網絡搜索行為分析系統的實現及應用效果探究*

譚金波

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網絡搜索行為分析系統的實現及應用效果探究*

譚金波

（山東師范大學傳媒學院，山東濟南250014）

文章闡述了網絡搜索行為分析系統的設計方案、實現過程和應用效果評價。該系統能夠自動記錄、分析學生網上解決問題的歷程，并通過可視化的方式呈現搜索行為，從而協助教師發現學生在搜索過程中存在的問題，為教師針對學生個體提出合理的搜索策略建議提供依據。為了驗證該系統的有效性，70名中小學教師和200名初中生參與了實驗。實驗結果表明，該系統獲得了教師和學生的認可——教師對系統的易用性、功能性、適用性和滿意度評價較高，學生則對系統的易用性和有用性評價較高。

網絡探究學習；搜索行為分析；問題解決

一 問題的提出

隨著信息技術的發展，基于網絡的探究性學習活動在小學、中學、大學得到大力推廣，教師經常會在課堂教學中整合網絡學習活動，學生則經常會上網搜索資料。以往的研究發現：學生在搜索信息的過程中會產生一系列問題，如學習資源的選擇、處理網頁信息的技巧等，這都與學生使用的信息搜索策略有關。Hess[1]認為，學習者的認知策略尤其是信息處理能力，決定了其在互聯網上的搜索是否成功；而信息搜索策略使用的障礙，也會阻礙學生探究性學習活動的順利展開。因此，網絡探究性學習活動的順利實施，需要教師觀察、分析學生在學習過程中的信息搜索行為，以清晰地判斷出學生使用的信息搜索策略孰優孰劣。

目前，對學生信息搜索行為評價的研究主要有兩種方法：①采用評價量表的方法，讓學生完成搜索任務后填寫問卷或以訪談的方式反饋其搜索行為，如Tsai[2]開發了信息搜索策略量表（OSSCI），通過問卷的方式評價學生使用的搜索策略；Hu等[3]在咨詢專家和訪談學生的基礎上，開發了大學生信息搜索行為評價量表。②采用技術輔助手段記錄學生的搜索行為，通過觀察的方法來判斷他們的搜索策略，如She等[4]、Tu等[5]都是運用屏幕錄像軟件記錄學生的搜索行為，Dimopoulos等[6]、馮佳等[7]開展了基于瀏覽器日志分析的搜索行為研究。

搜索策略量表的評價方法能夠解釋完成搜索任務的思維模式。以問卷調查為例，它是一個能夠在大范圍收集數據的既簡單又快速的方法，然而它收集的數據不能精確地表示個體的真實搜索行為。再如觀察法，它能夠直接評價個體的搜索行為，然而用它來分析數據非常費時，常常存在研究樣本量少、研究過程復雜等問題，難以大范圍推廣。所以，為了讓教師能對學生利用搜索引擎解決問題的學習行為進行精確、定量的分析，評估學生利用搜索引擎的表現，發現學生的搜索策略問題，開發一款能夠記錄學生在線信息搜索行為的“網絡搜索行為分析系統”便勢在必行。

二 網絡搜索行為分析系統的設計

1 系統整體架構

系統設計的目的是能夠滿足學生利用搜索引擎解決問題的需求，以及教師能夠了解學生搜索過程與查看問題回答情況的需求，系統結構如圖1所示。在該系統中，教師作為后臺管理者，能夠管理學生信息，設置主題與問題；學生選擇相應的主題可進入做題模式，利用系統提供的搜索代理入口提交關鍵詞進行檢索，每一次檢索過程通過如下四個模塊完成：①搜索代理模塊將關鍵詞提交給搜索引擎；②搜索數據處理模塊對搜索引擎反饋的結果數據進行過濾、重組和分頁，將搜索結果網頁呈現給學生，學生瀏覽網頁回答問題；③搜索行為記錄模塊主要負責采集、量化學生在網絡搜索過程中的操作行為信息，并存儲到行為數據庫中；④搜索行為分析模塊主要負責對行為數據庫中的數據進行提取、加工，實現對學生網絡搜索行為的實時統計分析，以幫助教師獲取學生的搜索行為。

