 而發現學生於學習上問題，此種方式雖可較完整的記錄學生的學習歷程，但是教 師需要花費更大量的時間，去瀏覽學習歷程，對教師而言，若是能把這些時間解 省起來做更妥善的運用，而且也能同時兼顧學生網頁資訊搜尋與整合能力的培 養，無非是一大福祉。

1.3 研究目的

我們希望可以在資訊教育中，培養學生們尋找與整合各種資訊的能力，這些 技巧，與平時在圖書館找資料，或是在資料庫中查詢有極大的差異(呂昭儀，

2000)[18]。學習資料搜尋的技巧，並非是善用網際網路資源的唯一主題，如何 將所獲得的各種資料做統整，才是資訊教學的目的。

因此，我們希望可以開發一個網頁資訊搜尋能力輔助學習與評量系統，藉由 網頁資訊搜尋代理人的技術，系統將記錄學生在學習過程中所有的學習歷程，以 供教師做教學上的參考。除了降低開發時間與開發成本外，此系統亦會將同學們 的所有學習動作做記錄，提供教師查詢。

同時，建立一套簡單的資訊搜尋與整合能力的評量系統，再透過 Big Six 技 能的概念，我們將從定義問題、搜尋策略、找出資訊、使用資訊、整合資訊到最 後的評鑑等六個方向建立六大評量指標，並將評量結果回傳給教師，作為教學參 考，讓教師能在短時間內清楚學生短缺之處，進一步給予指導，使得本系統得以 發揮輔助教師教學，與協助同學培養網際網路資訊搜尋能力的功能。

第二章 相關研究

網際網路資訊的迅速成長，使得如何善用網際網路上的資源，成了每個人都 必須學習的問題。網際網路資訊的搜尋方式並非只有搜尋引擎一種，網際網路資 訊的內容，也並非只有網頁和文章而已。九年一貫的教育特別強調資訊科技融入 教學，何謂資訊科技融入教學，而要如何實現資訊科技融入教學？網際網際網路 搜尋工具是搜尋網際網路資訊的工具之ㄧ，要如何應用，是本研究必須面對的問 題。

學習歷程檔案的紀錄，已經被大家廣泛的使用，它不僅僅可以檢視學生學習 成長的過程，也可以提供教師作為教學上的參考，其重要性，是可想而知的，我 們希望可以從這些學習歷程檔案中，分析出對教師與學生更有用的資訊，一方面 可以協助學生培養資訊搜尋與整合的能力，一方面也可以減輕教師的負擔，協助 教師閱讀學生的學習歷程，同時利用 Big Six 技能的概念，訂立六大指標，來分 析學生的學習歷程，讓教師可以確實的掌握學生的學習情形，以及需要加強指導 的部份。

我們將在 2.1 節簡單的介紹何謂資訊科技融入教學。2.2 節介紹網路搜尋工 具的重要性與其應用方式。在 2.3 節中，我們會介紹何謂學習歷程檔案與其應用 方式。在 2.4 節，我們會介紹 Big Six 的相關內容。最後在 2.5 結作結論。

2.1 資訊科技融入教學

資訊科技融入教學，即為將資訊科技融入於教師所教授的課程、教材和教學 中，藉由資訊科技與學習領域的整合運用，使得資訊科技成為教師與學生的一項 不可或缺的教學和學習工具，使用資訊科技不但可以提升學生在各領域的學習成 效，同時也可以提升學生的資訊能力。換言之，資訊科技融入教學，即為運用資 訊科技來輔助教師教學的進行，進而提高學生的學習成效。

從資訊科技融入教學與九年一貫課程學生應培養的十大基本能力可看出，資 訊融入教學即是指教師運用電腦科技於授課和課後活動上，藉以培養學生「運用 科技與資訊」的能力、「主題探索與研究」的精神，使得學生能「獨立思考與解 決問題」，並完成「生涯規劃與終身學習」的最終目的。

對於資訊科技融入教學的模式，國內有許多學者均提出不同的見解，就整體 來說，資訊科技在教學的融入點並沒有一定的制式方法，其所指涵蓋範圍甚廣，

只要能夠促進教學過程的發展，均可視為融入對象。(陳麗紅，2004；周杏樺 2006)[27][20]

吳正已(2001)[21]認為資訊科技融入教學的方式可分為幾種：資訊搜尋(使用 瀏覽器)、教學或學習成果展示(使用簡報、網頁)、文件製作(使用文書處理)、溝 通與分享(使用 Email、網頁)、資料的統計與分析(使用電子試算表)與輔助概念學 習活動(使用學科相關軟體)。黃武元、林士甫(2002)[28]提出資訊科技融入教學的 方式，其中包含了「網際網路資源搜索與整理」。何榮桂、顏永進(2001)[19]則提 出了：資訊的探索與整理(即教師出一主題，然後要求學生上網搜尋與主題相關 的資料，完成主題所要探索之相關問題)、問題導向的融入策略(由教師訂立一個 模擬真實學習情境的問題，培養學生利用科技解決問題的能力)、資訊科技融入 學習評量(善用資訊易於存取的特性，利用資訊科技來評量並保存學生的學習成 果)。

何榮桂博士(2001)[19]指出九年一貫資訊教育課程的實施，以兩種方式進 行，一是以「實習」的方式進行資訊教學；二是強調資訊課程融入各學習領域。

以「實習」的方式進行資訊教育，主要在培養「學生」具備資訊科技之基本素養，

而資訊科技融入學習領域之教學，則是各學習領域的「教師」在適當的時機，將 資訊科技融入其領域的教學活動中，以提升學生的學習成效，培養學生利用資訊 科技的能力，作為擴展學習與溝通的工具(謝正燿 2003)[30]。

