孟琪璐 董建文

摘 要：以數(shù)據(jù)挖掘、云計(jì)算、人工智能等信息技術(shù)為代表的大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，具備數(shù)據(jù)素養(yǎng)是大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)教師的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)提出的新要求。數(shù)據(jù)素養(yǎng)是教師為學(xué)生提供針對(duì)性的指導(dǎo)和幫助，真正實(shí)現(xiàn)因材施教和大規(guī)模個(gè)性化教學(xué)的必要前提。教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)包括數(shù)據(jù)意識(shí)、數(shù)據(jù)能力和數(shù)據(jù)倫理，其中數(shù)據(jù)能力以教師對(duì)數(shù)據(jù)的獲取、分析并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行教學(xué)決策的能力為主。以此作為教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的教育目標(biāo)并分析其目標(biāo)層次，有助于培養(yǎng)教師的數(shù)據(jù)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);教師數(shù)據(jù)素養(yǎng);個(gè)別化教學(xué);教學(xué)目標(biāo)

中圖分類(lèi)號(hào)：G451.2? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：2095-5995（2020）02-0030-03

以數(shù)據(jù)挖掘、云計(jì)算、人工智能等信息技術(shù)為代表的大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)到來(lái)，培養(yǎng)和提高數(shù)據(jù)素養(yǎng)是大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)教師的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)提出的新要求。[1][2]網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、慕課、微課、云課堂、翻轉(zhuǎn)課堂等新型教學(xué)形式創(chuàng)新了知識(shí)的傳播和共享方式，突破了傳統(tǒng)課堂教學(xué)的時(shí)空限制，緩解了優(yōu)質(zhì)教育資源分布失衡問(wèn)題，催生了大規(guī)模的新型個(gè)性化教學(xué)方式。傳統(tǒng)的教學(xué)融入越來(lái)越多的微型化、平臺(tái)化、智能化、泛在化學(xué)習(xí)機(jī)制，越來(lái)越多的教師開(kāi)啟了線上線下混合式教學(xué)模式。

一、大數(shù)據(jù)時(shí)代的新型學(xué)習(xí)環(huán)境

大數(shù)據(jù)正在不斷創(chuàng)新學(xué)習(xí)環(huán)境，新型學(xué)習(xí)環(huán)境能夠記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中的數(shù)據(jù)，為教師設(shè)計(jì)教學(xué)提供了極大的便利。同時(shí)，新型學(xué)習(xí)環(huán)境也對(duì)教師的數(shù)據(jù)素養(yǎng)提出了更高的要求。在線開(kāi)放課程能夠記錄學(xué)生與學(xué)習(xí)內(nèi)容的互動(dòng)行為，學(xué)生觀看視頻時(shí)，什么時(shí)間點(diǎn)擊了暫停鍵、快進(jìn)鍵或關(guān)閉鍵，視頻觀看的次數(shù)、順序，完成作業(yè)和測(cè)驗(yàn)的正確率等都是重要數(shù)據(jù)。面對(duì)這些數(shù)據(jù)，缺乏數(shù)據(jù)素養(yǎng)的教師往往通過(guò)關(guān)注學(xué)生的作業(yè)和測(cè)驗(yàn)情況來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。實(shí)際上，教師通過(guò)對(duì)新型學(xué)習(xí)環(huán)境的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，就能發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的很多問(wèn)題。比如，學(xué)生在視頻結(jié)束前點(diǎn)擊關(guān)閉鍵，可能意味著學(xué)生提早溜出了“課堂”[3];學(xué)生在觀看教學(xué)視頻時(shí)點(diǎn)擊暫停鍵，可能意味著他們正在領(lǐng)會(huì)學(xué)習(xí)內(nèi)容，或者卡在某個(gè)問(wèn)題上;學(xué)生在觀看教學(xué)視頻時(shí)點(diǎn)擊快進(jìn)鍵，可能意味著他們已經(jīng)掌握相關(guān)內(nèi)容，或者教學(xué)內(nèi)容乏味無(wú)趣;學(xué)生在觀看視頻時(shí)跳轉(zhuǎn)順序[4]，可能意味著學(xué)生因?yàn)橹R(shí)遺忘需要復(fù)習(xí)回顧;學(xué)生反復(fù)觀看教學(xué)視頻[5]，可能意味著他們正在努力嘗試掌握知識(shí);通過(guò)全面的數(shù)據(jù)分析，教師能夠判斷教學(xué)內(nèi)容、方法的適用性，并據(jù)此進(jìn)行調(diào)整[6]。

