Nyereség:
- Lehetőség arra, hogy a mesterséges intelligencia feleletválasztós kérdéseket, tipikus hibákon alapuló zavaró tényezőket és megoldási kulcsokat állítson elő a téma, a szint és a nehézségi eloszlás megadásával.
- A rossz kulcs és a többszörös/nulla helyes opciós hibák észlelésének képessége az egyes kérdések és válaszok billentyűinek független érvényesítésével, lehetőleg tömegesen, a SymPy segítségével
- Képes értékelni a zavaró tényezők minőségét, a kérdések egyértelműségét és nehézségi egyensúlyát, és a vizsga előtt minden kérdést jóváhagyni.
A vizsga- és gyakorlókérdések elkészítése az egyik legidőigényesebb feladat a matematikaoktatásban: a megfelelő nehézségű kérdések felállítása, elfogadható zavaró tényezők (rossz, de elfogadható lehetőségek) tervezése, a válaszkulcs elkészítése és a nehézségek egyensúlyozása órákig tart. A mesterséges intelligencia felgyorsíthatja ezt a folyamatot – több tucat kérdésvariációt, feleletválasztós opciókat és megoldási kulcsokat generál egy témában. De az egyes feltett kérdések pontosságát és az egyes válaszkulcsok hibamentességét függetlenül kell ellenőrizni; A helytelen kulcs azt jelenti, hogy a tanulók igazságtalanul pontokat veszítenek. Ebben az egységben megtudhatja, hogyan használhatja az AI-t kérdésgeneráló partnerként, és hogyan moderálhatja az egyes kérdéseket.
Néhány definíció. A disztraktor egy olyan opció a feleletválasztós kérdésben, amely nem helyes, de megfelel a tanuló által elkövetett gyakori hibának. A jó figyelemelterelő nem véletlenszerű; Tipikus hibát tükröz (előírási hiba, szabályzavar). A válasz kulcsa a kérdésekre adott helyes válaszok listája. A nehézségi egyensúly a könnyű-közepes nehézségű kérdések megfelelő elosztása egy vizsgán.
Az AI hozzájárulása a kérdések generálásához
- Kérdés variáció: Több hasonló kérdés egy mintából (a számok megváltoztatása).
- Distractor tervezés: Valószínűleg helytelen választások a gyakori hibák alapján.
- Megoldási kulcsvázlat: Lépésről lépésre megoldás minden egyes problémára.
- Nehézségi fok: A kérdések könnyű/közepes/nehéz osztályozása.
- Tantárgyi lefedettség: Egy tananyag különböző résztémáit lefedő kérdéssorok.
- Bloom taxonómiai illeszkedés: Kérdés kognitív szintek szerint, mint például az emlékezés, az alkalmazás, az elemzés.
Lépésről lépésre: megbízható kérdéssor létrehozása
1. Adja meg a témát, a szintet és a kérdések számát. Mint például "10. osztályos gimnázium, másodfokú egyenletek, 10 feleletválasztós kérdés".
2. Kérdezze meg a kérdés típusát és nehézségi eloszlását. Kérjen olyan elosztást, mint "4 könnyű, 4 közepes, 2 nehéz".
3. Oldja meg az egyes kérdéseket önállóan! Oldja meg az egyes kérdéseket saját maga vagy a SymPy segítségével; Hasonlítsa össze az YZ által biztosított válaszkulccsal. Ez a lépés nem alku tárgya.
4. Ellenőrizze, nincsenek-e zavaró tényezők. Valóban rosszak a rossz opciók? Néha a mesterséges intelligencia egynél több helyes opciót ad ki, vagy a zavaró eszköz valójában helyes. Ellenőrizze az egyes opciókat.
5. Garancia, hogy pontosan egy helyes válasz van. A feleletválasztós választásnál pontosan egy opciónak kell helyesnek lennie; Nem lehet nulla vagy egynél több helyes.
6. Ellenőrizze a bizonytalanságot és a párhuzamosságot. Egyértelmű a kérdés? A két kérdés ugyanazt méri? Ésszerűek a számok (pl. ha a gyökérnek negatívnak kell lennie)?
