ISSN 1003-2797

CN 42-1085/G2

双月刊

同行评审期刊

夏立新 周鼎 叶光辉 孙哲林
(华中师范大学信息管理学院,武汉,430079)

目的/意义

在探索式搜索实验情景下，结合情感负荷理论，对探索式搜索过程中的搜索兴趣程度、情感状态以及搜索学习效果的关系进行探讨。

研究设计/方法

首先通过用户实验得到30名被试完成实验任务的相关数据，综合运用问卷调查法和录制屏幕得到用户的任务感兴趣程度、搜索时长、情感负荷等具体数值，然后通过构建概念图并设计指标进行打分得到搜索学习效果，最后运用SPSS对结果进行统计分析。

结论/发现

兴趣程度对搜索时长、情感负荷、情感应对技能和学习效果产生显著差异；此外情感应对技能和情感负荷对搜索时长分别产生显著正向影响和负向影响，并且通过影响搜索时长而间接对学习效果产生影响。

创新/价值

通过纳入“兴趣”因素，结合情感负荷理论进行实证研究，其结论有利于指导用户搜索过程，提高搜索学习效果。

关键词

探索式搜索  信息搜索  学习行为  情感负荷  兴趣

1

引言

探索式搜索是指用户在目标领域知识匮乏、搜索目标不明、不确定搜索路径的情况下，通过与搜索引擎的多次迭代、更换策略、变化目标，不断搜索与学习而获取信息的信息搜寻过程[1]。在探索式搜索的过程中，用户的信息需求会从最开始的模糊发展成已知的状态，在信息需求的动态变化过程中，随着对搜索任务理解的不断深入，用户构建查询语句和识别相关信息的能力会加强，用户的知识水平会发生变化，因此可以将探索式搜索过程看作个体学习的过程，体现出了“搜索即学习”的特征。随着探索式搜索研究的不断深入，“搜索即学习”也逐渐成为近几年交互式信息检索的研究热点。

在以往对搜索学习行为的研究当中，大部分研究关注于搜索过程中的具体学习行为，以及构建学习行为指标体系对学习效果进行评估。本研究主要关注影响探索式搜索学习效果的因素以及探索式搜索过程中用户的情感状态如何影响搜索行为和学习效果。本文遵循“发现问题—提出假设—实验论证”的研究思路，首先在梳理当前研究的基础上提出相应假设，将搜索任务感兴趣程度、搜索时长、情感负荷、情感应对技能作为影响学习效果的因素，通过用户实验得到相关数据，然后对搜索前后概念图打分得到学习效果，最后运用统计学方法得到研究结论。

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相关研究

2.1 探索式搜索的影响因素研究

经过文献调研发现，当前探索式搜索的影响因素研究主要围绕用户认知、情绪、搜索任务和搜索能力四个方面展开。在用户认知方面，张敏等[2]提出了用户认知会对用户的搜索结果满意度产生影响，并分别从目标认知、知识认知、难度认知和搜索认知四个维度进行实证研究。张云秋等[3]从认知的内在表现和外在表现对探索式搜索行为的认知变化特点进行探讨。在情绪方面，张敏等[4]采用Likert七级量表对焦虑情绪进行评估，认为焦虑会对用户探索式搜索的部分过程变量产生影响。在搜索任务方面，袁红[5]、冯佳[6]等探讨了任务复杂度对搜索过程和搜索结果的影响，结果表明搜索能力越强，搜索程度会更深更广，搜索效率更高，同时搜索结果的关联更加紧密。李月琳等[7]通过实验发现在高任务复杂度和高任务难度的情况下，用户的不同搜索行为之间存在显著的相关关系。在搜索能力方面，搜索能力越高，搜索过程越活跃[8]，同时，搜索能力对搜索行为、注视频率有较大影响[9]。

