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“雙減”背景下人工智能賦能學習質量監測:價值構想與模型設計

2024-02-24 09:04王碧梅楊令平
教育測量與評價 2024年1期
關鍵詞:進階雙減個性化

王碧梅 楊令平

一、建構意義:監測學生學習質量

新時代教育評價體系的建構一直是國家、社會和教育界共同關注的焦點。2020 年中共中央、國務院印發的《深化新時代教育評價改革總體方案》明確提出“到2035 年,基本形成富有時代特征、彰顯中國特色、體現世界水平的教育評價體系”[1]。2021 年,中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發《關于進一步減輕義務教育階段學生作業負擔和校外培訓負擔的意見》(簡稱“雙減”),教育部等六部門聯合印發《義務教育質量評價指南》(以下簡稱“《評價指南》”),這些文件直指教育評價改革,直指高質量教育體系建構。而2022 年黨的二十大報告再次指出了教育、科技、人才的重要性。深入學習黨的二十大精神,圍繞高質量教育體系建設,深化落實新時代教育評價改革,需以教育評價改革“牽引”育人方式改革,為教育強國、科技強國、人才強國增添動力。

然而,深化落實新時代教育評價改革需以學生學習質量監測為抓手,高質量教育體系的建構需以課堂教學質量為保障;同時,學生學習質量的監測也是課堂教學質量保障的核心。學生學習質量監測的落實常以作業和考試評價為外顯形式,通過對學生的作業和考試展開測評,既監測學生學習質量,又檢驗課堂教學效果。如何通過學生學習質量監測實現課堂教學的提質增效是目前教育界關注的重點問題,也是學術界急需解決的問題。

在“雙減”背景下,關于學生學習質量監測的研究主要集中在以下3 個方面。一是作業設計的策略和優化路徑研究?!半p減”政策的實施旨在提高教育的育人效能,通過優化作業設計減輕學生的作業負擔,發揮作業的育人效能,故需優化作業布置的策略,如采用精簡化、層次化、多元化、理性化[2]等策略進行作業設計,并把握好學科整合、科學建庫、技術賦能[3]等關鍵問題,促進作業功能實現和落實“雙減”政策。二是學科作業設計案例研究。作業設計要以課程標準、教材、學生身心發展特點等為依據展開?!半p減”背景下的作業設計應綜合考慮學科特點、素養要求和學生實際情況,采用分層次作業、課時作業、單元作業[4]等形式。三是考試評價改革研究??荚囋u價是推動“雙減”政策落地的有效措施,改革考試評價方式能有效監測學生學習質量,并甄別學科教學各基礎環節對學生學習質量的影響[5],故在考試評價改革方面應以引導深度學習、推動情境教學、強化標準參照評價為目標定位[6]。在學術界探討的同時,基礎教育眾多一線教師也在積極探索落實“雙減”政策的有效途徑??v觀政策頒布后兩年多來的實踐探索,很多學校都在作業設計和考試評價上進行了改革,如在作業設計中增加實操類作業、親子互動類作業;在考試評價上改革傳統的紙筆測驗,創新運用“闖關”“競賽”等測試形式。然而,這些改革尚未在本質上走出作業設計和考試評價的誤區,很難實現課堂教學的提質增效。學術界關于作業設計和考試評價的研究也以理論構思為主,很少給出可操作的程序,故難以指導一線教師進行高效的作業設計和開展考試評價改革工作。

“雙減”政策的頒布和實施優化了教育生態環境,是一項具有極高政治站位的重大民生工程。[7]這項政策的有效實施需要作業設計和考試評價的共同發力,任何單方面改革是難以達到預期效果的。作業設計和考試評價是學生學習質量監測的核心環節,是教育評價改革必不可少的組成要素,故需要有全局的理念進行設計和構想,以支撐學生“更好地學習”。不難理解,創新學生學習質量監測體系,既能推動教育評價改革,也能推動高質量教育發展、助力中國式教育現代化。