越來(lái)越多的在線學(xué)習(xí)平臺(tái)開(kāi)始應(yīng)用數(shù)據(jù)分析技術(shù)。聞名于世的可汗學(xué)院集結(jié)了涵蓋數(shù)學(xué)、科學(xué)和藝術(shù)史等多門(mén)學(xué)科的5000多個(gè)視頻課程，十年間，來(lái)自200多個(gè)國(guó)家約5000萬(wàn)名學(xué)生參加學(xué)習(xí)，學(xué)生每天完成400多萬(wàn)道習(xí)題。[7]可汗學(xué)院能夠達(dá)到如此巨大的規(guī)模，靠的就是對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過(guò)程序追蹤記錄每個(gè)學(xué)生答對(duì)和答錯(cuò)的習(xí)題數(shù)量，以及他們每天用于做作業(yè)的時(shí)間等數(shù)據(jù)，系統(tǒng)存儲(chǔ)了超過(guò)10億條已完成習(xí)題的記錄[8]，通過(guò)算法分析這些數(shù)據(jù)，能為學(xué)生確定最適合他們的學(xué)習(xí)路徑，使其根據(jù)自己的步調(diào)，按照最有效的順序進(jìn)行學(xué)習(xí)。

教師要重新認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)校、班級(jí)、課本和課程都逐漸融入各種開(kāi)放式教學(xué)平臺(tái)，這些平臺(tái)收集和分析教學(xué)數(shù)據(jù)，可以為教師和學(xué)生提供學(xué)情分析，輔助教師有效開(kāi)展教學(xué)設(shè)計(jì)，使學(xué)生開(kāi)啟個(gè)性化學(xué)習(xí)，進(jìn)而解決大規(guī)模學(xué)生個(gè)性化學(xué)習(xí)困難的難題。

二、培養(yǎng)教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)應(yīng)對(duì)教與學(xué)方式轉(zhuǎn)變 兩個(gè)世紀(jì)之前，受到教育資源的限制，只有上層精英的孩子才能在家接受單獨(dú)教育，或在類(lèi)似私塾的小型院校中學(xué)習(xí)，這實(shí)際上是一種隨時(shí)根據(jù)學(xué)生的需求而進(jìn)行的定制化教學(xué)方式。進(jìn)入19世紀(jì)，教育開(kāi)始普及，學(xué)校成了工廠，開(kāi)始了大規(guī)模批量生產(chǎn)[9]，個(gè)性化教學(xué)只能為教育普及讓步。21世紀(jì)以來(lái)，世界各國(guó)開(kāi)始著手教育改革，積極倡導(dǎo)針對(duì)學(xué)生個(gè)體差異實(shí)施個(gè)性化教學(xué)，但由于數(shù)據(jù)收集和分析的成本過(guò)于昂貴，教師只能收集學(xué)生掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容的最終反饋數(shù)據(jù)，比如考試成績(jī)[10]，所以教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度的安排只能關(guān)注學(xué)生的平均水平，有限地兼顧兩端學(xué)生的學(xué)習(xí)能力?？傊處熀茈y在全面了解每個(gè)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)慣、思維方式等特征的基礎(chǔ)上，大規(guī)模地實(shí)施個(gè)性化教學(xué)。

