大数据时代教育的三大转型趋势探析

席晓圆

自2011年起，大数据（Big Data）一词越来越多地被提及，人们用它来描述和定义信息爆炸时代产生的海量数据，它并具有大容量（Volume）、多样性（Variety）、高速度（Velocity）与大价值（Value）的特性。大数据作用于医疗就可以成功预测非典的发生，大数据作用于政界就可以助推奥巴马竞选的成功，大数据作用于商业就可以创造沃尔玛的销售奇迹……数据无处不在，可能只是微小的创新与变化，就能润物细无声地改变大产业的格局。在教育领域，无论是国家的“三通两平台”建设，还是中国教育测评网的诞生，或是慕课、翻转课堂的兴起，都预示着信息化时代新一轮教育改革的开始，而大数据正是带来这股教育飓风的蝴蝶。

一、转向：教育研究从传统的经验思辨迈向科学实证

从苹果公司销售案例谈起，对于如何提高销售额的问题，专家、专业人士会给出建议，比如提高管理能力、做更新更炫的广告、搞些促销活动……这些方式当然都会很有效。但是，讲求创新的苹果公司将门店中所有能够收集到的数据，全都输入软件。然后发现了一个惊人的现象，电脑屏幕和桌子呈70度左右角的电脑销售量比其他电脑高出15%，这比任何经验式的建议更有效。原因是当我们走到一个70度角的电脑前，会觉得反光非常不舒服，很自然地会伸手去扳动屏幕。心理学告诉我们，一旦潜在客户与货物发生了肢体接触，他购买这个商品的可能性就上升了15%。[1]

这一事例带给教育很多思考，我们在经验中认为重要的因素，未必是对教育真正起作用的影响因素。经验与理性思维也有局限。传统教育研究中，质性研究多，定量研究少;理论演绎多，实证研究少。即使采用实证研究（如观察法、调查法、统计法等）往往囿于信息处理能力，会出现三个问题：1.抽取的样本并不能涵盖所有的研究对象。随机采样往往会漏掉一些细节考察，甚至会失去对某些特定子类别进一步研究的能力。2.反馈信息具有阶段性、周期性特点，往往缺乏即时性。3.调查结果并不能真实反映教育的情况。首先，教育教学研究调查多是在师生知晓的情况下进行的，数据获得往往有一定的欺骗性与刻意性;其次，设计实验与问卷时也会产生主观偏差。究其原因，主要是缺少强大数据源与足够的数据处理、存储能力来提供分析与实证。

今天，物联网、云计算、大数据技术的高速发展为教育研究带来了新的可能。1.研究对象=全体。学生、教师、管理者等都成为数据的生产者，通过大数据技术能监测获取教育过程中的全部数据。如教育环境的设计、教育实验场景的布置、教育时空的变化、教师教学过程、教育管理数据的采集和决策、学生学习的轨迹与学业状况的收集，等等。2.无处不在的“第三只眼”。移动互联网、传感器、定位系统的运用，犹如“第三只眼”，能在自然状态下随时随地获取并处理信息，很好地避免了因人的介入而对研究对象造成干扰。这些数据具有真实性、即时性、全体性的特点。通过数据分析技术能够比传统研究方式更准确地评价与把握教育发展现状、预测未来发展趋势。3.提供了一种新的科研范式——数据密集型科学研究。即在海量数据和网络上发展起来的，继实验科学、理论科学、计算科学后的第四研究范式：研究对象是云端数据，研究人员在浩如烟海的数据中进行分析和挖掘，提出科学问题。

总之，在大数据的背景下，经验推演式教育研究终将变成一种数据支撑的实证科学，由主观评价走向客观数据分析，由推断走向科学。正如魏忠所说：“教育将继经济学之后，不再是一个靠理念和经验传承的社会科学和道德良心的学科，大数据时代的教育，将变成一门实实在在的实证科学。”[2]

二、变革：教育模式由封闭单一走向开放多元

1970年，托夫勒写了《未来的冲击》，他谈到过去的教育是为工业化做配套的：上课的铃声、课程大纲、班级、教室、每节课45分钟、集中物流般的大规模学生和教师聚集、工厂计分般的考核系统等。当前，这种与工业社会配套的教育体系被完整地保留了下来。托夫勒批评了这种工业化封闭的教育模式，并创造性地提出了面向未来的教育：小班化、多师同堂、在家上学趋势、在线和多媒体教育、回到社区……[3]

45年后的今天，基于云计算、物联网、数据库技术、社会网络技术等的成熟应用，托夫勒的预知都成为了现实：慕课、翻转课堂、可汗学院、电子书包、在家上学、终身学习……教育资源更加丰富，优质教育不一定依赖校园，而带来这些变化的真正原因，就是大数据。

现在，我们再也不能无视学校与世界各个角落之间无法抗拒的“连接”。学校不再是知识生产的唯一场所，在家上学逐渐兴起，教育将在学校之外发生，学校的围墙越来越只具有形式的意义。学生知识的来源，经验的获得，观念的确立将更多地来自于互联网。正如《教育正悄悄发生一场革命》中讲的：“标准化的教育将转向网络完成，而人才培养和个性化将主要由学校承担：越来越小的班级、越来越近的学校、越来越聚焦的教育支持、越来越个性的培养方式，将使教育摆脱工业化时代。”

