信息技術(shù)背景下的大數(shù)據(jù)分析

王聳

全球知名咨詢公司麥肯錫負(fù)責(zé)人稱：“數(shù)據(jù)，已經(jīng)滲透到當(dāng)今每一個行業(yè)和業(yè)務(wù)職能領(lǐng)域，成為重要的生產(chǎn)因素。人們對于海量數(shù)據(jù)的挖掘和運(yùn)用，預(yù)示著新一波生產(chǎn)率增長和消費(fèi)者盈余浪潮的到來?！贝髷?shù)據(jù)在物理學(xué)、生物學(xué)、環(huán)境生態(tài)學(xué)等領(lǐng)域以及軍事、金融、通訊等行業(yè)存在雖已有時日，但卻因近年來互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)的發(fā)展才引起人們關(guān)注。教育也因此受到了巨大的影響，如何在信息技術(shù)時代使大數(shù)據(jù)成為教育教學(xué)的工具成了重要的課題。

2015年8月31日，國務(wù)院《關(guān)于印發(fā)促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動綱要的通知》明確提出：“信息技術(shù)與經(jīng)濟(jì)社會的交匯融合引發(fā)了數(shù)據(jù)迅猛增長，數(shù)據(jù)已成為國家基礎(chǔ)性戰(zhàn)略資源?！薄皫由鐣婇_展大數(shù)據(jù)增值性、公益性開發(fā)和創(chuàng)新應(yīng)用，充分釋放數(shù)據(jù)紅利，激發(fā)大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新活力。”在信息技術(shù)時代的背景下，大數(shù)據(jù)也必將推動教育公平和教育健康發(fā)展。

在大數(shù)據(jù)背景下，我們做了很多的嘗試，希望能夠運(yùn)用信息技術(shù)并通過數(shù)據(jù)得到有價值的結(jié)論來指導(dǎo)實(shí)際的教育教學(xué)，希望能夠通過數(shù)據(jù)來診斷某一個時間段內(nèi)的教育教學(xué)質(zhì)量，希望能夠用數(shù)據(jù)來說明我們需要改進(jìn)或者可以改進(jìn)的某些方面。但是在實(shí)際過程中，對于數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用缺乏分析的技術(shù)和應(yīng)用的能力，以下筆者是結(jié)合工作實(shí)際，將通過《區(qū)域教育質(zhì)量健康體檢》項(xiàng)目和學(xué)習(xí)診斷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)運(yùn)用和分析，結(jié)合微課的有效性探索所作出的嘗試與努力，來闡述大數(shù)據(jù)的一些分析方法和技術(shù)。

一、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性分析

（一）問題的提出

先來探討數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性問題?！敖】刁w檢項(xiàng)目”是基于標(biāo)準(zhǔn)化的測試，且測試工具在若干年之內(nèi)保持一定的穩(wěn)定性，數(shù)據(jù)間就有一定的可比性。同時它又是大樣本的測試，數(shù)據(jù)具有全面性、客觀性。為了實(shí)現(xiàn)在信息技術(shù)的背景下更好地分析教學(xué)、改進(jìn)教學(xué)、推動微課發(fā)展，首先要明確數(shù)據(jù)的價值。

我們認(rèn)真分析了《2012年項(xiàng)目報告》所提供的數(shù)據(jù)。從2012年項(xiàng)目數(shù)據(jù)來看，學(xué)生的學(xué)業(yè)成績標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成指數(shù)、高層次能力指數(shù)以及師生關(guān)系指數(shù)遠(yuǎn)低于本區(qū)（市直）水平，但教師教學(xué)方式、作業(yè)指數(shù)以及學(xué)校壓力等常規(guī)教育指數(shù)均達(dá)到了本區(qū)（市直）水平。那么出現(xiàn)的問題應(yīng)該怎么解決呢？

