江蘇省姜堰中學/ 孫友新 周建文

大數(shù)據(jù)時代的到來對整個社會都產(chǎn)生了重要的影響，教育領(lǐng)域也不例外。加快教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，是“十四五”時期國家教育改革發(fā)展的重要戰(zhàn)略。教育部部長懷進鵬強調(diào)“要把數(shù)字資源的靜態(tài)勢能轉(zhuǎn)化為教育改革的強大動能”。教育大數(shù)據(jù)在教育質(zhì)量監(jiān)測與評估中發(fā)揮著越來越顯著的作用。依托于大數(shù)據(jù)的學校教育質(zhì)量監(jiān)測與評估是落實立德樹人根本任務(wù)的助推器，是素質(zhì)教育與新課程改革成果的診斷器，躲不開也避不掉。發(fā)達國家包括部分發(fā)展中國家普遍建立起了大數(shù)據(jù)情境下學校教育質(zhì)量監(jiān)測與評估制度和系統(tǒng)，并逐步完善技術(shù)手段。

一、基于大數(shù)據(jù)的學校教育質(zhì)量監(jiān)測與評估的必要性

（一）監(jiān)測更全面，評價更客觀，分析更深入

在監(jiān)測方面，不少教師對教育質(zhì)量和效果的監(jiān)測更多依賴于觀察和談話，這種做法有時可能會被表象所迷惑。因為當學生意識到自己正在被老師觀察的時候，會刻意去掩飾一些行為，這就是心理學上所說的“霍桑效應(yīng)”。在學生綜合素質(zhì)評價中，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式一般以學生自評、互評和教師評價為主，所采集的數(shù)據(jù)容易受評價主體的主觀因素影響，數(shù)據(jù)的客觀性、真實性難以保障。但大數(shù)據(jù)系統(tǒng)采集的信息有效避免了這一短板。俗話說“人在做，天在看”，大數(shù)據(jù)可以看作是網(wǎng)絡(luò)世界的“天眼”,在人們無意識的狀態(tài)下采集數(shù)據(jù)，學生在線的學習和行為軌跡被實時記錄和跟蹤，這些數(shù)據(jù)真實、全面，是原生態(tài)的，沒有經(jīng)過加工。

在評價方面，以往學期末老師給學生寫評語時，由于觀察到的信息有限，再加上班主任工作繁忙，評語常常套路化、模式化，基本可以概括為幾種模型，如“愛學習”“愛勞動”“成績好” ……基于幾個關(guān)鍵詞進行重組，千人一面、非常單調(diào)。而學生情況千差萬別，怎么表現(xiàn)出來？可以借助大數(shù)據(jù)為每個學生做數(shù)字畫像，除了學科成績的數(shù)字畫像外，更能看到學生其他方面的成長，包括運動、情商、社會交往、情感表達等。數(shù)字畫像對于一個人的生涯設(shè)計，包括因材施教和高校的持續(xù)培養(yǎng)甚至就業(yè)都有重要的價值，這些在大數(shù)據(jù)出現(xiàn)之前很難實現(xiàn)。

傳統(tǒng)模式下評估教學動態(tài)和教學成效，更多地依賴考試分數(shù)。教師根據(jù)名次，想當然地率先找出所謂“學神”和“學渣”，缺少對學習行為的追蹤和反溯，往往會失之偏頗。而借助現(xiàn)代技術(shù)進行大數(shù)據(jù)分析，可對學生的學業(yè)發(fā)展狀況進行多元化評估。不僅能夠看到考試分數(shù)，更能夠發(fā)現(xiàn)學生學業(yè)成績成因。如兩個學生的數(shù)學成績都是A，但是通過大數(shù)據(jù)教育監(jiān)測和分析可能會發(fā)現(xiàn)，甲學生主要是依靠邏輯思維能力進行學習的，而乙學生主要是依靠記憶力進行學習的?？梢?，乙學生缺少后勁，需要對其盡早提供有針對性的學習策略，幫助他彌補思維能力上的不足。大數(shù)據(jù)還能對學習者課外活動、自主開展社團課程進行跟蹤了解，全面周密把握，明察秋毫。家長同樣可以實時用手機軟件對孩子的活動進行跟蹤，了解孩子每天課余作業(yè)時間，看過哪些書，去過哪里玩，等等；也可以通過對老師的數(shù)據(jù)咨詢，在橫向上將孩子與同班同學進行數(shù)據(jù)比較，如果發(fā)現(xiàn)自己的孩子花在作業(yè)上的時間已經(jīng)超過同班學習者的平均時間，就要與孩子溝通如何改進學習方法策略，予以減負。

