孫 眾 宋 潔 姚夏晶 陳文龍

?

教育大數(shù)據(jù)的課堂應(yīng)用新形態(tài)*——“教育大數(shù)據(jù)研究與實踐專欄”之教學(xué)應(yīng)用篇

孫 眾1宋 潔1姚夏晶2陳文龍1

（1．首都師范大學(xué)信息工程學(xué)院，北京 100048；2．中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）外語系，湖北武漢 430074）

大數(shù)據(jù)要推動教育信息化的深層次發(fā)展，離不開對課堂教學(xué)的有效支持。文章分析了教育大數(shù)據(jù)的特色，指出教育大數(shù)據(jù)要演變?yōu)槟軡M足課堂教學(xué)需求的新形態(tài)，并將教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用形態(tài)分為小而全的“麻雀”數(shù)據(jù)、體現(xiàn)周期性的“史記”數(shù)據(jù)、實現(xiàn)可視化的“學(xué)習(xí)儀表盤”數(shù)據(jù)和能夠進(jìn)行預(yù)測分析的“預(yù)言家”數(shù)據(jù)等。最后，文章提出了教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用于常態(tài)化教學(xué)的建議，認(rèn)為要實現(xiàn)教育大數(shù)據(jù)對課堂環(huán)境的有效支持，需要教師具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)意識、善用不同來源的大數(shù)據(jù)分析服務(wù)，并積極探索數(shù)據(jù)驅(qū)動的教育實施與干預(yù)。

教育大數(shù)據(jù)；課堂應(yīng)用；應(yīng)用形態(tài)

一大數(shù)據(jù)發(fā)展回顧

1997年，美國NASA研究人員首次提出了“大數(shù)據(jù)”的概念，用以描述主機(jī)內(nèi)存、本地磁盤及常規(guī)運算無法應(yīng)對的巨大數(shù)據(jù)集的現(xiàn)象[1]，由此大數(shù)據(jù)引起各行各業(yè)的關(guān)注。雖然到目前為止大數(shù)據(jù)尚無統(tǒng)一定義[2]，但大體量（Volume）、高速度（Velocity）、多樣化（Variety）、真實性（Veracity）[3]以及價值（Value）和可行性（Viability）[4]，已成為大數(shù)據(jù)公認(rèn)的特征。

在大數(shù)據(jù)概念初始階段，互聯(lián)網(wǎng)、航空、軍事等特定行業(yè)面臨超級計算機(jī)產(chǎn)生的巨大數(shù)據(jù)量，導(dǎo)致使用常規(guī)的方法無從解決，由此希望通過對大數(shù)據(jù)的挖掘分析和處理來發(fā)現(xiàn)新知識、創(chuàng)造新價值，重在挖掘普通分析法難以發(fā)現(xiàn)的數(shù)據(jù)相關(guān)關(guān)系；在大數(shù)據(jù)概念傳播階段，各行各業(yè)的決策部門開始探索用大數(shù)據(jù)分析來了解行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)背后的問題，為決策提供指引；而在大數(shù)據(jù)概念普及階段，各行各業(yè)的主流業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)嘗試把大數(shù)據(jù)融入常規(guī)工作流程，用以提高效率，并實現(xiàn)科學(xué)引導(dǎo)、準(zhǔn)確預(yù)測和有效干預(yù)。

大數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域同樣具有重要的戰(zhàn)略意義。2015年，國務(wù)院發(fā)布《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要》，指出“數(shù)據(jù)已成為國家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源”，并在啟動的十大工程之一“公共服務(wù)大數(shù)據(jù)工程”中明確提出要建設(shè)教育文化大數(shù)據(jù)[5]。那么，與其它行業(yè)相比，教育大數(shù)據(jù)有哪些特色？

二教育大數(shù)據(jù)的特色

1 采集難，非結(jié)構(gòu)性數(shù)據(jù)偏多

傳統(tǒng)教育數(shù)據(jù)的采集往往是階段性的，多在用戶知情的情況下（非自然狀態(tài)）進(jìn)行，分析的手段多采用簡單的匯總統(tǒng)計和比較分析，關(guān)注的重點是受教育者的群體特征以及國家、區(qū)域、學(xué)校等不同層面教育發(fā)展的整體狀況。而與其它行業(yè)相比，教育大數(shù)據(jù)的采集呈現(xiàn)出高度的復(fù)雜性。這是因為，教育活動是人類社會中一種特殊的實踐活動，主客體關(guān)系復(fù)雜、不穩(wěn)定，教育過程中教的活動與學(xué)的活動并存，呈現(xiàn)出一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的特征。在不影響師生教學(xué)活動的情況下，實時、持續(xù)地采集教與學(xué)的過程性數(shù)據(jù)成為挑戰(zhàn)。另外，教育大數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)混雜，常規(guī)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)依舊重要，但非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)將越來越占據(jù)主導(dǎo)地位[6]。

