丁世強(qiáng)，趙可云

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大數(shù)據(jù)支持下的農(nóng)村留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警系統(tǒng)研究

丁世強(qiáng)，趙可云

新型城市化建設(shè)過(guò)程中，農(nóng)村留守兒童由于缺乏父母的照顧，導(dǎo)致他們?cè)趯W(xué)習(xí)發(fā)展中存在著不同程度的問(wèn)題。近年來(lái)，針對(duì)這類問(wèn)題，許多學(xué)者紛紛提出解決方法，這些措施和方法在一定程度上雖然可以改善留守兒童的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，但是還存著經(jīng)驗(yàn)性、宏觀性和滯后性的問(wèn)題。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)提升留守兒童的學(xué)習(xí)成績(jī)，發(fā)揮其個(gè)性化、微型化和及時(shí)化的優(yōu)勢(shì)，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)解決措施的不足。文章基于留守兒童的特殊性，提出了一種大數(shù)據(jù)支持下基于離群數(shù)據(jù)挖掘的學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警系統(tǒng)，形成了一套類似氣象災(zāi)害的紅、橙、黃、綠、藍(lán)五級(jí)預(yù)警表，并對(duì)這一系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)用可能遇到的問(wèn)題進(jìn)行了剖析。

大數(shù)據(jù)；留守兒童；學(xué)業(yè)成績(jī)；預(yù)警系統(tǒng)

近年來(lái)，國(guó)家和社會(huì)越來(lái)越重視留守兒童問(wèn)題。教育部在2005年提出的《關(guān)于進(jìn)一步推進(jìn)義務(wù)教育均衡發(fā)展的若干意見(jiàn)》中明確規(guī)定了關(guān)于農(nóng)村留守兒童的教育問(wèn)題，指出“地方各級(jí)教育行政部門和學(xué)校要有針對(duì)性地采取措施，及時(shí)解決進(jìn)城務(wù)工農(nóng)民托留在農(nóng)村的留守兒童在思想、學(xué)習(xí)、生活等方面存在的問(wèn)題和困難”[1]。2016年1月27日，國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議上提到“決不能讓留守兒童成為家庭之痛社會(huì)之殤”。毫無(wú)疑問(wèn)，無(wú)論是從國(guó)家、社會(huì)、家庭還是留守兒童本身來(lái)看，解決農(nóng)村留守兒童的學(xué)業(yè)問(wèn)題都有重要意義。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，大數(shù)據(jù)與教育相結(jié)合已成為不可阻擋的趨勢(shì)，利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對(duì)留守兒童在學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立他們的學(xué)習(xí)行為模型，發(fā)現(xiàn)其存在的學(xué)習(xí)問(wèn)題，并及時(shí)進(jìn)行預(yù)警，可為問(wèn)題的解決開(kāi)拓新的理論與實(shí)踐研究視角。

一、目前農(nóng)村留守兒童面臨的學(xué)業(yè)成績(jī)問(wèn)題

研究表明，留守兒童的學(xué)習(xí)問(wèn)題、心理健康教育問(wèn)題、思想道德品質(zhì)和社會(huì)化問(wèn)題等是農(nóng)村留守兒童的主要教育問(wèn)題，[2]尤其是在學(xué)習(xí)方面面臨著更多的問(wèn)題。據(jù)調(diào)查，有60%以上的留守兒童學(xué)習(xí)成績(jī)較差,還有不少已對(duì)學(xué)習(xí)失去了興趣。[3]留守兒童的父母平時(shí)不在身邊，他們的監(jiān)護(hù)人也往往是臨時(shí)的或者隔代的，“重養(yǎng)不重教”現(xiàn)象非常普遍。有調(diào)查表明，74.96%和84.2%的留守兒童祖輩只有小學(xué)及以下文化程度。[4]另外，留守兒童在學(xué)習(xí)過(guò)程中自覺(jué)性往往比較差，甚至有許多留守兒童出現(xiàn)逃學(xué)和輟學(xué)的現(xiàn)象，學(xué)習(xí)成績(jī)大都處在中下等水平。[5]

