國外兒童搜索引擎可用性研究

張林薇（邳州市圖書館，江蘇邳州221300）

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國外兒童搜索引擎可用性研究

張林薇
（邳州市圖書館，江蘇邳州221300）

[摘要]國外專業兒童搜索引擎研究起步較早，但至今仍沒有一款能夠充分考慮到兒童的運動技能和心理認知特征，可用性存在欠缺。分析國外典型的12款兒童搜索引擎，評價其在兒童運動技能和認知能力方面的優勢和不足，進而提出合理化設計建議，研究成果對國內兒童數字圖書館建設具有指導意義。

[關鍵詞]信息檢索兒童可用性評價 ④加重顯示

[分類號]G254.92

如今使用網絡服務的兒童人數每年劇增，很多兒童利用互聯網進行娛樂、溝通和交流。最近的一份報告指出，5~9歲的兒童每天平均上網時間達到28分鐘。大約有60%的6~13歲兒童使用互聯網，而其中70%的兒童則使用網絡搜索引擎搜索所需信息，包括有關學校組織的活動、新聞和天氣等實用信息；超過50%的兒童是獨立進行搜索。然而，不是所有兒童都能檢索成功，年齡較小的兒童遇到的困難較多，有50%的6~7歲兒童存在信息獲取問題。

兒童的運動技能、認知能力都不同于成年用戶。現有的搜索引擎大多數是針對成年用戶設計的，在用戶界面和搜索方法研發細節上都不具備針對兒童特征的可用性和科學性。因此，有必要研究符合兒童檢索技能和認知心理的搜索引擎，為信息時代兒童的素質發展提供必要的網絡工具。

1相關研究

一般情況下，研究已經明確基于運動技能、認知能力和知識的差異性，小學適齡兒童和成年人的搜索行為也存在差異。本節將討論這種差異及其對搜索界面設計的影響。

1.1運動技能差異

具有使用鼠標和鍵盤操作能力是運用計算機進行信息處理活動的最基本條件。由于在使用過程中需要精準定位，而兒童的鼠標和鍵盤使用動作往往不標準，因此操作用鼠標和鍵盤存在困難。另外，兒童的信息處理能力較低，這種低處理能力將造成操作反應時間較長，操作性能較差。

1.1.1鼠標的使用

首先，由于目標物體越小，移動光標精確定位物體所需要的時間就會增加，這意味著較大的目標尺寸能讓兒童更快地做出選擇。選擇顯示器上某一目標，就會有一定的鼠標交互動作，而兒童在相同的時間往往無法協調拖動鼠標并保持，因此存在拖放和拖放交互困難。

其次，兒童使用多按鍵的鼠標也存在難度，他們往往不喜歡諸如滾動頁面的復雜交互作用，因此兒童網頁的長度要短，甚至只需要將重要信息列在頁面頂部。

最后，為避免挫折感，兒童一般更喜歡使用鼠標簡單地指向和點擊網頁即可得到所需信息。

1.1.2鍵盤的使用

大多數兒童用鍵盤輸入字符或字母較為困難，他們不能在不看鍵盤的情況下（觸摸打字）鍵入查詢字符串，只能一邊用眼查找字母在鍵盤的確切位置，一邊逐字敲擊鍵盤。因此，輸入一個查詢非常耗時，并且通過邊看鍵盤邊輸入這種方式，兒童往往不能發現拼寫錯誤。理想的用戶界面應該提供諸如語音查詢替代的方法，讓兒童可以解釋他們需要輸入查詢的信息。

另外，可以使用可觸摸的接口，例如Jansen[1]提出的Ted?dIR可觸摸接口。TeddIR系統在屏幕上提供可觸摸塑像（包括人物和動物、植物等圖像）幫助兒童檢索他們想要的書本，而不需要手工鍵入關鍵詞，有效地克服了兒童拼寫困難和不易選擇合適的查詢關鍵詞問題。

1.2認知能力差異

認知是“通過思想，經驗和感官獲取知識和理解的心理活動過程”，即認知是我們學習和思維過程中所有的心理活動。認知能力需要通過掌握和使用知識來獲得，認知能力影響到兒童的信息檢索行為（搜索策略和結果的選擇）。

心理學家Piaget指出，認知能力的形成是建立在先前所掌握的知識和技巧的基礎之上。在他看來，不同階段的人具有的智力水平不一樣，但都是在不斷發展的。所以，在設計兒童信息檢索系統時，要充分考慮兒童和成年人認知能力上的不同特征和區別。

