大數(shù)據(jù)背景下教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)內(nèi)涵及培養(yǎng)策略研究

孫經(jīng)緯，李 斌，吳靜濤

(浙江師范大學(xué) 教師教育學(xué)院，浙江 金華321004)

當(dāng)前的數(shù)據(jù)素養(yǎng)教育中，在理論層面，國外學(xué)者對數(shù)據(jù)素養(yǎng)的研究主要集中在數(shù)據(jù)素養(yǎng)內(nèi)涵的界定、數(shù)據(jù)素養(yǎng)與其他素養(yǎng)的關(guān)系等方面;在實(shí)踐層面，美國主要由政府牽頭制定，以高校圖書館為主要推動(dòng)力，以高校為主要陣地開展了一系列的數(shù)據(jù)素養(yǎng)教育項(xiàng)目。相比較而言，我國對數(shù)據(jù)素養(yǎng)的理論研究起步較晚，在實(shí)踐層面，尚未開展大規(guī)模的數(shù)據(jù)素養(yǎng)教育活動(dòng)。

1 教育大數(shù)據(jù)背景下教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的價(jià)值

教師作為教學(xué)過程中的引導(dǎo)者與決策者，理解數(shù)據(jù)并應(yīng)用數(shù)據(jù)，基于數(shù)據(jù)做出相應(yīng)的教學(xué)調(diào)整，對學(xué)生學(xué)業(yè)進(jìn)步與自身發(fā)展有著雙重價(jià)值。對于學(xué)生學(xué)業(yè)進(jìn)步而言，具備數(shù)據(jù)素養(yǎng)的教師，能夠基于數(shù)據(jù)更加清晰地了解每一位學(xué)生的學(xué)情，從而做到精準(zhǔn)教學(xué)，有的放矢。對于教師自身發(fā)展而言，張進(jìn)良［1－2］等人認(rèn)為，教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)具有三大價(jià)值意蘊(yùn):有助于教師適應(yīng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的文化，增強(qiáng)教學(xué)領(lǐng)導(dǎo)力;有助于教師科學(xué)決策教學(xué)，提升教學(xué)績效;有助于教師適應(yīng)科研的第四范式，促進(jìn)科研成果產(chǎn)出。

2 教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的內(nèi)涵

2.1 數(shù)據(jù)素養(yǎng)源起

《美國大學(xué)與研究圖書館協(xié)會(huì)高等教育信息素養(yǎng)框架》定義信息素養(yǎng)為: “信息素養(yǎng)是包含反映發(fā)現(xiàn)信息、理解信息生產(chǎn)與價(jià)值、使用信息創(chuàng)造新知識(shí)與參與社群學(xué)習(xí)的綜合能力的集合［3］。由于信息素養(yǎng)的概念過于寬泛，無法涵蓋一些新的素養(yǎng)且不能滿足大數(shù)據(jù)時(shí)代對公民的能力要求，因此數(shù)據(jù)素養(yǎng)應(yīng)運(yùn)而生。黃如花［4］等認(rèn)為，在大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)據(jù)素養(yǎng)是信息素養(yǎng)的一種拓展，信息素養(yǎng)側(cè)重于信息的可找到與可利用，而數(shù)據(jù)素養(yǎng)則側(cè)重于數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、保存與管理等技術(shù)性更強(qiáng)的方面，且數(shù)據(jù)素養(yǎng)比信息素養(yǎng)的外延更廣。由此可以看出，數(shù)據(jù)素養(yǎng)是信息素養(yǎng)在大數(shù)據(jù)環(huán)境下內(nèi)涵的擴(kuò)展，是大數(shù)據(jù)時(shí)代對人們數(shù)據(jù)獲取能力、數(shù)據(jù)分析能力、數(shù)據(jù)管理應(yīng)用能力的必然要求。

