狹義教育大數(shù)據(jù)在英語(yǔ)教學(xué)中的應(yīng)用模式

陳彥君

[摘要]本文結(jié)合英語(yǔ)教學(xué)的特點(diǎn)，對(duì)狹義教育大數(shù)據(jù)的分析，提出了一系列狹義大數(shù)據(jù)在英語(yǔ)教學(xué)中的應(yīng)用模式，包括學(xué)習(xí)者知識(shí)模型、學(xué)習(xí)者行為模型、學(xué)習(xí)者體驗(yàn)?zāi)Ｐ汀W(xué)習(xí)者檔案、領(lǐng)域知識(shí)模型、學(xué)習(xí)組件分析和教學(xué)策略分析，趨勢(shì)分析，適應(yīng)性和個(gè)性化等應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]教育大數(shù)據(jù) 英語(yǔ)教學(xué) 應(yīng)用模式

[中圖分類(lèi)號(hào)]G434 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1009-5349（2016）24-0226-03

隨著互聯(lián)網(wǎng)及其衍生物的不斷發(fā)展，我們可以獲得的數(shù)據(jù)呈幾何式增長(zhǎng)。大數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，對(duì)我們生活的方方面面產(chǎn)生了巨大的影響，也把我們的英語(yǔ)教學(xué)帶入到一個(gè)全新的紀(jì)元。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的急劇增長(zhǎng)，讓我們的學(xué)習(xí)方式和教學(xué)方式帶來(lái)了重大變革，如何利用大數(shù)據(jù)，服務(wù)于英語(yǔ)教學(xué)，是值得我們思考的問(wèn)題。

一、大數(shù)據(jù)

（一）教育大數(shù)據(jù)

教育大數(shù)據(jù)分為廣義大數(shù)據(jù)和狹義大數(shù)據(jù)：廣義的教育大數(shù)據(jù)泛指所有來(lái)源于日常教育活動(dòng)中人類(lèi)的行為數(shù)據(jù)；狹義的教育大數(shù)據(jù)指學(xué)習(xí)者行為數(shù)據(jù)，主要來(lái)源于學(xué)生管理系統(tǒng)、在線(xiàn)學(xué)習(xí)平臺(tái)和課程管理平臺(tái)等。[1]教育大數(shù)據(jù)也滿(mǎn)足所有大數(shù)據(jù)的共同特征，即海量的數(shù)據(jù)規(guī)模（Volume），快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)體系（Velocity），多樣的數(shù)據(jù)類(lèi)型（Variety），巨大的數(shù)據(jù)價(jià)值（Value）[2]；除此之外，和傳統(tǒng)數(shù)教育據(jù)相比，教育大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢(shì)還體現(xiàn)在實(shí)時(shí)性、顆粒度、真實(shí)性和決策度等方面。[3]

然而，很多案例研究表明，多數(shù)教師的決策都依賴(lài)于直覺(jué)或有限的觀(guān)察經(jīng)驗(yàn)[4]，多數(shù)的學(xué)校管理者及教師不會(huì)去系統(tǒng)地分析學(xué)校現(xiàn)有數(shù)據(jù)，或者使用分析結(jié)果來(lái)改革教學(xué)、課程設(shè)置或?qū)W校運(yùn)行狀況。[5]多數(shù)教育數(shù)據(jù)都用來(lái)監(jiān)測(cè)教學(xué)過(guò)程，而沒(méi)有用來(lái)優(yōu)化教學(xué)結(jié)果，學(xué)校方面有著豐富的可用數(shù)據(jù)，但是這些數(shù)據(jù)卻很少被利用起來(lái)。[6]充分利用教育大數(shù)據(jù)，我們可以更加了解英語(yǔ)學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為，幫助教學(xué)者作出更好的決策，優(yōu)化學(xué)習(xí)者英語(yǔ)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，提升目前英語(yǔ)教學(xué)的效率。

在教育領(lǐng)域，多所世界一流院校都開(kāi)設(shè)了和大數(shù)據(jù)相關(guān)的研究項(xiàng)目，為了鼓勵(lì)大數(shù)據(jù)在教育活動(dòng)中的應(yīng)用，美國(guó)教育部與2012年10月發(fā)布了《通過(guò)教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析促進(jìn)教與學(xué)》（Enhancing Teaching and Learning through Educational Data Mining and Learning Analytics）報(bào)告（以下簡(jiǎn)稱(chēng)報(bào)告）[7]，報(bào)告通過(guò)描述大數(shù)據(jù)在業(yè)內(nèi)的應(yīng)用案例，為美國(guó)高等院校及K-12學(xué)校在“大數(shù)據(jù)”教育應(yīng)用方面提供有效指導(dǎo)。

