王 帆

(江蘇師范大學(xué) 教育研究院，江蘇 徐州 221116)

從智慧教育視角論教育數(shù)據(jù)的變遷與潛能*

王 帆

(江蘇師范大學(xué) 教育研究院，江蘇 徐州 221116)

在一個(gè)充滿數(shù)據(jù)、計(jì)算、科學(xué)的新黃金時(shí)代，應(yīng)從智慧教育的視角重新思考數(shù)據(jù)支撐的教育世界的演變與發(fā)展。本文首先闡述了數(shù)據(jù)傳感器的新體驗(yàn)，這是當(dāng)下教育數(shù)據(jù)產(chǎn)生的物質(zhì)基礎(chǔ)；其次剖析了教育數(shù)據(jù)的新屬性——泛在、持久、互連；再次討論了教育數(shù)據(jù)傳輸模型的功能由檢測(cè)到互動(dòng)的轉(zhuǎn)變，厘清了教育研究如何以數(shù)據(jù)為支撐邁向教育科學(xué)；最后分析了教育數(shù)據(jù)對(duì)師生和學(xué)校在微觀與宏觀上的影響。在所有教育數(shù)據(jù)的應(yīng)用中，必須用審慎的態(tài)度使用新數(shù)據(jù)與新分析方法。

智慧教育；教育數(shù)據(jù)；潛能

隨著信息技術(shù)不斷升級(jí)，我們站在了數(shù)據(jù)海洋的岸邊：人類歷史文化的進(jìn)化將從數(shù)據(jù)沙漠轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)海洋的未來(lái)。由于計(jì)算方式的革命，信息嵌入式的物理固態(tài)已經(jīng)轉(zhuǎn)變成可移動(dòng)、可轉(zhuǎn)化、可合成的活性液態(tài)形式，而且能夠被系統(tǒng)自動(dòng)處理，這將是人類思想史和文化史的革命。大數(shù)據(jù)概念勢(shì)如破竹涌入大眾視野，很多有識(shí)之士認(rèn)為它將為人類的生活創(chuàng)造前所未有的可量化的維度，會(huì)成為新發(fā)明和新服務(wù)的源泉，但我們看到更多的是蓄勢(shì)待發(fā)，這里要改變的不僅是接受新技術(shù)，更重要的是思維的變革?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時(shí)代教育界命題，隆重推出了智慧教育的概念，而其核心推動(dòng)力是以數(shù)據(jù)為原料的學(xué)習(xí)分析，認(rèn)為學(xué)習(xí)分析是智慧教育的科學(xué)力量[1]。但是如果沒(méi)有清醒地認(rèn)識(shí)教育數(shù)據(jù)本身質(zhì)的變化與這類數(shù)據(jù)的特性，我們很難利用這些基本素材推進(jìn)學(xué)習(xí)分析，筑建智慧教育。10年前依靠昂貴的數(shù)字設(shè)備，獲取教育數(shù)據(jù)是相當(dāng)困難的，能夠展示教學(xué)過(guò)程的數(shù)據(jù)更為罕見(jiàn)，“智慧”二字僅是意識(shí)領(lǐng)域的概念，具有不可捉摸的形態(tài)。當(dāng)下技術(shù)設(shè)備已經(jīng)打破了這樣的壁壘，我們可以隨意獲取很多以前不可想象的數(shù)據(jù)，但是像教育這種社會(huì)人文領(lǐng)域的數(shù)據(jù)潛能對(duì)于技術(shù)響應(yīng)力是相對(duì)滯后的，需要一定的積累與演化，更重要的是開(kāi)發(fā)利用教育數(shù)據(jù)的規(guī)范與渠道。所以這里僅談數(shù)據(jù)在教育領(lǐng)域的變遷，不是夢(mèng)幻般的暢想與近似漫話式的討論，而是基于現(xiàn)實(shí)如何認(rèn)識(shí)與把握教育數(shù)據(jù)教學(xué)與學(xué)習(xí)功能的轉(zhuǎn)變。

一、教育體驗(yàn)的轉(zhuǎn)換：數(shù)據(jù)傳感器

從數(shù)據(jù)沙漠轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)海洋起點(diǎn)是：現(xiàn)代人生活中活越來(lái)越多地利用數(shù)字設(shè)備，而這些將成為各種技術(shù)互連的最基本元素。多功能移動(dòng)計(jì)算設(shè)備可以在人們毫無(wú)察覺(jué)的情境下收集大量的數(shù)據(jù)。嵌入手機(jī)的軟件可以迅速全球定位、導(dǎo)航。手機(jī)的使用模式提供了各種社會(huì)業(yè)務(wù)信息聯(lián)系，新興的個(gè)人數(shù)據(jù)采集實(shí)踐被稱為量化自我運(yùn)動(dòng)[2]。

雖然智能手機(jī)是個(gè)人最常見(jiàn)的移動(dòng)設(shè)備，但是在教育領(lǐng)域?qū)W生還是主要通過(guò)筆記本、臺(tái)式機(jī)、Pad學(xué)習(xí)。在這種情況下，所使用的軟件就像傳感器一樣，利用管理界面收集各種數(shù)據(jù)，與界面交互的產(chǎn)物被捕捉和存儲(chǔ)。比如，利用在線瀏覽器翻看Web時(shí)，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)可以在毫無(wú)察覺(jué)的情境下收集、分析、管理數(shù)據(jù)，這種方式拓展了數(shù)據(jù)可收集的規(guī)模。

