人工智能背景下課堂教學評價的實踐路徑

蘇萌

【摘 要】人工智能（Artificial Intelligence，AI）是研究、開發用于模擬和延伸人類智能的理論、方法、技術及應用系統的科學。2018年，教育部印發《教育信息化2.0行動計劃》，提出要推動人工智能在教學、管理等方面的全流程應用，利用智能技術加快推動人才培養模式、教學方法改革。AI賦能的課堂教學評價能夠提供準確、客觀的數據和分析，幫助教師優化教學策略，提高教學效果。未來需要進一步研究評價指標的構建、加強個性化反饋以及探索發展性教育模式，以推動人工智能在課堂教學評價中的深度發展和廣泛應用。

【關鍵詞】人工智能；課堂教學評價；學習行為

【中圖分類號】G434? ?【文獻標識碼】A

【論文編號】1671-7384（2023）09-076-02

教學案例描述

本節課教學內容是人教版數學四年級下冊中的“四邊形內角和”一節。本節課教學目標是幫助四年級學生理解四邊形內角和的概念，并培養他們創造性解決問題的能力。教師意識到使用傳統評價方法難以準確評估每位學生的學習水平和掌握程度，因此，在本節課教學過程中引入AI賦能的課堂教學評價系統，以更全面地了解學生在探究四邊形內角和問題中的表現。

教師引導學生明確四邊形內角和的概念后，引領學生進行獨立探究，再共同討論最優解決方法，最終確定以簡便準確的“分一分”的方式來求解四邊形內角和。通過信息技術與課堂教學評價的有機結合，AI賦能的課堂教學評價系統能夠及時獲得學生在探究過程中的表現數據。教師獲得了更全面的數據反饋，能夠針對學生的個性化需求進行教學優化。學生也因此獲得了更具挑戰性和拓展性的學習體驗，加強了對四邊形內角和相關知識的理解和掌握。

AI技術與課堂教學的評價

課堂是教育教學的第一陣地，課堂教學評價是評估教學質量的重要方法和手段[1]。在完成這次教學設計及課堂教學前，我經歷了幾次AI賦能課堂教學評價的過程，從中也獲得了寶貴的經驗和深刻的體會。

1.AI技術的實時監測與評價

AI賦能的課堂教學評價系統運用了先進的技術，包括語音識別、圖像識別、機器學習算法等。在本次四邊形內角和的課例中，AI系統通過多種技術分析教師和學生的口頭表達和學習數據，評估教學過程，并提供詳實的數據分析報告。AI系統可以幫助教師全面了解課堂教學情況、教學能力和學生的學習情況，促使教師及時發現問題并改進教學方式，從而提高課堂效率和教學質量。該AI系統的運作原理如下。

（1）評估教學設計能力

AI賦能教學評價系統在教學設計中的應用對教師的課堂教學能力提升產生了積極影響。AI系統下教師教學設計能力是通過六個維度來評價的。針對此次教學設計的6個維度以及等級分別為：設計學習評價=[3]等級、匹配學習活動=[3]等級、設計學習目標=[4]等級、理解學生=[4]等級、選擇學習資源=[4]等級、理解教學內容以及教學法=[4]等級。通過此系統對教學設計的評價，以及教師在不同維度上的努力和實踐，教師在本節課后能夠更好地理解教學內容和學生需求，設定明確的學習目標，選擇適合的學習資源和活動。

（2）語音、圖像識別技術的應用

語音識別技術能夠準確地捕捉教師授課的語言內容，包括講解的知識點、教學策略和指導，可以分析教師和學生之間的口頭表達，理解授課內容的有效性和學生對知識的理解情況。自然語言處理也能評估課堂氛圍，包括學生的學習積極性和參與度，為教學過程提供更全面的反饋。同時，圖像識別技術能夠感知課堂中的學生參與度和互動情況，如學生舉手、小組活動等，從而實時記錄學生的學習表現。

例如，系統識別到在本節課中師生互動時間占比22.45%、學生發言和獨立學習時間占比25.56%，這兩項比例最大，說明在師生更深入的學習交流中，有助于培養學生的自主學習能力和創新思維。教師講授時間占比為14.88%，占比適中，說明教師在課堂中對時間掌控合理，能夠根據學習進度以及學生能力恰到好處地分配時間。同時這也有助于提高學生的活躍性以及互動性，引導學生更多地參與到課堂討論中來。