（二）引領(lǐng)學生個性化、多樣性、自主化發(fā)展

新課改強調(diào)，教育監(jiān)測和評估應(yīng)該是過程性和個性化的。大數(shù)據(jù)不僅關(guān)注結(jié)果，而且實現(xiàn)了對過程的監(jiān)測和評估，以發(fā)現(xiàn)每一個學習者獨特的常態(tài)。在班級授課制的條件下，教師不可能實時將全班學習者的每一個細微反應(yīng)都記錄下來。傳統(tǒng)的教學模式因為無法照顧到每個人，所以經(jīng)常有老師說，“班上有幾個學生失敗，是理所當然的，難以百分百成功”。事實上，每一個人的成長過程都有一個不可復(fù)制的路徑，如果把一個人的思維重新注入另一個人體內(nèi)，其行為是否會表現(xiàn)出高度一致？答案是否定的。每一個人都是在基因表達和時空的特定環(huán)境下的一種互動，因此學生的個體成長是不能被復(fù)制的。不同的學生在達到不同的目的時需要的支撐或走過的路徑都是不一樣的，因此在什么情境下、在什么時機、在什么路徑下、用什么方法來提供精準獨特的幫助，就顯得尤其重要。而在大數(shù)據(jù)情境中，無需通過教師的觀察，就能做到全程“無微不至”。教師可根據(jù)任何一位學生的表情及感興趣的程度，有選擇性地回放，反思教的過程與學生學的過程的交互作用，促進學生個性化成長?；诖髷?shù)據(jù)的自適應(yīng)學習技術(shù)，不僅可以通過復(fù)盤式的反饋對教學重新設(shè)計，還可以根據(jù)學生的學習能力和偏好私人定制和推送學習內(nèi)容和任務(wù)，從而引領(lǐng)教育進入一個高度個性化的時代。

最理想的教育應(yīng)該是自主教育，而非強加在頭上的沉重的監(jiān)管和約束。借鑒大數(shù)據(jù)，能讓學生真正實現(xiàn)自我評價，免去外來壓力，從而淡化對教育者的精神依賴和畏懼，最大限度地激發(fā)發(fā)展?jié)摿?。主動的評價代替被動的評價既是新課改要求也是大勢所趨，符合學生身心發(fā)展規(guī)律。隨著技術(shù)的發(fā)展，在不久的將來，自我量化的有效評價將部分取代傳統(tǒng)的月考測評和老師的評語等外部評價，成為促進學生成長進步的推進器。學生可以利用計算機、手機以及各種便攜感應(yīng)器來記錄和分析自己學習、工作、運動、休息、娛樂、飲食、心情等數(shù)據(jù)，對各項指標進行自主監(jiān)控，了解、分析和改進自己的行為。這樣在一定程度上還可以消除教育監(jiān)測中的盲點、直覺的誤判和純理性的局限。即使對于自律性很強的孩子，也一樣適用。因為人的大腦的記憶和信息加工并不是高度吻合的活動，人是有限理性的動物，要始終做到科學地加工信息、精準地認識自己是不容易的，尤其是青少年學生。