在教育領(lǐng)域，尤其是大學(xué)生大部分學(xué)習(xí)行為是與數(shù)字交互系統(tǒng)打交道的，比如學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)(LMS)支持在線協(xié)作學(xué)習(xí)，近期非常紅火的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)開(kāi)放課程(MOOCs)。這些系統(tǒng)不僅被設(shè)計(jì)成典型的數(shù)字記錄儀以支持個(gè)性化的學(xué)習(xí)，而且為行政管理部門提供了可分析的數(shù)據(jù)。如果不是數(shù)碼設(shè)備日益普及，教育學(xué)者很少去關(guān)注技術(shù)在學(xué)習(xí)感知方面的變化，廣義上的學(xué)習(xí)已經(jīng)不僅僅是檢索活動(dòng)這么簡(jiǎn)單了。各種學(xué)習(xí)活動(dòng)的背景是數(shù)字化，故而存在各式各樣的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)能在更自由的時(shí)空中產(chǎn)生。如果學(xué)生想課后學(xué)習(xí)各種技能，他們有很多接觸開(kāi)放式教育資源的機(jī)會(huì)，在這些過(guò)程中也存在收集、傳遞數(shù)據(jù)的可能性。眾所周知，“非正式”學(xué)習(xí)擁有很多積極的效果，對(duì)此類數(shù)據(jù)的收集、存儲(chǔ)、分析以及后續(xù)的研究都在表明我們正在打破正式與非正式學(xué)習(xí)的界限。數(shù)據(jù)傳感器成為改變學(xué)習(xí)理解的關(guān)鍵器物。

二、教育數(shù)據(jù)的屬性轉(zhuǎn)變：泛在、持續(xù)、互聯(lián)

教育數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)移與以往大不相同，但與當(dāng)下火熱的大數(shù)據(jù)的4V特性(大量、高速、多樣、價(jià)值)還有很大差距。但與以往教育研究者所認(rèn)識(shí)的數(shù)據(jù)還是有很多質(zhì)的差異，它主要具有泛在、持續(xù)、互聯(lián)這三種基本屬性。這些屬性并不是數(shù)據(jù)簡(jiǎn)單的聚集，它們正從本質(zhì)上轉(zhuǎn)變教育數(shù)據(jù)的功能。

數(shù)據(jù)海洋之所以存在就是能夠不斷獲得自然交互下傳感器等嵌入式設(shè)備所采集或生成的數(shù)據(jù)，教育數(shù)據(jù)的產(chǎn)生是無(wú)數(shù)學(xué)習(xí)者每日參與數(shù)字系統(tǒng)的結(jié)果。數(shù)據(jù)的泛在性促使數(shù)據(jù)的表達(dá)方式打破了形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)、課程和評(píng)估、正式和非正式教學(xué)的界限。數(shù)據(jù)占據(jù)了一切，它雖然并不是行動(dòng)的目標(biāo)或旨趣，“測(cè)試”不是目的，但評(píng)估卻實(shí)實(shí)在在就在那里。數(shù)據(jù)泛在性認(rèn)識(shí)在教育界必不可少。學(xué)習(xí)過(guò)程中數(shù)據(jù)的泛在性從根本上可以改變我們對(duì)于學(xué)習(xí)的理解或反饋的認(rèn)識(shí)。數(shù)據(jù)沙漠時(shí)代，從成績(jī)測(cè)試或檢驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)都來(lái)自課堂以外，即使這些數(shù)據(jù)能夠有效地說(shuō)明問(wèn)題，它們也與學(xué)習(xí)本身脫節(jié)，很少能為學(xué)習(xí)過(guò)程提供數(shù)據(jù)、為誤解提供佐證或?yàn)閷W(xué)生策略選擇提供幫助。隨著能夠捕獲大量的學(xué)習(xí)行為數(shù)據(jù)，包括各種活動(dòng)流數(shù)據(jù)，我們現(xiàn)在不僅可以應(yīng)用學(xué)生的終結(jié)性信息，而且可以根據(jù)學(xué)習(xí)發(fā)展過(guò)程構(gòu)建學(xué)習(xí)模型，數(shù)據(jù)的泛在性作用不是對(duì)學(xué)習(xí)的“測(cè)試”而是“支撐”。

持續(xù)性是數(shù)據(jù)海洋時(shí)代教育數(shù)據(jù)的第二個(gè)特征，其重要性有兩個(gè)原因。第一，持續(xù)性數(shù)據(jù)能夠支撐自動(dòng)化學(xué)習(xí)和決策。以前只有終結(jié)性成績(jī)數(shù)據(jù)在課堂外傳遞，現(xiàn)在數(shù)字互動(dòng)讓學(xué)生體驗(yàn)到更便攜的共享記錄。教師、管理人員、家長(zhǎng)很容易共享和審查學(xué)習(xí)環(huán)境中產(chǎn)生的結(jié)果?，F(xiàn)代數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以跟蹤教育環(huán)境里學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中不同層次的不同軌跡。隨著時(shí)間的推移，不同團(tuán)體的差異比較，學(xué)習(xí)成果的對(duì)比，可以識(shí)別他們行為、知識(shí)的獲取模式。在智能體系中，提供個(gè)性化教學(xué)的能力也取決于數(shù)據(jù)跨越的時(shí)間維度，持續(xù)性的數(shù)據(jù)才可能為學(xué)生定制合適的服務(wù)。在某些方面看起來(lái)，平凡而簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)其持續(xù)性會(huì)顛覆教學(xué)研究，而且將在學(xué)校中蔓延開(kāi)來(lái)。第二，持續(xù)性數(shù)據(jù)可以促進(jìn)發(fā)現(xiàn)知識(shí)生成模式。隨著時(shí)間的推移，不僅師生可以發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)軌跡和適當(dāng)?shù)牟呗?，克服錯(cuò)誤概念，學(xué)習(xí)科學(xué)家也可以開(kāi)發(fā)促進(jìn)學(xué)習(xí)的產(chǎn)品。當(dāng)然，數(shù)據(jù)的持續(xù)性會(huì)引發(fā)數(shù)據(jù)隱私和所有權(quán)的問(wèn)題，這些已經(jīng)超出了現(xiàn)有政策和規(guī)范的范圍。這些問(wèn)題需要合理的保護(hù)方式，應(yīng)與智能數(shù)據(jù)如何提高學(xué)習(xí)和教學(xué)一并討論。

