大數(shù)據(jù)引發(fā)的讓人心動(dòng)的教育場(chǎng)景

張渝江

教育的各個(gè)環(huán)節(jié)都被數(shù)據(jù)包裹著。不過這些零散產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都是以紙質(zhì)形式記錄或存儲(chǔ)于教育工作者的大腦中，并沒有被特有的信息化工具收集起來加以有效的利用。過去，這些數(shù)據(jù)的匯總和分析使用需要耗費(fèi)大量的人力和物力。所以，教育管理者和教師往往是憑著記憶和經(jīng)驗(yàn)來處理教育中的問題和應(yīng)對(duì)學(xué)生的發(fā)展需求。

大數(shù)據(jù)在商業(yè)領(lǐng)域的成熟應(yīng)用引起了教育行業(yè)人士的極大興趣。因?yàn)椋凑障嗨频霓k法，教育中采用大數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)分析可以預(yù)測(cè)學(xué)生的發(fā)展，對(duì)將要出現(xiàn)的問題提前做準(zhǔn)備并及時(shí)干預(yù)。這樣可使更少的學(xué)生失敗和促進(jìn)更多的個(gè)性化學(xué)習(xí)。

大數(shù)據(jù)促進(jìn)混合學(xué)習(xí)

混合學(xué)習(xí)將在線學(xué)習(xí)與傳統(tǒng)面對(duì)面的課堂教學(xué)活動(dòng)相結(jié)合，從而為自動(dòng)采集數(shù)據(jù)和個(gè)性化教學(xué)提供契機(jī)。當(dāng)前，隨著混合學(xué)習(xí)在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的逐漸普及，越來越多的學(xué)校采用學(xué)習(xí)管理平臺(tái)推送學(xué)習(xí)材料，并通過在線評(píng)估工具進(jìn)行測(cè)試。學(xué)生通過電腦或移動(dòng)終端進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)學(xué)習(xí)和測(cè)試，相關(guān)的學(xué)習(xí)痕跡和測(cè)試數(shù)據(jù)會(huì)形成大量的數(shù)據(jù)。在線學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的主動(dòng)數(shù)據(jù)是進(jìn)行學(xué)習(xí)分析的重要基礎(chǔ)。

在芬蘭的一所高中（MartinlaaksonLukio），學(xué)生采用混合的形式自主參加課程的學(xué)習(xí)。學(xué)生使用紙質(zhì)材料，在學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)中使用形成性評(píng)估工具，按照自己的進(jìn)度開展學(xué)習(xí)。教師會(huì)有更多的時(shí)間集中考慮學(xué)生個(gè)體的需求問題。同時(shí)學(xué)生運(yùn)用自己的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行自我評(píng)估，目的是為了在學(xué)習(xí)這門課程的過程中有所提高。學(xué)習(xí)分析的實(shí)施不僅使學(xué)生學(xué)到所需要的內(nèi)容，還教給他們自我評(píng)價(jià)的技巧。

美國馬里蘭州蒙哥馬利縣公立學(xué)校的評(píng)估專家設(shè)計(jì)了一個(gè)追蹤公式，以驚人的準(zhǔn)確度預(yù)測(cè)哪些學(xué)生會(huì)在他們高中一年級(jí)第二學(xué)期的時(shí)候輟學(xué)。教育專家通過對(duì)學(xué)生閱讀習(xí)慣、閱讀水平以及相應(yīng)教材文本等數(shù)據(jù)的分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生早期閱讀的問題會(huì)形成后期多個(gè)學(xué)科的學(xué)習(xí)困難，進(jìn)而產(chǎn)生輟學(xué)的危險(xiǎn)。不過這一危險(xiǎn)可以預(yù)測(cè)。利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)分析，在早期發(fā)現(xiàn)學(xué)生的情況，對(duì)未來可能發(fā)生的問題進(jìn)行預(yù)警，及時(shí)地干預(yù)和校正，就能極大地降低學(xué)生后期輟學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)。