教育部(民 89)[23]在九年一貫課程創新教學說帖中指出，「主動探索與研究」

是新課程所要培養的十項基本能力之ㄧ，「主題探究」基本上是將重點放在指導 學生對一個主題，有計畫的蒐集資料，展現所知，親身體驗的一種學習方式。

綜合以上的概念，我們可以觀察出，以網際網路資訊搜尋與整合的方式，可 以協助教師將資訊科技融入教學，而且可以同時培養學生運用資訊的能力、主動 探究的精神與獨立思考與解決問題的能力，也就是培養學生資訊搜尋與整合的能 力。

2.2 網路搜尋工具

網際網路搜尋引擎是最簡單，最方便的網際網路資料搜尋工具之ㄧ，同時也 是資訊科技融入教學的一個策略。目前大多數從事網際網路資訊搜尋研究的人，

大多著重在搜尋工具之間的改良與比較(古豪坤，1999；洪志毅，2000；許盛貴，

2000)[17][22][26]，搜尋技巧的培養雖已逐漸被大家所重視，但大多數仍著重於 教師課程的改革，目前尚未有一套可以確實輔助教師培養學生資訊搜尋與整合能 力，並同時完成評量與分析的系統，而本研究即是為此而產生。

羅以嘉(1998)[33]認為上網搜尋資料時，必須先擬定一套搜尋計畫，從問題 的分析，關鍵字的下達，以及最後搜尋結果的統整，都必須透過計畫來實行，才 能最迅速有效的獲得正確有用的資訊。而研究也顯示，沒有事先擬定計畫的搜 尋，通常會造成搜尋失敗或結果不理想(Barlow, L., 2006；Spink, A., & Xu, J.,2006)[2][12]。網際網路資訊搜尋的第一步必須先分析主題，決定從何處開始搜 尋(Barker, J., 2006；Jonassen, D. H., 2000；謝寶煖，2000)[1][7][31]，在蒐尋的時 候可以善用站內的全文搜尋等功能，來協助使用者有效的尋找資訊(謝寶煖，

2000)[31]，且必須擬定搜尋策略，以及選定適合的搜尋工具後，再開始搜尋資訊 較為恰當(Jonassen, D. H., 2000)[7]，而適時的變換搜尋工具，也可以增加搜尋效 能(Barker, J., 2006)[1]。

然而使用搜尋引擎的人數眾多，但會先擬定計畫而後實行的人少之又少，大 部分的人，都喜歡以“瀏覽＂網頁的方式來找尋所需要的資訊，這樣的作法是既 耗時又費力的。因此我們希望能有一個系統來輔助教師，讓學生們可以在教師的 指導下，更有系統的學習如何搜尋與整合網際網路資源，以增強學生的網際網路 資訊搜尋能力，同時系統中的網頁資訊搜尋代理人會將學生的學習歷程完整的紀 錄，並經由系統中學生網頁資訊搜尋與整合能力的評量技術，對學生的學習歷程 作評量，並將結果回傳給教師做教學上參考。

2.3 學習歷程檔案

學習歷程檔案是有目的的收集學生各方面的學習活動或作品，使教師、學生 和家長可以藉此來了解或評估學生的學習的過程或是進步的情況以及學習的成 果等等，也可成為學生反省自身的學習及認知改變的過程之證據，而學習歷程檔 案亦可充分表現學習者的個別化與多元化(張基成、童宜慧，2000)[29]。所以，

學習歷程檔案是有計劃、有系統、有目的紀錄學生學習的過程中所留下的相關資 料，藉由學習歷程檔案可以檢視學生學習成長的過程，同時可作為教師在教學上 的參考。

學習歷程檔案的目的在於使教師可以確實掌握學生真實的學習成長過程，包 括學習成果及解決學習過程所遭遇困難的方法。藉由這些師生互動可以使教師協 助學生更了解其在學習上的一些優缺點，以及在遇到學習瓶頸時可以運用的策略 是哪些？而使得教學與學習融為一體。所以提供一個有效能的學習歷程追蹤，已 成為網際網路學習環境中相當重要的課題。

學習歷程檔案是一種評量工具或方法，使教師、學生或是家長可藉此了解評 估學生的學習過程、進步情況以及學習的成果(許金山，2006)[24]。以教師出題，

學生自行找資料的方式回答問題，可以激發學生自我學習，使學習更生活化，不 再像以往只是死板板的交作業(王千倖，1998；王前龍，2000)[15][16]。以往培養

學生搜尋與整合資訊能力的方法，大多是由學生自行使用網際網路上的搜尋引擎 蒐集資料，並於事後繳交報告。雖然網際網路上的資訊龐大，但教師無法掌握學 生的學習範疇，也無法了解學生進行了哪些學習活動。有鑑於此，有些研究人員 自己建置搜尋引擎，透過自行建置的資料庫，來掌控學生的搜尋範疇，然而自行 建置資料庫不僅耗力費時，也無法即時地更新所有的資訊(鐘樹椽、程璟滋，

2005)[34]。

學習歷程可檢視學生學習狀況，作為教師在教學的參考(黃履峰、邱貴發 1996)。學習歷程不單單只是紀錄的過程，更重要的應該是藉由這些學習行為的 變化，從中分析學習狀態的演變，並進一步做為內容或評鑑等策略之依據(蔡旻 芳 2001)。

許多學者或研究人員，都曾利用學習歷程檔案做為評量學生表現的工具或方 法(童宜慧、張基成，1996；Reeves, & Okey, 1996)[29][12]。系統保留的學習歷程，

我們希望可以透過系統的分析與整理之後，回傳給教師，讓教師可以清楚了解學 生的學習情況。一位教師可能不只教授一個班級或是一門課程，所以當所指導的 學生和課程越多時，分析龐大的學習歷程檔案，將成為教師的另一大負擔。如何 協助教師有效率的分析評量這些大量的學習歷程檔案，並將整理過的結果回傳給 教師，是我們必須解決的問題。