二、價值構想:人工智能賦能智慧監測

開展學生學習質量監測是為了讓學生更好地學習,實現個性、智能、高效和優質的學習。監測的價值在于改進,通過改進提質和增效,進而推動教育高質量發展,推動教育強國戰略實施。

1.個性化評價適配個性化學習

評價的目的在于診斷問題,改進問題。然而,傳統的測評難以實現個性化評價,也難以針對個體自身的問題提出改進策略,故難以實現測評的個性化學習輔助功能。隨著信息技術的發展,計算機開始進入測評領域,如國際學生評估項目(PISA)和21 世紀能力教學與評價項目(assessment & teaching of 21stcentury skills,簡稱ATC21S)都使用計算機輔助測評,這不僅突破了紙筆測試的局限,創新了測評的手段,也使計算機輔助測評成為可能。但僅有計算機的參與仍舊難以實現個性化評價。故需要建構能自適應學生學習質量監測的個性化評價系統,并以此適配學習者的個性化學習?;诮逃髷祿?,建立促進個性發展的教育體系,是未來學校發展的基本趨勢。[8]

個性化評價適配學科核心素養的個性化。每一門課程都有自身的測評標準,用以指導測評實踐。[9]然而,不同學科有不同的素養要求,故學生學習質量監測體系需匹配學科核心素養,實現學科核心素養的個性化測評。如語文學科對文化自信的測評可以采用音頻或視頻的方式,在真實情境中多維度測評學生的文化認同、文化積淀、文化理解、文化參與;科學學科對探究實踐的測評可以采用人機互動或人人互動的方式在真實情境中測評學生的科學探究能力;英語口語測評可以在人機交互的對話過程中實現對英語聽說水平的智能化測評。[10]

個性化評價適配學生能力水平的個性化。學生學習質量監測的核心在于輔助學生學習,個性化評價能夠適配學生的學習能力水平,借用計算機化自適應測驗[11],依據學生的基礎問題作答情況評估學生的能力水平,繼而在題庫中挑選匹配學生能力水平的題目,并根據學生的作答表現自動推送適配的學習材料,幫助學生解決學習中的困難。

個性化評價適配階段任務個性化。學生學習質量監測體系需適配不同學段任務的個性化需求,不同學段學生的思維、感知覺不同,因此學習質量監測需適配不同學段任務的需求,以使測評能被不同學段的學生所接受,進而促進其學習。如低學段的語文學科核心素養測評可以采用游戲的方式進行,將學生需要掌握的一些生字生詞開發為系列游戲,讓學生在游戲中進行測評,在游戲中鞏固知識。

2.智能化監測推動智慧學與教

2021 年3 月,國務院發布《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035 年遠景目標綱要》,提出“以數字化轉型整體驅動生產方式、生活方式和治理方式變革”[12]。數字化時代已悄然到來,尤其是疫情后教育環境的變革,催生了數字化智慧教育環境的形成[13],這為學生學習質量智能化監測提供了有利的環境基礎。數字化時代下學生學習質量智慧監測的主要特征就是數字化和智能化。數字化和智能化測評能夠全面、精準地對學生的學習質量進行智能評價,呈現學生學習的多模態和全樣態,并智能化反饋給教師,便于教師精準掌握學生學習的疑難問題,以提供精準的解決路徑。

智能化監測體現為學生知識進階的智能化。學生學習質量監測體系需以數字化和智能化為關鍵技術,通過對學生的學習質量監測,自動化生成學生知識進階的路徑,幫助學生、家長和教師及時了解學生學習過程中遇到的盲點、難點,為學生的知識進階提供最佳路線圖。

智能化監測體現為學生學習反饋的智能化。學生學習質量監測能夠幫助學生進行智能化學習反饋,通過對學生測驗數據的智能化分析和推理,建立學生個人的學習反饋系統,個性化規劃學生學習路徑。

