大数据时代的学生核心素养评价探究

贺 森 储 君

(合肥一六八玫瑰园学校 安徽合肥 230000)

一、问题缘起

教育部于2014年发布的《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》指出:教育部将组织研究并提出各学段的学生核心素养体系,明确学生应具备的能适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。学生核心素养的培养不仅是我国教育和教学的一项重要工作,更是世界其他国家都在提倡的重要议题。在全面深化课程改革、落实立德树人根本任务的进程中,核心素养体系处在基础地位,是未来教育发展的重要因素。

学生核心素养评价是借助核心素养体系观测学生在真实情境中自身所习得的知识、技能、情感态度,从而评估学生核心素养的发展情况。实施学生核心素养评价对推动教育教学改革、促进学生全面发展具有重要意义。核心素养评价如何落地既是当前核心素养研究的重要课题之一,又是当下教育界迫切需要探索解决的一大难题。

二、大数据时代学生核心素养评价面临的机遇

大数据时代,“数据库”“云计算”等新技术实现了数据的全方位收集和精准处理,促进人们在海量数据中快速获取有价值的信息、寻找变化规律、预测发展趋势,使得复杂、主观的事物变得可追踪、可测量和可评估。从核心素养评价的三大特性,即情境过程性、全面多元性、价值生长性来看,传统的评价手段较难完成学生核心素养评价,而大数据的动态可追踪、精准全面诊断、智慧预测与反馈等诸多技术功能为核心素养评价提供了机遇。

(一)大数据技术实现核心素养评价的情境动态考量

受到应试教育的影响,中小学对学生的评价主要是以终结性评价为主。实际上,核心素养具有过程性、内隐性、情境性等特点,仅仅一次终结性评价难以考查学生是否达标。核心素养具体体现在情境下的个体行为当中,透过具体的、大量的、开放的、动态发展变化的真实情境下的表现,间接地推测学生的核心素养及其构成要素,这些要求很显然大数据技术都可以满足。大数据技术的出现在很大程度上解决了“忽略过程性数据”的问题。只有数据量足够丰富才能反映被评价学生的真实情况。基于大数据技术,可实现对学生真实状态下评价数据的海量收集、档案编码,确保数据量充足。这些数据不是终结性的,是不同情境下产生的,是对学生的成长进行动态监控和持续追踪记录的,能反映学生的动态发展情况,体现学生核心素养的发展轨迹。

(二)大数据技术满足核心素养评价的全面多元需求

核心素养的全面多元性评价包括评价内容的全面、评价主体的多元。评价内容包括文化基础、自主发展、社会参与三个方面,综合表现为18个基本要点,涵盖认知、技能、情感等多元化内容。面对诸多类型的数据,传统的方法很难统计与处理。但在大数据时代,自然语言识别与处理、图像识别与处理、海量快速云计算等新技术,能够对除传统文字资料以外的图文声像等多种多样的资料进行数据智能化精准提取、加工与分析,真正实现“全方位”核心素养数据处理,保证评价的全面性。另外,核心素养评价者绝不仅仅是教师这一单一主体,不同评价主体评判标准不同,只有不同主体分别从不同角度对学生进行评价,才能全面地展现学生素养发展水平。大数据技术不仅可以实现多方评价主体参与评价,还能够设置不同的评价权限和评价权重,教育行政部门、学校、教师、同学、学生本人、家长都可以借由大数据对学生学习及发展情况进行检测,并通过数据共享对核心素养进行评估,从多个视角审视学生,更加符合学生的真实情况。

(三)大数据技术支持核心素养评价的价值生长

评价的本质是价值判断。因此,学生核心素养评价要从学生的发展出发,评价的目标并不是给学生的成长画句号,而是关注每位学生的个性差异,把握每位学生的成长特点,激发每位学生的优势潜能,鼓励学生不断进步,真正做到以评促教、以评促发展。传统的评价方式是教师评定等级或简单点评几句,难以兼顾学生的多维核心素养,对学生的诊断不够清晰,不易促进学生进步。大数据时代,大数据等人工智能技术能够自动跟踪记录学生的认知经历,关注到学生所学习的课程、所获得的收获、所进行的分享、所完成的创作,及时掌握学生在学习过程中遇到的困惑与瓶颈,并结合相关数据进行分析,提供精准的问题解决策略,从而更好地指导教学。如大数据智能可视化的输出技术可以将每个学生个体的核心素养发展过程、结果以及潜力趋势描绘成数字画像,智能个性化的推送技术可以为每位学生提供专属的发展建议,帮助学生更加全面、形象地了解自己,促使学校教师进一步开展针对性诊断。

