第五章 Rasch Model GSP 表與 GSM 灰色結構模式之結合分析
第二節 範例二:國小學生對於文字符號概念的作答反應
P / S P1-1 P1-2 P1-3 P2-1 P2-2 P2-3 P3-1 P3-2 P3-3 P3-4 P3-5 P3-6 P4-1 P4-2 P5-1 P5-2 P6-1 P6-2 P6-3 P7 答對題數
S57 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 17
S59 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0 17
S4 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 16
S10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 0 0 16
S22 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 16
S37 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 1 0 0 16
S30 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 0 15
S33 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 15
S44 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 15
S60 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 15
S8 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 0 14
S12 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 13
S14 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 13
S32 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 13
S7 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 12
S21 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 11
S58 1 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 10
S24 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 8
S25 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 8
S23 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 6
S31 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5
S16 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4
S29 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2
答對人數 58 56 54 58 53 49 59 55 54 56 46 46 52 32 51 35 54 41 35 26
S=60, P=40
分析 5-2-1 原始數據
本研究依據 Cronbach’s alpha 係數,測得的學生(S)測驗之 alpha 係數值 為0.90,而測得試題(P)測驗之 alpha 係數值為 0.94,顯示此項測驗具有高度 的信度。本範例之雙向細目表如表5-9 所示,可看出於測驗試題之教學內容分佈 均勻,並於教學目標之三目標分佈差距不大,可看出此份試卷設計良好。
表5-9 文字符號概念之雙向細目表 教學目標
學習內容 概念理解 程序性知識 解題與思
考 命題數 命題比例
(%)
語言知識方面 P1-1,P4-1 P3-6,P5-1 P3-5,P4-2 6 30%
基模知識方面 P2-2,P3-4,P7 P1-3,P6-3 P6-1,P6-2 7 35%
策略知識方面 P3-1,P3-3 P1-2,P2-1,P2-3 P3-2,P5-2 7 35%
命題數 7 7 6
命題比例(%) 35% 35% 30% 100%
分析 5-2-2 Rasch Model GSP 表的形成與分析
針對六十名學生進行測驗,測驗結果之成績,以 GSP 表與 GSM 結構圖進 行數據分析,而建立了 Rasch Model GSP 表,可看出(S)Gamma 大多分佈於 0.5 至0.8 之間,如圖 5-7 所示。
圖5-7 Rasch Model GSP 表
分析 5-2-3 學生的鑑別度與試題的鑑別度
依照本章範例一的研究方式,Logistic Regression 方程式與 Rasch Line 的交 點為0.25 時,則交點設定為 a1(x1,0.25) 、a2(x2,0.25) ,與 Rasch Line 的交點為 0.75 時,則交點設定為 a3(x3,0.75) 、a4(x4,0.75),依照斜率公式可以計算出(S)
Gamma 斜率為
1 1 0.753 0.25
x k x
與(P)Gamma 為
2 2 0.754 0.25
x k x
,同時可以計
算出受測學生的鑑別度 k1 S 0.91,與試題鑑別度 k2 P 0.94,可看出學生 鑑別度與試題鑑別度相似,受測學生的鑑別度 與試題鑑別度 S P,如圖5-8 所示。
圖5-8 學生鑑別度與試題鑑別度 分析 5-2-4 學生測驗平均值與試題難度平均值
依據 Logistic Regression 方程式與 Rasch Line 的交點為0.5時,則交點設定 為 b1(x1,0.5) 、b2(x2,0.5) 。而可以計算出學生的測驗平均值 x1 S 0.36,與試 題難度的平均值 x2P0.39,學生測驗平均值 與試題難度平均值 S P 是 相近的,如圖5-9所示。
圖5-9 學生測驗平均值與試題難度平均值
分析 5-2-5 學生最差的成績與答對率最低的試題
依照 S-P 表的分佈狀態,代入測驗平均值之灰關聯度值,反推可得測驗平 均值為 0.60,與 γS,,γS,這是學生得分率之分佈,代入試題難度平均值之灰 關聯度值,反推可得試題難度平均值為 0.73,與 γP,,γP,可以得到試題的 答對率分佈情形;依照 γP,,γP 分佈情形,可以得知試題難度平均值是偏低 的,如此可以解讀為這份試題偏向簡單的命題方式,如圖5-10所示。
圖5-10 分佈圖
分析 5-2-6 GSM 圖的形成與分析
將圖5-7(S)與(P)的 Gamma 值,分別代入永井正武的公式中,使用局 部性灰關聯度公式及望大值公式定義,並以 Matlab 軟體進行計算,繪出 GSM 結構圖,如圖 5-11 與圖 5-12,分別是學生(S)與問題(P)的排序結構狀態。
GSM 結構圖透過局部灰關聯值的運算,可以計算出各階層的 Gamma 值,成為 進行節點集群分類的計算方式;透過整體灰關聯度的運算,產生了 GSM 圖的結
構徑,同時得到了節點的上、下關聯之辨識。
依照 Gamma 值與節點的編號,GSM 圖可以清楚的檢視試題的階層結構,
同時可以進行集群分群,這是 S-P 表無法達到的效果,GSM 圖還可以清楚的分 析學生與試題的層級關係,提供完整信息給教師進行學習診斷的依據。如下圖 5-11 是六十位學生(S)的排序結構,圖 5-12 是二十題問題(P)的排序結構。
由圖5-11 可看出學生得分極高,大多數集中在 0.6 至 1 之間,可解讀為此份試題 偏簡單,而由圖5-12 可看出試題之難度分佈平均,由困難到簡單之試題分佈平均,
另外,GSM 是屬於有方向性的結構圖,透過箭頭的導引,可以了解節點之間的 上下關係。如圖5-12,圖中 Gamma 值為 0 者,可以解讀為:最困難的問題(如 問題20),根據其上下關聯性,可以得知問題 14 與問題 19 與其互有關聯,可以 解讀為:當答對問題14 與問題 19 時,也有可能會答對問題 20,以圖形的距離之 定位而言,問題19 可能要花費比較多的學習距離,才能答對問題 20
圖5-11 六十位學生(S)的排序結構
圖5-12 二十題問題(P)的排序結構