2.個性化學習反饋與提高教學效果

AI系統在個性化學習反饋方面發揮著重要的作用。

（1）監測課堂活躍度

AI系統通過實時監測學生在課堂上的表現和學習情況，識別學生的學習差異，了解每位學生的學習進展和需求。例如，系統發現本節課中在課前針對題目提出自己想研究的問題的環節，學生表現出較高的學習興趣和積極性，說明大部分學生的學習主動性很強，并有個性化學習需求，學習動力和投入力較強；個別同學對此問題沒有想法，教師也可以針對他進行個性化輔導。而在教師提出“你們覺得研究哪個四邊形最有代表性、最有說服力”這個疑問時，學生活躍度較差，少數學生有自己的見解，說明大家對這個知識點的理解還較為薄弱，此類難度的問題大多數學生還需要教師進一步引導，對于有見解的學生也可以進行拔尖培養。

（2）監測不同難度的問題設計

通過AI技術的實時監測，對學生的學習能力和水平進行精準評估，教師便可以了解每個學生在解決不同難度問題時的表現和學習程度。

例如，AI系統在問題設計與觀察數據中顯示，本節課中教師使用了各種類型的問題，尤其是單點結構問題的使用頻率較高，拓展抽象結構問題的使用較少。說明思維活動數據顯示學生在記憶和理解方面的參與較多，但在應用、分析和評價方面的參與較少。對于理解較慢的學生，可以提供更簡單易懂的問題，幫助他們逐步掌握知識，確保不被落下；而對于學習較快的學生，可以給予更有挑戰性的問題，促使他們保持學習興趣，不斷進階。通過個性化的問題設計和學習支持，每個學生都能夠在適合自己水平的學習環境中不斷進步、發揮潛力，進而培養出更具創新思維和問題解決能力的學生。

3.教學評一致促教師持續改進

機器學習算法作為AI系統的核心，能夠通過大量數據的學習和分析，判斷教學過程的有效性和改進方向，為教師提供準確、客觀的評價結果，提高評價結果的可比性和公正性。AI系統實時監測和記錄課堂活動，分析教師授課內容、學生參與度和互動情況，以及課堂氛圍評估等數據，為教師提供詳細的教學反饋和建議。AI系統還支持教學評價的標準化和規范化，通過對大量數據的分析，確定科學、合理的評價指標，確保評價準確有效。教師可以根據AI技術提供的數據，持續優化教學設計和實施，滿足學生的學習需求，提高教學效果。

綜上所述，AI技術在分析教學評一致性方面為教師提供了有力的支持和指導。教師可以通過AI技術對教學評價進行標準化和規范化處理，持續改進教學設計和實施，以提高教學效果和學生滿意度。

教學反思與展望

人工智能技術讓我們能以一種新的方式來看待課堂和教學，帶來了新的教育理念和教學評價方式。教學過程及情境的分析和優化，得以在新技術的支持下進行思考和論證，使得教育決策更具有科學性和合理性[2]。通過AI系統的實時監測和評價，教師能夠獲得更全面、客觀的課堂教學數據和學生表現，從而更好地了解教學效果和學生的學習情況，更精準地調整教學策略和教學資源，滿足學生的學習需求，提高教學效果。

然而，AI評價系統也有一些局限性。它并不能完全取代教師的專業判斷和人文關懷。在教學過程中，學生的學習進步不僅僅取決于知識掌握程度，還與情感因素、學習動力等方面相關。因此，我們仍需要結合自己的教學經驗和專業知識，綜合考慮多方面因素，繼續提供個性化的指導和支持。

在教學實踐中，我認識到AI技術的優勢和局限性，并明確了它與教師的關系。我將繼續充分發揮AI技術的優勢，同時保持獨立思考和專業判斷的能力，不斷提升教學質量，促進學生的全面成長。

參考文獻

顏慧. 人工智能視覺分析技術在課堂教學評價中的應用探析[J]. 電腦知識與技術，2023，19（4）： 29-32.

劉清堂，何皓怡，吳林靜，鄧偉，陳越，王洋，張妮. 基于人工智能的課堂教學行為分析方法及其應用[J]. 中國電化教育，2019（9）： 13-21.

作者單位：北京市潤豐學校

編? ?輯：徐靖程