目前，美國和歐洲數(shù)百所中小學(xué)校都在使用學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)——Itslearning，推動(dòng)利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)分析的戰(zhàn)略。Itslearning平臺(tái)為英國的Flint高中提供課程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)面板，使教師和學(xué)生課內(nèi)外的學(xué)習(xí)情況都能獲得迅速評(píng)估，教師們可以追蹤學(xué)生課程進(jìn)展并確定如何更好地滿足學(xué)生的個(gè)體需求。

大數(shù)據(jù)促進(jìn)學(xué)校管理

現(xiàn)在很多學(xué)校和教育工作者更多利用在線平臺(tái)和資源來完成自己的工作。利用這個(gè)過程中產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)教育管理及教師評(píng)價(jià)也有很好的支撐作用。

mydistrict360.com為教師和行政人員量身定做了門戶網(wǎng)站，從而使學(xué)生數(shù)據(jù)和財(cái)務(wù)信息更加直觀。學(xué)校能夠更加有效地為學(xué)生提供個(gè)性化關(guān)注以及預(yù)算支出。

美國某州公立中小學(xué)的數(shù)據(jù)分析顯示，在語文成績(jī)上，教師SAT（美國高考）的分?jǐn)?shù)和學(xué)生成績(jī)呈現(xiàn)顯著的正相關(guān)。也就是說，教師的SAT考試成績(jī)與他們現(xiàn)在所教語文課上的學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)有很明顯的關(guān)系。教師的高考成績(jī)?cè)胶?，學(xué)生的語文成績(jī)?cè)胶?。這個(gè)大數(shù)據(jù)分析帶來的研究結(jié)果，促使我們進(jìn)一步探討教育管理背后諸多非顯性的因素。如果有了充分的數(shù)據(jù)，便可以發(fā)掘更多的教師特征與學(xué)生成績(jī)之間的關(guān)系，從而為挑選教師提供更好的參考。

同樣，美國的某所私立高中通過大數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)了小學(xué)和初中學(xué)校與學(xué)生高中成績(jī)的相關(guān)性。他們對(duì)本校和其他學(xué)校學(xué)生在高中的學(xué)業(yè)表現(xiàn)和最終考取的大學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)來自某些小學(xué)和初中的學(xué)生與其他學(xué)校的學(xué)生相比，學(xué)習(xí)潛力和發(fā)展有明顯的優(yōu)勢(shì)。于是他們?cè)黾恿藢?duì)這些小學(xué)和初中畢業(yè)學(xué)生的錄取。在分析了這些學(xué)校的辦學(xué)情況后，把其優(yōu)勢(shì)用于本校的教育改造中。

大數(shù)據(jù)促進(jìn)自適應(yīng)學(xué)習(xí)

教育大數(shù)據(jù)的挖掘和分析可以提供給教育管理者和教師使用，以促進(jìn)更好的學(xué)校發(fā)展和學(xué)生成就。隨著對(duì)機(jī)器學(xué)習(xí)的深入研究，教師也可以利用這些大數(shù)據(jù)分析來推動(dòng)智能化的教學(xué)。也就是，在教師通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)問題做出判斷之前，電腦也可以做出相應(yīng)的工作，并幫助教師對(duì)學(xué)習(xí)預(yù)警進(jìn)行干預(yù)。技術(shù)系統(tǒng)可能更細(xì)致全面、更大規(guī)模地提供隨時(shí)隨地的自適應(yīng)學(xué)習(xí)支持。

在未來，學(xué)習(xí)絕不會(huì)是按照一本給定的教科書、一門科目或課程，以同樣的順序和步調(diào)進(jìn)行，而將是有數(shù)千種不同的組合方式。教師不再需要憑借主觀判斷和手動(dòng)選擇最適合教學(xué)的書籍，大數(shù)據(jù)分析帶來的自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng)將指引他們選出最有效的、支持進(jìn)一步完善和私人定制的教材，以滿足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。

美國非營利組織“NewClassroom”在紐約、芝加哥和華盛頓的幾所公立的初中學(xué)校試點(diǎn)“School of One”項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目通過特定的算法把教師、教室、多種在線課程等資源鏈接起來，為學(xué)生提供自適應(yīng)學(xué)習(xí)服務(wù)。系統(tǒng)根據(jù)每天學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，自動(dòng)為學(xué)生推送學(xué)習(xí)資源，并生成定制的個(gè)人學(xué)習(xí)列表。第二天，學(xué)生按照個(gè)人學(xué)習(xí)列表參與到教師輔導(dǎo)、在線學(xué)習(xí)、群體講座、在線測(cè)試等多種學(xué)習(xí)活動(dòng)中。

