111 身心障礙特考四等 教育行政 教育測驗與統計概要 考古題詳解

111 年・身心障礙特考・四等・教育行政
試題代碼 教育測驗與統計概要

第 一 題25 分

王老師以標準化智力測驗來建立高中聯考成績的效標關聯效度,其效度係數為 0.800.80。智力測驗與高中聯考成績的平均數與標準差如下表所示。如果有一位國三學生小美在智力測驗得到 125125 分,請回答下列問題:

(一) 若以智力測驗結果預測高中聯考成績,則小美高中聯考成績應該是幾分?(10 分)

(二) 高中聯考成績的估計標準誤是多少?(5 分)

(三) 小美的智商為 125125 分,若以 95%95\% 信賴區間進行估計,她的高中聯考成績應介於哪個區間之內?(10 分)

表:智力測驗與高中聯考成績之平均數與標準差

項目智力測驗高中聯考
平均數100.0100.0470.0470.0
標準差15.015.075.075.0
🖼️ 本題原卷含圖表。基於試題來源之版權考量,本站不轉載原卷影像; 題目文字已完整轉錄,圖表請自行參閱考選部公告之試題原檔。

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核心觀念

本題考查:

  1. 效標關聯效度與迴歸預測
  2. 標準分數轉換
  3. 估計標準誤(standard error of estimate, SeS_e)
  4. 利用信賴區間估計個人實際分數

已知智力測驗與高中聯考成績的效度係數為:

rXY=0.80r_{XY}=0.80

其中:

  • XX:智力測驗分數
  • YY:高中聯考成績

資料如下:

Xˉ=100,SX=15\bar X=100,\quad S_X=15 Yˉ=470,SY=75\bar Y=470,\quad S_Y=75

小美的智力測驗分數為:

X=125X=125

解題方法

(一)預測小美的高中聯考成績

以標準分數進行迴歸預測:

Z^Y=rXYZX\hat Z_Y=r_{XY}Z_X

先求小美在智力測驗上的標準分數:

ZX=X−XˉSX=125−10015=2515=53≈1.667Z_X=\frac{X-\bar X}{S_X} =\frac{125-100}{15} =\frac{25}{15} =\frac{5}{3} \approx 1.667

因此,高中聯考成績的預測標準分數為:

Z^Y=0.80×1.667≈1.333\hat Z_Y=0.80\times 1.667 \approx 1.333

再將標準分數轉回高中聯考原始分數:

Y^=Yˉ+Z^YSY\hat Y=\bar Y+\hat Z_Y S_Y Y^=470+1.333×75=470+100=570\hat Y=470+1.333\times 75 =470+100 =570

也可以直接使用迴歸方程式:

Y^=Yˉ+rXYSYSX(X−Xˉ)\hat Y=\bar Y+r_{XY}\frac{S_Y}{S_X}(X-\bar X) Y^=470+0.80(7515)(125−100)\hat Y =470+0.80\left(\frac{75}{15}\right)(125-100) =470+0.80×5×25=470+100=570=470+0.80\times 5\times 25 =470+100 =570

(二)高中聯考成績的估計標準誤

估計標準誤公式為:

Se=SY1−rXY 2S_e=S_Y\sqrt{1-r_{XY}^{\,2}}

代入資料:

Se=751−0.802S_e=75\sqrt{1-0.80^2} =751−0.64=750.36=75×0.60=45=75\sqrt{1-0.64} =75\sqrt{0.36} =75\times 0.60 =45

因此,高中聯考成績的估計標準誤為:

Se=45 分S_e=45\text{ 分}

(三)小美高中聯考成績的 95%95\% 信賴區間

以預測分數 Y^=570\hat Y=570 為中心,利用估計標準誤 Se=45S_e=45:

Y^±1.96Se\hat Y\pm 1.96S_e

代入數值:

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第 二 題25 分

計算兩個變項之間的相關係數會因為變項尺度之不同,而有不同的估計方法。請舉出五種相關係數估計方法,並指出每種方法使用的變項尺度。(25 分)

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核心觀念

相關係數的選用,主要看兩個變項的測量尺度,以及二分變項是「自然二分」還是「人為切分」。測量尺度越低,或資料不符合一般積差相關的條件,就應改用適合該類資料的相關係數。

本題可用五種常見方法說明:

相關係數適用的變項尺度
皮爾森積差相關(Pearson product-moment correlation)兩個變項皆為等距或等比尺度
斯皮爾曼等級相關(Spearman rank-order correlation)兩個變項皆為順序尺度,或將資料轉為等級後計算
點二系列相關(point-biserial correlation)一個變項為等距或等比尺度,另一個為自然二分的名目變項
二系列相關(biserial correlation)一個變項為等距或等比尺度,另一個是由連續變項人為切分而成的二分變項
ϕ 相關(phi coefficient)兩個變項皆為自然二分的名目變項

