大數(shù)據時代教與學的趨勢

周莉

2012年，聯(lián)合國在大數(shù)據白皮書“Big Data for Development： Challenges & Opportunities”中指出，大數(shù)據時代已經到來，其出現(xiàn)將會對社會各個領域產生深刻影響[1]。特別是與我們生活相關的服務行業(yè)，如去哪兒網、阿里巴巴、京東等，但在教育領域，大數(shù)據時代才剛剛開始。在閱讀過維克托·邁爾-舍恩伯格和肯尼思·庫克耶所著《與大數(shù)據同行—學習和教育的未來》之后，本文提出一些需要被探討的問題：大數(shù)據對教育意味著什么？大數(shù)據何以幫助教學？大數(shù)據的應用前景如何？

一、大數(shù)據對教育意味著什么

大數(shù)據時代將是一個不斷學習、不斷完善我們對世界認知的時代[2]。那大數(shù)據對教育意味著什么？它主要體現(xiàn)在重塑學習的三個主要特征，即反饋、個性化和概率預測上。

1. 教育信息的多向度反饋

在傳統(tǒng)的學校中，一提到反饋，人們往往想到的是評價，而且是單向度的評價，評價對象是學生，評價內容是出勤情況、家庭作業(yè)、課堂參與和學業(yè)測驗等。顯而易見的是，這一教育反饋系統(tǒng)存在諸多方面的不足。首先，所收集的信息數(shù)量遠遠不夠。其次，這些數(shù)據并未獲得正確使用。再次，單向度反饋，僅從教師和學校指向學生。這在其他領域看來，極不合理。沒有一個制造商或銷售商會只對客戶開展評價。他們想要獲得的反饋，在很大程度上是關于自身產品和服務的，而其目的是使自身的產品與服務得到改進[3]。

大數(shù)據時代，這種單向度反饋將得以改變。例如，學生和教師在使用電子教科書時，數(shù)據采集會隨之開始：學生是否在特定章節(jié)做了筆記？為什么要做筆記？在教學中，教師為什么舍去這部分內容？圖書出版機構和作者可以從電子教科書的相關平臺上獲得上述綜合數(shù)據，更清楚地認識師生是如何使用教材的，教材的哪些內容受歡迎或干擾學生學習或晦澀難懂等，可針對這些反饋進行大數(shù)據分析，對教材給予完善。由此，我們可以看出，在過去，信息的流動是單向的，即從圖書出版機構和作者到師生，但在大數(shù)據時代，信息傳遞變成雙向或者多向度的，會將相關信息反饋給出版機構和作者。

2. 學習私人定制變?yōu)楝F(xiàn)實

基于大數(shù)據的教育，可以實現(xiàn)個性化學習。個性化學習，令人印象最深刻的特征是動態(tài)性，學習內容可隨數(shù)據收集、分析和反饋加以改變與調整。如果學生對“平行線”這一概念的理解還存在困難，那這部分的內容就會被納入習題集，讓學生有充足的練習機會。

我們可以截取、混合最喜愛的音樂，并將之刻錄到iPod播放器中，那為什么不能對學習進行同樣的操作呢？創(chuàng)建個人“播放列表”，這顯然更有意義。在未來，學習絕不會按照給定的教科書或課程，以同樣的順序和步調進行，將會有數(shù)千種的組合方式。教師不再需要憑借主觀判斷，選擇最合適教學的書籍，大數(shù)據分析將指引他們選出最有效的支持進一步完善和私人定制的教材。當然，同一組學生仍會使用同一內容的教材，畢竟他們需要通過相同的測驗，但教材可以進行個性化處理[4]。

基于大數(shù)據的支持，針對學生的教學，不僅可以體現(xiàn)教材選擇或自學內容模塊組合的人性化，還能夠在進度安排、輔導要點和輔導方式等教學環(huán)節(jié)設計更適合學生特點的教學方案。

3. 教育大數(shù)據的有效預測與預警

通過大數(shù)據，教師可以更好地理解和預測學生的個人學習行為、程度和態(tài)度，基于高度的可能性，對個體為提高學業(yè)成績需要實施的行為做出預測。例如，選擇最有效的教材、教法以及反饋機制，對其效果進行預測。但這僅是概率預測。顯然，相對于過去傳統(tǒng)、同質化的教育，這是一種進步，但在預測時也應意識到這些預測有一定的局限性，并非百分之百正確。亞馬遜、淘寶、優(yōu)酷等基于大數(shù)據分析的概率預測，其推送信息可以被接受，因為即使預測有誤，其造成的后果并不嚴重。然而，一旦涉及教育決策，概率預測將會成為潛在的巨大威脅，因為這將會對人們未來是否成功造成極大的影響。