數(shù)據(jù)素養(yǎng)的源起，一方面以信息素養(yǎng)為基礎(chǔ)，另一方面離不開統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)的發(fā)展。早在2004 年，外國學(xué)者Schield［5］就提出過統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)的概念，他指出，統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)是研究如何將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為辯論的證據(jù)。同時(shí)，Schield 在研究信息素養(yǎng)、統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)以及數(shù)據(jù)素養(yǎng)三者的關(guān)系的基礎(chǔ)指出數(shù)據(jù)素養(yǎng)是信息素養(yǎng)與統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)的重要組成部分。王春生［6］認(rèn)為，在信息化語境下，數(shù)據(jù)的范圍已經(jīng)大大擴(kuò)展，不再局限于數(shù)值型數(shù)據(jù)。對于擴(kuò)大了外延的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)已經(jīng)難以完全適應(yīng)需求。因此數(shù)據(jù)素養(yǎng)是在數(shù)據(jù)外延擴(kuò)大的時(shí)代背景下而提出的。數(shù)據(jù)素養(yǎng)就是統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)的擴(kuò)展版。

總結(jié)起來，現(xiàn)在所說的數(shù)據(jù)素養(yǎng)是在統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)與信息素養(yǎng)概念的基礎(chǔ)上，經(jīng)過外延的擴(kuò)展或內(nèi)容的精煉而形成的關(guān)于人的素養(yǎng)的新概念。

2.2 數(shù)據(jù)素養(yǎng)涵養(yǎng)

關(guān)于數(shù)據(jù)素養(yǎng)，至今尚未有一個(gè)明確的內(nèi)涵界定。Schield 于2004 年在《信息素養(yǎng)、統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)與數(shù)據(jù)素養(yǎng)》一文中最早提出了數(shù)據(jù)素養(yǎng)的定義。他認(rèn)為，數(shù)據(jù)素養(yǎng)是信息素養(yǎng)與統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)的重要組成部分，具備數(shù)據(jù)素養(yǎng)的人必須有獲取、評(píng)估、處理、總結(jié)與呈現(xiàn)數(shù)據(jù)的能力［5］。在我國，項(xiàng)華［7］最早給出關(guān)于數(shù)據(jù)素養(yǎng)的定義，他認(rèn)為，數(shù)據(jù)素養(yǎng)是一種基于計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)探究的科學(xué)素養(yǎng)。張靜波認(rèn)為，“數(shù)據(jù)素養(yǎng)”，也常叫做“數(shù)據(jù)信息素養(yǎng)”，主要指研究者在科學(xué)數(shù)據(jù)的采集、組織與管理、處理與分析、共享與協(xié)同創(chuàng)新利用等方面的能力，以及研究者在數(shù)據(jù)的生產(chǎn)、管理與發(fā)布過程中的道德與行為規(guī)范［8］。

從Schield 等人對數(shù)據(jù)素養(yǎng)內(nèi)涵的界定中可以發(fā)現(xiàn)，最初人們對數(shù)據(jù)素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)與統(tǒng)計(jì)知識(shí)息息相關(guān)。隨著綜合計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)于一體的信息技術(shù)的飛速發(fā)展，有學(xué)者開始將數(shù)據(jù)素養(yǎng)與信息技術(shù)聯(lián)系起來。緊接著，Web2.0 時(shí)代的到來，為信息社會(huì)帶來了前所未有的數(shù)據(jù)量。面對具有“4V”特征的“大數(shù)據(jù)”，任何人在不借助現(xiàn)代信息技術(shù)工具的情況下都是難以駕馭的。近幾年關(guān)于數(shù)據(jù)素養(yǎng)內(nèi)涵的研究都體現(xiàn)了大數(shù)據(jù)的特征。除此之外，人們對于數(shù)據(jù)素養(yǎng)的關(guān)注點(diǎn)越來越強(qiáng)調(diào)倫理道德?；谖墨I(xiàn)的研究，筆者認(rèn)為，數(shù)據(jù)素養(yǎng)是由信息素養(yǎng)與統(tǒng)計(jì)素養(yǎng)發(fā)展而來，在大數(shù)據(jù)與云計(jì)算技術(shù)快速應(yīng)用的背景下，具備數(shù)據(jù)素養(yǎng)的主體能夠在符合社會(huì)倫理與道德倫理的基礎(chǔ)上，敏銳地發(fā)掘數(shù)據(jù)，同時(shí)積極運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、分析與利用，以充分實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的價(jià)值。數(shù)據(jù)素養(yǎng)主要包含數(shù)據(jù)意識(shí)、應(yīng)用能力以及數(shù)據(jù)倫理道德3 個(gè)方面的要素。

