大數(shù)據(jù)時代教育的三大轉(zhuǎn)型趨勢探析

席曉圓

自2011年起，大數(shù)據(jù)（Big Data）一詞越來越多地被提及，人們用它來描述和定義信息爆炸時代產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，它并具有大容量（Volume）、多樣性（Variety）、高速度（Velocity）與大價值（Value）的特性。大數(shù)據(jù)作用于醫(yī)療就可以成功預(yù)測非典的發(fā)生，大數(shù)據(jù)作用于政界就可以助推奧巴馬競選的成功，大數(shù)據(jù)作用于商業(yè)就可以創(chuàng)造沃爾瑪?shù)匿N售奇跡……數(shù)據(jù)無處不在，可能只是微小的創(chuàng)新與變化，就能潤物細無聲地改變大產(chǎn)業(yè)的格局。在教育領(lǐng)域，無論是國家的“三通兩平臺”建設(shè)，還是中國教育測評網(wǎng)的誕生，或是慕課、翻轉(zhuǎn)課堂的興起，都預(yù)示著信息化時代新一輪教育改革的開始，而大數(shù)據(jù)正是帶來這股教育颶風的蝴蝶。

一、轉(zhuǎn)向：教育研究從傳統(tǒng)的經(jīng)驗思辨邁向科學實證

從蘋果公司銷售案例談起，對于如何提高銷售額的問題，專家、專業(yè)人士會給出建議，比如提高管理能力、做更新更炫的廣告、搞些促銷活動……這些方式當然都會很有效。但是，講求創(chuàng)新的蘋果公司將門店中所有能夠收集到的數(shù)據(jù)，全都輸入軟件。然后發(fā)現(xiàn)了一個驚人的現(xiàn)象，電腦屏幕和桌子呈70度左右角的電腦銷售量比其他電腦高出15%，這比任何經(jīng)驗式的建議更有效。原因是當我們走到一個70度角的電腦前，會覺得反光非常不舒服，很自然地會伸手去扳動屏幕。心理學告訴我們，一旦潛在客戶與貨物發(fā)生了肢體接觸，他購買這個商品的可能性就上升了15%。[1]

這一事例帶給教育很多思考，我們在經(jīng)驗中認為重要的因素，未必是對教育真正起作用的影響因素。經(jīng)驗與理性思維也有局限。傳統(tǒng)教育研究中，質(zhì)性研究多，定量研究少;理論演繹多，實證研究少。即使采用實證研究（如觀察法、調(diào)查法、統(tǒng)計法等）往往囿于信息處理能力，會出現(xiàn)三個問題：1.抽取的樣本并不能涵蓋所有的研究對象。隨機采樣往往會漏掉一些細節(jié)考察，甚至會失去對某些特定子類別進一步研究的能力。2.反饋信息具有階段性、周期性特點，往往缺乏即時性。3.調(diào)查結(jié)果并不能真實反映教育的情況。首先，教育教學研究調(diào)查多是在師生知曉的情況下進行的，數(shù)據(jù)獲得往往有一定的欺騙性與刻意性;其次，設(shè)計實驗與問卷時也會產(chǎn)生主觀偏差。究其原因，主要是缺少強大數(shù)據(jù)源與足夠的數(shù)據(jù)處理、存儲能力來提供分析與實證。

今天，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)的高速發(fā)展為教育研究帶來了新的可能。1.研究對象=全體。學生、教師、管理者等都成為數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)能監(jiān)測獲取教育過程中的全部數(shù)據(jù)。如教育環(huán)境的設(shè)計、教育實驗場景的布置、教育時空的變化、教師教學過程、教育管理數(shù)據(jù)的采集和決策、學生學習的軌跡與學業(yè)狀況的收集，等等。2.無處不在的“第三只眼”。移動互聯(lián)網(wǎng)、傳感器、定位系統(tǒng)的運用，猶如“第三只眼”，能在自然狀態(tài)下隨時隨地獲取并處理信息，很好地避免了因人的介入而對研究對象造成干擾。這些數(shù)據(jù)具有真實性、即時性、全體性的特點。通過數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠比傳統(tǒng)研究方式更準確地評價與把握教育發(fā)展現(xiàn)狀、預(yù)測未來發(fā)展趨勢。3.提供了一種新的科研范式——數(shù)據(jù)密集型科學研究。即在海量數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)上發(fā)展起來的，繼實驗科學、理論科學、計算科學后的第四研究范式：研究對象是云端數(shù)據(jù)，研究人員在浩如煙海的數(shù)據(jù)中進行分析和挖掘，提出科學問題。

