摘 要:利用生成式人工智能可提高命题和批阅效率,增强问题的创新性和答案的全面性,促进评阅的标准化和个性化。本文提出了AIGC辅助地理试题命制与评阅的流程,包括明确立意、设计试题、评阅答题三部分,并以“青藏地区”试题的命制与评阅为例进行实践探索。
关键词:AIGC;试题命制;试题评阅;“青藏地区”
中图分类号:G633.55 文献标识码:A 文章编号:1005-5207(2025)02-0041-04
一、研究背景
生成式人工智能(AIGC)是一种特定类型的人工智能,它可以通过人工智能相关技术,自动化生成文本、图像、视频、音频等多模态数据[1]。AIGC正逐渐改变传统地理教育模式,为学生和教师带来新的机遇与挑战。目前,相关研究多聚焦在教学设计、课堂教学实施、教学评价方式变革等方面,突出AIGC的知识高效获取、个性化学习、智能化成果生成等功能,在试题命制与评阅方面的研究较少。一线教师命制试题主要借助地理期刊、著作等学术素材设置情境,但由于命题技巧欠缺、打磨时间有限,断章取义论文内容致使部分原创试题脱离一线教学实际,或科学性受到质疑。本文尝试运用AIGC的资源聚合、创意生成、论文检读、文本理解等功能为地理试题命制与评阅提供创新思路。
二、AIGC辅助地理试题命制与评阅的优点及流程
人工智能具有进行大规模挖掘和处理大数据的能力,其运算规模与速度远超人类[2]。利用AIGC辅助教师进行地理原创试题设计与评阅具有以下优势。
1.提高命题和批阅效率
AIGC能进行文献翻译和批量阅读,自动化地从论文中提取关键信息和数据,快速形成试题,提高命题效率,高效批阅学生答案,减少教师时间和精力的投入。
2.增强问题的创新性和答案的全面性
AIGC能根据论文内容创造性地设计问题,提供新颖的视角,增加试题创新度,还可融通相关论文和网络资源提高参考答案的全面性。
3.促进评阅的标准化和个性化
AIGC能够保证试题批阅的一致性和标准化,减少主观性引发的误判,提高评阅的精准度,并为师生提供相应的分析报告和学习建议,帮助调整教学策略。
当然,AIGC过于依赖算法,受限于对论文、评价体系和课标的解读,生成的试题缺乏灵活性,难以完全符合命题要求。因此,在命制过程中需要注意其局限性,充分发挥其高效、自动化的优势,以教师为主、AIGC为辅进行试题设计与评析。
完整的试题命制与评阅流程主要包括明确立意、设计试题、评阅答题三部分(图1)。试题设计首先要明确试题立意,确定试题的测验对axY2E79cMO9JWcvNitv1u/Blqtp7j83pH2fYIBZ+QEs=象和测试性质,通过对课程标准及《中国高考评价体系》的解读,确定试题的考查目标及内容,AIGC能够辅助整合并解读相关政策文件,根据需求一键生成考查要求。首先,借助AIGC的发散性思考确立选题角度,据此创设试题情境,通过AIGC的资源检索、内容聚合等功能获取相关主题的论文及网络资源,并进行概括提炼,生成与主题相关的问题及答案。其次,教师结合AIGC生成成果完成问题设计与答案编制,并进行情境材料的雕琢。学生答题后,通过手写识别、智能评分功能对学生答题情况进行批阅,给出个性化的分析报告供师生参考。
[<E:\钟兴贵\241231-\地理教育2025第2期\地理教育2025第2期-数据\张立明-1.eps> 图1 AIGC辅助地理试题命制与评阅流程 ]
三、实践案例
区域地理复习是高中地理教学的重要组成部分,复习时以识记初中地理知识为基础,有机融入高中所学的系统地理原理,提升学生素养层级。如何评价学生对此部分内容的融会贯通情况尤为重要,设计针对性的试题能够更好地完成这一任务,笔者以“青藏地区”测评试题的命制与评阅为例,运用Kimi智能助手进行说明。
1.原创试题呈现
阅读图文资料,完成下列要求。
青藏高原作为地球的“第三极”,对全球气候变化最为敏感,高原上分布着众多的湖泊、冰川、积雪、冻土,自然植被以草原和草甸为主。高原湖泊水位和面积是气候变化的指示器,内陆湖表现尤为明显,湖水补给各异,经过测量,各个湖泊表现出不同的电导率值(图2),电导率值与盐度呈正相关。研究表明,1961—2020年间,青藏高原大部分地区气候暖湿化明显。西风和南亚季风是影响青藏高原地区的两大环流系统,不同时期环流强弱存在变化[3]。图3示意青藏高原湖泊水量变化的4种类型和分布区域[4]。