智能化監測體現為教學效果反饋的智能化。學生學習質量監測體系可以基于人工智能對教學質量進行實時評價,對學與教的實時動態互動模式進行精準刻畫[14],通過分析學生的知識進階路徑圖,幫助教師及時、準確掌握不同學生學習過程中的疑難點,精準分析學情,進而對自身教學效果進行評估,同時調整或改進教學設計,以實現高質量教育發展。

3.基于證據的增值評價實現增效可視化

“為了改進”是基礎教育質量監測評價的教育性本質[15],改進的目標就是增值。學生學習質量監測體系兼具學習性和診斷性功能,能夠通過學生監測數據建立各種模型[16],將學生學習的過程可視化,進而實現增效可視化?;谧C據的增值評價將統計學的方法納入評價,通過統計分析求得學生學業成就增值的“凈效應值”,“關注增值和改進”。[17]較之于傳統的測評方法,基于證據的增值評價更加科學、客觀和準確,能夠實現增效的可視化。

增效可視化體現為學業水平增值可視化。學生學習質量監測體系可以對在線學習數據進行動態挖掘[18],通過挖掘學生測評數據,包括學習成績、學習習慣、愛好特長等組建學生學習動態模型[19],通過可視化技術再現學生知識進階的路徑,再通過增值計算將學生起始測評成績和不同階段測評成績進行對比分析,構建學生學業成就增值模型。這樣可以動態了解學生學業水平增值情況。

增效可視化體現為學生素養增值可視化。學生學習質量監測不是為了單一學科知識的監測,而是為了學生核心素養增值。該系統能夠利用認知診斷模型(CDM)探索學生的學習進階路線[20],將學生知識進階中養成的核心素養水平放入增值模型并進行統計分析,可以動態了解學生核心素養增值的路徑。

增效可視化體現為教學效果增值可視化。學生學習質量監測體系能夠通過對學生進行測評,描述和評估學生現有的學習狀況,同時還能采用模擬推演的方式預測學生即將面臨的困難,進而幫助教師及時調整教學計劃和策略。該系統能夠對一定時間范圍內學生能力水平與教師教學效果進行查漏補缺與追蹤評價[21],進而實現教學質量增值的可視化。

三、模型設計:學科融合認知診斷

人工智能賦能學生學習質量監測的模型設計,以新課程方案中的課程綜合性為基礎,打破學科知識間的壁壘,圍繞同一問題解決來引導學生融合多學科知識,以此實現知識的深度學習。同時,該監測模型以認知診斷自適應測驗技術為核心技術,能夠自動識別學生對某一個知識點的掌握情況,從而實現個性化和智能化測評?;诖?,本研究以教育大數據為數據主體來源,以融合學科核心素養為監測內容,以人工智能賦能測評系統為手段,以智慧學與教為反饋機制,建構人工智能賦能學生學習質量監測模型,如圖1所示。

圖1 人工智能賦能學生學習質量監測模型

1.監測內容:融合學科核心素養

《評價指南》指出學生學習質量評價應以德智體美勞全面發展為核心。德智體美勞的全面發展蘊含在各門學科的核心素養之中,以課程內容為依托。然而單一的課程內容難以實現學生全面發展,故需以融合學科核心素養為學生學習質量監測的內容。融合學科核心素養不同于學科核心素養,其具有3 個典型特征:一是以知識進階為融合依據;二是能夠根據學科知識間的強弱關系構造知識星空圖,可視化知識進階路徑;三是強調高階思維的學習,能可視化學生學習進階的路徑。

(1)融合依據:知識進階

學科知識的進階是融合學科核心素養的依據,也是學生知識掌握的基本邏輯。學生學習質量監測可采用知識進階的方式刻畫出學生在不同學習階段所應達到的學業成就,呈現學生知識掌握的過程,并將學科核心素養融合于知識進階之中,幫助教師把握教學內容的深度和廣度,幫助學生清楚知識學習的過程?;A教育階段學科知識往往采用螺旋式上升的方式進行排列,同一知識點在不同學段以“由易到難”的邏輯順序出現,同一學段不同知識點以“由簡單到復雜”的形式排布。