（三）促進教育者科學、公平、精細化管理

教育質(zhì)量監(jiān)測與評估的最終目的是優(yōu)化學校管理，提高育人質(zhì)量。大數(shù)據(jù)的引入能夠讓教育者發(fā)現(xiàn)隱藏在紛繁復(fù)雜的假象背后的教育規(guī)律，摒棄誤解，推進學校教育的科學化。比如一般認為英語學科好的學生語文成績也好，但前幾年江蘇教育考試院借助大數(shù)據(jù)統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)，英語高考成績和數(shù)學學科的正相關(guān)更加明顯。再比如肺活量和數(shù)學成績之間到底有沒有關(guān)系，有什么關(guān)系？很多人認為喜歡運動的孩子肺活量大，而喜歡運動的人往往頭腦簡單、四肢發(fā)達，但事實上完全不是這樣。經(jīng)過大數(shù)據(jù)分析，會發(fā)現(xiàn)肺活量對于成績影響非常大，特別是與數(shù)學科目相關(guān)性極強，肺活量大的同學數(shù)學成績明顯優(yōu)于其他同學。這些顛覆一般人認知的常識，為教育工作者改進教學、揭示教育的規(guī)律提供了數(shù)據(jù)支撐。

大數(shù)據(jù)監(jiān)測與評價教育質(zhì)量一定程度上能夠促進教育公平。一生一策、因材施教、個別輔導(dǎo)是一種理想的、優(yōu)質(zhì)的教育，但是成本極高，所以很多學校無法支持這一過程。由于沒有教育大數(shù)據(jù)的支持，過去一直做得很有限，而現(xiàn)在的技術(shù)為此提供了可能。通過計算機、手機可以實時記錄學習進程和細節(jié)，檢測學生答錯后及時反饋的情況；了解學生在網(wǎng)上提問、參與討論次數(shù)的多少，如此等等。教育者通過統(tǒng)計鼠標點擊的次數(shù)，可以研究學生的學習軌跡，分析學生對不同知識點的不同反應(yīng)。大數(shù)據(jù)測評系統(tǒng)為每一位學生發(fā)放個性化的診斷報告，展示學生的學業(yè)水平和細節(jié)，包括知識點掌握現(xiàn)狀、能力定位、錯題本、學習結(jié)果變化等多方位、大樣本的數(shù)據(jù)信息，從而在學生成長過程中提供最優(yōu)的適時幫助，而不是在發(fā)現(xiàn)學生做錯了以后再重新讓學生做一遍。試錯成本高的教育，不是科學的教育。另外，一所學校非常優(yōu)秀的教師往往集中在實驗班，從國家層面看，西部地區(qū)、邊緣地區(qū)、農(nóng)村地區(qū)優(yōu)秀教師相對缺乏；而針對學校內(nèi)、區(qū)域內(nèi)教育資源不平衡問題，充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)的作用可能是一個更好的解決方案。

大數(shù)據(jù)監(jiān)測不會疲勞，誤差很小，精細精準。教師能批量地自動獲取學生群體的學習統(tǒng)計結(jié)果，能得到精確的教學前測信息。教師以前測的結(jié)果為起點實施教學，可以實現(xiàn)課堂教學的高效化；教師還可以查詢學生的歷史學習資源，準確了解學生成長變化過程的診斷結(jié)果。教師通過對學習小組的合作學習展開調(diào)查（包括同質(zhì)的和異質(zhì)的具體數(shù)據(jù)），特別是對任何學習者個人進行個案調(diào)查分析，視線從宏觀群體走向微觀個體，用數(shù)據(jù)說話能夠促進師生信息雙向反饋，服務(wù)教與學；教師通過學習理解、實踐操練、創(chuàng)新遷移等學習環(huán)節(jié)，會快速系統(tǒng)地建構(gòu)學科知識、教育心理學知識和教育組織與管理知識，精細化研究資源的組織體例和體現(xiàn)形式，增強業(yè)務(wù)功底，提升教育能力；教師在研究大量特級教師、骨干教師建成的教學資源過程中，專業(yè)化水平也會快速提高。家長也能精確地知道孩子在哪一個知識點和認知層次上有優(yōu)勢或出了問題，需要鼓勵還是需要幫助，從而實施有針對性的教育指導(dǎo)，實現(xiàn)家校全過程、全員一體化的教育。

