王永靜 韓慧敏
1. 上海市師資培訓(xùn)中心 2. 91150部隊(duì)教研部
2012 年5 月,聯(lián)合國(guó)“全球脈動(dòng)”計(jì)劃發(fā)布了《大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā):機(jī)遇與挑戰(zhàn)》白皮書(shū),指出大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。2015 年9 月,國(guó)務(wù)院發(fā)布了《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》,標(biāo)志著我國(guó)開(kāi)始將大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略作為國(guó)家戰(zhàn)略。大數(shù)據(jù)正在對(duì)社會(huì)各行各業(yè)產(chǎn)生深刻影響。教育作為社會(huì)子系統(tǒng)的重要組成部分,與大數(shù)據(jù)的結(jié)合是時(shí)代發(fā)展的必然要求。而教師作為一線教育工作者,是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的關(guān)鍵力量,必須具備適應(yīng)時(shí)代要求與教育信息化需要的數(shù)據(jù)素養(yǎng)。
我國(guó)學(xué)者阮士桂等認(rèn)為,教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)主要包括數(shù)據(jù)處理的基本能力和通過(guò)數(shù)據(jù)分析改善教學(xué)的能力。劉雅馨等認(rèn)為,教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)是教師在接觸教育數(shù)據(jù)時(shí)所體現(xiàn)出來(lái)的一種綜合能力,包含數(shù)據(jù)意識(shí)與態(tài)度、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)知識(shí)、數(shù)據(jù)核心技能以及數(shù)據(jù)思維方法四個(gè)方面[1]。
大數(shù)據(jù)時(shí)代,教育系統(tǒng)每時(shí)每刻都在產(chǎn)生海量的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)能夠精準(zhǔn)記錄學(xué)生的學(xué)習(xí)軌跡、互動(dòng)反饋、社交行為等。通過(guò)數(shù)據(jù)的收集、分析與處理,學(xué)生的學(xué)習(xí)行為模式將得以揭示,據(jù)此教師能夠快速、準(zhǔn)確地掌握每位學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、興趣愛(ài)好、個(gè)性特點(diǎn)等,從而促進(jìn)教學(xué)決策、改進(jìn)教學(xué)方式,同時(shí)還可以優(yōu)化教育資源配置,為學(xué)生提供個(gè)性化支持,實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)的因材施教、以學(xué)定教,實(shí)現(xiàn)從“教的課堂”到“學(xué)的課堂”的轉(zhuǎn)變。因此,教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)將成為大數(shù)據(jù)時(shí)代教師的核心素養(yǎng)之一。
在教育領(lǐng)域,大數(shù)據(jù)被視為教育改革的重要力量。然而,2020 年初的新型冠狀病毒肺炎疫情,為基于數(shù)據(jù)的教學(xué)情況“照了一次鏡子”。在全國(guó)大規(guī)模在線教學(xué)活動(dòng)中,真正開(kāi)展基于數(shù)據(jù)的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)并不多。究其原因主要有三:一是教師缺乏數(shù)據(jù)應(yīng)用意識(shí),教師教學(xué)思維定式嚴(yán)重,教學(xué)觀念一時(shí)難以轉(zhuǎn)變,仍然是傳統(tǒng)授課理念,因此,即便授課環(huán)境變了,在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中仍缺乏收集、捕捉數(shù)據(jù)的意識(shí),應(yīng)用亦無(wú)從談起;二是教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)普遍不高,很少能主動(dòng)在在線教學(xué)活動(dòng)中收集、分析、處理數(shù)據(jù),教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)高低直接影響數(shù)據(jù)的收集與應(yīng)用;三是在教師周?chē)狈Φ湫偷臄?shù)據(jù)應(yīng)用教學(xué)實(shí)踐案例,缺乏基于數(shù)據(jù)教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)的認(rèn)識(shí)、知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的有效積累,無(wú)法啟迪智慧,開(kāi)啟應(yīng)用的大門(mén)。教師是教育事業(yè)發(fā)展的第一資源,是提高教育質(zhì)量和推進(jìn)教育改革的關(guān)鍵。因此,加強(qiáng)教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)是解決上述問(wèn)題的關(guān)鍵。教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng),不僅事關(guān)教師自身數(shù)據(jù)素養(yǎng)的養(yǎng)成,更直接關(guān)系到教育教學(xué)的質(zhì)量和效果。
