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AI如何解決課堂教學(xué)評(píng)價(jià)中的問題？
來源：northwest-indiana-dentist.com 發(fā)布時(shí)間：2021年06月24日
“AI+教學(xué)評(píng)價(jià)”是受政策支持的發(fā)展趨勢
2019年，在國際人工智能與教育大會(huì)上，聯(lián)合國教科文組織發(fā)布了會(huì)議成果文件《北京共識(shí)：人工智能與教育》，指出“認(rèn)識(shí)到人工智能在支持學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)潛能方面的發(fā)展趨勢，評(píng)估并調(diào)整課程，以促進(jìn)人工智能與學(xué)習(xí)方式變革的深度融合。發(fā)掘數(shù)據(jù)潛能，支持學(xué)生綜合能力的多維度評(píng)價(jià)；支持大規(guī)模遠(yuǎn)程評(píng)價(jià)”。
2019年，北京市教委印發(fā)《北京促進(jìn)人工智能與教育融合發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》，提出“加強(qiáng)人工智能與教育深度融合發(fā)展策略和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等方面的研究，探索智能技術(shù)與教育環(huán)境、教學(xué)模式、教育評(píng)價(jià)等融合路徑和方法”。
2010年，美國《國家教育技術(shù)計(jì)劃》中強(qiáng)調(diào)各級(jí)各類教育系統(tǒng)要利用技術(shù)來測量、評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)過程，教育管理者應(yīng)該利用技術(shù)來收集學(xué)習(xí)過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為持續(xù)改善學(xué)習(xí)效果提供依據(jù)。
教學(xué)評(píng)價(jià)是為教師與學(xué)生提供反饋的重要環(huán)節(jié)。利用人工智能技術(shù)在處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（視頻、音頻、圖像）方面的優(yōu)勢，挖掘教學(xué)數(shù)據(jù)的潛能，可以提供過程性的教學(xué)數(shù)據(jù)、多個(gè)維度的定量分析。
我們看到，未來國內(nèi)外有效的教學(xué)評(píng)價(jià)一定是一種多元評(píng)價(jià)方式、形成性分析與總結(jié)性分析的兼顧，以及定量評(píng)價(jià)與定性評(píng)價(jià)的結(jié)合。
AI能解決傳統(tǒng)教學(xué)分析面臨的哪些問題？
學(xué)校和教師也不斷為實(shí)現(xiàn)更有效的教學(xué)分析而努力，但是從客觀上受到了教育技術(shù)手段和工具的阻礙。這其中主要的限制是，我們過去的技術(shù)手段沒有辦法處理視頻、語音、圖片等復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（世界上85%的數(shù)據(jù)都是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)），也無法獲得實(shí)時(shí)的教學(xué)反饋。
人工智能尤其是情感計(jì)算、自然語音理解、行為分析的發(fā)展，讓計(jì)算機(jī)逐漸具備理解人類情感、語言和行為的能力。在AI技術(shù)的支持下，傳統(tǒng)教學(xué)分析的局限性才得以打破，具體表現(xiàn)在下面3個(gè)方面：
1、提供定量數(shù)據(jù)作為評(píng)價(jià)依據(jù)
在上一篇“觀點(diǎn)”中，我們提到教師自評(píng)、學(xué)生評(píng)價(jià)、同事評(píng)價(jià)共同構(gòu)成了多元評(píng)價(jià)的主體。同時(shí)，多元評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)符合定量評(píng)價(jià)與定性評(píng)價(jià)相結(jié)合的原則，以確保評(píng)價(jià)內(nèi)容的準(zhǔn)確有效。
但是，如何獲得課堂教學(xué)中教師與學(xué)生的定量評(píng)價(jià)呢？
人工智能技術(shù)給出了解決方案：通過處理課堂教學(xué)視頻，目前可以在課后及時(shí)提供關(guān)于學(xué)生課堂專注度、學(xué)生課堂情緒、師生語音對(duì)話、教師授課模式等多維度數(shù)據(jù)，量化課堂教學(xué)行為、課堂教學(xué)語音與課堂教學(xué)情感。
2、提供過程性數(shù)據(jù)支持形成性評(píng)價(jià)