二、大數(shù)據(jù)情境下教育質(zhì)量監(jiān)測與評估的實施

（一）信息監(jiān)測與數(shù)據(jù)搜集

信息監(jiān)測與數(shù)據(jù)搜集需要專業(yè)的設(shè)備與軟件系統(tǒng)等技術(shù)支撐。不少學校在教室、操場、圖書館、實踐活動基地等公共場所安裝了全程攝像設(shè)備。智學網(wǎng)、課后網(wǎng)等線上教學服務(wù)商也紛紛與學校展開合作。智慧校園、智慧教室等智能系統(tǒng)業(yè)已在不少學校得到應(yīng)用，這些都是信息采集的重要渠道。隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)水平的不斷提升，教育數(shù)據(jù)越來越無處藏身，不斷地被記錄、采集。

對于教育質(zhì)量監(jiān)測而言，大數(shù)據(jù)像是“看不見的眼”,在學生、教師、家長無意識的情況下采集客觀數(shù)據(jù)，它能不知疲倦，洞悉一切,從白天到黑夜，從行為到結(jié)果，從外在到本質(zhì)，看到人工所看不見的內(nèi)容，裝下人工所容納不下的巨量信息，完成人工所完成不了的大量工作，進行人工所無法承受的計算量，得出人工所無法得出的評估結(jié)果。

當前數(shù)據(jù)搜集遇到的困擾是面對這些海量的數(shù)據(jù)信息，如何有效甄別、科學遴選。例如課堂教學過程性數(shù)據(jù)，存儲量就是一個挑戰(zhàn)。荷蘭一所著名的行為觀察軟件公司經(jīng)過研究，發(fā)現(xiàn)在一節(jié)40 分鐘的普通中學課堂中，動作、姿勢、運動、表情、情緒、社會交往與人際交互中各種信息的全新數(shù)據(jù)，大概為5～6 GB，其中可以歸類、分析、標簽的可分析量化數(shù)據(jù)約為50～60 MB。在錄播教室，當一個學生站起來的時候一個攝像頭會對準他，當他站起來回答問題的時候，數(shù)據(jù)被采集。學生在課堂上的表現(xiàn)可以通過攝像技術(shù)捕捉，40 分鐘的課堂時間所經(jīng)歷的每一個細節(jié)，包括微表情、眼球的運動，甚至腦電波等，直到深層次的情緒變化、心理反應(yīng)、人際交互等都可能被跟蹤，這對于學生綜合素質(zhì)評價將是一個巨大的寶藏。但是這些數(shù)據(jù)究竟怎么用，如何讓它們發(fā)揮教育價值，仍然是有待破解的難題。

（二）數(shù)據(jù)分析與質(zhì)量評估

不少學校雖然借助大數(shù)據(jù)進行教育監(jiān)測與評估，掌握了一定的數(shù)據(jù)信息，但僅僅停留在簡單的業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用管理上，缺乏相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析方法和工具，不能夠完全解析這些數(shù)據(jù)信息的本質(zhì)含義，自然也無法為教育教學提供強有力的支撐。而利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對收集的海量數(shù)據(jù)分析解碼，則能夠為教師教學和學生學習提供量化的指標依據(jù)，促進教育現(xiàn)代化的發(fā)展。分析教育質(zhì)量監(jiān)測的數(shù)據(jù)，不能按傳統(tǒng)的模式全憑主觀印象，而要通過科學的算法對大量的數(shù)據(jù)進行自動分析，揭示數(shù)據(jù)之間內(nèi)在的關(guān)聯(lián)和趨勢，從而客觀公正地評判教育質(zhì)量，為決策者提供有用的信息。數(shù)據(jù)分析的主要目的，一是通過描述性分析發(fā)現(xiàn)潛藏在數(shù)據(jù)表面之下的歷史規(guī)律，二是通過預(yù)測性分析確立未來努力的方向。