(1)描述青藏高原湖泊盐度空间分布特征并分析原因。(14分)
(2)青藏高原湖泊变迁存在区域差异性。结合图3描述2000—2010年青藏高原湖泊盐度变化特征,并从气候角度推测其原因。(12分)
(3)在全球气候变化的背景下,评价青藏高原湖泊变化对当地生态环境、人类活动产生的影响,并提出应对措施。(16分)
参考答案:(1)分布特征:盐度空间差异大;自东南向西北升高。原因:受南亚夏季风影响,降水量自东南向西北减少;东南部降水较多,补给湖泊的淡水较充足,多为外流湖,盐度较低;西北部降水量少,以冰雪融水补给为主,蒸发强烈,多为内陆湖,盐分无法排出,湖泊盐度较高 (2)变化特征:藏南地区湖泊水量减少,盐度增加;北部地区湖泊水量增加,盐度降低。原因:2000—2010年南亚夏季风减弱,藏南地区降水减少,气温升高,蒸发加剧,导致湖泊水量减少。该时段西风增强,北部地区降水增多,气温升高,导致冰雪融水增多,入湖径流增加,湖泊水量增加 (3)对生态环境的影响:湖泊水量增加、面积扩大,盐度降低;影响水生生态系统,改变物种分布和生物多样性;导致水系重组;淹没土地,加剧草地退化。对人类活动的影响:增加水源供给;淹没草场,影响畜牧业发展;增加洪水和滑坡等自然灾害的风险,威胁居民安全。措施:加强湖泊监测与研究;加强相关灾害的监测和预报;实施湖泊周边生态环境的保护与恢复工程;调整农业结构和布局;加强宣传教育,提高对湖泊变化的认识和适应能力。
2.试题设计与评阅流程
(1)明确立意
将课标、评价体系及说明文件“投喂”Kimi,给出指令词,Kimi给出了如下回答(图4)。从回答来看,Kimi生成的内容详细、具体,具有一定的可操作性,但对关键能力和学科素养认识不够充分,需要教师根据教学经验进行适当删改和补充。以关键能力为例,在试题设计时需要运用区域图、统计图、文字资料综合考查学生获取和解读地理信息、调动和运用地理知识的能力,通过问答题和论述题考查学生描绘和阐明地理事象、探究和论证地理问题的能力。
(2)试题设计
【情境创设】课标提出,在选择情境时要体现关联性,让学生在一个贯穿全过程的情境中经历思维发展的过程。情境创设时给予必要且充足的信息,据此设计明确的问题,用于测量不同素养水平学生的表现[5]。创设情境首先要确定主题,可结合研究热点,让Kimi给出参考主题。Kimi给出了青藏高原的气候变化与全球变暖、高原湖泊的生态变化与保护、高原地区的可再生能源开发、青藏高原的生态脆弱性与环境治理等多个主题。笔者选取高原湖泊变化作为情境主题,这一主题不仅能帮助学生深入理解“青藏地区”的地理特征,还能激发学生对地理学科的兴趣,培养学生关注和解决实际地理问题的能力。其次,参考Kimi推荐的论文、问题和答案,有机整合多元情境素材,除文字材料外,试题还提供了区域图和统计图,综合考查学生从图文材料中获取地理信息的能力以及洞察空间格局关系的地理素养。
【问题设计】问题设计应参考试题测评的考查内容,以学生的认知水平和学业质量标准为基准,同时要体现基础性、综合性、应用性和创新性。依托地理学术情境,遵循由发现问题到探究问题的学术研究过程,层层递进[6],按照“在哪里—是什么—为什么—如何发生—什么作用—如何人地协调”这一主线设计问题链,激发学生调动地理知识解决问题的综合思维能力。根据确立的主题,利用Kimi的资源聚合功能,快速获取相关论文信息,下载后“投喂”Kimi,要求提炼出论文主要内容,帮助教师迅速了解论文信息,利用创意生成功能快速生成问题及参考答案(图5)。Kimi设计的问题完全基于论文内容,准确性较高,但与高中生的认知基础存在差异,未能精准体现考查内容及要求,需要教师结合教学经验进行适当修正,形成符合学情的问题链。
【答案编制】答案编制是试题设计中非常重要的环节,要遵循专业性、准确性、全面性和标准化等原则。答案不仅源于学生的所学知识,更是对试题情境的解读、分析和归纳[7]。答案编制时要注意紧扣情境材料,保证材料、问题与答案的一致性与逻辑连贯性,让答案能追根溯源,避免无中生有和超出学生认知范畴。Kimi在上传论文后会自动关闭联网搜索功能,生成的答案完全依赖论文,丧失了全面性,所以在设计好问题后,再单独向Kimi提出问题,参考其回答(图6)进一步修正情境材料和参考答案。
