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教師通過(guò)測(cè)驗(yàn)來(lái)評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)問(wèn)題，并提供相對(duì)應(yīng)的輔導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)步。如果測(cè)驗(yàn)?zāi)軌蛑苯佣x每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)弱點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，那么這種信息將對(duì)進(jìn)行補(bǔ)救教學(xué)十分有價(jià)值，補(bǔ)救教學(xué)就能夠有效回應(yīng)每個(gè)學(xué)生獨(dú)特的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，并滿足他們的個(gè)性化需求。

認(rèn)知診斷模型能夠提供有關(guān)受測(cè)者認(rèn)知屬性掌握（patterns of attribute mastery）情況的信息[1]，教師能夠通過(guò)認(rèn)知診斷結(jié)果快速地了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)弱點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，并以此來(lái)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。Huey-Min Wu在Online individualized tutor for improving mathematics learning: a cognitive diagnostic model approach一文中提出了一種基于認(rèn)知診斷模型的在線個(gè)性化輔導(dǎo)系統(tǒng)，并以“分?jǐn)?shù)運(yùn)算”單元為例，通過(guò)真實(shí)教育環(huán)境中的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證該輔導(dǎo)項(xiàng)目的有效性。

[1] 可簡(jiǎn)單理解為對(duì)不同知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。

1.教育認(rèn)知診斷模型的在線個(gè)性化輔導(dǎo)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

認(rèn)知診斷測(cè)驗(yàn)是在線個(gè)性化輔導(dǎo)系統(tǒng)中的重要組成部分。為了開(kāi)發(fā)認(rèn)知診斷測(cè)驗(yàn)，相關(guān)學(xué)科專家對(duì)與“分?jǐn)?shù)運(yùn)算”單元有關(guān)的材料進(jìn)行研討，提取出8個(gè)認(rèn)知屬性，并基于這些認(rèn)知屬性開(kāi)發(fā)出兩份分?jǐn)?shù)運(yùn)算認(rèn)知診斷測(cè)驗(yàn)，每道題目對(duì)各認(rèn)知屬性的考察情況也通過(guò)Q矩陣明確。這兩份認(rèn)知診斷測(cè)驗(yàn)將用于之后實(shí)驗(yàn)的前測(cè)和后測(cè)。

在認(rèn)知診斷測(cè)驗(yàn)基礎(chǔ)上，一個(gè)在線個(gè)性化輔導(dǎo)系統(tǒng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，系統(tǒng)共包含6個(gè)模塊：題庫(kù)管理模塊、賬戶管理模塊、測(cè)驗(yàn)管理模塊、測(cè)試結(jié)果搜索模塊、認(rèn)知診斷模塊、補(bǔ)救教學(xué)模塊。

學(xué)生登陸個(gè)人賬戶后，首先作答一個(gè)認(rèn)知診斷測(cè)驗(yàn)，完成測(cè)驗(yàn)后學(xué)生的屬性掌握模式被估計(jì)（屬性掌握模式的估計(jì)依賴于認(rèn)知診斷模型、項(xiàng)目參數(shù)以及Q矩陣，模型選擇、參數(shù)估計(jì)、Q矩陣修正通過(guò)預(yù)測(cè)試獲得，具體過(guò)程見(jiàn)文章），并向?qū)W生提供他們的個(gè)人診斷報(bào)告，診斷報(bào)告如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)診斷報(bào)告

通過(guò)診斷報(bào)告，學(xué)生可以了解到他們自己尚未掌握哪些屬性(X表示未掌握)，針對(duì)這些認(rèn)知屬性的對(duì)應(yīng)補(bǔ)救教學(xué)材料（圖中的T1-T8）也被提供，學(xué)生根據(jù)自己的屬性掌握情況，點(diǎn)擊相應(yīng)鏈接（T1-T8）進(jìn)行量身定制的補(bǔ)救教學(xué)。在補(bǔ)救教學(xué)時(shí)，首先與特定屬性相關(guān)的學(xué)習(xí)材料被呈現(xiàn)，學(xué)生學(xué)習(xí)后被要求回答一個(gè)問(wèn)題來(lái)確認(rèn)他是否已掌握該屬性，若回答錯(cuò)誤繼續(xù)回到第一步的教學(xué)環(huán)節(jié)，以此循環(huán)直到回答正確，之后關(guān)于該認(rèn)知屬性的小結(jié)被呈現(xiàn)給學(xué)生。同時(shí)當(dāng)一個(gè)班級(jí)的學(xué)生都完成了認(rèn)知診斷測(cè)驗(yàn)后，系統(tǒng)也會(huì)向任課教師報(bào)告整個(gè)班級(jí)在各認(rèn)知屬性上的掌握比例。

