蔡立英/編譯

大數(shù)據(jù)讓教師獲得解放

蔡立英/編譯

● 中學(xué)和大學(xué)正擁抱這樣的技術(shù)——根據(jù)學(xué)生的能力量身設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓教師從教學(xué)工作中獲得解放。這是一種進(jìn)步嗎？

當(dāng)阿尼西亞·霍金斯（ArneciaHawkins）去年秋季在美國亞利桑那州立大學(xué)入學(xué)時(shí)，她當(dāng)時(shí)并沒有意識(shí)到，她正志愿成為美國高等教育一項(xiàng)改革實(shí)驗(yàn)的被試者。在春季學(xué)期快要結(jié)束時(shí)，她就在這里從一臺(tái)機(jī)器上學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。在亞利桑那州立大學(xué)一個(gè)校區(qū)的沙漠度假勝地，在溪谷的一個(gè)設(shè)備齊全的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，她和一個(gè)二年級(jí)學(xué)生杰西卡正在練習(xí)年金計(jì)算。通過一個(gè)軟件儀表盤，她們能按照自己的節(jié)奏，點(diǎn)擊和滾動(dòng)視頻、文字、測驗(yàn)和習(xí)題。當(dāng)她們練習(xí)時(shí)，她們的答案和計(jì)算過程的大量數(shù)據(jù)就被傳輸?shù)竭h(yuǎn)方的服務(wù)器。由一個(gè)數(shù)據(jù)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)開發(fā)的預(yù)測算法，把她們的統(tǒng)計(jì)資料與成千上萬其他學(xué)生的數(shù)據(jù)相比較，從而尋找霍金斯在學(xué)什么、在糾結(jié)什么、接下來該學(xué)什么以及到底該怎么學(xué)等線索。

對(duì)霍金斯來說，有一臺(tái)電腦當(dāng)她的老師是一種改變。“我不想撒謊，一開始我很惱火?！彼f。這一安排對(duì)她的教授來說也是一種轉(zhuǎn)變。數(shù)學(xué)家大衛(wèi)·赫克曼（DavidHeckman）已經(jīng)習(xí)慣了給學(xué)生講課，但是他不得不承擔(dān)起巡回導(dǎo)師的角色，回答學(xué)生的舉手提問，當(dāng)他們遇到難題時(shí)輔導(dǎo)他們。不過很快，雙方都開始看到一些好處?；艚鹚瓜矚g自己掌握節(jié)奏，這讓她可以利用個(gè)人時(shí)間在筆記本電腦或是實(shí)驗(yàn)室的電腦上學(xué)到前面去。對(duì)赫克曼來說，這個(gè)項(xiàng)目讓他更容易跟蹤學(xué)生表現(xiàn)。他打開一個(gè)儀表盤，就能清楚地知道，每個(gè)學(xué)生學(xué)得如何——不僅知道誰上道了誰還沒有，還知道誰在研究某個(gè)給定的概念。赫克曼說，他更喜歡講課，但是他在調(diào)整。對(duì)教員來說，很明確的優(yōu)點(diǎn)就是，軟件為他們承擔(dān)了大部分的評(píng)分工作。

學(xué)期結(jié)束時(shí)，霍金斯將完成她在大學(xué)所需修的最后一門數(shù)學(xué)課。將來回想這種數(shù)字驅(qū)動(dòng)的課程模式時(shí)，她將會(huì)認(rèn)為是“正常”的大學(xué)經(jīng)歷——而在現(xiàn)在看來是如此新鮮、富有爭議?！拔覀冞@里到底有沒有常規(guī)的數(shù)學(xué)課??？”她問。

