基于STEM的中学人工智能课堂教学评价机制探究

发表时间:2020/12/31   来源:《中小学教育》2020年第26期   作者:李家亮
[导读] 近年来以中学信息技术课为依托的人工智能教育走进课堂

        李家亮
        山东省沂南县山大华特卧龙学校     (276300)
        
        
        摘要:近年来以中学信息技术课为依托的人工智能教育走进课堂,对学生提高人工智能技术本质的认识,普及人工智能技术,探究人工智能发展,培养学生学习人工智能的兴趣,打下坚实的基础。为了更好的促进STEM与人工智能教学的有效融合,提升中学人工智能课堂教学质量,本文从STEM教学理念出发,提出了评价机制建构方法和策略,希望对中学人工智能教学有所帮助。
        关键词:STEM,人工智能;评价
        引言:中学阶段作为我国教育体系中的一个关键和主要部分,对学生未来的个人发展与我国人口素质的整体提升发挥着主要作用,人工智能教育作为新型的综合性课程,在面对如此抽象且综合的知识体系时老师该如何开展教学,STEM通过有效融合学科知识,帮助学生架构系统的知识体系,很好的解决了这一问题,那么在STEM背景下,人工智能课堂的教学效果究竟如何评价呢?
一、过程性评价与终结性评价相结合
        STEM理念下的人工智能教学一般采用小组合作模式进行,最终要看小组的集体成果。在实际教学中,可能会出现能力强的学生包揽所有制作过程,其他学生基本成为观察者,造成学习效果差距不一,严重违背STEM教育理念。要保证取得良好的学习效果,那就要求小组内每个人都要做出贡献,小组成员要有自主探究、主动学习的能力,组员之间要相互尊重,自由交流,相互依赖。STEM课程注重实践,强调学生“做中学”,可以通过学生实践的作品来激励学生,提高学习兴趣,激发学习热情。但更需要关注学生观察、思考、再改进的制作过程,因为完整的科学探究过程需要不断观察、不断假设、不断试错、不断修正。同时在展示作品的过程中不断完善自己的理论,加深对学科知识的理解,提高个人的表达沟通能力,在团队合作中提升协作能力。这样通过过程性评价不断强化与修正学习能力,通过终结性评价对学生最终作品做阶段性总结。两者结合,最终提升学生核心素养。不同作品不同课程有不同的过程性评价指标,不再举例。对于终结性评价,团队成员之间要互评、自评、分享。在评价与分享过程中,学生相互取长补短,丰富作品形态,向别人分享自己的感受,接纳他人的建议。要学会如何清晰得对外传达自己的意图。表1是学生互评和自评通用性量表
        
        
        表1学生评价
评价项目    评价维度    你们属于哪种情况
并简述实际情况
小组互评
(合作)    合作中相互探讨热烈,每人相互交换想法   
    合作中相互探讨比较热烈,部分交换想法   
    合作中极少探讨   
小组互评
(再创造)    结合他人意见,我们最终完善了作品   
    听了部分建议,作品稍作修改   
    没听别人的,作品几乎没改   
个人自评    你觉哪些建议对你启发最大?   
    别人哪些修改过程值得赞扬与学习?   
    提出一条作品再改进的建议   
    在团队中你的贡献是   
小组互评
(展示分享)    表达清晰,形式新颖,内容充实完整   
    表达模糊,形式一般,有让人不明白的地方   
    形式表达很一般,听完对作品没有感觉   
        
        任何一个作品,特别是人工智能方面的作品,作为学生来讲,受知识面、社会阅历、经验方面的限制,不可能做出一个相对公平、完美的评价。

这时候教师要对作品做出适当的口头评价,同时将评价指标与维度(如表2)公示给学生,对学生起到约束与指引作用,提高学生互评、自评能力.
        
        表2  教师评价
评价项目    评价指标    得分
作品本身    作品原创性   
    作品功能与作用表现清晰   
    作品展示了对项目主题的深入思考与理解   
    作品外观   
    作品融合两个或更多学科领域的知识   
    展现学生动手能力   
核心素养    对项目主题的理解以及表达清晰   
    外观设计充分展现项目主题   
    作品的结构   
    动手能力   
        
        二、评价要充分调动学生参与的积极性
        小组教学评价中,每组均设组长一名,每次活动组长由组内成员竞选生成,负责发起、统计小组互评。同时作为全班评委,在终结性评价中对其他作品分享时替老师作出评价。这种设计的最大好处是学生要极力表现自己的长处去竞争组长,同时要不断的拓展丰富自己的知识面,完善自己的知识结构,争取在评价中做出的评定得到更多人的认可。无形当中培养了学生主动学习、终身学习的能力。
        三、利用信息技术建立评价系统网站,及时进行数据收集统计汇总
        STEM教育更提倡的是一种新的教学方式:让学生们自己动手完成他们感兴趣的、并且和他们生活相关的项目,从过程中学习各种学科以及跨学科的知识。本质上来说,要敢于让学生们犯错,让他们尝试不同的想法,让他们听到不同的观点。特别是中学阶段的学生,身心发展的特殊时期,可塑性太强。因此过程评价中要将纪律观念、卫生意识、整理收纳能力等日常行为习惯作为一部分评价指标,结合项目实际制作进行统一考核。每天活动表现和作品进度统一记录,评价指标与维度的增加,增加了统计分析的工作量。结合信息技术优势,通过计算机进行数据收集,网站后台汇总统计,通过折线图、柱状图,及时观测学生动态变化,最终形成每日、每周、每月、每学期积分榜,让学生、家长及时了解自己在某一环节的具体表现和发展变化趋势,进行自我分析,自我反思,扬长避短,不断进步。
        四、课后反思
        STEM背景下人工智能课堂的开展,老师必须更新教学理念,不断变换方式方法,不断优化教学过程,同时要不断探索评价指标与维度,来满足人工智能教学需求。抛砖引玉,表3作为老师授课后思考的一些问题,可以在具体执行当中作适当修改,以便更有利于日常教学。
        表3 教师反思
通过这些评估能收集到哪方面的数据?   
通过数据我了解了学生学习的什么情况?   
通过数据我不能了解到什么?   
哪些因素会影响数据的可靠性?   
这些数据能总结出课堂授课效果吗?   
还可以釆取什么样的措施来保证学习效果?   
        
        笔者认为基于STEM理念的小组合作人工智能教学更要注重学习的情境性、跨学科特点,在日常的课堂教学中以生为本,注重学生的实践能力和思维能力的培养;注重多元化评价,找到学生知识理解和探究过程出现的问题,纠正学生存在错误概念。不断创新课堂教学模式,完善课堂教学内容,从而更好的促进人工智能课堂在中学教学中的运用与开展。
        参考文献:
        [1]吴向东.从问题中反思,加深A-STEM课程学习的深度[J].中国信息技术教育,2020(19):5-7.
        [2]]邵一川,李常迪,赵骞,曹勇,田力威.人工智能分析课堂行为特征助力教学改革[J].黑龙江畜牧兽医,2020(17):153-158+172-174.
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