2 數(shù)據(jù)具有明顯的周期性

各級各類學(xué)生從入學(xué)、畢業(yè)到就業(yè)，其間產(chǎn)生的數(shù)據(jù)不僅十分豐富，而且還有明顯的周期性——前幾屆學(xué)生在某一階段呈現(xiàn)出的共同特征，很有可能在下幾屆學(xué)生身上重復(fù)出現(xiàn)，形成周期性的規(guī)律；而在規(guī)律性的變化過程中，又會出現(xiàn)某種特征的加強(qiáng)或減弱，成為有遞進(jìn)性的周期性變化。例如，學(xué)生對某一種學(xué)習(xí)方式容易體現(xiàn)出較高的參與熱情、對某一類知識點容易出現(xiàn)集中性的易錯度、對數(shù)字產(chǎn)品呈現(xiàn)出越來越高的接受程度等，都會呈現(xiàn)出一定的周期性和遞進(jìn)性。有了這樣的大數(shù)據(jù)分析結(jié)果，教師就能更快、更準(zhǔn)確地掌握周期性的規(guī)律，并根據(jù)學(xué)生在特定周期的明顯特征和普遍表現(xiàn)，采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略和方法。

3 因果關(guān)系比相關(guān)關(guān)系更重要

對于商業(yè)等行業(yè)而言，注意挖掘大數(shù)據(jù)背后的潛在關(guān)聯(lián)，從看似無關(guān)的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)某種相關(guān)關(guān)系，會對商業(yè)結(jié)果產(chǎn)生重要的引導(dǎo)作用。然而，教育以培養(yǎng)人為根本目的，不僅要“知其然”，更要“知其所以然”。唯有洞察到教育問題產(chǎn)生的本質(zhì)原因和因果關(guān)系，才可能從根本上尋求解決之道[7]。

三教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用形態(tài)

現(xiàn)如今，處于概念普及階段的大數(shù)據(jù)在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用都表現(xiàn)出不同特征[8]。服務(wù)于教育領(lǐng)域時，大數(shù)據(jù)需要呈現(xiàn)出對應(yīng)的演變，以滿足新時代下教學(xué)常態(tài)的實際需求。

1 “麻雀”數(shù)據(jù)，用來包容非結(jié)構(gòu)性的教育數(shù)據(jù)

麻雀雖小，五臟俱全。在教學(xué)過程中，大多數(shù)教師很難有機(jī)會接觸到真正意義上的、無法用常規(guī)方法處理的大體量數(shù)據(jù)，但大數(shù)據(jù)對全樣本、全過程進(jìn)行分析的理念，可以應(yīng)用于一個班或一個年級等樣本數(shù)量較小但來源較為完整的數(shù)據(jù)主體。因此，大數(shù)據(jù)在課堂教學(xué)應(yīng)用中就可以聚焦成為“麻雀”數(shù)據(jù)。隨著一對一數(shù)學(xué)化學(xué)習(xí)的普及，BYOD（自帶設(shè)備）的使用讓記錄執(zhí)教班級或年級的全樣本、全過程、非結(jié)構(gòu)性的教育數(shù)據(jù)成為可能。教師作為教學(xué)實踐全方位、全過程的現(xiàn)場觀察員，在數(shù)據(jù)的采集、跟蹤、保存等方面能夠拿到豐富而鮮活的第一手資料。源于大數(shù)據(jù)理念但經(jīng)過瘦身而成的“麻雀”數(shù)據(jù)，是實現(xiàn)大數(shù)據(jù)全方位分析的良好起點。例如，很多學(xué)校都建立了“學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展性在線評價系統(tǒng)”，能通過學(xué)校網(wǎng)站平臺和移動終端記錄反映學(xué)生綜合素質(zhì)的多角度數(shù)據(jù)[9]，包括學(xué)生的品德發(fā)展水平、學(xué)業(yè)發(fā)展水平、身心發(fā)展水平、興趣特長養(yǎng)成、學(xué)業(yè)負(fù)擔(dān)狀況等數(shù)據(jù)。教師只需要處理執(zhí)教班級或年級的數(shù)據(jù)即可，這些數(shù)據(jù)體量并不大，但監(jiān)測點覆蓋得較多。例如，班主任在期中的過程性測評中發(fā)現(xiàn)，某位學(xué)生雖然學(xué)習(xí)成績名列突出，但綜合素質(zhì)排名不佳。通過調(diào)取全面數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，這位學(xué)生在日常值日和定期的資源回收等活動中參與度低、投入度差，據(jù)此，教師就可以有針對性地對這位學(xué)生加以引導(dǎo)和幫助。小而全的數(shù)據(jù)記錄、分析，不僅沒有給教師出數(shù)據(jù)處理的“技術(shù)難題”，反而能輔助教師全方位、全過程地對學(xué)生進(jìn)行綜合性評價，并用多維學(xué)習(xí)表現(xiàn)描繪一個學(xué)生的變革，故優(yōu)化了學(xué)生的成長路徑，也為學(xué)生提供了全面發(fā)展的機(jī)會。

