110 高普考高考三級 教育行政 教育測驗與統計 考古題詳解

110 年・高普考・高考三級・教育行政
試題代碼 教育測驗與統計

第 一 題25 分

請說明以下措施對測驗信度或測驗效度造成的影響,並說明你的理由?(25 分)

(一) 增加相同品質的測驗題數。 (二) 加入更多符合測驗目標特質的內容。 (三) 加強評分員培訓,確保其都能依評分規準評分。 (四) 提高測驗情境的標準化,例如:相同的指導語、光線、溫度⋯⋯。 (五) 使用與測驗目標特質較相似的評量工具或行為作為效標。

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核心觀念

本題考查「測驗信度」與「測驗效度」的提升方式。

  • 測驗信度:測驗結果的一致性與穩定性,亦即測量結果中真實分數所占的程度。信度越高,測量誤差越小。

X=T+EX=T+E

其中,XX 為實得分數、TT 為真實分數、EE 為測量誤差。信度係數可表示為:

rXX′=σT2σX2r_{XX'}=\frac{\sigma_T^2}{\sigma_X^2}

  • 測驗效度:測驗是否真正測量其所欲測量的特質或構念,以及測驗分數能否支持其解釋與用途。

信度是效度的必要條件,但信度高不代表效度一定高。例如,測驗每次都穩定測量到錯誤特質,仍屬於高信度、低效度。

本題的判斷原則是:

  1. 改善題數與施測、評分的一致性,主要影響信度。
  2. 增加代表測驗目標的內容,主要影響內容效度。
  3. 使效標更接近測驗欲測量的特質,主要影響效標關聯效度。

解題方法

逐項判斷措施所降低的誤差來源:

  • 題目太少:增加抽樣誤差,影響內部一致性與信度。
  • 測驗內容代表性不足:影響內容效度。
  • 評分標準不一致:產生評分者誤差,影響評分者信度。
  • 施測條件不一致:產生施測情境誤差,影響信度。
  • 效標與測驗目標不相似:效標無法有效反映測驗構念,影響效標關聯效度。

各措施分析

(一)增加相同品質的測驗題數

主要提升測驗信度。

在題目品質、測驗內容與作答條件大致相同的前提下,增加題數可以降低單一題目偶然因素對總分的影響,使測驗結果更加穩定,也能提高內部一致性信度。

其理論基礎為 Spearman-Brown 預測公式:

rnew=nrold1+(n−1)roldr_{\text{new}}=\frac{nr_{\text{old}}}{1+(n-1)r_{\text{old}}}

其中,nn 為測驗長度增加的倍數,roldr_{\text{old}} 為原測驗信度,rnewr_{\text{new}} 為增加題數後的預測信度。

例如,若測驗長度增加為原來的兩倍,則:

rnew=2rold1+roldr_{\text{new}}=\frac{2r_{\text{old}}}{1+r_{\text{old}}}

增加題數能使試題抽樣更充分,並降低因單題表現造成的誤差;但若新增題目品質低劣、內容重複或偏離測驗目標,便不能保證信度與效度提升。

判定:主要提升信度;對效度的直接提升不明顯。


(二)加入更多符合測驗目標特質的內容

主要提升內容效度與構念效度。

測驗內容必須充分涵蓋測驗所欲測量的知識、能力或心理特質。若原測驗只抽取目標內容的一小部分,容易產生內容取樣不足,使測驗無法完整代表測驗領域。

加入更多符合測驗目標的內容,可以:

  1. 增加測驗內容對目標領域的代表性。
  2. 減少內容取樣不足造成的效度損失。
  3. 使測驗分數更能反映受試者在整體目標特質上的表現。

例如,教育測驗與統計測驗若只測量平均數與標準差,卻未涵蓋信度、效度、測驗編製與推論統計,測驗內容便不足以代表完整的學科範圍。

須注意,內容增加必須以測驗藍圖為依據,不能只是增加題目數量。題目數量增加屬於信度問題;內容是否能代表測驗目標,才是內容效度問題。

判定:主要提升內容效度,也有助於構念效度;對信度可能有間接幫助,但不是本措施的主要效果。


(三)加強評分員培訓,確保其都能依評分規準評分

主要提升評分者信度與評分一致性。

在申論題、口試、實作評量等主觀評量中,不同評分員可能因理解不同、寬嚴不同或評分標準不一致,而給予不同分數,形成評分者誤差。

加強評分員培訓,使其:

  • 熟悉評分規準。
  • 理解各評分層級的具體標準。
  • 透過示例答案進行校準。
  • 對相同作答反應作出相近評分。
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第 二 題25 分