互聯(lián)性是數(shù)據(jù)海洋時(shí)代教育數(shù)據(jù)的第三個(gè)特征，但是現(xiàn)階段這一特征在教育數(shù)據(jù)中還未凸現(xiàn)。為了達(dá)到互聯(lián)，各種數(shù)據(jù)收集設(shè)備需要以一種現(xiàn)在還未普及的方式連接。由于教育技術(shù)的進(jìn)化程度，當(dāng)前一般系統(tǒng)都擁有獨(dú)立的課程或評(píng)估數(shù)據(jù)，用于形成性或終結(jié)性評(píng)價(jià)。這樣的系統(tǒng)設(shè)計(jì)很難建構(gòu)學(xué)習(xí)行為的靈活框架，也很難從多維聯(lián)系中揭示學(xué)習(xí)模式的重要觀點(diǎn)。群體層面的系統(tǒng)總結(jié)無(wú)法揭示個(gè)體與各種變量之間發(fā)生的關(guān)系。例如，導(dǎo)師智能系統(tǒng)記錄總是從學(xué)生的零信息開(kāi)始。因此最初的活動(dòng)都是在努力找尋學(xué)生的正確水平。如果與其它軟件系統(tǒng)互聯(lián)，可以直接獲取學(xué)生初始技能、興趣和目標(biāo)，這樣該系統(tǒng)可以直接跳轉(zhuǎn)到相應(yīng)的活動(dòng)，學(xué)習(xí)活動(dòng)由設(shè)計(jì)性走向自然原生態(tài)，減少一定程度的干擾。

三、數(shù)據(jù)傳送模型的轉(zhuǎn)變：檢測(cè)到互動(dòng)

審視當(dāng)前所有數(shù)字化教學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程，基本上是圍繞四個(gè)核心運(yùn)行，如下頁(yè)圖1所示。這四個(gè)核心分別是行為選擇、行為互動(dòng)、證據(jù)識(shí)別、證據(jù)合成。(1)行為選擇：下一步呈現(xiàn)給學(xué)生什么活動(dòng)？這一過(guò)程可以基于學(xué)生的電子檔案或根據(jù)教師的判斷，或其他方法。(2)行為互動(dòng)：通過(guò)學(xué)習(xí)者參與活動(dòng)獲取交互過(guò)程數(shù)據(jù)。這個(gè)過(guò)程可能是回答問(wèn)題或完成一份測(cè)試，或通過(guò)一個(gè)級(jí)別的游戲，或完成教學(xué)課程的實(shí)踐活動(dòng)。無(wú)論如何，學(xué)習(xí)結(jié)果是某種產(chǎn)品，形式多樣，可以是問(wèn)題答案，游戲活動(dòng)日志，或項(xiàng)目報(bào)告。(3)證據(jù)識(shí)別：識(shí)別學(xué)習(xí)產(chǎn)品的可見(jiàn)特征，分析能夠影響后續(xù)學(xué)習(xí)的因素，技術(shù)應(yīng)用包括語(yǔ)義分析或其它自然語(yǔ)言處理技術(shù)，形成特定變量列表。如果在多項(xiàng)選擇測(cè)試中，就意味著產(chǎn)生正確或錯(cuò)誤的具體指標(biāo)。(4)證據(jù)合成：總結(jié)前期學(xué)生每一小塊學(xué)習(xí)情況，分析他們的學(xué)習(xí)狀態(tài)，可以應(yīng)用某些模型，簡(jiǎn)單添加一些差異加權(quán)值。

圖1 教育數(shù)據(jù)傳送模型

這四過(guò)程模型本身在數(shù)據(jù)海洋中并不會(huì)出現(xiàn)太大的變化，但其應(yīng)用的靈活性與數(shù)據(jù)沙漠時(shí)期完全不同。數(shù)據(jù)沙漠時(shí)期，我們將量化過(guò)程與識(shí)別一系列特定答案相連(測(cè)試、測(cè)量或評(píng)分標(biāo)準(zhǔn))，然后將討論的問(wèn)題限定在初始的問(wèn)題范圍之中，模型的應(yīng)用則具有很強(qiáng)的檢測(cè)目的。例如量表、問(wèn)卷、調(diào)查都在既定的設(shè)計(jì)之中，探討相應(yīng)產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，再利用統(tǒng)計(jì)分析得出結(jié)論?？此剖欠浅Ｍ昝赖目茖W(xué)過(guò)程，但是得到的結(jié)論只能是調(diào)查主體的某些屬性而非全部，因?yàn)樵讷@得數(shù)據(jù)之初就已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了精心設(shè)計(jì)，這些數(shù)據(jù)是我們預(yù)期想得到的。數(shù)據(jù)海洋時(shí)期，我們可以從另外的維度解析這個(gè)四過(guò)程模型，拓展行為選擇的邏輯邊界，數(shù)據(jù)不僅出現(xiàn)在測(cè)試中，而且出現(xiàn)在互動(dòng)、邀請(qǐng)、鼓勵(lì)、需求、吸引、激勵(lì)和思想之中。到了這個(gè)程度評(píng)估已經(jīng)成為基于自然活動(dòng)，全方位行為情境的觀察，同時(shí)考慮行為內(nèi)在動(dòng)機(jī)。因此，行為互動(dòng)可以重新命名為“交互與創(chuàng)新”過(guò)程，是基于數(shù)據(jù)和證據(jù)的新產(chǎn)品。將“行為互動(dòng)”轉(zhuǎn)變成“交互創(chuàng)新”，開(kāi)辟了新隱喻、新焦點(diǎn)以及對(duì)學(xué)習(xí)者活動(dòng)的新理解。這種視角催生了任務(wù)的固定屬性向交互的突發(fā)屬性轉(zhuǎn)變的過(guò)程，在這個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)中因人而異提供不同類型的策略、方法與支撐。比如Webquest網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法是教師高度設(shè)計(jì)的過(guò)程，學(xué)生嚴(yán)格地跟隨教師限定的任務(wù)。但是在豐富的數(shù)據(jù)環(huán)境中，能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)到突發(fā)事件，Webquest中的各項(xiàng)任務(wù)教師可以根據(jù)學(xué)生的各項(xiàng)反應(yīng)數(shù)據(jù)做出及時(shí)調(diào)整。

