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IRT-Vergleich KI-gestützter und klassischer Prüfungsitems

Die psychometrische Beurteilung von Prüfungsaufgaben erfordert standardisierte Modellierungen latenter Konstrukte, um systematische Messfehler zwischen generierten und konventionellen Items zu identifizieren. Ein strukturierter Vergleich über Parameter der Item-Response-Theorie offenbart spezifische Varianzen in Trennschärfe und Aufgabenschwierigkeit. Die Ergebnisse liefern methodische Richtlinien zur Sicherung der Konstruktvalidität in computergestützten Assessment-Szenarien.

Ziel

Vergleich der psychometrischen Gütekriterien KI-generierter und konventioneller Prüfungsitems mittels dichotomer und polytomer IRT-Modelle.

Methodik

Sekundäranalytischer Methodenvergleich publizierter IRT-Kalibrierungen dichotomer und polytomer Prüfungsaufgaben.

Wissenschaftliche Neuheit

Systematische Aufdeckung von Trennschärfe- und Invarianzunterschieden zwischen generierten und expertenbasierten Aufgaben.

Dokumentenvorschau

Dies ist eine kurze Vorschau. Die Vollversion enthält erweiterten Text für alle Abschnitte, ein Fazit und ein formatiertes Literaturverzeichnis.

Wissenschaftlicher Artikel

DegreeType
IRT-Vergleich KI-gestützter und klassischer Prüfungsitems

Vorgelegt von:

Group

Vorname Nachname

Betreuer/in:

Prof. Dr. Vorname Nachname

Stadt, 2026

Inhaltsverzeichnis

Einleitung
2. Theoretische Fundierung der Item-Response-Theorie für dichotome und polytome Testaufgaben
2.1 Mathematische Modellierung von Trennschärfe und Aufgabenschwierigkeit
3. Methodik des psychometrischen Parametervergleichs
3.1 Kriterien zur Erfassung von Modellpassung und differentialem Itemfunktionieren
4. Ergebnisse der IRT-basierten Gegenüberstellung generierter und manuell erstellter Items
4.1 Verteilungsmuster der Parameterschätzungen und Skaleninvarianz
5. Diskussion psychometrischer Gütekriterien und Validitätsrisiken generativer Aufgaben
6. Praktische Implikationen für die standardisierte Testkonstruktion
Literatur
Fazit
Literaturverzeichnis

Einleitung

Die automatisierte Generierung von Testaufgaben mittels künstlicher Intelligenz transformiert die Konzeption psychometrischer Erhebungsinstrumente und stellt traditionelle Verfahren der manuellen Itemkonstruktion vor neue Validierungsanforderungen. Während die klassische Testtheorie globale Kennwerte aggregiert, ermöglicht die Item-Response-Theorie (IRT) eine stichprobenunabhängige Analyse latenter Fähigkeitsdimensionen sowie eine präzise Bestimmung aufgabenspezifischer Parameter [2].

Trotz fortschreitender Entwicklungen im Bereich generativer Sprachmodelle bleibt die psychometrische Gleichwertigkeit KI-generierter Aufgaben gegenüber expertenvalidierten Prüfungsitems im Rahmen formaler IRT-Modelle unzureichend systematisiert [3]. Häufig treten Verzerrungen in der Aufgabenschwierigkeit oder unzureichende Trennschärfen auf, die ohne modellbasierte Kalibrierung die messtheoretische Konstruktvalidität gefährden.

Der vorliegende Beitrag untersucht die psychometrischen Eigenschaften beider Itemtypen anhand dichotomer und polytomer IRT-Modelle, um systematische Varianzen in der Parameterschätzung aufzudecken [4], [6]. Ziel ist die methodische Bestimmung von Gütekriterien, die für den reliablen Einsatz KI-gestützter Testitems in hochschulischen und berufsbezogenen Prüfungsformaten erforderlich sind.

5. Diskussion psychometrischer Gütekriterien und Validitätsrisiken generativer Aufgaben

Die Gegenüberstellung von automatisiert erzeugten und manuell konstruierten Testaufgaben verdeutlicht fundamentale methodische Herausforderungen für die psychometrische Qualitätssicherung im modernen Prüfungswesen. Während klassische Ansätze der Testtheorie vorwiegend globale Reliabilitätskoeffizienten betrachten und populationsabhängige Kennwerte liefern, erlaubt die probabilistische Item-Response-Theorie eine differenzierte, populationsunabhängige Trennung von Personenparametern und aufgabenspezifischen Messeigenschaften (Brennan 2017). Diese messtheoretische Differenzierung erweist sich in der praktischen Testentwicklung als unverzichtbar, um latente Verzerrungen und systematische Varianzen bei generierten Items transparent aufzudecken. Insbesondere bei dichotomen Antwortformaten zeigt sich, dass Parameterschätzungen für Aufgabenschwierigkeit und Trennschärfe über theoretisch fundierte Itemcharakteristiken modelliert werden müssen, um eine messinvariante Erfassung über heterogene Kohorten hinweg zu gewährleisten (van der Linden 2018). Treten bei algorithmisch erstellten Aufgaben unerwartete Abweichungen im Antwortverhalten auf, gefährdet dies unmittelbar die Konstruktvalidität und Vergleichbarkeit des gesamten Messinstruments. Die psychometrische Fundierung verdeutlicht hierbei, dass polytome sowie dichotome Aufgabenstrukturen jeweils distinkte mathematische Anforderungen an Modellpassung, Parameterstabilität und Skaleninvarianz stellen (Brennan 2017). Generative Aufgabenformate dürfen folglich keinesfalls ohne vorherige probabilistische Kalibrierung in standardisierte Testabläufe integriert werden, da unentdeckte Fehlkonstruktionen die diagnostische Validität gravierend untergraben können. Erst durch eine derartige IRT-basierte Überprüfung lässt sich sicherstellen, dass KI-generierte Items dieselben latenten Fähigkeitsdimensionen unverzerrt abbilden wie traditionell entwickelte Aufgaben. Vor diesem Hintergrund verlangt der wissenschaftlich fundierte Einsatz generativer Sprachmodelle eine konsequente methodische Verankerung in psychometrischen Modellen, welche differentiales Itemfunktionieren frühzeitig erfassen, Itemparameter robust schätzen und so faire, c…

Literaturverzeichnis

  1. RETRACTED: Artificial Intelligence-Assisted Adaptive Test Design With Response Time Using Item Response Theory
    Ahmet Hakan İNCE, Serkan ÖZBAY
    DOI-Link
  2. Classical Test Theory, Generalizability Theory, and Item Response Perspectives on Reliability
    Carina Coulacoglou, Donald H. Saklofske
    DOI-Link
  3. Item Response Theory for Dichotomous Items
    Christopher D. Desjardins, Okan Bulut
    DOI-Link
  4. Item Response Theory for Polytomous Items
    Christopher D. Desjardins, Okan Bulut
  5. Groups of Persons and Groups of Items in Nonparametric Item Response Theory
    Ivo W. Molenaar
  6. Item Response Theory for Items Scored in Two Categories

Bibliographie

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