基础学生测试错误检测系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于评价学生对教育主题的理解的测试系统，并且更具体地涉及这样的系统使得帮助学生标识与该教育主题相关联的引起对测试的不正确回答的被误解的基础概念或相关主题。
【背景技术】
[0002]向某一年级的学生讲授建立在他们在前一年级所学之上的学科。例如，学校通常在二年级讲授加法和减法，在三年级讲授乘法和除法，并且在四年级讲授分数和小数。在五年级，学生必须解决更复杂的问题，这要求他们应用数学技能组合来解决问题。
[0003]当学生在学校参加测试时，他们通常收到告知他们正确和不正确回答的最终测试分数。通常，该最终测试分数告诉老师和学生该学生是否理解了测试主题。因为复杂的问题要求学生应用数学技能组合来解决问题，当学生不正确地回答复杂的问题时，重要的是标识错误的基础原因或来源。例如，如果问题是“1/6+1/3 = X”，学生不正确地回答为“5/6”，该不正确回答是由学生在将分数换算成公分母(即，“1/6 = 2/3”)时出错引起的还是简单的加法错误(即，“1/6+2/6 = 4/6”)?
[0004]所需的是一种系统，该系统测试学生对教育主题的知识并且在提供了不正确回答时，标识错误的原因或来源并且然后提供关于该错误的来源的讲授资料或指导，因此可以消除该错误。
【发明内容】
[0005]在此所披露的是一种标识学生对教育主题或学科的知识或理解中的问题区域的自学纠正方法和系统。对教育主题或学科的理解取决于学生对基础事实、假设、以及必须遵从特定顺序的关系和具体任务的理解。在本文所描述的发明中，这些被称为主题的‘核心概念’。如果学生没能掌握核心概念，学生的测试回答可能是不正确的。
[0006]在本文所描述的系统和方法中，一个计算机和一个呈现与主题有关的一组测试问题的计算机测试程序。每个测试问题是相关联的或要求应用一个或多个与主题相关联的核心概念。测试问题也是有关的，因此其核心概念在该组问题中匹配或重复至少一次。例如，问题I可以与核心概念A有关，问题2与核心概念A和B有关，并且问题3与核心概念B和C有关。
[0007]在学生回答完所有测试问题之后，该系统被设计成用于检测正确和不正确回答。当检测到不正确回答时，系统标识与该问题相关联的核心概念以及在这组问题中还与至少一个共同核心概念相关联的一个或多个问题(被称为参考问题)。如果正确回答了参考问题，则系统假设学生理解了共同核心概念并且非共同核心概念被视为错误的来源。如果不正确地回答了一个以上问题，则该共同核心概念可以被视为错误的来源。有时，回顾若干参考问题以便标识被视为理解了的核心概念和被视为误解了的核心概念。为学生提供与被视为错误的来源的核心概念相关联的教学资料。
[0008]使用以上所述的系统，披露了一种用于标识对与主题相关联的核心概念的误解的方法。
【附图说明】
[0009]图1是自学系统的图示，该自学系统使学生能够标识对教育主题或学科的基础核心概念的误解，并且然后给学生提供关于所标识的核心概念的讲授资料。
[0010]图2是教室环境的图示，其中，多个学生使用该系统参加测试。
[0011]图3是电子设备的图示，该电子设备具有与5年级数学有关的已设置问题。
[0012]图4是描绘了与在图3中所示的电子显示器上呈现给学生的每个问题相关联的核心概念的图示。
[0013]图5是示出了被正确地回答的问题是如何被用作参考问题来确定哪些核心概念引起了不正确回答的图形表示。
[0014]图6是示出了用于标识对与主题相关联的核心概念的误解的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0015]参考附图，示出了一种自学系统10，该系统标识学生对教育主题或学科的知识或理解中的问题区域。对教育主题或学科的理解取决于学生对基础事实、假设、以及必须遵从顺序的关系和具体任务的理解。在本文所描述的发明中，这些被称为主题的‘核心概念’。如果学生95不理解或没能应用核心概念，学生的测试回答可能是不正确的。
[0016]在系统10中，系统计算机12与工作存储器一起使用。加载在工作存储器中的是软件测试程序15，该软件测试程序向由学生95操作的电子设备95呈现有关一个主题的一组测试问题30。将系统计算机12连接或链接至测试数据库20上。将测试数据库20链接至核心概念数据库25上。将该组问题30存储在测试数据库20中并且将其传送至电子设备上的显示器97。在如图1和图3中所示的显示器97上呈现了该组问题32。每个测试问题是相关联的或要求应用一个或多个与问题相关联的核心概念。核心概念可以被存储在测试数据库20中或被存储在单独的核心概念数据库25中。
[0017]当参加测试时，回答35被学生90输入至键盘或显示器97上并且被传输至回答数据库40。然后，分析引擎50回顾回答35以确定它们正确还是不正确。当检测到不正确回答35时，分析引擎50标识与问题35相关联的核心概念55以及在这组问题32中还与至少一个与不正确地回答的问题共同的核心概念相关联的一个或多个问题(被称为参考问题30’ )。如果正确回答了参考问题30’，则系统10假设学生理解了共同核心概念55并且非共同核心概念55’被视为错误的来源。如果不正确地回答了一个以上问题32，则与问题32相关联的共同核心概念55被视为错误的来源。有时，必须回顾若干参考问题以便标识被视为理解了的核心概念和被视为误解了的核心概念。