解題方法

題目要求「舉出五種相關係數估計方法,並指出每種方法使用的變項尺度」,作答時可依變項尺度由高至低整理,再特別區分二分變項的性質。

  1. 皮爾森積差相關:適用於兩個等距或等比尺度變項,例如兩科測驗分數。其概念是以共變動程度除以兩變項的標準差乘積:

rXY=Cov⁡(X,Y)sXsYr_{XY}=\frac{\operatorname{Cov}(X,Y)}{s_Xs_Y}

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第 三 題25 分

王老師要診斷國小六年級學生的學習困難,請幫王老師提供診斷學習困難的策略。(25 分)

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核心觀念

本題考查診斷性評量:教師透過有計畫的評量,找出學生「學習結果如何、困難在哪裡、困難原因為何」,再據以安排補救教學與追蹤。診斷不能只看一次考試的總分,也不能把低分直接等同於能力不足;應蒐集多種資料,分析錯誤類型及其成因。

診斷時須兼顧兩個方向:一是分析學生的學習狀況,例如先備知識、概念理解、學習策略與動機;二是檢視教學條件,例如教材難度、教學方法、練習機會與評量方式。目標是找出可介入的問題,協助學生進步。

解題方法

作答可依「蒐集資料—分析困難—確認原因—補救教學—追蹤成效」的流程,並結合六年級學生的學習情境說明:

  1. 界定診斷範圍與學習目標 先確認學生在哪一領域、單元或能力上遇到困難,將學習目標拆成具體項目。例如閱讀理解可拆為字詞辨識、擷取訊息、推論與統整;數學則可拆為概念理解、計算程序與應用解題。明確的目標有助於判斷錯誤發生在哪個環節。

  2. 蒐集多元資料 參考平時作業、單元測驗、課堂表現、學生作品與先前學習紀錄;並透過課堂觀察、個別晤談或與家長及相關教師溝通,了解學生的學習習慣、出席情形、動機、情緒與家庭支持。資料來源應互相補充,避免只憑單次考試下結論。

  3. 實施診斷性評量 可使用教師自編的單元診斷測驗、分項測驗、口頭提問、實作任務或標準化測驗。試題應對應學習目標,並包含能區分不同能力環節的題目。若學生答錯,進一步查看其作答過程、解題步驟及口頭說明,而非僅記錄對錯。

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第 四 題25 分

近年來試題反應理論(Item Response Theory)成為測驗編製很重要的新方法之一。請說明它的意義、基本假定,以及對它的評價。(25 分)

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核心觀念

本題考查試題反應理論(Item Response Theory, IRT)的意義、基本假定及其優缺點。IRT 又稱潛在特質理論,核心是以受試者的潛在能力解釋其對個別試題作答的反應,並以數學模式描述「能力」與「答對機率」之間的關係。

與古典測驗理論主要以總分及整體測驗特性為分析對象不同,IRT 著重個別試題的特性,例如難度、鑑別度與猜測度;同時以受試者能力參數 θ\theta 表示其潛在能力。能力通常設定為平均數為 00、標準差為 11 的標準化尺度,但實際尺度可依模型設定而異。

以二元計分的三參數 logistic 模式為例:

Pi(θ)=ci+1−ci1+exp⁡[−Dai(θ−bi)]P_i(\theta) = c_i + \frac{1-c_i}{1+\exp[-D a_i(\theta-b_i)]}

其中,Pi(θ)P_i(\theta) 是能力為 θ\theta 的受試者答對第 ii 題的機率;aia_i 為鑑別度,表示試題區分不同能力受試者的程度;bib_i 為難度,表示試題所在的能力位置;cic_i 為猜測參數,表示低能力受試者因猜測而答對的機率;DD 為尺度常數,常採 1.71.7 以使 logistic 模式接近常態 ogive 模式。若不納入猜測參數,即 ci=0c_i=0,便成為二參數模式;若再令各題鑑別度相同,則為一參數模式(Rasch 模式)。

解題方法

作答時可依序說明「理論意義、成立假定、評價」三部分。意義須凸顯 IRT 是以潛在能力與個別試題反應機率建立關係;假定則交代模型成立的條件;評價則從測量精確性、試題與能力參數特性及實務成本等方面分析。

IRT 的基本假定如下:

  1. 單向度(單一潛在特質) 受試者的作答主要由一個潛在能力特質支配。若測驗同時測量多種能力,須有適當的多向度 IRT 模式,不能直接將單一向度模式視為成立。

  2. 局部獨立性 在控制受試者能力 θ\theta 後,各題作答反應彼此獨立。也就是說,題與題之間不應因題組線索、共同材料或前題答案等因素,產生額外依存關係。單向度成立時,通常可推得局部獨立性。

  3. 單調性 受試者能力愈高,答對試題的機率不會降低;答對機率與能力呈單調遞增關係。一般 IRT 模式中的試題反應曲線具有此性質。

  4. 模型與資料適配 所採用的 IRT 模式須能適切描述實際作答資料。若模式不適配,即使估計出能力與試題參數,也不宜直接作實質解釋。

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