Figyelem: A mesterséges intelligencia két leggyakoribb hibát követ el a feleletválasztós kérdések generálásakor: (1) az „igaznak” jelölt opció valójában hibás, (2) egynél több lehetőség helyes, vagy egyik sem helyes. Ne használjon fel egyetlen kérdést sem anélkül, hogy az egyes kérdéseket önállóan megoldotta volna, és a négy lehetőséget külön-külön igaz/hamisként értékelné.
Kérdés minőség-ellenőrzési táblázat
irányítani
kérdés
mit kell keresni
pontosság
Helyes a válasz kulcsa?
Megerősítés független megoldással
csak igaz
Csak 1 lehetőség helyes?
A másik 3 biztos rossz
Distractor minőség
Valószínűek a hibák?
Tipikus hibán kell alapulnia
Világosság
Egyértelmű a kérdés?
Nem szabadna bizonytalanságnak lenni
Szintmegfelelés
Megfelelő a nehézség a célnak?
Se nem túl könnyű, se nem túl nehéz
Hatály
Jól reprezentálja a témát?
Az altémák kiegyensúlyozottak
három mini tok
1. eset – Rossz kulcs. Egy tanár 12 kérdésből álló feleletválasztós készletet készített. Amikor minden kérdést megoldott a SymPy segítségével, azt találta, hogy a 12 kérdés közül 3-ban az AI által "helyesnek" jelölt lehetőség helytelen volt – a tényleges helyes válasz egy másik lehetőség. A tanár megigazította a kulcsokat. Ha ezt a halmazt ellenőrzés nélkül használták volna, akkor az egész osztályt igazságtalanul értékelték volna 3 kérdésben.
2. eset – Két helyes lehetőség. Az egyik kérdésben az AI beírta az „x = 2” és az „x = 2 vagy x = −2” kifejezést is; Bizonyos értelemben mindkettő igaz volt, és a kérdés nem volt egyértelmű. A tanár átrendezte a lehetőségeket, és csak egy helyes választ hagyott hátra. A zavaró tényezőknek egyértelműen helytelennek kell lenniük.
3. eset – Gyenge zavaró. Egy mérnöki osztályon az AI olyan irreleváns zavaró tényezőket helyezett el, mint a "42", "aksaray", "kék", "17" stb.; A helyes válasz nyilvánvalóan "17" volt. A tanár tipikus számítási hibák (pl. előjelhibából eredő érték) alapján numerikus disztraktorokat kért, és a kérdések valódi diszkriminátorokká váltak. A jó figyelemelterelő valódi hamis utat képvisel.
Négy másolható sablon
1) feleletválasztós kérdéssor:
Generáljon [n] TÖBB VÁLASZTÁSÚ kérdést a [témában]. Szint:[szint]. Nehézségi fok: [x könnyű, y közepes, z nehéz]. Legyen minden kérdésnek 4 lehetősége; Legyen a PONTOS 1 helyes, a másik 3 pedig a tipikus hibákon alapuló lehetséges zavaró tényezők. Írja le lépésről lépésre a megoldást és a helyes választ minden kérdésre. Mindegyiket ellenőrizni fogom a SymPy segítségével.
2) Kérdés variáció (mintából):
Vedd ezt a kérdést MINTÁNAK: [mintakérdés]. Generáljon [n] különböző változatot, amelyek ugyanazt a koncepciót mérik, de változó számokkal/kontextussal. Lépésről lépésre oldja meg a válaszokat az egyes verziókhoz. A válaszok különbözzenek egymástól.
3) Megoldáskulcs generálása:
Készítsen lépésről lépésre megoldást és végső választ az alábbi kérdések mindegyikére. Adja meg a használt szabályt. Jelölje meg azt a megoldást, amelyben nem biztos; Minden választ függetlenül ellenőrizni fogok. Kérdések: [itt]
4) Distractor javítása:
Tekintse át a zavaró tényezőket ehhez a feleletválasztós kérdéshez. Magyarázza el, MELYIK tipikus tanulói hibának felel meg az egyes hibás disztraktorok! Cserélje ki az irreleváns vagy nyilvánvalóan helytelen zavaró tényezőket olyanokra, amelyek tényleges hibákon alapulnak. Kérdés: [itt]
Gyenge felszólítás / Erős felszólítás
Gyenge: "Tegyél fel 10 származékos kérdést."
