基于规则空间模型的小学三年级学生减法计算错误的认知分析

【摘要】：规则空间模型(Rule Space Model)是由日裔美籍学者Tatsuoka(1983)提出的根据被试对问题的反应模式来推断其解题过程中的认知错误类型的一种方法,是一种用于认知诊断的分类统计模型,其主要方式是分析学生正确做答每一道题所需要的认知成分,再将学生在各成分上做答情形转化为成分分数,利用双参数IRT模型进行分析,这样就可以得到各成分的特征曲线,这样就可以清楚的知道哪种能力水平的学生使用何种错误规则的概率最大,使用何种规则的概率最小,从而将被试在测验项目上的作答反应划归为某种与认知技能相联系的属性掌握模式。本研究采用采用任务分析的方法归纳出减法计算的九种属性及其层级关系,并以此编制问卷测查的方法调查268名小学三年级学生对整数减法计算的掌握情况,并采用ANOTE估计出每个题目的难度和区分度以及每个学生的能力参数,进而用SPSS11.5和R软件编程实现规则空间模型的基本计算,以此学生的作答模式进行分析。研究结果如下:在268名被试中,可以有效划归到所定义的18个典型反应模式的人数为233人,占总人数的87%。这个比例虽然略低于一般认为的90%成功分类比例的标准,但相差不大,意味着规则空间模型在本研究中的应用基本上是成功的。从规则空间模型的分析结果看大部分学生掌握了基本的减法计算法则,但在从1借位、从0借位、连续借位和处理空位上存在一定的困难。