笔者以为，“互联网+学生”的教育模式将成为未来的主流教育模式。1.学校与教师不会消亡，而是其内涵将被重新定义。学校为学生提供更多的服务，教师为学生提供教育支持与交流指导。2.学生利用网络以个人需要为中心完成课程。每个学生构建自己的学习地图，并跟随学习地图指示的路径来完成相应内容的学习。网上同一学科、同一节课会有不同的教学资源，学生可以根据自己的喜好来选择，并完成相应的练习。3.教师需要具备数据思维，能基于大数据技术挖掘与统计出的信息对教学计划、课程难点交流互动，并进行精准的分析预设。教师将是课程资源的开发者与组织者，学生问题探究的合作者和帮助者。互联网解决学生“知”的问题，教师则要引导学生如何“行”。

三、聚焦：教学活动真正由面向群体转向聚焦个人

1922年，激进教育家卡尔顿·沃什伯恩在美国温内特卡镇大胆实施了温内特卡计划。其核心就是精熟教学法：1.只要教学条件能够满足学生的需要，那么所有学生都能掌握知识，任何学生都不会掉队;2.每节课不是按照时间来划分，而是根据学生的理解程度和成绩来确定。它的优势在于传统教育追求整体效率，时间是个常量而学生的理解程度是个变量。而精熟教学理念与传统教学理念相反，在教育中常量是学生对知识的高水平理解，变量才是学生为理解问题所花费的时间。它强调每个人在学习过程中的差异，缩小后进生与优等生的差距，同时不会减慢优等生的学习进度。一时间，温内特卡计划取得了不菲的成果。可最终这一改革失败了，其原因之一是经济因素，温内特卡镇财力雄厚，学校能够支付新的教科书、练习册以及其他多元的教学材料，但纸质出版物非常昂贵，在全国范围内推动教育改革不切实际;二是教师精力与技术有限并依赖传统班级讲授方式。[4]

今天，就像麻省理工学院的布伦乔尔森教授所说：“大数据的影响，就像是4个世纪前人类发明的显微镜一样，把人类对自然界的观察和测量水平推进到了细胞级别，给人类社会带来了历史性的进步和革命。”[5]大数据让教育越来越聚焦，能够关照每一位成长中的孩子，让不论是孔子倡导的因材施教理念，还是沃什伯恩的温内特卡计划真正成为可能。大数据时代有这样几种学习特点：1.碎片式学习。它是一种互联网学习方法，通过碎片化的信息和知识的获取，提升个人素质。与“系统性学习”（强调知识的基础性、系统性）相反，“碎片式学习”方法强调知识的信息性、时效性、前沿性。这是灵活度高、针对性强的学习方法。现在，我们可以利用手机等移动终端随时随地学习，免除了时间空间形式的限制，能将碎片式学习的优势发挥到极致。2.全景式记录。当一切皆可“量化”时，教师教与学生学的过程都能完整持续地被记录保存下来。比如，每个学生花了多少时间观看影片、哪个单元花的时间比较多、做错了哪些题目、哪些章节是学生反复阅读并做了记录的、学生的作业情况等，课堂师生言行、交流互动、交往方式等。这种全面跟踪师生活动的方式能更好地促进教师专业发展与学生的成长。3.精准化教育。每个学生的教育都可以建立在对过去行为数据的分析基础上，只要用户在互联网等媒体上留下痕迹，其的行为特征、思想倾向、兴趣爱好，都将一览无余，我们就可对其进行分析。从这个意义上来说，未来的教育将是精准的个性化教育。例如，Udacity、Coursera 和 EDX 等在线教育课程，通过跟踪学生的在线学习轨迹（如学生在观看教学视频时哪段停留的时间以及重新播放的时间更长，哪段内容被直接跳过）来寻找最佳的教学方法，推送更具有个性化的学习内容。[5]比如A同学做对了第4题，系统马上可以告诉他，他可以跳过第7题，因为测试题的知识点学生已经掌握，无需重复练习，减轻了学生负担。如果B同学做错了第5题，那么系统会提示他练习第6题，因为这个知识点可能是该学生需要反复进行巩固的。这和网络购物相似，通过你过去的购买痕迹，网站就会分析出你的购物兴趣，从而有针对性地给你推送广告信息。

当然，教育领域中这三种转变趋势只是大数据时代的冰山一角，更多的教育改变正蓄势待发，以待我们对其继续进行研究与探析。

参考文献：

[1] 喻长志.大数据时代教育的可能转向[J].江淮论坛，2013（4）：188-192.

[2] 魏忠.教育正悄悄发生一场革命[M].上海：华东师范大学出版社，2014：10.

[3] 托夫勒.未来的冲击[M].北京：中信出版社，2006：7.

[4] 萨尔曼·可汗.翻转课堂的可汗学院[M].杭州：浙江人民出版社，2014：5.

[5] 梁文鑫.大数据时代：课堂教学将迎来真正的变革[J].北京教育学院学报（自然科学版），2013（1）：14-16.