（二）教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析

教育數(shù)據(jù)挖掘（Educational Data Ming， EDM）指應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘方法從來(lái)自于教育系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中提取出有意義的信息的過(guò)程，這些信息可以為教育者、學(xué)習(xí)者、管理者、教育軟件開(kāi)發(fā)者和教育研究者等提供服務(wù)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可應(yīng)用于招生、就業(yè)、后勤、圖書(shū)館管理、人事管理、設(shè)備管理、師資管理等方面，有助于管理者作出科學(xué)的決策。[8]《報(bào)告》將“數(shù)據(jù)挖掘”定義為：綜合運(yùn)用機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)和數(shù)據(jù)挖掘的方法和技術(shù)，對(duì)海量教育數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，建立數(shù)學(xué)模型，發(fā)現(xiàn)和解釋學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)結(jié)果與學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)資源與教學(xué)行為等變量之間的相關(guān)關(guān)系，用語(yǔ)預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)者的未來(lái)學(xué)習(xí)趨勢(shì)。[9]

2011年，在第一界學(xué)習(xí)分析與知識(shí)國(guó)際會(huì)議（The International Conference on Learning Analytics and Knowledge， LAK）上，有關(guān)專(zhuān)家將學(xué)習(xí)分析定義為“測(cè)量、采集、分析和匯報(bào)有關(guān)學(xué)習(xí)者及其學(xué)習(xí)情景的數(shù)據(jù)集，用以理解和優(yōu)化學(xué)習(xí)及學(xué)習(xí)情景”[10]。顧小清等人認(rèn)為，學(xué)習(xí)分析技術(shù)是圍繞與學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)信息相關(guān)的數(shù)據(jù)，運(yùn)用不同的分析方法和數(shù)據(jù)模型來(lái)解釋這些數(shù)據(jù)，根據(jù)解釋的結(jié)果來(lái)探究學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)過(guò)程與情境，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)規(guī)律；或者根據(jù)數(shù)據(jù)闡釋學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)表現(xiàn)，為其提供相應(yīng)反饋從而促進(jìn)更加有效學(xué)習(xí)的技術(shù)。[11]

二、教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用方向

周若松等人（2015）認(rèn)為大數(shù)據(jù)對(duì)教育的影響，主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：改變教育研究中對(duì)數(shù)據(jù)價(jià)值的認(rèn)識(shí)，方便教師更全面了解每一個(gè)學(xué)生，幫助學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化高效學(xué)習(xí)，增強(qiáng)教師的責(zé)任心和強(qiáng)化師德建設(shè)。[12]

在《報(bào)告》對(duì)教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析的應(yīng)用領(lǐng)域做了詳細(xì)的闡述，并指出對(duì)教育數(shù)據(jù)的挖掘和學(xué)習(xí)分析可以用來(lái)解決教學(xué)中復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題。本文根據(jù)報(bào)告中提到的視角，結(jié)合英語(yǔ)教學(xué)的實(shí)際情況，對(duì)教育數(shù)據(jù)在英語(yǔ)教學(xué)中的應(yīng)用給出了相應(yīng)的建議，這些領(lǐng)域可以分為：學(xué)習(xí)者知識(shí)模型、學(xué)習(xí)者行為模型、學(xué)習(xí)者體驗(yàn)?zāi)Ｐ汀W(xué)習(xí)者檔案、領(lǐng)域知識(shí)模型、學(xué)習(xí)組件分析和教學(xué)策略分析，趨勢(shì)分析、適應(yīng)性和個(gè)性化。[13]

（一）學(xué)習(xí)者知識(shí)模型

學(xué)習(xí)者知識(shí)模型的建立，主要是為了使系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)者的具體需求，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間用適當(dāng)?shù)姆椒ǔ尸F(xiàn)適當(dāng)?shù)男畔ⅰ14]對(duì)于不同水平的英語(yǔ)學(xué)習(xí)者，他們所掌握的具體英語(yǔ)知識(shí)不同，希望達(dá)到的學(xué)習(xí)目標(biāo)也不同，通過(guò)學(xué)習(xí)者知識(shí)模型的建立，我們可以使學(xué)習(xí)者獲得最適合其學(xué)習(xí)需求的學(xué)習(xí)資源。