姜堰中學的大數(shù)據(jù)評估主要分為學期過程性評估數(shù)據(jù)和結(jié)果性評估數(shù)據(jù)。以往學期末學生可能只得到一份各學科考試成績和教師評語，而現(xiàn)在有了大數(shù)據(jù)支撐，更多有價值的數(shù)據(jù)可以通過可視化的圖表呈現(xiàn)出來。比如某位學生考了一個分數(shù)，這只是一個數(shù)字，這個數(shù)字可以幫助判斷這位學生的名次、可能升入哪一些學校，但是數(shù)字的分析要結(jié)合努力程度、家庭教育、學習態(tài)度、智力水平等很多因素，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集與分析，才能發(fā)揮重要的教育價值。當然，姜堰中學采集得更多的是線上學習的過程性數(shù)據(jù)和結(jié)果性數(shù)據(jù)。學校使用的智學網(wǎng)、課后網(wǎng)以及其他各種各樣的教育軟件和教育學習平臺，將促使這些寶貴的數(shù)據(jù)不斷地被挖掘出來。

質(zhì)量評估要有科學綜合的人才指標評估體系，否則是經(jīng)不住推敲的。盡管有些監(jiān)測與評估的質(zhì)性評價結(jié)果通過量化轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)量不是特別精確，但從等級制來看還是必要的。為了說明指標體系與量化評估的現(xiàn)實可能性，姜堰中學參照優(yōu)秀人才標準，初步分出四個指標系統(tǒng)，即品德指標系統(tǒng)、智力指標系統(tǒng)、能力指標系統(tǒng)、成績指標系統(tǒng)，每一個指標系統(tǒng)分為三級指標，復(fù)合構(gòu)成優(yōu)秀人才評估指標體系。

（三）報告出具與實踐指導(dǎo)

依據(jù)學校教育質(zhì)量評價體系，姜堰中學借助智學網(wǎng)、課后網(wǎng)等系統(tǒng)為教師和學生提供盡可能精準的學生學業(yè)診斷報告和教育指導(dǎo)建議。該系統(tǒng)通過分析學生的作業(yè)、測試、互動問答信息等，生成個性化學習報告、定制化學習內(nèi)容，給予學生有針對性的學習建議。診斷與錯題本為學生提供了很好的自我診斷與檢測條件，同時也提供了自主學習與互動環(huán)境。系統(tǒng)能自動記錄學生的錯題，形成錯題本，自動存儲和繪制學生的學習結(jié)果軌跡圖；系統(tǒng)能根據(jù)學生學習后診斷的結(jié)論，推送學習資源和論壇空間，促進學生生成學習結(jié)果；選課與泛在式學習為學生的泛在學習提供了有利的環(huán)境，把系統(tǒng)架構(gòu)在云端，幫助學生集合碎片時間，利用各類終端選擇課程進行泛在學習。

學校將上述資料分別發(fā)送給學生、教師、家長、管理者等不同角色，為全面提升學生學習效果、提升師資水準、優(yōu)化教學環(huán)節(jié)設(shè)計、提升教學質(zhì)量提供參考依據(jù)。學校搭建了診斷平臺，診斷平臺向上對接學校課程體系、課堂教學，向下連接教育質(zhì)量管理、學生綜合能力判定，全程記錄教與學的過程，記錄學生學業(yè)完整的生命周期，為國家實施開放性人才選拔新機制提供了關(guān)于學業(yè)水平、學習過程的監(jiān)控與測評服務(wù)。