總之，在大數(shù)據(jù)的背景下，經(jīng)驗推演式教育研究終將變成一種數(shù)據(jù)支撐的實證科學，由主觀評價走向客觀數(shù)據(jù)分析，由推斷走向科學。正如魏忠所說：“教育將繼經(jīng)濟學之后，不再是一個靠理念和經(jīng)驗傳承的社會科學和道德良心的學科，大數(shù)據(jù)時代的教育，將變成一門實實在在的實證科學?！盵2]

二、變革：教育模式由封閉單一走向開放多元

1970年，托夫勒寫了《未來的沖擊》，他談到過去的教育是為工業(yè)化做配套的：上課的鈴聲、課程大綱、班級、教室、每節(jié)課45分鐘、集中物流般的大規(guī)模學生和教師聚集、工廠計分般的考核系統(tǒng)等。當前，這種與工業(yè)社會配套的教育體系被完整地保留了下來。托夫勒批評了這種工業(yè)化封閉的教育模式，并創(chuàng)造性地提出了面向未來的教育：小班化、多師同堂、在家上學趨勢、在線和多媒體教育、回到社區(qū)……[3]

45年后的今天，基于云計算、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、社會網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的成熟應(yīng)用，托夫勒的預(yù)知都成為了現(xiàn)實：慕課、翻轉(zhuǎn)課堂、可汗學院、電子書包、在家上學、終身學習……教育資源更加豐富，優(yōu)質(zhì)教育不一定依賴校園，而帶來這些變化的真正原因，就是大數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在，我們再也不能無視學校與世界各個角落之間無法抗拒的“連接”。學校不再是知識生產(chǎn)的唯一場所，在家上學逐漸興起，教育將在學校之外發(fā)生，學校的圍墻越來越只具有形式的意義。學生知識的來源，經(jīng)驗的獲得，觀念的確立將更多地來自于互聯(lián)網(wǎng)。正如《教育正悄悄發(fā)生一場革命》中講的：“標準化的教育將轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)完成，而人才培養(yǎng)和個性化將主要由學校承擔：越來越小的班級、越來越近的學校、越來越聚焦的教育支持、越來越個性的培養(yǎng)方式，將使教育擺脫工業(yè)化時代?！?/p>

筆者以為，“互聯(lián)網(wǎng)+學生”的教育模式將成為未來的主流教育模式。1.學校與教師不會消亡，而是其內(nèi)涵將被重新定義。學校為學生提供更多的服務(wù)，教師為學生提供教育支持與交流指導。2.學生利用網(wǎng)絡(luò)以個人需要為中心完成課程。每個學生構(gòu)建自己的學習地圖，并跟隨學習地圖指示的路徑來完成相應(yīng)內(nèi)容的學習。網(wǎng)上同一學科、同一節(jié)課會有不同的教學資源，學生可以根據(jù)自己的喜好來選擇，并完成相應(yīng)的練習。3.教師需要具備數(shù)據(jù)思維，能基于大數(shù)據(jù)技術(shù)挖掘與統(tǒng)計出的信息對教學計劃、課程難點交流互動，并進行精準的分析預(yù)設(shè)。教師將是課程資源的開發(fā)者與組織者，學生問題探究的合作者和幫助者?；ヂ?lián)網(wǎng)解決學生“知”的問題，教師則要引導學生如何“行”。

三、聚焦：教學活動真正由面向群體轉(zhuǎn)向聚焦個人

1922年，激進教育家卡爾頓·沃什伯恩在美國溫內(nèi)特卡鎮(zhèn)大膽實施了溫內(nèi)特卡計劃。其核心就是精熟教學法：1.只要教學條件能夠滿足學生的需要，那么所有學生都能掌握知識，任何學生都不會掉隊;2.每節(jié)課不是按照時間來劃分，而是根據(jù)學生的理解程度和成績來確定。它的優(yōu)勢在于傳統(tǒng)教育追求整體效率，時間是個常量而學生的理解程度是個變量。而精熟教學理念與傳統(tǒng)教學理念相反，在教育中常量是學生對知識的高水平理解，變量才是學生為理解問題所花費的時間。它強調(diào)每個人在學習過程中的差異，縮小后進生與優(yōu)等生的差距，同時不會減慢優(yōu)等生的學習進度。一時間，溫內(nèi)特卡計劃取得了不菲的成果?？勺罱K這一改革失敗了，其原因之一是經(jīng)濟因素，溫內(nèi)特卡鎮(zhèn)財力雄厚，學校能夠支付新的教科書、練習冊以及其他多元的教學材料，但紙質(zhì)出版物非常昂貴，在全國范圍內(nèi)推動教育改革不切實際;二是教師精力與技術(shù)有限并依賴傳統(tǒng)班級講授方式。[4]