皮爾遜集團(tuán)正在將自適應(yīng)學(xué)習(xí)整合到在線課程當(dāng)中。2013 年夏天，皮爾遜與大數(shù)據(jù)技術(shù)公司Knewton 結(jié)成伙伴關(guān)系，為40 多萬學(xué)習(xí)科學(xué)和商科課程的一年級(jí)大學(xué)生提供自適應(yīng)輔導(dǎo)服務(wù);通過技術(shù)發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)課程材料的成功與失敗，并找到相應(yīng)的模式，提供個(gè)性化的輔導(dǎo)。該項(xiàng)目在幾百名學(xué)生中進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)課程能有效地改善學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)。隨著自適應(yīng)學(xué)習(xí)服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的大規(guī)模應(yīng)用，能夠真正滿足不同學(xué)習(xí)風(fēng)格和更多學(xué)生需求的課程也將很容易得以實(shí)現(xiàn)。

Alleyoop.com是游戲化社交學(xué)習(xí)網(wǎng)，為學(xué)生進(jìn)入大學(xué)提供在線預(yù)科學(xué)習(xí)課程。它并不提供游戲，而是把第三方提供的學(xué)習(xí)內(nèi)容以社交游戲（Zynga）方式分配給初高中學(xué)生，其特點(diǎn)是個(gè)性化、自適應(yīng)，并建立學(xué)習(xí)者檔案，為升學(xué)或職業(yè)選擇做推薦。學(xué)生登錄網(wǎng)站后，需要通過一項(xiàng)測(cè)試，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)學(xué)生測(cè)試情況推薦相應(yīng)的課程內(nèi)容和學(xué)習(xí)方式。比如，某個(gè)學(xué)生需要補(bǔ)充學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)，但通過前測(cè)發(fā)現(xiàn)其不擅長(zhǎng)聽講，系統(tǒng)可能會(huì)推送游戲化的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)軟件給他，幫助其建立數(shù)學(xué)概念。

美國教材出版商McGraw-Hill推出自適應(yīng)電子教材Smartbook。這種智能教材可根據(jù)學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的問題不斷調(diào)整課程內(nèi)容，鞏固他們的學(xué)習(xí)成果。在該電子書里閱讀的最初5分鐘，看到的課本內(nèi)容是一樣的，但此后隨著學(xué)生回答書中的問題，不同的字段就會(huì)被加亮以提示讀者哪里需要更加留意。這樣可幫助學(xué)習(xí)者更加關(guān)注其需要補(bǔ)充的內(nèi)容。

大數(shù)據(jù)促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展

目前大數(shù)據(jù)主要是教育管理人員、教師以及學(xué)生通過在線平臺(tái)進(jìn)行工作、學(xué)習(xí)、評(píng)估活動(dòng)而產(chǎn)生的。這部分?jǐn)?shù)據(jù)僅僅是涉及教和學(xué)這一狹小的范疇。很多情況下，非學(xué)習(xí)行為的因素也在制約著學(xué)生的成就與發(fā)展。因此，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的更多隱藏的因素沒有被納入其中加以分析和利用。而這些因素的相關(guān)數(shù)據(jù)僅僅通過學(xué)習(xí)平臺(tái)難以得到大量的收集?？纱┐髟O(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)逐步成熟的應(yīng)用為收集這類數(shù)據(jù)帶來了契機(jī)。

可穿戴設(shè)備帶來了量化自我的趨勢(shì)。這類設(shè)備不需要學(xué)生主動(dòng)與相應(yīng)平臺(tái)發(fā)生互動(dòng)，即可收集到相對(duì)豐富的數(shù)據(jù)。不但包括學(xué)生的身體健康指標(biāo)，學(xué)生的經(jīng)歷和周遭的環(huán)境數(shù)據(jù)也能被可穿戴設(shè)備記錄下來。將這些數(shù)據(jù)與學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)合起來進(jìn)行分析，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)影響學(xué)生成績(jī)更細(xì)致而不為人知的原因，或者可發(fā)現(xiàn)學(xué)生隱性的特質(zhì)，從而為其定制未來的發(fā)展道路。