2 “史記”數(shù)據(jù)，用以記錄連續(xù)性的、周期性的教育數(shù)據(jù)

我國歷史上第一部紀(jì)傳體通史《史記》是一個來源渠道廣泛、涵蓋連續(xù)時段、不同身份視角、終成一家體系的數(shù)據(jù)類型標(biāo)志。在教育領(lǐng)域，隨著數(shù)字化校園建設(shè)的持續(xù)性推進(jìn)，教和學(xué)有關(guān)的數(shù)據(jù)均可以從數(shù)字學(xué)習(xí)平臺、認(rèn)知工具、智能穿戴設(shè)備、移動學(xué)習(xí)終端等多個渠道獲得；學(xué)生從入學(xué)之初到畢業(yè)之前的連續(xù)數(shù)據(jù)都可以進(jìn)行積累；教師、家長、社會導(dǎo)師、同學(xué)伙伴等都可以成為描述學(xué)習(xí)者狀態(tài)的講述人；最終由大數(shù)據(jù)記錄和分析工具結(jié)合不同的目的，呈現(xiàn)可以解決特定問題的結(jié)果或結(jié)論。另外，上一屆學(xué)生遇到的典型問題，在下一屆學(xué)生身上也可能再次出現(xiàn)，如學(xué)習(xí)難點、學(xué)習(xí)偏好、入學(xué)初期的迷茫、考試前的焦慮等，這些數(shù)據(jù)都有可能呈現(xiàn)明顯的周期性。因此，當(dāng)教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用于課堂教學(xué)時，可以延伸為“史記”數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)的記錄和分析具有連續(xù)性與周期性。

3 “學(xué)習(xí)儀表盤”數(shù)據(jù)和“預(yù)言家”數(shù)據(jù)，用以了解有因果關(guān)系的教育數(shù)據(jù)

學(xué)習(xí)儀表盤是指通過某種學(xué)習(xí)平臺記錄學(xué)習(xí)者的登錄次數(shù)、學(xué)習(xí)時間和進(jìn)度等學(xué)習(xí)行為，對學(xué)習(xí)者的在線學(xué)習(xí)行為進(jìn)行精密追蹤，對學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)習(xí)慣、情緒、興趣等個性特征予以記錄，以整合學(xué)習(xí)者的大量個體學(xué)習(xí)信息和學(xué)習(xí)情境信息，并按照使用者的需求進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，最終以數(shù)字和圖表等可視化的形式呈現(xiàn)出來。學(xué)習(xí)儀表盤為在線教育的學(xué)習(xí)者、教師、研究者以及教育管理者提供了學(xué)習(xí)分析，成為大數(shù)據(jù)時代的新型學(xué)習(xí)支持工具[10]。未接受過數(shù)據(jù)分析方法嚴(yán)格訓(xùn)練的人，也能通過學(xué)習(xí)儀盤表提供的具體形象的可視化圖形，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)所描述的狀態(tài)和數(shù)據(jù)背后有待揭示的問題，因此既減輕了數(shù)據(jù)分析的工作量，又提高了數(shù)據(jù)分析結(jié)果的可讀性和應(yīng)用數(shù)據(jù)分析結(jié)果的效率。教育大數(shù)據(jù)變形為“學(xué)習(xí)儀表盤”后，會成為日常教學(xué)的智能提示器和加速工具箱。如可汗學(xué)院的數(shù)學(xué)課程把學(xué)生要學(xué)的知識切割為上百個知識點，并可視化為由549個小格組成的“任務(wù)進(jìn)度”圖，其中每個小格代表并鏈接一個知識點要完成的學(xué)習(xí)任務(wù)；顏色深淺則表示學(xué)習(xí)者對知識點的掌握程度，顏色越深說明掌握程度越好[11]。通過圖表，學(xué)習(xí)者、教師、分析者均能夠直觀地了解學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)進(jìn)度和知識掌握的精準(zhǔn)情況。

