基于认知诊断的动态评估—以儿童图形推理能力为例

以认知诊断和动态评估两者基本的心理计量模型:MLTM for MS和MRMLC相结合作为切入点,提出了基于认知诊断的动态评估方案及数据统计分析方法。为探讨该方案和数据分析方法的可行性,以儿童图形推理能力为例展开实证研究。研究结果显示:(1)基于认知诊断的动态评估方案是可以实现的、其数据分析方法也是可行的;(2)该方案不仅可以测量潜在水平,还可以测量其涉及的认知成分和策略的变化;(3)无论是当前水平还是潜在水平,高年级儿童都更擅长采用较复杂、有效的认知加工成分和策略。     

小学儿童在不同刺激材料中的左右空间方位传递性推理能力及策略分析

采用定性和定量相结合的研究方法,从图形刺激材料和文字刺激材料入手,探查了7岁、9岁、11岁儿童的一维空间方位传递性推理能力的发展水平及其认知策略。主要研究结果表明:(1)小学儿童的一维空间方位传递性推理能力从7岁到9岁,从9岁到11岁都有显著性提高。7岁儿童处于能力的初步形成期,9岁儿童是能力的提高和发展期,11岁儿童已基本具有了一维空间方位单模型条件下的传递性推理能力;(2)小学儿童在图形刺激材料条件下的推理成绩显著优于文字刺激材料条件下的推理成绩;(3)前提数量的增加没有对小学儿童的推理造成显著性影响;(4)随着儿童年龄的增长,模型建构策略的使用者越来越多,但在图形刺激材料和文字刺激材料下,儿童解决问题的策略有所不同。在图形刺激材料下,大部分7岁和9岁的儿童采用知觉策略,11岁儿童中只有少部分人使用这一策略。在文字刺激材料下,模型建构策略是儿童推理的主要策略。少部分7岁儿童使用模型建构策略,大部分9岁儿童和绝大部分11岁儿童使用模型建构策略来解决问题。     

儿童认知发展水平诊断工具IPDT的动态化编制及其在低社会经济地位儿童中的应用

“皮亚杰认知发展量表” (IPDT)中的守恒与关系领域经动态化改编后已被证实适用于小学低年级儿童的潜能评估。在此基础上, 本研究旨在构建适用于小学高年级儿童的IPDT表征、分类、规律领域的动态测验; 并运用所构建的IPDT动态测验对低社会经济地位(SES)儿童进行认知潜能评估; 而后经过对低SES儿童的推理认知干预, 进一步考查认知干预在低SES不同潜能儿童的认知能力和数学成就中的促进作用。结果发现：(1)改编的IPDT表征、分类、规律领域的动态测验包含“前测—干预—迁移—后测”4个阶段, 所构建的逐级提示干预方案合理适切, 可以有效区分不同认知潜能水平的小学高年级儿童, 特别是弱势儿童; (2)推理认知干预对由IPDT动态测验细致区分出的不同潜能水平的低SES儿童作用不同, 尽管他们在认知能力与数学成就上均有进步, 但低SES高潜能儿童比低SES低潜能儿童从干预中获益更多。     

MRMLC模型的两种能力参数估计方法的比较

学习(潜能)和(行为水平)变化的多维Rasch模型(MRMLC)是一种常见的动态评估项目反应理论(IRT)模型。本文根据该模型的基本特征提出了一次性估计和分步估计两种能力参数估计方法。并且采用蒙特卡罗计算机模拟研究对这两种估计方法进行了比较。模拟研究结果表明,一次性估计法比分步估计法的准确性和稳定性要好。     

儿童图形表征能力测验编制的初步报告

表征能力发展部分地体现为对事物中隐含关系的理解或推理的复杂程度.基于辛自强的"关系-表征复杂性模型",结合Halford的"关系复杂性"理论,通过事前分析任务复杂性确定了难度不同的项目,最终编制成儿童图形表征能力测验,该测验共50个(25类)项目.以265名小学3~6年级儿童为被试,采用计算机呈现方式施测了该测验.结果表明:项目的难度和区分度以及整个测验的重测信度、构想效度、效标关联效度均良好;基于理论的事前任务分析(确定任务的维度数与每个维度内的元素数)对事后任务难度的预测率较高(83.4%).可见,所编制的图形测验能有效测查儿童表征水平.     

