教育大數(shù)據(jù)與智能教育的深層邏輯

張海

教育大數(shù)據(jù)

何為大數(shù)據(jù)？大數(shù)據(jù)必須包含海量數(shù)據(jù)的搜集、處理和應(yīng)用。大數(shù)據(jù)搜集依靠泛在網(wǎng)絡(luò)，大數(shù)據(jù)處理依靠智慧技術(shù)，大數(shù)據(jù)應(yīng)用依靠學(xué)科問題。因此，教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用的關(guān)鍵是數(shù)據(jù)驅(qū)動，教育為本。首先要尋找學(xué)科問題。問題是學(xué)科的生命線，沒有問題的學(xué)科即將走向衰亡。其次要尋找方法。尋求復(fù)雜事物背后的數(shù)理化模型是一門學(xué)科的制高點(diǎn)。我們身處的世界是一個機(jī)械化運(yùn)作的數(shù)學(xué)公理系統(tǒng)嗎？這個數(shù)學(xué)公理系統(tǒng)是否有算法可以求解？運(yùn)用復(fù)雜系統(tǒng)的動力學(xué)模型可以解釋人類的認(rèn)知過程。最后是建立科學(xué)的解題路線。因此，我們試圖建立一個循證實(shí)踐的框架體系，試圖通過教學(xué)實(shí)踐共同體，對教學(xué)視頻的分析，得出臨床教育技術(shù)診斷的基本規(guī)則，尋找卓越教師培養(yǎng)體系的科學(xué)支點(diǎn)，以期進(jìn)入人工智能與教育深度融合深水區(qū)進(jìn)行探索。

智能教育

2017年7月，國務(wù)院正式印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃中這樣定義智能教育：“開發(fā)立體綜合教學(xué)場、基于大數(shù)據(jù)智能的在線學(xué)習(xí)教育平臺。開發(fā)智能教育助理，建立智能、快速、全面的教育分析系統(tǒng)。建立以學(xué)習(xí)者為中心的教育環(huán)境，提供精準(zhǔn)推送的教育服務(wù)，實(shí)現(xiàn)日常教育和終身教育定制化。”為何稱其為新一代人工智能？研究者把人工智能分成兩大類：一類是符號智能，以知識為基礎(chǔ)，通過推理進(jìn)行問題求解，即傳統(tǒng)人工智能；另一類是計(jì)算智能，以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過訓(xùn)練建立聯(lián)系，進(jìn)行問題求解，即新一代人工智能。新一代人工智能就是基于大數(shù)據(jù)的人工智能，它啟動了教育技術(shù)3.0范式的號角（如上表），使得教育部長陳寶生倡導(dǎo)的“課堂革命”成為可能。

知識媒體動力學(xué)

世界頂級雜志《科學(xué)》2013年的一項(xiàng)研究表明，在一節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)上，教師存在205萬億種選擇。教育現(xiàn)場有兩大核心關(guān)鍵問題：一是如何設(shè)計(jì)好一節(jié)課，即教學(xué)設(shè)計(jì)的生長機(jī)制問題；二是如何做一名好教師，即卓越教師的生長機(jī)制問題。這兩大關(guān)鍵問題，必須通過建立教育現(xiàn)場研究實(shí)驗(yàn)室來進(jìn)行研究。知識媒體動力學(xué)是將知識媒體視為動態(tài)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，使用課堂觀察、結(jié)構(gòu)方程和網(wǎng)絡(luò)科學(xué)研究方法，關(guān)注學(xué)科知識和學(xué)生作為早發(fā)節(jié)點(diǎn)、信息技術(shù)作為關(guān)聯(lián)路徑的高效課堂知識網(wǎng)絡(luò)如何產(chǎn)生，對TPACK和卓越教師的生長機(jī)制進(jìn)行探索性研究的科學(xué)。隨著教育大數(shù)據(jù)、智能教育研究的逐步推進(jìn)，研究真實(shí)教育現(xiàn)場的動態(tài)發(fā)展機(jī)制的知識媒體動力學(xué)必將成為教育技術(shù)研究的新范式。endprint