從業(yè)2~5 年的青年教師是教育發(fā)展的新生力量,也是未來(lái)教育教學(xué)的主力軍。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展,知識(shí)更新速度不斷加快,新的教學(xué)手段層出不窮,對(duì)教師的數(shù)據(jù)素養(yǎng)提出了更高的要求。教師需要時(shí)刻保持自我發(fā)展意識(shí),提升基于數(shù)據(jù)進(jìn)行教育決策、教育管理、教育評(píng)價(jià)以及教育研究的能力。而2~5 年青年教師在這方面具有天然的優(yōu)勢(shì)。
一方面,他們伴隨互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)成長(zhǎng)起來(lái),與信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)技術(shù)有著天然的親密性。據(jù)“2~5 年期教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)構(gòu)成的實(shí)踐研究”課題調(diào)研發(fā)現(xiàn),2~5 年期青年教師對(duì)數(shù)據(jù)的敏感度較高,易于接受新技術(shù),喜歡探索未知,學(xué)習(xí)力強(qiáng),具備良好的數(shù)據(jù)安全和道德意識(shí),具有廣泛的互聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)工具應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),但缺乏基于數(shù)據(jù)的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此,對(duì)2~5 年青年教師進(jìn)行數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng),有利于開(kāi)展基于數(shù)據(jù)收集、分析與處理的精準(zhǔn)化、個(gè)性化、可視化教學(xué),創(chuàng)新教學(xué)模式,推動(dòng)教育的改革與發(fā)展。
另一方面,從教師專業(yè)發(fā)展的角度出發(fā),從業(yè)的2~5 年是青年教師從新手成長(zhǎng)為經(jīng)驗(yàn)豐富型教師的一個(gè)重要階段,是確立教師教育信念、培養(yǎng)職業(yè)勝任力的關(guān)鍵期。在這一關(guān)鍵期,青年教師提升自我的意愿十分強(qiáng)烈。研究發(fā)現(xiàn),2~5 年青年教師參與培訓(xùn)的積極性高,并且對(duì)希望采取的培訓(xùn)形式和培訓(xùn)內(nèi)容都有不同的看法。衷克定在“基于在線平臺(tái)數(shù)據(jù)分析的教師教學(xué)能力發(fā)展階段探究”研究中也發(fā)現(xiàn),最活躍的學(xué)習(xí)行為發(fā)生在5 年教齡以內(nèi)的教師群體。上述特質(zhì)為2~5 年青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的培養(yǎng)奠定了良好的基礎(chǔ)。
本研究基于2019 年“2~5 年期教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)構(gòu)成的實(shí)踐研究”課題,對(duì)2~5 年青年教師的群體特點(diǎn)、數(shù)據(jù)素養(yǎng)基礎(chǔ)現(xiàn)狀及學(xué)習(xí)意愿等調(diào)研情況展開(kāi)討論,探討不同學(xué)歷背景、不同學(xué)科、不同學(xué)段2~5 年青年教師的數(shù)據(jù)素養(yǎng)構(gòu)成。
本研究中教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的界定以教師已有數(shù)據(jù)素養(yǎng)現(xiàn)狀、個(gè)性特質(zhì)及發(fā)展需要為邏輯起點(diǎn),以促進(jìn)教學(xué)理念轉(zhuǎn)變及成就學(xué)生學(xué)習(xí)為目標(biāo)指向,對(duì)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)知識(shí)、核心能力、意識(shí)與態(tài)度進(jìn)行解構(gòu)。重點(diǎn)突出教師數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的實(shí)踐核心能力素養(yǎng)和應(yīng)用數(shù)據(jù)創(chuàng)新教學(xué)模式、幫助學(xué)生進(jìn)行有效學(xué)習(xí)的意識(shí)素養(yǎng)等的培養(yǎng)。
在充分調(diào)研國(guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)于教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)的相關(guān)研究基礎(chǔ)上,同時(shí)結(jié)合2~5 年青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)基礎(chǔ)及能力關(guān)注度,形成2~5 年青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)框架(圖1)。該框架的第一層為青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的基礎(chǔ),包含意識(shí)態(tài)度、基礎(chǔ)知識(shí)、核心技術(shù)與思維方法四個(gè)部分,是教師對(duì)教育數(shù)據(jù)的一種綜合處理能力。