王一妃，蘇佩堯

（福建師范大學(xué) 教育學(xué)部，福建 福州350117）

引言

“大數(shù)據(jù)”一詞最早出現(xiàn)于1997年，研究者們通常用該術(shù)語描述難以用傳統(tǒng)軟件分析和管理的超大量的復(fù)雜的數(shù)據(jù)集合。［1］一般而言，普遍認(rèn)為大數(shù)據(jù)具有多種“V”的特征，如大體量（Volume）、高速度（Velocity）、多樣化（Variety）、高價值（Value）、以及可視化（Visualization）。教育大數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)的子集，特指的是在整個教育活動過程中所產(chǎn)生的以及根據(jù)教育需要采集到的數(shù)據(jù)集合，能夠用于教育變化規(guī)律的探尋以及教育發(fā)展趨勢的預(yù)測。［2］

教育大數(shù)據(jù)催生了智慧課堂，而隨著智慧課堂的大量應(yīng)用又為教育大數(shù)據(jù)的發(fā)展提供助力。智慧課堂是指以建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論為依據(jù)，利用大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)打造的，實(shí)現(xiàn)課前、課中、課后全過程應(yīng)用的智能、高效的課堂。［3］智慧課堂具有教學(xué)決策數(shù)據(jù)化、學(xué)習(xí)評價及時化、交流互動立體化、資源推送智能化以及教學(xué)呈現(xiàn)可視化的特征。［4］

智慧課堂作為描繪未來教育的理想藍(lán)圖，受到了越來越多研究者們的關(guān)注。與此同時，大數(shù)據(jù)也逐漸進(jìn)入人們的生活中。先前的研究表明智慧課堂與大數(shù)據(jù)的融合能夠推動教育的變革，［5］那么，如何應(yīng)對兩者的融合也對教師提出了新的挑戰(zhàn)。

一、智慧課堂中的數(shù)據(jù)流動機(jī)制

數(shù)據(jù)是生成課堂智慧的基礎(chǔ)，掌握智慧課堂的數(shù)據(jù)流動機(jī)制是生成課堂智慧、構(gòu)建高效能智慧課堂、充分發(fā)揮數(shù)據(jù)教學(xué)價值的重要前提。數(shù)據(jù)流動是指師生依托各種技術(shù)支持系統(tǒng)開展基于智慧課堂的教學(xué)活動，由此產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)，同時，技術(shù)支持系統(tǒng)能夠?qū)崟r采集教學(xué)活動中產(chǎn)生的多模態(tài)數(shù)據(jù)，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理、分析等中間過程，生成具有教學(xué)價值的數(shù)據(jù)信息，并反饋到教學(xué)活動中，幫助教師優(yōu)化教學(xué)，促進(jìn)智慧課堂的數(shù)據(jù)流動，實(shí)現(xiàn)智慧課堂的智能化及效益產(chǎn)出最大化，以此循環(huán)。［6］所以，本文主要從數(shù)據(jù)產(chǎn)生、數(shù)據(jù)操作以及數(shù)據(jù)應(yīng)用三個方面來闡述智慧課堂中的數(shù)據(jù)流動機(jī)制，如圖1所示：

圖1 智慧課堂中的數(shù)據(jù)流動機(jī)制

（一）數(shù)據(jù)產(chǎn)生

智慧課堂環(huán)境下的教學(xué)活動、師生交互等都會產(chǎn)生海量的教育數(shù)據(jù)。教師通過教學(xué)支持系統(tǒng)進(jìn)行課前備課、課中授課、課后輔導(dǎo)等環(huán)節(jié)，會產(chǎn)生相應(yīng)的時長、方式、內(nèi)容、資源等教學(xué)數(shù)據(jù)；學(xué)生通過學(xué)習(xí)支持平臺進(jìn)行預(yù)習(xí)、學(xué)習(xí)、復(fù)習(xí)、練習(xí)等環(huán)節(jié)，會產(chǎn)生相應(yīng)的學(xué)習(xí)進(jìn)度、時長、路徑、答題正確率等學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)；師生之間的互動，如討論區(qū)交流、評價反饋等，會產(chǎn)生相應(yīng)的互動數(shù)據(jù)；課堂教學(xué)過程中，師生的表情變化、動作行為、姿勢等也會產(chǎn)生相應(yīng)的情緒數(shù)據(jù)?？梢哉f，智慧課堂中的數(shù)據(jù)產(chǎn)生是無處不在、無時不有的。