三、大数据时代核心素养评价的运行逻辑

目前中小学并没有专门的核心素养评价平台,但不少省市已经建立了统一的综合素质评价平台,姑且可以为评价学生核心素养发展情况提供参考,但深入研究会发现,多数综合素质评价平台的功能还是局限于数据的上传与记录,并未形成完整的“数据链”,因此参考价值不突出。完整的数据挖掘(data mining)的流程一般是收集数据、目标数据、预处理数据、挖掘数据、呈现结果、反馈应用。因此,大数据时代核心素养评价的运行逻辑,需要突出数据全方位收集、数据分析,以及结果的呈现与反馈三个关键节点,进而实现对学生核心素养的评价。

(一)学生核心素养数据采集

在采集数据时,传统的素养评价平台一般是由教师依据维度进行学生日常表现情况的上传,论证材料往往是学生获得的奖状或是学生参与活动的照片,评价往往流于形式,甚至成为师生的负担,评价的结果也不具备参考价值。大数据时代,可以借助物联感知类技术(如可穿戴设备、电子书包和校园一卡通等)、视频录像采集类技术(如视频监控、智能录播、情感识别等)、或图像识别类技术(如网评网阅技术)、平台采集类技术(如日志搜索分析)、在线平台技术、网络爬虫技术与移动App技术等,记录学生在课堂内外、线下和线上、正式和非正式学习环境等多个场域中最真实的行为情况。

(二)学生核心素养数据分析

在分析数据时,为了保证数据挖掘的有效性和准确性,首先,借助清洗、集成、变换和归约等技术手段对收集到的学生行为数据进行数据预处理,剔除无关数据、冗余数据、不一致数据和噪声数据,保留与评价目标相关度高的数据。其次,使用数据挖掘方法对学生行为数据进行分门别类、关联分析、聚合分散、预测等。使用机器学习、数据库分析、统计分析、模式识别等方法对收集的近似全样本数据进行分类与建模,尝试从宏观上、整体上对两者之间有无关联作出判断,并进一步揭示事物的本质特征与规律,根据数据设置预警常模,预测变量的发展趋势与未来走向。在具体操作上,可以尝试对学生提交的行为数据进行自动识别并生成标签或关键词,再依据一定的算法进行分类处理,与核心素养中的人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新等六大方面进行关联性判断。最后,对学生核心素养各个方面的发展情况进行分析,对存在的优势与困惑以及职业生涯规划进行解读。

(三)学生核心素养数据反馈

当下仍有部分中小学在进行学生素养评价时,重评价轻反馈,没有发挥出评价结果在培养学生核心素养中的促进作用,对教育教学的指导作用更是微乎其微。多数学校由于反馈信息不够直观、全面,严重制约其指导作用的发挥。大数据时代,对学生的行为数据进行收集、分析后,可借助人工智能等技术针对每位学生的学习表现、素养发展、心智成长、智慧形成进行刻画,形成数字画像,并结合人工智能技术、给出个性化“诊断报告”,并给学生提供最终的意义说明和“治疗方案”(即问题改进与完善的建议与意见)。

四、大数据时代核心素养评价的实践保障

(一)人员保障

首先,基于大数据的核心素养评价模式的真正落地需要构建专业化团队。这样的团队需要学科专业人员、核心素养评价研究人员、现代信息技术专业人员以及工程师通力配合,他们专业智慧的融合是学生核心素养评价与大数据有机结合的真正保障。其次,提升一线教师的评价意识与数据素养。一方面,目前教育领域对学生核心素养培养越来越强调,可是教师对于核心素养评价不够重视,这就需要提升教师对学生核心素养进行评价的意识。另一方面,需要开展教师培训,提升教师的数据素养,使其能够在复杂的教学环境下科学合理地观察、测量、评估数据,并做出判断。

(二)数据安全保障

大数据时代,保证学生数据不被泄露和侵犯,是大数据技术在学生核心素养评价应用中的关键和前提。首先,尊重学生的数据知情权,在采集学生行为数据时,教师要提前说明数据的用处,让学生明白数据采集的意义与目的,使用数据时也应切实得到学生的许可。其次,从技术层面保证数据安全,升级网络监管、身份认证、信息加密、病毒检测等信息保密技术,并引进大数据保护新兴技术,确保数据在采集、存储、挖掘和应用等全部环节中不被恶意攻击,得到全方位的技术保障。最后,建立相关制度,让数据发布者和使用者承担起相关责任。只有数据使用者最清楚他们利用数据的目的,数据使用者如果为谋求个人利益泄露数据,侵犯隐私权,就需要承担法律责任,如强制执行、罚款或刑事处罚。

总之,大数据时代的到来对学生核心素养评价的落地产生了积极的影响。当然,对于大数据技术和核心素养评价的有机结合还处在初步探索阶段,需要广大专家学者对此持续进行研究与关注。