小学生图形推理策略个体差异

选取一至六年级儿童145名为对象,根据项目中图形关系的规则,把瑞文测验的项目分成6类,选择出14道题目为实验材料,探讨小学生图形推理策略的个体差异.结果发现,数学能力不同的小学生在解决简单图形推理问题时,基本上使用知觉算法策略,没有表现出差异.但在较难图形推理问题时差异显著,中高数学水平儿童主要使用分析策略和知觉分析策略;而低数学水平儿童基本上使用知觉匹配策略;除了格式塔类型的题目以外,推理水平高的儿童在解决这五类题目时主要使用分析策略和知觉分析策略,而推理水平低的儿童主要使用知觉匹配策略;推理水平高的儿童在解决较为简单的图形推理问题时的策略使用很集中,随着题目难度的加大,策略变得越来越分散,而推理水平低的儿童则无论题目难易如何变化,他们的策略主要使用知觉匹配策略,而且表现出随机性特点.     

不同推理水平儿童在图形推理任务中的眼动研究

以矩阵填充任务为材料,以眼动仪为研究工具,以3~6年级学生为被试,探讨图形推理中儿童推理过程的特征和策略使用的差异,以及推理能力高低组儿童完成图形推理任务的眼动模式差异.在本实验条件下,得出以下结论:(1)8岁以上儿童已经具备解决矩阵填充任务的逻辑思维能力,但高低水平组儿童在解决任务的能力水平上存在差异,高水平儿童的反应时较快、正确率较高;(2)在儿童推理的过程中,不同维度对推理过程的影响存在一定的层次:对形状、颜色维度的识别最容易,对大小维度的识别次之,对方向维度的识别最难;(3)高低水平组儿童获得策略的时间进程不同,差异主要产生在推理开始后的5~11秒这个阶段,在这一阶段中,高水平组儿童对方向这一较难维度的识别和正确答案的识别都快于低水平组儿童,体现了高水平组儿童更强的信息加工能力.     

小学儿童两维空间方位传递性推理能力的发展

研究了小学儿童两维空间方位传递性推理能力的发展水平及认知策略,同时,对心理模型理论进行了检验。被试为城市中等小学7岁、9岁、11岁儿童各24名,男女各半。单模型和双模型两种实验任务均为四前提。采用个别实验,儿童在前提呈现的情况下进行推理。主要研究结果：（1）7岁儿童开始萌发了两维空间方位传递性推理能力,9岁儿童和11岁儿童的推理能力处于发展和提高过程中;（2）随着年龄增长,使用模型建构策略解决问题的儿童人次越来越多,绝大部分11岁儿童都能使用这一策略进行推理。但即使儿童使用了模型建构策略,他们的推理成绩也没有反映出模型数量所造成的任务难度差异,即不符合心理模型理论关于模型数量的主要预期;（3）即使儿童能自发生成模型建构策略,儿童在两维空间方位传递性推理中使用这一策略的有效性程度并不高。     

中学生图形推理认知特征诊断

在前人的研究基础上进行口语报告分析,形成图形推理的认知成分模型。引进多策略多成分潜在特质模型（MLTM for MS）将图形推理的认知成分模型与心理测量模型加以整合,对235名中学生图形推理认知特征进行诊断。结果发现：（1）图形推理总能力相同的被试,各成分对应能力即视知觉识别能力、规则构建能力、规则应用能力不一定相同。（2）被试使用知觉分析策略和分析策略的正确作答概率较高,而使用猜测策略的正确作答概率较低。     

小学儿童一维空间方位传递性推理能力的发展

研究了小学儿童一维空间方位传递性推理能力的发展水平及认知策略 ,同时 ,对心理模型理论进行了检验。被试为城市中等小学 7岁、9岁、11岁儿童各 2 4名 ,男女各半。 4种实验任务分别为三前提单模型、三前提双模型、四前提单模型和四前提双模型。采用个别实验 ,儿童在前提呈现的情况下进行推理。主要研究结果 :(1)从小学 7岁到 11岁 ,儿童的一维空间方位传递性推理能力明显提高 ,7岁儿童初步形成了一维空间方位推理能力 ,9岁和 11岁基本具有了这种能力 ;(2 )随着年龄增长 ,使用模型建构策略解决问题的儿童人次越来越多 ,绝大部分 11岁儿童都能使用这一策略进行推理。但即使儿童使用了模型建构策略 ,他们的推理成绩也没有反映出模型数量所造成的任务难度差异 ,即不符合心理模型理论关于模型数量的主要预期。     

任务难度和反馈学习对儿童类比推理能力的影响

该研究采用情景类比任务,通过两个实验对180名小学生进行纸笔测验,探讨了任务难度对儿童类比推理能力的影响.结果发现:进行反馈学习以降低任务难度时,7～8岁儿童能完成更高年龄段儿童才能完成的任务;但增加任务难度,11岁以上儿童也表现出类比推理能力的弱化.结果提示,儿童是否能在类比推理任务中表现出相应的能力可能取决于任务难度,反馈学习可促进一定年龄段内儿童的类比推理能力发展.本结果为有机融合皮亚杰和Goswami等人的观点提供了有效的实验依据.     