（二）問題的分析

通過初步分析發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)問題的幾個方面都和教學(xué)有關(guān)，是不是只需要改進(jìn)課堂教學(xué)就可以了？那么與師生關(guān)系是因果關(guān)系還是關(guān)聯(lián)性關(guān)系呢？是不良的師生關(guān)系導(dǎo)致了學(xué)業(yè)水平低下嗎？2014年6月，在鄭州市義務(wù)教育質(zhì)量健康指數(shù)發(fā)布會上，北京師范大學(xué)中國基礎(chǔ)教育監(jiān)測協(xié)同創(chuàng)新中心劉堅教授給出了一組關(guān)聯(lián)性數(shù)據(jù)。從中可以看出，師生關(guān)系與學(xué)業(yè)水平存在正相關(guān)，并且相關(guān)度非常高。說明師生關(guān)系只能證明其存在著關(guān)聯(lián)關(guān)系，這種正相關(guān)的背后可能存在著兩種情況：師生關(guān)系不好導(dǎo)致學(xué)業(yè)成績下降，或者學(xué)業(yè)成績下降帶來的師生關(guān)系不好。也就是說，要解決這個問題需要兩個方面同時著力，不能分別對待。

（三）問題的解決

基于以上探索，筆者所在學(xué)校于2014年提出了“學(xué)校發(fā)展五大主題”：教師專業(yè)發(fā)展、學(xué)科組建設(shè)、課程建設(shè)、辦學(xué)特色、師生閱讀，將師生關(guān)系融入到教師專業(yè)發(fā)展和學(xué)科組建設(shè)中去，使之成為有機(jī)的結(jié)合體。通過后續(xù)的數(shù)據(jù)對比也發(fā)現(xiàn)兩者可以同時成長，雖無法證明兩者的因果關(guān)系，但卻能說明其存在著關(guān)聯(lián)性。但是更多的信息技術(shù)，比如微課技術(shù)并沒有得到很好地推廣，缺乏相關(guān)數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)的支撐。

二、數(shù)據(jù)指向性分析

（一）問題的提出

在推進(jìn)教學(xué)評一致性的過程中，微課可以促進(jìn)教育的多元化和公平性，評價可以為目標(biāo)的達(dá)成度和教學(xué)的有效性提供有力的證據(jù)，是否就能夠說明課堂教學(xué)的價值需要過程性的評價？一般來說，過程性評價包括課堂中的評價（評價任務(wù)的設(shè)置與實(shí)施）、課后評價（作業(yè)的布置與反饋）、形成性評價（階段性的面向目標(biāo)的評價）和其他的內(nèi)部評價方式。

為了更好地為課堂教學(xué)質(zhì)量提供診斷結(jié)果和改進(jìn)的依據(jù)，需要引進(jìn)基于網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的“必由學(xué)學(xué)習(xí)診斷系統(tǒng)”，它可以為我們的教學(xué)提出明確的改進(jìn)方向，可以用數(shù)據(jù)指向課堂教學(xué)活動。但是面對龐大的數(shù)據(jù)，如何使之成為真正得力的助手就需要我們?nèi)シ治鰯?shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)的指向性更加明確。

（二）問題的分析

通過使用學(xué)習(xí)診斷系統(tǒng)，我們拿到了一些數(shù)據(jù)，可以看出在某些具體題型上的問題，可以有效地縮小我們分析問題的范圍。經(jīng)過繼續(xù)分析數(shù)據(jù)，雖然能夠發(fā)現(xiàn)其可以將問題的指向更加明確，看哪一個知識點(diǎn)哪一種題型得分較低，但是指向性依然不夠明確。我們所需的指向性是要能夠直接指向課堂教學(xué)的，直接面向課堂教學(xué)的，對此，我們還需要繼續(xù)做一些工作。

數(shù)據(jù)就是冷冰的數(shù)據(jù)，還需要實(shí)踐的證據(jù)作為佐證。因此，我們進(jìn)一步查看了任課教師在所涉及知識點(diǎn)內(nèi)容所使用的教案和學(xué)習(xí)卷，更加細(xì)致地分析問題所在。是概念性知識呈現(xiàn)方式不當(dāng)還是程序性知識結(jié)構(gòu)梳理不到位，是課堂評價任務(wù)落實(shí)不夠還是課后的評價存在問題等。只有這樣，才能將數(shù)據(jù)真正的還給一線老師，讓老師明白階段性的教學(xué)存在著哪些問題，有利于直面教學(xué)中的問題，從而改進(jìn)教學(xué)。

