基于大數(shù)據(jù)的留守兒童教育干預(yù)研究

宋點白

摘 要：本文通過對留守兒童教育問題進行解析，歸納總結(jié)了留守兒童面臨的主要教育問題，同時結(jié)合大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的優(yōu)勢，從理論上有針對性地構(gòu)建了基于大數(shù)據(jù)條件的留守兒童教育干預(yù)系統(tǒng)流程，探尋了利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)改善留守兒童教育問題的工作思路。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；教育干預(yù)；留守兒童

中圖分類號：G434 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-8454（2019）03-0017-03

一、引言

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020 年）》中明確提出，促進義務(wù)教育的均衡發(fā)展，合理配置教育資源，向農(nóng)村地區(qū)、邊遠(yuǎn)貧困地區(qū)以及民族地區(qū)傾斜，加快縮小教育差距。[1]隨著教育資源向農(nóng)村地區(qū)的不斷傾斜，教育失衡的局面有所改善。但是，留守兒童卻因其“特殊性”成為了義務(wù)教育均衡發(fā)展中的“弱勢群體”。如何讓留守兒童接受科學(xué)的教育引導(dǎo)，成為實現(xiàn)我國教育均衡發(fā)展必須高度重視的問題。在此背景下，大數(shù)據(jù)技術(shù)的出現(xiàn)，為留守兒童教育均衡問題提供了一個新的解決路徑與思維方法。

二、留守兒童教育問題分析

1.文化教育問題

留守兒童與普通家庭孩子在綜合文化素養(yǎng)上存在較大差距。雖然，留守兒童家庭也重視孩子的教育問題，但由于缺乏必要的父母引導(dǎo)與監(jiān)督，在文化教育層面上，仍然產(chǎn)生了諸多問題。比如，留守兒童存在遲到、早退、上課不認(rèn)真聽講、甚至?xí)缯n等情況，“偏科、跟不上、厭學(xué)”等方面的問題也較為嚴(yán)重。沒有家庭環(huán)境的監(jiān)督與引導(dǎo)，致使農(nóng)村留守兒童對于文化知識學(xué)習(xí)的積極性不高。再加之師資力量與物質(zhì)條件的匱乏，客觀上也導(dǎo)致了農(nóng)村留守兒童文化教育素質(zhì)較難提升。

2.心理教育問題

父母關(guān)愛與陪伴的長期缺失，致使留守兒童的心理問題無法通過家庭渠道得到有效疏解，其心理需求無法得到滿足。在關(guān)愛缺失下，留守兒童的心理往往傾向于內(nèi)向、冷漠、攻擊性強。[2]由于親情的隔離，以自我為中心、孤僻、暴躁的“留守綜合癥”也成為了留守兒童常見的心理問題。[3]消極情緒長期困擾留守兒童，而內(nèi)心真實的想法不能通暢表達，最終導(dǎo)致其心理健康狀況每況愈下。感情上缺少父母的陪伴，行為方式上又缺乏正確的引導(dǎo)，導(dǎo)致留守兒童的人生觀和價值觀歪曲，身心不能健康發(fā)展。

3.安全教育問題

留守兒童自控能力差，在好奇心的驅(qū)使下，他們往往會做出一些冒險行為，但自身卻并無意識。近年來，留守兒童觸電、溺水、摔傷、拐賣、猥褻等各種安全事故頻發(fā)，留守兒童身心安全無法得到保障。由于缺乏安全教育與引導(dǎo)，留守兒童安全意識薄弱，對所處局勢的安全判斷存在偏差。留守兒童缺少必要的安全教育干預(yù)，農(nóng)村地區(qū)的安全監(jiān)督又不到位，再加之留守兒童的代理監(jiān)護人精力有限，沒有充足的時間教導(dǎo)留守兒童安全問題，導(dǎo)致留守兒童安全狀況堪憂。

三、大數(shù)據(jù)條件下留守兒童教育干預(yù)系統(tǒng)構(gòu)建的理論框架

如何彌合留守兒童文化、心理與安全的教育鴻溝，是解決留守兒童教育困境中不得不面對的現(xiàn)實難題?；诖?，本文嘗試通過提供教育干預(yù)的方式，建立一個動態(tài)的留守兒童大數(shù)據(jù)監(jiān)測管理系統(tǒng)。通過深度挖掘留守兒童學(xué)習(xí)以及日常生活過程中產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，掌握留守兒童的學(xué)習(xí)及心理健康狀況，并及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題。為留守兒童提供個性化的輔導(dǎo)建議，從而督促、引導(dǎo)留守兒童順利達到理想的教育效果。

