利用项目反应理论解释概念测试中的增益与损失

概念测试被物理教师广泛用于评估学生的概念理解并比较教学方法。通常通过观察前测与后测之间学生答案的变化来量化学生概念的转变。这通常通过考察前测中错误答案变为后测中正确答案的比例——即增益——以及正确答案变为错误答案的比例——即损失——来实现。通过将理论预测与力概念量表(Force Concept Inventory)的实验数据进行比较，我们表明项目反应理论(IRT)能够较好地预测观测到的增益与损失。然后我们利用 IRT 量化在无学习发生的重测情形下学生的变化，并表明 $i)$ 由于学生答案的非确定性本质，多达 25% 的总答案可能改变；以及 $ii)$ 增益和损失可以从 0% 到 100% 变化。仍使用 IRT，我们强调了测试必须满足的条件，以便在没有学习发生时最小化增益与损失。最后，针对基于学生初始水平的此类前/后测进展的解释，提出了建议。