預(yù)測能力被認(rèn)為是有大智慧的行為表現(xiàn)之一，通過“預(yù)見未來”占有先機(jī)來減少損失或取得收益。傳統(tǒng)教育的數(shù)據(jù)采集渠道和獲得數(shù)量相對有限，往往通過后期簡單的匯總統(tǒng)計和比較分析，來反映過去階段性的教育發(fā)展?fàn)顩r。在大數(shù)據(jù)時代，教育數(shù)據(jù)的采集渠道明顯增加，方法也更加多樣，能根據(jù)一定的模型與規(guī)律，通過數(shù)據(jù)來發(fā)現(xiàn)其中的相關(guān)關(guān)系和因果關(guān)系，描述趨勢，加以預(yù)測，并用數(shù)據(jù)驅(qū)動教育決策和教學(xué)干預(yù)。大數(shù)據(jù)所具有的預(yù)測功能，是其戰(zhàn)略資產(chǎn)價值的重要體現(xiàn)[12]。教育大數(shù)據(jù)演化為“預(yù)言家”數(shù)據(jù)后，教師既能夠了解、觀測學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，并找到合適的教學(xué)方法和教學(xué)順序，還可及時發(fā)現(xiàn)問題、進(jìn)行有效干預(yù)。例如，美國普渡大學(xué)的“課程信號”（Course Signals）項目，通過采集學(xué)生的課程表現(xiàn)、課程努力程度、前期學(xué)業(yè)歷史、學(xué)習(xí)者特征等數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，實現(xiàn)了對課程的實時預(yù)測。其預(yù)測結(jié)果以紅、黃、綠三種顏色信號燈的形式呈現(xiàn)在學(xué)生的學(xué)習(xí)頁面和教師的課程控制頁面中——紅燈表示課程學(xué)習(xí)存在失敗的極大可能；黃燈表示在課程學(xué)習(xí)中存在一定的問題，有失敗的可能；綠燈表示學(xué)習(xí)的成功幾率很高。得出學(xué)生課程學(xué)習(xí)成功的概率后，教師進(jìn)行針對性的交流反饋、推薦學(xué)習(xí)資源，最終提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成功率[13][14]。

四教育大數(shù)據(jù)應(yīng)用于常態(tài)化教學(xué)的建議

1 教育大數(shù)據(jù)的有效應(yīng)用，需要教師具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)意識

“意識”可能會轉(zhuǎn)化為動機(jī)，支配人體付諸于行動。張進(jìn)良等[15]認(rèn)為，數(shù)據(jù)意識是指客觀存在的數(shù)據(jù)在人們頭腦中的能動反映，表現(xiàn)為人們對所關(guān)心的事或物的數(shù)據(jù)具有敏銳的感受力、認(rèn)同數(shù)據(jù)價值。通俗地講，數(shù)據(jù)意識就是教師對數(shù)據(jù)支持的教學(xué)行為有較強(qiáng)的敏感性與接受度，能自覺去獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，并愿意發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的相關(guān)關(guān)系，樂于詮釋數(shù)據(jù)背后的教學(xué)意義。