四、教育研究的轉(zhuǎn)變：邁向教育科學(xué)

數(shù)據(jù)海洋的出現(xiàn)會(huì)對(duì)教育研究產(chǎn)生迅速、戲劇性的變化，雖然目前我們還難以預(yù)見(jiàn)。在數(shù)字沙漠時(shí)期，數(shù)據(jù)很難成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的概念，它很容易被統(tǒng)計(jì)、分析此類的處理過(guò)程所掩蓋。當(dāng)下出現(xiàn)了相反的情形，各種數(shù)據(jù)類型與數(shù)量劇增給人們留下了深刻的印象，以至于馬云推出了從IT(信息技術(shù))向DT(數(shù)據(jù)技術(shù))轉(zhuǎn)化的理念[3]。但現(xiàn)階段我們不難看出在對(duì)數(shù)據(jù)的熱情與歡呼中，反而忽視了最基本的從數(shù)據(jù)到知識(shí)推理分析機(jī)制的探討，如何讓數(shù)據(jù)成為有效的資源成為更為突出的問(wèn)題。下面將闡述新數(shù)據(jù)形式和科學(xué)分析理論對(duì)教育研究的影響，教育研究向科學(xué)性進(jìn)一步邁進(jìn)，需要新的數(shù)據(jù)分析過(guò)程和新的工具。

(一)改變與理論的關(guān)系：從束縛到釋放

在數(shù)據(jù)沙漠時(shí)代，研究過(guò)程和數(shù)據(jù)收集之間的關(guān)系受到高額數(shù)據(jù)成本的限制。現(xiàn)在和過(guò)去的實(shí)踐過(guò)程都受到漏斗型數(shù)據(jù)演變的限制，如圖2所示。而這種分析過(guò)程備受質(zhì)疑，實(shí)驗(yàn)條件下獲取的數(shù)據(jù)，不是因?yàn)樗麄冋业搅俗詈线m的數(shù)據(jù)源，而是他們找到“能負(fù)擔(dān)”的數(shù)據(jù)源，并對(duì)過(guò)程給予了一定的控制[4]。我們認(rèn)為數(shù)據(jù)量的不斷上升，有助于回答現(xiàn)存問(wèn)題的深度與廣度，同時(shí)在這個(gè)過(guò)程中又會(huì)產(chǎn)生新型數(shù)據(jù)，引發(fā)新型數(shù)字體驗(yàn)的新問(wèn)題。

圖2 理論與數(shù)據(jù)漏斗圖

先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)極大提高了研究數(shù)據(jù)處理、重組和傳播的速度。相對(duì)于十幾年前，絕大部分教育科學(xué)研究都是通過(guò)文字和繪圖構(gòu)造出模型進(jìn)行研究，近年只不過(guò)是通過(guò)計(jì)算機(jī)做這些事情罷了，若讓他們手工整理調(diào)查或編碼都會(huì)顯得手足無(wú)措。教育研究者首先要理解現(xiàn)有理論能夠產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)。與早期信息化形成鮮明對(duì)比，學(xué)生數(shù)字信息系統(tǒng)盛行，為物理的、虛擬的和混合式的大學(xué)校園提供了相對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)接入方式。到目前為止，軟件設(shè)計(jì)都是基于教育管理者的思想，因此現(xiàn)有系統(tǒng)的數(shù)據(jù)收集和分析很大程度上反映了教育管理的主流問(wèn)題。但是數(shù)據(jù)海洋的形成，會(huì)在教育生態(tài)系統(tǒng)多個(gè)層面形成立體的數(shù)據(jù)。例如，在美國(guó)教育體系內(nèi)，教育項(xiàng)目評(píng)估、國(guó)家成人掃盲評(píng)估、縱向研究評(píng)估、國(guó)家家庭教育調(diào)查、學(xué)校犯罪調(diào)查、圖書(shū)館統(tǒng)計(jì)程序等多個(gè)機(jī)構(gòu)提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)與分析，通過(guò)上述機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)組合可以解答先前單一資助項(xiàng)目無(wú)法解答的問(wèn)題，這樣的情形在世界各地逐漸展開(kāi)。如此可以輕易解除漏斗模型的邊界，從“我們能夠唯一獲取”數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到更能體現(xiàn)理論目標(biāo)的更多數(shù)據(jù)，甚至是應(yīng)用數(shù)據(jù)修正理論模型。