由此可見(jiàn)，留守兒童的學(xué)業(yè)成績(jī)問(wèn)題非常突出，他們的學(xué)業(yè)成績(jī)會(huì)受到社會(huì)、學(xué)校、家庭等許多方面的影響。在留守兒童所在地區(qū)，社會(huì)政治經(jīng)濟(jì)條件較差，學(xué)校缺乏促進(jìn)他們學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)資源，父母不能陪在身邊輔導(dǎo)其學(xué)習(xí)，在這樣的環(huán)境下，他們?cè)趯W(xué)習(xí)方面所面臨的困難異常巨大。很多留守兒童對(duì)學(xué)習(xí)失去信心，最終出現(xiàn)厭學(xué)、逃課等現(xiàn)象，有些甚至參與了社會(huì)不法行為，走上了犯罪的道路。解決留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)的問(wèn)題，引導(dǎo)其健康成長(zhǎng)是促進(jìn)他們實(shí)現(xiàn)個(gè)體人生良好發(fā)展的重要路徑。

二、大數(shù)據(jù)預(yù)警留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)的價(jià)值

1.已有留守兒童學(xué)習(xí)成績(jī)問(wèn)題解決路徑的局限性

已有針對(duì)留守兒童學(xué)習(xí)問(wèn)題的解決路徑，一般從家庭、學(xué)校和社會(huì)等3方面出發(fā)，從不同的角度解決他們的學(xué)習(xí)問(wèn)題。例如史暉認(rèn)為，留守兒童的教育是一項(xiàng)社會(huì)系統(tǒng)工程,需要政府、學(xué)校、家庭和社會(huì)合力構(gòu)建支持體系,共同解決留守兒童的教育問(wèn)題。[6]張俊良、馬曉磊認(rèn)為，父母應(yīng)加強(qiáng)親子教育以及營(yíng)造良好的家庭教育環(huán)境，留守兒童所在學(xué)校應(yīng)實(shí)施寄宿制度以及建立特別的檔案管理制度等措施，政府在政策方面也要進(jìn)行政策創(chuàng)新和引導(dǎo)。[2]張文諾認(rèn)為，要有效解決農(nóng)村留守兒童的教育問(wèn)題，就要大力發(fā)展農(nóng)村寄宿制學(xué)校，重視對(duì)農(nóng)村留守兒童的心理健康教育，加快農(nóng)村基礎(chǔ)教育改革，樹(shù)立以學(xué)生為中心的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀。[7]

這類宏觀性的解決方法，對(duì)于解決農(nóng)村留守兒童的學(xué)業(yè)成績(jī)問(wèn)題雖具有一定的指導(dǎo)意義，但也存在著一系列問(wèn)題，主要表現(xiàn)為：(1)解決措施具有經(jīng)驗(yàn)性。針對(duì)留守兒童的教育決策往往是經(jīng)驗(yàn)性的，缺乏真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)，這也是教育決策一直存在的詬病。(2)解決措施具有宏觀性。已有解決措施針對(duì)的是所有的留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)問(wèn)題，而事實(shí)情況是雖然他們的學(xué)習(xí)成績(jī)普遍較低，但是其面臨的問(wèn)題卻各不相同，有的可能是缺乏學(xué)習(xí)興趣，有的可能是學(xué)習(xí)方法不適合，有的可能是學(xué)習(xí)態(tài)度問(wèn)題等，所以，解決措施缺乏一定的針對(duì)性。(3)解決措施具有滯后性。已有策略，只有當(dāng)留守兒童學(xué)習(xí)問(wèn)題出現(xiàn)甚至非常嚴(yán)重的時(shí)候，才會(huì)被教師、家長(zhǎng)等人員所察覺(jué)，時(shí)機(jī)略顯滯后，此時(shí)解決問(wèn)題可能要付出更多的人力和物力。(4)解決措施忽視心理因素。留守兒童受社會(huì)環(huán)境、家庭環(huán)境等影響，他們的心理要比非留守兒童更加脆弱，而心理健康狀況直接影響其學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)效果，所以他們的心理因素對(duì)學(xué)業(yè)成績(jī)的提高有重要作用。

2.大數(shù)據(jù)預(yù)警留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)的可能性與特征

目前，國(guó)家和政府正在加強(qiáng)教育與大數(shù)據(jù)的融合。2015年8月，國(guó)務(wù)院發(fā)布了《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展的行動(dòng)綱要》，文件指出：“數(shù)據(jù)已成為國(guó)家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源”，并在啟動(dòng)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)。[8]如果教師能夠在課堂中合理地運(yùn)用數(shù)據(jù)，就可以有效了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)其學(xué)習(xí)中的問(wèn)題并制定改進(jìn)計(jì)劃，這對(duì)于提升教學(xué)質(zhì)量以及縮小學(xué)生間的差距有重要意義。[9]