[0018]标识了被误解的或未利用的核心概念55’之后，然后分析引擎50将引起错误的核心概念标识符58传输至讲授引擎60。然后，讲授引擎60在电子设备95上为学生90准备针对引起错误的核心概念55’的学习资料65。
[0019]使用以上所述的系统，一种用于标识对与主题相关联的核心概念的误解的方法，包括以下步骤:
[0020]a.在一个屏幕上或通过多个屏幕一一向学生呈现多个测试问题，每个所述主题与有待被讲授给一个学生的一组核心概念相关联，所述测试问题被配置成用于测试学生对一个或多个所述核心概念的理解；
[0021]b.回答所述问题；
[0022]c.标识来自一个学生对所述问题的正确和不正确回答；
[0023]d.标识与这些不正确回答相关联的核心概念并且确定与正确地回答的问题相关联的核心概念，与不正确地回答的问题相关联的以及不与正确地回答的问题相关联的核心概念被视为引起该不正确回答的该错误的来源；以及，
[0024]e.向该学生呈现关于被视为该错误的该来源的该核心概念的讲授信息。
[0025]丞M
[0026]图3是电子设备10的图示，该电子设备具有关于5年级数学主题的一组问题30，这些问题由学生使用系统10来回答。假设分析引擎50回顾了回答35并且确定正确地回答了问题1、2、3、4、7和8而不正确地回答了问题5和6。于是分析引擎50确定被正确地回答的问题1、2、3、4、7和8与如图4中所列出的核心概念A、B、C、D、G和H相关联。分析引擎50假设学生90理解了核心概念A、B、C、D、G和H，并且由此回顾与问题5和6相关联的核心概念。
[0027]如图5中所示，问题5与核心概念B和E相关联而问题6与核心概念B和F相关联。因为问题I和2被正确地回答并且与核心概念A和B相关联，所以分析引擎50假设学生缺乏或不能理解核心概念E是引起不正确地回答问题5的错误的来源。因为问题6也与核心概念B相关联，所以分析引擎50假设学生缺乏对核心概念F的知识是引起不正确地回答问题6的错误的来源。图5示出了分析引擎50如何使用消除与测试问题相关联的核心概念的过程来确定哪些核心概念需要被回顾。
[0028]然后，将与核心概念E和F相关联的引起错误的核心概念标识符58发送至讲授引擎60。于是讲授引擎60将针对核心概念E和F的学习资料65传输至学生90。
[0029]应当理解的是电子设备95可以是平板计算机、桌上型计算机、膝上型计算机、简易终端、或智能电话。还应当理解的是系统计算机12可以被连接至电子设备95上，该电子设备可以被有线或无线地连接至系统计算机12上。并且，测试程序15还可以被加载至电子设备95的工作存储器中并且从位于远处的测试数据库20接收一组问题30。并且，可以在一个屏幕上一次性地提供多个问题或通过多个不同屏幕一一提供。还应当理解的是系统计算机12、分析引擎50、测试程序15和讲授引擎60还可以被组合成单个单元。
[0030]工业实用性
[0031]本发明适用于教育行业。更具体地，本发明适用于针对一个主题对学生进行测试和评价以及对与学生可能需要进一步指导的主题相关联的核心概念进行标识。
【主权项】
1.一种用于提高学生的知识或解决问题技能的系统，该系统包括: a.一个具有工作存储器的计算机； b.一个被加载至该计算机中的该工作存储器中的软件测试程序，所述测试程序被配置成用于呈现关于对一个学生的一个特定主题的一组测试问题，每个所述主题与有待被讲授给一个学生的一组核心概念相关联，所述测试问题被配置成用于测试一个学生对一个或多个所述核心概念的理解，所述测试程序被配置成用于标识来自一个学生对所述问题的正确和不正确回答，具有不正确回答的问题被回顾以确定与其相关联的所述核心概念，与正确地回答的问题相关联的所述核心概念被忽略，并且与不正确地回答的问题相关联的以及不与正确地回答的问题相关联的核心概念被视为引起该不正确回答的错误的来源；以及， c.一个学习引擎，该学习引擎呈现关于被视为该错误的该来源的该核心概念的讲授信息。2.如权利要求1所述的系统，进一步包括一个电子设备，该电子设备被耦合或链接至所述计算机上并且由一个学生操作。3.用于标识对与一个主题相关联的一个核心概念的误解的方法，该方法包括以下步骤: a.向一个学生呈现多个测试问题，每个所述主题与有待被讲授给一个学生的一组核心概念相关联，所述测试问题被配置成用于测试学生对一个或多个所述核心概念的理解； b.回答所述问题； c.标识来自一个学生对所述问题的正确和不正确回答； d.标识与这些不正确回答相关联的核心概念并且确定与正确地回答的问题相关联的核心概念，与不正确地回答的问题相关联的以及不与正确地回答的问题相关联的核心概念被视为引起该不正确回答的错误的来源；以及， e.向该学生呈现关于被视为该错误的该来源的该核心概念的讲授信息。
【专利摘要】一种用于提高学生的知识或解决问题技能的系统，该系统标识学生对基础主题的理解的错误或对正确地回答测试问题所需的必备技能的应用。该系统包括一个具有测试软件程序的计算机，该计算机向学生呈现关于一个主题的两个或更多问题的一组问题。与该主题相关联的是一组核心概念。每个问题与一个或多个核心概念相关联并且与其他问题相关，这样使得至少一个核心概念与其他问题上的核心概念相匹配。
【IPC分类】G09B7/08
【公开号】CN105074795
【申请号】CN201480013128
【发明人】李时元
【申请人】占努斯教育服务有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2014年2月27日
【公告号】US20140242567, WO2014134278A1