根據(jù)克拉申二語(yǔ)習(xí)得的“輸入假說(shuō)”，學(xué)習(xí)者是通過(guò)對(duì)語(yǔ)言輸入的理解而逐漸習(xí)得第二語(yǔ)言的，其必備條件是“可以理解的語(yǔ)言輸入”（comprehensible input），也就是說(shuō)，語(yǔ)言輸入難度稍高于學(xué)習(xí)者現(xiàn)有水平，才能達(dá)到良好的學(xué)習(xí)效果。[15]學(xué)習(xí)者知識(shí)模型的建立，有助于系統(tǒng)根據(jù)學(xué)習(xí)者的具體英語(yǔ)水平，推薦符合其自身學(xué)習(xí)情況的學(xué)習(xí)資源。

（二）學(xué)習(xí)者行為模型

學(xué)習(xí)者行為模型主要把學(xué)習(xí)者的行為分為“與學(xué)習(xí)任務(wù)相關(guān)”和“與學(xué)習(xí)任務(wù)無(wú)關(guān)”的行為，并以此作為學(xué)習(xí)者參與度的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

學(xué)習(xí)者行為模型除了英語(yǔ)的課堂教學(xué)之外，目前線(xiàn)上英語(yǔ)學(xué)習(xí)平臺(tái)也已經(jīng)非常普遍，而且眾多的線(xiàn)上學(xué)習(xí)平臺(tái)已經(jīng)成為教師課堂教學(xué)的重要補(bǔ)充。研究表明，在參與線(xiàn)上課程時(shí)，學(xué)習(xí)者的“與學(xué)習(xí)任務(wù)無(wú)關(guān)”的行為會(huì)導(dǎo)致低于平均水平的學(xué)習(xí)效果[16]，除此之外，學(xué)生在現(xiàn)實(shí)學(xué)習(xí)中的出勤情況、課堂反應(yīng)、測(cè)試成績(jī)等數(shù)據(jù)，都可以用來(lái)建模。學(xué)習(xí)者行為模型的建立，可以幫助線(xiàn)上學(xué)習(xí)平臺(tái)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并回應(yīng)學(xué)習(xí)者的“與學(xué)習(xí)任務(wù)無(wú)關(guān)”行為，在課堂教學(xué)者，能夠有效預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)者不能完成學(xué)習(xí)任務(wù)的可能性，診斷學(xué)生在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)問(wèn)題的環(huán)節(jié)，以便教師給予更好的干預(yù)。

（三）學(xué)習(xí)者體驗(yàn)?zāi)Ｐ?/p>

學(xué)習(xí)者體驗(yàn)?zāi)Ｐ椭饕脕?lái)評(píng)估學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)體驗(yàn)是否滿(mǎn)意。學(xué)習(xí)者體驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢愿鶕?jù)學(xué)習(xí)者對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程的滿(mǎn)意度調(diào)查等獲取數(shù)據(jù)。Dawson等人調(diào)查了高等院校可以通過(guò)學(xué)生信息系統(tǒng)、學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)、通訊工具等獲取有效數(shù)據(jù)，來(lái)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)并告知教師是否取得某項(xiàng)特定的學(xué)習(xí)成果。[17]

學(xué)習(xí)者體驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢杂脕?lái)進(jìn)行對(duì)課程和教師的評(píng)估，不僅局限于英語(yǔ)學(xué)科，學(xué)生自入學(xué)開(kāi)始，學(xué)校即可通過(guò)全方位的數(shù)據(jù)追蹤及挖掘來(lái)分析學(xué)習(xí)者的整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程。例如，在英語(yǔ)學(xué)習(xí)中，我們可以細(xì)化學(xué)習(xí)者體驗(yàn)?zāi)Ｐ偷铰?tīng)說(shuō)讀寫(xiě)各個(gè)模塊，分析學(xué)習(xí)者在各個(gè)模塊學(xué)習(xí)者體驗(yàn)，幫助教師發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)者體驗(yàn)好與差的課程單元，分析原因，調(diào)整授課順序，優(yōu)化整體課程設(shè)置。