以新編二年級上冊教材為例。①北師大版數學教材一共安排了9 個單元,其中有6 個單元屬于“數與代數”領域,有2 個單元屬于“圖形與幾何”領域,有1 個單元屬于“綜合與實踐”領域。人教版語文教材一共有8 個單元,包括1 個識字單元和7 個課文單元。人教版科學教材安排了4個單元,分別是“植物的生活”“水和空氣”“推和拉”“制作小船”。從單元的分布來看,3 門學科知識的內在邏輯都是以知識進階為核心方式進行呈現的。如科學教材第一單元“植物的生活”屬于生命科學領域的知識,較之于第二單元“水和空氣”更加具體和形象。學生在第一單元的學習中,掌握植物的生存需要水和空氣,第二單元緊接著學習水和空氣的基本屬性。同時,同一單元的知識也以進階的方式呈現。如數學教材第一單元“加與減”有3 部分內容,第一部分內容的知識點為100 以內數的連加運算,第二部分內容是100 以內數的連減運算,第三部分內容是100以內數的加減混合運算。因此,在進行學生學習質量監測內容設計之初,需對學科課程知識進行分析,梳理出同一知識點在不同學段的進階路徑,以及同一學段不同知識點的進階方式,以便更好地監測學生的知識學習過程,提升學習質量監測的效果。

以二年級數學上冊的知識為例,1~3 單元的課程內容主要涉及100 以內數的連加、連減、混合加減、乘法原理等,對應的數學學科核心素養為數感、量感、運用能力等。結合學科課程內容和學科核心素養可繪制出如圖2 所示的知識進階路徑。

圖2 二年級數學上冊1~3 單元知識進階路徑

圖2 中,知識點鏈接關系用帶箭頭的實線或虛線表示,其中直接關系用實線表示,間接關系用虛線表示;知識點鏈接關系的強弱用線段長短表示,線段越長關系越弱,反之越強。從圖2 可知,二年級數學上冊涉及量感和數感的3 個單元都以基本的數的相加為基礎,進而學習數的相減、數的混合運算,同時,數的乘積關系也以數的相加為基礎。學生在知識學習時,首先學習相加,再學習相減,之后是數的混合加減。這個學習的過程,也是學生知識進階的過程。因此,在進行學習質量監測時需要圍繞知識進階的路徑設定不同階段的監測內容,同時將學科核心素養與學科知識相鏈接,并融合其他學科的核心素養,形成融合學科核心素養的知識進階路徑。

(2)融合路徑:知識鏈接

學生學習質量監測內容需對標國家五育并舉的理念,綜合分析不同學科的核心素養結構,根據不同學科核心素養之間的關系組建知識星空圖,再根據星空圖中知識點的關聯強弱程度繪制核心素養知識結構進階路徑。以語文、數學和科學3 門學科為例。2022 年版的義務教育課程標準分別對不同學科的核心素養做了說明。數學學科的核心素養內涵主要包括:會用數學的眼光觀察現實世界,會用數學的思維思考現實世界,會用數學的語言表達現實世界。[22]這些核心素養的內涵和語文學科的核心素養“文化自信、語言運用、思維能力和審美創造”[23]有著緊密的鏈接。學生用數學的語言表達現實世界的過程,也是學生語言運用素養的養成過程;學生語文思維能力養成的過程也是學生用數學的思維思考現實世界的過程。同理,科學學科核心素養“科學思維、科學觀念、態度責任、探究實踐”的養成過程,也是學生數學思維、文化自信等的習得過程。學科核心素養是學生發展核心素養在學科中的具體體現,其頂層邏輯都是中國學生發展核心素養,目的都是落實“立德樹人”根本任務。由此,各學科核心素養之間的邏輯是相通的,故可對融合學科核心素養進行測評。

