英语专业大学生阅读技能的认知诊断及其教学启示

摘 要

采用英语专业四级考试（TEM4）的阅读理解部分试题作为素材，从全国考生中随机抽取2 365名考生作为被试，采用饱和G-DINA模型框架进行阅读技能的认知诊断。依据以往文献和专家判定，确定了7个英语专业大学生的阅读技能。依据阅读技能的潜质类型，确立英语专业大学生阅读技能的认知结构。阅读技能的诊断结果可以推导出以下教学启示：依据技能掌握概率，认知诊断可以发现学生掌握不足的阅读技能，从而为教师提供明确教学重点、调整教学内容的具体教学反馈;依据认知诊断划分出的学生技能掌握类型将学生分组，从而推动个性化教学;依据个人技能诊断信息，认知诊断可以为学生提供个人技能掌握的反馈，从而促进个性化学习;依据认知诊断展现出的技能结构则有助于规划技能教学路径。

关键词

认知诊断;阅读技能;认知结构;教学路径;教学启示

中图分类号 G420  文献标识码A  文章编号1005-4634（2022）02-0073-08

0 引言

随着心理测量学和认知心理学的发展，人们越来越不满足于只关注个体宏观层次的能力水平评估，还希望深人了解个体内部微观认知加工过程，进而揭示传统标准测量理论“统计结构”所蕴含的认知心理学意义。Mislevy将这种研究视野称为“认知水平研究范式”（cognition level paradigm）[1]。这种新的测量理论研究视野强调心理测量学与认知心理学的结合，强调问题解决的认知加工模型在测验评估编制中的指导作用，强调个体宏观能力水平评估及微观心理加工过程评估并重。认知诊断研究明显体现了这种新研究视野的特征。

相对于宏观层次的能力水平评估，认知诊断可以提供更丰富、更细化的能力掌握信息。然而，如何将这些信息运用到教学中，体现以评促学、以评促教的理念，以往研究还是不足的。因此，挖掘认知诊断的教学意义可以在方法上为教育评估研究提供新的借鉴。

1 文献综述

1.1 认知诊断

认知诊断是认知心理学与现代测量学相结合的产物，成为了当前心理测量学研究的一个重要热点。认知诊断把认知与测量相结合，对个体评估不再只是宏观能力层的评估，还要对个体内部微观认知结构进行诊断，以进—步揭示个体内部心理加工的过程。认知诊断评估的目的是测量并评估个体特定的知识结构（knowledge structure）和加工技能（processing skills）。认知诊断通过测验评估获得被试在测验评估上可观察的反应模式（observed response pattern）而推知该被试不可观察的知识状态（knowledge state）[2]。

认知诊断也反映出教育改革的需要。教育测验要能够提供关于学生在所测领域的认知过程和知识结构中的强项和弱项的反馈信息[3]。认知诊断就是一种旨在探查认知过程的一种实质性的评估方法，它可以发现学生与学生之间内在认知过程或知识结构的差异，以便为因材施教和学生的个性化教学提供依据。

1.2 阅读技能的认知诊断

阅读既是一种语言活动，又是一种思维活动;是读者运用其拥有的背景知识、语言技能和思维能力，与作者通过文字性语篇媒介进行积极交流、围绕文章主题进行有意义的创造性建构过程。从20世纪60年代起，学者们提出了一系列阅读过程模式，但与认知心理学理论最接近的当属图式理论（Schema Theory）。图式可以理解为一种基于过去经验的神经网络，用于同化或顺应新知识或新经验。图式理论认为人的知识不是静态的，而是处于一个不断更新的动态组织过程。无论是处于高层次的图式，还是处于低层次的图式，都在信息加工的过程中重新组织构建。图式理论认为阅读理解的实质是读者的背景知识与通过语言形式表达的语篇信息相互作用的过程。根据图式理论，阅读理解的最有效模式应该是“自下而上”和“自上而下”模式的结合，这两种信息加工的方式应该是同时发生的，并且在各个层面上互相影响[4]。

关于阅读技能，不同的研究者也有不同的看法。 一些研究者，如Lunzer和Gardner，认为阅读技能是综合的不可分的[5]。然而，其余大部分学者，如Grellet，都认为阅读技能是由不同维度和水平的技能组成的，它们不仅可以被学习，还可以被测试[6]。

