2021年高考试卷是怎样的？中科大利用人工智能带你再开“天眼视角”

点击蓝字 

关注我们

在2020年，中国科学技术大学智慧教育研究团队首次利用人工智能+大数据的分析方式针对2020年的高考数学（点击回顾）进行了解读，带给大家一种观察高考的全新视角。今年我们如约而至并且全新升级，由数学单科的分析，升级为全科分析，依然利用强大的人工智能+大数据分析方式，为大家带来今年高考试卷的全方位解读，为了让大家能更方便快速的感受高考的魅力，本文以语数英为例，抽取报告的部分精彩内容给大家展示。

想要获取完整版报告，关注“中国科大大数据分析省重点实验室”公众号，在后台回复“2021报告”即可获得。

“

数学

分析

”

首先我们一起来看今年数学学科高考试题的内容。数学学科的特点是具有高度抽象性和严密的逻辑性，在去年分析的基础上，我们优化了各个分析的模型，力求能全面、准确的展示今年高考数学的特点。

数形结合百般好

数学试卷的文本信息比起语文英语那肯定是差远了，但是数学有其专用的表示方式，可以利用公式与图片来补充文字信息。我们利用了自然语言处理算法提取出试卷中的图片与公式。从图中可以看出，数学试卷中的图片数量基本稳定在每卷5张图左右，有少量上下浮动。而公式则每卷平均有100个以上的公式。不同模式的信息载体考查了同学们的信息获取和整合能力，要能联系并充分利用公式与图像、文本之间的关系，做到数形结合才能更好解题。正如华罗庚华老所说：“数缺形时少直观，形少数时难入微；数形结合百般好，隔离分家万事休”。

试卷中的关键词

学习数学不仅是要学会结题，更要在实际生活中加以应用。今年我们使用大数据分析方法从题目中提取试题的关键词。“冬奥会”，“冰壶”等关键词指向了2022年北京冬奥会，同时体现了志愿者精神，还有关注农户的年收入，测量珠峰高度等。这些试题所设置的背景引导同学们不光要学习，更要关注时事新闻，关注现实生活，学有所用。

知识点平均硬核程度

除了对试题的文本内容进行分析，我们使用神经网络技术对试题考查的知识点与难度进行了评估，图中显示的是今年考查硬核程度Top11的知识点，最硬核的是“不等式”，然后是“函数概念与基本初等函数Ⅰ”和“圆锥曲线与方程”，圆锥曲线的压轴题是AI看了也要犯难的程度。函数概念与基本初等函数Ⅰ虽然是很基础的知识点，但它与不等式和导数及其应用等较难的知识点常常一起出现，所以提升了它的整体硬核程度。

卷内硬核程度变化

分析完了知识点的硬核程度，接下来我们具体的分析单张试卷中的题目硬核程度变化。可以看到题目硬核程度由前至后总体为一个递增的趋势，符合同学们的一个做题习惯，中间穿插几道较难的题目，以体现试题的区分度和层次性。而全卷最难的压轴题，要求同学们具备解决较复杂问题的综合素养和能力才能解决。

举个例子

图中展示的是由中国科学技术大学大数据分析与应用安徽省重点实验室LUNA团队提供的知识点预测、关键词抽取技术和硬核程度预估模型针对数学试题生成的自动解析结果。图中展示的题目是16年理科数学全国卷Ⅲ中选择题的第一题，里面所涉及知识点与关键词为集合，硬核程度只有0.30，作为全卷第一题，易上手能够稳定考生们的情绪，帮助进入答题状态。

“

语文

分析

”

接下来为大家带来的是语文学科试卷的分析，语文试卷中存在大段的文本内容，重在阅读，题目相比于材料文本内容来说反而是少数，所以针对语文学科考查的特点，我们采用了材料情感分析与关键词提取等相关的人工智能技术对试卷中的材料文本进行评估。

材料情感分析

我们由人工智能模型得到的今年各试卷中材料文本的情感数值，星级越高情感越积极。可以看到试卷中所使用的材料文本，普遍情感明快清新，如新高考Ⅰ卷的《石门阵》，描述的是抗日时期王木匠结合三国和时事给大家将的一个当代“八路军石门镇智退鬼子兵”的故事，形象生动，仿佛读者也跟着故事中的观众一起在听故事，能让同学们在考试时感到亲切友好，积极乐观的情绪，在作答时保持良好的心态。

