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以大數(shù)據(jù)翻開教學變革的新篇章 ——2013年?？萍壟嘤栐?/SPAN> 常州市翠竹中學 岳亞軍 在當今社會面臨全球化和新技術(shù)革命，特別是信息技術(shù)革命的挑戰(zhàn)時，基于技術(shù)的教育變革的重要性和緊迫性也日益明顯。在這樣的背景下，常州市教育局繼2012年暑假舉辦了以“讓技術(shù)推動學習，讓教育充滿智慧”為主題的校科級研修活動之后，2013年7月18-20日，再一次開展了以“大數(shù)據(jù)催生教育智慧，云課堂助推學習變革”為主題的?？萍壟嘤柣顒?。今年的培訓活動，有中共常州市委書記閻立的高層視點：《加快建設(shè)教育現(xiàn)代化示范區(qū) 為經(jīng)濟發(fā)展提供強力支撐》，有深圳國泰安信息技術(shù)有限公司執(zhí)行總裁、首席金融工程師王春雷、上海思來氏信息咨詢公司CEO張韞博士的前沿動態(tài)：《科技引領(lǐng)教育創(chuàng)新》、《大數(shù)據(jù)讓你走近每一個學生的真實》，有華中師范大學校長楊宗凱的教育導航：《技術(shù)促進教育變革——先進教室 數(shù)字老師 未來教育》，有網(wǎng)易杭州研究院副教授孫志剛的教育視野：《教育云課堂》，有上海市教委基教處處長倪閩景的名家引領(lǐng)：《云計算 低結(jié)構(gòu) 大數(shù)據(jù)——信息化推動教育轉(zhuǎn)型》，有上海閔行中學校長余安敏的先行者說：《信息技術(shù)引領(lǐng)學校變革 一、影響學生學業(yè)的要素研究 經(jīng)過元分析和數(shù)以千萬計有效教學及課堂指導成果的綜合分析研究，普遍認為以下三個要素是影響學生學業(yè)成就的最重要的要素。 要素一：學生的學習動機和對自己的挑戰(zhàn)性期望。學生能否進入到學習的過程之中的前提是：一個學生有沒有學習的興趣，有沒有學習的愛好；學生能否高質(zhì)量的學習的關(guān)鍵是：在有了興趣和愛好之后是否對自己有一定的挑戰(zhàn)性期望。 不同的學生有不同的興趣和愛好，也有不同的挑戰(zhàn)水平。對有的學生來說，從沒興趣沒愛好到有興趣有愛好是挑戰(zhàn)；對有的學生來說，由不會到會是挑戰(zhàn)；對有的學生來說，會了之后要追求卓越是挑戰(zhàn)。一個人只有有了對自己的挑戰(zhàn)性期望，才能有不斷進取獲得優(yōu)異學業(yè)的動力。每一個學生也只有有了自己的挑戰(zhàn)性期待，才能有學習的自覺、自信和自學的要求。 教學實踐告訴我們，一個人如果沒有自覺，沒有自信，不會自己學習，他就始終不會擺脫灌輸式的被動學習，而且學得非常艱苦。任何一種教學改革，如果能夠激發(fā)學生的學習興趣和愛好，能夠讓學生產(chǎn)生對自身的挑戰(zhàn)性期待，它所帶來的學習效果一定是最好的。其實學生學習的不成功，最關(guān)鍵的是自己始終認為是一個失敗者。 要素二：在合適的學習時間內(nèi)給予學生廣泛的有效的學習機會。我們的學生不缺學習時間，和國外的學生相比，我們的學習時間夠長的了。誰都明白這個道理，學習的成效并不決定于時間的長度，而是單位時間內(nèi)的效度。所謂有效的學習機會，包括為學生的學習提供多元化的課程和創(chuàng)設(shè)良好的學習情境等多個方面。 現(xiàn)實的問題是國家課程是規(guī)定性，是不得不實施的，也是必須實施好的。教師要根據(jù)學習內(nèi)容、學習對象的特征來設(shè)置學習情境，情境可以是具體的，也可以是抽象的；可以是邏輯性的，也可以是形象化的。但我們的校本課程是點綴性。我們的許多學校，真正的適性課程是比較少的。 要素三：教師教學的針對性。 有效學習總是具有個性化和針對性。所以教師的教學要關(guān)注兩個詞，一個是個性化，一個是針對性。我們的教學，如果能從學生不同的學習需求來設(shè)計，而且能針對每個人的突出問題和特殊需求來開展教學，效果一定會非常好。 二、關(guān)于教學針對性的思考 在影響學生學業(yè)的三個重要的因素中，有一個特別重要的因素，就是教師教學的針對性。所謂教學的針對性，至少應(yīng)該包含以下三層含義： 第一， 通過準確的評估，在教學時精確地知道每一個學生的優(yōu)缺點。 第二， 在教學中知道什么是合適的指導，特別是在什么時候，使用什么，怎么使用教學策略和相應(yīng)的資源。 第三， 在日常工作中，使用課堂結(jié)構(gòu)、程序和工具來進行有區(qū)別的指導和針對性教學。[①] 這一解釋首先是基于維果茨基最近發(fā)展區(qū)理論和幫助式發(fā)展理論。