2.4 Big Six 技能

Big Six 技能的概念在於培養學生解決問題的素養(謝正燿、楊淑晴，

2003)[30]，所以我們參考 Big Six 的技能，訂立了六大評量指標，藉此分析我們 所保留的學習歷程，讓教師可以更正確的了解學生學習的困難處為何，並針對學 生被評定較薄弱的地方，觀察其學習歷程，確實掌握學生不足處，並予以協助指 導。

2.4.1 Big Six 的背景

Big Six 技能由 Eisenberg 與 Berkowitz 於 1990 年提出(Eisenberg, & Berkowitz, 1990)[5]，是 Big Six Skills 的簡稱，在早期，大部份應用在圖書館裡推廣教育和 資訊問題的解決上，近年來漸漸融入到各個學習領域中，在美國數千所 K-12 的 學校、高等教育、成人教育，無論任何時間，任何人需要處理資訊問題或做決定 時，都可以利用 Big Six 技能來完成，這是一種資訊尋求模式，也是對資訊素養 的處理方式，任何人都可以透過 Big Six 的技能來處理資訊問題或做決定。

Eisenberg 和 Lee 更進一步指出，Big Six 技能能將資訊與科技素養教材融入 課程，適用於各領域學科與年齡層。不但如此，Big Six 技能也是具有彈性與可 調適性的，並且適合任何資訊情況，若是要完成工作與解決問題，則 Big Six 技 能的每個步驟都是需要的(Eisenberg, & Lee., 1999)[6]。

2.4.2 Big Six 的內容

Big Six 技能將資訊尋求模式以及資訊科技的認知工具，整合入一個發現資 訊、使用資訊、應用資訊與評鑑資訊的系統化過程，他是由下列六大步驟組合而 成：

(1) 定義問題：包括定義問題所在與確定所需要的資訊。例如：我應該怎麼做？

我需要解決什麼樣的困難？我需要回答什麼樣的問題？我需要找尋什麼樣 的資訊？我需要多少種類和份量的資訊？我需要縮小我的研究主題嗎？當 我完成研究這個主題時，它是如何被呈現的？

(2) 資訊尋求策略：包括確定資源的範圍與列出優先順序。例如：我可能會用到 的資源有哪些？我會參考書本、期刊、網頁、電視與錄影帶等資源嗎？我該 利用什麼樣的索引資料？最適合的參考資源是哪種？

(3) 找到與取得資訊：包括找到資訊資源與取得。例如：哪裡可以找到我最需要 的資料？誰可以幫我找到我需要的資料？要如何找到？如果我用的是電子 資料，我要用關鍵詞或是用主題來查詢呢？

(4) 利用資訊：包括閱讀資訊與摘要資訊。例如：哪些資訊是切合主題的？我要

如何紀錄我發現的圖形資料？這些引言是否恰當？如何有效呈現我的資 料？

(5) 整合資訊：包括組織與呈現。例如：我要如何才能從複雜的資料中組織我需 要的資訊？我能刪除某些無法切合我的研究主題的資料嗎？我要如何呈現 我的研究結果？我的結論為何？

(6) 評鑑資訊：包括評鑑作品與評鑑過程。例如：我完成作業的需求嗎？是有調 理的組織和仔細的校對嗎？這是我最好的作品嗎？下一次作業時，我會如何 改進？

Big Six 技能的六個步驟形成一種系統化的資訊問題解決方式，有助於學生 在探究主題的過程中建立一個出色的解題架構。且在每一個步驟過程中，引導學 生用自問自答的方式，理解六個步驟的重要性，這也是處理資訊問題必經的過 程。透過 Big Six 技能的六個步驟和問題引導，可以提升學習者資訊運用能力，

培養認知技能，最終邁向自我學習的終身學習目標。

除了 Big Six 技能六大步驟之外，Eisenberg 和 Berkowitz 在每一步驟下又細 分兩小步驟，完整 Big Six 內涵如下(Eisenberg & Lee，1999)[6]：

(1) 定義問題階段：包含定義問題所在、確定所需要的資訊。

(2) 資訊尋求策略：包含確定資源範圍、列出優先順序。

(3) 找出資訊：包含找到資訊資源、取得資訊。

(4) 使用資訊：包含閱讀資訊、摘要資訊。

(5) 整合資訊：包含組織資訊、呈現資訊。

(6) 評鑑：包含評鑑作品、評鑑過程。

Eisenberg 和 Lee(1999)更進一步指出 Big Six 技能具有下列的特性：

(1) Big Six 技能是理想的將資訊與科技素養教材融入課程，是適合各領域學科 與各個年級的。

(2) Big Six 技能是適合各個年齡層的。

(3) Big Six 技能是有彈性與可調適的且適合任何資訊情況。

(4) 利用 Big Six 技能並不是直線式的或一個步驟跟著另一個步驟。

(5) Big Six 技能對資訊與科技素養課程提供寬廣與從上至下循序漸進的結構。

(6) Big Six 技能影響批判性的思考。

(7) Big Six 技能是利用資訊解決問題的歷程。

(8) 若要完成工作與解決問題，則 Big Six 技能的每個步驟都是需要的。

Big Six 技能的六個步驟是一種系統化的學習方法，是一套讓學習者學習如 何學習的程序性策略，它是一種工具、一種概念，實施過程中，不完全是線性的，

一個步驟接著一個步驟的學習方式，而是循環式的或網狀式的步驟。依照問題的 難易度來彈性運用之，不一定所有的問題解決都包含六大步驟。Big Six 的回饋 過程如圖 1(吳美美，2001)。