2.3 教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)構(gòu)成要素

關(guān)于教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)，Mandinach［9］認(rèn)為，教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)就是將科學(xué)數(shù)據(jù)融入到現(xiàn)實(shí)教學(xué)過程中的一種能力，教師要能夠?qū)W(xué)科相關(guān)知識(shí)、教學(xué)活動(dòng)以及專業(yè)知識(shí)與教育數(shù)據(jù)相結(jié)合，以達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)效果的目的。李青［10］認(rèn)為，教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)是一項(xiàng)復(fù)雜的專業(yè)能力，它既包括了教師使用數(shù)據(jù)的相關(guān)知識(shí)，也包括了教師通過數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的能力，還包括教師使用數(shù)據(jù)的相關(guān)意識(shí)。基于對數(shù)據(jù)素養(yǎng)內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)，筆者認(rèn)為，教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)是教師在教學(xué)過程中收集、分析、應(yīng)用教學(xué)數(shù)據(jù)的一種能力，通過這種能力，教師可以更迅捷地了解多元化的學(xué)生學(xué)情，教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的構(gòu)成要素，同樣包括數(shù)據(jù)意識(shí)、數(shù)據(jù)應(yīng)用能力、數(shù)據(jù)倫理道德3 個(gè)方面。

(1) 數(shù)據(jù)意識(shí)。數(shù)據(jù)意識(shí)指的是教師對教學(xué)數(shù)據(jù)的敏感性，教師能夠根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以及教學(xué)需要，從浩瀚的教學(xué)數(shù)據(jù)海洋中有意識(shí)地甄別并獲取最有價(jià)值的教學(xué)數(shù)據(jù)，這是教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的基礎(chǔ)。具備數(shù)據(jù)意識(shí)的教師，首先應(yīng)該能夠認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)在教學(xué)中的價(jià)值。其次，還應(yīng)有應(yīng)用數(shù)據(jù)解決問題的意識(shí)，能夠從易用性與可用性的角度篩選出合適的數(shù)據(jù)，并基于此去理解、感受與評(píng)價(jià)教學(xué)過程中師生的行為及表現(xiàn)。

(2) 數(shù)據(jù)應(yīng)用能力。教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)中的數(shù)據(jù)應(yīng)用能力，指的是教師在有意識(shí)獲取有價(jià)值的教學(xué)數(shù)據(jù)之后，能夠?qū)Λ@取的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的解讀分析與管理使用，這是教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的核心能力。該能力要求教師能夠根據(jù)不同的學(xué)科特點(diǎn)、知識(shí)類型、教學(xué)手段與需求，選擇合適的分析工具與數(shù)據(jù)可視化模型，從不同數(shù)據(jù)維度、問題視角動(dòng)態(tài)演示或展示數(shù)據(jù)分析結(jié)果及推理過程，能夠識(shí)別并理解在分析過程中產(chǎn)生的教與學(xué)模式，發(fā)現(xiàn)變化趨勢，能夠?qū)⒎治鼋Y(jié)果應(yīng)用于同行交流、家校溝通及個(gè)性化學(xué)業(yè)指導(dǎo)［11］。

(3) 數(shù)據(jù)倫理道德。具備數(shù)據(jù)素養(yǎng)的教師，應(yīng)該堅(jiān)守倫理道德，這是教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的前提。教師在數(shù)據(jù)獲取、應(yīng)用、分享的過程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮到可能涉及到的倫理道德問題，對自己所生產(chǎn)的數(shù)據(jù)持負(fù)責(zé)任的態(tài)度，堅(jiān)守倫理道德、保護(hù)他人隱私，在法律允許的范圍內(nèi)合理合法地使用他人的數(shù)據(jù)成果［12］。