留守兒童的學(xué)習(xí)、心理以及安全狀況能夠得以改善是本研究的出發(fā)點與歸宿。以大數(shù)據(jù)為中心，建立多元的互動機制，是本文設(shè)定留守兒童教育干預(yù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)理念?；诖髷?shù)據(jù)的條件支撐，加強留守兒童、留守兒童家庭、學(xué)校及教育工作者之間的多元互動，從教育的視角對留守兒童的學(xué)習(xí)、心理及安全狀況進行干預(yù)與強化，通過合理的資源配置和科學(xué)的教育決策，為留守兒童提供個性化的教育輔導(dǎo)。以大數(shù)據(jù)為核心，構(gòu)建以留守兒童、家庭、學(xué)校三位一體的留守兒童教育干預(yù)理論模型。模型的參與者既是干預(yù)系統(tǒng)大數(shù)據(jù)的來源方，也是干預(yù)系統(tǒng)的實施者與實施對象。對于留守兒童而言，考慮的是其通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的教育干預(yù)，在文化知識、情緒狀態(tài)以及安全認(rèn)知方面能夠得到有效提升；針對教師而言，通過對留守兒童狀態(tài)的把握，根據(jù)留守兒童信息，調(diào)整教學(xué)策略，實施個性化干預(yù)；對于留守兒童的家長而言，通過數(shù)據(jù)傳輸與情感互動，打破空間的限制，維系家長與留守兒童的情感紐帶；對于大數(shù)據(jù)核心系統(tǒng)而言，根據(jù)留守兒童特征，如興趣偏好、知識水平、情緒變化等，個性化推薦學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)路徑。[4]

四、大數(shù)據(jù)條件下留守兒童教育干預(yù)系統(tǒng)的運行流程

如圖2所示，留守兒童教育干預(yù)系統(tǒng)主要分為四個部分：數(shù)據(jù)收集層面、數(shù)據(jù)分析測評層面、預(yù)警與對策系統(tǒng)、干預(yù)效果測評與反饋層面。由數(shù)據(jù)收集開始至建議實施，形成了一個基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)系統(tǒng)。其具體的實現(xiàn)步驟為：

1.確定干預(yù)目的

明確留守兒童的教育干預(yù)目的，依據(jù)干預(yù)目的確定模型的關(guān)鍵指標(biāo)，相應(yīng)調(diào)校分析模型端口。若干預(yù)目標(biāo)發(fā)生變化，則后續(xù)步驟持續(xù)跟蹤調(diào)整，形成動態(tài)調(diào)整的系統(tǒng)。通過大數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)留守兒童教育數(shù)據(jù)中隱藏的行為信息，提供給教育工作者以及留守兒童父母使用。針對留守兒童學(xué)習(xí)、安全及心理問題，實現(xiàn)目標(biāo)主要有：監(jiān)控與評估、預(yù)測與干預(yù)、個性化推薦和反思等。

2.數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)收集是干預(yù)系統(tǒng)建立的重要環(huán)節(jié)，也是難點所在。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，處理留守兒童與家長、留守兒童與教師、留守兒童與學(xué)校之間直接和間接交互后生成的海量數(shù)據(jù)（包括非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)、半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)[5]）。其中，留守兒童心理與安全意識方面的數(shù)據(jù)可以通過調(diào)查和訪談方式獲得，也可以通過在大數(shù)據(jù)干預(yù)系統(tǒng)中，給家長、監(jiān)護人以及教師設(shè)置系統(tǒng)操作界面完成。家長與教師通過在系統(tǒng)中記錄、描述留守兒童相關(guān)信息，形成數(shù)據(jù)集。留守兒童與其家長之間存在空間隔離，通過遠(yuǎn)程互動，利用大數(shù)據(jù)平臺記錄相關(guān)信息，進行聚類與整合，便于后期的解釋與分析。針對留守兒童學(xué)習(xí)及行為數(shù)據(jù)的采集，可通過點陣數(shù)碼筆技術(shù)，采集留守兒童作業(yè)、練習(xí)及考試數(shù)據(jù)；通過拍照搜題技術(shù)，采集留守兒童作業(yè)練習(xí)數(shù)據(jù)；[6]通過智能錄播、視頻監(jiān)控技術(shù)，對留守兒童課堂學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進行收集與整理；還可通過智能手環(huán)記錄來觀測學(xué)生的生理狀態(tài)及學(xué)習(xí)行為等。通過建立一個基于學(xué)習(xí)、生活以及行為的數(shù)據(jù)采編系統(tǒng)，在不同時間、地點采集與獲取留守兒童的數(shù)據(jù)信息。

3.數(shù)據(jù)分析

大數(shù)據(jù)進行了預(yù)先清洗及降噪后，則可引入分析模塊單元。分析模塊由兩大部分構(gòu)成：

一部分側(cè)重于評估留守兒童學(xué)習(xí)、心理及安全意識等狀況。利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)中的預(yù)測、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘等方法，處理與分析海量數(shù)據(jù)，提煉出有價值的信息。了解留守兒童已經(jīng)掌握和沒有掌握的知識；留守兒童的安全意識在哪些方面還比較薄弱；留守兒童當(dāng)前的情緒狀態(tài)等信息。運用社會網(wǎng)絡(luò)分析法，了解留守兒童在認(rèn)知上的困難，探明影響留守兒童認(rèn)知及學(xué)習(xí)能力提升的情景因素。

