面向课堂教学评价的形式化建模与智能计算

摘要

随着课堂教学从固化单一的教师传授,向强调小组协作参与的教学转变,如何面向以协作学习为基本特征的课堂实施形成性评价已成为教学评价改革亟需解决的问题.在智能技术支持下,形式化建模可以将复杂多变的课堂教学过程解构,形成数理模型;智能计算可以通过算法评估学生学习状态,并根据教学原则生成教学辅助信息.二者的结合可以促进人类智能与机器智能的有效融合,形成人机协同的课堂评价机制.面向课堂教学评价的形式化建模与智能计算通用架构,自下而上包含教与学行为的感知和存储、教与学行为评估模型的构建、教与学状态的智能计算和教学辅助信息的生成四个部分.前两部分着重对教育情境和问题的表征,是形式化建模的关键步骤;后两部分着重具体技术路线的实现,是智能计算的具体过程和功能体现.整个系统以教与学行为的感知和存储为基础,通过构建评估模型,确定模型的输出;然后引入智能算法对模型进行计算,达成对教与学状态的评估;最后根据相应教学原则,自动生成辅助教师进行课堂教学评价的信息.该通用架构以及人机协同教学、评价机制的进一步完善需要研究者携手教师进行"共同设计",协同教育学、计算机科学、心理学等多学科进行交叉研究.