圖1 網絡搜索行為分析系統結構

2 系統的功能模塊設計

系統包括三類用戶：①系統管理員，擁有最高權限，可以進行如下操作：負責所有注冊用戶的信息管理，進行角色與權限設置；負責所有學習主題或問題的管理；負責所有學生采用搜索引擎進行問題解決的過程管理。②教師，可以進行如下操作：錄入并管理本班的學生信息；設置學生需要學習的主題或回答的問題；查看學生回答問題的答案和搜索問題的過程；分析學生的問題解決能力與搜索策略使用情況；及時發現學生在搜索過程中存在的問題。③學生，可以進行如下操作：選擇授課教師設置的主題，回答該主題下的相關問題，通過系統的搜索代理查找答案，然后在回答框中回答問題；答題前可以查看搜索范例；搜索過程中如果發現有價值的網頁，可以添加到書簽中，方便后面查閱。該系統的具體流程如圖2所示。

圖2 網絡搜索行為分析系統流程

三 網絡搜索行為分析系統的實現

1 學生端系統的實現

學生在網站首頁輸入用戶名、密碼，驗證成功后，進入系統界面如圖3所示。該界面的主要功能分為三部分：左側為問題回答區；右上方是問題搜索區，可以輸入搜索關鍵詞；右下方是搜索結果呈現區，包括標題和相關網頁信息，點擊標題，可以看到所鏈接的網頁內容。

圖3 學生端系統界面

2 教師端系統的實現

教師在網站首頁輸入用戶名、密碼，驗證成功后，進入管理系統界面。該界面左側是管理功能面板，包括“我的面板”和“學習管理”兩個模塊——“我的面板”包含教師個人信息、密碼的設置與修改功能；“學習管理”包括試卷管理、考試評價、學生管理等功能，其考試評價界面如圖4所示。考試評價界面反映了教師對學生問題解決過程的管理，通過此界面入口，教師可以查看每個學生回答所有問題的作答情況、學習過程及量化指標的統計分析結果。

圖4 考試評價界面

圖5 學生對所有問題的作答情況列表

（1）點擊圖4中的“回答”超鏈接，會出現如圖5所示的網頁。通過此網頁，教師可以看到該生回答選中主題下的所有問題的答案，也可以對學生的答案打分。

（2）點擊圖4中的“過程”超鏈接，會出現如圖6所示的網頁。通過此網頁，教師可以查看該生使用搜索引擎查找不同問題時的搜索過程。系統記錄了學生每次操作的時間與事件，如輸入關鍵詞的時間與內容，瀏覽網頁的時間、標題、超鏈接與摘要信息，瀏覽搜索引擎反饋結果的時間、在答案欄里操作的時間與內容等信息。

圖6 搜索行為記錄

（3）點擊圖4中的“指標”超鏈接，會出現如圖7所示的網頁。通過該網頁，教師可以查看、分析系統自動對該生搜索所有問題的搜索關鍵行為所進行的統計。在前期研究的基礎上，本研究定義了15個搜索關鍵行為，主要包括輸入關鍵詞的次數、瀏覽結果的時間、采用/未采用/重復閱讀網頁的次數與時間、精讀/略讀網頁次數與時間等。通過搜索行為統計分析，教師可以獲知學生的關鍵詞使用能力、信息選擇能力、閱讀能力和回答問題能力。

圖7 搜索行為統計分析

四 網絡搜索行為分析系統的應用效果評價

1 實驗設計

為了驗證網絡搜索行為分析系統的有效性，本研究邀請了70名中小學教師和200名初中生來試用該系統。實驗開始前，本研究制作了系統操作演示視頻，從易用性、有用性兩個維度共7個題項設計了學生對系統試用效果評價的問卷，同時從易用性、功能性、適用性與滿意度四個維度共13個題項設計了教師對系統試用效果評價的問卷，問卷中的每個題項都采用李克特自評式5點量表計分。