大數(shù)據(jù)席卷教育

亞利桑那州立大學(xué)做出邁向電腦化學(xué)習(xí)的決定，有其必然性。擁有7萬名學(xué)生的亞利桑那州立大學(xué)是美國最大的公立大學(xué)。和美國教育的各個(gè)層級(jí)的機(jī)構(gòu)一樣，它也在經(jīng)歷一些痛苦的改變。過去五年，這所大學(xué)已經(jīng)失去了50%的國家撥款。與此同時(shí)，入學(xué)人數(shù)在上升，校園中驚現(xiàn)大量沒有準(zhǔn)備好進(jìn)行大學(xué)水平學(xué)習(xí)的學(xué)生。“我們有海量的學(xué)生要去教育，這些學(xué)生是我們以前從來沒有想過要去教育的，”亞利桑那州立大學(xué)數(shù)學(xué)系主任阿爾·博格斯（AlBoggess）說，“政治家們說，去教育他們，補(bǔ)習(xí)？你們自己想辦法?！?/p>

兩年前，亞利桑那州立大學(xué)的管理者們想通過通識(shí)教育基礎(chǔ)必修課——尤其是那些不成比例導(dǎo)致學(xué)生退學(xué)的課程，比如大學(xué)數(shù)學(xué)，來尋找一種更高效的教學(xué)方式。在聽了紐約市自適應(yīng)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的Knewton創(chuàng)業(yè)公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官何塞·費(fèi)雷拉（JoseFerreira）的一席話幾個(gè)月后，亞利桑那州立大學(xué)做出了一個(gè)重大決定。那年秋季，幾乎沒有爭論和預(yù)告，就把4700名學(xué)生放到了電腦化的數(shù)學(xué)課程里。去年，大約50名教師，通過在Knewton公司的軟件上運(yùn)行的3門數(shù)學(xué)入門課程，輔導(dǎo)了7600名學(xué)生。亞利桑那州立大學(xué)的目標(biāo)是到2014年秋季，調(diào)整新增的6門課程，每年新增1.9萬名學(xué)生到自適應(yīng)學(xué)習(xí)的隊(duì)伍。

亞利桑那州立大學(xué)是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的個(gè)性化學(xué)習(xí)最早和最積極的采納者之一。但是，所有級(jí)別的教育機(jī)構(gòu)都在做相似的選擇，以應(yīng)對(duì)增長的入學(xué)人數(shù)、縮減的財(cái)政預(yù)算，以及對(duì)學(xué)生成績更迫切的要求。45個(gè)州和哥倫比亞特區(qū)的公立小學(xué)和中學(xué)都在加緊執(zhí)行英語語言藝術(shù)和數(shù)學(xué)的更高的新標(biāo)準(zhǔn)，即共同核心州立標(biāo)準(zhǔn)，而那些學(xué)校需要新的教材和考試才能做到。大約一半的考試將會(huì)是在線的和自適應(yīng)的，意味著電腦將根據(jù)每個(gè)學(xué)生的能力，量身定做試題，計(jì)算每個(gè)學(xué)生的分?jǐn)?shù)。學(xué)校系統(tǒng)正在對(duì)其他自適應(yīng)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從小學(xué)生的數(shù)學(xué)課和閱讀課，到幫助高中生準(zhǔn)備大學(xué)先修考試的 “測驗(yàn)引擎”。這個(gè)技術(shù)也在海外流行起來。世界經(jīng)合組織的國際學(xué)生評(píng)估項(xiàng)目（PISA）是面向15歲學(xué)生、每三年舉行一次的考試 （迄今為止在超過70個(gè)國家和經(jīng)濟(jì)體舉行），PISA的2015年考試將包括自適應(yīng)的內(nèi)容，以評(píng)估不易測量的技能，比如合作解決問題。

