面向智能评估系统：评估算法思维技能发展——瑞士义务教育学校的探索性研究
计算机与社会
2025-04-01 v1 人工智能
人机交互
摘要
当代社会的数字化快速发展深刻影响了我们的生活诸多方面，包括医疗、通信、商业和教育领域。与新技术互动和解决问题的能力已成为关键素养，算法思维(CT)技能如模式识别、分解和算法设计等成为必需 competencies。为此，瑞士正在开展研究和举措，将 CT 融入其教育体系。本研究旨在开发一个全面的框架，用于大规模评估 CT 技能，尤其聚焦于算法设计(AT)能力。为实现此目标，我们首先构建了一个捕捉 CT situational 性质和发展性质的能力模型，指导设计针对认知能力、年龄和情境的定制化活动。该框架阐明了活动特征如何影响 CT 发展以及如何评估这些 competencies。此外，我们开发了用于大规模评估 AT 技能的活动，提供两种变体：一种基于非数字制品（unplugged）并采用手动专家评估，另一种基于数字制品（virtual）并采用自动评估。为提供更全面的学生 competencies 评估，我们开发了一个基于带有噪声门的贝叶斯网络(BNs)的 IAS，能够为每个技能提供实时概率评估，而非单一的总体得分。结果表明，所提出的仪器可在瑞士的不同年龄组和教育情境中衡量 AT competencies，显示其大规模使用的适用性。AT competencies 显示出渐进式的发展，总体上无性别差异，但在学校层面存在差异，显著受制于制品基环境及其情境的影响，强调了创建可访问且可适应评估工具的重要性。
引用
@article{arxiv.2503.22756,
title = {Towards an intelligent assessment system for evaluating the development of algorithmic thinking skills: An exploratory study in Swiss compulsory schools},
author = {Giorgia Adorni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.22756},
year = {2025}
}