應用認知診斷技術診斷和補救教學

摘 要：認知診斷技術作為一種全新的技術手段，融合了教育理論以及社會心理學，采用測試的方式來全面評估和診斷學生的學習情況，有助于學生開展有效的補救學習和教師進行補救教學。它對學生個體的評價包括認知結構、認知過程和認知水平。在實際工作中需要掌握一系列系統化工作，制作認知診斷評估工具并且使用評估工具開展診斷評估。

關鍵詞：認知診斷技術;評估和診斷;補救教學

筆者所在的課題組期望在學習認知診斷理論的基礎上，結合課程標準，簡化屬性模型，編制合理的課堂測試題并用于診斷評估和后續的補救教學中。首先確定認知屬性及其層級關系，得出Q矩陣，驗證屬性及其層級關系并確保其科學性和合理性。再選編測試題，制作多向細目表。學生完成測試后，分析數據，最后進行補救教學。

一、確定屬性及其層級關系

屬性是指正確完成測量任務所需要掌握的知識、技能和策略，這些屬性不是孤立存在，具有一定層級關系。本文從建構概念的角度對“物質構成的奧秘”中微粒構成物質的部分內容進行屬性分解，通過課程標準、試題、考綱等文本材料以及向專家、教師交流的方式確定屬性，見表l。

在研究課標和試題的基礎上，對屬性之間的關系進行分析，理清了它們之間的層級關系，如圖1所示。屬性A1是A2、A3的先決條件，A3是A4的先決條件，如果A1沒有掌握，則不可能掌握A2、A3，如果A3沒有掌握，則不可能掌握A4。但屬性A1與A4之間沒有直接邏輯關系。

在測試矩陣中對于每個認知屬性用數字1表示掌握，0表示不掌握。將屬性的分解情況排列組合出可能出現的掌握模式，根據實際情況刪去不合理的，初步得出測試Q矩陣表（表2），并以此為依據編制相應的測試題。實際上，很多從分子原子角度解釋常見現象的試題解答時并不需要掌握分子原子離子的區別與聯系也可以做，因此項目2屬性為0100。對于一些關于元素的識記類試題，即使不了解原子結構也可以，因此項目屬性為0001。

二、選編測試題

參考大量涉及“物質構成的奧秘”中微粒構成物質部分的試題資料，根據屬性間的層級關系，結合測試Q矩陣精選了13道選擇題、1道填空題，將其拆分成兩份內容和難度相當的測試卷，題號為單數的試題組成A卷，題號為雙數的試題組成B卷。

三、編制試題多向細目表

為了讓測試能提供更多的反饋信息，還需要編制試題多向細目表（表3），不僅包含試題屬性，還包含試題知識內容和認知能力水平。當學生完成測試后，教師可以更清晰地了解學生的認知過程和能力水平。

試題測試到的屬性用1表示，沒有測試到的屬性用0表示，可以得出每道試題中所包含的屬性，最后可以統計每個屬性在試卷中出現的次數。在A卷中A2出現2次，A1、A3、A4出現3次。

四、測試

以班級為單位進行團體測試，測試時間為10分鐘。共測試三個教學班，147人參與。

五、結果分析

通過學生試卷的認知分析，可以得出被測學生對物質構成的奧秘這一部分的掌握情況。從整體上看，學生對屬性A3（原子結構）和屬性A4（認識化學元素）掌握得不好，對屬性A1（物質由微粒構成）和屬性A2（微粒觀點）的應用掌握的不錯。其中屬性A4要在屬性A3的基礎上進一步學習，因此加深對原子結構的認識以及元素的認識是需要補救的地方。

六、學生訪談

根據對答題的統計，在錯誤選項集中出現在同學中隨機抽樣作為訪談對象，并進行一段時間跟蹤。訪談的問題確定為以下幾個：

（一）你覺得這道題考查哪些知識點？

（二）說一說你的解題過程。

（三）說說原子的結構是什么樣的？

（四）元素和原子有哪些區別？又有哪些練習？

（五）你認為這道題的解答關鍵是什么？

（六）這個問題對你來說有困難？（如果有，追問有什么困難，如果沒有，追問為什么）

在訪談中，不同的學生個體課題體現出不同的學習風格、解題思維、認知能力及水平。通過訪談，即使是相同的錯誤，也可能有不同的解釋，教師如果準確的了解學生錯誤的原因，能為之后的補救教學提供更有針對性的策略。

通過訪談發現被訪學生普遍對原子結構中的元素概念理解不清晰，中子數是多少很困惑，原子與分子不知道如何區分。有些同學表示新的圖示看不懂。除此之外還有緊張、計算錯誤、看錯題目等非智力因素。學生對于概括關聯的能力尚需提高，更多依賴記憶提取。

七、補救教學

從知識結構角度，只有對原子結構、原子構成分子以及元素等概念準確理解才能達成更高層次的知識屬性，在教學過程中多使用可視化的教學方式進行補救。將抽象的微粒形象化地展示出來，多用動畫、圖形、自制模具和圖文結合的習題等。

教學中應引導學生的學習方式的改變。微觀粒子的學習要通過想象、類比、模型化等方式將其形象化，以加深理解。教學中可以設置真實合理的情境，讓學生不是停留在知道概念是什么內容，而是明白概念的內涵究竟指什么、它們的關系如何、有哪些應用。也可以利用正例反例的對比是概念的內涵與外延更加清晰。而不是單純依靠記憶或背誦達成。

通過這次嘗試可以改進日常教學的環節如圖2，通過屬性分解、測試診斷、認知訪談、干預改進和再次評估等環節，以期提高教學水平。

參考文獻

[1] 聶斌. 認知診斷中屬性結構的完備性與精確性[D].江西師范大學，2011.

作者簡介：李麗.女，漢族，江蘇沛縣人，中學一級教師，研究方向：中學化學教學