在開(kāi)展培訓(xùn)前,首先要對(duì)青年教師進(jìn)行前測(cè),測(cè)試內(nèi)容涵蓋數(shù)據(jù)基礎(chǔ)知識(shí)、態(tài)度及相關(guān)工具、軟件應(yīng)用能力等,依據(jù)前測(cè)情況及前期課題調(diào)研結(jié)果,圍繞四個(gè)方面內(nèi)容對(duì)青年教師進(jìn)行按需分層培訓(xùn),即針對(duì)不同基礎(chǔ)、不同學(xué)習(xí)需求的青年教師,為其提供適合的、感興趣的學(xué)習(xí)內(nèi)容。而如何將數(shù)據(jù)技術(shù)與教學(xué)進(jìn)行有效融合,提升數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)實(shí)踐能力則是2~5 年青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)的核心內(nèi)容。只有青年教師能夠在教學(xué)中合理科學(xué)地運(yùn)用數(shù)據(jù)技術(shù),使之對(duì)教學(xué)產(chǎn)生有效、高質(zhì)量的支持服務(wù)作用,他們才能有能力、有意識(shí)地去探索、創(chuàng)新教學(xué)模式,從而變革傳統(tǒng)的教育教學(xué),最終實(shí)現(xiàn)因材施教、因生施教、以學(xué)定教等教育愿景。
圖1 2~5 年青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)框架
依據(jù)2~5 年青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)模型,設(shè)計(jì)2~5 年青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)方案,要充分體現(xiàn)注重青年教師作為學(xué)習(xí)者的主體地位,以需求為導(dǎo)向,根據(jù)青年教師不同基礎(chǔ)特點(diǎn)分層設(shè)計(jì)培養(yǎng)目標(biāo)與內(nèi)容,同時(shí)注重?cái)?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的核心能力培養(yǎng),在培養(yǎng)形式、路徑、成效與評(píng)價(jià)考核等方面注意個(gè)性化的設(shè)計(jì),形成挖掘發(fā)揮不同青年教師個(gè)性特點(diǎn)的個(gè)性化培養(yǎng)方案。
1. 需求導(dǎo)向原則
2~5 年青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)的本質(zhì)是通過(guò)教師的不斷學(xué)習(xí)發(fā)展數(shù)據(jù)應(yīng)用水平和基于數(shù)據(jù)的教學(xué)實(shí)踐能力。培養(yǎng)的路徑是學(xué)習(xí),尊重青年教師的學(xué)習(xí)需要,以需求為導(dǎo)向設(shè)計(jì)、組織培養(yǎng)內(nèi)容和培養(yǎng)形式,才能激發(fā)青年教師的學(xué)習(xí)意愿,使其始終保持濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
本文首先采用毫秒激光進(jìn)行打孔實(shí)驗(yàn),利用高速攝影術(shù)捕捉打孔過(guò)程,得到氣化和熔融物的產(chǎn)生及熔融的噴濺情況,研究熔融物的噴濺軌跡和速率。然后依據(jù)實(shí)驗(yàn)建立模型,利用數(shù)值模擬技術(shù)模擬研究激光打孔過(guò)程熔融物的噴濺情況。最后將兩者結(jié)果進(jìn)行比較,證明數(shù)值模型的正確性,得到噴濺過(guò)程的基本規(guī)律。
2. 目標(biāo)、內(nèi)容分層設(shè)計(jì)原則
培養(yǎng)目標(biāo)與內(nèi)容要適切。針對(duì)不同學(xué)歷背景、不同學(xué)科、不同學(xué)段青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)基礎(chǔ)情況,設(shè)計(jì)滿足不同層次青年教師能夠“夠得著”的培養(yǎng)目標(biāo),基于目標(biāo)組織適切的內(nèi)容,同時(shí)注重內(nèi)容難度梯度設(shè)計(jì)與分目標(biāo)設(shè)計(jì),保證每位青年教師學(xué)有所得,每一階段目標(biāo)的達(dá)成都有學(xué)習(xí)的成就感和收獲感,進(jìn)而開(kāi)展更深層次的學(xué)習(xí),保證青年教師學(xué)習(xí)的持續(xù)性。
3. 學(xué)科教學(xué)與數(shù)據(jù)素養(yǎng)并重發(fā)展的原則
2~5 年青年教師優(yōu)勢(shì)明顯,同時(shí)不足也較為突出,亦即信息技術(shù)應(yīng)用水平較高,學(xué)習(xí)能力強(qiáng),思維活躍,勇于創(chuàng)新,但教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累有限,對(duì)學(xué)生的情況了解不夠深入,對(duì)學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)性、整體性認(rèn)識(shí)不夠深刻,技能融合力稍差,各方面能力和素質(zhì)都需要進(jìn)一步提高。
數(shù)據(jù)的有效運(yùn)用可以幫助2~5 年青年教師快速、精準(zhǔn)了解學(xué)生、掌握學(xué)情,為其矯正教學(xué)行為提供有效支持。因此,在青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)過(guò)程中,必須注重?cái)?shù)據(jù)素養(yǎng)與教學(xué)能力的同步提升,注重?cái)?shù)據(jù)應(yīng)用促進(jìn)教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變、教學(xué)質(zhì)效的提升,注重培養(yǎng)既懂學(xué)科教學(xué)又會(huì)數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用,能夠?qū)⒍哂行У馗哔|(zhì)量融合的新時(shí)代教師。