實驗過程如圖8所示。首先，被試需要觀看系統操作演示視頻，掌握系統操作的流程。然后，學生登錄學生端系統，對系統設置的問題進行搜索、瀏覽網頁、找尋答案、回答問題等操作；教師先以學生角色登錄學生端系統，完成與學生類似的任務，然后以教師角色登錄教師端系統，試用教師系統的功能。最后，被試完成操作后，分別填寫問卷評價系統的試用效果。

圖8 實驗過程

2 教師評價結果與分析

在參加實驗的70名中小學教師中，男教師有27名，女教師有43名——這些教師都有上網經驗，且80%的教師每周上網時間都在10小時以上。教師對系統的評價結果如表1所示，其總評價的均值高（mean=4.56）、標準差小（SD=0.55），說明所有教師對系統的認可度比較高，并且意見比較統一。

表1 教師對系統的評價（N=70）

（1）“易用性”因子考察教師用戶操作系統的難易程度，包括2個指標。該因子的均值為4.72、標準差為0.42，表明教師認為該系統操作起來很便捷；而其指標分析顯示：97%的教師認為該系統界面簡潔、易于操作，90%的教師認為不需要花費太多時間與精力去學習如何使用該系統。

（2）“功能性”因子考察教師用戶對該系統主要功能的評價，包括學習過程記錄、搜索行為監督、答案評價等三個指標。其指標分析顯示：93%的教師認為該系統能夠記錄學生的答題情況，87.2%的教師認為該系統能夠細致地記錄學生的在線學習過程，77.1%的教師認為該系統能夠提供有價值的學生搜索日志。該因子的均值（mean=4.43）低于其它因子，其原因可能在于該系統設計的搜索日志分析指標過多，教師難以理解。

（3）“適用于教師”因子考察該系統對教師用戶開展網絡探究式教學的幫助作用，包括3個指標。其指標分析顯示：94.3%的教師認為該系統有助于教師對學生的答案打分；88.6%的教師認為該系統有助于教師了解學生回答問題的過程，也有助于教師發現學生在搜索行為上存在的問題。

（4）“適用于學生”因子考察教師評價該系統的功能是否有助于學生開展網絡學習，包括3個指標。其指標分析顯示：90%的教師認為該系統記錄搜索過程的功能有助于學生集中注意力解決問題，促使學生不會做與學習無關的事情，同時有助于提高學生的問題解決能力與信息搜索能力。

（5）“滿意度”因子考察教師將來重復使用該系統的愿望，包括2個指標。其指標分析顯示：87.1%的教師表示會在開展網絡探究式教學時應用該系統，85.7%的教師表示會推薦給其他教師。

3 學生評價結果與分析

考慮到學生的信息技術水平、課業壓力等因素，本研究選取的200名被試來自于初中一、二年級——這些學生均有上網經驗，也都使用過搜索引擎，并且78%的學生每周上網時間超過5小時。學生對系統的評價結果如表2所示，其總評價的均值高（mean=4.47）、標準差小（SD=0.53），說明學生對系統的接受度比較高。

表2 學生對系統的評價（N=200）

（1）“易用性”因子考察學生對系統操作技能的掌握情況，包括3個指標。該因子的均值為4.61、標準差為0.51，說明大多數學生認為操作該系統不存在什么問題；其指標分析顯示：94.5%的學生認為操作該系統很容易，91.5%的學生認為不需要花費太多時間與精力去學習如何使用該系統，92%的學生則認為使用該系統搜索信息是件容易的事情。

（2）“有用性”因子考察該系統對學生的學習起哪些幫助作用，包括4個指標。其指標分析顯示：92%的學生認為該系統能促使他們將注意力集中在學習內容上（這個指標的調查結果與上述教師的評價比較一致），83%的學生認為該系統能幫助他們提高信息搜索能力，78.5%的學生認為該系統能幫助他們提高問題解決能力，77.5%的學生認為該系統能幫助他們找到豐富的學習資源。該因子的均值（mean=4.37）低于“易用性”因子的均值（mean=4.61），其原因可能在于：一方面，有的學生還沒有掌握良好的搜索策略，故難以找到所需要的學習資源；另一方面，目前學生使用的系統只能完成搜索答案、回答問題的功能，因而學生對該系統能否提高他們的信息搜索能力與問題解決能力存在困惑。