[[提示词:
(3)在全球气候变化的背景下,评价青藏高原湖泊变化对当地生态环境、人类活动产生的影响
Kimi回答(部分):
湖泊扩张可能会导致周边生态系统的调整,如湿地面积的增加和生物多样性的变化。气候变化导致的湖泊扩张对当地人类活动也有重要影响。例如,湖泊扩张可能会影响农业灌溉、饮用水供应和能源开发等。同时,湖泊扩张还可能增加地质灾害的风险,如冰湖溃决和滑坡等,对周边居民的生活安全构成威胁 ] 图6 Kimi对问题(3)的回答 ]
(3)评阅答题
【批阅答题】批阅答题是教学评价的重要组成部分,评分制是现行教学和考试中的主要方式,具有简单、快捷、便于比较等优点。综合题批阅由教师逐个查看学生答卷,根据评分标准进行打分,受教师主观性的影响,得分的准确性和客观性受到影响,可能会引发学生负面情绪,不利于正向反馈。利用Kimi一定程度上可减少该问题的产生,让学生在答题卡规定区域答题,将答题照片上传Kimi,利用文字识别功能对学生的答题情况进行分类汇总,教师检查后,根据参考答案制定评分细则并上传到Kimi,对学生答题进行批阅,给出得分(图7)。Kimi评分与人工批阅结果基本一致,不仅提高了批阅效率,同时减少了其他因素造成的影响,提高了批阅的准确性。由于学生书写差异较大,现有文字识别能力有限,建议直接收集学生的电子答题情况,避免书写差异引发的误评。
【评阅反馈】传统评阅很难对学生进行个性化反馈,学生只能看到得分。Kimi能根据学生答题情况生成个性化的反馈报告,不仅能给出每道试题的扣分原因,还能给出知识掌握的薄弱点以及进一步的学习建议(图7)。此外,也需要教师根据教学经验进一步优化反馈报告,提高针对性和有效性。
四、总结与反思
命制试题不仅能针对性地评价学生的学习效果,还能帮助教师加深对课标的理解,促进教学反思,提升教师专业素养,但囿于绘图难度大、素材获取困难、时间有限等因素,一线教师往往会对命题产生畏难情绪。本文通过实践探索,发挥AIGC的各种功能,降低一线教师的命题难度,提高试题命制和批阅的效率及质量。不同AIGC功能存在差异,例如,ChatGPT在对话生成、语言翻译等领域表现出色,Kimi在处理超长文本、信息检索等方面具有独特优势,文心一言具有强大的文本生成能力,教师可按需选择,发挥不同AIGC的优势。AIGC在精准理解、图像判读、图表绘制等方面还存在明显不足,需要发挥教师的主导作用。随着技术的不断进步,期待AIGC能够在理解能力、创新能力和适应性方面取得更大突破,推动地理教育的创新性发展。
参考文献:
[1] 周玲,王烽.生成式人工智能的教育启示:让每个人成为他自己[J].中国电化教育,2023(5):9-14.
[2] 肖丽梅,冯冰,李诗涵,等.人工智能时代中学地理教学的机遇、挑战与进路[J].地理教育,2024(6):7-10.
[3] 朱立平,张国庆,杨瑞敏,等.青藏高原最近40年湖泊变化的主要表现与发展趋势[J].中国科学院院刊,2019,34(11):1254-1263.
[4] Yang R M, Zhu L P, Wang J B, et al. Spatiotemporal variations in volume of closed lakes on the Tibetan Plateau and their climatic responses from 1976 to 2013. Climatic Change[J], 2017, 140(3-4): 621-633.
[5] 王洋平,王玲玲.刍议高考评价体系下学习探索情境类试题的命制——以2021年6月浙江省地理选考卷第27题为例[J].中学地理教学参考,2022(1):73-76.
[6] 李永全.一道地理学术情境试题命制的路径解读[J].地理教育,2020(11):36-38.
[7] 李月,朱滔.基于真实情境的地理原创试题命制[J].地理教学,2023(17):31-33.