基于數(shù)據(jù)智慧的教師數(shù)據(jù)應(yīng)用行為調(diào)查研究*

李玉閣 高靜瑤 劉 軍

一、問題提出

隨著“大數(shù)據(jù)時代”的來臨，數(shù)據(jù)在各行各業(yè)中逐步顯示其優(yōu)勢。而在教育領(lǐng)域，從2012年開始，教育大數(shù)據(jù)才引起學(xué)術(shù)界的高度關(guān)注。教育大數(shù)據(jù)產(chǎn)生于教育活動中，通過對課堂數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘和精準(zhǔn)分析，設(shè)定具體的學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)和教師教學(xué)目標(biāo)，實現(xiàn)學(xué)生的個性化指導(dǎo)和精準(zhǔn)教學(xué)，這需要教師的數(shù)據(jù)智慧。對于數(shù)據(jù)智慧，國外學(xué)者Ackoff最早研究數(shù)據(jù)智慧的內(nèi)涵并提出數(shù)據(jù)到智慧的轉(zhuǎn)化不是直接的，而是經(jīng)過了一個漸進(jìn)的過程，由數(shù)據(jù)到信息，再到知識，最后到智慧，形成了DIKW層級決策模型，對數(shù)據(jù)智慧的形成過程提供指導(dǎo)；同時在《大數(shù)據(jù)時代戰(zhàn)略性的數(shù)據(jù)智慧》一書中，將數(shù)據(jù)智慧定義為：“使用技術(shù)、領(lǐng)導(dǎo)力和文化來創(chuàng)造、轉(zhuǎn)化并保存隱含在數(shù)據(jù)中的知識，從而實現(xiàn)組織愿景”[1]，這是對數(shù)據(jù)智慧的高度概括。之后，國內(nèi)學(xué)者結(jié)合DIKW模型、數(shù)據(jù)智慧概念及實踐經(jīng)驗，提出：“在教育領(lǐng)域中，教師獲取數(shù)據(jù)智慧的過程，本質(zhì)上是數(shù)據(jù)經(jīng)過分析處理后，逐步提升為信息和知識，并最終成為頭腦中極為個性化的智慧的過程”[2]?？梢钥闯?，對于教師來說數(shù)據(jù)智慧已經(jīng)成為教師專業(yè)發(fā)展的必要能力，教師要及時地發(fā)現(xiàn)課堂數(shù)據(jù)、利用數(shù)據(jù)，養(yǎng)成數(shù)據(jù)敏銳感。而經(jīng)過前期調(diào)研發(fā)現(xiàn)，教師的這項能力是薄弱的，大部分教師未能及時利用信息做出最優(yōu)化的反饋?；诖?，本研究通過對智慧課堂環(huán)境下教師數(shù)據(jù)的應(yīng)用行為進(jìn)行統(tǒng)計和分析，以數(shù)據(jù)類型——數(shù)據(jù)行為的歸納方式總結(jié)數(shù)據(jù)應(yīng)用的一般規(guī)律，以期為教師針對不同類型數(shù)據(jù)做出合理的決策行為提供參考和指導(dǎo)。

二、研究設(shè)計

1.研究對象

本研究針對利用電子書包的30個教學(xué)典型案例進(jìn)行課堂觀察。分為數(shù)學(xué)、英語、語文、信息技術(shù)學(xué)科，從不同的維度記錄課堂中出現(xiàn)的行為，并對數(shù)據(jù)產(chǎn)生之后教師所作出的反饋給予記錄，通過歸類分析，統(tǒng)計出相應(yīng)的量化柱狀圖。

2.研究方法

本研究采用課堂觀察法，對優(yōu)秀的視頻案例進(jìn)行課堂觀察，記錄統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對調(diào)查結(jié)果利用Excel進(jìn)行相關(guān)性分析，定量研究教師在智慧課堂中數(shù)據(jù)應(yīng)用行為。

3.研究維度設(shè)計

本研究主要關(guān)注數(shù)據(jù)智慧的外顯數(shù)據(jù)行為，在前期對教師數(shù)據(jù)意識研究的基礎(chǔ)之上，針對教學(xué)活動中普遍存在的外顯數(shù)據(jù)行為進(jìn)行采樣分析。