大數(shù)據(jù)對(duì)于解決農(nóng)村留守兒童的學(xué)業(yè)成績(jī)問(wèn)題體現(xiàn)出了新的優(yōu)勢(shì)及可能性，具體表現(xiàn)為：(1)大數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)留守兒童學(xué)習(xí)的個(gè)性化。利用大數(shù)據(jù)提升學(xué)習(xí)成績(jī)，其對(duì)象不再是宏觀上的社會(huì)、學(xué)校和家庭，而是具體到留守兒童個(gè)體的學(xué)習(xí)及心理數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)于其他對(duì)象沒(méi)有意義，是高度個(gè)性化特征的體現(xiàn)。通過(guò)對(duì)個(gè)體學(xué)習(xí)行為及心理數(shù)據(jù)的收集，建立符合個(gè)體的行為模型，智能化地預(yù)警其當(dāng)前存在的學(xué)習(xí)問(wèn)題，并給出合適的干預(yù)性建議或措施[10]，從而實(shí)現(xiàn)留守兒童的個(gè)性化學(xué)習(xí)。(2)大數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)習(xí)的微型化。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠在不影響學(xué)習(xí)的情況下，隨時(shí)隨地地跟蹤、記錄、分析留守兒童的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)。教育大數(shù)據(jù)能夠關(guān)注每個(gè)留守兒童的微觀表現(xiàn)：在什么時(shí)候翻開(kāi)書(shū)本，先做哪道題、后做哪道題、某道題思考時(shí)間、修改次數(shù)等等，收集微觀層面的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)。(3)大數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)留守兒童學(xué)習(xí)的及時(shí)化。利用大數(shù)據(jù)的分析和預(yù)警功能，能夠及時(shí)地了解該留守兒童當(dāng)前的學(xué)習(xí)情況和心理問(wèn)題，從而推送出符合其學(xué)習(xí)及心理方面的建議和方法，及時(shí)解決其面臨的學(xué)習(xí)和心理問(wèn)題，避免了學(xué)習(xí)問(wèn)題的進(jìn)一步惡化。

三、大數(shù)據(jù)下留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)建

有研究通過(guò)比較留守兒童與非留守兒童的學(xué)校適應(yīng)情況發(fā)現(xiàn),前者存在更嚴(yán)重的心理和性格方面的障礙,表現(xiàn)出更多的越軌行為，心理健康狀況直接影響其學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)效果，所以對(duì)于留守兒童心理數(shù)據(jù)的收集至關(guān)重要。另外，留守兒童的家庭往往處于親子分離的狀態(tài)，不同模式的監(jiān)護(hù)管教對(duì)他們的影響也不相同。留守兒童監(jiān)護(hù)人對(duì)他們的管理相比非留守兒童更趨寬松，許多更是放任其自我發(fā)展，明顯影響到留守兒童的生活學(xué)習(xí)質(zhì)量。在這種環(huán)境下，學(xué)校應(yīng)成為干預(yù)留守兒童學(xué)習(xí)行為的主陣地。

1.農(nóng)村留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包括：界面層、應(yīng)用層、支撐層和基礎(chǔ)層等4部分，如圖1所示。界面層包含了學(xué)生登錄、教師登錄以及家長(zhǎng)登錄等3種方式，以方便不同身份的人使用。系統(tǒng)使用學(xué)生學(xué)號(hào)+身份證號(hào)碼、家長(zhǎng)姓名+身份證號(hào)碼、教師編號(hào)+身份證號(hào)碼登錄，主要確保采集到的留守兒童學(xué)習(xí)信息及個(gè)人信息的安全性。應(yīng)用層是核心層，包括了數(shù)據(jù)的錄入存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)分析以及預(yù)警系統(tǒng)。輸入和存儲(chǔ)系統(tǒng)將采集到的留守兒童學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)中，并保存數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)主要是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的挖掘，通過(guò)各種大數(shù)據(jù)分析技術(shù)分析留守兒童學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，建立學(xué)習(xí)對(duì)象的學(xué)習(xí)行為模型，發(fā)現(xiàn)其存在的學(xué)習(xí)問(wèn)題和潛在的困難；預(yù)警系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)預(yù)警分析、預(yù)警發(fā)布和干預(yù)措施的提出。支撐層包含了該系統(tǒng)提供的主要服務(wù)類型，如存儲(chǔ)服務(wù)、多媒體服務(wù)和通信服務(wù)等服務(wù)類型。基礎(chǔ)層是系統(tǒng)的基礎(chǔ)部分，包括基本的操作系統(tǒng)、所需的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和服務(wù)器等。

