芻議大數(shù)據(jù)時代對體育教育教學研究的影響

劉官元，劉懷金

（1.長江師范學院　體育與健康科學學院，重慶　408100；2.湖南理工學院　體育學院，湖南　岳陽　414006）

芻議大數(shù)據(jù)時代對體育教育教學研究的影響

劉官元1，劉懷金2

（1.長江師范學院體育與健康科學學院，重慶408100；2.湖南理工學院體育學院，湖南岳陽414006）

大數(shù)據(jù)的意義主要在于利用龐大的數(shù)據(jù)信息，并對數(shù)據(jù)進行專業(yè)化提煉加工，從而發(fā)現(xiàn)其中蘊含的重要的價值。大數(shù)據(jù)應用于體育教學研究價值是將隱于體育教育教學實踐中的現(xiàn)象、問題或表現(xiàn)特性，用大數(shù)據(jù)時代的數(shù)據(jù)儲備和技術工具，開發(fā)轉換成可視的數(shù)據(jù)符號，通過分析、處理，發(fā)現(xiàn)可以利用的價值，揭示其教學現(xiàn)象背后的本質并探索體育教學規(guī)律。

大數(shù)據(jù)；體育；教學研究

一、前言

“大數(shù)據(jù)”最早出現(xiàn)于托夫勒的 《第三次浪潮》中，從2009年開始 “大數(shù)據(jù)”成為互聯(lián)網(wǎng)技術行業(yè)中的熱門詞匯。世界著名的管理咨詢公司麥肯錫公司分析了 “大數(shù)據(jù)”海量信息有關的潛在價值，逐步引起各行業(yè)關注。2012年聯(lián)合國發(fā)布了 《大數(shù)據(jù)促發(fā)展：挑戰(zhàn)與機遇》的白皮書，隨后 “大數(shù)據(jù)”（bi g Dat a）逐漸為各國所關注。人們認識到大數(shù)據(jù)對社會各個領域產生深刻的影響和價值，世界各國都投入大量人力物力來支持 “大數(shù)據(jù)”的相關研究和應用。大數(shù)據(jù)對教育領域的影響亦引起各國的廣泛關注，在“大數(shù)據(jù)時代”的背景下，必須面對由此催生的新的教育場域的影響。

在學校體育教學領域，有研究者利用大數(shù)據(jù)對體育科學研究進行了初步探索性研究。體育教育教學研究擔負著探討體育教學的本質和規(guī)律以及提升教學質量的職責，理應對大數(shù)據(jù)時代對體育教育的影響有先知先覺。在大數(shù)據(jù)時代的今天，揭示大數(shù)據(jù)時代下體育教育教學方法與內容研究的影響，對于我國體育教學研究適應大數(shù)據(jù)時代的改革要求有積極的現(xiàn)實意義［1-4］。

二、大數(shù)據(jù)時代特性及對體育教學研究的價值

（一）大數(shù)據(jù)及大數(shù)據(jù)時代特性

“大數(shù)據(jù)”仍是一個尚未被明確定義的概念。大數(shù)據(jù)概念最早起源于信息學科，主要是指目標數(shù)據(jù)量的規(guī)模遠遠超出了一般電腦處理能力的情形，具體指無法在可承受的時間范圍內用常規(guī)軟件根據(jù)進行捕捉、管理和處理的數(shù)據(jù)集合。隨著網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)增長的速度加快，大數(shù)據(jù)的內涵涵蓋了兩方面的內容。其一是用來描述需要進行批量處理或分析的大量數(shù)據(jù)集；其二是處理數(shù)據(jù)的速度。美國互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心將大數(shù)據(jù)定義為：通過高速捕捉、發(fā)現(xiàn)和分析，從大容量數(shù)據(jù)中獲取可利用的價值的一種新的技術架構，并概括為4方面的特性，即海量數(shù)據(jù)規(guī)模、快速的數(shù)據(jù)流轉、多樣的數(shù)據(jù)類型及巨大的價值。大數(shù)據(jù)的戰(zhàn)略意義主要在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，并對數(shù)據(jù)進行專業(yè)化提煉和加工處理，從而發(fā)現(xiàn)有可利用的價值。大數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的主要區(qū)別在于大數(shù)據(jù)是非結構化的數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)挖掘方式術手段與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)有質的區(qū)別。大統(tǒng)數(shù)據(jù)分析相較與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)分析而言，大數(shù)價值據(jù)挖掘需要的人才、技術、設施設備等要求，遠高于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘，其遠未形成一套完整可行的方法、路徑及評判標準。