圖1 數(shù)據(jù)智慧研究維度

圖2 數(shù)據(jù)記錄維度圖

本研究將教學(xué)中可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)分為五大類：基礎(chǔ)信息類數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)進(jìn)度類數(shù)據(jù)、作業(yè)與課堂練習(xí)反饋數(shù)據(jù)、成績趨勢類數(shù)據(jù)、過程性激勵數(shù)據(jù)。分類的目的就是為教師提供一種數(shù)據(jù)歸類的方法，針對這類數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，制訂合適的教學(xué)行為。

而將數(shù)據(jù)應(yīng)用行為歸納為五類：描述性行為指的是根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納統(tǒng)計，可以實現(xiàn)現(xiàn)象的準(zhǔn)確描述。例如：教師在根據(jù)課堂數(shù)據(jù)的反饋后做出的對知識的歸納總結(jié)行為；激勵性行為是指教師對數(shù)據(jù)分析后做出的情感激勵行為。例如：教師發(fā)揮榜樣作用，提供優(yōu)秀范例；診斷性行為指的是在數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，發(fā)現(xiàn)表象背后的問題。例如：對課堂測試，考試成績等數(shù)據(jù)的處理等；預(yù)測性行為是指如何在多變、不確定、動蕩的背景下做出智能化決策，形成洞察。例如：通過學(xué)習(xí)軌跡，能夠預(yù)測出之后一段時間該生應(yīng)向哪方面展開重點(diǎn)學(xué)習(xí)；誘導(dǎo)性行為是指教師有目的的引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索。例如：對于一項活動的開展，教師不參與其中，只是在旁邊有目的的引導(dǎo)學(xué)生按照教學(xué)活動設(shè)計進(jìn)行下去。

三、數(shù)據(jù)分析

本文將數(shù)據(jù)應(yīng)用的行為分為5個維度：描述性行為、診斷性行為、預(yù)測性行為、激勵性行為和誘導(dǎo)性行為。通過對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析歸納，對應(yīng)到相應(yīng)的行為措施，從而為教師提供指導(dǎo)性的教學(xué)指南，幫助教師更好地利用數(shù)據(jù)定位教學(xué)活動，逐步形成教師的數(shù)據(jù)智慧。

1.登錄信息類數(shù)據(jù)

將教師利用登錄信息類數(shù)據(jù)做出的教學(xué)反應(yīng)行為對應(yīng)到五類行為中，統(tǒng)計結(jié)果繪制成柱狀圖。由圖3可以看出，對于登錄信息類數(shù)據(jù)，37%的教師采取描述性行為，對呈現(xiàn)的登錄信息進(jìn)行描述，讓學(xué)生做出反應(yīng)。同時，對此類信息的處理做出激勵性行為和診斷性行為分別為26%和23%。這就給教師一個建議，對于登錄信息教師可以結(jié)合實際的教學(xué)場景，教學(xué)活動安排做出描述性行為、激勵性行為和診斷性行為，而不是忽視登錄信息這一數(shù)據(jù)。登錄信息數(shù)據(jù)對于課堂的管理，學(xué)生的積極性方面均有著重要的作用，教師要善于利用這一數(shù)據(jù)，積極組織活動開展教學(xué)。

圖3 登錄信息類數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖

2.學(xué)習(xí)進(jìn)度類數(shù)據(jù)

對學(xué)生課堂活動完成、作業(yè)提交等方面的進(jìn)度數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，結(jié)果如圖4所示?？梢钥闯?5%的教師對學(xué)習(xí)進(jìn)度類數(shù)據(jù)采取激勵性行為，也有24%的教師可通過這些數(shù)據(jù)做出診斷性行為，指導(dǎo)改進(jìn)下面的教學(xué)活動，有15%的教師做出描述性行為，17%的教師做出預(yù)測性行為，這說明對于學(xué)習(xí)進(jìn)度類數(shù)據(jù)的處理教師可以嘗試從激勵性、診斷性行為入手，挖掘數(shù)據(jù)背后的教學(xué)含義。從柱狀圖中也可以發(fā)現(xiàn)，對于學(xué)習(xí)進(jìn)度類數(shù)據(jù)，有9%的教師做出誘導(dǎo)性行為，這就給教師一個啟示，針對此類數(shù)據(jù)，不僅可以檢測本節(jié)課的學(xué)生學(xué)習(xí)情況，也可以通過多節(jié)課數(shù)據(jù)對比分析，檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和方法，誘導(dǎo)學(xué)生探索更積極快速的學(xué)習(xí)方法。

圖4 學(xué)習(xí)進(jìn)度類數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖

3.作業(yè)與課堂練習(xí)反饋數(shù)據(jù)