2.留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警的流程模型

基于之前對(duì)留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的建立，同時(shí)結(jié)合大數(shù)據(jù)分析及農(nóng)村留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警的邏輯，形成了留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警流程圖，如圖2所示。

(1)留守兒童學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的來(lái)源

圖1 農(nóng)村留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

隨著“三通兩平臺(tái)”的建設(shè)、精品開(kāi)放課程建設(shè)以及全國(guó)數(shù)字校園、區(qū)域教育云的建設(shè)和完善，在大數(shù)據(jù)環(huán)境下，能夠?qū)α羰貎和膶W(xué)習(xí)行為進(jìn)行跟蹤、記錄、分析。本文所涉及的留守兒童學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)來(lái)源主要包括4個(gè)方面：留守兒童、課程、課堂和心理狀況。從這些角度綜合地收集留守兒童的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)的采集更加完善[11]，更加全面地了解他們的學(xué)習(xí)情況。第一，留守兒童數(shù)據(jù)是指其基本信息，包括姓名、性別、年齡、監(jiān)護(hù)人等。收集基本信息主要是為了對(duì)其個(gè)人和家庭的了解。第二，課堂學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)是指留守兒童在課堂學(xué)習(xí)過(guò)程中所記錄的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)。本文將課堂數(shù)據(jù)分為行為數(shù)據(jù)、認(rèn)知數(shù)據(jù)、表情數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)主要通過(guò)監(jiān)控設(shè)備來(lái)獲取，主要包括上課認(rèn)真聽(tīng)講的時(shí)間數(shù)據(jù)、玩手機(jī)的次數(shù)、與教師的互動(dòng)次數(shù)、與其他學(xué)生討論的參與數(shù)據(jù)、微笑次數(shù)等，一切能夠反映學(xué)生學(xué)習(xí)情況的數(shù)據(jù)都可以通過(guò)監(jiān)控設(shè)備記錄下來(lái)。第三，課程數(shù)據(jù)是指與所學(xué)課程相關(guān)的數(shù)據(jù)，具體指課程作業(yè)情況、知識(shí)點(diǎn)的掌握情況以及課程的平時(shí)成績(jī)和期末考試成績(jī)等。這些數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)相似，主要來(lái)源于留守兒童的數(shù)據(jù)庫(kù)。第四，心理數(shù)據(jù)主要是通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查和訪談建檔的形式獲取。采用周步成等修訂的《心理健康診斷測(cè)驗(yàn)》來(lái)對(duì)留守兒童的心理健康狀況進(jìn)行數(shù)據(jù)收集；訪談的對(duì)象包括留守兒童的監(jiān)護(hù)人、學(xué)校老師、同學(xué)、村干部等人員，收集的內(nèi)容包括他們對(duì)留守兒童的認(rèn)識(shí)、看法和家庭成員外出務(wù)工給留守兒童帶來(lái)的影響等。

圖2 留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警流程圖

(2)留守兒童學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的采集

數(shù)據(jù)的采集是最基礎(chǔ)的一步，心理數(shù)據(jù)的采集可以通過(guò)調(diào)查和訪談的方式獲得，而針對(duì)留守兒童學(xué)習(xí)行為的數(shù)據(jù)采集，目前常用的數(shù)據(jù)采集技術(shù)有視頻監(jiān)控技術(shù)、點(diǎn)陣數(shù)碼筆技術(shù)、智能錄播技術(shù)等，能夠在不同的時(shí)間、地點(diǎn)采集留守兒童的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，具體情況如表1所示。

表1 留守兒童學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)采集技術(shù)及采集內(nèi)容