它認為每一個學習者有一個被促進的關(guān)鍵區(qū)域——最近發(fā)展區(qū)，任何一個人的最近發(fā)展區(qū)都不是單一的，它隨著知識領(lǐng)域的變化而不同。他還認為，如果一個“有更多知識的他人”（譬如教師）建構(gòu)學習，使得所需完成學習任務(wù)難度與學習者個體的需求一致起來，學習者的學習效果將達到最大化；其次是布魯納的主張。布魯納認為教師的角色，就是建構(gòu)并支持完成學習新任務(wù)，向?qū)W習者表明怎樣從當前能獨立完成的任務(wù)層次向更高的層次能力邁進。 針對性教學意味著保證學生在他們最近發(fā)展區(qū)域內(nèi)進行學習活動，使他們的能力和要接受的挑戰(zhàn)適應(yīng)。理想的課堂教學狀態(tài)是：教師能精確地知道每一個學生當前的起點和學生需要什么樣的幫助才能進入下一個能力層面進行學習。現(xiàn)實的課堂，我們的教師根本做不到這一點。 個中原因，筆者愚見，大致有一下幾個方面： 教學的目標指向有偏差。從狹義的角度去理解教學目標，應(yīng)該是培養(yǎng)獨立的思考者和終身學習者。而我們目前的教學從不考慮學生的個性差異和發(fā)展差異，教學就是為了讓每一個學生都能得到好的分數(shù)。 傳統(tǒng)的學習診斷方式的局限。一如KHAN所言：“標準化測驗本身并不槽糕，但糟糕的是它沒法對學生的每一個方面作出評估。”他希望將來的招生官關(guān)心的不再僅僅是學生的高考分數(shù)，而是他們?yōu)檫_到學習目標所付出的堅持不懈地努力過程。他說，如果他是招生官，他會關(guān)心有哪些學生在學習過程中展現(xiàn)了不俗的毅力。[②]我們現(xiàn)在有一個規(guī)定，每學期的考試次數(shù)不能超過2次，我不清楚減少考試次數(shù)到底能不能減負，我們考試的真正價值并不在診斷，看重的分數(shù)。 我們的大班化教學，在一定程度上制約了教師對學生個性差異和發(fā)展差異的了解。 在某種意義上，盡管信息技術(shù)有了突飛猛進的發(fā)展，但對學生全息分析的數(shù)據(jù)工具尚未開發(fā)成功。教師憑借教學經(jīng)驗獲得的數(shù)據(jù)不僅不全面，而且不客觀，總是帶有老師的主觀色彩。 三、大數(shù)據(jù)給教學改革帶來機遇 1.理解大數(shù)據(jù) 大數(shù)據(jù)”這個術(shù)語最早期的引用可追溯到apache org的開源項目Nutch。當時，大數(shù)據(jù)用來描述為更新網(wǎng)絡(luò)搜索索引需要同時進行批量處理或分析的大量數(shù)據(jù)集。隨著谷歌MapReduce和GoogleFile System （GFS）的發(fā)布，大數(shù)據(jù)不再僅用來描述大量的數(shù)據(jù)，還涵蓋了處理數(shù)據(jù)的速度。 從某種程度上說，大數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)分析的前沿技術(shù)。簡言之，從各種各樣類型的數(shù)據(jù)中，快速獲得有價值信息的能力，就是大數(shù)據(jù)技術(shù)。明白這一點至關(guān)重要，也正是這一點促使該技術(shù)具備走向眾多企業(yè)的潛力。 大數(shù)據(jù)可分成大數(shù)據(jù)技術(shù)、大數(shù)據(jù)工程、大數(shù)據(jù)科學和大數(shù)據(jù)應(yīng)用等領(lǐng)域。目前人們談?wù)撟疃嗟氖谴髷?shù)據(jù)技術(shù)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用。工程和科學問題尚未被重視。大數(shù)據(jù)工程指大數(shù)據(jù)的規(guī)劃建設(shè)運營管理的系統(tǒng)工程；大數(shù)據(jù)科學關(guān)注大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和運營過程中發(fā)現(xiàn)和驗證大數(shù)據(jù)的規(guī)律及其與自然和社會活動之間的關(guān)系。 大數(shù)據(jù)的4個“V”，或者說特點有四個層面：第一，數(shù)據(jù)體量巨大。從TB級別，躍升到PB級別；第二，數(shù)據(jù)類型繁多。前文提到的網(wǎng)絡(luò)日志、視頻、圖片、地理位置信息等等。第三，價值密度低，商業(yè)價值高。以視頻為例，連續(xù)不間斷監(jiān)控過程中，可能有用的數(shù)據(jù)僅僅有一兩秒。