（二）數(shù)據(jù)操作

師生依托智慧課堂模式下的各種技術(shù)系統(tǒng)開展教學(xué)活動，同時，系統(tǒng)也會自動采集教學(xué)過程中生成的多模態(tài)數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理與分析的中間過程，這些數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)化為具有價值的教學(xué)知識。教學(xué)支持系統(tǒng)能夠采集教師備課、授課的時長、內(nèi)容、資源等數(shù)據(jù)，經(jīng)過可視化處理，為教師間的教學(xué)反思及合作交流提供直觀的依據(jù)；學(xué)習(xí)支持平臺能夠采集學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)度、路徑、答題正確率等數(shù)據(jù)，經(jīng)過可視化處理，教師可以根據(jù)數(shù)據(jù)分析學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格、傾向、進(jìn)度、效果等，而學(xué)生也可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)來判斷對比自身學(xué)習(xí)情況的前后變化；互動管理系統(tǒng)能夠采集師生之間互動的頻次、內(nèi)容等數(shù)據(jù)，通過可視化處理，教師可以依據(jù)數(shù)據(jù)分析學(xué)生參與討論次數(shù)、字?jǐn)?shù)、時間的變化，也可以從互動中獲得學(xué)生對教學(xué)的整體及個別的反饋；智能錄播系統(tǒng)能夠在課堂中隨時采集師生面部表情變化、語音、行為等數(shù)據(jù)，經(jīng)過可視化處理，教師可以根據(jù)數(shù)據(jù)分析學(xué)生在課堂不同時段、內(nèi)容時的學(xué)習(xí)狀態(tài)、情緒等。

（三）數(shù)據(jù)應(yīng)用

智慧課堂中產(chǎn)生的教育數(shù)據(jù)，經(jīng)過技術(shù)系統(tǒng)的采集、處理與分析過程后，被及時反饋到課堂教學(xué)中，幫助教師優(yōu)化教學(xué)活動，促進(jìn)教學(xué)數(shù)據(jù)的流動，實(shí)現(xiàn)智慧課堂的智能化及效益產(chǎn)出最大化，以此循環(huán)。［7］課前教師通過備課數(shù)據(jù)和課前檢測數(shù)據(jù)，進(jìn)行學(xué)習(xí)者分析，了解學(xué)生的年齡特征、認(rèn)知結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)風(fēng)格，以此來選取適宜的教學(xué)內(nèi)容、方式、媒體，最大化的滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。課中教師通過實(shí)時的互動數(shù)據(jù)、情緒數(shù)據(jù)以及課中檢測數(shù)據(jù)，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的疑難點(diǎn)，產(chǎn)生的倦怠情緒等，動態(tài)調(diào)整教學(xué)的內(nèi)容及形式，針對性地進(jìn)行干預(yù)，盡可能的使更多的學(xué)生掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。課后教師通過學(xué)生課后測評數(shù)據(jù)、評價數(shù)據(jù)，針對性地對部分存在困難的學(xué)生實(shí)施個性化輔導(dǎo)，并對自身教學(xué)進(jìn)行反思和改進(jìn)，優(yōu)化后續(xù)的教學(xué)活動，提高課堂教學(xué)效率與教學(xué)質(zhì)量。

二、智慧課堂中的教師行為分析

教師是課堂教學(xué)的主導(dǎo)者，是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和促進(jìn)者，是教學(xué)行為的研究者和反思者，教師的角色和行為對促進(jìn)智慧課堂的數(shù)據(jù)流動起著至關(guān)重要的作用。數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、操作、應(yīng)用所形成的完整的數(shù)據(jù)流動依賴于技術(shù)支持下的教師來實(shí)現(xiàn)，只有教師配合引導(dǎo)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生，具備數(shù)據(jù)操作的知識和能力，并充分將具有教學(xué)價值的數(shù)據(jù)信息應(yīng)用于教學(xué)活動中，才能真正實(shí)現(xiàn)智慧課堂中數(shù)據(jù)流動的閉環(huán)。因此，根據(jù)廣義的課堂概念，即凡是發(fā)生教學(xué)活動的地方都存在課堂，將整個智慧課堂中的教師行為劃分為課前、課中和課后三個場景，并分析在這三個場景中教師是如何促進(jìn)數(shù)據(jù)流動循環(huán)，從而使教師的角色和行為責(zé)任更加明確。

