大數據在基礎教育領域的應用效果研究

楊雅潔

大數據存在并影響著基礎教育的發展，2016年4月17日，北京師范大學發布的《中國基礎教育大數據發展藍皮書（2015）》指出并證實了這點。調查結果顯示，75.3%的人認為基礎教育領域存在大數據，并能夠促進教育改革的發展[1]。那么大數據究竟給基礎教育帶來哪些發展機遇？其應用狀況如何？

大數據在基礎教育領域的應用形式

《2016新媒體聯盟中國基礎教育技術展望：地平線項目區域報告》指出：中國的基礎教育展現出越來越多的學校開始采集與學習活動相關的數據來實時調整教學內容和教學方法的趨勢[2]，這說明大數據在基礎教育領域的應用越來越普及。

教育大數據可分為四個層面，分別是基礎層、狀態層、資源層、行為層。基礎層存儲的是基礎性的國家教育數據，狀態層存儲的是各種教育環境、教育裝備以及教育業務的運行狀態信息，資源層存儲的是各種狀態的教學資源，行為層存儲的是廣大教育用戶的行為數據[3]。

基礎教育的教與學中，主要有基礎層、資源層和行為層三種數據。基礎層中，存儲著國家規定采集的教職工與學生的年齡、性別、籍貫等一些基礎信息；資源層中，存儲著包括教師教案和教材在內的課程資源以及包括試卷、課下作業在內的課業測試與作業；行為層中，存儲著學生的學習行為、管理人員的操作行為、教師的教學行為以及學生的興趣、動機、消費情況等其他描述性行為。

實際上，國外已經開始了基礎教育領域的大數據的實踐活動。美國的一些企業，如IBM、“希維塔斯學習”（Civitas Learning）、“夢盒學習”（Dream Box Learning）和“紐頓”（Knewton）公司等等，已經與學校展開了大數據方面的合作；另外，總部位于加拿大安大略省沃特盧的教育科技公司“渴望學習”（Desire 2 Learn）已經推出了名為“學生成功系統”（Student Success System）的新產品，這項產品是基于他們自己過去的學習成績數據預測并改善其未來學習成績的大數據服務項目。

大數據在基礎教育領域的應用成效

自全球知名的麥肯錫咨詢公司提出“大數據”的概念以來[4]，大數據已經逐漸火熱起來。在互聯網技術的支撐下，大數據的潛在價值被不斷挖掘，過去基礎教育領域教與學過程中很多難以破解的問題也有了解決方案，這大大便利了基礎教育領域中的教師與學生，教師的教學理念與學生的學習方法也隨之產生變化。

1. 轉變教師教育思維，提高教師的工作效率

在每天的教學活動中，都會產生大量的數據，教師每天都要花很長的時間去處理這些數據。大數據的產生，可以幫助教師自動收集分析數據，無需再特定收集。此外，數據驅動的滾動式教學，可以方便教師隨時查閱學生的相關信息，并通過數據支撐找到重難點和學生的薄弱環節[5]。這樣一來，不僅信息的準確率上去了，教師的工作效率也得到了提升。

教師通過學習分析工具將大數據中重要、有價值的資源和數據整理出來，可為教育教學改革提供客觀的建議和幫助[6]，這可以促進師生的個性化發展。特定的資源被整合出來，從而挖掘出每位學生的個性化特點，設計出針對每一位學生的個性化教學方案，更好地滿足學生的個性化需求。

在大數據的支持下，教師能夠很快地掌握每位學習者的學習數據，這些數據記錄著學生的學習行為。分析這些學習行為數據，可以了解學習者的學習狀況、預測其學習結果、診斷其學習需求與問題，從而開展個性化學習方案。教師逐步由教學者轉變為幫助每位學生個性化學習與發展的指導者[7]。

數據的篩選工作和個性化教學方案的定制要求教師轉變自身的教學思維，提升自己的知識儲備能力，提高自身的專業素養和文化素養[8]，這樣才能應對大數據的挑戰。通過大數據技術的支持，教師能夠認識最真實的自我，彰顯教學個性和智慧，開展靈活多樣的個性化教學，最終實現個體的個性化專業發展[9]。所以可以預見的是，重視大數據其實也是一次思維方式的變革[10]。

2. 減輕學生的學業負擔，促進個性化學習

伴隨著大數據時代的來臨，各種學習支持工具也更加火熱。QQ、微信、微博等社交媒體的興起和移動APP學習軟件的興起，不僅可以有效幫助學生學習，還可以減少無效的重復訓練，提高學習效率。這樣一來，學生的學習負擔一下子減輕了許多。

大數據在教育領域中的應用給教育教學帶來一個新的發展，即實現個性化教育，從真正意義上實現群體教育向個體教育的轉變[11]。大數據提供了真實有效且極具個性化的信息，學生們可以通過大數據找尋自己學習中的問題，從而對自己的學習行為進行優化；通過大數據，學生還可以找出自己的薄弱環節，從而得到教師更好的指導和支持，進而提高學業成績[12]。

大數據能夠全面記錄學習者的學習行為，通過科學地分析，學習者能夠更加了解自己的學習情況，得到科學的學習建議，幫助學習者全面地制定學習計劃，從而達到提高學習成績的目的。此外，大數據技術對學習者的學業評價數據（如考試成績、平時作業完成情況等）還可以分階段、有步驟地定期評估學生的階段性發展狀況，并適時地為學習者提供發展建議。

3. 促進學校教育質量的提升

教師通過對學生學習行為的深入分析，可以挖掘到學生學習的弱點，通過與不同教師的協商合作，設計出全班課程教案、學生課堂活動和具有針對性的教學方案，分步驟、有目的地進行教學，從而達到提高學生學業成績的目的。

此外，大數據支持下的評價工具所采集的數據，大大改變了評價機制，也為教學改革帶來機遇。各種智慧教學與管理平臺的不斷涌現，為數據的采集和深度挖掘工作提供了有利的條件，彰顯了大數據在完善教育評價手段上的獨特優勢。在教學評價中利用大數據分析，可以通過技術層面來評價、分析，進而提升教學活動，從依靠經驗評價轉向基于數據評價[13]。

大數據通過技術手段，記錄教育教學的過程，實現了從結果評價轉向過程性評價[14]。通過這些數據，可以根據學生的學習需求的變化不斷改變教學策略和教學活動，定期更新教學方案，實現對教學效果的動態監測。同時，教師也可以通過這些數據，反思自己的教學行為，從而改善自身的教學，提升自身的素質。

大數據在我國正處于起步階段，但是大數據時代的到來也對人類的數據駕馭能力提出了新的挑戰[15]，如何利用大數據來處理當前基礎教育中的難題依舊困擾著我們，而大數據帶來的挑戰也需要人們提出更多的解決方案。當前在大數據時代基礎教育領域中出現的難題，不僅需要教師提升自身的素質，同樣也需要國家的政策支持。

參考文獻

《中國基礎教育大數據發展藍皮書（2015）》[EB/OL].[2016-4-22].http：//www.360doc.com/content/16/0422/09/32369802_552775022.shtml.

《2016新媒體聯盟中國基礎教育技術展望：地平線項目區域報告》[EB/OL].[2016-1-15]http：//www.ict.edu.cn/news/n2/n20160115_31276.shtml.

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（作者單位：南京郵電大學教育科學與技術學院）