国外对阅读技能的认知诊断研究起步较早。von Davier[7]，Lee和Sawaki[8]、Jang[9]、Wang和Gierl[10]、Kim[11]分别运用GDM模型[12]、融合模型[13]、潜在类别分析[8]、属性层次法[14]，对阅读理解技能进行认知诊断[8]，然而这些模型都不能充分考虑技能间的交互关系。最近，有学者指出由于阅读技能之间的关系不完全清楚，应该使用饱和的认知诊断模型，因为它足够灵活，可以容纳技能之间的各种关系[15]。有许多研究运用了饱和的G-DINA模型诊断阅读技能，也证实了其可行性[16-19]。放眼国内，也有不少有关阅读技能的认知诊断研究，但大多数都集中对中小学生英语阅读技能的认知诊断[20-22]，杜文博和马晓梅的研究是为数不多的以中国大学生作为研究对象的英语阅读技能认知诊断研究[23]。

1.3 阅读技能的认知结构

研究发现国内外对阅读技能的认知诊断研究，大多數聚焦于诊断的方法流程和诊断的准确性，对于诊断结果在教学上的应用还不够深入。认知诊断可以分析出被试个体及群体的具体技能掌握状况，可以展现出阅读技能间存在的关系，进而挖掘出阅读技能的认知结构。这些信息都可以运用到对被试群体及个人的教学中，进而实现以评促学、以评促教的理念。

关于人的认知结构是如何获得和发展的，结构主义教育心理学家Ausubel在他的意义学习理论中阐明，新习得的意义必须在学习者认知结构中找到相应固着点，新的意义才能在学习者头脑中持久保持。由于学习者头脑里新旧知识通过反复同化，最后形成一个从上到下或由一般到个别逐渐分化、由这一部分到那一部分综合贯通的网络结构，最终形成了新的认知结构[24]。Ausubel的意义学习理论也可以应用到技能的教学上，通过探索发现技能间的关系和固着点，利用技能间的关系促进技能的习得，从而提高整体教学效率。

1.4 研究问题

本研究旨在分析被试群体的英语阅读技能掌握状况，探索被试群体的英语阅读技能认知结构，进而对英语阅读教学提供反馈信息，使教学符合认知理论和规律，提高教学效率。为了实现以上研究目的，本研究提出了以下研究问题。

（1） 英语专业大学生的英语阅读技能掌握情况如何？

（2） 英语专业大学生英语阅读技能的认知结构是什么样的？

（3） 阅读技能的认知诊断有哪些教学启示？

2 研究方法

2.1 研究对象

本研究的研究对象是中国英语专业大学生，这在国内阅读技能认知诊断研究中尚属首次。研究素材为2005～2015年高等学校英语专业四级考试（TEM4）中一套试卷的阅读理解部分，包含4篇文章，20道试题，所有试题均为二元计分试题。通过从参加上述试卷考试的全国236 586名考生中随机抽取1%的样本，本研究的被试为2 365名参加上述试卷考试的学生。

2.2 模型选择

由于不同的研究者对阅读技能的可分性持不同看法，阅读技能间的交互性可能比较高，因此对阅读技能的认知诊断比较适合采用饱和型（saturated）认知诊断模型。饱和型认知诊断模型是指假设技能交互性较高的认知诊断模型。模型饱和度确定认知诊断模型是否允许所有可能的试题参数，包括试题级别的技能交互参数，饱和的认知诊断模型包含所有可能的技能交互参数。G-DINA模型框架（Generalized DINA Model Framework）是多个认知诊断模型的共同的平台，包含了所有的交互参数，是典型的饱和型认知诊断模型[25]。在以往研究中（详见第二部分第3小节）G-DINA模型框架对阅读技能的认知诊断效果也比较好，因此本研究也将运用G-DINA模型框架探索英语专业学生英语阅读技能的认知结构，进行认知诊断分析的程序是基于Ox Edit软件编写的G-DINA分析程序[25]。

3.3 技能划分

依据《高等学校英语专业英语教学大纲》，TEM4考试考核英语专业基础阶段的英语水平，其对阅读的要求是：“在理解的基础上抓住要点，掌握所读材料的主旨大意，了解说明主旨大意的事实和细节;既理解字面意思，又能根据所读材料进行判断和推理;既能理解个别句子的意义，也理解上下文的逻辑关系。并能运用正确观点评价思想内容。”[26]TEM考试专家组主任邹申认为，按照阅读策略，TEM阅读理解部分试题可分为字面理解题、信息重组和释义题、推理题、评判题四大类[27]。

本研究依据以上《高等学校英语专业英语教学大纲》涉及英语基础阶段阅读技能要求的论述，结合Davis的8种阅读技能[28]、Munby的19种阅读微观技能的划分[29]、Grabe的流利阅读6要素[30]等以往英语阅读技能的分类，以及邹申依据阅读策略对TEM阅读试题的分类[27]，对类似的技能进行合并，归纳出以下阅读理解技能，供专家对照本研究采用的TEM4试题，确定每道试题所考查的技能，见表1。[FL