新型的數(shù)據(jù)體驗(yàn)?zāi)軌蛏珊桶l(fā)現(xiàn)新的數(shù)據(jù)，比如微博、微信等社交軟件為大眾提供接入日常公共數(shù)據(jù)的接口，這類技術(shù)是一種相對(duì)自然的數(shù)據(jù)分享和分析狀態(tài)。很多網(wǎng)站提供在線分析工具，用戶能很容易分析、掃描文字。因此可預(yù)見(jiàn)通過(guò)新數(shù)字行為能夠產(chǎn)生對(duì)教育的新理解?？梢钥吹剑逃u(píng)估領(lǐng)域已經(jīng)將研究重點(diǎn)從歷史悠久的學(xué)習(xí)與評(píng)估范式轉(zhuǎn)向動(dòng)機(jī)、興趣等內(nèi)在動(dòng)因或復(fù)雜的數(shù)據(jù)集成環(huán)境的研究。同樣在智能教學(xué)領(lǐng)域，推崇大量的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)，從樣本數(shù)據(jù)中闡述更復(fù)雜的人的學(xué)習(xí)過(guò)程。在教室中開(kāi)始構(gòu)建基于樣本的大型自動(dòng)化數(shù)據(jù)庫(kù)，希望能夠全方位剖析教與學(xué)的全過(guò)程，形成長(zhǎng)效的預(yù)測(cè)機(jī)制。

(二)研究方式的轉(zhuǎn)變：從固化到多樣

合理應(yīng)用數(shù)據(jù)，教育研究者需要新技能和新工具以及新思維新角度處理自己的工作。這些新工具應(yīng)具有跨學(xué)科的性質(zhì)，能夠體現(xiàn)當(dāng)下技術(shù)進(jìn)步在社會(huì)和研究上的影響力，研究方式呈現(xiàn)出新的趨勢(shì)。

1.從數(shù)學(xué)中心轉(zhuǎn)換到軟件中心，處理數(shù)據(jù)并不意味著與各種復(fù)雜繁瑣的數(shù)學(xué)公式打交道，而是應(yīng)用各種軟件，數(shù)據(jù)時(shí)代軟件會(huì)成為無(wú)所不在的科學(xué)語(yǔ)言。未來(lái)教育研究者需要理解計(jì)算邏輯、計(jì)算機(jī)應(yīng)用的可能性，具備操作通用設(shè)備數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的基本技能。例如，最近Python語(yǔ)言逐漸興起，成為一種強(qiáng)大的數(shù)據(jù)可視化、處理自然語(yǔ)言、數(shù)據(jù)分析與統(tǒng)計(jì)的工具；同樣R語(yǔ)言異軍突起，完勝其它通用性數(shù)據(jù)計(jì)算工具。即使教育理論研究者無(wú)需獲得編程能力，但是也需要理解計(jì)算的基本邏輯和趨勢(shì)，能夠看懂?dāng)?shù)據(jù)分析的結(jié)果。

2.從小樣本到綜合大樣本。在過(guò)去100年中，最杰出的統(tǒng)計(jì)框架都集中在通過(guò)小樣本推斷總體參數(shù)值上。當(dāng)下有獲取所有成員數(shù)據(jù)的趨勢(shì)，但是應(yīng)用已有框架分析較大規(guī)模的數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)誤導(dǎo)。例如，應(yīng)用傳統(tǒng)經(jīng)典的T檢驗(yàn)方法而不考慮規(guī)模效應(yīng)會(huì)增加錯(cuò)誤推理的幾率。面對(duì)超大樣本，即使小尺度效應(yīng)都會(huì)改變假設(shè)檢驗(yàn)。因此，教育研究人員需要重新學(xué)習(xí)大樣本分析的方法，作為推理的主要依據(jù)。

3.從規(guī)避探索性到密集型探索。傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析方法總是先假定數(shù)據(jù)存在某種分布，如假定數(shù)據(jù)是正態(tài)分布，然后選用適應(yīng)這種分布的模型進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。但實(shí)際上，多數(shù)教育數(shù)據(jù)并不滿足假定的理論分布，傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法表現(xiàn)很差。因此要強(qiáng)化探索性數(shù)據(jù)分析，它是對(duì)調(diào)查、觀察所得到的雜亂無(wú)章的數(shù)據(jù)，不以先驗(yàn)假定為基礎(chǔ)而進(jìn)行處理，通過(guò)耐抗性、圖形啟示、重新表述、殘差手段，探索數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和規(guī)律，是一種完全以實(shí)際數(shù)據(jù)為依據(jù)的分析方法。成千上萬(wàn)的學(xué)生數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)探索性分析和假設(shè)生成提供了足夠的原料，如學(xué)習(xí)因素分析，新技術(shù)試圖恢復(fù)學(xué)習(xí)各種變量的組合，糾正傾斜度，還原人類學(xué)習(xí)的原貌，解釋人們學(xué)習(xí)的可能性與偏好。

4.從數(shù)據(jù)庫(kù)到數(shù)據(jù)流的認(rèn)識(shí)。教育數(shù)據(jù)不僅是量上的增長(zhǎng)，更重要的是構(gòu)成形式的轉(zhuǎn)變，它主要由人類學(xué)習(xí)活動(dòng)的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)組成，這些數(shù)據(jù)不是散亂的聚合體，更重要是具有流動(dòng)性。正如上文所述四階段教育數(shù)據(jù)傳送模型，促進(jìn)研究者超越傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方式，學(xué)會(huì)如何計(jì)算和分析基于事件和流的數(shù)據(jù)，賦予他們教育領(lǐng)域新的科學(xué)話語(yǔ)。