學科核心素養落實到課程中主要以教學內容為載體,因而上述學科核心素養之間的鏈接關系在學科內容上也有所體現。雖然新編小學數學、語文、科學3 門學科教材在單元的數量和篇目的名稱上有所不同,但它們所涉及的學生發展核心素養是相通的,且主要表現在審美情趣、理性思維、批判質疑、勤于反思、社會責任、信息意識等方面。

以二年級上冊第一單元分析為例,從表1 可知,3 門學科知識共同對應科學精神、學會學習、實踐創新、責任擔當、人文底蘊這5 個學生發展核心素養。以科學精神為例,數學第一單元中“誰的得分高”的主要內容是100 以內數的連加運算,學習目標是學生在問題解決過程中掌握加法運算,會用運算結果準確判斷和表達誰的得分高,會用數學思維提出數學問題等,這些目標的實現都以理性思維、勇于探究、批判質疑素養的落實為基礎。語文第一單元中的課文《小蝌蚪找媽媽》主要講述了小蝌蚪在找媽媽過程中身體發生的變化,以及動物的豐富多樣,教學目標除了培養學生的文化素養,也滲透了理性思維、批判質疑的科學精神??茖W第一單元中“養植物”的主要目的是讓學生在觀察、動手實踐的過程中明白植物生存需要土壤、陽光、水、空氣等物質的道理,培養學生的科學觀念、科學思維、探究實踐素養,以此落實學生發展核心素養中的科學精神。因此,可以以融合學科核心素養為基準,建立3 門學科知識的鏈接,繪制知識星空圖。

表1 二年級上冊教學內容(部分)

圖3 為數學、語文、科學3 門學科的融合學科核心素養知識星空圖(部分)?;谌诤蠈W科核心素養,3 門學科知識之間彼此鏈接,如數學知識“星星合唱隊”主要內容為100 以內數的加減混合運算,涉及數感、量感、運算能力等,該內容與語文寓言故事《曹沖稱象》之間是直接鏈接關系,《曹沖稱象》中對大象重量的計算也涉及數感、量感、運算能力等素養,兩門學科所涉及的學生發展核心素養都是科學精神、實踐創新,故在進行學生學習質量監測時,可重點圍繞科學精神、實踐創新等素養進行監測。

圖3 二年級上冊融合學科核心素養知識星空圖(部分)

(3)融合目的:落實學科核心素養

融合學科核心素養將碎片化的知識點整合為彼此鏈接的知識體系,既能夠可視化知識進階,也有助于學科核心素養培養。學生學習質量監測體系以融合學科核心素養為監測內容,學生建構的知識不再是單一的、零碎的,而是綜合的、系統的。該監測系統根據知識結構進階路徑,結合學生身心和思維發展的階段特征,預測學生知識學習的進階過程,并據此組建融合學科核心素養監測包。綜上可知,融合學科核心素養既能根據學生的身心和思維發展特點予以科學監測,又最大限度地保障了課程知識結構的優化,同時還能減輕學生參加監測的負擔,節省了時間,提高了效率。

以新編二年級下冊教材為例,北師大版數學第二單元“方向與位置”中“東南西北”和“辨認方向”的教學內容,與人教版語文第六單元中的《要是你在野外迷了路》、教科版科學第一單元“磁鐵”中“磁極與方向”和“做一個指南針”的教學內容聯系較強,主要內容為如何辨認方向,對應的核心素養為空間觀念、推理意識、創新意識,故可將上述知識點整合為知識星——“方向”,以此創設“淘氣笑笑大冒險”的情境和任務游戲:

淘氣和笑笑相約冒險,在做好準備工作的前提下他們踏上了冒險之旅,走到一半因為意見不合商量分頭行動,一小時后在原地匯合。一小時后,淘氣如約來到了匯合地點,但是等了很久都不見笑笑的身影,于是淘氣利用通信設備聯系笑笑,在聽到斷斷續續的聲音后,終于了解到了笑笑的情況。笑笑說他不小心踩空摔到了山坡下,腳受傷了,沒有辦法行動,想讓淘氣過去救她。但由于裝有指南針的背包不知所終,笑笑無法辨別方向,也就無法引導淘氣來到自己的所在地。

任務一:如果你是笑笑,除了利用指南針辨認方向,你還會用什么方法來辨別方向呢?將討論的內容用你喜歡的方式(寫字、畫畫、視頻)記錄下來,并說明緣由。

任務二:如果你是笑笑,你該怎樣正確、合理地描述以讓淘氣找到你呢?

任務三:如果你是笑笑,在當時緊急的情況下,你能不能制作一個簡易的指南針呢?請寫出制作指南針所需要的材料和制作過程,并將制作好的指南針繪制出來。

該任務以學生感興趣的大冒險為情境。情境中給出的線索不明朗,需要學生將信息重組,并在游戲中解決問題。任務一要求學生在具體的情境中思考辨認方向的多種方法。學生可以通過太陽的運動規律來辨認方向,也可以通過樹木的生長走向來辨認方向,這涉及有關科學的知識,而辨認方向本身就屬于數學知識。任務二需要學生角色扮演、情境模擬,在描述方向的同時鍛煉了學生的語言表達能力和人際交往能力,對應數學中“會用數學的語言表達現實世界”及語文中“語言運用”、科學中“科學思維”等學科核心素養。任務三要求學生制作一個簡易的指南針。學生在了解了指南針的制作方法后,開啟頭腦風暴模式,制作一個簡易的指南針。在任務三中學生的問題解決能力、實踐創新能力都得到了培養。綜合評價3 個任務的完成情況,教師能對學生的知識掌握現狀進行精準分析,學生也能對自己的學習表現進行準確判斷。

2.監測方法:人工智能賦能測評系統

“互聯網+”測評技術在學校教育中的逐步應用,以及智慧教育環境的迭代更新,為人工智能賦能測評系統的開發和應用提供了支持。學生學習質量監測可采用人工智能賦能測評系統展開,實現評與學的融合。人工智能賦能測評系統可采用人機互動的方式,將要測評的知識星放到情境中,以小游戲的方式呈現,要求學生通過角色扮演完成情境中的任務,根據任務完成情況對學生的知識掌握程度和思維發展水平等進行測評。需要注意的是,情境必須具有真實性、客觀性、問題性,以使學生能夠有真實的“臨場感”,只有這樣才能監測出學生的知識遷移應用能力。

(1)個性化監測通道

人工智能賦能測評系統能根據學生的喜好選擇個性化的監測通道。監測開始前,學生需要輸入自己的基本信息,如姓名、年級、學校等,以便實時同步監測結果?;拘畔⑤斎牒?,學生可根據自己的喜好選擇任一通道,同時選定自己想扮演的角色,開始游戲化監測。個性化監測通道的設置是為了滿足學生個性化學習的需求,且淡化監測的測量性質,以消除學生的抵觸心理。根據學生選定的監測通道,知識星開始智能化重組,并實時跟蹤學生的監測情況,以此作為知識星重組的依據。故不同的通道內,知識星重組所形成的星空圖不同;同一通道內,由于學生的監測情況有差異,知識星空圖也有所差異。如此,通過個性化監測通道,學生真正實現了個性化學習。

(2)自動化監測內容組合

人工智能賦能測評實施由知識星、監測任務、能力水平值、學習材料4 個部分構成。知識星為學生在所處階段應該掌握的知識點;監測任務是根據知識星的層級結構組建成的情境游戲;能力水平值為學生完成情境游戲任務后所獲得的能力水平;學習材料為學生未能完成情境游戲任務后,系統根據任務完成過程中的診斷反饋,組建自適應的學習材料幫助學生進行個性化學習。整個監測過程都是根據學生個性化監測結果,自動組建監測內容,既能有效減輕學生監測的負擔,又能精準監測學習的結果,將學習效率最大化。