自適應(yīng)學(xué)習(xí)的倡導(dǎo)者們說，有了這一技術(shù)，我們終于能夠負(fù)擔(dān)得起向每個(gè)學(xué)生提供個(gè)性化的指導(dǎo)，從而摒棄了在過去兩個(gè)世紀(jì)主宰西方教育的工廠模式。批評(píng)者說，是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)式學(xué)習(xí)，而不是傳統(tǒng)學(xué)習(xí)，威脅著要把學(xué)校轉(zhuǎn)變成工廠。他們把這種愈演愈烈的數(shù)字化視為營利性公司打著“改革”的旗號(hào)向老師和學(xué)生推銷其產(chǎn)品的另一種沒必要的買賣。分析一個(gè)學(xué)生的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，然后調(diào)整教材和教學(xué)方法以適應(yīng)每一個(gè)學(xué)習(xí)者，這被認(rèn)為是更高級(jí)的任務(wù)，其實(shí)教師們幾百年來都做得很好，而電腦現(xiàn)在只不過是在拉后腿。反對(duì)者說，我們不應(yīng)該把這些任務(wù)分配給電腦來做，而應(yīng)該投入更多來培訓(xùn)、聘用和留住好老師。

盡管自適應(yīng)學(xué)習(xí)公司聲稱，他們的腦中只想著美國兒童的未來，其盈利潛力卻不可否認(rèn)。數(shù)十家公司蜂擁而入這個(gè)快速發(fā)展的教學(xué)技術(shù)市場，如今是一個(gè)價(jià)值數(shù)十億的行業(yè)。多達(dá)20%的K-12學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容已經(jīng)是數(shù)字化的，一家名為“教育成長顧問”的市場分析公司的創(chuàng)始合伙人亞當(dāng)·紐曼（AdamNewman）說。盡管自適應(yīng)學(xué)習(xí)軟件在數(shù)字化教學(xué)這塊蛋糕上只分得很小的一片——K-12學(xué)校的市場大約是5千萬美元——卻將迅速增長。紐曼說，“自適應(yīng)”這個(gè)概念已經(jīng)在K-12學(xué)校中深入人心?！霸贙-12學(xué)校中，長年來的重點(diǎn)都是差異化教學(xué)，”他說，“差異化教學(xué)，即使沒有技術(shù)，實(shí)際上已經(jīng)是一種自適應(yīng)的形式?！?/p>

高等教育的管理者們也在漸漸熟悉自適應(yīng)。在最近的一次高校內(nèi)部艾德/蓋洛普民意調(diào)查中，66%的大學(xué)校長說，他們覺得自適應(yīng)學(xué)習(xí)和考試技術(shù)很有前景。比爾和梅林達(dá)·蓋茨基金會(huì)已經(jīng)發(fā)起了自適應(yīng)學(xué)習(xí)市場加速計(jì)劃，將給美國高校發(fā)放10筆10萬美元的經(jīng)費(fèi)，用于開發(fā)連續(xù)三個(gè)學(xué)期中至少有500名學(xué)生參加的自適應(yīng)課程。“長期來看，20年以后，我希望每門課程實(shí)際上都帶有某種自適應(yīng)的成分?！泵绹鴸|北大學(xué)的數(shù)字教育專家彼得·斯托克斯（PeterStokes）說。那會(huì)是一件好事，他說，這是以一種從未做過的方式將經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)和認(rèn)知科學(xué)應(yīng)用于教育的機(jī)會(huì)。尤其是高等教育，“極少有教師受過如何教學(xué)的正式教育，”他說，“我們?nèi)プ鲆恍┦虑?，而且我們認(rèn)為會(huì)有效果。但是當(dāng)你開始對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的衡量時(shí)，你才意識(shí)到我們做事情的方式有一些是沒有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)的。”

自適應(yīng)的科學(xué)

一般而言，“自適應(yīng)”指的是一種電腦學(xué)習(xí)界面，它不斷地評(píng)估一個(gè)學(xué)生的思考習(xí)慣，自動(dòng)地為其定制學(xué)習(xí)材料。不過，一點(diǎn)也不奇怪的是，競爭者激烈地爭論誰才能獲得真正的“自適應(yīng)”這個(gè)名號(hào)。有人說一項(xiàng)僅僅只是基于你是否選擇了面前的正確選項(xiàng)而選擇你的下一個(gè)試題的考試——一個(gè)根據(jù)二進(jìn)制邏輯分支而自動(dòng)轉(zhuǎn)向的考試——在2013年看來，并不能算是完全的自適應(yīng)。這樣看來，自適應(yīng)需要對(duì)每個(gè)用戶都創(chuàng)建心理測量圖，而且還要根據(jù)那個(gè)人的進(jìn)展持續(xù)調(diào)整經(jīng)驗(yàn)。