4. 個(gè)性發(fā)展原則
2~5 年青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程,不是孤立的、某一學(xué)?;蚰骋粎^(qū)能獨(dú)自完成的,需要整合市、區(qū)、校各級(jí)資源優(yōu)勢(shì)與政策支持,才能實(shí)現(xiàn)2~5 年青年教師群體數(shù)據(jù)素養(yǎng)的提升。
1. 多級(jí)聯(lián)動(dòng),協(xié)同發(fā)展
不同的層級(jí)有不同的定位,只有層級(jí)與定位相適應(yīng),才能夠充分發(fā)揮職能作用,為2~5年青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)提供好支持服務(wù)。如上海市師資培訓(xùn)中心的定位更多側(cè)重于建立健全考核評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),統(tǒng)一數(shù)據(jù)系統(tǒng),加強(qiáng)優(yōu)質(zhì)資源建設(shè),設(shè)計(jì)并實(shí)施好青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)的路徑,挖掘各區(qū)基于數(shù)據(jù)的典型教學(xué)實(shí)踐案例,對(duì)優(yōu)秀成果進(jìn)行廣泛輻射等。
區(qū)域?qū)用妫?~5 年青年教師數(shù)據(jù)培養(yǎng)的定位側(cè)重于區(qū)域資源的整合與支持服務(wù)上。區(qū)域與學(xué)校實(shí)踐探索最為緊密,在深入了解區(qū)域內(nèi)學(xué)校情況及青年教師整體情況基礎(chǔ)上,更多思考如何將區(qū)域與學(xué)校資源優(yōu)勢(shì)加以整合利用,從區(qū)域?qū)用娲罱ㄇ嗄杲處煂I(yè)發(fā)展的立體支持體系,既觀照實(shí)踐情況,又明確、矯正培養(yǎng)方向。
校級(jí)層面,鼓勵(lì)2~5 年青年教師基于數(shù)據(jù)的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng),結(jié)合學(xué)校特色、資源優(yōu)勢(shì),開(kāi)發(fā)建設(shè)校本培訓(xùn)課程,確定明確的本校青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo),制定可操作、可實(shí)踐、可落實(shí)的具體培養(yǎng)行動(dòng)方案。
2. 硬件環(huán)境與軟文化建設(shè)雙重支持
2~5 年青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng),需要基本的學(xué)習(xí)系統(tǒng)、視頻錄制及面部表情識(shí)別系統(tǒng)等多方面硬件條件的支持。學(xué)校必須大力加強(qiáng)硬件環(huán)境建設(shè),并在數(shù)據(jù)融通共享方面進(jìn)行積極有效的探索。同時(shí),青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)以教師的學(xué)習(xí)為主要依托,而學(xué)習(xí)的獲得很大程度上是在學(xué)習(xí)者與學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)同伴、導(dǎo)師及環(huán)境、資源的互動(dòng)中生成的。因此,學(xué)習(xí)共同體的建設(shè)、學(xué)習(xí)氛圍的養(yǎng)成及文化建設(shè),亦是2~5 年青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)的軟件支撐。
雖然基于數(shù)字校園和多年基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),上海大部分學(xué)校信息化、數(shù)字化環(huán)境建設(shè)已取得很好的成績(jī),但是對(duì)教學(xué)行為、教學(xué)課件內(nèi)容、管理信息等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,利用AI 和大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)這些海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并以此來(lái)推動(dòng)個(gè)性化的教學(xué)以及教育創(chuàng)新,還有一段路要走。除軟硬件條件支持外,2~5 年青年教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的培養(yǎng)還需要數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的校園文化的加持,如開(kāi)展校長(zhǎng)、教師、學(xué)生等群體數(shù)據(jù)會(huì)議,通過(guò)頭腦風(fēng)暴,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解讀,從而改善教學(xué)與學(xué)習(xí)行為,進(jìn)而推動(dòng)教學(xué)理念的轉(zhuǎn)變、教學(xué)模式的創(chuàng)新及教育現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn)。