2.4  Q矩阵的确立

本研究邀请5位从事于英语专业教学的教师和2位研究生对本次TEM4考试中的阅读理解部分试题进行技能定义。根据这些教师和研究生的技能定义结果，本研究对每道试题的每个技能定义进行观点一致性统计，如以上7位评定人有超过一半（4人或以上）同意某道试题的某个技能定义，那么这个技能定义就被认定为该试题考查的一个阅读理解技能，如不到一半同意，则该技能定义被认定为无效。经过评定，评价作[LL][HJ1]者的写作风格和读懂报刊这两个技能被选的比例为0，识别语言文字、理解语句的语法结构、理解篇章衔接关系、读懂文学作品这4个技能虽有选择，但比例都未超过50%，以上6个技能将不被列入Q矩阵。技能被选比例超过50%的评定被认为是正确的评定，这些正确的评定所涉及的7个技能则是本次TEM4考试的阅读理解部分比较重要的技能，将这些技能和试题联系起来可以构建Q矩阵，见表2。

3 诊断结果

3.1 模型拟合度

依据以上Q矩阵，采用饱和型的G-DINA模型框架，对本研究的2 365名被试进行认知诊断。此次认知诊断分析的拟合度依据是基于标准残差的绝对拟合检验，以检验模型和Q矩阵的有效性，从而判断该测试以及其所产生的诊断信息是否有效。统计假设为残差=0，也就是残差与0的差异不显著时，模型与数据拟合度较好，反之，残差与0的差异显著的话，模型与数据拟合度不是很好[31]。此研究中该假设的显著程度为p>0.10，说明残差与0的差异非常不显著，进而说明G-DINA模型与此样本数据及认知属性Q矩阵拟合度非常高。

3.2 技能掌握概率

表3列出了本研究中2 365名被试对7个阅读技能的掌握概率。

根据7个技能的掌握状况，掌握概率排名的前四名都超过 0.6。掌握概率最高的技能是归纳主旨，其次是理解明确说明的信息，第三是了解作者的目的、态度、语气和情绪，第四是从内容中作出推断。而多处细节的分析、信息的闡释、推断词汇的含义和用法这3个技能的掌握概率较低，均未能超过0.6。

3.3 潜质类型分布

认知诊断的一个主要优势是能够估测出被试群体的潜质类型的分布概率。潜质类型可以体现出被试群体中存在的不同类型的技能组合模式，可以被看作是被试的技能认知模式。技能认知模式（潜质类型）占被试比例越大，其中所包含的技能就越容易相互融合。

技能认知模式中的数字排列顺序是以Q矩阵中技能的排列顺序为准，即从左到右为技能1（推断词汇的含义和用法）、技能2（理解明确说明的信息）、技能3（信息的阐释）、技能4（多处细节的分析）、技能5（归纳主旨）、技能6（从内容中作出推断）、技能7（了解作者的目的、态度、语气和情绪）。表4列出的技能认知模式的被试比例均大于1%，被试比例小于1%的技能认知模式未被列入，见表4。

3.4 阅读技能的认知结构

被试中比例最高的技能认知模式是掌握所有7个技能的模式，这说明被试在英语阅读技能的融会贯通上总体水平较高。比例第二的技能认知模式是0100111，该技能认知模式还有0100110、0100101、0100100等派生模式，总占比达21.59%。因此，技能2、5、6、7之间关系非常显著，可以看成是一个技能群，由于该技能群中的4个技能多与内容有关，可命名为内容技能群。另外，一个占比较大的技能认知模式是排名第三的0010100，该技能认知模式与内容技能群不同的是包含有技能3，0010001和0110100这两个技能认知模式也体现出这个技能的关系网络，因此，本研究也可以把技能2、3、5、7这4个技能看作是一个技能群，由于这个技能群以技能3为中心，可以命名为阐释技能群，阐释技能群与内容技能群部分重叠，重叠部分包含技能2、5、7。占比排名第六的技能认知模式是1100111，是在内容技能群的基础上增加了技能1，这个技能和内容技能群中技能的其他组合也有关系，如1100101、1000001、1100010、1100011、1000100、1100110，但占比都不大。技能4在各技能认知模式中出现的频率不高，比较典型的是出现在0101111技能认知模式中，体现出这个技能与内容技能群有一定关系。

图1是根据以上对阅读技能认知模式的分析推导出来的阅读技能认知结构示意图。

4 教学启示

认知诊断揭示了英语专业大学生的英语阅读技能掌握概率、英语阅读技能认知模式、个人技能诊断信息，以及英语阅读技能认知结构。这些诊断信息可以用在对学生学习、教师教学和课程规划的反馈上，从而推动以评促学、以评促教。