今天，就像麻省理工學院的布倫喬爾森教授所說：“大數(shù)據(jù)的影響，就像是4個世紀前人類發(fā)明的顯微鏡一樣，把人類對自然界的觀察和測量水平推進到了細胞級別，給人類社會帶來了歷史性的進步和革命?！盵5]大數(shù)據(jù)讓教育越來越聚焦，能夠關(guān)照每一位成長中的孩子，讓不論是孔子倡導的因材施教理念，還是沃什伯恩的溫內(nèi)特卡計劃真正成為可能。大數(shù)據(jù)時代有這樣幾種學習特點：1.碎片式學習。它是一種互聯(lián)網(wǎng)學習方法，通過碎片化的信息和知識的獲取，提升個人素質(zhì)。與“系統(tǒng)性學習”（強調(diào)知識的基礎(chǔ)性、系統(tǒng)性）相反，“碎片式學習”方法強調(diào)知識的信息性、時效性、前沿性。這是靈活度高、針對性強的學習方法?，F(xiàn)在，我們可以利用手機等移動終端隨時隨地學習，免除了時間空間形式的限制，能將碎片式學習的優(yōu)勢發(fā)揮到極致。2.全景式記錄。當一切皆可“量化”時，教師教與學生學的過程都能完整持續(xù)地被記錄保存下來。比如，每個學生花了多少時間觀看影片、哪個單元花的時間比較多、做錯了哪些題目、哪些章節(jié)是學生反復(fù)閱讀并做了記錄的、學生的作業(yè)情況等，課堂師生言行、交流互動、交往方式等。這種全面跟蹤師生活動的方式能更好地促進教師專業(yè)發(fā)展與學生的成長。3.精準化教育。每個學生的教育都可以建立在對過去行為數(shù)據(jù)的分析基礎(chǔ)上，只要用戶在互聯(lián)網(wǎng)等媒體上留下痕跡，其的行為特征、思想傾向、興趣愛好，都將一覽無余，我們就可對其進行分析。從這個意義上來說，未來的教育將是精準的個性化教育。例如，Udacity、Coursera 和 EDX 等在線教育課程，通過跟蹤學生的在線學習軌跡（如學生在觀看教學視頻時哪段停留的時間以及重新播放的時間更長，哪段內(nèi)容被直接跳過）來尋找最佳的教學方法，推送更具有個性化的學習內(nèi)容。[5]比如A同學做對了第4題，系統(tǒng)馬上可以告訴他，他可以跳過第7題，因為測試題的知識點學生已經(jīng)掌握，無需重復(fù)練習，減輕了學生負擔。如果B同學做錯了第5題，那么系統(tǒng)會提示他練習第6題，因為這個知識點可能是該學生需要反復(fù)進行鞏固的。這和網(wǎng)絡(luò)購物相似，通過你過去的購買痕跡，網(wǎng)站就會分析出你的購物興趣，從而有針對性地給你推送廣告信息。

當然，教育領(lǐng)域中這三種轉(zhuǎn)變趨勢只是大數(shù)據(jù)時代的冰山一角，更多的教育改變正蓄勢待發(fā)，以待我們對其繼續(xù)進行研究與探析。

參考文獻：

[1] 喻長志.大數(shù)據(jù)時代教育的可能轉(zhuǎn)向[J].江淮論壇，2013（4）：188-192.

[2] 魏忠.教育正悄悄發(fā)生一場革命[M].上海：華東師范大學出版社，2014：10.

[3] 托夫勒.未來的沖擊[M].北京：中信出版社，2006：7.

[4] 薩爾曼·可汗.翻轉(zhuǎn)課堂的可汗學院[M].杭州：浙江人民出版社，2014：5.

[5] 梁文鑫.大數(shù)據(jù)時代：課堂教學將迎來真正的變革[J].北京教育學院學報（自然科學版），2013（1）：14-16.