形成性評(píng)價(jià)、中期評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)共同構(gòu)成了一個(gè)平衡的教學(xué)評(píng)價(jià)體系，這三種評(píng)價(jià)方式中“形成性評(píng)價(jià)”的實(shí)現(xiàn)難度大，因?yàn)闆]有好的方法對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評(píng)估，因此我們?cè)诤荛L的一段時(shí)間內(nèi)選擇了相對(duì)公平的考試成績作為評(píng)價(jià)依據(jù)。
但是，更新的教學(xué)核心理念讓教育工作者覺醒，單純的總結(jié)性評(píng)價(jià)丟掉了教學(xué)中寶貴的東西——發(fā)現(xiàn)過程（這是問題發(fā)生時(shí)的依據(jù)）。
得益于人工智能技術(shù)對(duì)每節(jié)課處理后提供的數(shù)據(jù)，讓我們從習(xí)慣結(jié)果到看到過程，這樣的轉(zhuǎn)變有利于對(duì)學(xué)生非智力因素的關(guān)注，包括他們學(xué)習(xí)態(tài)度和興趣的轉(zhuǎn)變，有助于個(gè)性化發(fā)展。
3、實(shí)現(xiàn)常態(tài)化、自動(dòng)化的教學(xué)評(píng)價(jià)
以教師聽評(píng)課為例，對(duì)于學(xué)校而言有比較高的人力成本和組織成本，因此評(píng)價(jià)周期相對(duì)較長，時(shí)間也不固定。這也導(dǎo)致聽評(píng)課作為一種評(píng)價(jià)方式不具備，不能及時(shí)有效的提供反饋。
總結(jié)性評(píng)價(jià)同樣如此，考試成績能反映出學(xué)生在較長的一個(gè)學(xué)年段的整體學(xué)習(xí)效果，但是也容易忽略過程性的變化。人工智能技術(shù)為常態(tài)化的教學(xué)評(píng)價(jià)提供了解決方案。
借助課堂教學(xué)視頻，為每節(jié)課、每個(gè)科目提供常態(tài)化的教學(xué)分析，輔助教師進(jìn)行教學(xué)分析。同時(shí)，這一過程的實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，減輕了教師和學(xué)校的工作負(fù)擔(dān)。
人工智能在教育中的應(yīng)用，除了提供工具解決教學(xué)分析的問題，它正在幫助教育工作者將教學(xué)理念進(jìn)行實(shí)踐不受技術(shù)條件的限制。當(dāng)然，技術(shù)永遠(yuǎn)不能代替教師去理解學(xué)生，也不能代替學(xué)生進(jìn)行自我發(fā)現(xiàn)，但是它可以是教師讀懂學(xué)生的工具，讓教學(xué)評(píng)價(jià)兼顧“質(zhì)”與“量”，讓教育回歸對(duì)人的主體發(fā)展的探究。
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2019年，在國際人工智能與教育大會(huì)上，聯(lián)合國教科文組織發(fā)布了會(huì)議成果文件《北京共識(shí)：人工智能與教育》，指出“認(rèn)識(shí)到人工智能在支持學(xué)習(xí)和學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)潛能方面的發(fā)展趨勢，評(píng)估并調(diào)整課程，以促進(jìn)人工智能與學(xué)習(xí)方式變革的深度融合。發(fā)掘數(shù)據(jù)潛能，支持學(xué)生綜合能力的多維度評(píng)價(jià)；支持大規(guī)模遠(yuǎn)程評(píng)價(jià)”。
2019年，北京市教委印發(fā)《北京促進(jìn)人工智能與教育融合發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》，提出“加強(qiáng)人工智能與教育深度融合發(fā)展策略和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范等方面的研究，探索智能技術(shù)與教育環(huán)境、教學(xué)模式、教育評(píng)價(jià)等融合路徑和方法”。
2010年，美國《國家教育技術(shù)計(jì)劃》中強(qiáng)調(diào)各級(jí)各類教育系統(tǒng)要利用技術(shù)來測量、評(píng)價(jià)學(xué)習(xí)過程，教育管理者應(yīng)該利用技術(shù)來收集學(xué)習(xí)過程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為持續(xù)改善學(xué)習(xí)效果提供依據(jù)。
教學(xué)評(píng)價(jià)是為教師與學(xué)生提供反饋的重要環(huán)節(jié)。利用人工智能技術(shù)在處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（視頻、音頻、圖像）方面的優(yōu)勢，挖掘教學(xué)數(shù)據(jù)的潛能，可以提供過程性的教學(xué)數(shù)據(jù)、多個(gè)維度的定量分析。