（一）課前教學(xué)設(shè)計

課前教師主要的行為是進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，教學(xué)設(shè)計主要包含資源發(fā)布、預(yù)習(xí)測評、學(xué)情分析和討論交流四個環(huán)節(jié)。［8］首先，教師根據(jù)學(xué)生先前的測評情況、討論區(qū)反饋、學(xué)習(xí)檔案袋等數(shù)據(jù)為學(xué)生選擇或開發(fā)靈活的學(xué)習(xí)資源，并將其發(fā)布到學(xué)習(xí)平臺中，為學(xué)生預(yù)習(xí)新課提供支持。隨后，在每位學(xué)生完成布置的預(yù)習(xí)任務(wù)后，教師在平臺中繼續(xù)發(fā)布相應(yīng)的預(yù)習(xí)測評以檢驗學(xué)生的預(yù)習(xí)效果。緊接著，平臺會自動采集學(xué)生在預(yù)習(xí)、測評中的過程數(shù)據(jù)，教師根據(jù)這些數(shù)據(jù)來分析學(xué)生整體及個別的學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)傾向、學(xué)習(xí)動機(jī)等要素。此外，教師要鼓勵每位學(xué)生在討論區(qū)中發(fā)表自身在預(yù)習(xí)過程中的學(xué)習(xí)收獲、學(xué)習(xí)困難及反思，鼓勵同學(xué)之間的相互交流討論。最后，教師根據(jù)上述四個環(huán)節(jié)中收集到的學(xué)情數(shù)據(jù)，選擇適合當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容的教學(xué)媒體，調(diào)整預(yù)先的學(xué)習(xí)資源設(shè)計，確定課堂教學(xué)中的重難點(diǎn)講解，完善課中環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計。

（二）課中課堂教學(xué)

課中教師主要的行為是進(jìn)行課堂教學(xué)，課堂教學(xué)主要包含情境創(chuàng)設(shè)、新知探究、課堂互動、隨堂檢測和歸納總結(jié)五個環(huán)節(jié)。［9］情境創(chuàng)設(shè)是教學(xué)導(dǎo)入的主要方式，相比較于傳統(tǒng)課堂的問題情境，智慧課堂中的情境創(chuàng)設(shè)結(jié)合了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等新興技術(shù)，為學(xué)生提供更加真實(shí)的情境體驗，這就要求教師能夠熟練掌握虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在情境創(chuàng)設(shè)中的運(yùn)用，將其與學(xué)科知識巧妙融合，充分發(fā)揮技術(shù)的教學(xué)價值。在新知探究和課堂互動的過程中，教師的角色在于不斷引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識探究學(xué)習(xí)，利用電子設(shè)備遠(yuǎn)程視頻連線領(lǐng)域?qū)＜?，學(xué)生通過與專家面對面的實(shí)時交流、提問等形式，促進(jìn)對專業(yè)知識的了解，鼓勵學(xué)生及時在討論區(qū)中分享、交流、反思，增加互動頻率，體會協(xié)作學(xué)習(xí)的魅力。在完成新知識的探究后，教師將預(yù)先設(shè)計的測試題發(fā)送到每位學(xué)生的電子設(shè)備上，檢驗課堂內(nèi)容的學(xué)習(xí)效果，同樣，設(shè)備能夠采集學(xué)生在答題過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，反饋給教師，教師根據(jù)學(xué)生的答題情況數(shù)據(jù)，針對性地進(jìn)行歸納總結(jié)。此外，在課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中，教師通過可穿戴設(shè)備、智能錄播系統(tǒng)等技術(shù)采集整個課堂教學(xué)中產(chǎn)生的實(shí)時數(shù)據(jù)，及時了解每位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、情緒起伏、專注時長等信息，動態(tài)調(diào)整課堂的教學(xué)形式、時長分配、難點(diǎn)講解，確保課堂教學(xué)的高效進(jìn)行。

（三）課后個性輔導(dǎo)