圖 2.1 Big Six 解決資訊問題循環網狀式回饋過程

許多專家學者都建議把 Big Six 技能融入到學習課程中，而相同的方法，家 長們也可以利用 Big Six 技能來指導孩子完成家庭作業(Berkowitz, 1996)，利用 Big Six 技能系統化的步驟與彈性的回饋過程，指導學生解決問題。解決資訊問 題教學並不是教導學生一系列解決問題的步驟和指導學生在圖書館中研究資

料，而是要學生在與各種資訊來源的互動中建立對自己有意義的知識，培養擴散 性思考，建立多元觀點，就如同各種資訊尋求模式所提及的批判性思考、問題解 決能力一樣，是學生離開學校後重要的終身學習能力。

在 Big Six 技能的每一步驟過程中，引導學習者以自問自答的方式，理解六 個步驟的重要性，這正是處理資訊相關問題所需的過程(謝正燿、楊淑晴，

2003)[30]。為了協助教師培養學生資訊搜尋與整合的能力，我們參考 Big Six 技 能的六大步驟，配合所蒐集的學習歷程特性，訂立六大學習指標，藉此分析學生 資訊搜尋與整合的能力，提供給教師，讓教師能確實掌握學生的學習情形，並加 以教導之。

2.5 結論

由以上的研究，我們可以觀察出，目前確實缺乏一個具有學生搜尋能力評量 與分析的系統，所以我們的系統因應而產生，我們希望此系統不僅僅可以保留網 際網路資訊量豐富以及資訊可以在第一時間更新的優點，更可以在系統中記錄學 生的學習歷程，再進一步針對學習歷程作分析，依照 Big Six 技能的概念訂立六 大指標，評量學生的資訊搜尋與整合的能力，最後將結果彙整給教師做教學上的 參考，讓教師不只是可以從學生繳交的報告中看到學生的學習成果，也可以清楚 的觀察到學生的學習與成長，藉由指標的評量，也可以協助教師理解學生學習上 的困難點為何，進而輔導之。

第三章 以 Big Six 為基礎之網頁資訊搜尋能力 評量指標

我們利用 Big Six 技能的概念訂立了六大指標，將系統中所儲存的學習歷程 作分析與評量，並將評量結果回傳給教師做教學上的參考。在 3.1 節，會先介紹 系統中有哪些學習歷程與其意義，3.2 節中，我們先將本研究所制定的指標內容 與常用的某些參數做一簡單的說明，3.3 節中介紹指標一定義問題之評量意義與 運算過程，3.4 節中介紹指標二搜尋策略之評量意義與運算過程，3.5 節中介紹指 標三找到資訊之評量意義與運算過程，3.6 節中介紹指標四使用資訊評量意義與 運算過程，3.7 節中介紹指標五整合資訊評量意義與運算過程，3.8 節中，介紹學 生經由六項指標評分後的總評與其運算方式，而 3.9 節將以上評量方式做一結論。

3.1 網頁搜尋學習歷程

本研究的主要目的是開發一個網頁資訊搜尋能力輔助評量與分析系統，系統 分為兩大部分，一部分為網頁資訊搜尋能力輔助學習系統，主要使用者為學生，

學生可以透過此系統做學習的動作，並於學習完畢後上傳學習成果報告，而系統 會將學生的學習歷程記錄下來。另一部分為網頁資訊搜尋能力評量與分析系統，

主要使用者為教師，教師可以透過此系統指定學習主題，而教師也可以在學生學 習完畢後，透過系統瀏覽其學習歷程，或是進一步藉由系統分析並評量學生的網 頁資訊搜尋與整合的能力。

在網頁資訊搜尋能力輔助學習系統中，我們藉由代理搜尋伺服器的技術，讓 學生透過系統針對教師指定的學習主題做學習的動作，而其所有的學習動作，均 會在系統中被完整的紀錄，成為學生的學習歷程。系統中紀錄每位學生的學習歷 程包括學習主題題綱、每次搜尋所下的關鍵詞、瀏覽過的網頁、標記的網頁與學 生上傳的學習成果報告等等，我們將根據這些學習歷程作簡單的說明。

(1) 學習主題題綱：

學生在進入系統並選擇學習主題後，即會進入學習主題定義頁面，我們希望 學生會在此針對學習主題做一簡單的思考，即定義學習主題的學習方向，學生將 會定義四項題綱，做為學習此學習主題的四個搜尋方向。

(2) 每次搜尋所下的關鍵詞：

學生在思考完學習主題後，即會進入知識搜尋的頁面，學生可以自行輸入某 些自己認為可找到相關知識之關鍵詞，在輸入關鍵詞並進行搜尋後，可以根據系 統回傳的搜尋結果逐步修正所下的搜尋關鍵詞，直至學生認為已經找到想要的資 訊為止。

(3) 瀏覽過的網頁：

學生在下達搜尋關鍵詞後，系統會回傳根據這些關鍵詞所搜尋到的知識，並 以網頁連結的方式回覆給學生瀏覽，搜尋結果頁面會秀出相關的網頁標題，網頁 連結位址與網頁摘要，學生可以根據這些資訊選擇要瀏覽的網頁，嘗試由這些網 頁中找出根學習主題有關的知識。

(4) 標記的網頁：

學生在瀏覽過某些網頁後，會找到跟學習主題相關的網頁，學生可將自己認 為與學習主題相關知識之網頁加入標記，即如同 IE 瀏覽器中，將網頁加入我的 最愛的功能類似，而系統會記錄學生加入標記的網頁。

(5) 學習成果報告：

學生在進行完前面所提到的學習動作後，即必須將所搜尋到的知識製作成以 學習主題為主的學習報告，由標記的網頁中所包含的知識加已消化並整理後製成 學習報告，並上傳至系統中，做為學生的學習歷程之ㄧ。

