數據化平臺在人工智能素養測評中的應用研究

高嵐嵐

【摘 要】本文以上海市嘉定區江橋小學引入人工智能素養測評系統為例，分析了學校開展人工智能教育精準化教學評價體系的有效途徑與舉措。這有助于提高學生信息素養、實現教師精準教學和構建良好的教育生態。

【關鍵詞】數據化；人工智能；自動測評；應用研究

【中圖分類號】G434 ? 【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2023）07-017-02

核心素養是學生終身發展的必備品格和關鍵能力。在智能時代，信息素養和智能素養是人們生存與發展的必備素質，也是教育信息化的關鍵。為響應國家“雙減”政策，加快數字化校園轉型，上海市嘉定區江橋小學引入人工智能素養測評系統，通過分析與搭建知識體系，設計系統題庫，實現智能化的測評服務，生成數據支撐的評價報告，促進了精準教學。

素養測評相關研究與政策

1.研究背景

國際上有PISA評估項目和國際數學與科學趨勢研究項目兩種評價系統，它們都給學生提供了多維度的發展評價報告。在國內，學生素養評價和能力測評方式多數是基于紙質測試、教師觀察和書面評語等方式進行，造成了學校重視學生分數，輕視學生能力發展的現狀。因此，提升學生的核心素養需要一套全面、科學、精準的素養測評服務。人工智能素養測評系統不僅可以讓學生了解自己的學習狀況，還可以讓教師根據學情報告調整教學節奏，提升教育教學質量和效率。

2.相關政策

近年來，國家有關教育部門出臺了一系列關于素養評價體系的指導政策和意見。2018年4月，教育部出臺的《教育信息化2.0行動計劃》強調，建立評估模型，啟動中小學生信息素養測評。2020年12月，教育部印發的《中國教育監測與評價統計指標體系（2020年版）》首次將“學生信息素養達標率”納入其中。2021年3月，教育部等六部門發布的《義務教育質量評價指南》提出，加快建立以發展素質教育為導向的義務教育質量評價體系，強化評價結果的運用，健全立德樹人落實機制，構建德智體美勞全面培養的教育體系。2021年9月，教育部公布的《國家義務教育質量監測方案》指出，扭轉唯分數、唯升學等不科學的教育評價導向，引導聚焦教育教學質量、遵循教育規律，以全面客觀的監測數據支撐教育決策、服務改進教育教學管理。這些政策的出臺和指導，促進了學校教育評價方式的轉變和完善。

人工智能素養測評系統簡介

在教育部門政策的指引下，學校引入了人工智能素養測評系統，遵循人工智能素養培養目標，對學生的學習和發展進行科學、精準地評價。系統為了更好地提高學生的學習效率和水平，需要收集學生的數據進行測評，包括學生的學習進度、知識點掌握情況、學習行為等。在學生能力方面，系統以標簽類作為學生能力維度的劃分依據，將能力分為推理能力、分析能力、運算能力、知識儲備和編程能力五大能力維度。根據題目包含的知識點不同，人工智能素養測評系統會將題庫中的題目進行詳細分類；同時，系統根據學生的年級劃分相應的題目等級，從學生完成的題目情況評測出題目的難易程度。

實踐應用

學校根據教學評價需求引入人工智能素養測評系統，根據年級、學段、課程、培養目標以及考查知識點的難易度，將測試題目組成為10個等級的題庫。小學階段人工智能教育的培養目標是讓學生了解人工智能的簡單概念，體驗人工智能算法在生活中的應用。所以江橋小學主要對學生進行人工智能素養初級測評，對應該系統題庫的1-3級。以下是學校使用數據化平臺系統進行人工智能素養測評的具體實施步驟。

1.實施過程

系統提供線上與線下兩種測評形式，以方便本校教師靈活選用，主要采用項目制進行實操測評。其中，線上測評為10個等級題庫的知識內容。人工智能素養測評系統在課前和課后幫助教師進行學情診斷。在課堂教學中，教師利用測評系統可以靈活使用教學方法，如討論法、實踐法、自主學習法等，突出學生的主體地位，實現多教學方式創新。借助測評系統，教師在教學中注重學生的過程性評價，如結合嘉定區的產業優勢與江橋區域的特色優勢，將理論知識與教學實踐相結合，在真實任務的驅動下，將學生的學習置于復雜、有意義的情境中，培養學生在真實環境下運用學科知識解決問題的能力，關注學生在實踐中的能力表現，如合作能力、創造能力、自主學習能力等。

2.出具報告

人工智能素養測評系統實現了對江橋小學每個學生的測評，并根據測評數據生成一份可視化的學生發展報告。人工智能素養測評系統大數據平臺可以對全校學生數據進行分析匯總，最終導出全體學生的考核情況總體分析表、錯題分析集、各知識點與能力維度分析表、題型得分明細和考核得分明細等可視化數據分析清單。數據可視化的測評結果成為學校評價學生學段學習和規劃學生學習路徑的重要依據。

通過這樣的測評，學校收到了學生個人和學校整體兩類分析報告。學生個人的分析報告主要包括總覽圖、細節表和總結分析三大部分。其中，總覽圖介紹學生個人概覽和總體情況，主要顯示該學生參加測評次數，獲取證書和勛章數，參與課程和活動競賽數及相應的能力占比和總體情況分析等。細節表部分主要介紹成績分布、知識點得分、勛章、知識分析折線圖和題型錯誤率等，并通過折線圖的波動展示學生知識掌握情況和平均值。根據折線的上下波動，可對該門類知識的掌握情況進行橫向對比?？偨Y分析是對學生的總評和錯題的解析，總評從知識掌握情況、能力維度分析和整體改進建議三方面進行總結闡述；錯題解析部分，主要通過數據分析出該生出錯率較高的題目，并加以解析說明。

區別于學生個人的分析報告，學校的分析報告展示了江橋小學整體學生的測評結果，如題目與題型的最高分、最低分和平均得分等，并以條形圖、柱狀圖、餅圖或折線圖進行清晰呈現。

3.項目總結

江橋小學為了更好地評價學生的人工智能素養，采用了人工智能素養測評系統進行在線測評。該系統具有隨機組卷、自動評卷、即時反饋、防誤撞提示、意外中斷恢復等功能，界面設計具有趣味性，也更加人性化，增強了人機互動的體驗感，同時便于教育管理者對測評數據進行分析管理。該系統運行穩定、操作簡便、測評量表直觀清晰，提供了可視化的在線測評服務，有助于構建素養評價大數據體系。本次測評集練習、測試、分析、評價和反饋功能于一體，以高效、智能化的數據分析形成了數據化、可視化的學生評價分析報告，客觀地展示了學生的學習情況，為后續的教學提供了科學依據。

結 ?語

本文主要介紹了人工智能素養測評系統的主要功能、應用實踐過程和效果，并分析了其在提升學生人工智能素養中的作用和意義。江橋小學通過開展素養評估、建設大數據系統，對學生在線學習行為數據進行深度挖掘與分析，生成增值數據分析評價報告，為教育管理、教師培訓、教學改進、學生發展等提供了有價值的反饋信息，并完成了人工智能教育課題1項，使學校的人工智能教育逐步從“經驗教學”走向“循證教育”。