(3)智能化監測結果反饋

人工智能賦能測評系統能夠將融合的學科核心素養以問題情境的方式呈現,在學生問題解決或任務完成中,系統地、智能化地監測學生的學習質量,并能根據學習監測結果提供學習材料,幫助學生智能化學習,實現評價和學習的融合,因而兼具評價性和學習性功能。

人工智能賦能測評實施過程中學生填寫基本信息后,測評系統計算學生應該掌握的知識星,并自動匹配適合學生的監測內容,在學生完成該階段的監測任務后獲得該知識星所匹配的能力水平,進而進入下一個知識星的監測。如果學生沒能完成該階段的監測任務,系統會根據學生在任務完成過程中的表現,診斷學生實際掌握了多少知識和技能,并根據診斷報告自動匹配適合學生的學習材料,自動生成每位學生需要補充的知識點,給學生提供最有效的知識。學生需完成補充知識點的學習任務,再次進行測試,完成當前監測內容后才能進入下一個知識星的監測??梢?,通過智能化監測結果的反饋,學生能夠有效提升學習質量和學習效率。

3.監測反饋:教學評一體化

(1)智慧學習反饋系統:知識進階路線圖

監測反饋能夠用于智慧學習反饋系統和智慧教學反饋系統。智慧學習反饋系統的使用者主要是學生本人及其家長。該系統通過精準的計算,能夠最大限度地減少高學業成就者和低學業成就者的測量誤差,能夠根據學生的差異進行個性化測試,也能夠根據學生的能力水平匹配測試題目。根據學生的監測任務自動匹配適合的學習材料,能夠幫助學生減少學習的誤區,節約學習的時間,且能將學生知識學習的過程可視化,幫助學生、家長和教師及時掌握學生知識學習的過程、存在的知識盲區等,做到快速診斷學習。

(2)智慧教學反饋系統:精準分析學情

智慧教學反饋系統的使用者是教師。該系統能夠根據教師所教班級的信息自動匹配學生信息,并將學生監測任務完成情況自動生成的知識結構診斷報告反饋給教師。教師根據診斷報告能夠準確判斷每位學生的知識進階情況,能夠準確判斷同一分數下不同學生的能力水平差異,也能夠準確判斷同分數、同能力下學生知識點掌握的差異。該系統會根據收集的多種數據信息,分析不同學生成績的水平值和知識點掌握情況,形成相同問題學生的知識星鏈接圖。教師可據此制定個性化教學或答疑措施,干預學生的學習、優化自己的教學,以此解決學生現有的知識學習困難。該系統最大限度地保障了教師對教學效果的精準判斷,因而能夠實現教學評一體化,也能夠實現增值可視化。

四、實施建議與保障

人工智能賦能學生學習質量監測體系融合學科核心素養進行測評,能夠為學生的學習和教師的教學提供精準的改進或提升建議,實現學教融合、學評融合、教評融合,進而通過監測推動高質量教育發展,助力“科教興國”戰略實施。

1.實施建議

(1)監測兼具評價性和學習性,需尊重學生的差異性

學生的知識學習過程是一個極具個性化的過程,不同學生的知識進階路徑會有所不同,即使測評分數相同的學生,其掌握的知識也有可能不同,因此,在進行學習質量監測的過程中,測評人員應尊重學生的差異性,遵循“以學生為中心”的原則,進行個性化測評和反饋,以實現“為了學習”而進行測評的宗旨。

人工智能賦能學生學習質量監測體系能夠根據學生輸入的基本信息自適應測評的內容,根據學生測評結果適配學習材料,實現個性化測評,再在個性化測評的基礎上,可視化學生知識進階的路徑。即使是同一階段同一能力水平,不同學生的知識進階路徑也會有所差異,故測評人員需要明確測評的目的,尊重測評對象的差異性和測評結果的個性化,不盲目追求整齊劃一,也不刻意追求評價結果的一致性,只有這樣才能在測評中促進不同學生的個性化發展和德智體美勞的全面發展。

