翟小铭博士应邀在教育技术系作报告

　　2023年5月16日晚，北京大学教育学院教育技术系学术报告在腾讯会议线上举行。美国乔治亚大学数学、科学和社会科学教育系助理教授翟小铭博士应邀报告，题目是《人工智能用于科学评估：机遇与挑战》。本次讲座由教育技术系主任贾积有教授主持。来自北京大学和海内外其他高校的百余位师生听取了报告。

　　此次报告，翟博士主要从以下三个部分对报告主题进行了论述：“为什么将人工智能用于新一代科学评估”、“应用人工智能评估和促进新一代科学学习”以及“人工智能用于科学评估面临的挑战”。

　　在第一部分，翟博士首先基于美国《新一代科学教育标准》（Next Generation Science Standards，NGSS）介绍了K-12科学教育框架，解释了“科学与工程实践”（Science and engineering practices）、“学科核心理念”（Disciplinary core ideas）和“跨领域概念”（Crosscutting concepts）三个维度的表现期望（Performance Expectations），并指出在评估学生这三个维度的科学学习表现时面临着诸如“评估耗时且无法及时反馈”等多个挑战，造成相当大的人力财力负担。由此，翟博士引出了机器学习（Machine Learning，ML）、自然语言处理（Natural Language Processing，NLP）和计算机视觉（Computer Vision，CV）这几类人工智能技术在科学教育评估中的应用与优势。

　

　　在第二部分，翟博士首先展示了人工智能用于科学评估的3个驱动问题，并逐一进行了深入浅出地解释。针对第一个问题“基于人工智能的自动评分在评估新一代科学学习的准确性如何”，翟博士结合实证研究表明，基于人工智能的新一代科学评估（Next Generation Science Assessing，NGSA）的评分准确度现状与人类专家相当；针对第二个问题“基于人工智能的评估可以为教学决策提供哪些即时信息”，翟博士通过实证研究展现了人工智能用于评估后，以前无法即时获得的复杂认知水平信息可以提供给教师进行教学决策；针对第三个问题“我们如何支持教师基于人工智能的评估实践”，翟博士认为基于人工智能的评估结果在自动生成评估报告（Automatic Generated Assessment Reports，AutoRs）中的呈现很重要，因为它会影响教师如何关注和解释分数，但对于如何支持教师利用AutoRs进行教学决策，还需要进行大量研究。

　

　　在第三部分，翟博士分析了人工智能用于科学评估面临的挑战，包括“双刃剑：呼吁研究人工智能的用途”、“利用自动评分实现表征方式的多样化”、“解开误解：澄清教育中的人工智能偏见”、“人工智能评分偏见≠教育中的不公正”、“人工智能不能解决所有问题或取代教师对学生的了解”等，很多观点富有启发性。

　　讲座最后，翟博士回答了在线师生的问题，并进行了深入交流。贾积有教授总结了翟博士的精彩报告并表达谢意。

　　报告人简介：翟小铭博士是乔治亚大学科学教育和人工智能助理教授，AI4STEM教育中心主任。翟博士的研究重点是开发基于人工智能的创新评估方法，支持科学教师的评估实践。他是多个NSF、NIH和NAEd/Spencer项目的首席研究员（总计超过580万美元）。翟博士主持了由NSF资助的2022年STEM领域基于AI的评估国际会议，并担任美国科学教育研究协会（NARST）RAISE（基于AI的科学教育）研究兴趣小组的创始主席。翟博士的研究成果获得了美国教育研究协会的TACTL早期职业研究员奖、美国教育科学院（NAEd/Spencer）研究开发奖、亚历山大·冯·洪堡奖学金（德国）、Jhumki Basu学者奖、Sarah Moss研究员奖以及三项乔治亚大学校长奖。他编辑了《科学教育与技术杂志》的特刊， “应用机器学习进行科学评估”，《教育前沿》的两个特刊，分别是“AI解决STEM教育挑战”和“机器学习在教育研究中的应用”。他还担任牛津大学出版社《STEM教育中的AI应用》一书的主编。他是《科学教育研究杂志》、《科学教育与技术杂志》和《学科与跨学科科学教育研究》的编辑委员会成员。

　　

文：宋小伟，余年年，贾积有

图：宋小伟，余年年