請說明申論題評分方式中的整體式評分(holistic scoring)與分析式評分(analytic scoring)的特徵及適用時機?(10 分)並詳細說明申論題的評分原則?(15 分)

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一、核心觀念

本題考查申論題的兩種主要評分模式,以及如何建立公平、客觀、可靠且有效的評分制度。

申論題屬於建構反應題,答案通常不是單一固定形式,評分者必須依據作答內容與預先訂定的評分標準給分。因此,評分品質高度取決於:

  1. 評分方式是否適切。
  2. 評分規準是否明確。
  3. 評分者是否具有一致的判準。
  4. 評分是否真正反映受試者的能力,而非受到字體、文筆、身分等無關因素影響。

二、整體式評分與分析式評分

(一)整體式評分(holistic scoring)

1. 定義

整體式評分是將受試者的整份答案視為一個完整作品,依據答案的整體品質,給予一個總分或等級。

評分者不一定逐項計算各個細部要點,而是綜合判斷答案在內容、組織、論述、表達與完整性上的整體表現。

例如,將申論答案分為:

  • 優良:論點完整、結構清楚、分析深入。
  • 尚可:掌握主要觀念,但論述或細節不足。
  • 不佳:內容零散、偏離題意或缺乏關鍵概念。

2. 主要特徵

(1)以答案整體品質為評分單位 評分重點在於整體表現,而不是逐一核對每個細項。

(2)評分速度較快 由於只需形成整體判斷,適合在短時間內評閱大量答案。

(3)重視答案的統整性與表現水準 特別能反映論述是否流暢、結構是否完整、觀點是否具有連貫性。

(4)評分者主觀判斷的影響較大 若評分規準不夠明確,不同評分者可能對同一答案形成不同評價。

(5)不利於診斷個別缺失 通常只能知道答案整體表現好壞,較難清楚指出受試者究竟缺少哪些知識或能力。

3. 適用時機

整體式評分適合下列情形:

  • 題目重視整體論述、創意、統整與表達能力。
  • 需要快速評閱大量答案。
  • 主要目的在於排序、甄選或判定整體表現等級。
  • 題目答案形式多元,難以事先列出所有細部給分項目。
  • 評分成本與時間受到限制。

例如,作文、政策評論、整合性申論題,若重點在於整體論證品質,整體式評分具有實用性。


(二)分析式評分(analytic scoring)

1. 定義

分析式評分是將答案拆解成數個評分向度或評分要素,分別給分,再將各項分數加總形成總分。

申論題可依題目要求設計下列評分向度:

  • 核心概念是否正確。
  • 關鍵要點是否完整。
  • 理論說明是否適當。
  • 舉例與應用是否恰當。
  • 論述組織是否清楚。
  • 結論是否能回應題旨。

總分可表示為:

T=X1+X2+X3+⋯+XkT = X_1 + X_2 + X_3 + \cdots + X_k

其中,XiX_i 代表各評分向度的得分,TT 為答案總分。

若各向度具有不同重要性,也可採加權方式:

T=w1X1+w2X2+⋯+wkXkT = w_1X_1 + w_2X_2 + \cdots + w_kX_k

其中,wiw_i 為各評分向度的權重。

2. 主要特徵

(1)將答案分成多個可觀察的評分要素 每一要素都有明確的給分依據。

(2)評分標準較具體 可使用評分規準表(rubric)說明各分數或等級所代表的表現。

(3)評分一致性通常較高 評分者依照相同項目與標準評分,可降低純粹整體印象所造成的差異。

(4)具有診斷功能 受試者可以知道自己在哪些面向表現良好,在哪些面向需要改進。

(5)評分時間與成本較高 評分者必須逐項閱讀、判斷與記錄,評分前也需要進行規準設計與評分者訓練。

(6)可能忽略答案的整體協調性 若過度強調逐項核對,可能使評分流於機械化,無法充分反映答案整體的論證品質。

3. 適用時機

分析式評分適合下列情形:

  • 題目包含多個明確且重要的作答要點。
  • 評量目的在於診斷學習結果或提供具體回饋。
  • 題目分數較高,各細部要素均具有鑑別重要性。
  • 評分結果具有較高利害關係,必須提高評分公平性與一致性。
  • 需要比較受試者在不同能力向度上的表現。
  • 題目具有明確的內容架構,例如定義、比較、分析、應用及結論等要求。

