سنجش شناختی-تشخیصی به منظور اندازهگیری ساختارهای دانش ویژه و مهارتهای پردازش در فراگیران تدوین شده است تا اطلاعاتی در مورد نقاط قوت و ضعف شناختی فراهم آورد. سنجش شناختی-تشخیصی هنوز در ابتدای راه است، اما پایه آن به خوبی تدوین شده است. در سال 1980 دو فصل از کتاب اندازهگیری روبرت لین شروعی برای تمایل و نیاز زیاد به سنجش شناختی-تشخیصی بود. فصل روایی سامویل مسیک و فصل آخر اسنو و دیوید لوهمانز، دلالتهای روانشناسی شناختی برای اندازهگیری آموزشی، به یکپارچه کردن همراهی روانشناسی شناختی در اندازهگیری آموزشی کمک کرد.
مدلهای شناختی-تشخیصی به منظور ارایه اطلاعات مورد نظر به صورت نیمرخهای نمره که محدودیت مدلهای نظریه سوال-پاسخ را رفع میکند، تدوین شده اند. انواع مختلف مدلهای شناختی-تشخیصی در ادبیات اندازهگیری ارایه شده است. به طور کلی این مدلها، وضعیتهای مختلف مورد نظر محققان (مثل انواع سازه، پاسخ، و بعدیت) در روانسنجی و علوم شناختی و یادگیری را پوشش میدهند. به دلیل محبوبیت این مدلها، مطالعاتی در میان محققان به منظور درک و یکپارچه کردن این مدلها انجام شده است. انواع مختلفی از مدلهای تشخیصی-شناختی در ادبیات وجود دارد و در عمل نیز استفاده شده است. برای مقایسه این مدلها، سه متغیر را میتوان مد نظر قرار داد: متغیر پاسخهای دو ارزشی و چندارزشی، متغیر مکنون دو ارزشی و چندارزشی و متغیر گروهبندی جبرانی یا غیر جبرانی صفت مکنون.
الگوهای خاص صفت، مهارت و عدم مهارت طبقهها یا گروههای مکنون را که بر اساس آن مدلهای شناختی-تشخیصی، آزمودنیها را طبقه بندی میکند را تعریف میکند. به دلیل اینکه صفتها و بنابراین طبقهها قبل از تحلیل تعریف میشوند، این مدلها، مدلهای طبقه مکنون تاییدی هستند که طبقه بندی آزمودنیها بر اساس پاسخ به سوالات تعیین میشود. به دلیل ماهیت تاییدی این مدلها، تدوین یک آزمون تشخیصی ابتدا مستلزم صفاتی است که به وسیله تحقیقات شناختی برای حیطه مورد نظر مهم تشخیص داده شده است، می باشد. سپس، هر سوال آزمون برای اندازهگیری یک یا چند صفت طراحی میشود. به دلیل اینکه یک سوال میتواند بیش از یک صفت را اندازه گیری کند، چند بعدی بودن درون و بین سوالات وجود دارد. همخوانی سوال-صفت در ماتریس کیو ارایه می شود. ماتریسی که در آن 1 نشان میدهد که یک سوال یک صفت را اندازهگیری میکند و درایه صفر بدین معناست که آن سوال آن صفت را اندازهگیری نمیکند. دقت طبقهبندی مدلهای شناختی-تشخیصی به همخوانی درست سوالات با صفات بر میگردد، به گونهای که تعیین نادرست ماتریس کیو منجر به طبقهبندی غلط میشود.
هدف اندازهگیری تشخیصی شبیه تشخیصهای معمول است با این تفاوت که بافتی که در آن اندازه گیری میشود، رسمیتر است. مثلاً فردی که باید مورد تشخیص قرار گیرد میتواند بیماری باشد که در بیمارستان از نظر روانی مورد ارزیابی قرار میگیرد، فراگیری که در مدرسه به عنوان دانشآموزی مستعد جایابی میشود، یا بازیکنی که کالایی را در دنیای مجازی خریداری میکند. در اینگونه موارد هدف اندازهگیری شناختی عبارت است از: تشخیص اختلال احتمالی و تعیین اثربخشترین برنامه درمانی برای بیمار، شناسایی نقاط قوت و ضعف در حیطه محتوایی خاص و تعیین بهترین راهبرد تمرین برای آن فراگیر، یا تشخیص ویژگیهای رفتار خرید و ارایه راهبردهای بازاریابی برای آن بازیکن. به منظور ارایه نیمرخ دقیق افراد با توجه به ویژگیهای مورد نظر در این موقعیت، سوالاتی به طور خاص طراحی میشود، یا تکالیفی به این افراد ارایه میشود و پاسخهای فرد و رفتارهای مرتبط به آن ثبت میشود. رفتارها میتواند شامل پاسخهای کلامی به سوالات باز پاسخ توسط بیمارباشد، پاسخهای کتبی به سوالات چند گزینهای توسط فراگیر باشد، یا پیگیری فعالیتها در محیطهای اجباری توسط بازیکن باشد.