（四）學(xué)習(xí)者檔案

學(xué)習(xí)者檔案是描述學(xué)習(xí)者所以學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)總和。學(xué)習(xí)者的偏好、興趣、背景及學(xué)習(xí)目的不同，趙慶紅等人的研究顯示，大學(xué)生英語(yǔ)的“學(xué)習(xí)需求”總體上表現(xiàn)出多樣性和個(gè)性化的傾向，呈分散態(tài)勢(shì)。來(lái)自不同專(zhuān)業(yè)，不同水平學(xué)校的同學(xué)在英語(yǔ)學(xué)習(xí)需求方面有著顯著的不同。[18]

學(xué)習(xí)者檔案的建立的長(zhǎng)期目標(biāo)是為了個(gè)人或群體夠提供可適應(yīng)的個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)境，提高學(xué)習(xí)效率，優(yōu)化學(xué)習(xí)效果。檔案建立之后，我們可以根據(jù)英語(yǔ)學(xué)習(xí)者的偏好、興趣、學(xué)習(xí)目的、學(xué)習(xí)習(xí)慣等為其分類(lèi)，方便教學(xué)者的課堂管理，也有助于教師給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。

（五）領(lǐng)域知識(shí)建模

領(lǐng)域知識(shí)模型代表的是某個(gè)學(xué)科或者主題內(nèi)的關(guān)鍵概念，以及各個(gè)概念或者單元之間的關(guān)系。領(lǐng)域知識(shí)模型的教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析主要研究不同學(xué)習(xí)模塊和知識(shí)點(diǎn)組織方式、組織順序。

根據(jù)趙雯等人的研究，中國(guó)大學(xué)英語(yǔ)語(yǔ)言能力可以被分為以下能力板塊及其組成要素[19]，表1：

表1 大學(xué)英語(yǔ)語(yǔ)言能力描述維度及其組成要素

能力組成要素 組成要素

認(rèn)知能力（ 語(yǔ)言知識(shí)） 語(yǔ)言能力、社會(huì)語(yǔ)言能力、語(yǔ)用能力

功能能力（ 語(yǔ)言技能） 聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)、譯

策略能力（ 元能力） 學(xué)習(xí)策略、自我學(xué)習(xí)能力

社會(huì)能力 思辨能力、溝通能力、合作能力、跨文化能力、解決問(wèn)題能力、創(chuàng)新能力、使用信息、媒體與技術(shù)的能力

我們可以根據(jù)英語(yǔ)語(yǔ)言能力的構(gòu)成要素，構(gòu)建起英語(yǔ)學(xué)習(xí)的橫向領(lǐng)域知識(shí)模型。另一方面，我們可以根據(jù)不同能力的難度水平，構(gòu)建縱向的領(lǐng)域知識(shí)模型。

（六）學(xué)習(xí)組件分析和教學(xué)策略分析

學(xué)習(xí)組件分析和教學(xué)策略分析可以給英語(yǔ)教學(xué)活動(dòng)提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支持。在英語(yǔ)教學(xué)中，教學(xué)策略分析主要研究教師教學(xué)過(guò)程中和學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的不同組成單元，以及教師或?qū)W習(xí)系統(tǒng)在不同時(shí)間施予不同學(xué)生群體的不同種類(lèi)教學(xué)策略。主要試圖解決的問(wèn)題包括：在促進(jìn)學(xué)習(xí)效果方面，哪些學(xué)習(xí)單元更有效，哪種課程設(shè)置更有效，哪種類(lèi)型的教學(xué)實(shí)踐更有效。

早在20世紀(jì)70年代，在關(guān)于二語(yǔ)習(xí)得順序的研究中就已經(jīng)指出英語(yǔ)學(xué)習(xí)者是如何習(xí)得英語(yǔ)的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)的。[20]通過(guò)對(duì)語(yǔ)言使用準(zhǔn)確度的研究，克拉申提出了語(yǔ)言學(xué)習(xí)的自然順序，無(wú)論母語(yǔ)是什么，是否受到過(guò)訓(xùn)練，第二語(yǔ)言學(xué)習(xí)的自然順序是固定的（ing/plural/copula；auxiliary/article； irregular past； regular past/3rd person singular/possessive-s）[21]。

基于自然順序假說(shuō)，我們可以進(jìn)行相關(guān)的學(xué)習(xí)組件分析，并且分析相對(duì)應(yīng)的教學(xué)策略是否取得了良好的教學(xué)效果。研究證實(shí)，對(duì)教育數(shù)據(jù)的挖掘能夠幫助研究和改良線(xiàn)上課程，對(duì)目前多種多樣的線(xiàn)上語(yǔ)言課程和語(yǔ)言學(xué)習(xí)平臺(tái)，學(xué)習(xí)組件分析和教學(xué)策略分析就顯得更加重要。[22]