可以看出，探索式搜索的影响因素研究更侧重于个人因素维度和任务维度，而针对主观因素，如对搜索任务的感兴趣程度考虑较少。探索式搜索具有探索性质，往往触发用户探索式搜索的因素包括信息需求、结构不良信息、手头工作任务、好奇心等[10]。好奇心具体可以表现为对搜索主题的感兴趣程度，兴趣是一种情绪状态，有助于激发内在的学习和探索欲望[11]。当信息搜索者对搜索任务的了解程度感到不确定和焦虑时，兴趣有助于用户在搜索过程中维持努力并且促进更深层次的探索，通过不断地搜索，用户对任务的理解程度可以达到一定水平，从而克服不确定性并且找到问题的解决办法。可以看出，兴趣对探索式搜索的搜索过程和情绪变化过程均会产生影响，因此本文将探讨搜索任务感兴趣程度对探索式搜索的影响。

2.2 探索式搜索的学习行为研究

探索式搜索是用户为解决未知领域的复杂问题或拓宽自身知识结构而进行的一种开放式、多层面、持续的信息搜索过程[12]，因此，探索式搜索的过程可以被看作是用户自我学习的过程，其本质是用户对客观的信息进行主动构建，通过不断更改查询表达式和搜索策略来获取相关信息，并将零散的信息升华为知识来解决信息问题，在整个过程中，用户的认知状态和知识结构都会有所改变。

当前对搜索过程中的学习行为研究主要关注用户的搜索学习行为和学习效果的评估两个方面。搜索学习行为指用户在搜索过程中对信息的加工和使用行为，用户会将获取到的信息进行加工并与个人的知识结构进行整合。Rieh等[13]学者提出在学习型搜索过程中应当关注用户对信息分析、汇集、评价和使用等反映用户学习的活动。刘畅等[14]将信息记录行为分为早期记录型、平均记录型和后期记录型三种模式，其中平均记录策略作为记录行为随着搜索过程逐步推进的一般模式，学习的产出质量相对更好，效率更高。袁红等[15]建立了较为全面的探索式搜索与学习行为指标，提出了探索式搜索中个体学习的三阶段模型，其中细致浏览搜索集对基于兴趣的专项学习阶段的知识创新有重要影响。

在学习效果的评估上，刘萍等[16]提出了用户认知结构的量化评估体系来衡量用户信息吸收和利用的效果，在理论上补充了探索式搜索过程中用户认知结构的相关研究。宋筱璇等[17]通过实验方法根据用户搜索前后撰写的知识内容，提出综合知识数量和质量维度的用户知识评估方法，对用户搜索前后的知识水平进行评估。张云秋等[18]通过概念图设计用户实验，发现探索式搜索能显著改变搜索者的知识结构，搜索者会试图构建新的、复杂的和更为专业化的知识结构。可以看出当前对于探索式搜索学习的研究侧重于学习效果的评估和观测搜索行为与学习行为之间的关系，对搜索学习效果的影响因素研究较少。因此本文将探讨哪些因素会对探索式搜索的学习效果产生影响。

2.3 情感负荷理论研究

情感对于信息搜索行为的影响具体表现在用户感知、认知变化、行为决策等方面，用户的信息搜索过程也是情感变化的过程，情感问题的研究为信息行为的研究提供了新的视角。2004年，Nahl[19]提出了情感负荷（affective load，简称AL）的概念，并将其定义为用户在信息交互过程中产生的会伴随时间压力变化的不确定性情绪，包括刺激（irritation）、焦虑（anxiety）、沮丧（frustration）、愤怒（rage）四类。情感负荷理论系统地阐述了信息行为中的情感状态及其影响因素，建立了完整的情感负荷表征指标并且提出了具体的测量方法和手段，是研究情感与信息行为的代表性理论[20,21]。

人们在信息搜索的过程中会产生情感评价，其中负面情绪会使用户产生畏难、回避的消极情绪，进而产生情感负荷，这种情感负荷会制约搜索行为，可能会导致用户的搜索停止从而放弃搜索过程[22]。相反，积极的情绪会激励用户不断地探索，达到信息搜索的目的。情感负荷理论还提出情感应对技能（affective coping skills，简称ACS）的概念。情感负荷会引发一系列的消极信息行为，使得用户需要采取相应的行动来消除消极情绪的影响，这种情绪消解、平衡的能力被称为情感应对技能。ACS包括了自我效能（self-efficacy）和乐观态度(optimisim)，自我效能是指有效抵抗由不确定性和暂时失败导致的自我批评和自我怀疑的能力，乐观态度是指用户在遭遇挫折和障碍时仍然可以进行不同尝试的能力。