課后教師主要的行為是進(jìn)行個性輔導(dǎo)，個性輔導(dǎo)主要包含任務(wù)發(fā)布、評價反思、個性輔導(dǎo)、拓展提升四個環(huán)節(jié)。［10］任務(wù)發(fā)布作為課后的一個重要環(huán)節(jié)，其目的同預(yù)習(xí)測評、隨堂檢測相同，是為了檢驗學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，同時采集學(xué)生在完成任務(wù)過程中產(chǎn)生的過程數(shù)據(jù)與前兩次測評進(jìn)行比較，分析每位學(xué)生在不同時間段的表現(xiàn)及變化，在充分尊重學(xué)生個人隱私意愿的前提下，將可視化處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給學(xué)生，作為學(xué)生互評、自評、他評和反思的依據(jù)，再根據(jù)評價反思得出的結(jié)論，為每位學(xué)生制定個性化的輔導(dǎo)方式，其包含進(jìn)階式的答題練習(xí)，針對性的答疑解惑等等，從而幫助學(xué)生在掌握課堂知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步拓展提升。

三、智慧課堂中的教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)框架構(gòu)建

（一）教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的概念及重要性

數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)的時代已經(jīng)來臨，而教師作為教育教學(xué)中的主導(dǎo)者，教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的內(nèi)涵與發(fā)展也受到了國內(nèi)外研究者們的關(guān)注。Mandinach（2013）認(rèn)為教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)是教師將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息，最終成為可操作的知識，以提高決策的科學(xué)性和學(xué)生成績的能力；［11］Deahl（2014）認(rèn)為教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)是指教師對定性和定量數(shù)據(jù)的理解、定位、收集、解釋、可視化并用來支持教學(xué)決策的能力；［12］我國學(xué)者楊現(xiàn)民教授認(rèn)為教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)是指教師能夠?qū)Σ煌愋?、不同來源的教育?shù)據(jù)進(jìn)行定位、獲取、處理與分析，并將分析結(jié)果轉(zhuǎn)化為改進(jìn)教學(xué)行為的知識，以提升自身專業(yè)技能和學(xué)生學(xué)習(xí)成績的能力。［13］

隨著大數(shù)據(jù)與智慧課堂的不斷融合，對教師能力也不斷提出了新的要求，教師只有熟練掌握數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)，具備高度的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，才能夠充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)在智慧課堂中的作用。而現(xiàn)階段，技術(shù)的發(fā)展正逐步趨于成熟，但如何將技術(shù)與課堂教學(xué)活動進(jìn)行有效整合仍存在較多問題，TPACK框架從整合的視角出發(fā)，探究技術(shù)如何與教學(xué)法和內(nèi)容相聯(lián)系，它需要教師知道如何使用新興技術(shù)，將特定學(xué)科的活動或者特定主題的活動，與特定主題的表征結(jié)合起來以促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，［14］為智慧課堂中教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)框架的構(gòu)建提供理論基礎(chǔ)。

（二）TPACK理論及發(fā)展的五個層次

“整合技術(shù)的學(xué)科教學(xué)法知識”（Technological Pedagogical and Content Knowledge，簡稱TPACK），最早是2006年由密歇根州立大學(xué)Mishra教授和Koheler教授正式提出的。［15］他們認(rèn)為，“信息技術(shù)引入教育領(lǐng)域給教育帶來了新的變革，但由于對技術(shù)與教學(xué)整合的理論基礎(chǔ)缺乏形成或理解，目前對技術(shù)的使用及其與教學(xué)整合的關(guān)注仍然較少”。［16］Niess等人通過對一線教師學(xué)習(xí)電子數(shù)據(jù)表，并將其在數(shù)學(xué)課堂上作為學(xué)習(xí)工具使用時的活動的觀察，結(jié)合Rogers（1995）的創(chuàng)新推廣模型，針對教師在數(shù)學(xué)教與學(xué)中整合某種特定技術(shù)的過程，提出了TPACK發(fā)展的五個層次，如圖2所示：①認(rèn)知（知識）：教師能夠使用技術(shù)，并認(rèn)識到可以將技術(shù)和數(shù)學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，但還不能在數(shù)學(xué)教學(xué)中整合技術(shù)；②接受（勸說）：教師贊成或者不贊成在教與學(xué)中使用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)；③適應(yīng)（決策）：教師參加一些活動，由此教師開始選擇或者拒絕在教與學(xué)中使用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)；④探索（執(zhí)行）：教師積極地在教與學(xué)中整合適當(dāng)?shù)募夹g(shù)；⑤提升（證實(shí)）：教師評價在教與學(xué)中整合適當(dāng)技術(shù)的效果。［17］

