Адаптивное тестирование в «Облаке знаний»

Онлайн-сервис «Облако знаний» постоянно развивается и улучшает пользовательский опыт с помощью новых технологий. В рамках проекта по внедрению искусственного интеллекта, реализуемого при грантовой поддержке Фонда содействия инновациям, мы разрабатываем технологию адаптивного тестирования. Она поможет максимально эффективно выстроить индивидуальную траекторию обучения для учеников. Как это работает?  Разберем в этой статье. 

Зачем нужна индивидуальная траектория обучения

Индивидуальная траектория обучения необходима для наиболее эффективного достижения поставленных учебных целей. Алгоритм траектории следующий:

• школьник определяет учебную цель;
• проходит вступительный тест;
• на основе целей и результата тестирования получает сгенерированную индивидуальную траекторию;
• осваивает материал с помощью прохождения траектории, отслеживая прогресс; 
• выполняет итоговый тест, получает результаты.

Как правильно поставить учебную цель, чтобы траектория была эффективна?

При выборе цели рекомендуем  отталкиваться от технологии SMART.

Например: подготовиться к успешной сдаче экзамена по обществознанию (не ниже 80 баллов) за полгода.

Что такое адаптивное тестирование

На этапе диагностики мы внедряем умный тест — адаптивное тестирование. Рассмотрим сходства и отличия от классических тестов. 

Каждое задание умного теста имеет параметры:

• тема (контролируемый элемент содержания);
• проверяемые результаты (предметные, метапредметные); 
• сложность.

Алгоритм подбирает следующие задания так, чтобы количество заданий (время тестирования), необходимое для завершения тестирования, оказалось минимальным.

Технология составления умного теста

Подбор заданий для входного тестирования зависит от поставленной пользователем  учебной цели.  Далее в дело вступают технологии. Алгоритм подбирает задания таким образом, чтобы максимально охватить контролируемые элементы содержания (КЭС)  образовательной программы и продиагностировать сформированность универсальных учебных действий (УУД) за установленный промежуток времени. Для реализации технологии необходимо определить, какие элементы содержания и  навыки диагностирует задание. Рассмотрим на конкретном примере.

Фрагмент самостоятельной работы по теме «Индийское кастовое общество. Религии Индии». Тренажер «Облако знаний». История, 5 класс

Выполнив данное задание, ученик продемонстрирует свои знания  по теме «Древний Восток», а также уровень сформированности умения группировать, систематизировать факты по заданному признаку.  

Технология умных тестов требует наличия рубрикаторов, с помощью которых каждому заданию в базе онлайн-сервиса «Облако знаний» присваивается пара числовых кодов – КЭС / УУД. 

Рубрикаторы контролируемых элементов содержания (КЭС)

Рубрикатор контролируемых элементов содержания (КЭС) – тематический рубрикатор, который охватывает содержание федеральных образовательных программ. Рубрикаторы КЭС необходимы для любого качественного тестирования. Примером такого рубрикатора является перечень проверяемых элементов содержания в кодификаторах ФИПИ по ОГЭ и ЕГЭ.

Рубрикаторы КЭС от «Облака знаний» охватывают:

• 3 уровня общего образования (НОО, ООО, СОО);
• все предметные области по ФГОС;
• содержание базового и углублённого содержания ФРП.

Рубрикатор КЭС в «Облаке знаний» построен следующим образом:

• Содержание каждого предмета разбито на отдельные кирпичики – рубрики.
• Каждой рубрике присвоен числовой код.
• Все задания в «Облаке знаний» привязаны к соответствующему числовому коду.
• Ученик решает задания, а информация по каждой рубрике накапливается в базе данных.

Рубрикаторы КЭС позволяют строить логические цепочки для формирования индивидуальной образовательной траектории. 

Для этого методисты «Облака знаний» определили взаимосвязи между рубриками внутри предмета, а также межпредметные связи.

Логические цепочки между рубриками в виде графа. Обществознание ООО

Рубрикаторы КЭС нужны в онлайн-сервисе:

• ученику: при проведении умной диагностики и выстраивании индивидуальной образовательной траектории
• учителю: для выявления «проблемных тем» у отдельного ученика или класса целиком и корректировки образовательного процесса 
• методисту: при составлении спецификаций предметных ЭОР в целях сбалансированности контента

Рубрикатор универсальных учебных действий (УУД) 

Основа российского школьного образования – системно-деятельностный подход. Освоение образовательных программ предполагает не только знание содержания предмета, но и формирование навыков для жизни – метапредметных навыков. 

Метапредметные результаты представлены в федеральных рабочих программах в виде универсальных учебных действий. В широком значении термин «универсальные учебные действия (УУД)» означает умение учиться, то есть способность ученика к саморазвитию и самосовершенствованию путём сознательного и активного присвоения нового социального опыта. Именно их мы взяли за основу рубрикатора действий, так как УУД позволяют отследить формирование навыков и компетенций на содержании различных предметов школьной программы. 

В «Облаке знаний» используется собственный уникальный кодификатор УКД (универсальных компетентностных действий). Группы УКД выделены в соответствии с применяемыми инструментами познания (видами мышления).

Рубрикатор УКД – это матрица, которая рассматривает традиционные учебные действия в разрезе инструментов познания (сигнальных систем). С их помощью мы можем проанализировать не только уровень освоения УУД, но и степень развития той или иной системы мышления (образы, тексты, логика).

Сигнальная система «Образы» определяет развитие учебных действий по отношению к реальным объектам и их медийным моделям, например:

• различение знакомых объектов по их медийным образам;
• исследование моделей природных объектов, процессов и явлений;
• чтение карты, схемы, инфографики.

Сигнальная система «Тексты» определяет развитие учебных действий при работе с вербальными моделями разных типов, например:

• сопоставление терминов и их определений;
• понимание темы и содержания текста;
• нахождение информации в печатных и цифровых источниках, энциклопедиях, словарях; 
• оценивание степени полноты и достоверности информации.

Сигнальная система «Логика» определяет развитие учебных действий в разрезе умений работать с цифрами, математическими моделями, алгоритмами, например:

• демонстрация знаний математических констант;
• фиксирование количественных результатов экспериментов;
• использование оценки и прикидки в решении задач.

Преимущества рубрикатора УКД:

• возможность диагностировать метапредметные результаты и проводить комплексную межпредметную диагностику; 
• формировать чёткую  матрицу диагностики, понятную школьникам и их родителям.

В результате разработано решение, которое позволит проводить вступительное тестирование пользователя онлайн-сервиса «Облако знаний» и выстраивать индивидуальные образовательные траектории в зависимости от учебных целей. Технология направлена на повышение эффективности обучения и достижение образовательных результатов. 

Статья подготовлена методистом «Облака знаний» Екатериной Турковой