第二章 文獻探討
第二節 認知診斷評量
認知心理學(cognitive psychology)於近幾十年來，已逐漸成為心理學中的顯學，
因為其可量化且較為客觀的特性，有別於傳統心理學大多較為主觀的分析論點。因 此，非常適合運用於探究人類複雜學習行為的歷程上（余民寧，1995）。也因應此特 點，近來教育領域中的診斷測驗已逐漸朝向結合認知科學和心理計量學的方向發 展，而成為獨立的研究領域，稱為「認知診斷評量」(Nichols, 1994)。
國內的教育生態對於評定學童的學習成效的方式，近年來已從傳統單一的紙筆 測驗轉變為開放的多樣化評量方式，藉由更多樣性、更豐富且更專業的多元評量，
並運用日益發達的電腦軟硬體設施協助高階之複雜運算，讓教師能夠獲得更多的學 童學習資訊，以提供學生學習困難之診斷與教師教學改進之參考。然而，並非所有
的多元評量都可以有效地提供教師診斷學童學習困難的資訊，有鑑於此，「認知診斷 評量」完整結合認知心理學與教育評量方式，並經由有效量化測驗評量背後所獲得 的數據來分析並獲得學童測驗背後表徵的理論建構，甚至能夠提供教師改進教學上 之缺失（余民寧，1995）。
自從美國實施「不要讓任何一位孩子落後法案」(No Child Left Behind Act of 2001，Public Law 107-110)後，認知診斷評量在教育心理計量領域受重視的程度更 可說是與日俱增，認知診斷評量可以讓教師針對學童特定的能力與特質，運用測驗 編製技巧，並且搭配電腦程式的技術運用，讓學童的學習情形藉由作答反應組型呈 現出來，提供教師作為診斷學童學習困難與教學改進的參考。
也由於認知診斷評量在心理計量與教育領域的崛起，引起許多學者爭相投入研 究發展，因此，許多認知診斷模式也不斷被各國學者相繼發表，早期的模型有：
Fischer(1973) 的 線 性 邏 輯 測 驗 模 式 （ linear logistic test model ， 簡 稱 LLTM ）、
Tatsuoka(1983) 的 規 則 空 間 (rule space) 、 Doignon & Falmagne(1985) 的 知 識 空 間 (knowledge space) 、Mislevy & Verhelst(1990)的混合策略模式(mixed strategies model) 等幾種較受到各領域廣泛運用的認知診斷評量模型（涂金堂，2003）。特別是由 Tatsuoka 提出的規則空間是一種數學的認知模式概念，可以藉由查看學童在數學四 則運算作答的反應組型，來診斷同樣是答錯的學童，但彼此間呈現不同的作答反應 組型，可發現學童使用錯誤規則(erroneous rules)來解題，並造成系統化的規律錯誤，
而這種規律性錯誤則稱之為「失誤分配」(bug distribution) （余民寧，1995）。此外，
在認知診斷上的許多模型，經常會利用到各試題與其概念認知屬性所組成的試題關 聯 Q 矩陣來作搭配，例如 DINA、G-DINA 模式等，以估計出學童在測驗中的解題 程序、認知狀態或是概念認知屬性的精熟差異。
DINA 模式是近年來相當著名之認知診斷模型，因其簡單且容易理解的特性，
單純運用兩參數-猜對和粗心，認為若學童可答對該題，則必須是具備該題所有概
念，否則缺乏其中任一概念但卻能答對的話，則視為猜對，反之，若學童具備該題
下圖 2-1：
其中，
0
δj ：試題 j 的截距。
δjk：對於αk的主要影響因素。
jkk'
δ ：對於αk和αk'的交互影響因素。
... *
12 Kj
δj ：對於α1,…, *
kj
α 的交互影響因素。
G-DINA 模式為一般化的模型，由於 G-DINA 將受試者的各種概念認知情形，
分別計算其答對機率，複雜性更甚於單純二分法的 DINA 模式，也可以說 DINA 模 式是為 G-DINA 模式的一種特例情形。
在洞悉認知診斷模型的基本定義後，本研究欲從 DINA 模式或 G-DINA 模式二 者之中，採用其一來診斷國小四年級學童學習的小數概念之精熟程度，而這些小數 概念內容由淺到深、彼此間都會交互關聯影響，學童在進行本自編之小數概念認知 診斷測驗解題時，運用所學習的各個小數概念，也是彼此互相影響，而不是只有將 學童學習情形分為答對與答錯。依此根據，研究者先進行判斷本研究實證資料比較 適合運用於哪一認知診斷模式來分析，可將學童各概念學習狀況進行更詳盡之探 究，詳細模式適配分析待本論文第四章研究討論。