作業(yè)與課堂練習(xí)反饋始終貫穿在教學(xué)活動中，是產(chǎn)生數(shù)據(jù)的重要來源，同時也能反饋出學(xué)生的學(xué)習(xí)程度。對這部分?jǐn)?shù)據(jù)的挖掘?qū)處煹木珳?zhǔn)化教學(xué)，學(xué)生的個性化學(xué)習(xí)具有很強(qiáng)的指導(dǎo)意義。從圖5可以看出，47%的教師對于反饋數(shù)據(jù)做出描述性行為，22%的教師做出診斷性行為，16%的教師做出誘導(dǎo)性行為，而對預(yù)測性行為僅占8%。這說明教師對課堂反饋數(shù)據(jù)重視度不夠，僅僅從表面上去分析、描述所承載的教學(xué)信息，不能夠很好地將數(shù)據(jù)反饋的學(xué)生現(xiàn)階段學(xué)習(xí)狀態(tài)利用起來，做出診斷性分析，制訂學(xué)生個性化學(xué)習(xí)方案，預(yù)測學(xué)生今后的學(xué)習(xí)狀態(tài)。對于課堂反饋數(shù)據(jù)的挖掘是教師最好的教學(xué)輔助數(shù)據(jù)、學(xué)生最好的學(xué)習(xí)狀態(tài)載體，教師要重視這方面能力的培養(yǎng)。

圖5 作業(yè)與課堂練習(xí)反饋數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖

4.錯題本信息數(shù)據(jù)

錯題本數(shù)據(jù)是反饋學(xué)生對現(xiàn)階段知識掌握程度的一個直觀體現(xiàn)，也是教學(xué)數(shù)據(jù)中比較重要的一個環(huán)節(jié)。從圖6中可以看出，39%的教師針對錯題本信息數(shù)據(jù)做出診斷性行為，27%的教師做出描述性行為和預(yù)測性行為，7%的教師做出誘導(dǎo)性行為，說明錯題本數(shù)據(jù)已經(jīng)引起教師的關(guān)注，教師對這類信息的加工已經(jīng)不是單純的描述一下結(jié)果，而是對數(shù)據(jù)做出了對應(yīng)的分析。從圖6中可以發(fā)現(xiàn)，對于錯題本信息教師的關(guān)注度依然處于常規(guī)化，并未積極探索錯題本數(shù)據(jù)背后可能潛在的對于誘導(dǎo)性行為、激勵性行為的應(yīng)用。

圖6 錯題本信息數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖

5.成績趨勢類數(shù)據(jù)

成績趨勢類數(shù)據(jù)反應(yīng)學(xué)習(xí)者在一個階段的學(xué)習(xí)成效，對于這部分的數(shù)據(jù)，從圖7可以看出，30%的教師通過這些數(shù)據(jù)做出診斷性行為，24%的教師做出描述性行為，22%的教師做出預(yù)測性行為，這3種是針對此類數(shù)據(jù)用到的較多的行為，可以為教師提供一個數(shù)據(jù)思考的方向。從圖7的整體走向也可以看出，對于成績趨勢類的數(shù)據(jù)，教師已經(jīng)開始多方面行為的探索，整體處于均值狀態(tài)。在課堂觀察中，也能發(fā)現(xiàn)教師對于一類數(shù)據(jù)往往做出不同層次的多種行為，這就告訴教師，要善于從多個行為角度分析數(shù)據(jù)可能帶來的改變，深度挖掘數(shù)據(jù)背后潛在的教學(xué)價值。

圖7 成績趨勢類數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖

6.過程性激勵數(shù)據(jù)

過程性激勵數(shù)據(jù)是教學(xué)平臺支持下產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，是對學(xué)生課堂參與度的一個記錄。對于這部分?jǐn)?shù)據(jù)，從圖8可以看出，排在前3個的行為分別是激勵性行為、預(yù)測性行為、描述性行為，在診斷性行為和誘導(dǎo)性行為方面也有教師開始關(guān)注，整體處于均值狀態(tài)，說明教師已經(jīng)開始研究這部分?jǐn)?shù)據(jù)背后更多、更深層次的教學(xué)信息。

圖8 過程性激勵數(shù)據(jù)統(tǒng)計圖

對這五類行為的研究，并非是找出一個最好的行為指導(dǎo)，而是在眾多行為中給教師一個參考的方向，根據(jù)不同的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計安排教師可以選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)運(yùn)用行為，本著不追求局部最優(yōu)化而要實現(xiàn)全局最優(yōu)化的思想。