為了做到如上兩點(diǎn)，自適應(yīng)軟件的開發(fā)者必須把一份學(xué)習(xí)材料中的每一個(gè)概念之間的聯(lián)系先畫出來。一旦做完這個(gè)，每次一個(gè)學(xué)生看一個(gè)視頻、讀一段解釋的話、解決一個(gè)實(shí)際問題或是參加一個(gè)測驗(yàn)，關(guān)于學(xué)生表現(xiàn)的數(shù)據(jù)、內(nèi)容的有效性等數(shù)據(jù)就傳到了服務(wù)器上。然后，算法把那個(gè)學(xué)生的數(shù)據(jù)與成千上萬甚至上百萬其他學(xué)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，應(yīng)該會(huì)得出一個(gè)模式，表明那個(gè)學(xué)生正在糾結(jié)一個(gè)與他心理測量圖相同的其他學(xué)生相同的概念。軟件將知道什么材料對(duì)那種類型的學(xué)生很管用，然后對(duì)學(xué)習(xí)材料進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。有來自上百萬學(xué)生的數(shù)十億數(shù)據(jù)，還有足夠的處理能力和經(jīng)驗(yàn)，這些算法應(yīng)該能夠做各種預(yù)測，甚至可以告訴你最好在早上9:42到10:03之間學(xué)習(xí)指數(shù)。

它們應(yīng)該也能夠預(yù)測讓你記住你正在學(xué)的東西的最好途徑。Area9是一家支撐麥格勞-希爾教育出版集團(tuán)自適應(yīng)智能學(xué)習(xí)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)分析軟件開發(fā)公司，其首席執(zhí)行官烏爾里克·尤爾·克里斯滕森（UlrikJuulChristensen）強(qiáng)調(diào)他的公司使用了記憶退化的概念。超過兩百萬學(xué)生目前在使用智能學(xué)習(xí)的自適應(yīng)軟件來學(xué)習(xí)各種主題，自學(xué)或是作為課程的一部分。研究表明那些學(xué)生（實(shí)際上是我們所有人），當(dāng)他們學(xué)了一個(gè)新單詞、后來在快要遺忘時(shí)重學(xué)一遍，對(duì)一個(gè)新單詞記得最牢。Area9的教學(xué)軟件使用算法來預(yù)測每個(gè)使用者的特定的記憶退化曲線，這樣它就能提醒一個(gè)學(xué)生，他上周學(xué)的某個(gè)東西，到現(xiàn)在就快要永遠(yuǎn)從他的腦海中遺忘了，他得及時(shí)復(fù)習(xí)。

很少有老師敢說自己有這種先見之明。然而，克里斯滕森擯棄了電腦能取代教師的觀念，“我認(rèn)為我們不會(huì)愚蠢到會(huì)讓電腦接管教育我們的孩子的任務(wù)。 ”他說。

反沖

3月，位于紐約州錫拉丘茲西山中學(xué)的社會(huì)研究教師杰拉爾德·孔蒂 （GeraldJ.Conti），在他的Facebook上貼了一封言詞尖刻的退休信，很快成為了病毒般的轟動(dòng)事件?！拔覀兊牧⒎ㄕ咚饕?lián)邦政府的稅收，”他寫道，“卻把孩子出賣給‘培生教育’這樣的私人公司，這讓我們大失所望，”培生公司是教育出版巨頭，與Knewton公司合作開發(fā)產(chǎn)品?！拔业穆殬I(yè)正被一種普遍的不信任氣氛所貶低，命令老師不能開發(fā)和管理他們自己的測驗(yàn)和考試，或是給他們自己的學(xué)生考試打分?！笨椎僬J(rèn)為，大數(shù)據(jù)不會(huì)給大家?guī)韨€(gè)性化的學(xué)習(xí)，而是會(huì)導(dǎo)致教育的單一化：“STEM（科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)）統(tǒng)治著今天，‘?dāng)?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)’的教育尋求的只是一致性、標(biāo)準(zhǔn)化、測試和僵尸般地堅(jiān)持粗淺通用的共同核心州立標(biāo)準(zhǔn)。”