需要補充的是，在原始記錄中，每一個學生每一次活動的數(shù)據(jù)似乎是雜亂無章的，但當各種數(shù)據(jù)累積到一定程度時，學生、學習小組、班級和年級等群體的行為就會經(jīng)過大數(shù)據(jù)的自組織統(tǒng)計呈現(xiàn)出秩序和規(guī)律。學生自身可通過分析這些秩序和規(guī)律調(diào)整自主學習。大數(shù)據(jù)、云計算的自動整合和跳轉(zhuǎn)，將會成為師生新的學習方式。

三、現(xiàn)實的挑戰(zhàn)及應(yīng)對

將大數(shù)據(jù)應(yīng)用到學校教育質(zhì)量監(jiān)測與評估是一個不可逆轉(zhuǎn)的變革，變革必然會遇到挑戰(zhàn)和風險。教育是一個特別復(fù)雜的育人系統(tǒng)，將大數(shù)據(jù)融入其中自會面臨諸多問題和風險，因此要科學地應(yīng)對挑戰(zhàn)，謹慎地規(guī)避風險。

（一）技術(shù)瓶頸的挑戰(zhàn)

盡管不少學校已經(jīng)在教育質(zhì)量監(jiān)測與評估中進行大數(shù)據(jù)分析，做著相應(yīng)的嘗試，但由于學校環(huán)境、文化積淀、技術(shù)設(shè)施等諸多差別，實際操作中首先會遇到硬件設(shè)施和軟件系統(tǒng)的短板，在數(shù)據(jù)收集、存儲、處理和結(jié)果的可視化實證化等環(huán)節(jié)中面臨各種技術(shù)問題。

監(jiān)測和評估的數(shù)據(jù)類型、應(yīng)用模型各不相同，導(dǎo)致某一學校的研究應(yīng)用成果未必能推廣到其他學校。這一問題早就被提及，但仍未得到有效解決?！皵?shù)據(jù)兼容性挑戰(zhàn)也不容忽視，不同數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)中的編碼和格式不統(tǒng)一，造成不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享困難，無法形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺?！边@就要求學校管理者要有前瞻性眼光，大膽決策，積極完善監(jiān)控、錄播設(shè)施，優(yōu)化先進信息技術(shù)，開展相關(guān)大數(shù)據(jù)技術(shù)資源的前瞻性部署。產(chǎn)業(yè)和技術(shù)部門也要通過技術(shù)研發(fā)，降低操作和使用難度，提高使用率，邁向共建、共享、開放的未來教育。

（二）人才缺乏的挑戰(zhàn)

學校教育質(zhì)量監(jiān)測與評估大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的使用既需要信息技術(shù)專業(yè)人員的組織、協(xié)調(diào)與培訓(xùn)，也依賴于全體教師信息素養(yǎng)的提升。該項目的應(yīng)用和推廣最大的優(yōu)勢是市場龐大，有國家政策的支持，有各級融改項目的推進，有各省智慧校園的評比，運用前景廣闊。最大的劣勢則是人才缺乏。學校往往缺乏吸引勝任監(jiān)測和評估需要的大數(shù)據(jù)人才的政策支持。收集、分析、處理質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)事實上已成為優(yōu)秀教師不可或缺的能力,而基于數(shù)據(jù)分析改進課堂教學、助推師生素養(yǎng)提升理當成為當下學校所關(guān)注的焦點。因此，學校迫切需要構(gòu)建吸引普通教師積極學習大數(shù)據(jù)技術(shù)的有效機制。

（三）隱私和倫理道德的挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)能夠改變教育，這是毫無疑問的，但是在整理和分析數(shù)據(jù)時，隨著智能化程度越來越高，越來越多的人擔心隱私問題，尤其是孩子們的隱私問題，這是一個無法回避的事實。這就要求學校在將學生的教育、學習數(shù)據(jù)用于數(shù)據(jù)分析時，必須注意嚴守相應(yīng)的政策和法律規(guī)定。個人隱私保護是實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和分析的重要前提條件，否則就會面臨巨大的法律風險和道德壓力。要增加學生活動的透明性，不能讓數(shù)據(jù)信息成為他人偷窺的目標，更不能淪為漁利的工具。