大數(shù)據(jù)分析為實(shí)現(xiàn)大規(guī)模個(gè)性化教學(xué)提供了技術(shù)支持，教師利用大數(shù)據(jù)能夠挖掘?qū)W生特征、分析學(xué)生需求、預(yù)測(cè)學(xué)生行為，真正做到因材施教。大數(shù)據(jù)正在改變目前教與學(xué)的現(xiàn)狀，學(xué)習(xí)不再是根據(jù)一門(mén)科目或課程以同樣的順序和步調(diào)進(jìn)行，基于學(xué)生特點(diǎn)的學(xué)習(xí)方式將會(huì)出現(xiàn)。學(xué)生依靠大數(shù)據(jù)可以真正實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)性的個(gè)性化學(xué)習(xí)，教師不再需要憑借主觀判斷選擇最適合教學(xué)的書(shū)籍，大數(shù)據(jù)分析將指引教師幫助學(xué)生選擇最有效的、支持進(jìn)一步完善和私人定制的學(xué)習(xí)內(nèi)容。

大數(shù)據(jù)分析幫助教師確定最有效的教學(xué)方式，這不僅不會(huì)剝奪他們的工作，反而會(huì)提高工作的效率和趣味性。[11]為了實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)，教師需要及時(shí)、準(zhǔn)確、高效地采集、分析眾多學(xué)生的大量學(xué)習(xí)反饋數(shù)據(jù)，必然要?jiǎng)?chuàng)新傳統(tǒng)教學(xué)中數(shù)據(jù)收集的渠道，進(jìn)而改變傳統(tǒng)教學(xué)的師生互動(dòng)方式。比如，師生使用移動(dòng)智能終端和云課堂類(lèi)軟件，開(kāi)展基于微課的翻轉(zhuǎn)課堂，在任何普通教室的課堂現(xiàn)場(chǎng)或課外，教師可以隨即開(kāi)展投票問(wèn)卷、頭腦風(fēng)暴等互動(dòng)活動(dòng)，即刻反饋，即刻點(diǎn)評(píng);運(yùn)用交互式數(shù)字教材，教師可以了解每位學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度，并利用學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)進(jìn)行教學(xué)診斷，精細(xì)化管理課堂;云課堂類(lèi)教學(xué)軟件可以使整個(gè)教學(xué)活動(dòng)數(shù)據(jù)化，學(xué)生觀看視頻、參加課堂討論、練習(xí)等都留有詳細(xì)的實(shí)時(shí)記錄，教師可以根據(jù)學(xué)生各個(gè)環(huán)節(jié)的反饋數(shù)據(jù)進(jìn)行課堂教學(xué)分析，找出問(wèn)題并有針對(duì)性地開(kāi)展教學(xué)，總之，教師就像教練一樣收集、分析學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)，掌握其學(xué)習(xí)情況，并提供針對(duì)性的指導(dǎo)和幫助，真正做到因材施教，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化教學(xué)。因此，培養(yǎng)教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模個(gè)性化教學(xué)的必要前提。

三、培養(yǎng)教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的教育目標(biāo)分析

剖析教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的教育目標(biāo)，是培養(yǎng)教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的首要環(huán)節(jié)，為我們正確認(rèn)識(shí)、設(shè)計(jì)、培養(yǎng)教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)提供理論依據(jù)和實(shí)踐指南。教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)包括數(shù)據(jù)意識(shí)、數(shù)據(jù)能力和數(shù)據(jù)倫理[12]，而數(shù)據(jù)能力主要包括教師對(duì)數(shù)據(jù)的獲取、分析以及根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行教學(xué)決策的能力。依據(jù)布盧姆教育目標(biāo)理論，我們將教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)分為認(rèn)知和情感兩個(gè)領(lǐng)域，具體如圖1所示。

圖1 教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)