孔蒂的退休信只是反對(duì)以高科技為導(dǎo)向、以測試為重點(diǎn)的教育改革浪潮的其中一個(gè)例子。一月，西雅圖的加菲爾德中學(xué)投票抵制學(xué)業(yè)進(jìn)度測量（MAP）考試，這項(xiàng)考試在全美的各個(gè)學(xué)區(qū)進(jìn)行，評(píng)估學(xué)生表現(xiàn)。與學(xué)區(qū)主管和學(xué)校理事會(huì)糾纏之后，老師們繼續(xù)抵制，抵制運(yùn)動(dòng)很快擴(kuò)大到了西雅圖的其他學(xué)校。芝加哥和其他地方的教育者也舉行抗議活動(dòng)，以示團(tuán)結(jié)。5月中旬，報(bào)道稱，西雅圖的中學(xué)將被允許退出MAP，只要他們用其他的評(píng)估來取代MAP。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)學(xué)習(xí)的支持者將很容易就反駁這些反對(duì)者，如果他們能明確地證明他們的方法比現(xiàn)行的方法要好。但是他們做不到，至少目前做不到。關(guān)于有效性的實(shí)證證據(jù)，正如自適應(yīng)學(xué)習(xí)的一位倡導(dǎo)者、美國布魯金斯研究所的科技創(chuàng)新中心的創(chuàng)始人達(dá)雷爾·M·韋斯特（DarrellM.West）所寫的，“是初步的、印象派的?！睂?duì)自適應(yīng)學(xué)習(xí)的任何精確評(píng)估都得孤立并解釋所有的變量：班級(jí)學(xué)生人數(shù)的增加或減少；教室是否是“翻轉(zhuǎn)”的（意味著家庭作業(yè)在課堂內(nèi)完成，而講課是通過視頻在學(xué)生的課余時(shí)間進(jìn)行的）；學(xué)習(xí)材料是否通過視頻、文字或游戲來發(fā)放等等。亞利桑那州立大學(xué)說，修讀Knewton公司的發(fā)展數(shù)學(xué)課程的78%的學(xué)生都通過了，而原來的通過率只有56%。不過，總是有這種可能，更多的學(xué)生通過，不是因?yàn)榧夹g(shù)，而是因?yàn)檎叩母淖儯捍髮W(xué)現(xiàn)在允許學(xué)生重修發(fā)展數(shù)學(xué)或是將一個(gè)學(xué)期的課程延長為兩個(gè)學(xué)期，而不用交兩次學(xué)費(fèi)。

即使自適應(yīng)技術(shù)的支持者證明自適應(yīng)學(xué)習(xí)的效果很奇妙，他們還是要面對(duì)隱私問題。調(diào)查表明，很多人覺得無孔不入的心理測量數(shù)據(jù)采集令人不安，尤其是目睹了今年早些時(shí)候inBloom公司遭遇的憤怒。inBloom公司主要為學(xué)生數(shù)據(jù)——姓名、地址、手機(jī)號(hào)、到課率、考試分?jǐn)?shù)、健康記錄，提供線下的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)——其數(shù)據(jù)格式能使第三方教育應(yīng)用使用這些學(xué)生數(shù)據(jù)。當(dāng)inBloom公司2月成立的時(shí)候，公司宣布與9個(gè)州的學(xué)區(qū)合作，然后家長們被激怒了。對(duì)學(xué)生信息的“全國數(shù)據(jù)庫”的恐懼迅速擴(kuò)散。批評(píng)者說學(xué)區(qū)通過inBloom，把孩子的私密數(shù)據(jù)出賣給公司，這些公司通過為一個(gè)并不存在的問題提供解決方案而牟利。經(jīng)家長們這么一鬧，9個(gè)州中有6個(gè)州都退出了合作。