1.2.1搜索與瀏覽

目前正在使用的搜索引擎有兩種類型：基于瀏覽和基于關鍵詞定向搜索引擎。在面向關鍵詞的搜索引擎中，用戶需要輸入查詢詞；而在面向瀏覽的搜索引擎中，則是通過預先定義的導航類別進行的。

一些研究者認為，兒童在使用面向瀏覽搜索時表現出的興趣度要高于面向關鍵詞為導向的搜索，兒童更喜歡和善于瀏覽[2-3]。原因之一在于瀏覽搜索只需要較少的認知負載；而關鍵詞搜索需要從大腦記憶中重新取出概念，需要更多的知識支持，而不是對提供的搜索詞進行簡單的識別和反應。原因之二在于瀏覽只需要用簡單的指向和點擊操作，更加適合兒童的“自然探索規律”，而關鍵字為導向的搜索引擎需要正確的拼寫和輸入。通常情況下，兒童很難找到合適的關鍵詞，因為他們只有很少的領域知識和較少的詞匯量。

很多兒童甚至不知道必須選擇單一的關鍵詞，往往輸入全自然語言進行查詢。即使他們明白需要輸入關鍵詞，也很難選擇合適的，因為這樣的選擇需要較強的思維抽象能力，而一般兒童在11歲時才開始接觸和學習邏輯思維抽象的概念。相反，兒童在7歲時基本就能進行分類思考，選擇類別更符合兒童的認知能力水平。

通常系統同時提供面向關鍵詞和面向瀏覽兩種接口，可以允許兒童探索這兩種可能性，并選擇最適合自己能力的接口進行檢索。

1.2.2回溯到首頁

兒童和成年人的另一個區別是他們的導航風格。兒童單擊、重復搜索、重復回到閱讀過的網頁的次數要高于成年人。兒童搜索行為可以描述為很多循環和回溯動作。他們常常快速略讀文檔，但很少關注搜索目標，這種混亂的信息檢索模式稱為快速沖浪，符合兒童認知能力較低的特征。

當兒童開始新的搜索時，他們往往導航回到首頁。因此，系統提供一個明確的“Home”鍵對兒童非常有幫助。但是，即使有一個“Home”鍵，多數兒童還是會利用瀏覽器的后退按鈕逐層返回。

因此，在設計適合兒童的檢索系統時，搜索結果的鏈接不應該在一個新的窗口或選項卡中打開，因為這樣會阻礙兒童利用瀏覽器的后退按鈕回溯。

另外，將兒童檢索結果存儲起來能有效減少認知負載，例如，兒童搜索引擎可以提供存儲機制管理中間搜索結果。

1.2.3呈現搜索結果

兒童要在搜索結果中找到最合適的答案是一個難題，兒童很難判斷檢索到的文檔和他們需求之間是否具有相關性，這種迷茫會造成兒童情緒沮喪，因此有必要將適合兒童需要的檢索結果予以呈現。

大多數搜索引擎提供的檢索結果（文檔或其他形式）是根據相關性排序，最相關的結果位于垂直列表的頂部，每個列表項提供文檔的有關簡短摘要（片段）。

網絡搜索引擎的片段通常由網頁標題、URL和突出顯示查詢關鍵字的簡短文字摘錄建構而成，簡短的總結不需要兒童具有較強的閱讀能力就能理解，突出的查詢關鍵詞提供了明確的相關線索。

兒童一般是在6~7歲時開始具備學習和閱讀能力，直到他們長大之前，他們的閱讀能力都不如成年人。但兒童對圖像的理解能力卻遠遠早于閱讀。在2~7歲之間，兒童就會使用圖像描述物體，因此使用文本摘要、圖片或多媒體描述文檔是非常有用的。Naidu研究發現，兒童普遍喜歡帶有大量動物圖片的網站。

另外，字體的大小是造成兒童閱讀問題的另一個因素。Nielsen[4]的可用性研究報告指出，3~8歲兒童適合閱讀的字體至少應為14點，9~12歲的兒童適合的字體至少是12點。

同時，需要兒童明白結果是可點擊的，否則，兒童會認為這個簡短的文字說明就是他們的信息需求了。不幸的是，沒有任何兒童會想到點擊結果。所以建議整個片段都設置為可點擊區域，可增加兒童的探索機會。

