初中人工智能課程評價體系的建構研究

摘要：課程評價既是課程設計與實施的終點，也是課程設計與實施繼續(xù)向前發(fā)展的起點。本文通過系統(tǒng)梳理初中人工智能課程的課程目標與培養(yǎng)目標，以人工智能四大核心素養(yǎng)為導向，構建了基于顯性、隱性證據(jù)多元評價方法的課程評價體系，以培養(yǎng)學生的人工智能核心素養(yǎng)，并為人工智能的教學提供借鑒。

關鍵詞：人工智能；課程多元評價；核心素養(yǎng)

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A 論文編號：1674-2117（2024）20-0000-04

引言

《教育信息化2.0行動計劃》強調(diào)要構建人工智能多層次教育體系，在中小學階段引入人工智能普及教育。[1]在人工智能教育勢在必行的形勢下，各地人工智能課程如雨后春筍般涌現(xiàn)，其中以學校為開發(fā)主體的人工智能課程更是層出不窮。然而在現(xiàn)階段，初中人工智能課程教學研究更側重于課程設置、教材編寫、教學策略等視域，輕視對學習評價的實踐研究，導致在實際教學中欠缺系統(tǒng)的評價體系[2]，具體表現(xiàn)為教學評價的目標、內(nèi)容、方法等評價要素的缺失。人工智能課程評價是對人工智能學習的一種有效的、及時的總結和測量，有效的評價反饋可以保障學生提升學科素養(yǎng)和實現(xiàn)思維發(fā)展。因而，教師有必要與時俱進，不斷更新教學評價觀，積極參與教學評價體系的建設，通過對新課改下信息素養(yǎng)的研讀與領悟，對初中人工智能課程教學評價做出修正與改進，使初中人工智能課程的評價體系為課程的開展、學生素質(zhì)的提高、教學質(zhì)量的優(yōu)化以及創(chuàng)新實踐人才的培養(yǎng)提供必要的指導與監(jiān)督。

人工智能課程評價的困境

①缺乏具體的人工智能目標和框架等綱領性的指導意見，導致人工智能課程評價標準不成體系，具體de 評價過程不夠科學。

②仍舊采用單一化、低維度的評價方式，具體表現(xiàn)為只對學生掌握學科知識的情況進行評價，缺乏對學生信息素養(yǎng)、創(chuàng)新能力、團隊協(xié)作能力、動手能力等方面的評價。

③針對人工智能課程過程性評價的評價內(nèi)容過于簡化，尤其是對思維和能力的評價尚不成熟[3]同時，當前國內(nèi)人工智能課程鼓勵采用項目式學習方式，但在實施過程中存在評價內(nèi)容與教學目標不對應，以及評價由學生素養(yǎng)偏向項目結果導向，有評價結果卻沒有數(shù)據(jù)佐證學生學習實效的問題。[4]

針對以上問題，筆者基于顯性、隱性證據(jù)的多元評價方法，針對課堂教學互動、課程產(chǎn)出等行為，關注學習痕跡，采集學習證據(jù)，指向人工智能四大核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標，構建人工智能課程評價體系，并以真實案例進行實踐驗證，以期實現(xiàn)有效高質(zhì)的評價反饋，促進學生高階思維的培養(yǎng)。

人工智能課程評價體系的基本原則

1.目標導向原則

課程評價對課程設計與實施具有指導意義，人工智能課程的最終導向是培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。2021年底發(fā)布的《中小學人工智能技術與工程素養(yǎng)框架》（以下簡稱《素養(yǎng)框架》），明確指出以適應未來智能社會的必備品格和關鍵能力培養(yǎng)作為教學目標，本質(zhì)上也是指向以人為本的人工智能素養(yǎng)的達成。[5]同年發(fā)布的《中小學人工智能課程開發(fā)標準》（以下簡稱《開發(fā)標準》），提出以“適應未來智能社會的關鍵能力培養(yǎng)”為總體目標，實現(xiàn)在人工智能意識、技術應用能力、實踐創(chuàng)新思維和智能社會責任四個方面的培養(yǎng)。[6]因此，教師要根據(jù)課程總體目標、教學目標以及培養(yǎng)目標確立課程評價體系，將目標細分為與學習過程相符的可評判的多元化指標，依據(jù)指標具體梳理評價內(nèi)容，形成既兼顧多維度又覆蓋全過程、既面向全體又兼顧個體的評價機制。