综上，情感负荷理论对于推动情感视角下的信息行为研究起到了积极的作用。目前国内有许多学者研究信息行为与情感问题的关系，例如协同信息搜索行为中的情感研究[23]通过获取情感表达词汇对情感指标进行测度、用户情感控制对检索绩效的影响研究[24]通过采用问题解决量表的个体控制维度对情感指标进行测量、搜索任务复杂度对用户情感的影响研究[25]则通过日内瓦评估问卷采集用户的情感体验。而依托情感负荷理论进行实验的实证研究较为有限，因此本文采用情感负荷理论的AL、ACS两个指标探讨用户情感如何影响探索式搜索行为。

基于上述论述，本文探讨的研究问题如下：

问题1:搜索任务感兴趣程度对探索式搜索有什么影响？

问题2:探索式搜索过程中的哪些因素会对学习效果产生何种影响？

问题3:情感负荷和情感应对技能对探索式搜索行为有什么影响？

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研究假设

在兴趣对学习效果的影响方面，Hidi[26]将兴趣分为个人兴趣和情境兴趣，个人兴趣与个人偏好有关，并且会对知识和价值产生长期的影响，而情境兴趣与个体所处的环境有关，情境性的兴趣（例如阅读有趣的文本内容）可能会维持短期的学习活动而不会助力于长期的努力。Heinström[27]探讨了智力、好奇心、责任心和消极情绪等人格特质和学习方法对学习相关的信息行为的影响，结果发现在任务完成阶段，个人特质的影响尤为显著。即使信息搜寻者对搜索任务感到不确定和焦虑，兴趣可能有助于用户维持努力和促进对搜索任务更深的处理，通过坚持完成任务，用户对搜索主题的理解水平会有所提高，从而克服不确定感而找到解决问题的办法。因此我们认为任务感兴趣程度对搜索时长可能会产生影响，基于此提出以下假设：

H1：用户面对不同兴趣程度的搜索任务，其搜索学习效果和搜索时长会显著不同。

在兴趣对情感的影响方面，Bowler[28]探索青少年在信息搜索过程中的思维和情感的变化时，发现了与兴趣和好奇心有关的行为模式，结果表明搜索过程中好奇心会伴随着愉悦和痛苦的感觉，好奇心和兴趣的自我调节是一种清晰而独特的元认知策略，这种元认知策略是由理解自己的好奇心和好奇心所依附的情感相关的元认知活动所推动。Kracker[29]发现，搜索过程中表现出的积极情绪与用户感知的信息和对搜索任务的兴趣有关，表明用户对搜索任务的难度感知会影响用户的搜索行为。

H2：用户搜索任务感兴趣程度不同，其搜索过程中的情感负荷和情感应对技能存在差异。

在情感对学习效果的影响方面，Nahl[30]研究了在信息行为中情感变量的影响，发现高自我效能和乐观情绪会显著影响信息任务的成功，同时具有高认知技能会拥有较高的情感应对技能。Fulton[31]从信息寻求行为的情感因素出发，探讨积极情绪对信息寻求和技能学习的影响，结果发现与信息寻求相关的快乐情绪会提供对情感信息行为模式的洞察，从而促进人们的高级学习、信息使用和技术采纳。用户的情感状态会作用于搜索过程从而影响搜索效率，Wang等[32]发现了情绪和检索绩效之间的关系，积极情感会支持搜索过程的互动，而消极情感会阻碍信息搜索过程。因此提出下假设：

H3：用户的情感负荷和情感应对技能会对探索式搜索学习效果产生影响。

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研究设计

4.1 实验对象

由于探索式搜索实验较为复杂，进行大样本实验较为困难，国内外的研究实验人数平均控制在35人左右[33]，因此本研究在华中师范大学随机招募30名学生参与实验，不考虑用户的性别、年龄、学历等因素，但要求具备一定信息搜索能力。在实验过程中，有1名用户丢失录屏数据，将其相关数据剔除，最终得到29名被试的实验数据。其中男性3名，女性26名，均具有本科及以上学历，年龄主要分布在18—24岁之间。

