自适应测验中认知风格对作答时间的影响机制

摘要

教学评价是教学过程重要组成部分，纸笔考试依旧是教学评价的常用手段。但是在测量理论和计算机技术的发展下，传统的基于经典测量理论的固定序列测验已不能满足人们对测验准确性和可靠性的要求，而基于项目反应理论的计算机自适应测验能够避免传统测验带来的缺陷，在最大程度上反映出考生的真实能力水平。通过设计程序，不仅可以使计算机自适应测验系统得到被试的能力水平，还可以记录下考生的试题作答时间。而且，学生的个体差异受到越来越多的重视，不同的考生在计算机自适应测验的表现是否能够体现出其个性特征，这是值得讨论的问题。 本研究选择与个体解决问题时间快慢有关的沉思-冲动型认知风格为研究变量之一，考查在计算机自适应测验中被试的沉思-冲动型认知风格对其试题作答时间的影响机制，探讨被试的能力在这个影响机制中是否起到中介变量的作用。同时，增大最大信息量选题策略中的正确作答概率，验证在测验难度低于能力水平的情况下，被试认知风格对试题作答时间的影响是否发生变化。本研究以概率论与数理统计知识为考查点建立题库，完善计算机自适应测验系统功能，开发出能够记录考生平均试题作答时间的、正确作答概率分别0.5和0.7的计算机自适应测验系统。研究使用计算机版MFFT-20对选定被试进行沉思-冲动型认知风格的测量，选取沉思-冲动型认知风格明显的被试进行实验。对实验所得数据进行差异分析和中介效应检验。 研究分析发现，不论是控制最大信息量选题策略的正确作答概率为0.5还是0.7，在计算机自适应测验中，被试的沉思-冲动型认知风格影响着试题作答时间和能力水平，沉思型被试在测验的平均试题作答时间要比冲动型被试长，但是他们的作答正确率要远高于冲动型被试。当被试在施测试题上答对的概率只有50%时，高能力的被试所花费的试题作答时间要显著地多于低能力被试，而被试有70%的概率正确作答时，能力对作答时间的影响就不再明显。通过中介效应检验分析得到，控制最大信息量选题策略的正确作答概率为0.7时，被试的认知风格对作答时间有影响关系，但是能力水平并不能作为中介变量起到作用。控制最大信息量选题策略的正确作答概率为0.5时，被试的认知风格对作答时间不仅有直接影响关系，能力水平在其中起到了部分中介效应。 本研究开发的测验系统新增加了记录被试试题作答时间的功能，为计算机自适应测验系统的其它附属功能的开发提供借鉴。通过验证计算机自适应测验中沉思-冲动型认知风格对作答时间的影响机制，教师或者优化之后的测验系统就可以根据这种影响机制对被试的作答行为做出一定的引导，引导具有冲动型认知风格倾向的被试在认真思考后进行做答，引导具有沉思型认知风格倾向的被试减少试题作答时间。这样既可以弱化冲动、沉思两种风格对被试应答行为的影响，又可以提高整体的测验效率，从而为以后构建交互式的、“认知风格友好”的测验系统提供参考。

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摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究背景与问题提出

1.1.1 计算机自适应测验受到关注

1.1.2 个体差异越来越受到重视

1.2 研究综述

1.2.1 计算机自适应测验的研究概述

1.2.2 计算机自适应测验中控制试题难度的研究

1.2.3 计算机自适应测验中关于试题作答时间的研究

1.2.4 沉思-冲动型认知风格对学业成就的影响研究

1.3 研究假设

1.4 研究目标和意义

1.4.1 研究目标

1.4.2 研究意义

1.5 研究内容和方法

1.5.1 研究内容

1.5.2 研究方法

第二章 相关概念及理论基础

2.1 相关概念界定

2.2 项目反应理论

2.2.1 项目反应理论综述

2.2.2 项目反应理论模型

2.2.3 信息量与测验信息函数

2.3 计算机自适应测验的思想

2.3.1 计算机自适应测验系统的实测过程

2.3.2 计算机自适应测验系统的关键环节

2.4 认知风格理论

2.4.1 认知风格理论概述

2.4.2 沉思-冲动型认知风格概述

2.5 中介效应检验

第三章 计算自适应测验系统的开发与优化

3.1 系统主要开发工具和开发环境

3.2 题库建设

3.2.1 题库建设的基本构想

3.2.2 试题的编制

3.3 系统核心功能的实现

3.3.1 ASP与Access数据库连接

3.3.2 能力精确估计

3.4 最大信息量选题策略

3.4.1 控制试题正确作答概率p=0.5

3.4.2 控制试题正确作答概率p=0.7

3.4.3 测验终止规则

3.5 记录被试试题作答时间

第四章 实验设计与结果分析

4.1 实验对象

4.2 实验工具

4.2.1 冲动-沉思认知风格的测量——MFFT-20

4.2.2 计算机自适应测验系统

4.3 实验过程

4.3.1 测验被试的沉思-冲动型认知风格

4.3.2 使用不同正确作答概率的计算机自适应测验系统

4.4 数据统计分析

4.4.1 冲动型和沉思型被试在平均作答时间上的差异

4.4.2 冲动型和沉思型被试在能力水平上的差异

4.4.3 不同能力水平被试在平均作答时间上的差异

4.4.4 中介效应检验

4.5 实验结果的讨论与启示

4.5.1 实验结果的讨论

4.5.2 实验结果的启示

第五章 结束语

5.1 研究成果与创新点

5.1.1 研究成果

5.1.2 创新点

5.2 不足与展望

注释

参考文献

附录

攻读硕士期间发表的学术论文

致谢