(3)留守兒童學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的預(yù)處理

數(shù)據(jù)的預(yù)處理主要是對(duì)已經(jīng)采集的留守兒童各種學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，進(jìn)行分類、“去噪”以及進(jìn)一步的存儲(chǔ)。通過(guò)數(shù)據(jù)預(yù)處理環(huán)節(jié)，能夠?qū)⑹占降母鞣N學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為合適的數(shù)據(jù)類型，而且對(duì)數(shù)據(jù)的“去噪”和清洗還能保證數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可靠性，這是在進(jìn)行農(nóng)村留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警中必不可少的一步。

(4)留守兒童學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析

學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析是整個(gè)預(yù)警系統(tǒng)的核心部分，只有通過(guò)數(shù)據(jù)分析才能發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)所具有的潛在價(jià)值。學(xué)習(xí)成績(jī)預(yù)警系統(tǒng)將留守兒童學(xué)習(xí)過(guò)程中的視頻數(shù)據(jù)、聲音數(shù)據(jù)、表情數(shù)據(jù)、行為數(shù)據(jù)等轉(zhuǎn)化為相對(duì)應(yīng)的具體數(shù)值，例如，將視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)檎J(rèn)真聽(tīng)講的時(shí)長(zhǎng)、回答問(wèn)題的次數(shù)、交頭接耳的次數(shù)、玩手機(jī)的時(shí)長(zhǎng)、撓后腦勺的次數(shù)等；將行為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)辄c(diǎn)擊鼠標(biāo)次數(shù)、鼠標(biāo)停留時(shí)長(zhǎng)、完成某道題時(shí)長(zhǎng)、修改次數(shù)等；將表情數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑿Φ拇螖?shù)、皺眉的次數(shù)等。這樣就把復(fù)雜的數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單化，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)個(gè)的小數(shù)據(jù)，方便數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理。本預(yù)警系統(tǒng)主要是針對(duì)在學(xué)習(xí)過(guò)程中存在問(wèn)題的學(xué)生，為此，學(xué)業(yè)成績(jī)系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)挖掘方法是離群數(shù)據(jù)挖掘法，離群數(shù)據(jù)是指偏離正常數(shù)據(jù)，而不是偏離大部分?jǐn)?shù)據(jù)或一般數(shù)據(jù)。

本文離群數(shù)據(jù)挖掘的思路：在一個(gè)具有n個(gè)數(shù)據(jù)的集合中，首先給出一個(gè)正常標(biāo)準(zhǔn)，然后根據(jù)已有的離群數(shù)據(jù)挖掘算法，如基于統(tǒng)計(jì)的離群數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)方法、基于距離的離群數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)方法、基于偏離的離群數(shù)據(jù)的檢測(cè)方法等，挖掘出與正常數(shù)據(jù)存在顯著差異的數(shù)據(jù)d(d

(5)留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)的預(yù)警判別

通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的離群挖掘和分析，發(fā)現(xiàn)存在學(xué)習(xí)問(wèn)題的留守兒童，然后進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)警和反饋。針對(duì)農(nóng)村留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)的預(yù)警判別表，筆者借鑒了金義富2類6級(jí)信號(hào)及判別表[11]，采用了類似氣象災(zāi)害的預(yù)警信號(hào)，建立了留守兒童學(xué)業(yè)預(yù)警信號(hào)判別表，用紅、橙、黃、綠、藍(lán)5類顏色進(jìn)行可視化輸出，如表2所示。