當前，社會各領域正處于一個大數(shù)據(jù)的時代。大數(shù)據(jù)具有3方面鮮明的特征。其一是萬物數(shù)字化。數(shù)字信息已經(jīng)成為時代發(fā)展的趨勢和代表，計算機及信息技術迅猛的發(fā)展，推動互聯(lián)網(wǎng)、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的深度普及和應用，世界從宏觀到微觀、從客觀到主觀、從具象到抽象的一切活動，直接或間接地都在被全面的、實時地記錄，世界真正進入到一個 “萬物皆數(shù)化”的時代。其二是數(shù)據(jù)價值化。由于萬物的量化及互聯(lián)，數(shù)據(jù)已滲透到不同行業(yè)，數(shù)據(jù)的重要性由此凸顯。其三是智能化?；跀?shù)字信息化、數(shù)據(jù)價值化的特征，人類探索事物的認知越來越深入，必將借助更多智能化手段，從智能搜索、智能營銷到各種智能服務、智能學習、智能娛樂等大量應用，將使得基于數(shù)據(jù)的智能不斷進化。

（二）大數(shù)據(jù)時代體育教學研究的意義

大數(shù)據(jù)是以云計算依托的技術架構，本質是獲取數(shù)據(jù)與技術平臺，大數(shù)據(jù)時代的戰(zhàn)略意義在于對“數(shù)據(jù)”的掌控→加工→提煉→應用。我們也可以將其理解為獲取數(shù)據(jù) （途徑）、分析數(shù)據(jù) （工具）、數(shù)據(jù)價值 （價值判斷）、利用 （作用客體）等階段。2012年，美國國家教育部在 《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學習分析促進教與學》報告中對教育的大數(shù)據(jù)進行了定義，指出廣義的教育大數(shù)據(jù)泛指所有來源于日常教育活動中人類的行為數(shù)據(jù)，它具有層級性、時序性和情境性的特征；而狹義的教育大數(shù)據(jù)是指學習者行為數(shù)據(jù)，它主要來源于學生管理系統(tǒng)、在線學習平臺和課程管理平臺等［5］。

基于此，體育教育教學的大數(shù)據(jù)泛指日常體育教育活動中教師與學生的教與學活動過程、課程管理平臺和各種在線學習平臺等行為數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)應用于體育教學研究價值并不在于它本身的特性而是將內隱在體育教育教學實踐中的現(xiàn)象、問題或表現(xiàn)特性，用大數(shù)據(jù)時代的數(shù)據(jù)儲備和技術工具，開發(fā)轉換成可視的數(shù)據(jù)符號，并分析、處理。發(fā)現(xiàn)有用的價值，揭示其教學現(xiàn)象背后的本質并探索體育教學規(guī)律。大數(shù)據(jù)對體育教學研究的價值主要體現(xiàn)在研究理念、研究方法與手段、研究內容體系、研究對象等方面。從操作層面來講，主要是指運用于大數(shù)據(jù)時代的技術開展體育教育教學研究、數(shù)據(jù)的挖掘與價值開發(fā)、借助大數(shù)據(jù)時代技術改變傳統(tǒng)體育教學研究方法的不足、拓寬大數(shù)據(jù)時代體育教育研究內容的深度與廣度等諸多方面。

大數(shù)據(jù)時代體育教育教學研究的思維，一方面應當是從大數(shù)據(jù)的科學性、本質性出發(fā)，以發(fā)現(xiàn)體育教學的場域中數(shù)據(jù)價值為目標，充分利用現(xiàn)代各種工具平臺，對研究對象進行全方位、多角度的數(shù)據(jù)大開發(fā)，分析、處理數(shù)據(jù)，挖掘隱于體育教育教學實踐中的現(xiàn)象、問題及其特性。另一方面，我們也應辨證看待思維變革，既要 “大膽”又要 “小心”。大膽是積極思考、積極嘗試；小心是避免過大夸大大數(shù)據(jù)的作用而陷入數(shù)據(jù)的陷阱。