這可能看起來很像是過度反應(yīng)，但是平心而論，自適應(yīng)教育的支持者已經(jīng)在談?wù)撘粋€(gè)跟隨學(xué)生整個(gè)教育生涯乃至更長時(shí)間的學(xué)生數(shù)據(jù)檔案。去年秋季，教育改革運(yùn)動(dòng)“現(xiàn)在開始數(shù)字化學(xué)習(xí)”發(fā)行了一期報(bào)紙，主張為前K-12學(xué)生創(chuàng)造一個(gè) “數(shù)據(jù)背包”——里面裝著孩子們每一級(jí)的成績單，這樣他們?cè)陂_學(xué)的第一天出現(xiàn)時(shí)，身上就帶著“關(guān)于他們的學(xué)習(xí)偏好、動(dòng)機(jī)、個(gè)人成績的數(shù)據(jù)，以及隨著時(shí)間的推移一個(gè)不斷擴(kuò)充的成績記錄?！币坏┑搅松暾?qǐng)大學(xué)和找工作的時(shí)候，不就可以使用存儲(chǔ)在他們的數(shù)據(jù)背包里的成績作為憑證了嗎？類似的事情在日本已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，用自適應(yīng)學(xué)習(xí)軟件iKnow學(xué)過英語的管理者把他們的iKnow分?jǐn)?shù)列入個(gè)人簡歷中，已是一件尋常事。

這不是考試

我們還遠(yuǎn)遠(yuǎn)搞不清楚，憂心忡忡的父母和鄙夷的教員是否足夠多，多得可以阻擋教育大數(shù)據(jù)的前進(jìn)腳步?！艾F(xiàn)實(shí)是，這是大勢(shì)所趨，”美國加州大學(xué)洛杉磯分校的評(píng)估研究中心主任伊娃·貝克（Eva Baker）說，“大數(shù)據(jù)將不僅僅是教育的一小部分，而將成為一大部分，它將落實(shí)到位，因?yàn)樗茸雎殬I(yè)發(fā)展更便宜?！?/p>

這并不意味著老師要離開，也不意味著學(xué)校會(huì)越來越迷戀考試，有可能恰恰相反。足夠先進(jìn)的考試與教學(xué)是很難區(qū)分的。在一個(gè)完全自適應(yīng)的課堂，學(xué)生們將被連續(xù)地評(píng)估，學(xué)生每一次敲擊鍵盤和點(diǎn)擊鼠標(biāo)都會(huì)反饋成一個(gè)學(xué)習(xí)者檔案。高風(fēng)險(xiǎn)的考試可能最終會(huì)消失，被永久監(jiān)測的運(yùn)算所取代。

早在這些發(fā)生之前，大眾普遍的轉(zhuǎn)變將會(huì)讓這些計(jì)算機(jī)化的教學(xué)和考試方法，像對(duì)亞利桑那州立大學(xué)的霍金斯和她的同學(xué)一樣，雖然現(xiàn)在看來如此新奇，也會(huì)變得很尋常。教師們也會(huì)回心轉(zhuǎn)意的。亞利桑那州立大學(xué)的執(zhí)行副教務(wù)長菲爾·雷吉爾（Phil Regier）相信他們會(huì)回心轉(zhuǎn)意，至少“我認(rèn)為絕大部分教員會(huì)說，這是一個(gè)很好的舉動(dòng)，順便說一下，不出三年，80%的人將不知道除了計(jì)算機(jī)化的還有啥別的教學(xué)和考試方法?！?/p>

[資料來源：Nature][責(zé)任編輯：彥 隱]