表2 留守兒童學(xué)業(yè)預(yù)警信號(hào)判別表

(6)留守兒童學(xué)習(xí)及心理的干預(yù)方式

武法提將利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行的學(xué)習(xí)干預(yù)定義為：“為了幫助學(xué)習(xí)者克服學(xué)習(xí)困難，順利完成學(xué)習(xí)，以基于學(xué)習(xí)過(guò)程的教育大數(shù)據(jù)的分析為基礎(chǔ)，針對(duì)每位學(xué)習(xí)者的具體學(xué)習(xí)狀態(tài)而實(shí)施的各種支持性策略和指導(dǎo)性活動(dòng)的綜合?！盵12]筆者借鑒學(xué)習(xí)干預(yù)的定義，提出了幾種進(jìn)行留守兒童學(xué)習(xí)干預(yù)的方式。留守兒童自己登錄系統(tǒng)，查看個(gè)人當(dāng)前的學(xué)習(xí)情況以及是否存在學(xué)習(xí)問(wèn)題，若存在問(wèn)題可以根據(jù)系統(tǒng)給出的建議進(jìn)行改正；家長(zhǎng)也可以隨時(shí)隨地地登錄系統(tǒng)幫助留守兒童發(fā)現(xiàn)存在的學(xué)習(xí)問(wèn)題，及時(shí)地督促其學(xué)習(xí)，妥善解決問(wèn)題；同樣，教師也可以登錄系統(tǒng)查看每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，對(duì)于存在問(wèn)題的留守兒童，教師可以直接與其進(jìn)行溝通交流，也可以通過(guò)電話短信的方式與他們的家長(zhǎng)聯(lián)系，讓家長(zhǎng)與留守兒童溝通及時(shí)解決問(wèn)題；學(xué)校管理層人員也可登錄該系統(tǒng)隨時(shí)查看學(xué)習(xí)問(wèn)題嚴(yán)重的留守兒童，并及時(shí)與其班主任和家長(zhǎng)取得聯(lián)系，共同解決存在問(wèn)題。

對(duì)于留守兒童心理干預(yù)的策略與方法，采取的策略可以有：(1)個(gè)體篩查，重點(diǎn)關(guān)注。教師及學(xué)校管理人員可以通過(guò)對(duì)留守兒童建立的檔案及相關(guān)訪談，進(jìn)行全面的測(cè)評(píng)，對(duì)篩選出存在問(wèn)題的留守兒童進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，然后通過(guò)心理教師提供相應(yīng)的咨詢輔導(dǎo)，班主任也要做好后續(xù)的動(dòng)態(tài)觀察。教師一定要做好相關(guān)的保密工作，以免個(gè)人信息傳播帶來(lái)更大的負(fù)面影響。(2)團(tuán)體輔導(dǎo)，心理提升。通過(guò)對(duì)心理數(shù)據(jù)進(jìn)行整體統(tǒng)計(jì)分析，找到留守兒童產(chǎn)生問(wèn)題的行為與心理狀況之間的相關(guān)性，以行為為指標(biāo)，以心理數(shù)據(jù)為預(yù)測(cè)，通過(guò)逐步回歸分析找到心理數(shù)據(jù)對(duì)各問(wèn)題行為的預(yù)測(cè)性。通過(guò)以上策略能夠有針對(duì)性地提升留守兒童的心理資本短板，降低問(wèn)題行為的發(fā)生率。

四、大數(shù)據(jù)預(yù)警留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)可能面臨的挑戰(zhàn)

1.留守兒童數(shù)據(jù)采集缺乏資金和技術(shù)的有效支持

預(yù)警系統(tǒng)的第一步是對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的采集，數(shù)據(jù)采集面臨的第一個(gè)挑戰(zhàn)是技術(shù)設(shè)備問(wèn)題。因?yàn)閿?shù)據(jù)的采集離不開(kāi)數(shù)據(jù)采集技術(shù)設(shè)備的支持，首先這些設(shè)備都比較昂貴，其費(fèi)用可能是留守兒童所在學(xué)校無(wú)法承擔(dān)的；其次是數(shù)據(jù)采集技術(shù)的限制，學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)種類和結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，要想真正地采集到需要的數(shù)據(jù)，需要更加先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集技術(shù)的支撐。另外，本文針對(duì)心理數(shù)據(jù)的采集方法為調(diào)查問(wèn)卷及其相關(guān)人員訪談，目前還沒(méi)有完全利用大數(shù)據(jù)技術(shù)進(jìn)行心理數(shù)據(jù)采集的技術(shù)支持。

2.留守兒童數(shù)據(jù)采集實(shí)施難度大

留守兒童所處地區(qū)往往文化觀念落后，他們的監(jiān)護(hù)人、教師及其相關(guān)教育部門必然存在對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)的質(zhì)疑，所以在數(shù)據(jù)的采集與實(shí)施過(guò)程中需要對(duì)有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的普及。同時(shí)，由于數(shù)據(jù)采集涉及課外的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，而留守兒童的家庭方面往往沒(méi)有計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的提供，所以課外學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的采集困難重重。