本題若要求說明兩種評分方式的特徵與適用時機,採「定義—特徵—優缺點—適用時機」的架構最能完整作答。


三、兩種評分方式之比較

比較面向整體式評分分析式評分
評分單位整份答案多個評分向度
評分結果通常為一個總分或等級各項分數加總為總分
評分速度快較慢
評分一致性較易受評分者主觀判斷影響通常較高
診斷功能較弱較強
評分成本較低較高
適合目的排序、甄選、整體判斷教學回饋、診斷、精確評量
主要風險光環效應、寬嚴差異過度切割、忽略整體表現

四、申論題的評分原則

(一)評分標準明確化原則

評分前應先根據題目要求建立評分規準,明確列出:

  • 必答的核心概念。
  • 重要論點與次要論點。
  • 各論點的配分比例。
  • 定義、說明、比較、舉例及結論的給分方式。
  • 部分正確答案的部分給分原則。

例如,本題可先規劃:

  1. 整體式評分的定義與特徵。
  2. 整體式評分的適用時機。
  3. 分析式評分的定義與特徵。
  4. 分析式評分的適用時機。
  5. 申論題評分的一般原則。

評分規準越清楚,越能減少評分者依個人印象評分的情形。


(二)依題意評分原則

評分應以題目實際要求為依據,不能只看答案是否提到相關名詞。

題目要求「說明」時,應檢視是否具有定義、特徵與解釋;要求「比較」時,應呈現共同點與差異;要求「分析」時,則應具備理由、因果關係或理論推論。

答案即使內容豐富,若未回應題目要求,仍不能給予過高分數。相反地,答案文字不多,但若精確掌握題旨並涵蓋核心要點,也應依內容給予相應分數。


(三)內容正確性原則

評分首先應判斷概念是否正確,包括:

  • 名詞定義是否正確。
  • 理論內涵是否符合教育測驗與統計的基本觀念。
  • 比較關係是否清楚。
  • 適用時機是否與評分方式相符。
  • 所舉例子是否能支持論點。

若答案將整體式評分誤解為「完全不需要評分標準」,或將分析式評分誤解為「只能評量客觀題」,即使文字流暢,也不能視為正確答案。


(四)重點給分與部分給分原則

申論題應依答案所呈現的正確內容給分,不應採取只有全對或全錯的方式。

受試者若掌握主要概念,但部分細節不足,應依完成程度給予部分分數。例如:

  • 只寫出整體式評分的定義,未說明優缺點,只能取得該部分分數。
  • 寫出分析式評分的特徵,但未說明適用時機,不能取得完整分數。
  • 只列出「客觀、公平、可靠」等名詞,卻沒有說明其意義,給分應低於具有完整論述的答案。

此原則能反映受試者實際的能力程度,也能避免評分過度二分化。


(五)答案多元性的包容原則

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第 三 題30 分

下表為某測驗針對不同性別、年級、科系類型進行分層隨機抽樣(stratified random sampling)的樣本人數,請依此表回答下列問題:

科系類型低年級(一、二年級)男低年級(一、二年級)女高年級(三、四年級)男高年級(三、四年級)女小計
藝術型3926001613431,496
實用型1,0002757001602,135
研究型6365653462031,750
商業型2855162726721,745
社會型3171,4001596052,481
事務型669850179393
小計2,6963,4541,6882,16210,000

(一) 何謂分層隨機抽樣(stratified random sampling)?它與簡單隨機抽樣(simple random sampling)有何不同?(10 分) (二) 上表分層隨機抽樣的細格中,人數最多及人數最少的群體在各變項上的類別特徵是什麼?他們分別占總抽樣人數的比例有多少?(10 分) (三) 如果要了解「樣本中各分層群體的樣本人數比例與母群中各分層群體的人數比例是否相符合」,應如何進行分析?不必實際計算,只需完整敘述你的分析程序及方法。(10 分)

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核心觀念

本題考查:

  1. 分層隨機抽樣與簡單隨機抽樣的定義及差異。
  2. 交叉分類表中細格樣本數的判讀與比例計算。
  3. 樣本分層比例與母群分層比例的比較方法,主要使用卡方適合度檢定。

本表的分層變項包括:

  • 科系類型:6 類
  • 年級:低年級、高年級,共 2 類
  • 性別:男、女,共 2 類

因此完整分層後共有:

6×2×2=246 \times 2 \times 2=24

個細格群體。


(一)分層隨機抽樣與簡單隨機抽樣

1. 分層隨機抽樣的意義

分層隨機抽樣是先依研究目的所關心的重要特徵,將母群體劃分為若干個「互不重疊且合計涵蓋全部母群」的次群體,稱為「層」(strata),再從每一層中分別以隨機方式抽取樣本。

本題依據科系類型、年級與性別進行分層,例如:

  • 藝術型、低年級、男性
  • 社會型、低年級、女性
  • 事務型、高年級、男性

每一個組合即為一個分層細格,再於各細格中抽取樣本。

分層抽樣的基本程序為:

  1. 界定母群體。
  2. 選定分層變項。
  3. 將母群體劃分為各個互斥的層。
  4. 決定各層抽取的樣本數。
  5. 在每一層內進行隨機抽樣。
  6. 合併各層樣本形成總樣本。

各層樣本數的配置可採:

  • 比例配置:各層樣本比例等於各層母群比例。
  • 不同比例配置:基於成本、變異程度或研究需要,對某些層抽取較多或較少樣本。
  • 最適配置:同時考量各層人數、變異程度與抽樣成本。

2. 簡單隨機抽樣的意義

簡單隨機抽樣是從完整母群體中直接抽取樣本,使母群體中每一個個體被抽中的機率相等,且每一組相同大小的樣本具有相同的被抽中機會。

例如,從全體學生名冊中直接隨機抽取 10,000 人,不先區分科系、年級與性別,即屬於簡單隨機抽樣。

3. 兩者的差異

比較面向分層隨機抽樣簡單隨機抽樣
抽樣程序先分層,再於各層內隨機抽樣從整個母群直接隨機抽樣
次群體代表性可確保各層均獲得樣本小型群體可能抽不到或代表性不足
分析目的適合比較不同層,或確保重要群體代表性適合母群體較均質、分層資訊不重要的情況
抽樣精確度層內同質、層間異質時,通常可降低抽樣誤差若母群體異質,抽樣誤差可能較大
執行條件必須有完整且正確的分層資料只需有完整的母群抽樣名冊

分層隨機抽樣的關鍵在於「先分層,再隨機」;它並非按固定順序抽人,也不是只選取容易取得的群體。


(二)人數最多與最少的群體及其比例

1. 找出人數最多的細格

逐一比較 24 個細格的人數,最大值為:

1,4001,400

其類別特徵為:

  • 科系類型:社會型
  • 年級:低年級(一、二年級)
  • 性別:女性

因此,人數最多的群體是「社會型低年級女性」。

其占總抽樣人數的比例為:

1,40010,000=0.14=14%\frac{1,400}{10,000}=0.14=14\%

2. 找出人數最少的細格

逐一比較 24 個細格的人數,最小值為:

5050

其類別特徵為:

  • 科系類型:事務型
  • 年級:高年級(三、四年級)
  • 性別:男性

因此,人數最少的群體是「事務型高年級男性」。

其占總抽樣人數的比例為:

5010,000=0.005=0.5%\frac{50}{10,000}=0.005=0.5\%

3. 作答結果

  • 人數最多:社會型、低年級、女性,共 1,4001,400 人,占總樣本數 14%14\%。
  • 人數最少:事務型、高年級、男性,共 5050 人,占總樣本數 0.5%0.5\%。

(三)樣本比例與母群比例的分析程序及方法

1. 確定分析單位

本題有 6 種科系類型、2 種年級與 2 種性別,完整交叉後共有 24 個分層群體。

對於第 ii 個分層群體,定義:

  • OiO_i:樣本中第 ii 層的實際人數
  • NN:樣本總人數,本題為 10,00010,000
  • pip_i:母群體中第 ii 層所占比例
  • EiE_i:若樣本比例符合母群比例時,第 ii 層的期望人數

本表中的 OiO_i 即各細格樣本數,例如社會型低年級女性的 Oi=1,400O_i=1,400。

2. 建立假設

虛無假設:

H0:樣本中各分層群體的比例符合母群體的分層比例H_0:\text{樣本中各分層群體的比例符合母群體的分層比例}

對每一層而言:

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第 四 題20 分

下表是某班學生英文科段考成績、每週補習時數,以及參加托福考試(TOEFL)的成績,請依此表回答下列問題:

學生編號S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16
補習時數10101010141414141818181822222222
段考成績75706070907590808090909070809075
托福成績490480475465540520560525580600610605565580590580

(一) 若要比較「這四種補習時數的英文段考成績是否有顯著差異」,應使用何種統計檢定?請敘述檢定程序,並說明這種檢定方法有何基本假設?(10 分)

(二) 老師以托福考試成績(YY)為依變項,使用兩種迴歸模式進行分析,得到結果如下表。請說明此兩種迴歸模式分析的結果提供了那些訊息?(10 分)