如果搜索引擎返回太多的結果，兒童會有挫敗感，大多數兒童只會檢查其中前三項，因此在一個頁面上的返回結果數目應當有所限制。

查找不到結果可能是拼寫錯誤所導致的。研究認為，兒童在輸入查詢時出現拼寫錯誤的概率是成年人的兩倍。可以在搜索引擎中添加拼寫矯正功能以解決這一問題。

2方法分析

筆者通過分析12個國外知名搜索引擎（主要目標群體是兒童），驗證當前搜索引擎是否適合兒童的運動和認知技能。我們首先參考這一領域前人研究成果，分析搜索引擎性能并評估結果。隨后，我們將基于數據分析方法，提出自己的搜索引擎設計建議和標準。

2.1搜索引擎的選擇

為了能較好地綜述當前有效的兒童搜索引擎特征，筆者選擇7個英文搜索引擎，分別是：①onekey.com；②kids.yahoo. com；③askkids.com；④dibdabdoo.com；⑤factmonster.com；⑥kids.aol.com；⑦kidsclick.org。5個德國搜索引擎，分別是：①blinde-kuh.de；②fragfinn.de；③helles-koepfchen.de；④loopili?no.com；⑤dipty.com。

我們同時還分析Google[5]，并將其和主流的兒童搜索引擎進行比較。實際上最近的研究顯示，兒童更加喜愛使用Google，甚至操作起來比其他專業搜索引擎更加順利。

2.2評價

筆者的目標是分析兒童搜索引擎對兒童運動和認知能力水平的一致性，基于這個目標，給出適合兒童運動和認知能力的標準。

2.2.1運動技能標準的匹配

①按鈕的大小

當按鈕變得很小，精確移動光標指向按鈕所需要的時間就將增加，這意味著具有較大尺寸的按鈕能讓兒童更快地做出選擇。由于兒童掌握的精確動作技能不如成年人，設計大尺寸按鈕，即使是和用戶界面不協調，也是必要的。因此，我們選擇按鈕的大小作為評價標準之一。

通過觀察各個搜索引擎主頁的“搜索”按鈕和主導航鏈接/按鈕的像素（尺寸大小的衡量參數是像素），比較按鈕的尺寸，計算按鈕在像素寬度和高度的幫助區域面積。我們發現，對于普通兒童而言，精度為32像素targets5的按鈕性能要顯著優于16像素，而對于幼兒而言，則需要64像素的精度才能滿足需求。由于網站的按鈕形狀通常不是一個圓形或正方形，我們測量了按鈕的表面積s（搜索按鈕和主導航按鈕），并將結果分組，原則如下：s<32像素記為0（不清）；32≤s<64像素記為1（清楚）；s≥64像素記為2（高清）。

②主頁的長度

使用滾動頁面對于兒童來說很困難，因為他們需要使用拖和拖放或鼠標的滾輪。這兩個辦法不符合幼兒的運動技能。對于兒童來說，友好的搜索引擎主頁面應該短且盡可能避免滾動。

我們基于21寸液晶顯示器，1440×900分辨率，測定瀏覽器在普通視圖設置下的整體效果（要求觀察整個頁面需要滾動操作幾個屏幕才能完整顯示）。歸納的結果可分為三組，原則如下：超過3個屏幕為記為0（差）；2或者3個屏幕記為1（良）；1個屏幕記為2（優）。

2.2.2認知能力標準的匹配

①搜索工具類型

目前，通常使用兩種類型的搜索工具：基于瀏覽和基于關鍵字為導向的搜索工具。正如上面所討論的，許多研究人員都認為瀏覽更符合兒童的認知能力。然而，同時提供兩種接口類型是值得借鑒的，這可以使兒童能夠更加靈活地進行搜索，擴展搜索能力的培養。我們將搜索引擎的能力分為3組，原則如下：搜索工具是面向關鍵詞的記為0（差）；搜索工具是面向瀏覽的記為1（一般）；同時具備兩種搜索工具的記為2（好）。

②支持回溯

兒童習慣于回溯到已經訪問過的網頁，且很多兒童要開始一個新的查詢，往往需要回到首頁。他們使用“后退”按鈕和瀏覽器“主頁”按鈕非常頻繁。因此，搜索界面具有一個清晰的“主頁”按鈕對兒童很重要。另外，新的網頁不應該在新標簽或窗口打開，這樣會抑制兒童回溯追蹤。