三、大數(shù)據(jù)時代對體育教育教學研究的影響

（一）研究方法的影響

傳統(tǒng)體育教學研究方法存在固有缺陷，而大數(shù)據(jù)時代的技術手段可以彌補其不足。傳統(tǒng)最常見的研究方法主要有文獻法、調查法、教學觀察與實驗法、測量法等。在傳統(tǒng)研究方法的文獻收集中，由于所可查閱的各個收錄數(shù)據(jù)庫是非結構化的數(shù)據(jù)，研究者在查閱資料分析時會花去大量的時間。比如為了準確掌握課題研究的態(tài)勢，總是想盡可能的查全。要想做到查全，勢必會對檢索的范圍放寬，研究者必然會花較多時間到各個數(shù)據(jù)庫中去查找資料，可能是把眾多不相關的文獻也帶進來。而在大數(shù)據(jù)時代，利用技術手段可以把眾多異構數(shù)據(jù)庫進行 “串通”，方便研究者精準查閱課題所需資料。如各個高校圖書館廣泛使用的 “讀秀”。讀秀是由海量全文數(shù)據(jù)及資料基本信息組成的超大型數(shù)據(jù)庫，是目前最完整的一站式檢索，它實現(xiàn)了館藏紙質圖書、電子圖書、學術文章等各種異構資源在同一平臺的統(tǒng)一檢索，是一個真正意義上的學術搜索引擎及文獻資料服務平臺，實現(xiàn)了為讀者學習、研究、寫論文、做課題提供最全面準確的學術資料和獲取知識資源的捷徑。

在以往傳統(tǒng)方法研究中，源于記錄、儲存和分析數(shù)據(jù)的工具所限，為了研究的可行，研究不得不在數(shù)據(jù)量上妥協(xié)，而只能采取小樣本進行研究。小樣本的獲得，最簡單的方法就是采取隨機抽樣法。由于隨機抽樣的局限性，需要在實際操作中做到合理、公平，不受個人主觀的影響，做到這一點的確較難。如過去我們運用問卷調查法、教學觀察與實驗法、測量法等方法，在實際的操作中，都是采取小樣本進行研究。一般也采用隨機抽樣來確定研究的對象，操作中要做到完全隨機性的抽樣是比較困難的。如果再從研究對象的具體因素進一步考察的話，我們還會發(fā)現(xiàn)，利用教學觀察法和訪談法來研究一些描述性研究課題時候，其局限性同樣存在。如考查學生對體育相關活動的認識、學生對體育課的評價和體育教師的教學評價以及評判新的教學方法等內容的時候，由于主要對象是教師和學生，他們在心理上具有敏感性和動態(tài)性，受到各種因素影響，調查研究難以掌握其 “真實”性。再者，在調查研究過程中，研究者的諸多變量，帶有很強的主觀性，對研究結果的真實性很有影響。大數(shù)據(jù)時代的技術架構為避免其不足提供了可能。憑借大數(shù)據(jù)技術架構，借用一定的觀測技術與設備的輔助高速捕捉、發(fā)現(xiàn)、分析，在不影響教師、學生日常學習與生活的前提下記錄被試者的正常狀況，從大容量數(shù)據(jù)中獲取有價值的成為了可能，從而實現(xiàn)讓教學信息從可疑到可信，使研究者能夠真正獲取真實的情況。

（二）對教育教學研究內容的影響

1.體育教學現(xiàn)象轉化成數(shù)據(jù)的開發(fā)研究。在大數(shù)據(jù)時代，發(fā)現(xiàn)隱藏于體育教育現(xiàn)象數(shù)據(jù)內部尚未被發(fā)掘的價值，是實現(xiàn)在教育領域革新的先決條件。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集主要是基于傳統(tǒng)研究方法獲取的數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)時代的數(shù)據(jù)則是基于新的技術平臺采集的或把過去傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)的開發(fā)研究有兩方面的開發(fā)，其一是技術平臺或軟件的利用與開發(fā)，其二是分解與挖掘教育數(shù)據(jù)的價值。