（七）趨勢(shì)分析

趨勢(shì)分析一般是指在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)學(xué)習(xí)者在線(xiàn)學(xué)習(xí)的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析，觀(guān)察學(xué)習(xí)者在這一階段中學(xué)習(xí)結(jié)果的變化，探尋學(xué)習(xí)者當(dāng)前學(xué)習(xí)行為和未來(lái)學(xué)習(xí)結(jié)果之間的相關(guān)關(guān)系，并且利用己發(fā)現(xiàn)的相關(guān)關(guān)系，基于新增學(xué)習(xí)者的當(dāng)前學(xué)習(xí)行為，預(yù)測(cè)其未來(lái)的學(xué)習(xí)結(jié)果。

被稱(chēng)為大數(shù)據(jù)核心價(jià)值的概率預(yù)測(cè)，在教育領(lǐng)域中也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。英語(yǔ)教學(xué)作為一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，涉及的學(xué)習(xí)者范圍廣，數(shù)量多，從大量學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)分析中可得出一定的秩序和規(guī)律，用于預(yù)測(cè)未來(lái)的學(xué)習(xí)發(fā)展趨勢(shì)。在實(shí)際的英語(yǔ)教學(xué)中，如果發(fā)現(xiàn)未來(lái)趨勢(shì)中存在某些影響學(xué)習(xí)效果的因素，教師和教育管理者能夠及時(shí)在行為管理或紀(jì)律約束等方面采取干預(yù)措施，防止這些因素演化為更加嚴(yán)重的學(xué)習(xí)危機(jī)。

（八）適應(yīng)性和個(gè)性化

舍恩伯格（Sch?nberger）等認(rèn)為大數(shù)據(jù)時(shí)代的教育可以打破“一個(gè)尺寸適合所有人”的同質(zhì)性，即通過(guò)對(duì)知識(shí)傳遞進(jìn)行的個(gè)性化處理，使之更好地適應(yīng)特定的學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)生能力和學(xué)習(xí)偏好。[23]姜強(qiáng)提出了從數(shù)據(jù)與環(huán)境（What）、關(guān)益者（Who）、方法（How）和目標(biāo)（Why）等4維度構(gòu)建個(gè)性化自適應(yīng)在線(xiàn)學(xué)習(xí)分析模型。[24]

結(jié)合英語(yǔ)教學(xué)，筆者認(rèn)為英語(yǔ)學(xué)習(xí)者的個(gè)性化教學(xué)模型應(yīng)該建立在之前的學(xué)習(xí)者知識(shí)模型、學(xué)習(xí)者行為模型、學(xué)習(xí)者體驗(yàn)?zāi)Ｐ汀W(xué)習(xí)者檔案、領(lǐng)域知識(shí)模型、學(xué)習(xí)組件分析和教學(xué)策略分析，趨勢(shì)分析結(jié)果之上，以學(xué)習(xí)者為中心，建立英語(yǔ)學(xué)習(xí)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)（adaptive Learning System）。

三、結(jié)語(yǔ)

目前，大數(shù)據(jù)在商業(yè)方面的應(yīng)用已經(jīng)日漸成熟，對(duì)教育大數(shù)據(jù)的研究成果也頗豐，我們每個(gè)人都是大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生者，也是大數(shù)據(jù)分析的受益者。英語(yǔ)作為一種被廣泛使用的語(yǔ)言，一種交流工具，一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，是我們?nèi)粘Ｉ钪蟹浅Ｖ匾慕M成部分。通過(guò)對(duì)英語(yǔ)相關(guān)教育數(shù)據(jù)挖掘和學(xué)習(xí)分析的研究成果，我們可以建立相應(yīng)的模型，完善英語(yǔ)學(xué)習(xí)的自適應(yīng)系統(tǒng)，在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，為廣大英語(yǔ)學(xué)習(xí)者提供個(gè)性化的英語(yǔ)學(xué)習(xí)方案，推送個(gè)性化學(xué)習(xí)資源，具有針對(duì)性的解決學(xué)習(xí)問(wèn)題，提升英語(yǔ)學(xué)習(xí)體驗(yàn)及學(xué)習(xí)效率。

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責(zé)任編輯：楊柳