4.2 实验任务

根据探索式搜索目标不明确、搜索路径不清晰、答案具有开放性的特点，同时考虑到用户对任务的兴趣程度和了解程度不同，为了避免用户在执行不同任务类型时所产生的搜索效率差异，本研究的两个实验任务均为制定计划型任务，具体为：

任务一：如果你想要去落基山脉进行为期一周的野外生存实践，请查找信息制定一个详细的方案。

任务二：如果你将要对长江各流段的水质进行考察，请查找信息制定一个详细的考察方案。

4.3 实验流程

为了保证任务的顺利进行，考虑到网络状况和实验环境等外部因素的一致性，本实验选在实验机房进行。在实验开始前，由实验组织人员在计算机上安装火狐浏览器和EV录屏软件，并告知实验者实验内容、流程和注意事项，并向实验者讲解概念图的绘制规范和标准。要求实验者在执行搜索任务前根据实验任务初次绘制概念图，并测量被试者的情感应对技能。在实验的过程中通过EV录屏软件记录整个实验过程，收集被试者的网页浏览情况。完成搜索任务后，要求实验者再次绘制任务概念图并通过问卷调查法测量其时间压力、不确定性等因素。

4.4 变量测量与分析方法

（1）任务感兴趣程度与了解程度的测量

本实验通过调查问卷对搜索任务的兴趣程度进行测量，如表1所示。

了解程度指用户的初始知识结构水平，研究发现在搜索任务不同阶段其搜索学习效果会存在差异，实验者对搜索任务的初始知识结构水平会对后续搜索阶段的学习效果产生不同的影响[34]，因此在实验开始前通过概念图对用户关于搜索任务的了解程度进行测度（了解程度与知识水平测量方法一致，具体过程见下文对概念图的描述）。

（2）情感负荷的测量

根据情感负荷理论[35]：

AL(情感负荷)=U[刺激+沮丧+焦虑+愤怒]×TP

ACS(情感应对技能)=自我效能+乐观态度

其中，TP（time pressure）指时间压力，由期望时长和感觉时长两个因素决定，TP=期望时长-感觉时长。U（uncertainty）指不确定性，可以反映被试在搜索过程中的情绪消极程度，包括刺激、焦虑、沮丧、愤怒四种消极情绪。

对于时间压力的测量分为两步，第一步在实验开始前、初次概念图完成后采用问卷法对期望时长进行测量；第二步在最终概念图绘制完成后对被试的感觉时长进行测量。同样地，在实验任务完成后采用问卷测量其不确定性值。具体测量内容如表2所示。

（3）学习效果的测量

学习效果的测量可以通过搜索前后认知结构的变化来体现。本研究设计的两个试验任务均为探索式搜索实验中的制定计划类任务，可以使用探索式搜索研究认知结构问题的一般方法，即使用概念图或者概念网络反映搜索前后认知的变化[36,37]。因此本文通过概念图的方式来测量用户搜索前后的知识水平变化，具体实例如图1、图2所示。

在通过概念图对认知结构进行定量分析的研究中，根据不同的具体情境，不同的研究中会采用不用的测量指标，例如通过概念节点、概念关系、层次、复杂性、完整性、易读性、准确性、思考习惯等对认知结构进行量化。在本研究中，通过借鉴前人的研究，在宋筱璇[38]、袁红[39]等学者的研究基础上，通过选取概念节点、概念关系和水平层次三个指标，对其分别赋予1∶1∶2的权重，由专业人员对绘制的概念图进行打分。例如：图1具有有效概念节点8个，有效概念关系9个，有效层次2个，该概念图得分为21分；在进行探索式学习后（图2），有效节点增加到28个，有效概念关系增加到29个，有效层次增加到4个，该概念图得分为65分。搜索前后的概念图得分之差即为最后的学习得分，测量指标具体如表3所示。