（三）問題的解決

要想使學(xué)習(xí)診斷系統(tǒng)成為課堂教學(xué)的助手，首先需要為每一份評價工具標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確地測試目標(biāo)，也就是說，每一道題目考查的知識點(diǎn)是什么？所呈現(xiàn)的題型是什么？要提前標(biāo)注出來。其次要為每一道題目提供適當(dāng)?shù)慕忉?，不能不顧及學(xué)生學(xué)習(xí)情況而一味地堆砌測試題。最后要對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，使之指向課堂教學(xué)的改進(jìn)。通過學(xué)習(xí)診斷系統(tǒng)的使用，促進(jìn)課堂教學(xué)能力和學(xué)生學(xué)業(yè)水平的提升。

三、數(shù)據(jù)改進(jìn)教學(xué)的基本要求

（一）數(shù)據(jù)分析的基本方面

1.可視化分析。在任何情況下數(shù)據(jù)可視化是數(shù)據(jù)分析工具最基本的要求。要借助信息技術(shù)將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可視化的、可以直觀展示的數(shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)自己說話，讓人看到結(jié)果，要讓我們?nèi)〉玫臄?shù)據(jù)更直觀地呈現(xiàn)教學(xué)中存在的問題。

2.數(shù)據(jù)挖掘?？梢暬墙o人看的，數(shù)據(jù)挖掘是了解數(shù)據(jù)、掌握情況必不可少的。如何讓數(shù)據(jù)說話就是如何去挖掘數(shù)據(jù)背后的問題，就是去分析數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)性和數(shù)據(jù)的指向性。

3.預(yù)測性分析。數(shù)據(jù)挖掘可以更好地理解數(shù)據(jù)，而預(yù)測性分析可以根據(jù)可視化分析和數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果做出一些預(yù)測性的判斷。通過技術(shù)優(yōu)化可以判斷一些基本的趨勢和走向。

4.數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)管理是一些管理方面的最佳實(shí)踐。通過標(biāo)準(zhǔn)化的流程和工具對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理可以保證一個預(yù)先定義好的、高質(zhì)量的分析結(jié)果。

（二）數(shù)據(jù)的高信度

數(shù)據(jù)是用來研究問題、分析問題的，因此不論什么樣的數(shù)據(jù)采集都要達(dá)到高信度這個基本要求。為了保證數(shù)據(jù)的高信度，建議在采集數(shù)據(jù)時確保公平公開，在使用數(shù)據(jù)時遵循客觀的原則。不能拿診斷性數(shù)據(jù)指責(zé)采集的對象，不能將內(nèi)部評價作為考核考評的依據(jù)，不能將過程性評價數(shù)據(jù)用來進(jìn)行橫向?qū)Ρ取?/p>

（三）數(shù)據(jù)的合理性

某些時候?yàn)榱双@取更多的數(shù)據(jù)，或者為了成為“大數(shù)據(jù)”而羅列數(shù)量龐大而又毫無關(guān)聯(lián)的測試內(nèi)容，不僅會影響被測試人對測試的抵觸，也不利于數(shù)據(jù)的分析和整理。一些無關(guān)的評價維度會造成邏輯的混亂，為數(shù)據(jù)的有效分析設(shè)置障礙。而好的數(shù)據(jù)收集需要有適切的評價目的、合理的評價維度，不同的答案應(yīng)該得到不同的結(jié)論，避免是非選項(xiàng)。好的數(shù)據(jù)收集過程會成為大數(shù)據(jù)展現(xiàn)其強(qiáng)大一面的助推器。

總之，在我們使用學(xué)業(yè)診斷系統(tǒng)的過程中，不僅有效地改進(jìn)了課堂教學(xué)，順利地推進(jìn)了基于標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)，將教學(xué)評一致性的理念進(jìn)一步體現(xiàn)出來，同時也提升了教師的課堂教學(xué)能力和學(xué)生的學(xué)業(yè)水平。在數(shù)據(jù)分析的過程中也更好地體現(xiàn)出不同教學(xué)手段為教學(xué)效果帶來的變化，讓更多的信息化教學(xué)手段發(fā)揮出更好的作用。

（作者單位：鄭州市第五中學(xué)）