5～7岁自闭症谱系障碍幼儿数感的特点

本研究采用《幼儿数感测评量表》对26名自闭症谱系障碍（autism spectrum disorders,ASD）幼儿、20名智力障碍幼儿及32名正常幼儿进行数感能力测评,并比较三组幼儿的数感特点。结果发现：（1）ASD幼儿的数感整体和各维度水平均显著低于正常幼儿,但与智力障碍幼儿相当;（2）三组幼儿数感各维度水平在5～7岁之间无明显变化;（3）三组幼儿在数量比较、数量估算和大小比较的能力水平均领先于其他维度,而类比推理和大小推理均相对落后。另外,ASD幼儿和智力障碍幼儿的体积比较与大小推理、类比推理的能力较为接近,而正常幼儿的体积比较能力显著优于大小推理和类比推理。研究表明5～7岁ASD幼儿的数感能力整体落后于同龄正常幼儿,且数感各维度的能力发展不均衡、不同步。本研究揭示了5～7岁ASD幼儿数感能力发展的特点及需求,可为制定相应数感干预方案、促进其数学学习提供参考。     

The development of children's rule use on the balance scale task

Cognitive development can be characterized by a sequence of increasingly complex rules or strategies for solving problems. Our work focuses on the development of children's proportional reasoning, assessed by the balance scale task using Siegler's (1976, 1981) rule assessment methodology. We studied whether children use rules, whether children of different ages use qualitatively different rules, and whether rules are used consistently. Nonverbal balance scale problems were administered to 805 participants between 5 and 19 years of age. Latent class analyses indicate that children use rules, that children of different ages use different rules, and that both consistent and inconsistent use of rules occurs. A model for the development of reasoning about the balance scale task is proposed. The model is a restricted form of the overlapping waves model (Siegler, 1996) and predicts both discontinuous and gradual transitions between rules.     

Children's syllogistic reasoning

Most theories of the development of deductive ability propose that children acquire formal rules of inference. An alternative theory assumes that reasoning consists of constructing a mental model of the situation described in the premises, scanning the model for an informative conclusion, and then searching for alternative models that refute this conclusion. Hence, performance should reflect two principal factors: the difficulty of constructing a model, which depends on the “figure” of the premises, and the number of models that have to be evaluated to respond correctly. In Experiment 1, two groups of children (9- to 10- and 11- to 12-year-olds) drew conclusions from 20 pairs of syllogistic premises. The results confirmed that children are affected both by figure and by number of models. Experiment 2 corroborated these findings for all 64 possible forms of syllogistic premises. The development of reasoning ability may therefore depend on the acquisition, not of formal rules of logic, but of procedures for manipulating models.     

Are Parents Accurate Reporters of Their Child's Cognitive Abilities?

Examined parent's ability to accurately report their child's cognitive functioning. Participants were 145 children and their parents referred to an outpatient mental health clinic for cognitive testing. Parent reports were measured using Likert ratings designed for research and clinical purposes. Children's cognitive abilities were measured using the Woodcock-Johnson Psycho-Educational Battery—Revised (Woodcock, 1989) and the Wechsler Intelligence Scale for Children—Third Edition (Wechsler, 1991). For boys, parental reports of general cognitive ability, fluid reasoning, comprehension-knowledge, visual processing, auditory processing, and acquisition and retrieval were significantly related to performance-based measurements of these same traits, and parental report of boys' fluid reasoning and visual processing ability evidenced specificity. For girls, parental report of general cognitive ability, fluid reasoning, visual processing, and auditory processing were significantly related to performance-based measurements of these same traits, and parental reports of girls visual processing and auditory processing evidenced specificity. These findings suggest areas where clinicians can be more confident of parental report of children's cognitive abilities and other areas where clinicians should be wary of parental report.