本研究根據認知診斷模型,以模擬樣本資料的實驗方式探討不同認知診斷模 式對學生認知屬性之診斷效果,並以實徵資料驗證模式之成效。本章將針對研究 動機、研究目的、待答問題、以及名詞解釋進行闡述。
第一節 研究動機
教育的目的之一,是在於提升學生的學習成就,但學生的學習能力影響著學 生的學習成就,所以我們想了解學生的學習能力,是否因受教育之後,就能提升 學習成就,所以在學生的認知診斷上就顯得非常重要。因為認知診斷是在診斷學 生的學習認知情形,診斷其在不同學習的領域上,是否達到該領域所需的認知能 力。因此想知道學生的學習狀況,認知能力的診斷就顯得非常重要。
認知診斷模型(cognitive diagnostic models, CDMs)是診斷受試者認知能力的 精熟情形或是在特定領域的表現情況,幫助教學者或受試者獲得更詳細的診斷訊 息,以達到更有效率的教學或學習。近年來專家學者們紛紛提出許多的認知診斷 模型研究,在眾多認知診斷模式中以 DINA (deterministic inputs, noisy and gate;
Junker & Sijtsma, 2001)模式受到較多的運用,而許多認知診斷模型就是根據 DINA 模式發展而來,如 G-DINA(generalized deterministic inputs, noisy and gate ; de la Torre,2011)、HO-DINA(higher order Deterministic inputs,noisy and gate model ; de la Torre & Douglas,2004)、DINO(deterministic inputs, noisy or gate ; Templin &
Henson,2006)。
測驗題型可區分為選擇反應題型與建構反應題型二大類,選擇反應題型包含
教學目標,而建構反應題型則可以測出較高層次的應用、分析、綜合、評鑑等教 學目標,所以建構反應題型較能夠測出學生真正的能力。
目前的研究以選擇反應題型的研究為主,探討學生在選擇反應題型上的認知 診斷,而少有結合建構反應題型與選擇題型的研究。所以本研究旨在探討結合建 構反應題型與選擇題型的認知診斷研究。
認知診斷研究,是在探討學生的認知能力是否達到測驗所需的認知狀態,而 一般測驗在概念的認知結構上可區分為結構或是無結構二種,而概念具有結構模 式又可區分為線性結構模式、發散性結構模式、聚斂性結構模式等三種結構模式。
以往的研究大都以概念間無結構的認知結構為主,少有觸及概念間具有結構的認 知結構探討,所以本研究也想了解當概念具有結構時,對於認知診斷的結果影響 如何。
使用 DINA 模式進行測驗分析時,一般而言會估計二種試題參數,猜測參數 與粗心參數,但是當使用建構反應題時,將使受試者的猜測機率降至最低,因此 本研究認為使用 DINA 分析此建構反應題時,應將猜測參數設為 0,為瞭解此一 修改之成效,本研究將模擬不同情境及考慮概念間結構之有無所造成之影響。最 後並以實徵資料來驗證模擬分析的結果,以了解 CR-DINA 的成效。
第二節 研究目的
本研究將探討認知診斷模式對不同題型的診斷辨識率,並探討在結合選擇題 與建構反應題型中,何種診斷模式的辨識率較高?並探討資料概念結構的有無,
是否也會影響診斷的成效?以作為教學的診斷依據。
根據上述,本研究的研究目的如下。
一、 探 討 當 使 用 DINA 分 析 建 構 反 應 題 時 , 將 猜 測 參 數 設 為 0 , CR-DINA(Constructed-Response DINA)模式之影響。
三、 以實徵研究資料探討 CR-DINA 模式診斷成效。
第三節 待答問題
依據上述之研究目的,提出下列幾項問題
一、 CR-DINA 模式是否可提升 DINA 模式於具有建構反應題的測驗題型中的估 計精準度?
二、 概念間結構的有無,CR-DNA 模式是否都優於 DINA 模式的診斷成效?
三、 CR-DINA 模式是否提升實徵研究的認知診斷估計精準度?
第四節 名詞解釋
針對本研究常用的名詞,進行釋義。
壹、概念結構
概念結構是指試題本身的概念具有結構,並且具有發展順序的上下位層次結 構關係。一般分成線性、發散姓、聚斂性等三種結構模式。
貳、建構反應題
測驗本身不提供選項,受試者必須自己思考解決問題。例如:填充題、簡答 題、問答題。本研究指的建構反應題是指限制反應題型的建構反應題。
叁、CR-DINA 模式
屬性卻粗心答錯(slip)答錯;另一為不具該題認知屬性而猜測(guessing)答對試題。
CR-DINA 模式是依據 DINA 模式理論模型,縮減了猜測參數。因為根據建 構反應題型的答題特性,試題不提供選項,受試者如不具備該題之認知屬性,是 無法答對該題的。所以當試題是選擇題時,仍用 DINA 模式分析診斷,但如為建 構反應題時,就改用 CR-DINA 模式分析診斷,其公式如下:
ij
j i
ij
s
Y
P
(
1|
)
(1
):第 個受試者在第 j 個試題的反應組型。
:受試者具有回答第 j 個試題所需的認知屬性,但卻因粗心大意答錯該 題的機率。
:代表第 個受試者在第 j 個試題的認知屬性狀態。
:代表受試者是否具有答對第 j 個試題所需的所有認知屬性,若全部 具備則其值為 1,反之,受試者至少缺少 1 個答對第 𝑗個試題所需的 認知屬性,其值為 0。