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实验结果分析与讨论

5.1 任务的兴趣程度对用户搜索学习效果及搜索时长的影响

同一实验者对于任务一的兴趣程度均高于任务二的兴趣程度，并且两任务的兴趣差值大于等于3，因此将任务一定义为高兴趣任务，任务二定义为低兴趣任务。剔除无效样本，最终得到29组实验样本，均为同一用户在进行不同任务的搜索学习效果和搜索时长数据。通过SPSS利用两配对样本非参数检验对不同任务的学习效果和搜索时长进行均值、标准差等描述性统计，结果如表4所示。

由表4可知高兴趣任务的学习效果的平均得分（36.14）和搜索时长的平均时长（1349.97s）均明显高于低兴趣任务的平均得分（28.66）和平均搜索时长（1074.48s）。通过显著性检验结果可知，其P值均小于0.05。结果表明，同一个体在进行兴趣程度不同的任务时，高兴趣任务的检索学习效果会显著高于低兴趣任务的学习效果，同时高兴趣任务的搜索时长显著高于低兴趣任务的搜索时长。由此可见，假设1通过检验。

5.2 任务兴趣程度对用户情感负荷和情感应对技能的影响

将任务一和任务二分为高兴趣任务和低兴趣任务，得到29组样本数据，同一样本为同一用户在不同任务的情感负荷值和情感应对技能值。通过两相关样本非参数检验探究两样本之间情感负荷和情感应对技能的差异，结果如表5所示。

由表5可知，高兴趣任务的情感负荷平均值（43.76）明显低于低兴趣的情感负荷平均值（55.45），而高兴趣任务的情感应对技能平均值（38.38）高于低兴趣任务的情感应对技能平均值（34.72），并且其P值分别为0.026和0.005均小于0.05。因此，用户在进行感兴趣程度越高的探索式搜索任务时，其情感负荷值会显著低于低兴趣任务的情感负荷，情感应对技能会显著高于低兴趣任务的情感应对技能。由此可知用户对任务的兴趣程度会对情感应对技能造成正向影响，对情感负荷造成负向影响，假设2通过。

5.3 搜索学习效果影响因素分析

为了进一步探讨实验用户进行探索式任务搜索的过程中，哪些因素会影响用户的学习效果，本研究以了解程度、搜索时长、情感负荷、情感应对技能为自变量，学习效果为因变量，进行回归分析，其中了解程度指用户对实验任务的认知程度。回归分析结果如表6所示，R2=0.081，其中情感负荷、情感应对技能、了解程度对学习效果均没有显著影响，搜索时长达到显著性水平（p=0.002<0.05）。因此假设三不通过，情感负荷和情感应对技能并不能直接对学习效果产生影响。为了进一步分析不通过的原因，对各变量进行相关性检验，结果如表7所示。各变量之间存在相互关系，其中了解程度会对情感负荷产生显著负向影响，情感负荷和情感应对技能分别显著负向和正向影响搜索时长，搜索时长显著正向影响学习效果。

本实验不同于过去的探索式搜索实验，对于搜索任务时长并未做出设定和限制，实验用户在开放的实验环境下进行探索式搜索，直到对搜索结果感到满意时，搜索停止。为了探究搜索时长对学习效果的影响，根据情感负荷理论，笔者猜想用户在探索式搜索过程中其情感负荷伴随着时间增大，而情感负荷较高的实验者会更早的停止搜索，其搜索时间会更短，而情感应对技能与情感负荷相反，其会抵消消极情绪，使实验者具有持续搜索的动力，并且搜索时间越长的用户，其在搜索过程中获取的知识也会随之增长。为了进一步验证此猜想，根据各自变量间的相互关系以及对因变量的影响关系，通过AMOS构建路径分析模型，如图3所示，其路径系数及显著性分析如表8所示。

路径分析模型通过路径系数来衡量变量间的因果关系，不仅能说明变量间的直接效益，也可以说明变量间的间接效应。由表8可知，上述四条路径均显著，路径系数分别为-0.49、0.32、-0.29、0.47。其中了解程度负向影响情感负荷，情感应对技能和情感负荷分别对搜索时长产生显著正向影响和负向影响，最终搜索时长显著正向影响学习效果。可以看出，搜索时长作为中介变量是直接影响学习效果的因素，而情感负荷和情感应对技能通过影响搜索时长而间接影响学习效果。