技術平臺或軟件的利用與開發(fā)，包括利用現(xiàn)有的技術平臺和開發(fā)的軟件、硬件平臺?，F(xiàn)有的技術手段，在體育領域已經(jīng)有實踐了，如可穿戴技術和生物識別技術，動作捕捉技術等。可穿戴技術主要探索和制造能直接穿在身上或是整合進用戶的衣服或配件的設備的科學技術。如三星的Gear、蘋果的i W at ch、谷歌的Googl e Gl ass、艾利和的i ri verOn、摩托羅拉的M OTO360等可穿戴設備，應用于追蹤某人的行走或跑步距離，監(jiān)測某人的心率、建立活動形態(tài)、診斷潛在異常 （甚至心臟病），并能夠發(fā)送數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)，從而在分析基礎上發(fā)現(xiàn)更多的價值。生物識別技術，主要是利用人體固有的生理特性和行為特性，通過高科技手段來對人進行身份的鑒定技術。利用生物識別技術進行身份認定，安全、可靠、準確，借助其與計算機管理系統(tǒng)結合我們就可以準確地實現(xiàn)自動化管理。利用生物識別技術可以用于學生課外體育活動、體育俱樂部運行、體質測試中身份的鑒別等，為我們真實掌握相關動態(tài)提供可靠的數(shù)據(jù)支撐；運動捕捉技術也已經(jīng)用于NBA比賽中，分析運動員和隊伍運用戰(zhàn)術的所有比賽。運動捕捉技術也可以捕捉體育教學中學生學習的技術動作，便于進行量化分析，研究改進的方法，使體育教學擺脫純粹的依靠經(jīng)驗的狀態(tài)，數(shù)字化的時代。同時，還可以把掌握動作技術差的學生捕捉下來，將其與標準的動作進行對比分析，從而幫助其學習。同時，我們也應當具有主動開發(fā)與利用教學研究的軟、硬件技術平臺。很顯然，多種技術平臺應于體育教學實踐、理論課程教學、學生考勤管理、體質測試等方面，留下很多可開發(fā)的研究空間［8-11］。

分解挖掘教育數(shù)據(jù)，是指挖掘隱藏于常規(guī)教育數(shù)據(jù)中的價值。比如，在學校資料室中，有較多的體育課成績表和相關學生體育課程評價的紙質材料，我們可以把那些材料進行數(shù)據(jù)化處理；學校教育領域多已實現(xiàn)計算機管理，特別是高等教育領域里體育課程管理早已實現(xiàn)了數(shù)字化平臺教學管理，平臺里存在大量的教育數(shù)據(jù)。對這些現(xiàn)存的資料應當如何去數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計、挖掘數(shù)據(jù)的價值，都是有意義的問題。

2.學生個性研究。過去我們采取了諸多方法試圖去研究學生、了解學生的 “真實狀況”，從而達成因材施教的目的。但我們總是感到難以如愿，正如美國卡耐基·梅隆大學教育學院發(fā)出了 “不得不承認，對于學生，我們知道得太少”的感嘆。過去，我們了解學生的學習個性，只能是以經(jīng)驗主觀式判斷為主；如學生體育學習的評價只能以考勤和運動技術掌握為主，而對其深層次學習態(tài)度、社會適應的評價方面只是模糊的判讀；課余體育鍛煉過程管理也僅僅是以考勤為主要依據(jù)而其他個人習慣體育行為則無從了解；以上所羅列的情況出現(xiàn)，都源于沒有可提供分析與實證的技術與數(shù)據(jù)集。大數(shù)據(jù)技術架構，如上文所提的 “可穿戴”設備的廣泛使用，使得大規(guī)模記錄和分析人類的行為、位置、生理指標成為可能。這從技術層面讓教師了解學生的途徑與方法得以實現(xiàn)，因材施教教學成為了可能。

3.個性化學習分析。通俗來講，個性化教育在一定程度上是因材施教的具體體現(xiàn)?！耙虿氖┙獭币恢笔菑氖陆逃ぷ髡邆儽都油瞥绲慕逃砟?。但是，今天的教育我們還遠沒有實現(xiàn) “因材施教”的教育制度與教育實踐，無論是大眾化的普通高等體育教學或是基礎體育教學。然而，大數(shù)據(jù)從技術層面讓教師了解學生的途徑與方法提供了技術與方法，就為個性化教育實現(xiàn)提供了可能。個性化教育的實施關鍵是了解學生的個性和學生自我需求，學習分析技術為個性化教育的實施創(chuàng)造了條件。學習分析技術是通過對學生數(shù)據(jù)的收集、分析和整理，來預測和評估學生的學習行為，一般包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)表示和應用服務5個環(huán)節(jié)。學習分析技術已被應用于教育實踐領域，并且取得了一定的成績。國內學者對學習分析主要是從理論型授課形式的學習分析提出了學習分析的運行模式［12、13］。

