应用认知诊断技术诊断和补救教学

摘 要：认知诊断技术作为一种全新的技术手段，融合了教育理论以及社会心理学，采用测试的方式来全面评估和诊断学生的学习情况，有助于学生开展有效的补救学习和教师进行补救教学。它对学生个体的评价包括认知结构、认知过程和认知水平。在实际工作中需要掌握一系列系统化工作，制作认知诊断评估工具并且使用评估工具开展诊断评估。

关键词：认知诊断技术;评估和诊断;补救教学

笔者所在的课题组期望在学习认知诊断理论的基础上，结合课程标准，简化属性模型，编制合理的课堂测试题并用于诊断评估和后续的补救教学中。首先确定认知属性及其层级关系，得出Q矩阵，验证属性及其层级关系并确保其科学性和合理性。再选编测试题，制作多向细目表。学生完成测试后，分析数据，最后进行补救教学。

一、确定属性及其层级关系

属性是指正确完成测量任务所需要掌握的知识、技能和策略，这些属性不是孤立存在，具有一定层级关系。本文从建构概念的角度对“物质构成的奥秘”中微粒构成物质的部分内容进行属性分解，通过课程标准、试题、考纲等文本材料以及向专家、教师交流的方式确定属性，见表l。

在研究课标和试题的基础上，对属性之间的关系进行分析，理清了它们之间的层级关系，如图1所示。属性A1是A2、A3的先决条件，A3是A4的先决条件，如果A1没有掌握，则不可能掌握A2、A3，如果A3没有掌握，则不可能掌握A4。但属性A1与A4之间没有直接逻辑关系。

在测试矩阵中对于每个认知属性用数字1表示掌握，0表示不掌握。将属性的分解情况排列组合出可能出现的掌握模式，根据实际情况删去不合理的，初步得出测试Q矩阵表（表2），并以此为依据编制相应的测试题。实际上，很多从分子原子角度解释常见现象的试题解答时并不需要掌握分子原子离子的区别与联系也可以做，因此项目2属性为0100。对于一些关于元素的识记类试题，即使不了解原子结构也可以，因此项目属性为0001。

二、选编测试题

参考大量涉及“物质构成的奥秘”中微粒构成物质部分的试题资料，根据属性间的层级关系，结合测试Q矩阵精选了13道选择题、1道填空题，将其拆分成两份内容和难度相当的测试卷，题号为单数的试题组成A卷，题号为双数的试题组成B卷。

三、编制试题多向细目表

为了让测试能提供更多的反馈信息，还需要编制试题多向细目表（表3），不仅包含试题属性，还包含试题知识内容和认知能力水平。当学生完成测试后，教师可以更清晰地了解学生的认知过程和能力水平。

试题测试到的属性用1表示，没有测试到的属性用0表示，可以得出每道试题中所包含的属性，最后可以统计每个属性在试卷中出现的次数。在A卷中A2出现2次，A1、A3、A4出现3次。

四、测试

以班级为单位进行团体测试，测试时间为10分钟。共测试三个教学班，147人参与。

五、结果分析

通过学生试卷的认知分析，可以得出被测学生对物质构成的奥秘这一部分的掌握情况。从整体上看，学生对属性A3（原子结构）和属性A4（认识化学元素）掌握得不好，对属性A1（物质由微粒构成）和属性A2（微粒观点）的应用掌握的不错。其中属性A4要在属性A3的基础上进一步学习，因此加深对原子结构的认识以及元素的认识是需要补救的地方。

六、学生访谈

根据对答题的统计，在错误选项集中出现在同学中随机抽样作为访谈对象，并进行一段时间跟踪。访谈的问题确定为以下几个：

（一）你觉得这道题考查哪些知识点？

（二）说一说你的解题过程。

（三）说说原子的结构是什么样的？

（四）元素和原子有哪些区别？又有哪些练习？

（五）你认为这道题的解答关键是什么？

（六）这个问題对你来说有困难？（如果有，追问有什么困难，如果没有，追问为什么）

在访谈中，不同的学生个体课题体现出不同的学习风格、解题思维、认知能力及水平。通过访谈，即使是相同的错误，也可能有不同的解释，教师如果准确的了解学生错误的原因，能为之后的补救教学提供更有针对性的策略。

通过访谈发现被访学生普遍对原子结构中的元素概念理解不清晰，中子数是多少很困惑，原子与分子不知道如何区分。有些同学表示新的图示看不懂。除此之外还有紧张、计算错误、看错题目等非智力因素。学生对于概括关联的能力尚需提高，更多依賴记忆提取。

七、补救教学

从知识结构角度，只有对原子结构、原子构成分子以及元素等概念准确理解才能达成更高层次的知识属性，在教学过程中多使用可视化的教学方式进行补救。将抽象的微粒形象化地展示出来，多用动画、图形、自制模具和图文结合的习题等。

教学中应引导学生的学习方式的改变。微观粒子的学习要通过想象、类比、模型化等方式将其形象化，以加深理解。教学中可以设置真实合理的情境，让学生不是停留在知道概念是什么内容，而是明白概念的内涵究竟指什么、它们的关系如何、有哪些应用。也可以利用正例反例的对比是概念的内涵与外延更加清晰。而不是单纯依靠记忆或背诵达成。

通过这次尝试可以改进日常教学的环节如图2，通过属性分解、测试诊断、认知访谈、干预改进和再次评估等环节，以期提高教学水平。

参考文献

[1] 聂斌. 认知诊断中属性结构的完备性与精确性[D].江西师范大学，2011.

作者简介：李丽.女，汉族，江苏沛县人，中学一级教师，研究方向：中学化学教学