(三)研究過(guò)程的改變：從終結(jié)式到自然嵌入式

李維斯認(rèn)為當(dāng)代教育研究過(guò)程如尸檢一般，存在大量終結(jié)式的結(jié)果，如果這種評(píng)價(jià)沒(méi)有達(dá)到某個(gè)臨界點(diǎn)都無(wú)法改變教育的內(nèi)容，對(duì)教育產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性的變化[5]。同樣，高寶立等人認(rèn)為研究過(guò)程只有突破簡(jiǎn)單化思維，超越二元性方法，立足二重性原理，重構(gòu)教育研究方法論，才能使教育研究擺脫由來(lái)已久的紛爭(zhēng)與對(duì)抗局面及困境[6]。終結(jié)式的研究過(guò)程，需要假定合適的時(shí)間或機(jī)會(huì)收集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的交互性、信息粒度和樣本高頻呈現(xiàn)能夠徹底改變這種狀態(tài)。從一系列由不同原因激發(fā)的孤立事件數(shù)據(jù)采集向不間斷交互性監(jiān)測(cè)模型轉(zhuǎn)變，隨著無(wú)處不在和不受干擾的教育數(shù)據(jù)靜靜地累積，能夠默默地提供各種結(jié)果，猶如自然嵌入式心臟檢測(cè)器一樣。研究者與研究對(duì)象能夠形成伙伴關(guān)系，檢測(cè)學(xué)生的行動(dòng)和體驗(yàn)，研究者此時(shí)成為更活躍、持續(xù)支持的角色，而不是審判者的身份，通過(guò)數(shù)據(jù)授權(quán)可以成為新的強(qiáng)有力的照顧型參與者。

研究者面對(duì)進(jìn)化控制，持續(xù)性增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)生成系統(tǒng)，不僅要更新處理每次獲取的新數(shù)據(jù)，還要具備整合新舊數(shù)據(jù)與信息的手段。每個(gè)研究的數(shù)據(jù)不是孤立的，需要融合其它研究的數(shù)據(jù)，也就是每個(gè)研究數(shù)據(jù)形成是漸進(jìn)性螺旋上升的。面對(duì)這種形式，現(xiàn)在常有兩種方法應(yīng)對(duì)：貝葉斯統(tǒng)計(jì)和元分析。貝葉斯統(tǒng)計(jì)思想與傳統(tǒng)頻率派意見(jiàn)背道而馳，它認(rèn)為先驗(yàn)分布可以是主觀的，沒(méi)有也不需要有頻率解釋。貝葉斯推斷的基本方法是將關(guān)于未知參數(shù)的先驗(yàn)信息與樣本信息綜合，再根據(jù)貝葉斯定理，得出后驗(yàn)信息，然后根據(jù)后驗(yàn)信息去推斷未知參數(shù)，這種方式在使用過(guò)程中，會(huì)不斷產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)和知識(shí)，非常容易創(chuàng)造出一些全新的分析過(guò)程，能夠靈活地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，符合當(dāng)下數(shù)據(jù)發(fā)展的品性，在很多領(lǐng)域已經(jīng)顯現(xiàn)出魅力。元分析統(tǒng)計(jì)方法是對(duì)眾多現(xiàn)有實(shí)證文獻(xiàn)的再次統(tǒng)計(jì)，通過(guò)對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)中的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)利用相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)公式，進(jìn)行再一次的統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)已有研究的結(jié)果進(jìn)行分析。

五、教育數(shù)據(jù)對(duì)師生、學(xué)校的影響

虛擬學(xué)習(xí)環(huán)境和“磚瓦”構(gòu)成的實(shí)體教室之間的區(qū)別是未經(jīng)分明的，而數(shù)據(jù)可以從任何一種情境中采集。但最終重點(diǎn)不是分析學(xué)習(xí)或內(nèi)容的傳遞模式，而是學(xué)習(xí)本身，這點(diǎn)在智慧教育數(shù)據(jù)應(yīng)用當(dāng)中應(yīng)當(dāng)不斷明確，教育數(shù)據(jù)的潛能才會(huì)在學(xué)習(xí)者、教師和學(xué)校中產(chǎn)生一定的影響。

(一)對(duì)學(xué)習(xí)者的影響：預(yù)測(cè)未來(lái)

如果應(yīng)用教育數(shù)據(jù)背后的推手是為了促進(jìn)學(xué)習(xí)，那么學(xué)習(xí)者將是最直接的受益人。教育數(shù)據(jù)可以影響學(xué)習(xí)的多個(gè)方面，但是預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)趨勢(shì)，及時(shí)反饋提供改變的機(jī)會(huì)，結(jié)合數(shù)據(jù)確定知識(shí)差距，這些確實(shí)是現(xiàn)實(shí)的熱點(diǎn)。

教育數(shù)據(jù)最實(shí)在的作用是進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)學(xué)生的預(yù)測(cè)并不是靜態(tài)的，如果模型足夠強(qiáng)大，不斷變化的數(shù)據(jù)可精確地預(yù)測(cè)學(xué)生的行為，然后隨著時(shí)間的推移將這些結(jié)果再反哺于預(yù)測(cè)當(dāng)中，可以進(jìn)一步改善涉實(shí)際的教學(xué)實(shí)踐[7]。雖然它不可能面面俱到，但是如果建模正確，數(shù)據(jù)有助于建立和闡明預(yù)測(cè)的學(xué)習(xí)結(jié)果，將看似不相關(guān)的數(shù)據(jù)聚集在一起為學(xué)生提供可操作的步驟。從對(duì)國(guó)際項(xiàng)目的調(diào)查來(lái)看，學(xué)生網(wǎng)上行為的分析可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)學(xué)業(yè)成績(jī)，發(fā)現(xiàn)為老師提供預(yù)測(cè)模型和網(wǎng)絡(luò)可視化工具相結(jié)合的界面，能夠顯著提高學(xué)生的預(yù)期成績(jī)和課程參與度，學(xué)業(yè)成績(jī)直線上升。預(yù)測(cè)和現(xiàn)實(shí)之間有著明顯的區(qū)別，隨時(shí)間的推移預(yù)測(cè)學(xué)習(xí)分析能力可以不斷提高，在學(xué)習(xí)過(guò)程中所涉及的所有各方都必須注意區(qū)分什么是統(tǒng)計(jì)模型可以預(yù)測(cè)的結(jié)果，什么是學(xué)生偶發(fā)行為的實(shí)際結(jié)果。學(xué)習(xí)者對(duì)如何運(yùn)用預(yù)測(cè)結(jié)果和創(chuàng)造機(jī)制負(fù)責(zé)，促進(jìn)這種改變的機(jī)制是數(shù)據(jù)挖掘。在這種背景下，發(fā)現(xiàn)具有相似特征和反應(yīng)的潛在學(xué)生群體。