4.教育管理現(xiàn)代化研究?！吨泄仓醒腙P于全面深化改革若干重大問題的決定》中對中國教育發(fā)展提出了 “全面深化綜合改革”以及 “教育治理體系和治理能力現(xiàn)代化”的時代要求［14］。教育管理現(xiàn)代化不但是時代要求，更是實踐的迫切需求。在學校體育教學領域，各級教育部門出臺一系列的政策為學校體育教育改革與發(fā)展起到十分積極的作用。但我們也應該看到一些政策指導實踐的實效性是值得質疑的。如我們學校體育課程改革進行了10多年了，然而學生體質測試達標合格率仍是不盡人意。很顯然，是和我們一些相關政策、管理是否科學化有必然聯(lián)系。比如，教育部 《國家學生體質健康標準》測試和上報制度，制度的建立本是想了解我國學校學生體質真實數(shù)據(jù)，為學校體育改革提供依據(jù)，然而其數(shù)據(jù)上報的真實性是不樂觀的。我們看看某市2014年測試抽查復核工作的情況通報，學校自測上報數(shù)據(jù)與專家抽查復核數(shù)據(jù)基本一致學校僅占17.9%，其中，小學為25.6%，初中為5.3%，高中為18.8%，大學為0%。數(shù)據(jù)處理技術的不斷發(fā)展，在教育領域的教育政策研究與決策的 “以證據(jù)為本”之趨勢逐漸明顯。我們需要應對時代變化，轉換體育教學研究思維，充分利用大數(shù)據(jù)技術平臺，分挖掘隱藏于體育教育現(xiàn)象數(shù)據(jù)的價值，改進傳統(tǒng)研究方法存在的不足。因此，以 “大數(shù)據(jù)”為研究平臺，建立起教育政策、管理制度的科學化體系研究成為必然。

［1］張文華.大數(shù)據(jù)對體育教育的沖擊［J］.貴陽學院學報（自然科學版），2014（2）：47-51.

［2］羅軍鋒.大數(shù)據(jù)時代的高等教育信息化［J］.中國教育信息化，2014（1）：8-9.

［3］賀鑫森.大數(shù)據(jù)時代體育科學研究思維的變革［J］.體育文化導刊，2014（9）：29-32.

［4］劉運來.大數(shù)據(jù)時代下高校新聞傳播學教育變革的思考［J］.新聞知識，2013（12）：80-81.

［5］徐鵬.大數(shù)據(jù)視角分析學習變革——美國《通過教育數(shù)據(jù)挖掘和學習分析促進教與學》報告解讀及啟示［J］.遠程教育雜志，2013（6）：11-17.

［6］張燕南.大數(shù)據(jù)時代思維方式對教育的啟示［J］.教育發(fā)展研究，2013（21）：1-5.

［7］毛振明.體育教學論［M］.北京：高等教育出版社，2011：239-242.

［8］可穿戴技術［EB/OL］.ht t p：//bai ke.bai du.com/vi ew/10139093.ht m.

［9］生物識別技術［EB/OL］.ht t p：//bai ke.bai du.com/vi ew/356193.ht m.

［10］大數(shù)據(jù)改變體育行業(yè)的10種方式［EB/OL］.ht t p：//dat acent er.ct oci o.com.cn/206/13092206.sht m l.

［11］NBA宣布新賽季所有球場將引入體感追蹤技術［EB/OL］.ht t p：//t ech.si na.com.cn/i t/2013-09-14/12598739919. sht m l.

［12］魏順平.學習分析技術：挖掘大數(shù)據(jù)時代下教育數(shù)據(jù)的價值［J］.現(xiàn)代教育技術，2013（2）：5-11.

［13］楊亞楠.論學習分析技術與實現(xiàn)大規(guī)模個性化教育［J］.天津師范大學學報（基礎教育版），2015（2）：27-30.

［14］陳霜葉.大數(shù)據(jù)時代的教育政策證據(jù)：以證據(jù)為本理念對中國教育治理現(xiàn)代化與決策科學化的啟示［J］.全球教育展望，2014（2）：121-128.

［15］張植卿.大數(shù)據(jù)對教育領域產生的革命性影響［J］.經(jīng)濟研究導刊，2014（5）：232-233.

［16］桑慶兵.大數(shù)據(jù)在高校的應用與思考［J］.南通紡織職業(yè)技術學院學報，2013（2）：84-87.

［責任編輯：慶來］

G807.02

A

1674-3652（2016）04-0121-04

2016-02-12

劉官元，男，重慶涪陵人。教授，主要從事學校體育教學理論與實踐研究；劉懷金，男，甘肅鎮(zhèn)原人。博士，副教授。主要從事網(wǎng)絡教學與數(shù)字化教學資源研究。