模式迴歸模式的公式預測變項模式 FF 檢定值R2R^2
模式一Y=243.8+3.8X1Y = 243.8 + 3.8X_1段考成績(X1X_1)16.8∗∗16.8^{**}0.54
模式二Y=241.5+2.4X1+7.1X2Y = 241.5 + 2.4X_1 + 7.1X_2段考成績(X1X_1)、補習時數(X2X_2)69.4∗∗69.4^{**}0.91

(∗∗^{**} 表示 p<0.01p < 0.01)

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核心觀念

本題分為兩部分:

  1. 比較四種補習時數學生的英文段考平均成績,屬於「三組以上獨立樣本平均數比較」,應使用單因子變異數分析(one-way ANOVA)。
  2. 以托福成績為依變項,分別使用段考成績、段考成績加補習時數作為預測變項,考查線性迴歸與多元迴歸的解釋力及預測效果。

(一)四種補習時數的英文段考成績比較

解題方法

補習時數分為四組:

  • 10 小時
  • 14 小時
  • 18 小時
  • 22 小時

每組有 4 位學生,欲比較四組英文段考平均數是否有顯著差異,因此使用單因子變異數分析。

1. 建立假設

虛無假設:

H0:μ10=μ14=μ18=μ22H_0:\mu_{10}=\mu_{14}=\mu_{18}=\mu_{22}

表示四種補習時數學生的英文段考母群平均數相同。

對立假設:

H1:至少有一組平均數不同H_1:\text{至少有一組平均數不同}

注意:ANOVA 的對立假設不是「四組平均數全部不同」,而是「至少一組不同」。


2. 計算各組平均數

補習時數段考成績平均數
10 小時75、70、60、7068.75
14 小時90、75、90、8083.75
18 小時80、90、90、9087.50
22 小時70、80、90、7578.75

全體平均數為:

Xˉ=127516=79.6875\bar X=\frac{1275}{16}=79.6875

3. 計算變異數分析表

組間平方和:

SSB=∑nj(Xˉj−Xˉ)2SS_B=\sum n_j(\bar X_j-\bar X)^2

本題中:

SSB=792.1875SS_B=792.1875

組內平方和:

SSW=∑∑(Xij−Xˉj)2SS_W=\sum\sum(X_{ij}-\bar X_j)^2

本題中:

SSW=581.25SS_W=581.25

總平方和:

SST=SSB+SSW=1373.4375SS_T=SS_B+SS_W=1373.4375

自由度為:

dfB=k−1=4−1=3df_B=k-1=4-1=3 dfW=N−k=16−4=12df_W=N-k=16-4=12

因此:

MSB=792.18753=264.0625MS_B=\frac{792.1875}{3}=264.0625 MSW=581.2512=48.4375MS_W=\frac{581.25}{12}=48.4375

F 統計量為:

F=MSBMSW=264.062548.4375≈5.45F=\frac{MS_B}{MS_W} =\frac{264.0625}{48.4375} \approx 5.45

變異數分析表如下:

變異來源平方和自由度均方F
組間792.18753264.06255.45
組內581.25001248.4375
總和1373.437515

在顯著水準 α=0.05\alpha=0.05 下,F(3,12)=5.45F(3,12)=5.45 已達顯著,因此拒絕虛無假設。

4. 結論

四種補習時數學生的英文段考成績平均數有顯著差異。

由各組平均數可知,平均成績以 18 小時組最高,10 小時組最低。不過,ANOVA 只能判斷「至少一組不同」,不能直接指出是哪幾組不同。若要進一步比較,應進行事後多重比較,例如 Tukey 法。


基本假設

使用單因子變異數分析時,主要有以下假設:

  1. 獨立性

各學生的成績彼此獨立,且不同組之間的觀察值互不影響。

  1. 常態性

各補習時數組別中的英文段考成績,分別來自常態分配的母群。

  1. 變異數同質性

四組母群的成績變異數相等:

σ102=σ142=σ182=σ222\sigma_{10}^2=\sigma_{14}^2=\sigma_{18}^2=\sigma_{22}^2

  1. 依變項為連續變項

英文段考成績屬於可計算平均數的量化資料。


解題技巧與常見陷阱

  • 兩組平均數比較通常使用獨立樣本 tt 檢定;三組以上平均數比較使用單因子 ANOVA。
  • ANOVA 顯著只代表「至少一組不同」,不代表四組全部不同。
  • 題目若要求知道具體哪兩組有差異,必須再做事後比較。
  • F 值的概念是:

F=組間變異組內變異F=\frac{\text{組間變異}}{\text{組內變異}}

組間差異越大、組內差異越小,F 值越大。


(二)兩種迴歸模式的分析結果

核心觀念

迴歸分析主要提供三類資訊:

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