大數(shù)據(jù)在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的應(yīng)用效果研究

楊雅潔

大數(shù)據(jù)存在并影響著基礎(chǔ)教育的發(fā)展，2016年4月17日，北京師范大學(xué)發(fā)布的《中國基礎(chǔ)教育大數(shù)據(jù)發(fā)展藍(lán)皮書（2015）》指出并證實了這點。調(diào)查結(jié)果顯示，75.3%的人認(rèn)為基礎(chǔ)教育領(lǐng)域存在大數(shù)據(jù)，并能夠促進教育改革的發(fā)展[1]。那么大數(shù)據(jù)究竟給基礎(chǔ)教育帶來哪些發(fā)展機遇？其應(yīng)用狀況如何？

大數(shù)據(jù)在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的應(yīng)用形式

《2016新媒體聯(lián)盟中國基礎(chǔ)教育技術(shù)展望：地平線項目區(qū)域報告》指出：中國的基礎(chǔ)教育展現(xiàn)出越來越多的學(xué)校開始采集與學(xué)習(xí)活動相關(guān)的數(shù)據(jù)來實時調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的趨勢[2]，這說明大數(shù)據(jù)在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的應(yīng)用越來越普及。

教育大數(shù)據(jù)可分為四個層面，分別是基礎(chǔ)層、狀態(tài)層、資源層、行為層?；A(chǔ)層存儲的是基礎(chǔ)性的國家教育數(shù)據(jù)，狀態(tài)層存儲的是各種教育環(huán)境、教育裝備以及教育業(yè)務(wù)的運行狀態(tài)信息，資源層存儲的是各種狀態(tài)的教學(xué)資源，行為層存儲的是廣大教育用戶的行為數(shù)據(jù)[3]。

基礎(chǔ)教育的教與學(xué)中，主要有基礎(chǔ)層、資源層和行為層三種數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)層中，存儲著國家規(guī)定采集的教職工與學(xué)生的年齡、性別、籍貫等一些基礎(chǔ)信息；資源層中，存儲著包括教師教案和教材在內(nèi)的課程資源以及包括試卷、課下作業(yè)在內(nèi)的課業(yè)測試與作業(yè)；行為層中，存儲著學(xué)生的學(xué)習(xí)行為、管理人員的操作行為、教師的教學(xué)行為以及學(xué)生的興趣、動機、消費情況等其他描述性行為。

實際上，國外已經(jīng)開始了基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的大數(shù)據(jù)的實踐活動。美國的一些企業(yè)，如IBM、“希維塔斯學(xué)習(xí)”（Civitas Learning）、“夢盒學(xué)習(xí)”（Dream Box Learning）和“紐頓”（Knewton）公司等等，已經(jīng)與學(xué)校展開了大數(shù)據(jù)方面的合作；另外，總部位于加拿大安大略省沃特盧的教育科技公司“渴望學(xué)習(xí)”（Desire 2 Learn）已經(jīng)推出了名為“學(xué)生成功系統(tǒng)”（Student Success System）的新產(chǎn)品，這項產(chǎn)品是基于他們自己過去的學(xué)習(xí)成績數(shù)據(jù)預(yù)測并改善其未來學(xué)習(xí)成績的大數(shù)據(jù)服務(wù)項目。

大數(shù)據(jù)在基礎(chǔ)教育領(lǐng)域的應(yīng)用成效

自全球知名的麥肯錫咨詢公司提出“大數(shù)據(jù)”的概念以來[4]，大數(shù)據(jù)已經(jīng)逐漸火熱起來。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支撐下，大數(shù)據(jù)的潛在價值被不斷挖掘，過去基礎(chǔ)教育領(lǐng)域教與學(xué)過程中很多難以破解的問題也有了解決方案，這大大便利了基礎(chǔ)教育領(lǐng)域中的教師與學(xué)生，教師的教學(xué)理念與學(xué)生的學(xué)習(xí)方法也隨之產(chǎn)生變化。

1. 轉(zhuǎn)變教師教育思維，提高教師的工作效率

在每天的教學(xué)活動中，都會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，教師每天都要花很長的時間去處理這些數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，可以幫助教師自動收集分析數(shù)據(jù)，無需再特定收集。此外，數(shù)據(jù)驅(qū)動的滾動式教學(xué)，可以方便教師隨時查閱學(xué)生的相關(guān)信息，并通過數(shù)據(jù)支撐找到重難點和學(xué)生的薄弱環(huán)節(jié)[5]。這樣一來，不僅信息的準(zhǔn)確率上去了，教師的工作效率也得到了提升。

教師通過學(xué)習(xí)分析工具將大數(shù)據(jù)中重要、有價值的資源和數(shù)據(jù)整理出來，可為教育教學(xué)改革提供客觀的建議和幫助[6]，這可以促進師生的個性化發(fā)展。特定的資源被整合出來，從而挖掘出每位學(xué)生的個性化特點，設(shè)計出針對每一位學(xué)生的個性化教學(xué)方案，更好地滿足學(xué)生的個性化需求。

在大數(shù)據(jù)的支持下，教師能夠很快地掌握每位學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)記錄著學(xué)生的學(xué)習(xí)行為。分析這些學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，可以了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)狀況、預(yù)測其學(xué)習(xí)結(jié)果、診斷其學(xué)習(xí)需求與問題，從而開展個性化學(xué)習(xí)方案。教師逐步由教學(xué)者轉(zhuǎn)變?yōu)閹椭课粚W(xué)生個性化學(xué)習(xí)與發(fā)展的指導(dǎo)者[7]。