(二)對(duì)教師的影響：重塑實(shí)踐

同學(xué)習(xí)者一樣，教師從數(shù)據(jù)中也會(huì)獲得巨大轉(zhuǎn)變。在以前的教育模式中，教育者的反饋需要多天或幾周的時(shí)間。教育數(shù)據(jù)給予教育者迅速反饋的能力。另外，數(shù)據(jù)幫助教育者重塑教育實(shí)踐，豐富的數(shù)據(jù)信息告訴他們什么可行什么不行。也許教學(xué)最困難的地方是得知學(xué)生學(xué)到什么程度。簡(jiǎn)而言之，過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)可以獲知個(gè)別學(xué)生的知識(shí)差距，從而使教師能夠注意到這些學(xué)生。他們也能獲得診斷性報(bào)告，改進(jìn)課程設(shè)計(jì)，深化對(duì)領(lǐng)域的理解。數(shù)據(jù)信息本身并不能改變什么，但可以讓教師更敏銳認(rèn)識(shí)到問(wèn)題，改變教學(xué)內(nèi)容與方式影響學(xué)生的學(xué)習(xí)。應(yīng)用新技術(shù)，教師有意愿改變固有的實(shí)踐模式，形成建設(shè)性批判教學(xué)法。

當(dāng)教師使用數(shù)據(jù)分析建設(shè)性地批評(píng)學(xué)生和有效溝通往往能幫助學(xué)生成功。如果使用得當(dāng)，數(shù)據(jù)能使教師賦權(quán)學(xué)生監(jiān)控課程，并對(duì)自己的學(xué)習(xí)承擔(dān)更大的責(zé)任，這種責(zé)任是重要的，行動(dòng)本身的主導(dǎo)者是學(xué)生。教育數(shù)據(jù)分析與以往的教學(xué)模式相比，超越了單純的比較或找尋自己所處的位置，及時(shí)反饋成為教師影響學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的利器。隨著學(xué)生數(shù)據(jù)的不斷累積，把歷史數(shù)據(jù)和當(dāng)下數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)，可以開(kāi)發(fā)更好的算法。如果教育實(shí)踐的指標(biāo)是測(cè)量某次課程結(jié)果的調(diào)查，這種影響只會(huì)利于未來(lái)的學(xué)生，而數(shù)據(jù)分析的實(shí)時(shí)反饋，可以讓教師迅速改變教學(xué)現(xiàn)實(shí)。利用反饋?zhàn)鳛橹厮芙虒W(xué)實(shí)踐的工具并不一定產(chǎn)生完美或理想的教育，這是因?yàn)榻虒W(xué)現(xiàn)實(shí)存在多個(gè)不可控的變量。各種數(shù)據(jù)的應(yīng)用也絕非無(wú)效教學(xué)的靈丹妙藥，相反它提供了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)工具或建議幫助教師改變衡量學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)與方式，將各種不同方式的教學(xué)轉(zhuǎn)化成行動(dòng)數(shù)或可操作數(shù)據(jù)。這種轉(zhuǎn)換的尺度是：盡管整體教育數(shù)據(jù)研究轉(zhuǎn)向了線上學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的重新配置和轉(zhuǎn)型，但其實(shí)質(zhì)是新技術(shù)可用性、復(fù)雜集成環(huán)境中信息交流、促進(jìn)學(xué)生隱性參與。從實(shí)踐中也會(huì)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生獲得成功的主要因素不是激勵(lì)性反饋而是教師教學(xué)的轉(zhuǎn)變，不是終結(jié)性或形成性評(píng)價(jià)而是教學(xué)類型的調(diào)整，教學(xué)實(shí)踐重塑才是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主要?jiǎng)右颉?/p>

(三)對(duì)學(xué)校的影響：宏觀調(diào)控

教育數(shù)據(jù)對(duì)于學(xué)生和教師的影響是微觀的，但是對(duì)于學(xué)校的影響是宏觀的。各種變量，如學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)生畢業(yè)率、就業(yè)率、教學(xué)效果、學(xué)生成績(jī)，都能體現(xiàn)教育數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)校的影響。學(xué)校根據(jù)數(shù)據(jù)能夠重新調(diào)整資源，從頂層設(shè)計(jì)把握學(xué)校的發(fā)展方向。