2.多元評價原則

當前，國內(nèi)人工智能課程鼓勵采用項目式學習方式。在項目式學習過程中，評價指標需多元，尊重學生學習表現(xiàn)的個性化和差異化；評價方式要多樣，突出學生學習進階的過程性和表現(xiàn)性。[7]基于此，筆者立足于人工智能四大核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標，從情感態(tài)度、實踐探究與應用創(chuàng)新三個方面設計具體、多元化的評價內(nèi)容。

3.實證取向原則

在學習過程中，課程作業(yè)和產(chǎn)出作品能被直觀評判，而能力和思維難以被直接測量，思維評價需要通過外顯行為的表現(xiàn)進行評估。因此，學生的學習行為表現(xiàn)需要從不同層面、采用多元的方式來研判，這不僅與不同學習階段的關鍵性任務有關，也與學生的身心及認知參與度相關。因此，筆者基于顯性、隱性證據(jù)的多元評價方法，針對課堂教學互動、課程產(chǎn)出等行為將其分解成顯性論據(jù)、隱性證據(jù)，通過關注學習痕跡，采集學習證據(jù)，以實證審視課程與學習效果。

初中人工智能課程評價體系的構建設計

《素養(yǎng)框架》和《開發(fā)標準》的相繼出臺為人工智能課程的設計和實施提供了理論依據(jù)。筆者借鑒《素養(yǎng)框架》和《開發(fā)標準》的設計建議，構建了初中人工智能課程評價體系模型（如左圖）。該模型以“基于證據(jù)的多元評價”為核心，通過課程實踐過程中的“顯性證據(jù)”（如出勤率、課堂作業(yè)、項目成果）和“隱性證據(jù)”（如課堂參與度、發(fā)言積極性、獨立思考能力），印證學生在人工智能課程中的學習實效，貫穿人工智能四大核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標，最終指向“適應未來智能社會發(fā)展要求”的課程總體目標定位。

1.初中人工智能課程教學評價內(nèi)容

初中人工智能課程以人工智能四大核心素養(yǎng)為培養(yǎng)目標。培養(yǎng)目標作為貫穿課程體系的脈絡，要求教師在教學過程中，注重培養(yǎng)學生的人工智能意識、技術應用能力、實踐創(chuàng)新思維和智能社會責任。人工智能意識是指對人工智能的態(tài)度和觀點，認識人工智能對人們生活帶來的重要影響和對社會發(fā)展存在的巨大潛力。技術應用能力是指對人工智能技術的理解與掌握應用，能通過利用人工智能平臺資源、工具和技術，解決實際問題的能力。實踐創(chuàng)新思維是指在人工智能時代背景下，能通過對人工智能技術的從容使用，在實踐中將工程思維、計算機思維和創(chuàng)新思維滲透到創(chuàng)新創(chuàng)造中。智能社會責任是認識人工智能帶來的倫理和安全挑戰(zhàn)，如著名的電車問題，注重個人信息安全，形成人工智能技術安全與責任意識，促進智能社會的有序、穩(wěn)定發(fā)展。本文討論的教學評價內(nèi)容是根據(jù)初中人工智能課程教學內(nèi)容具體設計的（如表1）。

以筆者所在學校的人工智能課程為例，在課程設計之初，筆者便將培養(yǎng)目標的四個維度細化，每個維度析出針對性的教學評價內(nèi)容。例如，針對“技術應用能力”維度的評價，就是通過“理解與掌握實現(xiàn)方式”“簡單實現(xiàn)應用”“創(chuàng)作綜合作品”三個層次的逐級躍遷來進行評價。具體為，在學習“人臉識別技術”時，初階評價內(nèi)容是能理解和掌握人臉識別技術的原理和實現(xiàn)方式，中階評價內(nèi)容是能夠利用Python或圖形化編程等手段，簡單實現(xiàn)人臉識別的程序應用，高階評價內(nèi)容是能夠?qū)W以致用，創(chuàng)作出諸如人臉識別門禁等綜合性主題作品。通過具體化的內(nèi)容指標，讓教學評價具象化。