我們看到，未來國內(nèi)外有效的教學(xué)評(píng)價(jià)一定是一種多元評(píng)價(jià)方式、形成性分析與總結(jié)性分析的兼顧，以及定量評(píng)價(jià)與定性評(píng)價(jià)的結(jié)合。
AI能解決傳統(tǒng)教學(xué)分析面臨的哪些問題？
學(xué)校和教師也不斷為實(shí)現(xiàn)更有效的教學(xué)分析而努力，但是從客觀上受到了教育技術(shù)手段和工具的阻礙。這其中主要的限制是，我們過去的技術(shù)手段沒有辦法處理視頻、語音、圖片等復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)（世界上85%的數(shù)據(jù)都是非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)），也無法獲得實(shí)時(shí)的教學(xué)反饋。
人工智能尤其是情感計(jì)算、自然語音理解、行為分析的發(fā)展，讓計(jì)算機(jī)逐漸具備理解人類情感、語言和行為的能力。在AI技術(shù)的支持下，傳統(tǒng)教學(xué)分析的局限性才得以打破，具體表現(xiàn)在下面3個(gè)方面：
1、提供定量數(shù)據(jù)作為評(píng)價(jià)依據(jù)
在上一篇“觀點(diǎn)”中，我們提到教師自評(píng)、學(xué)生評(píng)價(jià)、同事評(píng)價(jià)共同構(gòu)成了多元評(píng)價(jià)的主體。同時(shí)，多元評(píng)價(jià)應(yīng)當(dāng)符合定量評(píng)價(jià)與定性評(píng)價(jià)相結(jié)合的原則，以確保評(píng)價(jià)內(nèi)容的準(zhǔn)確有效。
但是，如何獲得課堂教學(xué)中教師與學(xué)生的定量評(píng)價(jià)呢？
人工智能技術(shù)給出了解決方案：通過處理課堂教學(xué)視頻，目前可以在課后及時(shí)提供關(guān)于學(xué)生課堂專注度、學(xué)生課堂情緒、師生語音對(duì)話、教師授課模式等多維度數(shù)據(jù)，量化課堂教學(xué)行為、課堂教學(xué)語音與課堂教學(xué)情感。
2、提供過程性數(shù)據(jù)支持形成性評(píng)價(jià)
形成性評(píng)價(jià)、中期評(píng)價(jià)與總結(jié)性評(píng)價(jià)共同構(gòu)成了一個(gè)平衡的教學(xué)評(píng)價(jià)體系，這三種評(píng)價(jià)方式中“形成性評(píng)價(jià)”的實(shí)現(xiàn)難度大，因?yàn)闆]有好的方法對(duì)學(xué)習(xí)過程進(jìn)行評(píng)估，因此我們?cè)诤荛L的一段時(shí)間內(nèi)選擇了相對(duì)公平的考試成績作為評(píng)價(jià)依據(jù)。
但是，更新的教學(xué)核心理念讓教育工作者覺醒，單純的總結(jié)性評(píng)價(jià)丟掉了教學(xué)中寶貴的東西——發(fā)現(xiàn)過程（這是問題發(fā)生時(shí)的依據(jù)）。
得益于人工智能技術(shù)對(duì)每節(jié)課處理后提供的數(shù)據(jù)，讓我們從習(xí)慣結(jié)果到看到過程，這樣的轉(zhuǎn)變有利于對(duì)學(xué)生非智力因素的關(guān)注，包括他們學(xué)習(xí)態(tài)度和興趣的轉(zhuǎn)變，有助于個(gè)性化發(fā)展。
3、實(shí)現(xiàn)常態(tài)化、自動(dòng)化的教學(xué)評(píng)價(jià)
以教師聽評(píng)課為例，對(duì)于學(xué)校而言有比較高的人力成本和組織成本，因此評(píng)價(jià)周期相對(duì)較長，時(shí)間也不固定。這也導(dǎo)致聽評(píng)課作為一種評(píng)價(jià)方式不具備，不能及時(shí)有效的提供反饋。
總結(jié)性評(píng)價(jià)同樣如此，考試成績能反映出學(xué)生在較長的一個(gè)學(xué)年段的整體學(xué)習(xí)效果，但是也容易忽略過程性的變化。人工智能技術(shù)為常態(tài)化的教學(xué)評(píng)價(jià)提供了解決方案。
借助課堂教學(xué)視頻，為每節(jié)課、每個(gè)科目提供常態(tài)化的教學(xué)分析，輔助教師進(jìn)行教學(xué)分析。同時(shí)，這一過程的實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化，減輕了教師和學(xué)校的工作負(fù)擔(dān)。
人工智能在教育中的應(yīng)用，除了提供工具解決教學(xué)分析的問題，它正在幫助教育工作者將教學(xué)理念進(jìn)行實(shí)踐不受技術(shù)條件的限制。當(dāng)然，技術(shù)永遠(yuǎn)不能代替教師去理解學(xué)生，也不能代替學(xué)生進(jìn)行自我發(fā)現(xiàn)，但是它可以是教師讀懂學(xué)生的工具，讓教學(xué)評(píng)價(jià)兼顧“質(zhì)”與“量”，讓教育回歸對(duì)人的主體發(fā)展的探究。