(2)監測兼具學習性和教學性,需科學看待評價結果

在“以評促學”方面,學生學習質量監測體系能夠精準、直觀呈現學生學習質量的狀況,通過學生個性化的評價可視化學生知識進階中的疑難點,給出補救的資源包,便于學生查漏補缺,滿足日常學習需求,從而促進學生的學習個性化和全面發展。在“以評促教”方面,學生學習質量監測體系會自動將學生測評中的問題反饋給教師,教師通過分析學生知識進階的路徑,深入了解學生是如何進行學習的,從而及時開展具有針對性的輔導。同時,系統能夠通過大數據自動計算班級學生的學習狀況,將班級學生學習中的困惑反饋給教師,教師能根據數據反饋及時調整教學計劃或策略,以滿足班級學生學習的需求,實現教育的高質量發展?!耙栽u促學”和“以評促教”是學生學習質量監測反饋系統的兩端,測評人員需科學看待監測結果,合理利用監測結果促進學生的學和教師的教,以此落實教學評一體化,發揮評價促進學與教的作用。

(3)監測兼具學科性和綜合性,需堅持“育人為本”的價值取向

學生學習質量監測體系將“五育”的核心素養融合在一起,組建融合學科核心素養,通過融合學科核心素養的測評表征學科核心素養,可視化學生目前已有的關鍵能力和已具備的品格,明確學生需在哪些關鍵能力或必備品格上進一步成長,進而幫助學生、家長和教師清晰掌握學生的實際狀況,并根據現有監測結果進行智慧化干預,以促進學生學科核心素養發展,落實“立德樹人”根本任務。由此可見,學生學習質量監測兼具學科性和綜合性,需堅持“育人為本”的價值取向,尊重學生的成長過程,尊重學生的個性化發展,不能刻意追求素養的均衡化發展或學生的全科化發展。

2.實施保障

(1)測評技術保障

“互聯網+”測評技術在教育測量中的應用帶動了新的信息技術、統計技術和測量技術的創新,新的教育生態逐漸形成?!盎ヂ摼W + ”式的在線教育平臺可以全過程、全方位采集教育數據[24];計算機化自適應測驗技術能夠根據學生的能力匹配相應的測試題目,該技術目前已廣泛應用于美國研究生入學考試、美國教師資格考試[25]等。已有的技術為學生學習質量監測體系的開發和應用提供了技術保障,使用智慧測評系統對學生的學習質量進行智慧監測已成為教育評價發展的未來趨勢。

(2)測評心理保障

學生學習質量監測體系雖可實現多終端數據同步,但學生只有登錄自己的賬號才能看到自己的測評信息,保障了信息安全,消除了學生擔心測評結果泄露的心理負擔。人工智能賦能測評系統采用游戲的方式進行,“寓評于樂”,切合學生的身心發展特點,能夠有效消除學生不樂意參加監測的心理。測評數據能夠針對學生的學習情況提供有針對性的干預措施,幫助學生掃除學習中的障礙,提升學習效能感,故易于被學生接受。測評數據還能為教師提供精準的學情分析,便于教師從多位學生的知識進階路徑中分析出學生普遍存在的問題,以此制定教學策略,助力學生學習高質量發展。測評既能減輕教師從眾多文本或作業中分析學情的負擔,又能減輕教師的教學壓力,讓增值可視化,并能時刻知曉學生的學習狀況,故易于被教師接受。此外,測評數據還能通過家長端給家長推送孩子的知識進階路徑,幫助家長及時了解孩子的學習狀況。學生通過智慧測評提供的學習資源包進行學習,能夠有效紓解家長的教育焦慮。

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