大數據，距離教育還有多遠？

吳仁昌 許斌

當大數據給人們帶來沖擊之時，我們是否思考過：大數據將給教育帶來什么？教育研究是否已經做好了迎接大數據時代的準備？如何通過大數據真正實現“以學生為本”的理念？

一次作業，一張試卷，它帶給我們的數據是什么？只要我們擁有足夠的技術與耐心，我們還可以得到許多數據：可以是每一大題的得分，每一小題的得分，選擇題的每一選項，每一題花了多少時間，答案是否修改，做題的順序有沒有跳躍，什么時候翻了卷子，有沒有時間進行檢查，檢查了哪些題目，涂改了哪些題目……這些數據遠遠比一個分數有價值得多。不單是作業，考試、課堂、課程、師生互動的各個環節也都滲透了這些大數據。

目前已在多所學校推廣應用的極課大數據就是一個很好的探索，它打破了傳統教育模式，創造性地將大數據、云計算同日常教育相融合，探索日常作業、考試數據與學生學業狀態之間的內在聯系，建立符合學生個性化學習和教師精巧教學的網絡服務系統。極課系統支持海量題庫在線組卷，可根據學生作答結果形成集高頻錯題集、薄弱知識點、錯因分析、成績變化曲線、學生層次分布于一體的學情分析。它能夠實現教師、學生、家長三端的互通。通過教師端出卷、閱卷，產生詳細數據，并且將學生作業考試動態有效地推送給學生家長；學生在學生端的學習以及訂正行為也可即時地反饋給老師，教師可根據學生掌握情況，對癥下藥，甄選試題；同時，家長端可以收到學生的打印錯題請求，并在微信端與老師快捷地溝通，了解學生近況。目前極課大數據能夠注重發揮考試的診斷、激勵功能，轉變傳統的考試評價觀念，讓考試真正成為促進每個學生發展的教育手段。大數據在教育中的應用，就是能夠“讓我們走近每一個學生的真實”。

一、教育過程中的大數據分析

阿基米德曾經說：“給我一個支點，我能撬動地球。”從某種意義上我們也可以說：“給我一組數據，我就能復制地球。”在未來的世界里，一切都可以數字化，我們可以將其保存在互聯網的數據庫中，當我們需要的時候，就可以把它們調出來分析利用。

觀察學校教師的日常教學工作，好像并沒有什么大數據的存在。其實學生、教師的一言一行，所有學校里發生的事情，無不可以轉化為數據。當每個在校學生都能用自己的計算機終端學習時，他們日常的上課、讀書、寫筆記、做作業、發博客、進行實驗、討論問題、參加各種活動等便是教育大數據一個來源。

近年來美國的一些頂級大學紛紛把自己的課程推上互聯網，如耶魯網上開放課程、麻省理工網絡開放課程等。這些都是教育大數據所在，學生利用這些課程在網上學習，互動互助，又將生成一大堆數據。例如，師生可以隨時對話，計算機能夠記錄你在一張幻燈片上停留的時間，判別你在答錯一道題之后有沒有回頭復習，統計你在網上提問的次數、參與討論的多少，然后在這個基礎上，對你的學習行為進行誘導和評價。通過記錄鼠標的點擊，可以研究學習者的活動軌跡，發現不同的人對不同的知識點有何不同的反應，用了多少時間，哪些知識點需要重復或強調，哪種陳述方式或學習工具最有效。記錄單個個體行為的數據似乎是雜亂無章的，但當數據累積到一定程度時，群體的行為就會在數據上呈現一種秩序和規律。通過分析這種秩序和規律，未來的在線學習平臺才能彌補沒有教師面對面交流指導的不足。

二、實現大數據，教育可以怎么做

蓬勃發展的在線教育產生了大數據，使得教育不只是“你講我聽”、考試評分或選修科目的增多，大數據可以基于學生的需求實現教育的“私人訂制”，創造屬于自己的教學方法、教學進度甚至教科書。大數據可以幫助我們觀察學生的學習狀態，從而針對每個學生的不同需求量身定制學習方案，提升他們的理解力和學習成績。同時，大數據有助于教師使用最有效的教學方式。