第四，處理速度快。1秒定律。最后這一點也是和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)有著本質(zhì)的不同。業(yè)界將其歸納為4個“V”——Volume，Variety，Value，Velocity。 物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、手機、平板電腦、PC以及遍布地球各個角落的各種各樣的傳感器，無一不是數(shù)據(jù)來源或者承載的方式。[③] 2.大數(shù)據(jù)為教學改革帶來的機遇 教學最基本的要點是：只有當教學足夠精確并直接建立在學生已有基礎(chǔ)之上時，且將學生更高一層能力時才是最有力的[④]。如果教學沒有針對性，學生或者花費太多的時間從事過于簡單、不涉及學習新東西的活動上，或者太難、涉及學習或再學習太多新東西的學習活動上花費太少的時間。 在現(xiàn)實的課堂，我們經(jīng)常會遇到這樣的情境：在一個教室里50名學生，老師安排同一篇文章讓他們閱讀。有經(jīng)驗的教師一定能依據(jù)自身的教學經(jīng)驗和課堂觀察發(fā)現(xiàn)這樣三種情況：有部分學生能夠輕松地閱讀并復(fù)述，也能較快地完成教學預(yù)設(shè)的問題；對有一部分學生來說，文章本身的難易度和教學預(yù)設(shè)的問題適中；經(jīng)過自己的努力也能較好地完成學習任務(wù)；還有一部分學生，文章的難度和預(yù)設(shè)的問題都超過了他們的自主閱讀能力，他們在學習遇到了困難。即使我們的教師有這樣的發(fā)現(xiàn)，但是在教學過程中，教師依然是按照既定的教學目標進行，期待通過老師的指導所有學生實現(xiàn)知識掌握和技能提高的目的。這樣教學的結(jié)果是什么呢？這樣的教學對第一部分學生來說是沒有挑戰(zhàn)性，他們沒有機會接受更高一層次學習任務(wù)的挑戰(zhàn)，只是在簡單的學習活動中浪費時間；第三部分學生最需要幫助，雖然有可能在老師的指導下基本能完成學習任務(wù)，但絕對不可能達到教師預(yù)想的教學目標，往往有很多學生在不斷的閱讀失敗中對學習失去信心。 大數(shù)據(jù)應(yīng)用于課堂教學，最大的影響是它有能力去關(guān)注每一個學生的微觀表現(xiàn)。傳統(tǒng)教學方式下我們獲得的數(shù)據(jù)有兩個顯著的特點：一是宏觀整體性的，即通過檢測分析、問卷調(diào)查等方式獲得學生整體的學業(yè)水平，身體發(fā)育與體質(zhì)狀況，社會性情緒及適應(yīng)性發(fā)展等。第二是經(jīng)驗感知性的，即教師根據(jù)多年的教學經(jīng)驗和日常的觀察給出對學生的大概評價。運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，不僅可以獲得一個學生在一節(jié)40分鐘的課堂中所產(chǎn)生的全息數(shù)據(jù)約5-6GB，而且可以對這個學生在課堂學習過程中的各種行為表現(xiàn)，情緒態(tài)度等進行全方位分析，得出學生學業(yè)的優(yōu)缺點和對待學業(yè)的態(tài)度等。如果大數(shù)據(jù)技術(shù)能廣泛地運用于課堂教學，那么我們在課堂中進行針對性教學就有了可能。 這種可能的實現(xiàn)，需要同時具備以下四項： 第一，一套有力的評估工具，這套工具與每堂課的學習目的相匹配，它使教師每日獲得有關(guān)每一個學生進步的準確的、綜合的信息，這套工具的管理使用不會過度干擾正常的課堂秩序。 第二，一個不用太多時間而又能捕捉到過程評估數(shù)據(jù)的方法。自動分析數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可有效推動教學的信息，使教師很快即可做出教學方案，而無須等到將來。 第三，一種使用每個學生的評估信息來設(shè)計并實施個人化教學的措施，為教學而評估成為提高教學針對性的策略。 第四，一套嵌入的手段來監(jiān)測和管理學習，測試哪些能有效地系統(tǒng)地提高課堂教學效果，從而使之更加精確地應(yīng)對教室中每個學生的學習需求。[1] 我們期待，有這樣提套系統(tǒng)的數(shù)據(jù)工具，能幫助教師對學生的學習數(shù)據(jù)進行收集和分析，從而確定課堂教學的起點和學生的學習需求，幫助學生成為獨立的思考者和終身學習者。 |
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