2.實(shí)驗(yàn)設(shè)置

通過(guò)一個(gè)前測(cè)后測(cè)非等組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證在線個(gè)性化輔導(dǎo)系統(tǒng)的有效性。被試來(lái)自臺(tái)灣2所學(xué)校的4個(gè)班級(jí)，各有2個(gè)班級(jí)被隨機(jī)分配至實(shí)驗(yàn)組和控制組，實(shí)驗(yàn)組共有35名學(xué)生，控制組有49名學(xué)生。兩組學(xué)生都進(jìn)行關(guān)于“分?jǐn)?shù)運(yùn)算”的前測(cè)，一旦完成測(cè)驗(yàn)，學(xué)生立刻就能獲知他們需要進(jìn)行補(bǔ)救教學(xué)的認(rèn)知屬性。在接下來(lái)的一周，實(shí)驗(yàn)組學(xué)生在多媒體教室內(nèi)使用在線個(gè)性化輔導(dǎo)系統(tǒng)，而控制組學(xué)生接受傳統(tǒng)的群體水平上的補(bǔ)救教學(xué)，之后兩組學(xué)生再接受后測(cè)。學(xué)生年級(jí)、補(bǔ)救教學(xué)材料和教學(xué)時(shí)間作為控制變量被控制。研究通過(guò)協(xié)方差分析來(lái)驗(yàn)證兩組學(xué)生的后測(cè)分?jǐn)?shù)是否顯著差異，同時(shí)通過(guò)配對(duì)樣本t檢驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證不同能力組學(xué)生的前測(cè)后測(cè)分?jǐn)?shù)是否差異顯著。

3.結(jié)果

結(jié)果表明：

（1）實(shí)驗(yàn)組學(xué)生調(diào)整后的平均后測(cè)分?jǐn)?shù)為84.10，控制組學(xué)生調(diào)整后的平均后測(cè)分?jǐn)?shù)為79.89，兩組差異顯著(F[1,81]=5.236, P<.05)，基于認(rèn)知診斷的在線個(gè)性化輔導(dǎo)系統(tǒng)比傳統(tǒng)的補(bǔ)救教學(xué)更加有效。

（2）對(duì)于使用輔導(dǎo)系統(tǒng)的不同能力組學(xué)生而言，高能力組學(xué)生、中等能力組學(xué)生和低能力組學(xué)生通過(guò)輔導(dǎo)系統(tǒng)學(xué)習(xí)后，后測(cè)成績(jī)相比前測(cè)成績(jī)分別提高了4.2分、11.0分和17.4分，且各組前后測(cè)成績(jī)的差異都達(dá)到顯著水平(P<.05)，說(shuō)明輔導(dǎo)系統(tǒng)對(duì)不同能力學(xué)生都有效，特別是對(duì)于那些中低能力學(xué)生效果更加顯著。

（3）就微觀的認(rèn)知屬性掌握情況來(lái)看，實(shí)驗(yàn)組在各屬性上的平均掌握比例提高了6%，而控制組只提高了3%，更有意思的是控制組經(jīng)過(guò)傳統(tǒng)補(bǔ)救教學(xué)后，在一些認(rèn)知屬性上的掌握比例甚至出現(xiàn)了下降。對(duì)此研究者認(rèn)為這可能是由于控制組只會(huì)被提供一個(gè)班級(jí)整體的屬性掌握情況，教師由于時(shí)間壓力，不會(huì)花過(guò)長(zhǎng)時(shí)間來(lái)對(duì)那些有較高掌握比例的屬性進(jìn)行補(bǔ)救教學(xué)，當(dāng)一些學(xué)生不完全地掌握某一屬性時(shí)，他在前測(cè)中有可能答對(duì)與這屬性相關(guān)的題目，但在后測(cè)由于缺乏鞏固，就有可能答錯(cuò)?？偠灾@表明傳統(tǒng)補(bǔ)救教學(xué)不能滿足每個(gè)學(xué)生的個(gè)性化需求。

研究者認(rèn)為傳統(tǒng)的群體水平上的補(bǔ)救教學(xué)存在高低不就的問(wèn)題，對(duì)于高能力學(xué)生而言這種程度的補(bǔ)救教學(xué)是不必要的，但對(duì)低能力學(xué)生而言這種程度的補(bǔ)救教學(xué)尚顯不足。而信息技術(shù)與認(rèn)知診斷測(cè)驗(yàn)的結(jié)合能夠具體了解每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)弱點(diǎn)并提供直接反饋，教師可以借此調(diào)整課程內(nèi)容或提供針對(duì)性補(bǔ)救教學(xué)，學(xué)生也能更加了解自己的學(xué)習(xí)優(yōu)勢(shì)與弱點(diǎn)。

介紹文獻(xiàn)：Wu H M. Online individualised tutor for improving mathematics learning: a cognitive diagnostic model approach[J]. Educational Psychology, 2018: 1-15.

本文轉(zhuǎn)自微信公眾號(hào)“中國(guó)教育財(cái)政”。文章為作者獨(dú)立觀點(diǎn)，不代表芥末堆立場(chǎng)。