3.2 搜尋能力指標簡介

我們依照 Big Six 技能的六個步驟訂立了六項指標，希望能藉由 Big Six 技能 的概念，針對所蒐集的學習歷程作分析，並回傳分析結果給教師做為教學參考，

在針對學習歷程作指標的評量與分析時，我們大多是以一位學生的角度來做評 量，分析一位學生在學習過程中的學習動作，包括所定義的四項題綱，搜尋的次 數，所瀏覽過的所有網頁，所加入標記的網頁，以及繳交的報告等等，只有在 3.3 搜尋歷程中，因指標定義的考量，而在指標中的某些計算必須以全班同學之 成績做為指標評分基準，詳細情形將會在 3.3 節中詳細說明。表 3.1 為 Big Six 技能與我們訂定的搜尋能力評量指標對應表。表 3.2 為本評量常用的符號說明表。

表 3.1 搜尋能力指標與 Big Six 技能對應表 Big Six 技能內容 本研究用以評量的指標 步驟 1 定義問題

(D)

觀察學生對主題的理解是否正確，從學生題綱與 教師題綱的相似程度來評分。

步驟 2 搜尋策略 (S)

觀察學生是否有從每次搜尋的結果中做修正的 動作，從學生搜尋所下關鍵詞修正程度來評分。

步驟 3 找出資訊 (F)

觀察學生找出的資訊是不是正確，效率如何，從 學生瀏覽網頁內容的正確率與標記網頁的效率 來評分。

步驟 4 使用資訊 (U)

觀察學生使用資訊是不是正確，資訊來源的多 寡，從學生標記網頁內容的正確率與標記網頁的 數量來評分

步驟 5 整合資訊 (I)

觀察學生所撰寫之報告是否與主題相關，與是否 參考多項資訊後彙整而成，從學生報告與主題和 標記網頁之相似度來評分。

步驟 6 評鑑(E) 觀察學生對其學習過程評鑑的能力，從學生自行 評分與對其他同學評分之能力來觀察。

總評

將上列指標數值以 Z-Score 做正規化，令其分佈 於同一基準點上，再將所得數值以機率分布函數 計算，使數值介於 0~100 之間，做為最後的指標 評分之總結。

表 3.2 本評量常用的符號說明表

符號名稱 符號說明

K

W

i=1..n, j=1..m}，n為題綱的個數，m為關鍵詞的個數。

μ

σ

z(x)

X

x X

x

z σ

μ

= − )

(

Φ(x) 機率分布公式，

∫

=

=

) 1 , F(x,

Φ(x) ²

2

2 1

0

表 3.2 中的標準常態公式(z(x))是當數值基準不統一時，所使用的正規化方式 之ㄧ，圖 3.1 中平均值為 0，標準差為 1 之曲線，即為本研究所使用之曲線。

本研究使用之 標準常態 分布曲線

圖 3.1 標準常態分佈函數

表 3.2 中的機率分布公式(Φ )，當數值做了標準常態分布之運算後，仍無 法正確的預測值域，所以我們希望可以藉由此公式計算該數值累加出現的機率，

(x)

進而將數值之值域規範在 0~1 之間，而圖 3.2 顯示的是，平均值為 0，標準差為 1 之曲線，即為本研究中所使用之機率分布曲線。

本研究使 用之機率 分布曲線

圖 3.2 機率分佈函數圖形

教師在學生的學習過程中扮演相當重要的角色，不僅僅只是傳達知識，還要 協助學生有效的學習教師所教授的知識，教師都是受過專業訓練的，每位教師都 擁有不同的專業技能與素養，所以，我們在訂立指標的同時，將以教師的答案為 標準，作為學生的比較對象來進行各項指標的評分。

3.3 定義問題

在評量指標中，我們希望每位學生均可以清楚了解教師指定的學習主題，避 免搜尋時因為觀念不清而往錯誤的方向去尋找知識，所以我們請教師與學生分別 針對指定的主題訂立四項題綱，即搜尋此主題的四項重點，為了觀察學生題綱是 否真的符合主題，我們會找出教師與學生題綱中所有的關鍵詞，並用特徵向量的

方式將關鍵詞的重要程度表達出來，最後以向量內積的結果判別學生所訂的題綱 與教師題綱之相似程度，若內積結果得分越高，則表示相似程度越高，反之，則 相似程度越低。

我們利用線上虛擬助教系統文件自動化分類機制之研究中一個新的以字詞 權重為基礎的 TFIDF 改良模型 IMF 做為判斷學生題綱與教師題綱相似度之基礎 (魏智強、曾秋蓉，2006)[32]，IMF 中計算字詞權重的方法如公式(1)。

⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢

⎣

= ⎡ +

=

df

log n IDF j

m IDF j ) i,max tf

tf i,j . . ( i,max L

L j W i,j

其中

5 0 5 0

(1)

公式(1)中Lj為關鍵詞Kj的長度；Li,max為題綱Fi中，長度最長的關鍵詞長度；

tf

df

m為關鍵詞K

)}

, ( ),..., ,

( ), , ( ),..., ,

( ), , {(

)

(

CV

=

其中，r為關鍵詞的總個數。將題綱Fi之特徵向量和題綱Fj之特徵向量做內積運 算，即可獲得題綱Fi和題綱Fj之相似程度，如公式(3)：

∑

×

= ^q

k

k j k i j

i

F W W

F S

1

,

, )

( ) ,

( (3)

如公式(3)計算出來的數值越大則相似程度越高，數值越小則相似程度越低。我 們 藉 由 公 式 (3) 計 算 出 學 生 所 定 義 的 某 個 題 綱 (FSi) 和 教 師 定 義 的 所 有 題 綱 (FSj,j=1..n)之相似度，取最大值作為此題綱之得分，最後將學生每項題綱獲得的 相似度分數加總後取平均值，即為該學生定義問題的評分D，如公式(4)：

∑= ×

× =

=

n

i n S(FS i FT j Max j

D n

1 ( )))

( 1

1 ，n 為題綱之個數。 (4)