肯尼思·庫克耶和舍恩伯格在其合著的《與大數(shù)據(jù)同行：學(xué)習(xí)與教育的未來》（）一書中，討論了大數(shù)據(jù)與教育的關(guān)系，以及大數(shù)據(jù)將如何深刻影響教育的未來態(tài)勢。他們認(rèn)為，大數(shù)據(jù)的最重要部分并不是技術(shù)或算法，而是數(shù)據(jù)本身；誰接觸到數(shù)據(jù)或擁有數(shù)據(jù)，誰就有強(qiáng)力[16]。在真實的教學(xué)環(huán)境下，所有教師在獲得一手?jǐn)?shù)據(jù)方面都是平等的，但只有那些具有數(shù)據(jù)意識的教師，才會主動去收集記錄“麻雀”數(shù)據(jù)和“史記”數(shù)據(jù)等，并使這些數(shù)據(jù)成為個人教學(xué)工作文檔中的重要組成部分，從而有機(jī)會崛起，成為數(shù)字平民（Digital Civilian）。“數(shù)字平民”的概念來自于甲骨文公司，它認(rèn)為雖然復(fù)雜的數(shù)據(jù)統(tǒng)計可能仍局限于數(shù)據(jù)科學(xué)家，但非數(shù)據(jù)專業(yè)人才會投身大數(shù)據(jù)，甚至普通人也會開始訪問越來越多的數(shù)據(jù)，以使自己能做出更合理的決策。在未來的教育行業(yè)里，新手教師會具有明顯的數(shù)字原住民特征，數(shù)字化生活貫穿于他們的生活歷程。數(shù)字化生存并非難事，而是否具有數(shù)據(jù)意識，將決定教師在大數(shù)據(jù)時代下生存的自如程度與駕馭能力。

近年數(shù)字化校園和移動校園的持續(xù)推進(jìn)，使得學(xué)生人手一臺智能學(xué)習(xí)終端或穿戴設(shè)備的環(huán)境并不鮮見[17]。有這樣的數(shù)字化環(huán)境作基礎(chǔ)，所有教師均有同等機(jī)會獲取學(xué)生參與校園學(xué)習(xí)活動的大量數(shù)據(jù)，從中了解學(xué)生的知識儲備、綜合素質(zhì)、興趣愛好、情感態(tài)度和進(jìn)步情況等，進(jìn)而占有大數(shù)據(jù)時代專業(yè)發(fā)展的先機(jī)。因此，新手教師需平時注意觀察和思考，形成自己的數(shù)據(jù)意識和用數(shù)據(jù)解決問題的思維，并觀察其他專家教師解決相關(guān)問題的方法。如此經(jīng)過少量的試錯和糾錯，新手教師就可能得出理想的問題解決策略；而經(jīng)過多次歷練后，他們的數(shù)據(jù)意識可發(fā)展成數(shù)據(jù)直覺，再面對新情況時，就能根據(jù)數(shù)據(jù)支持和已有經(jīng)驗快速做出比較準(zhǔn)確的判斷?？梢哉f，在數(shù)據(jù)時代，有沒有數(shù)據(jù)意識，將成為新手教師能否踏上專業(yè)發(fā)展高速路的分水嶺。

2 教師善用不同來源的大數(shù)據(jù)分析服務(wù)，實現(xiàn)個性化教學(xué)和精準(zhǔn)教學(xué)

大數(shù)據(jù)的興起，帶動了全球大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。大量企業(yè)涌入市場，提供基于大數(shù)據(jù)的教育服務(wù)，并且積極尋求與教育管理部門、一線學(xué)校合作，形成數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。這種服務(wù)通常以區(qū)域或?qū)W校為單位進(jìn)行購買，全體師生均可使用。例如，批改網(wǎng)是專業(yè)團(tuán)隊研發(fā)的用計算機(jī)自動批改英語作文的在線系統(tǒng)，其原理是通過對比學(xué)生作文和標(biāo)準(zhǔn)語料庫之間的異同，采用一定的算法在幾秒鐘之內(nèi)完成一篇英文作文的打分，同時給出如何修改病句和中式英語的修改建議，實現(xiàn)智能化判斷。在2015年2月舉辦的北京市初中生英語寫作比賽活動中，批改網(wǎng)共收到學(xué)生英語作文30,087篇，覆蓋北京市16個區(qū)縣的457所學(xué)校。通過在線作文批改，收集學(xué)生英語作文，生成針對北京地區(qū)初三學(xué)生英語寫作的常用句式、單詞頻度、常見的語法錯誤、搭配錯誤、某一話題下高頻詞等數(shù)據(jù)集，用準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析結(jié)果反映出北京初三學(xué)生群體及個人的英語學(xué)習(xí)狀況和對事物的看法等。教師可以通過自己班級學(xué)生ID獲取班級診斷報告，學(xué)生也能夠獲取自己的個人診斷報告[18]。這種專業(yè)數(shù)據(jù)分析為教師們提供了平等服務(wù)的機(jī)會，使有數(shù)據(jù)素養(yǎng)的教師在不用付出額外時間和精力的前提下，就能輕松獲得基于大數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)學(xué)情報告，并據(jù)此改進(jìn)教學(xué)。傳統(tǒng)時代的教師獲得相應(yīng)的洞察力和預(yù)測能力往往需要數(shù)年甚至數(shù)十年的時間，而大數(shù)據(jù)的應(yīng)用極大地縮短了新手教師獲得這些能力的時間。

