【认知诊断理论基础概述2600字】

认知诊断理论基础概述目录TOC\o"1-3"\h\u12942认知诊断理论基础概述 1210481.1认知诊断与问题任务 1112231.2认知诊断中的属性 1232501.3Q矩阵理论 3105721.4启示 4认知诊断理论兴起于20世纪80年代，建立在认知心理学和教育测量学相关理论的基础之上。与经典测量理论、项目反应理论相比，认知诊断理论更加关注测量的特质内容本身的意义。认知诊断评价理论在给被试特质赋值时，既不像经典测量理论一样为被试赋一个笼统的观察总分，也不像项目反应理论一样，为被试的潜在特质水平赋分，而是根据被试的不同作答模式，提供出现这种作答模式的内隐的、潜在的认知结构分析。根据对被试认知结构的分析，可以发现被试在被测量的领域里认知发展的优势和劣势，知道被试哪些方面的认知水平发展得比较好，哪些方面发展得不足。1.1认知诊断与问题任务认知诊断评价通过分析被试在解决实际问题任务中的表现来判断其对领域知识属性的掌握状态和模式。因此，实际问题任务与领域知识属性之间是相对应的关系。领域知识属性代表了某个领域的概念范畴和知识结构。问题任务是被试在实践中可能碰到的实际问题或任务，它可能以不同的具体形式出现，所以被试需要在掌握相应领域知识属性的基础上才能顺利解决它。在认知诊断评价实践中，一般假设被试对问题任务本身是理解的，关键是解决问题任务的方案和过程。问题任务解决的过程涉及相关信息的提取、对信息的组合分析，以及做出恰当的反应决策。整个问题任务的加工和解决的过程反映了被试对问题涉及的知识技能的掌握状态以及对这些知识技能的组合策略。只有掌握了相关的知识技能并进行了合理的组合，才能最终解决问题。1.2认知诊断中的属性基于领域知识属性对问题任务进行定义是认知诊断评价的关键步骤。首先，认知诊断评价是对被试进行精细化的评价,因此,也必须对领域知识属性进行精细化的定义；其次，必须对领域知识属性和问题任务之间的对应关系进行精细化的定义，这样才能保证评价结果不会产生偏差；最后，认知诊断评价的目的是能够给不同被试提出具有针对性的改进意见，因此，还必须精细化定义领域知识属性的结构特征,分析各知识属性之间的关系。属性（attribute）是认知诊断评价理论中最基础的概念，是事物的性质与事物之间关系的统称。人本身就包括生理属性和心理属性。生理属性包括性别、身高、体重等，而心理属性包括感觉、知觉、思维、情绪、能力等，这些都是人的属性。在认知诊断评价理论中，属性专门指人的心理属性,而当前绝大部分研究涉及的心理属性主要为知识、技能等标志能力类的属性。诊断是要对我们需要评价的目标进行分析，可以对被试在某内容领域的掌握情况进行诊断，可以对被试认知能力发展水平进行诊断也可以对其非认知领域的发展状况进行诊断,当然也可以同时诊断多个目标。在当前绝大部分认知诊断评价研究中,主要的评价目标是分析被试对各内容领域特别是知识点的掌握水平。以上这些目标在认知诊断评价理论中统称为属性。属性是测量目标领域的内容维度,这些内容维度之间可能是相互独立的关系，也可能存在相互关联的关系，如某些属性是学习掌握另外一些属性的前提条件。认知诊断理论认为认知属性通常并不是独立操作，属性之间可能存在一定的心理顺序、逻辑循序或层级关系，属性通过一个相互关联的网络发生作用。因此在进行认知诊断评价之前,需要首先分析清楚各个属性之间的结构关系。清晰的属性结构关系有三个方面的优势：一是能够更深入地掌握测量目标领域的认知结构模型；二是能够更好地指导测验的编制工作；三是能够更好地指导提供诊断评价后的信息反馈[[][]罗昭盛.认知诊断评价理论基础[M].北京师范大学出版社,2019:39-38.典型的属性层级关系形式有直线型、收敛型、发散型、无结构型（如图3-2），以有向图的形式呈现了属性之间的关系，而这四种基本类型可以组合成更加复杂的认知结构。图中，箭头的起始一端代表更为基础的属性，而箭头指向的一端代表着需要一定的基础才能掌握的属性。这些层级能被用来描述在某一具体领域解决问题所需要的认知加工的整个次序，还可以结合起来组成更复杂的层级网络[[][]涂冬波,蔡艳,丁树良.认知诊断理论、方法与应用[M].北京师范大学出版社,2012:4.A.直线型B.收敛型C.发散型D.无结构型图3-2属性的层级关系形式1.3Q矩阵理论认知诊断模型是实现认知诊断的重要工具，当前常用的认知诊断模型主要是基于项目反应理论框架并融人了认知变量的测量模型，如规则空间模型。这些诊断模型都需要以Q矩阵的建立作为诊断基础。Q矩阵理论最为核心概念就是Q矩阵，此外还有邻接矩阵、可达矩阵、理想掌握模式等、典型项目考核模式和理想反应模式等[[][]涂冬波,蔡艳,丁树良.认知诊断理论、方法与应用[M].北京师范大学出版社,2012:29.通常人们要学习某个知识，需要具备与之相关的知识基础。如图3-3中，A1是A2和A4的前驱知识，A2是A3的前驱知识。要检验学习者对A1-A4这四个知识点的掌握情况，可通过设计相应的测试来实现。对于测验项目（即试题）而言，A1—A4这四个知识点，就是项目的属性。图3-3属性层级关系案例Q矩阵就是用来描述测验项目与属性间关系的矩阵，它一般由J(测验项目数)行K(测验测量的属性个数)列的0-1矩阵组成，若Qjk=1，则项目j测量了属性k，若Qjk=0，则项目j未测量属性k[[][]涂冬波,蔡艳,丁树良.认知诊断理论、方法与应用[M].北京师范大学出版社,2012:9.邻接矩阵是反映认知属性间直接关系的矩阵[[]涂冬波,蔡艳,丁树良.认知诊断理论、方法与应用[M].北京师范大学出版社,2012:6]，可达矩阵是反映认知属性间直接关系、间接关系和自身关系的矩阵[]涂冬波,蔡艳,丁树良.认知诊断理论、方法与应用[M].北京师范大学出版社,2012:6[]涂冬波,蔡艳,丁树良.认知诊断理论、方法与应用[M].北京师范大学出版社,2012:7.[]涂冬波,蔡艳,丁树良.认知诊断理论、方法与应用[M].北京师范大学出版社,2012:7.[]涂冬波,蔡艳,丁树良.认知诊断理论、方法与应用[M].北京师范大学出版社,2012:11.[]罗照盛，李喻骏，喻晓锋等.一种基于Q矩阵理论朴素的认知诊断方法[J].心理学报,2015(2):264-272.1.4启示认知诊断理论为智能导学系统知识本体和领域知识库的构建提供了指导，主要体现在以下方面：一，要对学生进行认知诊断，问题任务的创设是基本条件，问题的因此在领域知识本体和领域知识库的设计过程中，要从知识属性角度对问题类别进行归纳与梳理，合理划分“题型”，避免题型的数量过于扩张或过于稀少；二，要实现精准的认知诊断，需要对领域知识属性及属性之间的关系进行精细化定义，要实现较高的Q矩阵构建效率，要确定适当的知识粒度，因此在构建智