3.4 搜尋策略

由上一節的題綱定義，學生已經大致了解所要搜尋的重點，在此步驟中，希 望從每位學生搜尋所下的關鍵詞是否有切合學習主題，以及是否有從每次的搜尋 結果中自我學習，將關鍵詞做逐步修正的動作，來觀察學生的搜尋策略是否正 確。我們藉由教師給定的關鍵詞和系統中的同義詞詞庫，來判斷學生搜尋所下的 關鍵字是否正確。學生會根據教師所給予的主題做一系列的搜尋動作，學生必須 自行使用不同的關鍵詞去做搜尋的動作，且由學生每次搜尋所下的關鍵詞可觀察 出學生是否依照每次搜尋結果的不同修正關鍵詞。

學生每次所下的關鍵詞均不同，從網際網路上所搜尋到的資訊也會有所不 同。為了了解某位學生擬定搜尋策略的能力，我們以第

i 個學生所下的關鍵詞是

i 個學生的第 j 次搜尋所下的關鍵詞集合做評分，

最後，將全班同學的關鍵詞評均值和標準差兩項數值計算出來，再利用 Z-Score 標準常態分佈公式，計算出單個學生每次搜尋所下的關鍵詞集合之平均偏移量，

藉此計算出每個學生在此階段的搜尋能力。

我們利用教師制定的學習問題，與題綱中所有關鍵詞的集合做為學習主題之 關鍵詞，再將學生第j次搜尋所下的關鍵詞集合(KSi,j)與學習主題關鍵詞集合(KT) 做比較與評分。透過系統中同義詞詞庫的判別，學生每次下的關鍵詞可分為兩 種，一種是與學習主題的關鍵詞完全相同之關鍵詞集合，一種是學生的關鍵詞與 主題的關鍵詞互為同義詞之同義詞集合，把學習主題關鍵詞集合(KT)中與學生第

j次搜尋所下的關鍵詞集合(KS

α

j

KS

i,j，如公式(5)：

KT

KT KS

KS KT

P

KS

α

= ', ( _, )

,

, ， (5)

其召回率Ri,j，如公式(6)。

j i

j j i

j i i j

i KS

KT) (KS

KS KT R KS

, , , ' ,

,

α

×

∩

− +

= ∩

而學生i第j次搜尋所下的關鍵詞評分Ci,j，如公式(7)。

j i j i

j i j i j

i P R

R C P

, ,

, , ,

2 +

= ×

因為此項指標是希望藉由學生是否有因為搜尋結果的不同，做關鍵詞的修 正，因此我們必須計算其每次搜尋之修正量，而修正量的比較基準，為全班學生 之所有搜尋關鍵詞評分，所以我們將學生

i 第 j 次搜尋關鍵詞評分與全班同學搜

因此修正量運算方式為將學生i第j次搜尋關鍵詞評分(Ci,j)與全班搜尋關鍵詞 評分之平均值

μ

兩者相減後之數值可能為負數，若是未取絕對值計算，則可能會有修正量一正一 負效果相消除的情形發生，因此必須取絕對值才可統計正確的修正量。

再將取絕對值後之數值與全班同學搜尋關鍵詞標準差

σ

j次搜尋關鍵詞之修正量，將每次搜尋關鍵詞之修正量取平均後，即可獲得學生

p S

C

j C

C j i i

1

1

, ⎟⎟×

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛ −

=

∑

=

σ

μ

其中C={Ci,j |i=1..q, j=1..p}，q為全班人數，p為搜尋次數。

3.5 找到資訊

我們希望可以在此步驟中了解每位學生找到資訊的能力，是否找的快速，找 的正確，可從學生找到資訊的效率和找到資訊的正確率兩方面來觀察。找到資訊 的效率，我們藉由系統中紀錄學生瀏覽的網頁所花費的時間和瀏覽了哪些網頁等

等學習歷程，計算單個學生在單位時間內標記網頁的數量，意即此學生花費了多 少時間，才找出多少跟主題相關的知識。

找到資訊的正確率，藉由系統中紀錄學生瀏覽的網頁，將網頁內容與教師制 定的學習主題做相似度比對，若相似度高，表示學生瀏覽的網頁內容是根主題相 關的有效知識，反之，則表示學生可能對於主題並不是那麼的了解或是有其他原 因，教師需要特別注意。

我們先取得學生標記網頁的數量與瀏覽網頁所花費的時間總和，將其相除，

即為該學生找到資訊的效率

Eff，如公式(9)。

∑=

= u

i t i Eff b

1

(9)

公式(9)中，b為該學生標記網頁的個數。 為該學生瀏覽第i個網頁所花費的 時間，u為該學生瀏覽網頁的個數。取得學習主題關鍵詞集合(KT)和瀏覽第i個網 頁內容的關鍵詞集合(KS

t i

i)，兩者代入相似度比對公式，即可獲得該學生找到所瀏 覽之第i個網頁與主題的相似度：

. ..

1 ,

i u KT

i KT KS

BT i

= 。

將學生

i 瀏覽所有網頁與主題相似度求其平均值，即為該學生找到資訊的正

u

u

BT

i i BT

∑

= ¹

μ

但因為找到資訊的效率與找到資訊的正確率兩者值域不同，所以我們先利用 表 3.2 中之標準常態分布公式(z(x))再利用機率分布公式(Φ )，將兩者各別正規 化後，得到 即 ，再將找到資訊的效率與找到資訊的正確率相乘，即為該 學生找到資訊的評分

F，如公式(10)。

(x)

Eff

μ

μ'

Eff'

F

3.6 使用資訊

此評量指標中，我們希望可以觀察每位學生是如何使用他們所需要的資訊，

可從學生使用資訊的正確率，以及使用資訊量的多寡來觀察。關於使用資訊的正 確率，我們可以觀察其標記的網頁內容，是否跟主題相關，是否有標記一些不相 關的網頁等等。取得學生標記第i個網頁的關鍵詞集合(KSi)和學習主題的關鍵詞 集合(KT)，兩者代入相似度比對公式，即可獲得該學生使用所標記之第i個網頁 與主題相似度：