例如，手表、手環(huán)和項(xiàng)鏈這些可穿戴設(shè)備的出現(xiàn)，能自動(dòng)收集數(shù)據(jù)，用以幫助學(xué)生管理他們自己的健康、睡眠周期和飲食習(xí)慣。移動(dòng)應(yīng)用程序也提供了分享的功能，通過移動(dòng)應(yīng)用程序?yàn)橄M(fèi)者提供易于閱讀的用戶面板，從而方便學(xué)生或教師查看和分析學(xué)生的指標(biāo)。這些數(shù)據(jù)不但能讓教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生成績(jī)退步的隱性因素，更重要的是能喚起學(xué)生的自我意識(shí)，促進(jìn)其自我管理，進(jìn)而促進(jìn)未來更好的發(fā)展。

而今，可穿戴設(shè)備不僅追蹤用戶去了哪里、做了什么以及他們花費(fèi)在這些事情上的時(shí)間，而且還關(guān)注他們的愿望是什么，以及這些愿望何時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)。新型設(shè)備，如Memoto 是一種能夠別到用戶襯衣領(lǐng)子或紐扣上的微型相機(jī)，旨在每半分鐘自動(dòng)捕捉一次信息，它使得學(xué)生和教師可以追蹤自身的生活。依靠可穿戴設(shè)備來收集學(xué)生周遭的環(huán)境數(shù)據(jù)也能為學(xué)生心理發(fā)展提供良性的幫助。比如，學(xué)生在學(xué)校觀察或經(jīng)歷了沖突事件，這讓教師能快速找到學(xué)生輟學(xué)或產(chǎn)生不良行為的內(nèi)在因素。

現(xiàn)在，Google 眼鏡和iWatch 一類的工具能幫助學(xué)生們?cè)谡降慕淌仪榫忱锸占c自身或研究課題相關(guān)的數(shù)據(jù)，極大地減輕了對(duì)課堂效果進(jìn)行分析的難度。如果從學(xué)習(xí)分析數(shù)據(jù)里面搜集的考試成績(jī)和閱讀習(xí)慣的數(shù)據(jù)能與其他生活方式追蹤的信息相結(jié)合，那么這些大數(shù)據(jù)將可能揭示環(huán)境變化是如何改進(jìn)學(xué)習(xí)成果的。

物聯(lián)網(wǎng)是另一個(gè)擴(kuò)展數(shù)據(jù)源的重要技術(shù)。隨著校園物聯(lián)網(wǎng)的普及，學(xué)生與環(huán)境交互的數(shù)據(jù)能得到更充分的收集。比如，學(xué)生消費(fèi)的信息，學(xué)生經(jīng)常停留的場(chǎng)所，學(xué)生使用設(shè)施設(shè)備的情況，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室工作的情況，都能通過物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。這些數(shù)據(jù)與已有的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、自我量化數(shù)據(jù)結(jié)合起來，能更好地促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

大數(shù)據(jù)帶來的擔(dān)憂

大數(shù)據(jù)收集、儲(chǔ)存、處理數(shù)據(jù)的能力比以往任何時(shí)候都要強(qiáng)大，它將會(huì)顛覆傳統(tǒng)的教育行業(yè)。大數(shù)據(jù)將在教與學(xué)環(huán)節(jié)增加前所未有的數(shù)據(jù)化體驗(yàn)，不僅學(xué)生受益，教師也受益。然而，這么做也蘊(yùn)藏了風(fēng)險(xiǎn)。長(zhǎng)久以來，家長(zhǎng)和教育專家都在憂慮如何保護(hù)未成年人的隱私。同時(shí)人們還擔(dān)心，對(duì)于那些在學(xué)業(yè)上被“跟蹤”過的學(xué)生，他們的人生道路是否會(huì)因此而變窄。大數(shù)據(jù)不僅放大了以上這兩個(gè)問題，而且改變了問題的本質(zhì)。