四、結(jié)論與討論

以課堂觀察的方式對智慧課堂下教師的行為數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣分析，可以看出教師已經(jīng)開始利用新型技術(shù)改善教學(xué)，提高教學(xué)效率，并做出了較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)反饋，但目前對于數(shù)據(jù)的分析尚處于摸索階段，不可避免會存在一定的問題。

1.數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用停留在淺層次

在教師教學(xué)過程中，教師會針對課堂檢測反饋數(shù)據(jù)，學(xué)生完成作業(yè)的進(jìn)度等進(jìn)行分析并做出教學(xué)反饋，但是大部分的教師在利用這些數(shù)據(jù)的時候，只停留在數(shù)據(jù)本身的現(xiàn)實意義上，并沒有深入挖掘數(shù)據(jù)深層次的含義，如學(xué)生會做出這樣反饋的原因等一系列教學(xué)思考，對于數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用停留在淺層次，對于教師來說，要充分考慮到教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生本身這兩方面的聯(lián)系，在數(shù)據(jù)利用方面教師還沒有充分掌握這個技能，教師可以參考數(shù)據(jù)在其他領(lǐng)域應(yīng)用的成功例子，對比課堂，驗證數(shù)據(jù)策略的可行性。

2.數(shù)據(jù)思考與應(yīng)用缺乏連續(xù)性

在教學(xué)的過程中，教師會對整節(jié)課的進(jìn)度，數(shù)據(jù)等進(jìn)行關(guān)注，以便更好地完成課堂教學(xué)，但不能很好地將每節(jié)課相似的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類分析，對于數(shù)據(jù)的思考可能僅限于當(dāng)堂課的某道題，而不能將課程連貫起來思考分析，如上節(jié)課出現(xiàn)的測試反饋的數(shù)據(jù)如何更好地在本節(jié)課中發(fā)揮作用，大部分的教師對于數(shù)據(jù)思考與應(yīng)用缺乏連續(xù)性，這方面需要教師有意識地發(fā)現(xiàn)和分析，能在課下對本節(jié)課進(jìn)行反思，并能夠有意識的聯(lián)系到下節(jié)課的教學(xué)中，避免出現(xiàn)上節(jié)課存在的問題。

五、展望與建議

新型技術(shù)工具的出現(xiàn)必然對傳統(tǒng)方式造成一定的沖擊，教育工作者想要更好地加入到數(shù)據(jù)共享的行列，從而更準(zhǔn)確地從事教育事業(yè)，必須要順應(yīng)時代發(fā)展，具備對數(shù)據(jù)的獲取、管理、分析和利用的能力[3]。這就要求教師能夠?qū)⒓夹g(shù)融入教學(xué)中，利用技術(shù)補(bǔ)齊教學(xué)的短板，實現(xiàn)教學(xué)更優(yōu)更高效。數(shù)據(jù)時代的教師不僅要會教學(xué)，同時要具備強(qiáng)烈的研究意識，在教學(xué)過程當(dāng)中運(yùn)用數(shù)字化工具記錄學(xué)生行為，運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)記錄教學(xué)過程，并進(jìn)行分析、編碼和數(shù)據(jù)分析[4]，這就是教師的數(shù)據(jù)智慧。在未來的教育中，教師能否熟練掌握新興技術(shù)、能否靈活掌控新型課堂、能否實現(xiàn)精準(zhǔn)化教學(xué)，是對教師職業(yè)能力素養(yǎng)的一項重要考核指標(biāo)。這就要求教師在研讀教學(xué)目標(biāo)的同時，更加關(guān)注于學(xué)生的行為反饋，情感反饋，利用技術(shù)及時解讀學(xué)生信息，形成學(xué)生成長軌跡，作智慧型教師。

[1]Earl,L.,&Katz,S. Leading schools in a data rich world[M].Thousand Oaks, CA: Corwin Press,2006.

[2]王萍.大數(shù)據(jù)時代提升教師數(shù)據(jù)智慧研究[J].開放教育研究,2015(3):30-39.

[3]張進(jìn)良,何高大.學(xué)習(xí)分析:助推大數(shù)據(jù)時代高校教師在線專業(yè)發(fā)展[J].遠(yuǎn)程教育雜志,2014,32(1):56-62.

[4]劉清堂,吳莉霞,張思,毛剛.教師數(shù)字化能力標(biāo)準(zhǔn)模型構(gòu)建研究[J].中國電化教育,2015(5):14-19.