3.留守兒童學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的處理和分析難度大

首先，在農(nóng)村留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的分析是最重要的一個(gè)模塊。數(shù)據(jù)具有一定的時(shí)效性，隨著時(shí)間的流逝，數(shù)據(jù)中所蘊(yùn)含的知識(shí)價(jià)值也逐漸衰減，這給數(shù)據(jù)的分析帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。若不能及時(shí)有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，那么數(shù)據(jù)的價(jià)值將大打折扣。其次，大數(shù)據(jù)時(shí)代的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、類型多樣，往往是半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，目前針對(duì)教育大數(shù)據(jù)的分析技術(shù)并沒(méi)有普及，數(shù)據(jù)分析能不能真正實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的分析功能，仍值得大家思考。

4.留守兒童的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)缺乏安全性

隨著大數(shù)據(jù)與生活的關(guān)系越來(lái)越密切，教育大數(shù)據(jù)幾乎記錄了農(nóng)村留守兒童的所有學(xué)習(xí)信息，這些數(shù)據(jù)不可避免地涉及農(nóng)村留守兒童的隱私，然而目前還沒(méi)有具體的關(guān)于大數(shù)據(jù)信息安全的管理細(xì)則。如果關(guān)于留守兒童的數(shù)據(jù)外泄，將會(huì)對(duì)他們今后的發(fā)展產(chǎn)生不利的影響，所以還需高度重視教育大數(shù)據(jù)的隱私安全性，要加強(qiáng)學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)的安全建設(shè)，保證大數(shù)據(jù)環(huán)境下留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警系統(tǒng)地安全運(yùn)行。

留守兒童學(xué)業(yè)成績(jī)預(yù)警系統(tǒng)，能夠收集到之前無(wú)法獲取的數(shù)據(jù)，并通過(guò)大數(shù)據(jù)分析技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)過(guò)程的分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)他們當(dāng)前存在的學(xué)習(xí)問(wèn)題和潛在的心理問(wèn)題，然后通過(guò)教師、家長(zhǎng)和學(xué)校管理層等人員進(jìn)行學(xué)習(xí)干預(yù)，以促進(jìn)其學(xué)業(yè)成績(jī)的改善。隨著國(guó)家對(duì)于留守兒童地區(qū)的不斷建設(shè)、社會(huì)對(duì)留守兒童關(guān)注度的增加以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的逐步成熟，利用大數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)警留守兒童的學(xué)業(yè)成績(jī)，具有切實(shí)的實(shí)踐可行性。利用大數(shù)據(jù)對(duì)留守兒童學(xué)業(yè)預(yù)警，對(duì)于促進(jìn)他們學(xué)習(xí)能力發(fā)展，實(shí)現(xiàn)他們的健康成長(zhǎng)具有重要社會(huì)現(xiàn)實(shí)意義。

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責(zé)任編輯 張軍濤

Study of Children Left Behind the era of Big Data Academically Warning System

DINGShi-qiang,ZHAOKe-yun/

QufuNormalUniversity

In the process of new urbanization, the left-behind children in rural areas have different problems in learning and development due to lack of parental care. In recent years, many scholars have proposed solutions to these problems. Although these measures and methods can help improve the learning situation of left-behind children to a certain extent, there are still problems of being empirical, macroscopic and lagging. With the advent of the era of big data, it can fill the failings of the traditional measures to improve the academic achievements of the left behind children by utilizing the big data technology and making full use of its individualized, miniaturized and timely advantages. This paper presents an early-warning system of left-behind children academic achievements based on outlier data mining in big data environment, and forms a five-level warning table marked by red, orange, yellow, green and blue, which is similar to a meteorological disaster warning table. It analyzes the problems which may occur in the practical application of the system.

Big Data; left-behind children; academic achievements; early warning system

2017-03-01

10.13425/j.cnki.jjou.2017.04.011

丁世強(qiáng)，曲阜師范大學(xué)傳媒學(xué)院教育技術(shù)學(xué)專業(yè)碩士研究生，主要從事兒童學(xué)習(xí)能力發(fā)展、教育信息化方面的研究(1476099149@qq.com)；趙可云，中國(guó)教育大數(shù)據(jù)研究院，曲阜師范大學(xué)傳媒學(xué)院副教授，教育學(xué)博士，主要從事教育大數(shù)據(jù)、兒童學(xué)習(xí)能力發(fā)展等方面的研究

國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目“農(nóng)村留守兒童學(xué)習(xí)社會(huì)化的影響因素及新媒體干預(yù)機(jī)制研究”(15CSH054)