周六，美國賓夕法尼亞大學的教室里，教育學院的師生們正在與一位中國學者進行激烈的學術討論。討論中,大家提及最多的詞語是“教育”、“數(shù)據(jù)”,還有“技術”。這與我們想象中的教育似乎有些不同。
回顧過去，不同大概是從兩份文件開始的。2010 年，美國制定并公布了新一輪的國家教育技術計劃——《重塑美國教育:技術驅動下的教育變革》(Transforming American Education Learning Powered by Technology)。這份計劃中預想了如何使用在線教育所生成的數(shù)據(jù)，提升教學效果的方法，當時該計劃對整個國際教育界產生了重大影響。
同年，大洋彼岸的中國政府公布了《國家中長期教育改革與發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020)》，其中指出，教育信息化已經進入加快發(fā)展的全新時期。
時隔 8 年，這兩份看似有些久遠的文件，卻預示著教育行業(yè)未來的發(fā)展趨勢。今天看來，人工智能的快速發(fā)展，令教育行業(yè)又有了新的變革。而當人人都在討論人工智能，討論人工智能對教育的顛覆時，討論的又是什么?
在剛剛結束的周末，論答聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席數(shù)據(jù)科學家馬鎮(zhèn)筠博士來到了賓夕法尼亞大學學習數(shù)據(jù)分析研究中心，他與中心主任 Ryan Baker 教授，以及教育學院的碩士、博士生們進行了《學習數(shù)據(jù)分析在中國中小學教育的落地》的主題分享。
馬鎮(zhèn)筠博士在賓大學學習數(shù)據(jù)分析研究中心
論答學習數(shù)據(jù)的收集
人工智能在國內大熱，其本質還是對數(shù)據(jù)的有效篩選，教育自然也不例外。專注于“AI+教育”的論答，是一家學習技術與大數(shù)據(jù)公司，為培訓機構和中小學提供人工智能學習綜合解決方案。此次分享,馬鎮(zhèn)筠博士選取了一名真實學生的案例，圍繞具體的學習數(shù)據(jù)，詳細分析該學生的學習曲線、學習路徑等，從數(shù)據(jù)方面解釋了人工智能到底是如何賦能教育的。
首先，馬鎮(zhèn)筠博士簡要地介紹了論答的人工智能學習系統(tǒng)。他表示，現(xiàn)階段，論答團隊針對國內中小學課程體系，本土化設計和開發(fā)人工智能算法引擎、學習系統(tǒng)、課程內容，以及教學模式。該系統(tǒng)主打三大功能：智能測評、學習數(shù)據(jù)分析和智能練習。
馬鎮(zhèn)筠博士選取了一名 6 年級學生,他從 2017 年 9 月到 2018 年 4 月對數(shù)學科目進行了學習，做題總數(shù)為 345 道，主要關于“圓”的知識點學習。
任務卡片使用情況
在論答人工智能學習系統(tǒng)中，論答專門為老師匹配了相應的在線教學工具，例如老師上課期間會針對具體知識點，布置不同類型的任務卡片，涵蓋解析卡、練習卡、闖關卡等六種類型。這樣既保證了經驗不足教師的上課質量，也讓學生可邊學邊練邊測，為分析其學習曲線和學習路徑做準備。
機器怎么判斷學生對知識點的掌握?
接下來，馬鎮(zhèn)筠博士展示了多張曲線圖，反映該學生對各知識點的掌握情況。例如，圖 A 中圓的面積，當曲線達到 0.9 及以上時，說明該知識點已被掌握，但突然又降到 0.6 左右，這時系統(tǒng)自動推送同樣知識點的題目，推測“圓的面積”是否被真正掌握，直到曲線一直穩(wěn)定在 0.95，表明該知識點已經掌握，可以進行下一個更有難度的知識點學習。
學習曲線圖 1
圖 B 中，我們能看到學生對三個知識點的掌握情況并不是很穩(wěn)定，所以是需要繼續(xù)鞏固學習的。同理，圖 C 這些知識點的掌握情況并不理想，還需要復習;圖 D 展示的知識點需要單獨學習;而圖 E 的知識點是該學生目前還無法掌握的，需要學習的更多基礎知識。
學習曲線圖 2
對知識點掌握情況的分析，不僅讓老師們能了解學生的當前學習情況，還指出了學生下一步“從哪個知識點開始學”，這也是論答提出的學習路徑。
實際上，“圓”的專題學習被拆分了多個知識點，根據(jù)學生做題情況，這些知識點被分為已經掌握、基本掌握和未掌握。
學習路徑
除去該學生在做題中的無效測試，我們發(fā)現(xiàn)他應該先學的知識點是扇形面積公式的簡單應用，弧長公式的應用-結合圖形，以及圓的面積-元素比。
下圖顯示了，該學生的月度學習效果圖中，2018 年 3 月熟練掌握的知識點遠超過未掌握的知識點。
最后，論答對該學生的期中考試分數(shù)做了預測，分數(shù)在 91-97 之間(準確分數(shù)預測為 94)。
分享結束后，Ryan Baker 教授和現(xiàn)場的師生進行了激烈的討論，他們對論答人工智能學習系統(tǒng)表現(xiàn)出很大的興趣，也好奇數(shù)據(jù)分析是如何在中國教育落地的。經過交流，馬鎮(zhèn)筠博士發(fā)現(xiàn)，論答現(xiàn)有產品的應用與美國學術研究在某些方面不謀而合，比如對于學生未掌握的知識點，通常需要 8 道題判斷，而論答只需要 5 道題。
此前，馬鎮(zhèn)筠博士在民辦教育科技節(jié)上表示，教育的人工智能實現(xiàn)才剛剛到來。此次的美國行，一方面讓更多人了解論答，另一方面更是業(yè)界與學術界的碰撞，論答將不斷優(yōu)化產品，讓 AI 真正賦能教育。
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