我們將搜索引擎是否有“主頁”按鈕，以及返回結果的網頁是否是在新的瀏覽器選項卡或窗口中打開設置一個標準：兩樣全沒有的記為0（差）；兩樣有其一記為1（一般）；兩樣全具備的記為2（好）。

③呈現搜索結果

首先，正如前面提到的，兒童常常面臨著在搜索結果列表中找到最合適結果的困難，且大多數兒童為了避免滾動顯示，一般只會閱讀前3個結果。我們建議每個頁面放置不要超過10個結果。

其次，很多適齡兒童都沒有經歷過正規的閱讀訓練，因此，較好的做法是在結果處展現一個簡短的文字總結。

第三，文本大字體顯示有助于兒童的閱讀，說明、圖片或其他多媒體的結合展示更加符合兒童的認知能力。

第四，搜索結果中的摘要文本中包含的關鍵詞需要加重表示，可以增強結果的可讀性。

第五，由于兒童輸入詞語時，基本都是看著鍵盤字母一個一個地敲擊，容易敲錯字母，導致查詢詞的錯誤得不到結果而產生挫折感，因此拼寫檢查是非常重要的。

基于這些特點，我們選擇了5個標準來分析搜索引擎：結果展示數量>10、字體字號<14、沒有使用多媒體輔助展示、結果中沒有加重表示關鍵詞、沒有拼寫檢測機制記為0（差）；反之記為1（好）。

3　結果

3.1運動技能一致性

圖1給出了各種搜索引擎的使用感覺評價結果。在一般情況下，結果不令人滿意。沒有一個搜索引擎是符合全部評價標準的。

圖1　

很少考慮操作鼠標的問題。另外，很多搜索引擎的主頁很長，這就需要滾動3~4個以上屏幕才能完全顯示。滾動是必要的，但滾動太多頁面將導致兒童積極性降低。

只有搜索引擎“kids.aol.com”提供了一個尺寸較大的搜索按鈕和主導航按鈕。

總之，對于兒童而言，大多數搜索引擎都不能很好地適應他們的運動技能需求，也沒有提供類似Google的顯著搜索優勢。

3.2認知能力一致性

通過圖2，我們發現只有少量的搜索引擎符合兒童的認知能力評估標準，這將引發其可用性問題。下面依據標準對每一個結果進行詳細的描述。

圖2　

3.2.1搜索結果的展示

最好的結果是德國的搜索引擎“helles-koepfchen.de”和“loopilino.com”。超過一半的兒童專用搜索引擎沒有一個基于兒童友好的結果呈現方式，效果顯著不如普通搜索引擎Google。英文搜索引擎“kids.yahoo.com”和“kidsclick.org”甚至得到了零分，分布如圖3所示。

圖3　

①結果數量

兩個搜索引擎每頁所列超過30個結果，搜索引擎“kid?sclick.org”總是將所有的搜索結果呈現在一個頁面上，搜索引擎“kids.yahoo.com”總是在找到的結果下面提供10個附加的網絡搜索結果，使得兒童選擇合適的結果時不知所措。

約75%的兒童搜索引擎是將10個結果放置在一個頁面上。由于兒童可以處理的信息數量要少于成年人，10個結果仍是較大的數量，且正如前面所提到的，兒童不善于頁面的滾動操作。因此最好的方法是將少量最合適的結果放置在一個屏幕就能顯示的頁面上。

搜索引擎“dipty.de”就是沒有長長的結果列表的一個很好的例子，它總是適合在一個屏幕上列舉所有結果，通過結果列表下面的數字支持超鏈接的網頁，并且給出結果的點擊次數，使得兒童更直觀方便進行選擇。

②字體尺寸

由于要考慮到兒童較低的閱讀能力，搜索引擎應該幫助兒童找到在列表中檢索出來的結果。為了做到這一點，應該提供簡短的摘要和大尺寸字體顯示。Nielsen研究發現，14點的字體是最令兒童感到舒服的。然而，沒有一個搜索引擎提供這么大的字體。相對較好的只有“fact-monster.com”，使用了12點的字體。然而，所有的搜索引擎的文本摘要卻只是用9點甚至10點大小的字體顯示，這使得兒童閱讀和處理這些信息非常困難。