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结语

6.1结论

通过上述分析，可以得到以下结论：

（1）兴趣代表了用户对搜索任务的喜好或关切的情绪，用户在面对兴趣程度不同的探索式搜索任务时，搜索时长、情感负荷、情感应对技能、学习效果均有显著差异。用户对搜索任务兴趣程度越高，进行搜索的时间会越长，情感应对技能越高，搜索学习效果会越好，而情感负荷会显著低于低兴趣任务的情感负荷。当用户对搜索任务的主题感到不确定或者焦虑时，兴趣可以降低用户的负面情绪，从而表现出更高的情感应对技能，这有助于用户进行自我调节，从而持续进行探索式搜索。

（2）搜索用户的学习行为是用户进行知识构建和创新的复杂活动。从用户对搜索任务的了解程度出发，了解程度越高，其搜索过程中表现出的不确定性越低，情感负荷也会越低。情感应对技能体现出用户对自我情绪管理的能力，其中包括了自我效能和乐观态度，拥有较高情感应对技能的用户在搜索过程中会更加乐观和自信，当遇到障碍或要气馁时，其更愿意尝试更多不同的方法去解决问题，情感应对技能越高的用户其情感负荷越低。

情感负荷和情感应对技能分别对搜索时长产生显著负向影响和正向影响。较低的情感负荷和较高的情感应对技能有利于用户持续搜索。进一步分析发现搜索时长和浏览网页数量呈显著正相关（相关系数为0.506，p=0.000），搜索时长越长，用户搜索过程中浏览的网页数量越多，结合录屏分析，部分实验用户在较长时间的持续搜索中，选择的信息来源除了常用的百度搜索、百度问答和博客论坛以外，还会通过学术平台（例如知网）来寻求专业的信息帮助。

（3）对于探索式用户而言，在面对兴趣程度不同的任务情况和不了解搜索主题的情况下，可以在搜索前充分了解和搜集相关主题知识，提高了解程度，这有助于用户降低情感负荷和提高情感应对技能，有助于在面对复杂搜索任务时，保持足够的耐心以获得更好的学习效果。对于搜索引擎服务提供商而言，在用户持续搜索的过程中，可以通过改变网页布局或追踪用户不断变化的信息需求从而进行精准的信息推荐来缓解用户的负面情绪，帮助用户顺利的完成搜索。

6.2 研究局限和未来方向

本文通过模拟探索式实验，运用问卷调查法、录屏分析法探讨了探索式搜索中的情感状态变化以及影响学习效果的因素，为用户进行探索式学习和设计探索式搜索系统提供参考。但本文也存在两点不足。其一，本文仅研究了情感负荷对搜索时长和学习效果的影响，未来研究还可以探讨情感负荷对具体搜索行为的影响，例如对搜索策略、搜索结果列表、搜索页等影响。其二，实验的样本量相对较小，样本主体以在校大学生为主，因此未来研究可以进一步扩大样本量，针对不同的用户群体做比较研究，使得结论更为全面和系统，具有普适性。

参考文献

■专家评审意见 

文章以情感负荷理论为基础,通过探索式搜索实验设计,对探索式搜索过程中的搜索兴趣程度、情感状态以及搜索学习效果的关系进行探讨。文章采用了问卷调查法与实验观察法(录屏)相结合的数据收集方法,同时还采用了统计分析法(SPSS),关注探索性搜索学习效果的影响因素。本文目前主要存在两个方面的问题:

1.在“学习效果测量”部分利用概念图的方式测量用户搜索前后的知识水平变化,建议以图示的方式举例阐述。

2.文章有几个地方需要进行更加详细的说明,例如表8中路径系数是如何得出的,是否与各变量相关性分析结果相对应等。

*本文原载于《图书情报知识》2020年第4期133-141页

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制版编辑 | 姚志臻

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