2.基于證據(jù)的多元評價方法

收集評估證據(jù)開展多元評價是開展課程評價的關鍵。[8]開展基于證據(jù)的多元評價需要從兩個方面入手：一是顯性證據(jù)，指通過量化、可視化途徑等客觀的評價方法而形成書面痕跡等一系列評估證據(jù)以及資料，如設計方案、產(chǎn)品草圖、設計流程圖、問題解決記錄表、過程視頻、學生日志等。二是隱性證據(jù)，指無法充分量化、帶有個人主觀性的評估結果，如課堂上學生參與度、學生主觀能動性調(diào)動、主觀傾向、學生分享表達清晰度、課堂隨機問答抽檢等形式證據(jù)。學生在真實的學習情境中，需要運用設計思維、工程思維、計算思維去分析、判斷和推理。在這一動態(tài)連續(xù)的學習過程中，教師通過其解決問題、應對困境的一系列表征，形成基于證據(jù)的學習實效支撐，佐證學生在素養(yǎng)層面的提升。例如，在《Python游戲趣味編程》一課中，學生在設計游戲進行編程前，需要繪制的游戲流程圖、創(chuàng)作產(chǎn)出的游戲成品等，都可視作顯性證據(jù)。學生鉆研游戲創(chuàng)作難題，以及將設計思維、工程思維、計算思維等思維方式融通在學習與作品設計的過程中，諸如此類表征都可視作隱性證據(jù)。

基于證據(jù)的多元評價，要求教師關注學習的痕跡，采集學習的證據(jù)，做到既關注結果，做出總結性評價，也關注過程，給定過程性評價，實施全過程、多維度的有效評價。

3.初中人工智能課程教學評價標準

筆者結合課程教學評價內(nèi)容，依據(jù)基于證據(jù)的多元評價方法，主要圍繞情感態(tài)度、實踐探究和應用創(chuàng)新三個評價模塊，制訂了初中人工智能課程教學評價標準，具體如上頁表2所示。

同樣以《Python游戲趣味編程》一課為例，在“情感態(tài)度”模塊為例，課前，教師對學生進行考勤，此為顯性證據(jù)；課中，教師會對課堂主題進行發(fā)布，通過隨機發(fā)言、教師點名等方式拋磚引玉，啟發(fā)學生思考如何設計游戲，教師對學生的發(fā)言內(nèi)容和積極性進行賦分，此為隱性證據(jù)。在“實踐探究”模塊，課中，教師通過觀察學生完成任務、課堂作業(yè)的現(xiàn)場表現(xiàn)來判斷其獨立思考、小組協(xié)作等能力與品質(zhì)，此為顯性與隱性證據(jù)；課后，以檢視學生課堂作業(yè)的完成度來考查學生當節(jié)課的學習實效。在“應用創(chuàng)新”模塊，通過一學期的系列學習，學生能運用所學知識，遷移創(chuàng)新，完成新的游戲，教師在此過程中，繼續(xù)通過一系列顯性、隱性證據(jù)來進行有效考查。

結語

本文就人工智能課程評價體系展開研究，提出以人工智能四大核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標為導向，采取基于顯性、隱性證據(jù)的多元評價方法，構建多維度、全過程的課程教學評價體系，并展示了完整的課程評價內(nèi)容、標準、方法?；陲@性、隱性證據(jù)的多元評價方法，可以有效地實現(xiàn)全過程、多維度的有效課程評價，避免評價方式單一化、評價內(nèi)容同質(zhì)化的問題。通過構建人工智能課程評價體系，可以為人工智能課程的開展、學生素質(zhì)的提高、教學質(zhì)量的優(yōu)化以及創(chuàng)新實踐人才的培養(yǎng)提供必要的指導與監(jiān)督，這也將是后續(xù)實踐的關鍵。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.教育部關于印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》的通知[Z].教技（2018）6號，2018-04-18.

[2][3][7]毛文意.初中人工智能課程教學評價體系的內(nèi)容構建[J].教學與管理，2021（34）：75-79.

[4][8]馬昊學，鄭蘇，張玲.面向核心素養(yǎng)的中小學人工智能課程設計研究[J].中國信息技術教育，2023（02）：83-87.

[5]教育部教育技術與資源發(fā)展中心.中央電化教育館《中小學人工智能技術與工程素養(yǎng)框架》正式發(fā)布[EB/OL].（2021-11-30）[202206-24].https：//www.ncet.edu.cn/zhuzhan/xgwzxwzx/20211130/5559.html.

[6]中國教育學會.中小學人工智能課程開發(fā)標準[EB/OL][2021-10-20][2022-06-15]http：//www.cse.edu.cn/.

本文系廣東省東莞市教育科研“十四五”規(guī)劃2021年度課題“初中人工智能校本課程的開發(fā)與實踐研究”（課題編號：2021GH758）項目研究成果之一。