圖2 TPACK發(fā)展的五個層次［18］

（三）基于TPACK的智慧課堂環(huán)境下教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)框架構(gòu)建

根據(jù)TPACK發(fā)展的五個層次為智慧課堂環(huán)境下的教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)框架制定由淺入深、層層遞進(jìn)的縱向指標(biāo)。通過整理先前研究者提出的數(shù)據(jù)素養(yǎng)維度，經(jīng)過拆分、組合成符合發(fā)展五層次的6個橫向一級指標(biāo)，分別劃分入對應(yīng)的發(fā)展層次中，再細(xì)化分為15個橫向二級指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，通過確定特定的智慧課堂環(huán)境，將二級指標(biāo)情境化、具體化，確定智慧課堂中教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的能力要素，以此來構(gòu)建完整的基于TPACK的智慧課堂教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)框架。

1．一級指標(biāo)的確定

根據(jù)對先前研究者提出的教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)組成維度進(jìn)行整理，得到不同研究者提出的教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)組成維度，如表1所示，主要涉及數(shù)據(jù)知識、數(shù)據(jù)技能、數(shù)據(jù)能力、數(shù)據(jù)意識、數(shù)據(jù)態(tài)度和數(shù)據(jù)道德六個維度。

表1 不同研究者提出的教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)組成維度

從TPACK發(fā)展的認(rèn)知、接受、適應(yīng)、探索、執(zhí)行五個層次進(jìn)行劃分。認(rèn)知層面主要強(qiáng)調(diào)教師能夠使用技術(shù)，但還未能將技術(shù)與教學(xué)相整合，即要求教師具備基礎(chǔ)的知識和技能，故將數(shù)據(jù)知識與數(shù)據(jù)技能劃分入認(rèn)知層面；接受層面主要強(qiáng)調(diào)教師贊成或不贊成在教學(xué)過程中使用技術(shù)，即教師對技術(shù)的態(tài)度，由于數(shù)據(jù)道德主要強(qiáng)調(diào)教師在獲取、使用數(shù)據(jù)的過程中能否遵守相關(guān)的道德法律，取決于教師個人的意愿態(tài)度，故將數(shù)據(jù)態(tài)度與數(shù)據(jù)道德合并為數(shù)據(jù)態(tài)度維度，并劃分入接受層面；適應(yīng)層面主要強(qiáng)調(diào)教師在教學(xué)過程中是否選擇使用技術(shù)，取決于教師能否意識到技術(shù)對教學(xué)的價值，以及形成相應(yīng)的意識，能夠判斷何時需要采集數(shù)據(jù)、何時適宜使用數(shù)據(jù)，屬于數(shù)據(jù)意識維度，故將數(shù)據(jù)意識劃分入適應(yīng)層面；探索和提升層面主要強(qiáng)調(diào)教師在教學(xué)中應(yīng)用技術(shù)的能力，是體現(xiàn)數(shù)據(jù)素養(yǎng)的關(guān)鍵，根據(jù)探索和提升層面對教師能力不同層次的要求及側(cè)重，將數(shù)據(jù)能力拆分為數(shù)據(jù)應(yīng)用能力以及數(shù)據(jù)反思能力。探索層面?zhèn)戎赜趶?qiáng)調(diào)教師將技術(shù)與教學(xué)相整合，并實(shí)踐運(yùn)用于教學(xué)活動中，即數(shù)據(jù)應(yīng)用能力，故將數(shù)據(jù)應(yīng)用劃分入探索層面；提升層面?zhèn)戎赜趶?qiáng)調(diào)在掌握數(shù)據(jù)應(yīng)用能力的基礎(chǔ)上，能夠與他人交流、反思數(shù)據(jù)應(yīng)用的效果，即數(shù)據(jù)反思能力，故將數(shù)據(jù)反思劃分入提升層面。綜上所述，教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的六個一級維度對應(yīng)TPACK發(fā)展的五個層次如表2所示。

