詹沛达

    引入眼动注视点的联合?交叉负载多模态认知诊断建模*

    詹沛达

    (浙江师范大学教师教育学院心理学系; 浙江省智能教育技术与应用重点实验室, 金华 321004)

    多模态数据为实现对认知结构的精准诊断及其他认知特征(如, 认知风格)的全面反馈提供了可能性。为实现对题目作答精度、作答时间(RT)和视觉注视点数(FC)的联合分析, 本文基于联合?交叉负载建模法提出3个多模态认知诊断模型。实证研究及模拟研究结果表明: (1)联合分析比分离分析更适用于多模态数据; (2)新模型可直接利用RT和FC中信息提高潜在能力或潜在属性的估计准确性; (3)新模型的参数估计返真性较好; (4)忽略交叉负载所导致的负面结果比冗余考虑交叉负载所导致的更严重。

    认知诊断, 多模态数据, 题目作答时间, 注视点, 认知风格, 眼动

    1 引言

    个体的外显行为(如, 学习行为或问题解决行为)是由相互关联的多种认知过程及心理建构所共同决定的。因此, 在特定问题(任务)情境下, 对问题解决行为的合理分析不仅可以挖掘个体的认知结构, 还能反映个体的认知风格或认知流畅性等其他认知特征。认知风格是个体组织和处理信息的特征及相对稳定的方式, 反映了个体在感知、记忆、思维、判断和解决问题等方面的偏好或典型模式(Riding, 1997), 有助于调节认知加工过程的持续时间、强度、范围和速度(Gardner et al., 1959; Messick, 1989)。比如, 根据个体加工信息或解决问题的速度和精度, 可将个体分为沉思型或冲动型(Kagan, 1965);通常, 沉思型个体反应速度较慢但精度较高, 而冲动型个体反应速度较快但容易发生错误。再比如, 根据个体注意力的广度和专注度, 可将个体分为扫描者和聚焦者(Gardner et al., 1959)。在解决问题时, 扫描者的注意力广度宽但专注度低, 而聚焦者的注意力广度窄但专注度高。有研究表明在解决问题时扫描者的精度高于聚焦者的(Gardner et al., 1959; Holzman, 1966); 另有研究指出聚焦者对目标的注意力持续时间久于扫描者(Rimawi et al., 2020)。也有研究认为扫描和聚焦是两种可分离的风格(Messick, 1989), 根据扫描范围(即注意力广度)可将个体分为窄扫描者和宽扫描者, 根据聚焦程度(即专注度)可将个体分为聚焦者和非聚焦者; 而且, 两种风格还能相互组合。与具有相对稳定性的认知风格不同, 认知流畅性通常是指个体对信息处理或解决问题的难易程度的主观体验(Unkelbach, 2006), 流畅性可能会随所处理的信息、所解决的问题或所属的领域的不同而不同(Biancarosa & Shanley, 2015) ......