數。

為該學生之標記網頁個

，

i b b KT

KT

PT

KS

=

將學生標記所有網頁與學習主題相似度求其平均值，即為該學生使用資訊的 正確率：

b

b

PT

i i PT

∑

= ¹

μ

而使用資訊量的多寡，即是觀察學生標記網頁的比例，我們希望學生可以從 不同的網頁學到和主題相關的知識，而不是只找到一個網頁相關，就覺得自己有 學到東西就好了。從系統中取得學生標記網頁的數量(b)與瀏覽網頁的數量(u)，

將兩者相除，即為該學生使用資訊的多寡

M，如公式(11)。

u

M

=

因使用資訊量的多寡與使用資訊的正確率兩者值域不同，直接相乘會因值距 差太多而影響最後結果，所以我們先將兩者分別代入表 3.2 中之標準常態分布公 式(z(x))再利用機率分布公式(Φ(x))，將兩者個別正規化後，得到

μ

M ，再

U，如

' '

M

U

μ

3.7 整合資訊

整合資訊的部份，我們希望利用每位學生繳交的報告來觀察學生是如何整合 所搜尋到的資訊。報告的內容必須切合學習主題，且不可直接複製標記網頁內 容。我們會先將主題、學生報告、學生標記網頁內容做分析，並利用表 3.2 之相 似度比對公式做運算。我們將報告內容分成兩種角度來觀察，因報告內容必須切 合學習主題，所以我們比對學生報告的內容是否符合主題，避免學生隨意繳交其 他的報告，讓系統誤判為是自行整理的報告而給予較高的分數。所以我們取得學 習主題之關鍵詞集合(KT)作為比較基準，再取得學生報告之關鍵詞集合(KS)，將 兩者代入相似度比對公式，即可獲得該學生報告與學習主題間相似度：

KT KT RT KS

∩

=

我們同時也考慮直接抄襲網頁內容的問題，即不可直接複製標記網頁之內 容，所以報告內容與標記網頁的相似度值若是高，則表示報告是抄襲標記網頁內 容的，為了檢視報告內容是否為抄襲，我們在此取得學生報告內容的句子集合 (SS)，與標記第i個網頁內容之句子集合(STi)，兩者代入相似度比對公式，即可獲 得該學生報告與標記第i個網頁內容之相似度：

SS SS RB_i STⁱ

∩

=

將學生標記所有網頁與報告相似度求平均值，即為該學生報告與標記網頁相 似度：

b

b

RB

i i RB

∑

= ¹

μ

最後，再將

RT 和 μ

I，如公式(13)。

RB

I RT

=

3.8 評鑑

在此步驟中，我們希望學生可以針對自己的學習歷程做反省的動作，從一開 始看到學習主題後，所制定的四大搜尋方向，到運用關鍵詞搜尋與主題相關之知 識，瀏覽並標記學生自己認為與主題相關之網頁，最後將所學習到的知識製作成 學習報告，在一連串的學習後，反省自己的學習過程是否有需要改進的地方，若 是再一次的實作相同的學習主題，是否能更正確且有效率的找到相關的知識等 等。

在此，我們針對前面指標做數值的正規化，並將正規化後的數值統一做標準 常態分佈的處理，因為各指標的評分目的與方式皆不同，所計算出的值域也會不 同，為了使數值更容易理解觀察，我們使用標準常態分布函數，將指標一至五的 數值正規化成基準值為 0 的集合。

再計算其機率分佈函數值，將五項指標的數值評均分佈於 0～100 之間，並 可將結果以圖表方式呈現給教師作參考。因為若只是做標準常態分佈函數的正規 化，仍無法正確的預測其值域，所以我們再利用了機率分佈函數，計算該數值累 加出現的機率，而此機率讓我們可以更清楚的了解學生的評分結果。

五項指標，都需要藉由標準常態分佈的處理讓數值都規範於同一基準點上。

再利用表 3.2 中之機率分布函數的運算。將數值調整至 0~100 之間，即可計算出 所有數值之機率密度分佈，如此才能清楚觀察出學生在各指標的評分結果為何。

將指標正規化後，我們希望教師針對六項指標指定其重要程度，從 1 至 5，

數值越大表示其重要性越高，將指標正規化後的結果與其重要程度相乘後加總取 平均，即為評鑑之得分。

3.9 結論

我們利用系統中儲存的學習歷程，結合 Big Six 技能的概念，針對每位學生 的搜尋與整合能力做評分，我們希望可以從各方面來觀察學生的學習行為，藉由 上列指標的計算，我們可以更清楚的了解每位學生在網際網路上的搜尋與整合能 力是否有問題。指標評分結束後，我們會將每位學生的評分結果製作成雷達圖，

讓教師可以很容易觀察出學生在哪個指標的表現較差，而哪個指標的表現較優 異，再搭配學習歷程檔案的觀察，可以更確實掌握學生的學習成果。

第四章 網頁資訊搜尋能力輔助學習與評量系統

為了協助正確且有效的搜集學生之學生歷程，且協助教師評量學生網頁資訊 搜尋與整合能力的培養，我們建立了網頁資訊搜尋能力輔助學習與評量系統，此 系統分為兩部份，一部份以學生為主要使用者，系統可完整的保留學生的學習歷 程，包括學生針對學習主題所定的題綱、每次搜尋所下的關鍵字、瀏覽過的網頁、