表2 教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)框架的一級指標(biāo)劃分

2．二級指標(biāo)的確定

將上述確定的6個一級指標(biāo)細(xì)化為15個二級指標(biāo)，如表3所示。數(shù)據(jù)知識應(yīng)包含數(shù)據(jù)基礎(chǔ)理論知識及數(shù)據(jù)工具、技術(shù)基本知識。［24］數(shù)據(jù)基礎(chǔ)理論知識指數(shù)據(jù)的類型、屬性、來源、呈現(xiàn)形式等；數(shù)據(jù)工具、技術(shù)的基本知識要求教師了解常見的數(shù)據(jù)工具，并且能夠進(jìn)行基本的操作。數(shù)據(jù)流動機(jī)制中將數(shù)據(jù)操作分為數(shù)據(jù)采集、處理、分析三個環(huán)節(jié)，即要求教師具備相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集能力、數(shù)據(jù)處理能力和數(shù)據(jù)分析能力，故將數(shù)據(jù)技能按上述進(jìn)行劃分。數(shù)據(jù)態(tài)度可從教師思想態(tài)度和行為態(tài)度層面提出要求，從思想層面要求教師對數(shù)據(jù)整合教學(xué)持有積極的態(tài)度，贊成在教學(xué)中使用大數(shù)據(jù)技術(shù)；從行為層面則要求教師能夠積極主動地參與數(shù)據(jù)素養(yǎng)的相關(guān)培訓(xùn)，且在數(shù)據(jù)獲取、使用的過程中遵守相關(guān)的道德法律。數(shù)據(jù)意識維度要求教師能夠意識到數(shù)據(jù)對教學(xué)的價值，能夠判斷何時需要采集數(shù)據(jù)、何時適宜使用數(shù)據(jù)，即具備一定的數(shù)據(jù)敏感性，此外，教師還需要能夠有意識地在教學(xué)過程中使用數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)應(yīng)用維度依據(jù)教學(xué)全過程的時間線索，要求教師課前能夠利用數(shù)據(jù)監(jiān)控、診斷教學(xué)行為；課中能夠利用數(shù)據(jù)調(diào)整、優(yōu)化教學(xué)過程；課后能夠利用數(shù)據(jù)反饋、評價教學(xué)效果。數(shù)據(jù)反思包含兩個方面，一是團(tuán)隊層面的，即能夠與他人共享、交流數(shù)據(jù)信息；一是個人層面的，即能夠反思數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)的應(yīng)用效果。

表3 教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)框架的二級指標(biāo)劃分

3．智慧課堂中數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力要素的確定

前兩個部分根據(jù)TPACK發(fā)展的五個層次，確定了教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)發(fā)展的6個一級指標(biāo)和15個二級指標(biāo)，適用于一般環(huán)境下的教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)發(fā)展過程。下文將繼續(xù)探究在特定的智慧課堂環(huán)境下，根據(jù)之前對智慧課堂中教師行為的描述，將二級指標(biāo)情境化、具體化，以確定智慧課堂中教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的能力要素，如表4所示。

表4 智慧課堂教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)能力要素劃分

了解數(shù)據(jù)的類型、屬性等基礎(chǔ)知識要求教師了解如何根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型及呈現(xiàn)形式等。了解常見的數(shù)據(jù)工具要求教師能夠?qū)?shù)據(jù)統(tǒng)計軟件進(jìn)行基本操作。數(shù)據(jù)采集能力要求教師能夠主動將學(xué)習(xí)資源、測試題等上傳至教學(xué)平臺，通過平臺收集過程數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理能力要求教師能夠進(jìn)一步使用數(shù)據(jù)處理軟件對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、管理、儲存及可視化處理等，使數(shù)據(jù)更加簡潔、易讀取。數(shù)據(jù)分析能力則要求教師能夠依據(jù)數(shù)據(jù)解讀教學(xué)情況，為教學(xué)改進(jìn)、反思、評價提供客觀、真實(shí)、精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)依據(jù)。教師贊成在教學(xué)中使用大數(shù)據(jù)技術(shù)具體表現(xiàn)為教師愿意在智慧課堂中使用技術(shù)來獲取、使用數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)來驅(qū)動教學(xué)。在行動上能夠積極主動參與教師培訓(xùn)。在數(shù)據(jù)獲取、使用過程中遵守道德法律具體要求教師要在征得當(dāng)事人允許的情況下，通過正當(dāng)途徑獲取、使用數(shù)據(jù)，且要注重保護(hù)他人的數(shù)據(jù)隱私，不泄露、不篡改、不偽造數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)意識方面，教師要意識到數(shù)據(jù)的價值，即數(shù)據(jù)驅(qū)動教學(xué)的作用，數(shù)據(jù)整合教學(xué)對教育信息化的影響；具備數(shù)據(jù)敏感性，即能夠在教學(xué)各個環(huán)節(jié)中有意識地收集數(shù)據(jù)；有意識地在教學(xué)的各個環(huán)節(jié)以數(shù)據(jù)為重要依據(jù)，做出教學(xué)判斷、決策。數(shù)據(jù)應(yīng)用能力要求教師做到以下幾點(diǎn)：課前能夠利用預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)情分析；課中能夠利用教學(xué)數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、情緒數(shù)據(jù)、互動數(shù)據(jù)動態(tài)調(diào)整教學(xué)；課后能夠利用測評數(shù)據(jù)進(jìn)行個性化輔導(dǎo)。數(shù)據(jù)反思要求教師能夠依據(jù)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)教學(xué)問題，并且提出相應(yīng)的解決方案；在團(tuán)隊中能夠與同事分享交流數(shù)據(jù)信息，并圍繞數(shù)據(jù)展開教學(xué)合作。