1.大數據幫助實現有效反饋

MOOC課程很好地運用了反饋的機制。通過數據收集發現，學生做考試題目時，如果某一個課程學得不好，他們會回到前面一課再鞏固自己要補充的知識。有的時候，某一門課程，可能它的知識面覆蓋得不夠廣，或者解釋得不夠清楚，因此學生沒有百分之百看懂。所以，斯坦福大學的吳恩達教授就能在這種反饋基礎上更好地改善這種課程。這樣，學生在學下一堂課時就不用再溫習前面的課，如此就使教學、教科書以及教學材料得以改善。

學習需要反饋，通過反饋你可以知道如何改善你的學習。傳統的反饋方式就是通過考試，考試得分就是學生學習過程的所有反饋。但這遠遠不足以幫助學生改善學習，因為考試結果只能讓學生看到學習的結果，而沒有對學生在學習過程中存在的問題進行分析。可能學生學習的方式本來就是錯的，或者學生用的教材是不對的，也或者教師教學方式有問題，但是學生都不知道，因為學生只得到一個考試分數。大數據未來最大的好處就是它將改變我們如何學習。

2.大數據可以實現個性化

如果一個學生不理解教材，他可以用適合自己的方法來學習，或者把學習速度放慢。例如，也許有一二百種關于如何學數學的書，那么哪一本書是最適合學生的？通常老師會選他最喜歡的書來教學生，但是這本書并不一定適合學生，但是老師卻不知道，因為他沒有數據，沒有關于這本書、關于學生的數據，如果有這樣的數據，就可以把這兩者匹配起來，也許對學生最好的匹配就是第一本書的第一章。在大數據的幫助下，我們對于學習也可以做同樣的事情。

在個性化英語教育領域，傳統上教師需要花費大量時間分析單個學生的學情動態，逐一制定相應的教學解決方案，因此備課時間和教學成本居高不下。但大數據讓這一切變得更簡單了。大數據讓我們可以搜集覆蓋面很廣的數據，促進和提高教育和學習成功的機會。我們在使用數據的時候，可以把最佳的元素從那些學習材料和學習過程中取出來，把它們用一種個性化的方法組合起來。

通過大數據進行學習分析能夠為每位學生創設一個量身定做的學習環境和個性化的課程，還能創建一個早期預警系統以便發現滑坡甚至厭學等潛在的風險，為學生的多年學習提供一個富有挑戰性而非逐漸厭倦的學習計劃。

3.更接近發現真正的學生

大數據能夠讓我們更全面地看待學生的發展，發現成績所反映不了的發展問題。首先，大數據可以對學生的發展進行多元評估，發現學業成績背后的原因；其次，大數據可以實現過程性評估，發現學生的常態，改造課堂的流程。可以想象，如果教師擁有一個課堂觀察的終端，能夠隨手記錄學生的發言質量、作業完成情況、課堂紀律等，那么教師在期末時將這些數據匯總起來，就會在撰寫評語時不用絞盡腦汁，而有了更加豐富的素材與數據依據，就能對學生的發展提出建議。同時，這些數據也可以促使教師反思，自己在哪些地方需要進行改進。更進一步，如果不是通過教師的觀察，而是直接應用信息化的課程載體對學生的行為進行記錄，就能夠真正實現大數據與課堂進程的結合。因此，大數據通過對學生在課堂中點滴行為的捕捉，幫助我們了解學生對知識的掌握程度以及感興趣程度，進而反思我們的教學是否滿足了學生的需求。

大數據時代的到來，讓所有社會科學領域能夠借由前沿技術的發展從宏觀群體走向微觀個體，讓跟蹤每一個人的數據成為可能，從而讓研究“人性”成為了可能。而對教育研究者來說，我們將比任何時候都更接近發現真正的學生。

我們已經開始了一個新的數字時代，如果有能力真正促成這樣的改革，最根本的就是我們希望利用大數據，能夠用一個最好的教學方式讓所有的人都能夠有一個更好的學習經驗。

未來將是大數據驅動的新時代。學校最好的選擇就是積極迎接這個新時代，通過大數據來分析學生學習進程和結果，進一步改善教師教學的方式與方法，從而真正實現“改善學習成果，促進自主學習”。