另一部分是基于統(tǒng)計學(xué)方法的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)分析，據(jù)此作出干預(yù)決策。本文借鑒Uusitalo[7]提出的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)K2算法來進行干預(yù)決策模型搭建。如圖3所示，其中，X={X1，X2，…Xm}，X代表采集到的留守兒童任意一類信息，信息可表示為留守兒童的個體特質(zhì)、學(xué)習(xí)方式、安全認(rèn)知、知識水平、學(xué)習(xí)效果、情感狀態(tài)等。集合Vi={V1，V2，…Vn}表示貝葉斯模型在整合這些數(shù)據(jù)信息后的變量集Vi。選取m組可觀察留守兒童數(shù)據(jù)，按事先明確的節(jié)點順序，采用貪婪搜索計算各節(jié)點相關(guān)的后驗概率，選取后驗概率最大的節(jié)點為父節(jié)點，通過對父節(jié)點間變量{V1，V2，…Vn}的干預(yù)概率計算，達到最終決策判斷的目的。

4.干預(yù)的可視化反饋

由分析模型計算判斷是否采取干預(yù)決策，從學(xué)習(xí)、行為、情緒等多個方面開展綜合預(yù)警，并形成關(guān)于留守兒童的個性化評估報告。如果不需要相應(yīng)的干預(yù)，則將相應(yīng)的測評報告推送至家長及教師，便于其了解留守兒童的學(xué)習(xí)及心理狀況等。若留守兒童需要相應(yīng)干預(yù)，則信息推送給教師、家長及相關(guān)教育工作者后，可以針對性地制訂出輔導(dǎo)策略。測評報告的優(yōu)勢在于將留守兒童的學(xué)習(xí)狀態(tài)、安全認(rèn)知、心理健康狀況可視化，可視化的目的在于讓管理者、教師和家長都能清楚地了解留守兒童所處的狀態(tài)?？梢暬姆椒ǘ喾N多樣，針對留守兒童的學(xué)習(xí)狀況可以設(shè)置如學(xué)習(xí)進度條、完成百分比、學(xué)習(xí)路徑圖、目標(biāo)達成程度等。針對心理狀況可以設(shè)置如心理評估量表、孤獨感分析等。

5.個性化建議

以大數(shù)據(jù)分析技術(shù)構(gòu)建的教育干預(yù)系統(tǒng)，最終目標(biāo)是能夠為留守兒童提供個性化輔導(dǎo)建議。個性化建議通過兩方面實施：一方面系統(tǒng)根據(jù)推送的預(yù)警信息結(jié)合自適應(yīng)引擎，自動生成適合留守兒童的個性化建議和個性化資源，依據(jù)留守兒童特征推送學(xué)習(xí)資源與學(xué)習(xí)路徑；另一方面，教師、教育工作者以及留守兒童家長根據(jù)推送的評測報告，對留守兒童實施人工干預(yù)，提出適合解決留守兒童當(dāng)前問題的個性化建議，并推薦適合留守兒童的個性化資源。同時教師也可以根據(jù)與留守兒童的交互行為，反思自己的教學(xué)方法與風(fēng)格是否適合學(xué)生。家長可以根據(jù)與留守兒童的交互行為，了解家庭教育中存在的問題。相對于學(xué)習(xí)問題，留守兒童的心理問題更為復(fù)雜，需要通過人工與系統(tǒng)的疏導(dǎo)，多方干預(yù)加以化解。最后，將干預(yù)效果數(shù)據(jù)化，存儲到留守兒童大數(shù)據(jù)平臺中，形成關(guān)于測評的數(shù)據(jù)信息庫，便于未來對留守兒童問題進行跟蹤性診斷。

五、總結(jié)與探討

從實際狀況來看，大數(shù)據(jù)技術(shù)在留守兒童教育干預(yù)中的運用還存在一些現(xiàn)實難題與困境。如留守兒童所處教育環(huán)境落后，提供數(shù)據(jù)支撐的技術(shù)設(shè)備缺失，造成數(shù)據(jù)收集困難；留守兒童所處地區(qū)文化觀念往往比較落后，教師、家長及其相關(guān)教育部門對大數(shù)據(jù)的認(rèn)知態(tài)度尚需要提升等。但是，運用大數(shù)據(jù)技術(shù)收集過去無法獲取或者獲取代價很高的數(shù)據(jù)，并將其運用于留守兒童的教育問題分析，以充分提升留守兒童的學(xué)業(yè)表現(xiàn)、安全認(rèn)知和心理健康狀況，仍然具有重要意義。本文從理論上構(gòu)建了一個關(guān)于留守兒童的教育干預(yù)系統(tǒng)，從教育測評、個性化建議等方面為留守兒童的突出問題提供了解決思路。

參考文獻：

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[7]Uusitalo， L. Advantages and challenges of Bayesian networks in environmental modeling [J].Ecological Modeling，2007（3）：312–318.

（編輯：王曉明）