3 教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)策略

國外開展的教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)教育經(jīng)歷了多年的實(shí)踐，已經(jīng)取得了一定的成效，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。大多數(shù)培訓(xùn)都是以地區(qū)為單位組織與開展，得到了政府的大力支持以及學(xué)校的配合［13］。而國內(nèi)在此方面的研究尚處于起步階段，缺乏相應(yīng)的實(shí)踐。對我國教育領(lǐng)域而言，教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的發(fā)展是一項(xiàng)復(fù)雜而充滿挑戰(zhàn)的任務(wù)，更是一項(xiàng)需要不斷探索實(shí)踐的系統(tǒng)化工程，應(yīng)當(dāng)充分借鑒國外教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)教育實(shí)踐的寶貴經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國情，探索出一條高效且具有普適性的教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)發(fā)展道路。

3.1 政府政策引導(dǎo)是教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)發(fā)展的主要推動(dòng)力

教師專業(yè)能力的發(fā)展的動(dòng)力，有內(nèi)部與外部之分，其內(nèi)部動(dòng)力來自于自身發(fā)展需要，而外部動(dòng)力則是教育系統(tǒng)以及學(xué)校對教師的考核與評(píng)價(jià)方式。與內(nèi)部動(dòng)力相比，外部動(dòng)力往往加有力，教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的發(fā)展很大程度上受教育系統(tǒng)的觀念、體制與政策的影響。美國是最關(guān)注教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的國家之一，聯(lián)邦政府政策鼓勵(lì)并支持教師利用數(shù)據(jù)促進(jìn)教學(xué)能力，要求全美教師利用學(xué)生成績等數(shù)據(jù)來驅(qū)動(dòng)教學(xué)與評(píng)價(jià)，且一些地區(qū)已經(jīng)將數(shù)據(jù)素養(yǎng)的能力要求納入教師專業(yè)技能認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)中。

在國家政策層面上將數(shù)據(jù)素養(yǎng)納入教育領(lǐng)域的話語空間，是教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)能迅速為教育各界人士所認(rèn)識(shí)與感知的基礎(chǔ)，是教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的培養(yǎng)體系與保障機(jī)制形成、發(fā)展與完善的根本前提［14－15］。因此，我國教育部門應(yīng)當(dāng)從教師職業(yè)發(fā)展需求出發(fā)，盡快出臺(tái)通用的教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力標(biāo)準(zhǔn)，并且將該標(biāo)準(zhǔn)納入教師入職資格與職后績效考核之中。與此同時(shí)，地方教育部門與學(xué)校要積極貫徹落實(shí)國家的相關(guān)政策，積極鼓勵(lì)教師在教學(xué)中運(yùn)用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、決策，從而激發(fā)教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)發(fā)展的內(nèi)部動(dòng)力，在潛移默化中形成用數(shù)據(jù)說話的數(shù)據(jù)意識(shí)。

3.2 全方位的培養(yǎng)模式是教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)發(fā)展的必要手段

當(dāng)前教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的提升方式以職后培訓(xùn)為主，教師的職后培訓(xùn)主要有3 條路徑:①在線課程。如2007 年明尼蘇達(dá)大學(xué)圖書館組建了e－Science 與數(shù)據(jù)服務(wù)協(xié)同團(tuán)隊(duì)，建立了數(shù)據(jù)管理的網(wǎng)站，為學(xué)校師生提供有關(guān)數(shù)據(jù)管理中數(shù)據(jù)保存與備份操作等實(shí)用性內(nèi)容; ②研討會(huì)。如美國特拉華州教育局開展的提升小學(xué)教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)，要求4所小學(xué)的所有教師每周參加約90min 的專業(yè)學(xué)習(xí)社群活動(dòng);③混合課程學(xué)習(xí)。如美國技術(shù)教育研究中心的教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培訓(xùn)項(xiàng)目利用在線平臺(tái)介紹數(shù)據(jù)素養(yǎng)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際教學(xué)中存在的問題，組織教師以小組的形式分析數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問題，作出決策［16］。