Eredmény: Bizonytalan szint, véletlenszerű nehézségi eloszlás, ellenőrizetlen válaszkulcs, véletlenszerű zavaró tényezők (ha vannak).
Erős: "Gimnázium 12. osztálya számára készítsen 10 feleletválasztós származékos kérdést: 4 könnyű (alapszabályok), 4 közepes (lánc/termékszabály), 2 nehéz (összetett függvények). Legyen minden kérdésben 4 választási lehetőség, pontosan 1 helyes, a többi tipikus hibákon alapuló zavaró tényező (a belső derivált elfelejtése, a válasz hibája lépésről lépésre). Oldja meg a helyes választ lépésről lépésre."
Eredmény: Egy vízszintes, kiegyensúlyozott halmaz, a zavaró tényezők értelmesek és minden válasz auditálható.
Gyakori hibák
- Nem ellenőrzi a válasz kulcsot. Amit az AI „helyesnek” mond, az gyakran rossz; Minden kérdést önállóan oldjon meg!
- Több mint egy/nulla a megfelelő lehetőség. A feleletválasztósnál pontosan egy igazságnak kell lennie; Ellenőrizze az egyes opciókat külön-külön.
- Gyenge zavaró tényezők. A lényegtelen vagy nyilvánvalóan helytelen opciók megkülönböztethetetlenné teszik a kérdést.
- Nem határozza meg a nehézségi eloszlást. Úgy tűnik, mindegyik ugyanolyan nehézségű; Szintértékelés nem végezhető.
- Ismétlés és átfedés. Különböző kérdések mérhetik ugyanazt a fogalmat; Ellenőrizze a fedezet egyenlegét.
- Homályos kifejezés. A kettős jelentésű kérdések méltánytalanul félrevezetik a tanulókat.
Tipp: Egy kérdéscsoport érvényesítésének leghatékonyabb módja egy olyan kód írása, amely az összes kérdést egyszerre megoldja a SymPy segítségével. Mondja el az AI-nak, hogy „írjon kódot, amely mind a 10 SymPy problémát megoldja”, futtassa a kódot, és tömegesen hasonlítsa össze a SymPy eredményeket az AI válaszkulcsával. Így nem egyesével, hanem együttesen és determinisztikusan ellenőrzi a 10 kérdést.
Összefoglalva
A mesterséges intelligencia drámaian felgyorsítja a matematikai kérdések és vizsgák generálását: a kérdés variációja, a zavaró tervezés, a megoldás kulcsa, a nehézségi osztályozás. De minden kérdést és minden válaszkulcsot egymástól függetlenül kell érvényesíteni – lehetőleg tömegesen, SymPy segítségével. A leggyakoribb hibák a rossz válaszbillentyűk, a többszörös/nulla helyes opciók és a gyenge zavaró tényezők. A téma, szint és nehézségi megoszlás kezdettől fogva történő megadása növeli a minőséget. Ellenőrizetlen kérdések ne kerüljenek be a vizsgára.
Pályázati feladat
Válassz egy témát. A mesterséges intelligencia állítson elő 8-10 feleletválasztós kérdést + bizonyos nehézségi eloszlású megoldásokat az 1. sablonnal. Ezután, emlékezve a 4. egységről, írjon az AI-nak egy kódot, amely minden kérdést megold a SymPy segítségével, és futtassa a kódot. Hasonlítsa össze a SymPy eredményeit az YZ válaszkulcsával. Ellenőrizze, hogy minden kérdésben pontosan egy helyes választás van-e, és hogy a zavaró tényezők valóban helytelenek-e. Keressen meg és javítson ki legalább egy hibát vagy gyenge zavaró tényezőt.
ellenőrző lista
- [ ] Világosan megfogalmaztam a tárgyat, a szintet és a nehézségi megoszlást.
- [ ] Minden kérdést önállóan oldottam meg (lehetőleg kötegelt SymPy-vel).
- [ ] Összehasonlítottam a válaszkulcsot a SymPy eredményeivel.
- [ ] Ellenőriztem, hogy minden kérdésben pontosan egy helyes lehetőség van.
- [ ] Ellenőriztem, hogy a zavaró elemek tipikus hibákon alapulnak-e, és valóban hibásak.
- [ ] Gondoskodtam arról, hogy ne legyenek homályos kijelentések és ismétlődő kérdések.