مدلهای طبقهبندی شناختی، زیر مجموعهای از مدلهای روانسنجی هستند که افراد را بر اساس متغیرهای مکنون طبقهای چندگانه طبقهبندی میکنند. پایه طبقهبندی در این مدلها بر اساس دادههای پاسخ مشاهده شده که از طریق سنجش تشخیصی جمع آوری شدهاند، است. این مدلها مکانیسمی برای بررسی دادههای جمعآوری شده، ارایه میدهند. اگر طبقهبندیها، درک مهمی از ویژگیهای مکنون افراد را تایید کند پس استفاده از این مدلها میتواند تحلیلهای عملی مفیدی را فراهم کند. این مدلها ابزاری تدوین میکنند که تحلیلهایی که در آن انواع رفتار افراد وابسته به الگوی دادهها با وزنهای مختلف است را ممکن میسازد. اما انتخاب این که چگونه الگوهای رفتاری تدوین شده اند (تصمیمگیری در مورد این که چه صفاتی باید ارایه شوند، چه اطلاعاتی باید استخراج شود، چگونه باید اطلاعات استخراج شده را به صورت خروجی برای یک مدل آماری کدگذاری کرد) تنها ملاحظهای است که تدوین کننده سنجش شناختی باید مد نظر قرار دهد. صفت در این مدلها نشان دهنده سازهای مثل دانش یا بیماری روانی است و طبقه بندی افراد بر اساس صفات است. صفات از متغیرهای پنهان طبقه ای مشتق میشوند، بنابراین لازم است که طبقه بندی از نظر آماری از دادههای قابل مشاهده پاسخ دهندگان استنباط شود. این مدلها، همبستگی آماری را ارایه میدهند.
راپ و تمپلین (2008) نه ویژگی اصلی که میتواند برای مقایسه مدلهای شناختی-تشخیصی با دیگر مدلهای متغیر مکنون مورد استفاده قرار گیرد را فهرست کردند. برخی از آنها عبارت است از: 1)ماهیت چندبعدیشان، 2)ماهیت تاییدی بودنشان، 3)پیچیدگی ساختار عاملیشان و 4) ماهیت تشخیصی بودن تفسیرهایشان. مدلهای تحلیل عاملی و نظریه سوال-پاسخ وقتی مورد استفاده قرار میگیرد که ساختارهای بارگذاری سادهتر است (مثلاً هر سوال فقط بر روی یک بعد بار دارد.)، اما مدلهای شناختی-تشخیصی دارای ساختارهای پیچیده بارگذاری هستند که معمولاً مستلزم چندین توانایی به هم مرتبط هستند.
در این مدلها، پیوستار مفروض به دو دسته مجرا مثل ماهر یا غیرماهر در زمینههای آموزشی و اختلال داشتن یا اختلال نداشتن در زمینه روانشناسی بالینی تقسیم میشود . ویژگیهایی که احتمالشان بیشتر از 5/. است را به عنوان تشخیص مثبت (یعنی ماهر)، و ویژگیهای که کمتر از 5/. هستند به عنوان تشخیص منفی (غیرماهر) در نظر گرفته میشوند. احتمالهای نزدیک به 5/. نشان دهنده آن هستند که متغیرهای مشاهده شده، اطلاعات کافی ارایه نمیدهد تا بتوان بر اساس آن تشخیص روشنی ارایه داد و طبقهبندی را به شدت مبهم میکند. هدف اصلی این مدلها، تشخیص است و این ویژگی استفاده از این مدلها برای دادههای حاصل از سنجش تشخیصی را از استفاده از مدلهای تحلیل عاملی تاییدی و نظریه سوال-پاسخ برای دادههای حاصل از ارزشیابی جایابی، پذیرش و گواهینامه متفاوت میکند. سنجش شناختی-تشخیصی برای معلمان، والدین و مسوولین آموزشی که متمایلند میزان اطلاعاتی را که دانش آموزان در آن مهارت کسب کرده اند را بدانند، مفید هستند.