相比較美國教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的職后培養(yǎng)方式而言，我國教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的培養(yǎng)模式可以更加多元化，通過師范類院校課程設(shè)置的專業(yè)性優(yōu)勢，借鑒國外教師職后培訓(xùn)的經(jīng)驗(yàn)，從而形成“師范生數(shù)據(jù)素養(yǎng)教育+教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)職后培訓(xùn)”的全方位的教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)模式。當(dāng)前，國內(nèi)已有學(xué)者致力于師范生數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)策略與路徑的研究，并初步構(gòu)建了師范生數(shù)據(jù)素養(yǎng)課程體系［17］。教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的形成不是一蹴而就的，需要教師職前充分吸收數(shù)據(jù)文化的養(yǎng)分，在職后結(jié)合實(shí)際教學(xué)需要不斷學(xué)習(xí)充電，進(jìn)而形成專業(yè)的數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力。

3.3 完備的技術(shù)支持與法律體系是教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)發(fā)展的有力保障

教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的發(fā)展，政府教育部門除了政策引導(dǎo)支持與資格認(rèn)證之外，資金與技術(shù)支持以及信息公開等工作也是必不可少的。如果沒有相應(yīng)的教育數(shù)據(jù)庫為教師提供可用的數(shù)據(jù)，教師的數(shù)據(jù)素養(yǎng)只能是紙上談兵，沒有用武之地。美國的DQC 項(xiàng)目建立覆蓋全州的縱向數(shù)據(jù)系統(tǒng)將各個(gè)地區(qū)的數(shù)據(jù)連接在一起，并賦予教師訪問學(xué)生數(shù)據(jù)的權(quán)限，截至2014 年，已經(jīng)有34 個(gè)州為教師提供了可訪問的學(xué)生數(shù)據(jù)庫。

在運(yùn)用數(shù)據(jù)指導(dǎo)教學(xué)過程中，保證數(shù)據(jù)安全與提供可用的數(shù)據(jù)同等重要，它是促進(jìn)數(shù)據(jù)有效使用的先決條件。針對安全問題，美國各州政府制定了相關(guān)的制度，規(guī)定數(shù)據(jù)的使用范圍，以保證學(xué)生的隱私安全。截至2014 年，美國各州政府已經(jīng)通過了110 項(xiàng)法律議案對學(xué)生數(shù)據(jù)進(jìn)行安全管理，其中已經(jīng)有30 項(xiàng)被納入法律中［2］。

當(dāng)前，我國一方面應(yīng)當(dāng)建立優(yōu)良的學(xué)校數(shù)據(jù)管理環(huán)境，學(xué)校數(shù)據(jù)管理環(huán)境的優(yōu)化需要從3 個(gè)方面著手: ①加強(qiáng)學(xué)校信息化公共平臺(tái)建設(shè)，及時(shí)統(tǒng)計(jì)、更新各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息; ②不斷改善教師的工作條件，為其提供必備的數(shù)據(jù)處理工具，包括數(shù)據(jù)采集工具、數(shù)據(jù)分析軟件等; ③整理數(shù)據(jù)信息，分類建立學(xué)校教育數(shù)據(jù)資源庫，總體可分為學(xué)校數(shù)據(jù)庫、教師數(shù)據(jù)庫、學(xué)生數(shù)據(jù)庫等3 類［18］。另一方面，要盡快出臺(tái)相關(guān)的法律法規(guī)，保護(hù)學(xué)生的隱私，防止數(shù)據(jù)被不正當(dāng)濫用。技術(shù)支持與法律保障雙管齊下，為教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)種子落地生根提供適宜的土壤。

4 結(jié)語

數(shù)據(jù)素養(yǎng)是大數(shù)據(jù)時(shí)代信息素養(yǎng)的新內(nèi)容，是當(dāng)前教師需要掌握的新技能。教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)發(fā)展不僅僅是教師個(gè)人的問題，而是教師所在教育系統(tǒng)觀念更新與體制轉(zhuǎn)變等面向數(shù)據(jù)的變革過程。明確教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的內(nèi)涵，為教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力發(fā)展提供通用的數(shù)據(jù)素養(yǎng)指標(biāo)體系。政策引導(dǎo)、技術(shù)支持與法律保障需同時(shí)發(fā)力，為教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)發(fā)展提供明確的方向與持久的動(dòng)力，循序漸進(jìn)地提升教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)。