KSAT 電腦化適性測驗

一般而言，電腦化測驗可分為兩種：一種是以試題反應(item response theory, IRT)為基礎(Chang et al., 2007; Guzman & Conejo, 2005; Lewi &

Sheehan, 1990; Sands et al., 1997; Sheehan & Lewis, 1992; Wainer, 2000; van der Linden, 2000; Yen, et al., 2010)，是一種能力測驗，受試者成績為一能力 值或量尺分數，較適合用於教育資源分配情境，並不適合用於錯誤類型診 斷(Tatsuoka, Corter, & Tatsuoka, 2004; Yan, Almond, & Mislevy, 2004)；另一 種是以知識結構為基礎(Brown& Burton, 1978; Wenger, 1987; VanLehn, 1988; Appleby, Samulels, & Treasure, 1997; Chang, Liu, & Chen, 1998)，是一 種基於知識結構為基礎的數學概念之電腦化診斷測驗，以知識結構為基礎 之適性化診斷測驗系統，首先需建立知識結構，並依據此知識結構作為適 性測驗的選題策略，期望能提供學生一個適性測驗立即的成績回饋，給學 生個別化、量身訂作的補救教學(Wu, Kuo & Yang, 2012)。

壹、專家知識結構

專家知識結構是由專業國小教師及數學學科專家依據教學經驗，分析 教材內容及教學目標，找出單元內重要的學習概念，再根據教學流程、學 生概念的發展順序及概念的關係，繪製出單元的專家知識結構。在專家知 識結構圖中，最上層為該單元較晚學到的概念，下層則是最先學到的基礎 概念。一些實徵研究發現，專家知識結構與學習表現有密切的關係，且專 家知識結構能有效預測學習表現(Acton, Johnson & Goldsmith, 1994;

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Gomez, Hadfield & Housner, 1995; Johnson, Goldsmith & Teague, 1994)。

貳、學生試題結構

學生知識結構是根據學生紙筆測驗的作答情形，配合試題順序結構理 論進行估計，而得到的概念發展順序及其概念間上下位的關係圖。在許多 文獻皆指出，專家知識結構與學生知識結構是不同的，在學生知識結構中，

最上層的概念是此單元最難的，下層則是該單元的基礎概念。Wu, Kuo &

Yang (2012)的研究指出，使用良好的試題結構，可有效降低施測題數，其 研究結果顯示，使用 OT 結構之適性測驗選題策略，所需訓練樣本較少與 可節省較多施測題數，因此 KSAT 系統利用 OT 順序理論來估計試題結構，

並用於適性測驗流程之建立。

參、KSAT 選題策略

假設有一試題順序結構如圖 2-1 所示，其中 B→A 表示試題 A 為試題 B 之上位試題，如果答對試題 A 則試題 B 也會答對。在 KSAT 系統中，系 統會優先選擇最上位試題進行測驗，因此測驗時，先施測試題 A，如學生 答錯 A 試題則需進一步測量試題 B、C 及其子試題，以診斷學生之真正迷 思概念。如 C 對 B 錯，則認定 C 下之所有試題蘊含的概念皆已精熟，不 必再測，僅需再施測 D、E，可節省 F、G、H、I、J 五題。

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圖 2-1 利用知識結構進行適性測驗(Wu, Kuo & Yang, 2012)

（X代表實際作答錯誤之情況；O代表實際作答正確之情況；O代表系統 預測作答正確之情況）

肆、KSAT 相關研究

以 KSAT 進行測驗，在預設之預測精準度下能節省大量施測題數。黃 珮璇、王暄博、郭伯臣、劉湘川(2006)和楊智為、張雅媛、郭伯臣、許天 維(2006)分別以知識結構理論為基礎的適性測驗演算法分析康軒版和南一 版數學各單元施測資料，結果顯示在預測精準度為 0.95 時，康軒版和南一 版各單元平均節省 50％以上的施測題目；在預測精準度為 0.90 時，康軒 版與南一版各單元平均節省 76％以上的施測題目，證實以知識結構理論為 基礎之適性測驗強韌性(robustness)佳，顯示 KSAT 系統可以減少施測題數，

並能夠精準診斷學生的學習情況(Wu, Kuo, & Yang, 2012)。而楊智為、趙琬 津、許天維(2006)的研究結果也指出，教師依據診斷報告書進行個別指導 後，全體學生的成績都有明顯的進步。綜合上述，KSAT 的優點有：1.強 韌性佳、適性化的測驗可達到「因材施測」的目的；2.對受試者而言，可 節省大量的測驗時間，留予補救教學之用；3.對教學者而言，可詳細診斷

O X

X

O O O O O

X O

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學習者的錯誤概念，達到「因材施教」的目標；4.「評量」、「診斷」與「補 救教學」皆適性化、個別化，達到「因材施測」、「因材施教」的目的。

綜合以上所述，KSAT 系統能診斷出學生的錯誤概念，提供個別學習 診斷書，學生能夠立即知道自己的錯誤概念，教師也能掌握學生的學習情 況。因此本研究使用 KSAT 系統作為適性診斷測驗。

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