文学类文本阅读关键字

图中展示了我们使用大数据分析方法对2021年高考语文试卷中的文学类阅读抽取得到的关键词。今年全国乙卷文学类文本阅读的关键词为“瓷盘”，讲述了一个古董店老板，为帮助生计所迫的梨园大师，收下明知为赝品的瓷盘的故事，以及新高考Ⅰ卷的《石门阵》。两个故事分别体现出古董店老板的仁厚宅心以及抗战时期大家对光明未来的向往。通过这些内容，能培养同学们的家国情怀和奋斗担当，塑造正确的人生观、价值观。

历年作文主题

左右滑动查看历年作文主题

我们总结了自16年以来全国卷的作文主题，涉及到了生活的方方面面，体现了高考作文的引导作用，激发同学们的独立思考能力。如今年的甲卷作文题——“可为与有为”，党史入题，将立德树人有机融入了语文素养与能力的考查，传承红色基因，激励新一代的青年人们在中华民族伟大复兴的过程中实现人生理想。

“

英语

分析

”

英语作为目前世界上使用范围最广的语言，在交流与学习中都具有很重要的意义。这一节中我们将对今年的高考英语试题进行分析，来看看我们有什么发现吧。

表述 · 分析

图中展示的是历年英语试卷的平均阅读量。今年英语试卷的阅读量较往年增加了不少，更加考验同学们对英语材料的阅读理解能力。英语文本的阅读，无论是以后在大学中学习，或是进入工作中，都是非常重要且基本的一种学习途径。同学们一定要好好掌握啊！

历年 · 硬核程度变化

我们对英语试卷历年的平均硬核程度进行了分析。可以发现，往年的英语试卷的硬核程度曲线在17年时达到最高，后缓慢下降，趋于平缓。今年的相比往年，硬核程度较高，不知道今年高考的各位同学，发挥的如何呢？

“

高考

冷知识

”

ABCD，各有所爱

我们对不同学科的选项占比也进行了分析，发现不同学科对不同的选项确实有不同偏爱。语文学科是典型的金C银B，而英语学科在ABC三者间更加均衡，却独独不喜欢D，相比起来，数学已经算是很厚道了，虽然BC偏多，但是总体来说还算比较平衡。

高考试卷改革进化史

左右滑动查看历年全国省份高考卷使用情况

图中显示的是自07年宁夏首次由国家考试中心命题后，至今几个年份的全国卷使用情况示意图。早先很多省份都是自主命题的，可以适应我国高等教育大众化阶段各地经济、文化、教育等发展的不平衡，但是可能会出现命题质量不一，难度波动过大等问题。国家为了能够更加公平公正的选拔人才，不断深化高考改革，从新课标高考，到现在的“3+1+2”高考模式，目的就是为了让同学们更好地展现自己的风采。

总结

整套的试卷分析流程中采用了大量由中国科学技术大学大数据分析与应用安徽省重点实验室（BDAA）LUNA团队所设计的智能分析算法，如试卷自动切分，试题知识点预估，试题难度预估，以及文本关键词抽取，情感分析等，为试卷整体报告的撰写提供了强大的技术支持。

在BDAA-LUNA团队的技术支持下，我们利用大数据+人工智能对2021年高考各学科的试题特点进行了全方位的分析。可以看出今年高考很好的起到了“立德树人、服务选才、引导教学”的核心功能，考查了“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”，体现了“基础性、综合性、应用性、创新性”，对推进高考综合改革，引导中学教学发挥了积极的作用。

中国科学技术大学大数据分析与应用安徽省重点实验室（BDAA）由中国科学技术大学联合科大讯飞股份有限公司、安徽广电传媒产业集团有限责任公司共同建设，依托中国科学技术大学计算机学院和大数据学院，深耕于人工智能、大数据分析领域多年。在“人工智能+教育”领域拥有扎实的理论和实践基础，在国际知名学术期刊和重要学术会议发表高水平论文近100篇，积极进行成果转化，研发了具有高稳定性的教育资源分析系统、学生认知能力诊断模型以及个性化学习推荐系统等，并通过与科大讯飞公司等开展产学研合作，为全国逾两万所中学师生提供精准、便捷的智慧教育服务。

关于我们

• 大数据分析与应用安徽省重点实验室：

  http://bigdata.ustc.edu.cn

• 中国科学技术大学大数据学院：

  http://sds.ustc.edu.cn

• 中国科学技术大学计算机学院：

  http://cs.ustc.edu.cn

• 中国科学技术大学招生办：

  https://zsb.ustc.edu.cn
  

 猜你想看 ·

-中国科大大数据分析省重点实验室-

-原创出品-

主编 | 刘淇

顾问 | 陈恩红 黄振亚 苏喻

执行编辑 | 童世炜

编辑 | 雷思琦 宁雨亭

算法支撑 | 龚政 马一潇 余阳

平台支持 | 韩子勤 洪玉婷 张裕人 杨哲 黄威