数据化平台在人工智能素养测评中的应用研究

高岚岚

【摘 要】本文以上海市嘉定区江桥小学引入人工智能素养测评系统为例，分析了学校开展人工智能教育精准化教学评价体系的有效途径与举措。这有助于提高学生信息素养、实现教师精准教学和构建良好的教育生态。

【关键词】数据化；人工智能；自动测评；应用研究

【中图分类号】G434   【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384（2023）07-017-02

核心素养是学生终身发展的必备品格和关键能力。在智能时代，信息素养和智能素养是人们生存与发展的必备素质，也是教育信息化的关键。为响应国家“双减”政策，加快数字化校园转型，上海市嘉定区江桥小学引入人工智能素养测评系统，通过分析与搭建知识体系，设计系统题库，实现智能化的测评服务，生成数据支撑的评价报告，促进了精准教学。

素养测评相关研究与政策

1.研究背景

国际上有PISA评估项目和国际数学与科学趋势研究项目两种评价系统，它们都给学生提供了多维度的发展评价报告。在国内，学生素养评价和能力测评方式多数是基于纸质测试、教师观察和书面评语等方式进行，造成了学校重视学生分数，轻视学生能力发展的现状。因此，提升学生的核心素养需要一套全面、科学、精准的素养测评服务。人工智能素养测评系统不仅可以让学生了解自己的学习状况，还可以让教师根据学情报告调整教学节奏，提升教育教学质量和效率。

2.相关政策

近年来，国家有关教育部门出台了一系列关于素养评价体系的指导政策和意见。2018年4月，教育部出台的《教育信息化2.0行动计划》强调，建立评估模型，启动中小学生信息素养测评。2020年12月，教育部印发的《中国教育监测与评价统计指标体系（2020年版）》首次将“学生信息素养达标率”纳入其中。2021年3月，教育部等六部门发布的《义务教育质量评价指南》提出，加快建立以发展素质教育为导向的义务教育质量评价体系，强化评价结果的运用，健全立德树人落实机制，构建德智体美劳全面培养的教育体系。2021年9月，教育部公布的《国家义务教育质量监测方案》指出，扭转唯分数、唯升学等不科学的教育评价导向，引导聚焦教育教学质量、遵循教育规律，以全面客观的监测数据支撑教育决策、服务改进教育教學管理。这些政策的出台和指导，促进了学校教育评价方式的转变和完善。

人工智能素养测评系统简介

在教育部门政策的指引下，学校引入了人工智能素养测评系统，遵循人工智能素养培养目标，对学生的学习和发展进行科学、精准地评价。系统为了更好地提高学生的学习效率和水平，需要收集学生的数据进行测评，包括学生的学习进度、知识点掌握情况、学习行为等。在学生能力方面，系统以标签类作为学生能力维度的划分依据，将能力分为推理能力、分析能力、运算能力、知识储备和编程能力五大能力维度。根据题目包含的知识点不同，人工智能素养测评系统会将题库中的题目进行详细分类；同时，系统根据学生的年级划分相应的题目等级，从学生完成的题目情况评测出题目的难易程度。

实践应用

学校根据教学评价需求引入人工智能素养测评系统，根据年级、学段、课程、培养目标以及考查知识点的难易度，将测试题目组成为10个等级的题库。小学阶段人工智能教育的培养目标是让学生了解人工智能的简单概念，体验人工智能算法在生活中的应用。所以江桥小学主要对学生进行人工智能素养初级测评，对应该系统题库的1-3级。以下是学校使用数据化平台系统进行人工智能素养测评的具体实施步骤。

1.实施过程

系统提供线上与线下两种测评形式，以方便本校教师灵活选用，主要采用项目制进行实操测评。其中，线上测评为10个等级题库的知识内容。人工智能素养测评系统在课前和课后帮助教师进行学情诊断。在课堂教学中，教师利用测评系统可以灵活使用教学方法，如讨论法、实践法、自主学习法等，突出学生的主体地位，实现多教学方式创新。借助测评系统，教师在教学中注重学生的过程性评价，如结合嘉定区的产业优势与江桥区域的特色优势，将理论知识与教学实践相结合，在真实任务的驱动下，将学生的学习置于复杂、有意义的情境中，培养学生在真实环境下运用学科知识解决问题的能力，关注学生在实践中的能力表现，如合作能力、创造能力、自主学习能力等。

2.出具报告

人工智能素养测评系统实现了对江桥小学每个学生的测评，并根据测评数据生成一份可视化的学生发展报告。人工智能素养测评系统大数据平台可以对全校学生数据进行分析汇总，最终导出全体学生的考核情况总体分析表、错题分析集、各知识点与能力维度分析表、题型得分明细和考核得分明细等可视化数据分析清单。数据可视化的测评结果成为学校评价学生学段学习和规划学生学习路径的重要依据。

通过这样的测评，学校收到了学生个人和学校整体两类分析报告。学生个人的分析报告主要包括总览图、细节表和总结分析三大部分。其中，总览图介绍学生个人概览和总体情况，主要显示该学生参加测评次数，获取证书和勋章数，参与课程和活动竞赛数及相应的能力占比和总体情况分析等。细节表部分主要介绍成绩分布、知识点得分、勋章、知识分析折线图和题型错误率等，并通过折线图的波动展示学生知识掌握情况和平均值。根据折线的上下波动，可对该门类知识的掌握情况进行横向对比。总结分析是对学生的总评和错题的解析，总评从知识掌握情况、能力维度分析和整体改进建议三方面进行总结阐述；错题解析部分，主要通过数据分析出该生出错率较高的题目，并加以解析说明。

区别于学生个人的分析报告，学校的分析报告展示了江桥小学整体学生的测评结果，如题目与题型的最高分、最低分和平均得分等，并以条形图、柱状图、饼图或折线图进行清晰呈现。

3.项目总结

江桥小学为了更好地评价学生的人工智能素养，采用了人工智能素养测评系统进行在线测评。该系统具有随机组卷、自动评卷、即时反馈、防误撞提示、意外中断恢复等功能，界面设计具有趣味性，也更加人性化，增强了人机互动的体验感，同时便于教育管理者对测评数据进行分析管理。该系统运行稳定、操作简便、测评量表直观清晰，提供了可视化的在线测评服务，有助于构建素养评价大数据体系。本次测评集练习、测试、分析、评价和反馈功能于一体，以高效、智能化的数据分析形成了数据化、可视化的学生评价分析报告，客观地展示了学生的学习情况，为后续的教学提供了科学依据。

结  语

本文主要介绍了人工智能素养测评系统的主要功能、应用实践过程和效果，并分析了其在提升学生人工智能素养中的作用和意义。江桥小学通过开展素养评估、建设大数据系统，对学生在线学习行为数据进行深度挖掘与分析，生成增值数据分析评价报告，为教育管理、教师培训、教学改进、学生发展等提供了有价值的反馈信息，并完成了人工智能教育课题1项，使学校的人工智能教育逐步从“经验教学”走向“循证教育”。