如果所在學(xué)校尚未建立起良好的校內(nèi)數(shù)據(jù)生態(tài)圈，沒有購買專業(yè)的教育數(shù)據(jù)分析服務(wù)，那么主動尋找開源、免費而優(yōu)質(zhì)的教學(xué)軟件，利用其具備的數(shù)據(jù)分析與診斷功能來支持教學(xué)，就更能體現(xiàn)專家教師的價值之所在。如ClassDojo是一款免費的、基于學(xué)生行為數(shù)據(jù)可視化的課堂行為管理網(wǎng)絡(luò)工具。該工具通過量化學(xué)生行為、評估學(xué)生行為、呈現(xiàn)學(xué)生行為得分、生成學(xué)生“行為報告”等四個環(huán)節(jié)，使教師能夠?qū)崟r評估學(xué)生的行為表現(xiàn)，并對學(xué)生的行為表現(xiàn)進(jìn)行加分或減分，以此來改善學(xué)生的課堂行為表現(xiàn)，促進(jìn)學(xué)生良好行為習(xí)慣的養(yǎng)成。目前，全球超過150個國家的300多萬教師、5000多萬學(xué)生和家長使用該工具[19]。ClassDojo能提供典型的“儀表盤”數(shù)據(jù)，直觀地以圖形圖像的方式，實時呈現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)與行為表現(xiàn)數(shù)據(jù)，并將所有學(xué)生的課堂表現(xiàn)得分置于單一頁面，使課堂教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的大量數(shù)據(jù)得以一覽無遺，促使教師和學(xué)生實時、動態(tài)地了解學(xué)情，并調(diào)整教與學(xué)。

3 教師積極探索數(shù)據(jù)驅(qū)動的教育實施與干預(yù)，實現(xiàn)課堂教學(xué)變革

大數(shù)據(jù)之“大”，不僅是數(shù)量大、體積大，更是指價值大、作用大。揭示數(shù)據(jù)背后的相關(guān)關(guān)系、預(yù)測可能的發(fā)展趨勢、采取基于實證的科學(xué)決策，這是大數(shù)據(jù)的價值之所在。教育大數(shù)據(jù)的有效運用，能幫助教師從繁雜的教育數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)相關(guān)關(guān)系、診斷現(xiàn)存問題；過去教與學(xué)過程中只有依靠教學(xué)經(jīng)驗進(jìn)行人為猜測或預(yù)想的問題，有可能被“預(yù)言家”型的教育大數(shù)據(jù)一一破解。當(dāng)教育問題的內(nèi)在關(guān)系有可能被發(fā)現(xiàn)、學(xué)習(xí)困難有可能被預(yù)測時，教學(xué)理念與學(xué)習(xí)方法就有可能產(chǎn)生大的改變。例如，School of One（SO1）是美國紐約市教育部門的一項初中數(shù)學(xué)教改項目，其特點是以學(xué)生為中心，采用大數(shù)據(jù)分析和適應(yīng)性技術(shù)預(yù)測每個學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度和問題，并根據(jù)個性化需求提供學(xué)習(xí)服務(wù)[20]。SO1學(xué)習(xí)分析算法每天需要分析的數(shù)據(jù)包括：學(xué)生的學(xué)習(xí)歷史和背景，前一天的評估數(shù)據(jù)，以及可用的內(nèi)容、教室、人員和技術(shù)；確定哪些課時內(nèi)容在統(tǒng)計學(xué)上最適合哪種類型的學(xué)生。然后，它會為每個學(xué)生和每名教師生成一個獨特的每日時間表，且每個時間表和教學(xué)計劃都是自動調(diào)整的，以適應(yīng)每個學(xué)生的學(xué)習(xí)節(jié)奏、能力，并提供最有效的學(xué)習(xí)方式。在SO1項目中，教師可以修改系統(tǒng)生成的時間表，且其本身也是作為計劃的一部分參與到學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境中。當(dāng)然技術(shù)并沒有完全替代教師，而只是提供分析，由教師最終做出決策，即教師和技術(shù)共同為學(xué)生服務(wù)。