4.1 明确教学重点

认知诊断可以为教师提供明确的教学重点、调整教学内容的具体教学反馈。根据表3，被试对阅读技能的掌握概率从高到低依次是归纳主旨（技能5），理解明确说明的信息（技能2），了解作者的目的、态度、语气和情绪（技能7），从内容中作出推断（技能6），推断词汇的含义和用法（技能1），信息的阐释（技能3），多处细节的分析（技能4）。技能5和技能2这两个技能的掌握概率超过0.75，掌握较好，在今后教学中要加强难度。技能7和技能6这两个技能的掌握概率在0.6～0.7之间，掌握一般，在教学中要加强训练，提高熟练程度。技能1、技能3和技能4的掌握概率均低于0.5，掌握较差，应该是今后教学的重点。

4.2 分组及个性化教学

根据表4，本研究可以按技能认知模式将学生分为24组，针对每组的技能掌握状况进行分组个性化教学。例如，第1组学生掌握全部技能，他们可以进入下一阶段更高难度的学习;第10组学生仅掌握技能1，则要对他们加强其他6个技能的教学。分组个性化教学可采用线上为主线下为辅的混合教学方式，以避免面授和分组之间的矛盾。

表4还可以进一步具体化，从而可以展现每一位学生的技能掌握状况。表5为被试中5位学生的技能掌握状况。学生可以根据个人技能掌握状况的反馈进行有针对性的个性化学习。

4.3 规划教学路径

根据图1，本研究可以依据技能之间的关系规划教学路径。由于技能2、5、7是内容技能群和阐释技能群的重叠部分，也是最容易掌握的3个阅读技能，要提高阅读技能教学的效率，就要从这3个技能的教学开始。对这3个技能的教学可以提高内容技能群和阐释技能群中其他技能的教学效率。由于内容技能群与技能1和技能4这两个技能有关系，这两个技能的教学要结合内容技能群的学习。因此，针对被试的英语阅读教学可以分阶段进行。第一阶段将技能2、5、7融合在一起加以学习培训。第二阶段可以分为2个模块，模块一是在掌握第一阶段3个技能的基础上，培训学习技能6。模块二是在掌握第一阶段3个技能的基础上，培训学习技能3。模块一和模块二可以同步进行。第三阶段也可以分为两个模块，模块一是在掌握内容技能群技能的基础上，培训学习技能1，模块二是在掌握内容技能群技能的基礎上，培训学习技能4。模块一和模块二可以同步进行。在以上3个阶段的教学路径中，各阅读技能都能和联系密切的技能融合在一起学习，从而使阅读教学效率得到最优化。图2为针对该所大学被试的英语基础阶段阅读课程技能培训的建议路径图。[LL]

5 结束语

本研究的创新之处在于运用认知诊断分析了阅读技能的掌握状况，探索了阅读技能的认知结构，发现认知诊断在明确教学重点、推动个性化教学、规划技能教学路径等方面对教学有重要意义。本研究的被试涉及全国考生，研究成果的验证和应用存在一定的困难。但是以大数据为依托，认知诊断的教学意义对于高校英语校本评估有一定的借鉴意义。将新的测评方法与教学实践密切结合，推动以评促学、以评促教，这应是今后教育评估研究的一个新方向。

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Cognitive diagnosis of English majors′ reading skills andimplications for teaching and learning

CHEN Hui-lin

（School of Education， Shanghai International Studies University， Shanghai 200083， China）

Abstract

Adopting the reading comprehension subtest of the Band Four Examination of Test for English Majors （TEM4）？and choosing 2365 candidates？as the subjects， this study employed the saturated G-DINA model framework to conduct cognitive diagnosis on the reading skills of English major students.Based on previous literature and expert judgment， 7 reading skills for English major students are defined.According to the latent classes of reading skills， the cognitive structure of reading skills for English majors is established. The outcome of diagnosis may imply the following implications for teaching and learning：based on skill mastery probability， cognitive diagnosis can find the specific reading skills which are not mastered well by students so as to provide teachers with specific teaching feedback; personalized teaching can be promoted by dividing students into groups according to students’ skill mastery patterns; based on diagnosis information for individuals， cognitive diagnosis can provide students with feedback on skill mastery so as to promote personalized learning; skill teaching pathways can be planned according to the skill structures revealed by cognitive diagnosis.

Keywords

cognitive diagnosis; reading skills; cognitive structure; teaching pathway; teaching and learning implications

收稿日期2021-03-08

基金項目国家社会科学基金项目（17BYY101）

作者简介

陈慧麟（1974—），男，浙江杭州人。博士，副教授，主要研究方向为教育测量、语言测试。