瀏覽網頁所花費的時間，以及對於符合主題所標記的網頁等等。而且此部份是以 網際網路搜尋引擎為背景，所以不會有資訊不足或資訊更新不夠迅速的問題。

而另一部分，是以教師為主要使用者，教師可以透過此部分的系統瀏覽學生 的學習歷程，並藉由系統中評量學生網路資訊搜尋與整合的能力機制，觀看學生 的評量結果，當做教學參考，搭配學習歷程的瀏覽，教師能更清楚的了解學生的 學習過程，與其缺失或不足需要加強指導的地方。

學 習 歷 程 儲 存 學生

Client Server

代理搜尋模組

網頁分析模組

網頁重組模組

學習歷程 紀錄模組

學習 歷程

定義問題分析模組 學習歷程前處理模組

搜尋策略分析模組

找到資訊分析模組

使用資訊分析模組

整合資訊分析模組

評鑑分析模組

評量結果呈現模組

選擇班級與 學習主題

搜尋能力 分析結果 教師

評量結果回存 輸入題綱

及關鍵字

搜尋結果

圖 4.1 網頁資訊搜尋能力輔助學習與評量系統架構圖

圖 4.1 為本研究所開發之網頁資訊搜尋能力輔助學習與評量系統之系統架構 圖。圖中左半部為網頁資訊搜尋能力輔助學習系統之架構，圖中右半部為網頁資 訊搜尋能力輔助評量系統之架構，中間為系統所使用之資料庫，左半部的系統主 要使用者為學生，右半部的系統則為教師，透過系統的協助，學生可以經由輔助 學習系統培養網頁資訊搜尋與整合之能力，而教師可從輔助評量系統觀察學生的 學習情形，並藉由系統的評量，掌握學生學習中缺失與不足之處，進而對學生加 強指導。

我們將在下列 4.1 小節介紹系統的開發平台，4.2 節介紹第一部分的系統，

網路資訊搜尋學習系統的架構、系統中各模組的設計，功能以及系統的介面與使 用方式等等。4.3 節介紹第二部份的系統，網頁資訊搜尋能力分析與評量系統的 架構，系統中各指標的運作情形，系統中的功能以及介面與使用方式等等。

4.1

表 4.1 系統開發環境 硬

體

處理器：Intel Pentium D

記憶體：KINGSTONE 1G DDR400 網路卡：REALTEK RTL8139 軟

體

作業系統：Microsoft Windows 2003 網頁伺服器：IIS 6.0

資料庫：MS SQL 2005

系統開發工具：Visual Studio .Net 2005 系統開發語言：ASP .NET with C#

HTML JavaScript

本系統開發環境的軟硬體如表 4.1 所示。因程式開發的工具需搭配 Server 版 的作業系統，因此我們選擇最新的 Windows Server 2003 作為作業系統，而程式 開發工具與資料庫系統均使用微軟開發的 Visual Studio .Net 2005 與 MS SQL Server 2005 做為開發的平台。

4.2

網路資訊搜尋能力學習系統的主要使用者為學生，透過此部分的系統，同學 可以依照教師指定的學習主題做學習的動作，利用系統中的代理搜尋伺服器，可 協助學生做知識搜尋的動作，經由系統中的各個模組，可將學生的學習歷程保 留，以便教師瀏覽。

4.2.1 網頁資訊搜尋能力輔助學習系統架構

學生

Client Server 代理搜尋模組

網頁分析模組

網頁重組模組

學習歷程 紀錄模組

WWW GOOGLE

搜尋 YAHOO 奇摩搜尋

學習 歷程 輸入題綱

及關鍵字

搜尋結果

圖 4.2 網頁資訊搜尋學習系統架構圖

本研究所提出的系統架構圖如圖 4.2。學生們在輸入自己的帳號和密碼順利 登入後，會進入選擇問題的頁面，選擇問題後，會先進入學習主題的題綱定義頁 面，學生必須根據學習主題來思考要搜尋的四大方向，將搜尋方向確認後，即進 入代理搜尋模組，同學們必須針對問題找出其關鍵字或詞，進入搜尋。代理搜尋 模組中的代理搜尋伺服器會依照同學們所給予的關鍵字在網路上搜尋相關的文 章或檔案等等，並回傳搜尋結果給系統。

待代理搜尋伺服器回傳其結果後，會將資料傳給網頁分析模組，網頁分析模 組會先將回傳的資訊過濾，節錄所需要的部分，將資料傳給網頁重組模組，經過 適當的排列後，才顯示給同學們瀏覽。

解題歷程紀錄模組會將同學們從輸入關鍵字後的每個動作記錄下來，從輸入 關鍵字，到所有瀏覽過的網頁，若同學們覺得某些網頁有包含正確答案，則可以 將網頁加入書籤，等等的動作，都會被此模組記錄下來。待同學們完成搜尋後，

解題歷程分析模組會依照剛剛在學習歷程紀錄模組中記錄到的動作進行分析，讓 教師可以對每位同學的搜尋能力有明確的了解。

同學們從首頁登入系統，並選擇實做的問題後，會進入代理搜尋模組、網頁 分析模組、網頁重組模組，之後，才會將重組後的網頁回傳給同學們瀏覽，而教 師們可以透過學習歷程紀錄模組觀察同學們的實做情形，以下將針對這幾個模組 做詳細介紹。

4.2.2 代理搜尋模組

此模組是系統中最重要的部分，學生們會針對教師所制定的學習主題提出相 關的關鍵字或詞，此模組會接收關鍵字並傳送給代理搜尋伺服器，代理搜尋伺服 器會根據所給予的關鍵字搜尋相關的網頁或是檔案等等資訊，並回傳給系統。

我們同時嘗試了 GOOGLE 與 YAHOO 奇摩搜尋兩種代理搜尋伺服器，從網 址列發現，當我們給予關鍵字，並且下達搜尋的命令後，網址列改變的幅度並不 大，顯示其是有規則可循的。不同的地方，即在於所給予的關鍵字與頁數的不同，