二、大數(shù)據何以有助于教學和學習

1. 新的分工：教育數(shù)據分析師和學習導師

目前，學校教師主要分為教育管理人員和教學一線教師。在大數(shù)據時代，教學管理人員和教師依然會存在，但這兩部分人員可能會出現(xiàn)新的分工。例如，在教學管理人員中可能會出現(xiàn)數(shù)據管理分析人員，熟知網絡和數(shù)據存儲的工作人員會成為學校網絡安全的專家。教師也可能會出現(xiàn)新的分工，理想的狀況是基礎課程由特別優(yōu)秀的教師來教授，而不是隨便由誰來教[5]。此外，對于那些實踐性強的工藝性和藝術性課程，可以借助網絡媒體構造虛擬的實踐環(huán)境，增加學生參與實踐的機會，根據學生特點調整實踐環(huán)節(jié)的復雜程度。這種動手操作的經驗，不是理論性課程可以傳授的。具備在現(xiàn)實或虛擬環(huán)境中操作經驗的教師，也將發(fā)揮越來越重要的職能。與此同時，也可培養(yǎng)出其他的新型教師，其工作重點在于根據所獲得的反饋數(shù)據和信息，指導學生選擇最適合的學習途徑，例如，所修課程、所用教材、最適當?shù)膶W習順序等。

這跟醫(yī)生角色的轉變有相似之處，醫(yī)生從單一的診斷病情和告知患者病情逐步向人性關懷轉變。教師和學生之間的互動也會遵循這一方式，他們在學習過程中扮演的角色更像合作者。

2. 新的分析方法：相關關系

目前，對教育質量信息的分析，大致可分為兩種類型：狀態(tài)分析和因果分析。前者是對質量現(xiàn)有狀態(tài)的初步分析和判斷，帶有描述性質;后者是對影響質量的原因進行分析，帶有推斷性質[6]。然而，大數(shù)據時代信息分析的特征是相關關系，而非我們所熟知的因果關系。它不會告訴我們事情為什么發(fā)生，而會向我們說明正在發(fā)生什么。通過非因果分析，把目標定位在理解“是什么”，而不是“為什么”。

在大多數(shù)的情況下，相關關系足以幫我們做出決策。但這并不意味著對因果關系的探索是錯誤的。也許，我們應該更加謙虛，而不是自以為能夠理解周圍的世界。數(shù)據靜靜地待在需要被發(fā)掘的地方，當前各類學校也早已有了這些資料，但教育者缺少的是正確、有效挖掘資料的方法和措施，而相關關系會在教育質量信息分析領域發(fā)揮更大的作用。

3. 新的教育決策方式：基于數(shù)據和

實證

現(xiàn)在，教育主要依靠教師的個人教學經驗對學生學習行為進行判斷，并制定教學政策。經濟合作與發(fā)展組織（OECD）PISA項目的一個主要負責人提出，基于數(shù)據的教育決策更具說服力和公信力[7]。

教育領域中大數(shù)據的應用，主要包括教育數(shù)據挖掘和學習分析兩個方向。教育數(shù)據挖掘通過數(shù)據建模，發(fā)現(xiàn)學習者學習結果與學習內容、學習資源和教學行為等變量的相關關系，預測學習者的學習趨勢。學習分析是通過利用已知模型和方法解釋影響學習者學習的重大問題，評估他們學習行為，提供人為的適應性反饋[8]。隨著科技的發(fā)展，兩者有進一步融合的可能。

在學習環(huán)境下，大規(guī)模個性化的實現(xiàn)需要更豐富的反饋數(shù)據流向教師和管理人員，了解學習中的有效因素和無效因素，細分到背景和組群，甚至小到個人水平。系統(tǒng)將吸收反饋結果，動態(tài)地調整教材和環(huán)境，更好地理解學生個性化學習過程，讓每位學生處于最佳教學狀態(tài)?；跀?shù)據和實證，讓每位學生處于最佳的學習狀態(tài)。