總之，教師向學生反饋解決問題的網絡搜索行為，同時在分析學生網絡搜索行為的基礎上提供恰當的搜索策略，能夠提高學生的信息搜索能力與問題解決能力——而這，正是本研究設計網絡搜索行為分析系統的初衷。

五 總結

在網絡探究學習環境下，學生經常需要上網查詢資料來完成學習任務，其搜索效果如何一直是研究者關注的問題。為此，本研究設計并實現了一款能夠自動記錄、分析學生網上解決問題的歷程，并能夠實現信息搜索行為的可視化測量的網絡搜索行為分析系統。實驗結果表明：該系統獲得了教師和學生的認可——大部分教師認為，該系統基本實現了既定目標，有助于教師了解學生上網搜索資料回答問題的過程、發現學生在搜索策略方面存在的問題；而大部分學生認為，該系統有助于他們集中注意力解決問題。至于如何將搜索行為統計的數據以語義的方式呈現給用戶、如何使該系統更好地實現提高學生問題解決能力的功能等，這些將成為后續研究中重點關注的問題。

參考文獻：

[1]Hess B. Graduate student cognition during information retrieval using the World Wide Web: A pilot study[J]. Computers & Education, 1999,(1):1-13.

[2]Tsai M J. Online information searching strategy inventory (OISSI): A quick version and a complete version[J]. Computers & Education, 2009,(2):473-483.

[3]Hu D H, Che D. Developing the information-seeking behavior scale for undergraduates[J].Chinese Journal of Library and Information Science, 2013,(1):78-96.

[4]She H C, Cheng M T, Li T W, et al. Web-based undergraduate chemistry problem-solving: The interplay of task performance, domain knowledge and web-searching strategies[J]. Computers & Education, 2012,(2):750-761.

[5]Tu Y W, Shih M, Tsai C C. Eighth graders’ web searching strategies and outcomes: The role of task types, web experiences and epistemological beliefs[J]. Computers & Education, 2008,(3):1142-1153.

[6]Dimopoulos K, Asimakopoulos A. Science on the web: Secondary school students’ navigation patterns and preferred pages’ characteristics[J]. Journal of Science Education and Technology, 2010,(3):246-265.

[7]馮佳,張云秋.基于瀏覽器日志分析的探索式搜索行為研究[J].圖書情報工作,2014,(11):13-20、129.

編輯：小米

Realization and Application Effect of the Internet Search Behavior Analysis System

TAN Jin-bo

This paper elaborated the design scheme, implementation process and application effect of the internet search behavior analysis system. This system can record and analyze students’ online problem-solving process automatically, and presented the search behavior in a visual way, thus helping teachers find the problems existing in the students’ search process, and providing basis for teachers in the offering reasonable search strategy to the individual students. To verify the effectiveness of this system, 70 primary and middle school teachers and 200 middle school students were selected to participate in the experiment. The results shown that the system was accepted by the teachers and students. The teachers thought highly of the system in the aspects of usability, functionality, feasibility, satisfaction, students highly valued its usability and usefulness.

web-based inquiring learning; search behavior analysis; problem solving

G40-057

A

1009—8097（2016）07—0099—07

10.3969/j.issn.1009-8097.2016.07.015

本文受全國教育科學規劃教育部青年課題“學習者網絡信息搜索的行為特征及其策略建構研究”（項目編號：ECA130376）、國家級大學生創新創業訓練計劃項目“網絡信息搜索行為的捕獲與分析”（項目編號：201510445062）資助。

譚金波，副教授，博士，研究方向為信息檢索與計算機教育應用，郵箱為yttjb@163.com。

2015年12月5日