با وجود اهمیت مدلهای شناختی-تشخیصی، مباحث مهم و محدودیتهایی در استفاده از این مدلها وجود دارد که نیاز به بحث دارد. مهمترین مبحث، بحث روایی است. روایی نتایج در این مدلها به نظریه زیربنایی آنها بستگی داد. بخصوص اگر تعریف معیارها دقیقاً مشخص نشده باشد یا اگر این معیارها به تشخیص مربوط نباشد، نتایج حاوی اطلاعات تشخیصی با روایی کم خواهد بود. البته این دغدغه به طور کلی در مورد مدلهای متغیر پنهان وجود دارد. در استفاده از اطلاعات تشخیصی حاصل از مدلهای شناختی-تشخیصی باید مد نظر قرار گیرد که دانشی که بر اساس نتایج به دست می آید به این بستگی دارد که تا چه حد نظریه زیربنایی مبتنی بر واقعیت است. علاوه بر روایی، تدوین ماتریس کیو که تعریف معیارهای مورد اندازهگیری را ارایه میدهد نیز یکی دیگر از دغدغههای این مدلهاست. کیفیت برازش مدل شناختی-تشخصی به کیفیت ماتریس کیو استفاده شده در تحلیل بستگی دارد. تعریف این ماتریس باید زیربنای نظری حیطه ابزار را با نتایج تجربی تحلیل ترکیب کند. شاید مهمترین نکته در نتایج این مدلها، تصدیق بیرونی براوردهای تشخیصی است. ساخت ابزار برای اهداف تشخیصی باید به کمک اندازههای روایابی بیرونی انجام شود. به زعم تاتسوکا (2005) "در حالت واقعی، سه واژه مهم عبارت است از موقعیت، موقعیت و موقعیت. در مدلیابی تشخیصی، سه واژه مهم عبارت است از روایابی، روایابی و روایابی." روایابی بیرونی، تفسیر برآوردهای تشخیصی نتایج مدل شناختی-تشخیصی را را مطمین میسازد. این مدلها را میتوان با ابزارهای موجود به کار برد ولی باید توجه کرد در بسیاری از موارد پرسشنامهها، گویههای طرح شد به منظور استفاده از مدل تحلیل عاملی تاییدی (با یک ساختار ساده) به منظور اندازهگیری ملاکهای مکنون در یک پیوستار و نه در یک طبقهبندی تدوین شده اند. مشکلاتی مشابه نیز در استفاد از این مدلها در اندازهگیری آموزشی وجود دارد زیرا این آزمونها برای تحلیل در مقیاسی تک بعدی طراحی شده اند. معمولاً این آزمونها با انتخاب سوالهایی حداکثر اطلاعات را با توجه به پیوستار مکنون ارایه میدهد. طبقه بندی بر اساس یک پیوستار مکنون میتواند منجر به برآوردهایی شود که در آن افراد زیادی یا همه صفات را دارند و یا هیچ کدام را ندارند. در اینگونه موارد، همه همبستگیهای بین صفات (بر اساس مدل ساختاری) واحد (تمایل به اینکه یک پیوستار زیربنای دادههاست) میشوند.
در مقایسه با مدلهای نظریه پاسخ-سوال چند بعدی (MIRT)، این مدلها در هر بعد به سوالهای بسیار کمتری برای کسب برآوردهای پایا نیاز دارد (تمپلین و برادشاو، 2013). مدلهای نظریه پاسخ-سوال چند بعدی مستلزم سوالهای بیشتری هستند و شاید یکی از دلایل غالب ماندن مدلهای تک بعدی در آموزش علی رغم نیاز دولتها و نیاز معلمان به مدلهای نظریه سوال-پاسخ چند بعدی برای گرفتن بازخوردهای دقیق و ظریف، همین مطلب باشد.
اهمیت مدلهای شناختی-تشخیصی در مقایسه با نظریه کلاسیک آزمون و نظریه سوال-پاسخ از آنجا ناشی میشود که در این مدلها نیمرخ دانش آموزان ارایه میشود که در آن مجموعهای از مهارتهای یا صفتهای دو ارزشی که فرد در آن به مهارت رسیده یا نرسیده است نمایش داده میشود. نیمرخهای صفات گسسته، اطلاعاتی در مورد نیازهای گروهی از دانش آموزان در اختیار معلم قرار میدهد (برخلاف مدلهای نظریه سوال-پاسخ چند بعدی که پروفایلی از نمرات ارایه میدهد).