在傳統(tǒng)時代，專家教師的洞察力是指運用教學(xué)經(jīng)驗和內(nèi)隱知識找出有助于問題解決的信息，并有效地將這些信息聯(lián)系起來，找出相似性，運用類推來重構(gòu)問題的表征，得出新穎而恰當(dāng)?shù)慕獯?。而以新形態(tài)存在的教育大數(shù)據(jù)及其課堂應(yīng)用，會使更多的普通教師也有機(jī)會發(fā)現(xiàn)、預(yù)測學(xué)習(xí)問題，并給出有效干預(yù)，從而推動數(shù)據(jù)驅(qū)動的課堂教學(xué)變革的實現(xiàn)。

[1]Friedman U. Big data: A short history[OL].

[2][12]何克抗.大數(shù)據(jù)面面觀[J].電化教育研究,2014,(10):8-16.

[3]IBM: The four V’s of big data[OL].

[4]Biehn N. The missing V’s of big data: Viability and value[OL].

[5]國務(wù)院.國務(wù)院關(guān)于印發(fā)促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要的通知[OL].

[6]楊現(xiàn)民,王榴卉,唐斯斯.教育大數(shù)據(jù)的應(yīng)用模式與政策建議[J].電化教育研究,2015,(9):54-61.

[7]楊現(xiàn)民,唐斯斯,李冀紅.發(fā)展教育大數(shù)據(jù):內(nèi)涵、價值和挑戰(zhàn)[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究,2016,(1):50-61.

[8]祝智庭,沈德梅.基于大數(shù)據(jù)的教育技術(shù)研究新范式[J].電化教育研究,2013,(10):5-13.

[9][17]周偉濤.教學(xué)信息化應(yīng)用的基層樣本[N].中國教育報,2015-06-11(8).

[10][11]張振虹,劉文,韓智.學(xué)習(xí)儀表盤:大數(shù)據(jù)時代的新型學(xué)習(xí)支持工具[J].現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育研究,2014,(3):100-107.

[13]Pistilli D, Arnold E. Purdue signals: Mining real-time academic data to enhance student success[J]. About Campus, 2010,(3):22-24.

[14]Purdue University. Stoplights for learner success[OL].

[15]張進(jìn)良,李保臻.大數(shù)據(jù)背景下教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的內(nèi)涵、價值與發(fā)展路徑[J].電化教育研究,2015,(7):14-19.

[16]趙中建,張燕南.與大數(shù)據(jù)同行的學(xué)習(xí)與教育——《大數(shù)據(jù)時代》作者舍恩伯格教授和庫克耶先生訪談[J].全球教育展望,2014,(12):3-9.

[18]北京語言智能協(xié)同研究院.“批改網(wǎng)”百萬同題英語寫作數(shù)據(jù)報告(2015中學(xué)版)[OL].

[19]Gross A. ClassDojo’s sam chaudhary talks changes, criticism, and communication[OL].

[20]張渝江.教育大數(shù)據(jù)——大數(shù)據(jù)時代,如何贏得教育的未來?[J].上海教育,2013,(17):16-21.

編輯：小米

New Classroom Application Form of Education Big Data——The Teaching Application of “Research and Practice Column about Education Big Data”

SUN Zhong1SONG Jie1YAO Xia-jing2CHEN Wen-long1

The profound development of educational informationization that is promoted by big data could be inconceivable without its support for classroom teaching. This paper analyzed the characteristic of education big data, pointed out that education big data should evolve into the new form to meet the demands of classroom teaching, and divided the application forms of education big data into small but complete “sparrow” data, “Shiji” data reflecting periodic feature, “l(fā)earning dashboard” data for visualization creation, and “prophet” data for prediction analysis. Finally, this paper put forward some suggestions for the application of education big data in the normalized teaching. To realize the effective support of education big data for classroom environment, teachers should have a good data literacy, make good use of big data analysis services from different sources, and energetically explore data-driven education implementation and intervention.

big data in education; classroom application; application form

G40-057

A

1009—8097（2016）09—0005—06

10.3969/j.issn.1009-8097.2016.09.001

本文受北京成像技術(shù)高精尖創(chuàng)新中心項目（項目編號：BAICIT-2016004）資助。

孫眾，副教授，博士，研究方向為移動學(xué)習(xí)、教師專業(yè)發(fā)展等，郵箱為sunzhong_92@163.com。

2016年6月4日