四、促進(jìn)教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)發(fā)展的相關(guān)建議

構(gòu)建教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)框架的目的在于評價教師已有的數(shù)據(jù)素養(yǎng)，為教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的發(fā)展提供更加清晰明確的方向，同時，數(shù)據(jù)素養(yǎng)框架的建構(gòu)也為如何提高教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)提供了新的角度。從上文構(gòu)建的框架來看，教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的發(fā)展包含認(rèn)知、接受、適應(yīng)、探索與提升五個階段，分別對應(yīng)數(shù)據(jù)知識與技能、數(shù)據(jù)態(tài)度與意識、數(shù)據(jù)應(yīng)用與反思幾個維度。各部門在教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)發(fā)展的各個階段發(fā)揮著舉足輕重的作用。

認(rèn)知階段，應(yīng)著重學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)相關(guān)的知識與技能。師范生培養(yǎng)高校作為職前教師培養(yǎng)的重要場所，更應(yīng)該在提高教師數(shù)據(jù)素養(yǎng)的過程中發(fā)揮積極的作用。高?？赏ㄟ^調(diào)整專業(yè)結(jié)構(gòu)，有目的、有組織、有計劃地教授大數(shù)據(jù)的相關(guān)知識與技能，為每個即將入職的師范畢業(yè)生打下良好的認(rèn)知基礎(chǔ)。

接受與適應(yīng)階段，應(yīng)著重培養(yǎng)數(shù)據(jù)態(tài)度與意識，此階段國家政策、社會認(rèn)可、個人思想等都對數(shù)據(jù)素養(yǎng)的發(fā)展有著重大影響。國家應(yīng)加強(qiáng)頂層設(shè)計，發(fā)布相應(yīng)的政策文件來提升教師乃至全社會對大數(shù)據(jù)的認(rèn)識與認(rèn)可度。作為新時代的教師，應(yīng)當(dāng)意識到教育變革對促進(jìn)我國教育未來發(fā)展的重要性，能夠發(fā)自內(nèi)心的產(chǎn)生并強(qiáng)化提高自身數(shù)據(jù)素養(yǎng)的動機(jī)。

探索與提升階段，應(yīng)著重提升數(shù)據(jù)應(yīng)用與反思的能力。中小學(xué)校作為教師就職能力的把關(guān)人，也是教師入職后學(xué)習(xí)的重要場所。一方面，學(xué)校應(yīng)提高教師招聘、選拔和考核的標(biāo)準(zhǔn)，將數(shù)據(jù)素養(yǎng)作為考核教師就職能力的重要指標(biāo)之一，以此來強(qiáng)化教師提升自身數(shù)據(jù)素養(yǎng)的動機(jī)；另一方面，學(xué)校應(yīng)該為在職的教師提供與兄弟學(xué)校、企業(yè)、社區(qū)和機(jī)構(gòu)交流學(xué)習(xí)的機(jī)會，包括通過推選優(yōu)秀教師示范課，組織教育數(shù)據(jù)使用觀摩、經(jīng)驗分享會等一系列措施，使教師在交流學(xué)習(xí)的過程中不斷提高數(shù)據(jù)素養(yǎng)。