當然，較大的字體需要更多的空間來呈現結果，較小的字體可以呈現在一個頁面上不滾動，總可以找到一個折中的方案解決問題。因為現在的兒童很早就開始接觸和操作電腦和鼠標，有著相對較為熟練的操作能力，我們認為，大字體和結果的可觀察數比是否滾動操作更重要。不幸的是，我們沒有發現最近的研究論文同意或否定這一假設。

③多媒體的使用

由于2~7歲的兒童已經具有想象力，他們的認知能力能夠將圖標和圖片融合在一起加以理解。然而只有33.3%的兒童搜索引擎使用圖片闡明搜索結果。如德國的搜索引擎“helles-koepfchen.de”，每一個檢索結果提供了一張圖片加以說明，這有助于兒童更快地找到需要的結果。也可以使用其他多媒體類型，但沒有任何一種搜索引擎融入音頻或視頻的搜索結果。

為了支持相關性判斷，通常高亮或者加深突出搜索查詢詞很有必要，這樣可以給予兒童一個線索了解相關結果是怎樣的。12個兒童搜索引擎中有7個考慮到這種特性。“Google.com”也采用了高亮表示結果。

⑤拼寫校驗

有50%的兒童搜索引擎考慮到了拼寫和打字錯誤問題，其中3種搜索引擎實現了自己的拼寫檢查工具，另外3種調用了谷歌拼寫檢查的API程序。

3.2.2瀏覽和搜索的比較

許多研究人員都認為，選擇預先定義的類別（瀏覽）比選擇關鍵詞輸入模式能更好地符合兒童的認知技能。筆者所評價的搜索引擎有50%除了提供關鍵字搜索模式之外，還附加提供了瀏覽模式。另外50%的搜索引擎只提供關鍵詞為導向的搜索模式，正如Google一樣。

3.2.3導航風格

兒童在檢索時喜歡回到主頁開始新的搜索，兒童搜索引擎應包含一個明確的“主頁”按鈕，便于返回主頁。然而，只有16.6%的兒童搜索引擎提供了清晰可見的主頁按鈕。

一般情況下，兒童也常習慣使用瀏覽器的后退按鈕，返回到上一個頁面。因此，新的頁面不應該以新窗口或標簽形式打開，這樣會抑制回溯。大多數兒童搜索引擎都考慮到了這點，只有33.3%的搜索引擎是采用在新標簽或窗口中打開鏈接網頁。

4　結語

兒童使用互聯網和網絡搜索引擎完成多種任務，為他們提供必要的搜索工具以取得檢索成功非常重要。在信息檢索系統的設計中要始終考慮到兒童的認知和運動技能的發展和成年人有所不同，兒童需要情感上的支持和成功的感覺，否則，他們很容易感到無助，甚至自卑。

筆者對國外現有的典型的兒童搜索引擎進行了可用性評價。一方面，包括網頁搜索按鈕、回溯按鈕的大小和首頁的長度，都可以作為兒童運動技能的評價標準。另一方面，支持后臺跟蹤和展示搜索結果可以作為兒童認知能力的評價依據，取決于搜索結果的數量、字體的大小、多媒體的使用，關鍵字是否高亮和是否具有拼寫檢查功能。而有些標準是相互制約的，如字體大小、結果的數目和滾動之間存在矛盾。有一個大的字體，就沒法將太多的結果放在一個頁面上展示，從而避免滾動。但大字體需要更多的空間，結果的呈現數量則較少。在設計時必須統籌考慮，選擇一個折中的方式。

研究結果表明，當前的兒童搜索引擎設計時并沒有完全考慮適應兒童的認知和運動技能。很多專業兒童搜索引擎提供的功能并沒有超過普通搜索引擎Google的優勢。搜索引擎不具備適應性將導致兒童搜索時產生迷茫。因此，設計兒童搜索引擎不僅要考慮內容適合兒童，而且要考慮其內涵以及搜索界面本身是否能得到兒童親近。為了設計友好的界面，需要更多的研究，筆者目前只是對當前國外兒童搜索引擎的可用性進行了量化，提供了一個基本要素的定量分析。一些其他的可用性問題仍需要繼續探討，例如兒童認為什么是可點擊的，應該如何進行界面元素排列等。未來將通過用戶驗證，豐富和完善現有工作成果。

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張林薇女，1974年生。大專學歷，館員，副館長。研究方向：讀者服務與閱讀推廣。

收稿日期：（2015-06-09；責編：王天泥。）