三、對教育和學習的啟示

如今，學生使用互聯(lián)網搜索資料的速度遠超過教師和家長，獲得資料和信息更超越書本以及課堂上所能提供的范圍。在這種情況下，他們很容易將課堂學習視為可有可無。但事實上，在快速和信息過量的環(huán)境下，學生尤其需要有效處理信息的能力。雖然他們習慣于同時處理多項任務，隨時存取，但如何理解不同類型的信息，尤其當信息表達的觀點含混不清或自相矛盾時，如何深思熟慮進行批判性思考，如何整合各種信息建構知識系統(tǒng)？這都是網絡科技無法教會他們的。

第一，“互聯(lián)網+”時代，學校的社會化功能更為凸顯。課堂上思辨和討論的過程，在這一背景下顯得尤為重要，可以加強學生分析、管理、綜合和評價信息的能力，幫助他們在網絡學習的搜索和選取上更得心應手。此外，通過課堂的小組討論和協(xié)作，能幫助學生形成良好的情緒管理能力，建立良好的人際關系。而在線課程只能輔助學校教室中的正規(guī)教學活動，而非取而代之。因此，我們要明確，教育目標不僅是傳輸知識和培養(yǎng)技能，還應塑造學生的人格和文化品質，其需要在現(xiàn)實的人際交往中實現(xiàn)。學校的社會化功能是技術手段所不能替代的。

第二，重視師生分析數(shù)據的能力。獲取大量的數(shù)據重要，但擁有資料或數(shù)據并非我們的目的。要想真正運用大數(shù)據帶給教育的好處，必須掌握分析數(shù)據的能力。對學生來說，面對數(shù)據時，應關注所有權人及制作者，分析數(shù)據提供者的目的與意圖，關注媒體技術與傳播表達，搜尋信息與批判性思維，最后做出相應的決策。對教師和管理者來說，其自身要成為“數(shù)據脫盲者”，知道如何通過閱讀圖表追蹤學生的進步，分析概率預測，使自己能夠解釋這對學生意味著什么，并鼓勵學生更有效地學習[9]。

第三，有效管理和謹慎使用數(shù)據。首先，教師應不斷收集和分析關于“如何學習”的資料，而不僅是偶爾一次的正式考試。其次，這些資料不僅會反饋給教師，也會反饋給學生、家長和教育行政部門的官員。再次，各種教材經過演算，能夠實現(xiàn)個性化定制，針對學生的不同需求，用不同的上課順序和步調，實現(xiàn)最有效的學習。而且，教材本身也要不斷改進。最后，提高反饋數(shù)據分析結果的時效性、可視性和可讀性[10]。

大數(shù)據時代給教育帶來各種好處，但也伴隨一些潛在威脅，一旦融入大數(shù)據，如果資料永不消失，我們的命運和未來會被可能性預測操控，對隱私和自由，都會造成非常深遠的影響。因此，在利用大數(shù)據的同時，要看清其利弊，謹慎地使用和管理，避免濫用大數(shù)據帶來的風險。

本文系全國教育科學規(guī)劃單位資助教育部規(guī)劃課題：學生網絡生活方式的現(xiàn)狀調查與對策研究（FHB110182）的研究成果之一。

參考文獻：

[1] Big Data for Development： Challenges & Opportunities [DB/OL]. [2012-05-01]. http：//www.unglobalpulse.org/projects/BigDataforDevelopment.

[2] [3] [4] [5] [9] 維克托·邁爾-舍恩伯格， 肯尼思·庫克耶. 與大數(shù)據同行—學習和教育的未來[M]. 上海： 華東師范大學出版社， 2015：112、27、40-41、45、78、126.

[6] 陳孝彬， 高洪源. 教育管理學[M].北京： 北京師范大學出版社， 2008： 378-379.

[7] Andreas Schleicher. Big Data and PISA[EB/OL]. http：//www.huffingtonpost.com/andreas-schleicher/big-data-and-pisa_b_3633558. html.

[8] Enhancing Teaching and Learning through Educational Data Mining and Learning Analytics [DB/OL]. [2012-10]. www.tech.ed.gov/wp-content/uploads/2014/03/edm-la-brief.pdf.

[10]沈學珺. 大數(shù)據對教育意味著什么[J]. 上海教育科研， 2013（9）.

（作者單位：北京市海淀區(qū)教育科學研究所）

（責任編輯：孫建輝）