數(shù)據(jù)意識(shí)就是教師對(duì)自己教學(xué)實(shí)踐接觸到的相關(guān)數(shù)據(jù)及其異動(dòng)敏感，對(duì)教與學(xué)的相關(guān)過(guò)程和行為等能從數(shù)據(jù)的角度理解、感受和評(píng)價(jià)。[13]數(shù)據(jù)意識(shí)強(qiáng)的教師對(duì)于教學(xué)活動(dòng)中接觸的數(shù)據(jù)會(huì)及時(shí)地采集、分析和處理，并嘗試在不同數(shù)據(jù)之間找到相關(guān)性，從而挖掘其潛在的價(jià)值。[14]培養(yǎng)教師的數(shù)據(jù)意識(shí)是培養(yǎng)、提升教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的首要任務(wù)。布盧姆情感領(lǐng)域教育目標(biāo)分為接受、反應(yīng)、價(jià)值化、組織和價(jià)值體系個(gè)性化。價(jià)值化指學(xué)習(xí)者用一定的價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)對(duì)特定的現(xiàn)象、行為或事物進(jìn)行判斷，包括接受某種價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)和為某種價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)做出奉獻(xiàn)。數(shù)據(jù)意識(shí)要求教師重視數(shù)據(jù)的價(jià)值，接受基于數(shù)據(jù)的教學(xué)決策更客觀、科學(xué)、有效和合理這種價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)，并愿意花費(fèi)時(shí)間、精力去采集、分析和處理數(shù)據(jù)。因此，教師數(shù)據(jù)意識(shí)的培養(yǎng)應(yīng)該達(dá)到布盧姆情感領(lǐng)域教育目標(biāo)的價(jià)值化層次。

數(shù)據(jù)能力是教師在面對(duì)多元化數(shù)據(jù)時(shí)，采集、分析數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息，轉(zhuǎn)化為教與學(xué)行為的能力。數(shù)據(jù)采集是教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)核心技能的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)采集要求教師掌握數(shù)據(jù)種類(lèi)、獲取方式、存儲(chǔ)和傳輸方式等數(shù)據(jù)知識(shí)，了解采集方法和工具，具備數(shù)據(jù)采集工具的選擇和使用能力;能夠從學(xué)校的信息系統(tǒng)、各類(lèi)在線開(kāi)放課程平臺(tái)中下載、導(dǎo)出數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)活動(dòng)或教育評(píng)估方式，科學(xué)、規(guī)范地獲取數(shù)據(jù)。因此，教師數(shù)據(jù)采集能力的培養(yǎng)應(yīng)該達(dá)到布盧姆認(rèn)知領(lǐng)域教育目標(biāo)的運(yùn)用層次，即教師對(duì)數(shù)據(jù)概念和采集法則、原理的運(yùn)用，要求在沒(méi)有說(shuō)明問(wèn)題解決模式的情況下，能夠有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。

分析數(shù)據(jù)是教師采集到數(shù)據(jù)之后，知道如何分解、關(guān)聯(lián)、綜合數(shù)據(jù)，找到不同類(lèi)型數(shù)據(jù)的相關(guān)性和因果性。教師要理解數(shù)據(jù)分析的信度、效度等概念，識(shí)別并理解在分析過(guò)程中產(chǎn)生的模型和趨勢(shì);掌握基本的數(shù)據(jù)分析方法和操作技術(shù)，如運(yùn)用EXCEL排序、分類(lèi)、匯總、生成各類(lèi)圖表等。數(shù)據(jù)聚類(lèi)算法、鏈接算法等大數(shù)據(jù)常用挖掘算法難度較大，教師可以與數(shù)據(jù)專(zhuān)家進(jìn)行溝通合作，提出相應(yīng)的需求并接收專(zhuān)家指導(dǎo)。教師數(shù)據(jù)分析能力的培養(yǎng)應(yīng)該達(dá)到布盧姆認(rèn)知領(lǐng)域教育目標(biāo)的分析層次，即教師能把數(shù)據(jù)分解成組成要素，從而使數(shù)據(jù)的組織結(jié)構(gòu)更為清晰，各種數(shù)據(jù)間的相互關(guān)系更加明確。

