人工智能在考试评价领域的实践研究*——以2023 年江苏省高考地理试题为例

孙 旭 林厚从

（常州市第一中学, 江苏 常州 213000）

一、引言

作为推动新一轮科技革命和产业改革的核心力量，人工智能已经孕育了丰富的新产品、新技术、新模式，同时也为现代化教育开启了更多的可能性。当前我国已高度认识到人工智能对教育产生的深远影响，正积极采取措施推动人工智能和教育的深度融合，以促使教育领域实现更多的创新和变革。国务院发布了《新一代人工智能发展规划》，明确指出要充分利用人工智能技术加速人才培养模式的革新和教学方法的改革，从而更好地推进教育现代化的进程。随着ChatGPT等新一代人工智能技术的崛起，教育工作者开始重新构想和改变教育的未来走向。本文重点研究ChatGPT在地理试题领域的应用，为人工智能如何融入地理教学以及地理教师如何应对人工智能时代的挑战提出一些建议。

二、人工智能解答地理试题的分析

1.试题转化与处理

当前ChatGPT已经集成多模态功能，即突破了单纯的文字功能，可以对图片语音等进行识别与生成。但经过测试，ChatGPT对地理试题的图片识别能力较差，所以在利用ChatGPT解答地理试题时，必须对试题图片进行文字转述后才能由ChatGPT进行解答。以2023年江苏省高考地理试题为例，如果图片信息不影响解题，可直接复制文字题干，由ChatGPT进行解答。例如，选择题第1题的题干为：“游客在蒙基米亚全年都能与野生海豚互动，主要取决于什么。”该题的图片信息为游客与海豚互动，有无此图并不影响解题，所以可以直接忽略。而第10题的题干为：“下图中反映北上寒流和巴西暖流交汇处纬度位置年内变化的曲线是？”题目所给的选项为图片，所以必须转变为文字才可以由ChatGPT进行解答（见图1）。

图1 2023年江苏省高考地理第10题图文转换

除了以上两种情况外，如果试题的图片信息复杂且和题目高度相关，就较难由ChatGPT进行处理。例如，第11～13题所提供的图片为某年4月9日某时刻亚洲局部地区海平面天气图，图片内容复杂，过度的语言描述会干扰人工智能识别关键信息，影响正确率。因此，该类题目只能进行简单描述，或者放弃处理。

2.答题准确度分析

笔者对2023年江苏省高考地理试题的选择题部分进行了适度文字化处理，基于GPT-4.0模型进行解答，最终结果为答错4题（共22题），分别为第6、9、10、13题。根据其解答情况可以发现，这些解答错误的题目中，除了第9题是由于无法正确理解西风带位置对洋流的影响，其他三道题目均与无法准确识别图片有关（见表1）。

表1 基于GPT-4.0的试题作答分析表

3.解析合理性分析

人工评判ChatGPT生成试题解析的合理性进行人工评判发现，在所有答对的题目中，除了第1题给出的解析比较片面，其余题目的解析均有理有据。以选择题第21题为例，在完全不参考配图的情况下，ChatGPT可以准确地分析运河沿线的大城市众多、运河与高铁的功能及服务群体不同难以联运等信息，最后给出准确答案（见图2）。

图2 GPT-4.0对第21题的作答结果

三、人工智能在地理教育中的应用优势分析

在当前课改的背景下，地理教育是一项复杂又具有挑战性的任务，学生在学习地理时面临着一系列共性问题，如缺乏个性化教育、理论与实践脱节、及时反馈不足等。地理教师需要采取创新的地理教育方法，激发学生对地理的兴趣，提供更好的个性化支持，培养学生的实际应用能力。通过使用GPT-4.0解答高考试题的实验可以发现，即使是在遇到图片信息障碍的前提下，GPT-4.0依旧能在解答中取得不错的成绩。基于此，本文尝试利用ChatGPT为学生提供个性化的辅导，并辅助教师批改作业。

1.给予学生个性化及跨学科的辅导

地理课程的学习目标不仅注重地理知识的掌握，更重视地理学科核心素养和实际应用能力的提升。面对学生在学习进度和理解水平上的差异，教师的时间与精力难以满足其个性化需求。而ChatGPT可以根据每个学生的具体学习状况和需求，随时随地提供个性化辅导和反馈。学生在与ChatGPT对话时，不仅能够体验到与先进技术互动的乐趣，还能增强学习动力。

地理学科特性要求引入跨学科知识。近年高考改革和课程改革强调学科综合性和在真实情境下学以致用的能力。因此，地理教学引入跨学科内容变得尤为关键。然而，传统的分科教学模式导致部分教师的跨学科素养不足。2023年江苏省高考地理试题涵盖了大量历史、生物学、思想政治等跨学科知识，仅依靠地理教师的讲解会忽略某些学科知识内容。ChatGPT凭借其庞大的知识库和信息整合能力，为地理教学提供了跨学科支持，能够从多学科角度为学生提供详细而完整的讲解，拓展学生学习的深度和广度。

2.辅助教师进行作业批改

在选择题的批改及分析实现精准自动的时代，综合题依旧依赖人工批改及分析。当前地理综合题存在答题文字量越来越大、表述方向越来越复杂的趋势，给答卷批改带来了如下问题。第一，地理答卷同作文一般需要教师花费大量的时间和精力进行人工评价。第二，在这个过程中受教师的主观倾向及学生作答内容的多样性影响，难以精准地对每个学生的答题进行评价，同样的答案可能会被不同的教师赋予不同的分值。第三，由于工作量的原因，教师往往只能为学生提供每个小题的得分分值，而难以为每个学生提供个性化指导，导致综合题得分的提升一直是地理教学中的难点。

通过扫描及文字识别技术，教师可以快速地将学生答案转化为word文档。将答题标准及学生答案录入ChatGPT便可以快速获得批改结果。以2023年江苏省高考地理综合题第25题为例，ChatGPT的批改结果如下所示（见图3）。

图3 GPT-4.0对第25题学生作答内容的批改结果

以上ChatGPT对三位学生的批改与线下教师对学生的批改情况基本一致。通过ChatGPT的记忆功能，在批改完所有学生的试题时，ChatGPT还可以通过数据分析、知识点分析等为每一位学生提供一份相应的试卷分析报告，让学生更加清晰地认识到自己的问题并进行调整，这是传统的作业批改难以实现的。

四、结语

通过ChatGPT在地理试题中的解题、分析、辅导、阅卷等功能的实践测试，本研究发现人工智能作为一种智能辅助工具，在地理教学中的实践应用前景广阔。本研究也发现，人工智能技术会对教师的教学及学生的学习产生一些不利的影响，如出现新型的抄袭模式、过度依赖人工智能等问题。因此，在信息化环境下，对于ChatGPT的应用也需要相应的引导和监督，要确保它作为辅助工具而非完全替代教师。当前，在地理试题领域应用人工智能还需面临图文转换等相对繁琐的工作，但伴随着其功能的不断优化与升级，相信这些问题很快便可以得到完善。更多的研究需要深入探索ChatGPT与教师之间的协作模式，积极探索人工智能环境下的新型地理教育方式，使人工智能技术在教学实践中发挥最佳作用。