數(shù)據(jù)的篩選工作和個性化教學(xué)方案的定制要求教師轉(zhuǎn)變自身的教學(xué)思維，提升自己的知識儲備能力，提高自身的專業(yè)素養(yǎng)和文化素養(yǎng)[8]，這樣才能應(yīng)對大數(shù)據(jù)的挑戰(zhàn)。通過大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持，教師能夠認(rèn)識最真實的自我，彰顯教學(xué)個性和智慧，開展靈活多樣的個性化教學(xué)，最終實現(xiàn)個體的個性化專業(yè)發(fā)展[9]。所以可以預(yù)見的是，重視大數(shù)據(jù)其實也是一次思維方式的變革[10]。

2. 減輕學(xué)生的學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)，促進個性化學(xué)習(xí)

伴隨著大數(shù)據(jù)時代的來臨，各種學(xué)習(xí)支持工具也更加火熱。QQ、微信、微博等社交媒體的興起和移動APP學(xué)習(xí)軟件的興起，不僅可以有效幫助學(xué)生學(xué)習(xí)，還可以減少無效的重復(fù)訓(xùn)練，提高學(xué)習(xí)效率。這樣一來，學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)一下子減輕了許多。

大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域中的應(yīng)用給教育教學(xué)帶來一個新的發(fā)展，即實現(xiàn)個性化教育，從真正意義上實現(xiàn)群體教育向個體教育的轉(zhuǎn)變[11]。大數(shù)據(jù)提供了真實有效且極具個性化的信息，學(xué)生們可以通過大數(shù)據(jù)找尋自己學(xué)習(xí)中的問題，從而對自己的學(xué)習(xí)行為進行優(yōu)化；通過大數(shù)據(jù)，學(xué)生還可以找出自己的薄弱環(huán)節(jié)，從而得到教師更好的指導(dǎo)和支持，進而提高學(xué)業(yè)成績[12]。

大數(shù)據(jù)能夠全面記錄學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)行為，通過科學(xué)地分析，學(xué)習(xí)者能夠更加了解自己的學(xué)習(xí)情況，得到科學(xué)的學(xué)習(xí)建議，幫助學(xué)習(xí)者全面地制定學(xué)習(xí)計劃，從而達(dá)到提高學(xué)習(xí)成績的目的。此外，大數(shù)據(jù)技術(shù)對學(xué)習(xí)者的學(xué)業(yè)評價數(shù)據(jù)（如考試成績、平時作業(yè)完成情況等）還可以分階段、有步驟地定期評估學(xué)生的階段性發(fā)展?fàn)顩r，并適時地為學(xué)習(xí)者提供發(fā)展建議。

3. 促進學(xué)校教育質(zhì)量的提升

教師通過對學(xué)生學(xué)習(xí)行為的深入分析，可以挖掘到學(xué)生學(xué)習(xí)的弱點，通過與不同教師的協(xié)商合作，設(shè)計出全班課程教案、學(xué)生課堂活動和具有針對性的教學(xué)方案，分步驟、有目的地進行教學(xué)，從而達(dá)到提高學(xué)生學(xué)業(yè)成績的目的。

此外，大數(shù)據(jù)支持下的評價工具所采集的數(shù)據(jù)，大大改變了評價機制，也為教學(xué)改革帶來機遇。各種智慧教學(xué)與管理平臺的不斷涌現(xiàn)，為數(shù)據(jù)的采集和深度挖掘工作提供了有利的條件，彰顯了大數(shù)據(jù)在完善教育評價手段上的獨特優(yōu)勢。在教學(xué)評價中利用大數(shù)據(jù)分析，可以通過技術(shù)層面來評價、分析，進而提升教學(xué)活動，從依靠經(jīng)驗評價轉(zhuǎn)向基于數(shù)據(jù)評價[13]。

大數(shù)據(jù)通過技術(shù)手段，記錄教育教學(xué)的過程，實現(xiàn)了從結(jié)果評價轉(zhuǎn)向過程性評價[14]。通過這些數(shù)據(jù)，可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求的變化不斷改變教學(xué)策略和教學(xué)活動，定期更新教學(xué)方案，實現(xiàn)對教學(xué)效果的動態(tài)監(jiān)測。同時，教師也可以通過這些數(shù)據(jù)，反思自己的教學(xué)行為，從而改善自身的教學(xué)，提升自身的素質(zhì)。

大數(shù)據(jù)在我國正處于起步階段，但是大數(shù)據(jù)時代的到來也對人類的數(shù)據(jù)駕馭能力提出了新的挑戰(zhàn)[15]，如何利用大數(shù)據(jù)來處理當(dāng)前基礎(chǔ)教育中的難題依舊困擾著我們，而大數(shù)據(jù)帶來的挑戰(zhàn)也需要人們提出更多的解決方案。當(dāng)前在大數(shù)據(jù)時代基礎(chǔ)教育領(lǐng)域中出現(xiàn)的難題，不僅需要教師提升自身的素質(zhì)，同樣也需要國家的政策支持。

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（作者單位：南京郵電大學(xué)教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院）