各種數(shù)據(jù)分析不僅是解釋數(shù)據(jù)，而且需要理解“即使是最好的評(píng)價(jià)算法也會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤”這一充要條件。一旦確定變量與模型，學(xué)校就可以對(duì)師生采取相應(yīng)的措施。學(xué)校決策正確與否常常取決于知道運(yùn)用“正確”的思考方式處理數(shù)據(jù)。分析不是萬(wàn)能的，不能以一種分析解決所有的問(wèn)題，要將分析作為一種具有目標(biāo)導(dǎo)向的實(shí)踐，急于做出決定會(huì)對(duì)學(xué)校會(huì)產(chǎn)生意想不到的結(jié)果。小心論證變量，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)向性處理對(duì)于每個(gè)學(xué)校都是至關(guān)重要的。教育數(shù)據(jù)能起到作用的主要原因是個(gè)人或組織基于數(shù)據(jù)結(jié)果所采取的決策或計(jì)劃，而不是計(jì)算機(jī)的處理過(guò)程。評(píng)估，計(jì)劃和實(shí)施是人的活動(dòng)，此時(shí)數(shù)據(jù)的客觀性是有限的。當(dāng)前數(shù)據(jù)應(yīng)用中還未形成約束性價(jià)值觀，或達(dá)成某種標(biāo)準(zhǔn)和共識(shí)，學(xué)校需要考慮數(shù)據(jù)的法律與倫理影響，數(shù)據(jù)所有權(quán)和開(kāi)放性，使用和濫用的道德危險(xiǎn)，教育數(shù)據(jù)隱私等問(wèn)題。學(xué)校對(duì)這些負(fù)有主要責(zé)任，同時(shí)還要適應(yīng)不斷變化的各種數(shù)據(jù)環(huán)境。

六、教育數(shù)據(jù)應(yīng)用的幾點(diǎn)建議

凸顯教育數(shù)據(jù)不是為了增加學(xué)習(xí)者的儀器設(shè)備，而是試圖展示正在發(fā)生的社會(huì)變化與技術(shù)可能性。在日常生活中數(shù)字活動(dòng)越來(lái)越普遍，它改變我們看待評(píng)價(jià)、學(xué)習(xí)、教育的視角。對(duì)于數(shù)據(jù)應(yīng)用存在許多需要注意的事項(xiàng)和問(wèn)題，我們?cè)谶@里僅對(duì)教育領(lǐng)域提出三點(diǎn)意見(jiàn)。(1)對(duì)于技術(shù)的教育變化以及周圍發(fā)生變化的實(shí)證我們還知之甚少，因?yàn)樗鼈兩婕敖逃胶推降葐?wèn)題。訪問(wèn)設(shè)備或智能計(jì)算不同路徑可能會(huì)導(dǎo)致不良的社會(huì)影響，產(chǎn)生新的問(wèn)題。教育經(jīng)濟(jì)學(xué)家和政策專家應(yīng)該共同討論關(guān)于這些變化對(duì)區(qū)域、國(guó)家以及全球社會(huì)政治制度的影響。這是所謂的“數(shù)據(jù)科學(xué)”和“數(shù)據(jù)人文”。(2)數(shù)據(jù)成為教育過(guò)程客觀性和研究者主管觀察的紐帶，是我們對(duì)教育再認(rèn)識(shí)的橋梁。從本意來(lái)看，教育數(shù)據(jù)似乎是客觀的，不包含人為因素，是形而下稱為“器”的東西。但是這些“客觀”科學(xué)結(jié)論一旦被誤用或?yàn)E用來(lái)支持一些教育政策的結(jié)論，這無(wú)疑是一種災(zāi)難，是一種未經(jīng)證實(shí)的“欺詐”?，F(xiàn)階段教育數(shù)據(jù)豐富，但理論缺失。凡強(qiáng)大的、適當(dāng)?shù)摹⒁I(lǐng)性的“真理”都是社會(huì)建構(gòu)的，是隨時(shí)間推移的。因此將這些數(shù)據(jù)表征的短暫性“真理”運(yùn)用到教育政策之中要謹(jǐn)慎，要有懷疑態(tài)度。(3)數(shù)據(jù)科學(xué)支撐的教育科學(xué)正慢慢成為一個(gè)領(lǐng)域，沒(méi)有明確的邊界以及學(xué)術(shù)協(xié)會(huì)，各種相應(yīng)群體正在不斷演化，而且缺乏共同語(yǔ)言、專業(yè)倫理標(biāo)準(zhǔn)和科學(xué)的行為規(guī)范。很多學(xué)科都參與到這個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，正確使用數(shù)據(jù)，才能完全理解數(shù)據(jù)分析過(guò)程對(duì)教育的影響。

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王帆：副教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)樯鐣?huì)化學(xué)習(xí)(wangfanxp@163.com)。

2015年6月2日

責(zé)任編輯：趙興龍

On the Changes and Potential Education Data from the Wisdom of Education

Wang Fan
(Education Research College,Jiangsu Normal University,Xuzhou Jiangsu 221116)

In a new golden age,the paper discussed on the evolution and development of the education world which is supported by data from the view of wisdom education of.Firstly,we elaborated the new experience data of sensor,which is the material basis of education data followed by analysis of the data,the ubiquitous and lasting and interconnection.Then,we discussed the function of education data transmission model of shifting from quot;detectedquot; to quot;interactionquot;,and clari fi ed the education research how to go for educational science using the data.Finally,we analyzed the in fl uence teachers,students,schools from the quot;microquot; to quot;macroquot; by education data.In the application of all the education data,we must use a prudent attitude with new analysis methods.

Wisdom Education; Education Data; Potential

G434

A

1006—9860(2015)08—0010—06

* 本文系全國(guó)教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃國(guó)家青年課題“‘微博’對(duì)大學(xué)生交往行為影響及其教育策略研究”(課題編號(hào)：CCA110108)的成果之一，受2012年江蘇省高?！扒嗨{(lán)工程”、2014年江蘇省優(yōu)勢(shì)學(xué)科資助。