教學(xué)決策是指教師為了完成教學(xué)任務(wù)并實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，通過(guò)對(duì)教學(xué)實(shí)踐的預(yù)測(cè)、分析和反思，從而確定最有效的教學(xué)方案的動(dòng)態(tài)過(guò)程。在“小數(shù)據(jù)”時(shí)代，受限于教育教學(xué)領(lǐng)域可獲得數(shù)據(jù)的范圍、類(lèi)型及數(shù)量，教師在教學(xué)決策時(shí)往往遵循經(jīng)驗(yàn)，即教師將過(guò)往教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中得到的經(jīng)驗(yàn)、體悟和認(rèn)識(shí)等作為教學(xué)決策的依據(jù)。大數(shù)據(jù)促使教學(xué)決策從“基于經(jīng)驗(yàn)”向“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)變，所以教師要力爭(zhēng)做到根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為大數(shù)據(jù)來(lái)精準(zhǔn)地調(diào)整教學(xué)策略。教師需要提升數(shù)據(jù)反思和決策能力，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果盡快地調(diào)整自己的教學(xué)以滿足學(xué)生的個(gè)性化需求，并為學(xué)生開(kāi)發(fā)個(gè)性化、適應(yīng)性的課程。[15]教師基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)決策能力培養(yǎng)應(yīng)達(dá)到布盧姆認(rèn)知領(lǐng)域教育目標(biāo)的評(píng)價(jià)層次，即教師綜合內(nèi)在與外在的數(shù)據(jù)、信息，做出符合客觀事實(shí)的教學(xué)決策。

數(shù)據(jù)倫理指教師在采集和應(yīng)用數(shù)據(jù)時(shí)需要遵循道德和規(guī)范。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中需要少量的試驗(yàn)、磨煉和失誤，因此記錄每個(gè)學(xué)生成長(zhǎng)的教育數(shù)據(jù)是特別敏感的，教師必須重視數(shù)據(jù)安全并保護(hù)學(xué)生個(gè)人隱私，個(gè)人隱私保護(hù)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和分析的重要前提條件，否則，教師將面臨巨大的法律責(zé)任和道德壓力。[16]教師必須增強(qiáng)數(shù)據(jù)應(yīng)用的安全保密認(rèn)識(shí)，樹(shù)立信息安全意識(shí)。在錄入、查閱、分析數(shù)據(jù)時(shí)，教師要確保數(shù)據(jù)的真實(shí)、完整和規(guī)范，杜絕隨意傳播個(gè)人隱私數(shù)據(jù)，因此需要具備管控?cái)?shù)據(jù)資料的能力。數(shù)據(jù)倫理既涉及教師的情感價(jià)值觀，又與教師的認(rèn)知領(lǐng)域相關(guān)。教師數(shù)據(jù)倫理的培養(yǎng)達(dá)到了布盧姆情感領(lǐng)域教育目標(biāo)的價(jià)值體系個(gè)性化層次，即教師要表現(xiàn)出與數(shù)據(jù)道德價(jià)值觀一致的行為。教師數(shù)據(jù)倫理的培養(yǎng)也達(dá)到了認(rèn)知領(lǐng)域教育目標(biāo)的運(yùn)用層次，即教師對(duì)數(shù)據(jù)安全的概念、法則、原理的運(yùn)用，要求在沒(méi)有說(shuō)明問(wèn)題解決模式的情況下，可以有效確保數(shù)據(jù)安全。

剖析教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的教育目標(biāo)，有助于培養(yǎng)教師的數(shù)據(jù)素養(yǎng)。大數(shù)據(jù)時(shí)代數(shù)據(jù)素養(yǎng)的提升是教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展的必然要求，伴隨著學(xué)生學(xué)習(xí)環(huán)境和教師教學(xué)方式的不斷改變，教師需要樹(shù)立更科學(xué)、客觀的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)理念，在教學(xué)實(shí)踐中主動(dòng)使用數(shù)據(jù)來(lái)支持教學(xué)決策和教學(xué)改革，逐漸掌握數(shù)據(jù)管理、分析的技巧，最終提升自身的數(shù)據(jù)素養(yǎng)。

（孟琪璐 董建文，南京審計(jì)大學(xué)金審學(xué)院，南京 210023）

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（責(zé)任編輯：徐 璐）