2014年4月，美國學(xué)生數(shù)據(jù)收集機(jī)構(gòu)inBloom關(guān)閉。教育大數(shù)據(jù)機(jī)構(gòu)inBloom是由比爾與梅琳達(dá) · 蓋茨基金會(huì)資助成立的一個(gè)非營利學(xué)生數(shù)據(jù)存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，在短短的15個(gè)月內(nèi)，由于隱私問題受到公眾的抗議因而被法院勒令關(guān)閉。這家為教育大數(shù)據(jù)提供基礎(chǔ)服務(wù)的機(jī)構(gòu)從氣勢(shì)如虹到黯然關(guān)閉，是否令教育大數(shù)據(jù)前景堪憂？的確，大數(shù)據(jù)為教育帶來了豐富的想象，但一些問題隨著教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用的深入逐漸顯現(xiàn)。

亞利桑那州立大學(xué)為了改變每年1/3學(xué)生輟學(xué)的糟糕現(xiàn)狀，開始使用一款由Knewton科技教育公司提供的基于大數(shù)據(jù)的個(gè)性化學(xué)習(xí)軟件。實(shí)踐的成果喜人，在2009年至2011年期間，學(xué)生的畢業(yè)率從64%竄到了75%，輟學(xué)率減少了一半。不過這個(gè)成功案例背后存在著潛在的問題。比如，那些被軟件收集起來的數(shù)據(jù)將被永久保留，個(gè)人被要求參加補(bǔ)習(xí)課的事實(shí)被永遠(yuǎn)記錄在案，可供查找，這會(huì)導(dǎo)致學(xué)生畢業(yè)后在就業(yè)時(shí)可能遭遇歧視。

而非營利組織inBloom的停擺，人們出自本能地反對(duì)這件事，并不僅僅是一般意義上的對(duì)隱私和數(shù)據(jù)保護(hù)的憂慮，而是一種更特殊的憂慮。如果一個(gè)人在學(xué)生時(shí)代的活動(dòng)都被記錄下來，當(dāng)他在若干年后申請(qǐng)工作時(shí)，那些記錄都能被潛在雇主查到，那么事情的發(fā)展很難完全受理性控制。因此，教育數(shù)據(jù)引發(fā)的問題不僅是信息泄露，而是把我們禁錮在過去，否認(rèn)我們成長(zhǎng)、蛻變的能力。

另外，教育大數(shù)據(jù)的收集會(huì)被用于預(yù)測(cè)我們的未來，但這種預(yù)測(cè)也可能限制我們學(xué)習(xí)的自由，最終可能會(huì)限制我們的人生道路。比如，系統(tǒng)告訴我們，這門課我們很有可能學(xué)不好，然后系統(tǒng)轉(zhuǎn)而向我們推薦另一門課。結(jié)果是我們可能會(huì)認(rèn)同系統(tǒng)推薦的就是對(duì)我們最有利、最容易走的路，選擇一個(gè)退而求其次的結(jié)果，而放棄逆流而上地堅(jiān)持自己的路。

這就把人更殘忍地限制在某條路上，讓人們無法打破常規(guī)去走自己想走或能走的路。目前系統(tǒng)里有10億條不同的學(xué)習(xí)情況記錄和學(xué)習(xí)軌跡安排，每一條都只對(duì)應(yīng)一位學(xué)生。這樣做有利有弊，有利的方面在于教育是為每個(gè)人量身定做的;有弊的方面在于學(xué)生仿佛困在了形如峽谷的凹槽中，跳不出來，只能順著走下去。這樣一來，我們的人生依然受限于“已知道路”，雖然這是一條為我們量身定做的道路。

如何解決呢？科技快速發(fā)展并沒有帶來相應(yīng)社會(huì)文化的轉(zhuǎn)變，這正是關(guān)鍵所在——文化的形成遠(yuǎn)比科技變革慢。不過未來是人文和科技融合的時(shí)代，這正是未來學(xué)家凱文 · 凱利為了避免人類恐懼科技發(fā)展的失控而描繪的情景。

（作者單位：重慶聚奎中學(xué)）