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教師通過測驗來評估學(xué)生的學(xué)習(xí)問題，并提供相對應(yīng)的輔導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)步。如果測驗?zāi)軌蛑苯佣x每個學(xué)生的學(xué)習(xí)弱點與優(yōu)勢，那么這種信息將對進(jìn)行補救教學(xué)十分有價值，補救教學(xué)就能夠有效回應(yīng)每個學(xué)生獨特的學(xué)習(xí)難點，并滿足他們的個性化需求。

認(rèn)知診斷模型能夠提供有關(guān)受測者認(rèn)知屬性掌握（patterns of attribute mastery）情況的信息[1]，教師能夠通過認(rèn)知診斷結(jié)果快速地了解每個學(xué)生的學(xué)習(xí)弱點與優(yōu)勢，并以此來促進(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性化輔導(dǎo)系統(tǒng)，并以“分?jǐn)?shù)運算”單元為例，通過真實教育環(huán)境中的實驗來驗證該輔導(dǎo)項目的有效性。

[1] 可簡單理解為對不同知識點的掌握情況。

1.教育認(rèn)知診斷模型的在線個性化輔導(dǎo)系統(tǒng)開發(fā)

認(rèn)知診斷測驗是在線個性化輔導(dǎo)系統(tǒng)中的重要組成部分。為了開發(fā)認(rèn)知診斷測驗，相關(guān)學(xué)科專家對與“分?jǐn)?shù)運算”單元有關(guān)的材料進(jìn)行研討，提取出8個認(rèn)知屬性，并基于這些認(rèn)知屬性開發(fā)出兩份分?jǐn)?shù)運算認(rèn)知診斷測驗，每道題目對各認(rèn)知屬性的考察情況也通過Q矩陣明確。這兩份認(rèn)知診斷測驗將用于之后實驗的前測和后測。

在認(rèn)知診斷測驗基礎(chǔ)上，一個在線個性化輔導(dǎo)系統(tǒng)被開發(fā)出來，系統(tǒng)共包含6個模塊：題庫管理模塊、賬戶管理模塊、測驗管理模塊、測試結(jié)果搜索模塊、認(rèn)知診斷模塊、補救教學(xué)模塊。

學(xué)生登陸個人賬戶后，首先作答一個認(rèn)知診斷測驗，完成測驗后學(xué)生的屬性掌握模式被估計（屬性掌握模式的估計依賴于認(rèn)知診斷模型、項目參數(shù)以及Q矩陣，模型選擇、參數(shù)估計、Q矩陣修正通過預(yù)測試獲得，具體過程見文章），并向?qū)W生提供他們的個人診斷報告，診斷報告如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)診斷報告

通過診斷報告，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)，針對這些認(rèn)知屬性的對應(yīng)補救教學(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，點擊相應(yīng)鏈接（T1-T8）進(jìn)行量身定制的補救教學(xué)。在補救教學(xué)時，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)后被要求回答一個問題來確認(rèn)他是否已掌握該屬性，若回答錯誤繼續(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。同時當(dāng)一個班級的學(xué)生都完成了認(rèn)知診斷測驗后，系統(tǒng)也會向任課教師報告整個班級在各認(rèn)知屬性上的掌握比例。

2.實驗設(shè)置

通過一個前測后測非等組設(shè)計實驗來驗證在線個性化輔導(dǎo)系統(tǒng)的有效性。被試來自臺灣2所學(xué)校的4個班級，各有2個班級被隨機(jī)分配至實驗組和控制組，實驗組共有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)運算”的前測，一旦完成測驗，學(xué)生立刻就能獲知他們需要進(jìn)行補救教學(xué)的認(rèn)知屬性。在接下來的一周，實驗組學(xué)生在多媒體教室內(nèi)使用在線個性化輔導(dǎo)系統(tǒng)，而控制組學(xué)生接受傳統(tǒng)的群體水平上的補救教學(xué)，之后兩組學(xué)生再接受后測。學(xué)生年級、補救教學(xué)材料和教學(xué)時間作為控制變量被控制。研究通過協(xié)方差分析來驗證兩組學(xué)生的后測分?jǐn)?shù)是否顯著差異，同時通過配對樣本t檢驗來驗證不同能力組學(xué)生的前測后測分?jǐn)?shù)是否差異顯著。

3.結(jié)果

結(jié)果表明：

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

（2）對于使用輔導(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)生通過輔導(dǎo)系統(tǒng)學(xué)習(xí)后，后測成績相比前測成績分別提高了4.2分、11.0分和17.4分，且各組前后測成績的差異都達(dá)到顯著水平(P<.05)，說明輔導(dǎo)系統(tǒng)對不同能力學(xué)生都有效，特別是對于那些中低能力學(xué)生效果更加顯著。

（3）就微觀的認(rèn)知屬性掌握情況來看，實驗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)過傳統(tǒng)補救教學(xué)后，在一些認(rèn)知屬性上的掌握比例甚至出現(xiàn)了下降。對此研究者認(rèn)為這可能是由于控制組只會被提供一個班級整體的屬性掌握情況，教師由于時間壓力，不會花過長時間來對那些有較高掌握比例的屬性進(jìn)行補救教學(xué)，當(dāng)一些學(xué)生不完全地掌握某一屬性時，他在前測中有可能答對與這屬性相關(guān)的題目，但在后測由于缺乏鞏固，就有可能答錯。總而言之，這表明傳統(tǒng)補救教學(xué)不能滿足每個學(xué)生的個性化需求。

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

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“中國教育財政”。文章為作者獨立觀點，不代表芥末堆立場。