大数据背景下学习困难学生帮助机制的构建

向天成 赵 微

(陕西师范大学教育学院 陕西西安 710062)

学习困难是学校教育活动中普遍存在的现象，学习困难学生帮助机制的构建是学生个体全面发展和社会时代和谐发展的现实需要，是引导学生学会学习和实现有效学习的重要途径。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010 -2020 年)》明确要求建立学习困难学生的帮助机制，确保适龄儿童少年不因家庭经济困难、学习困难、就学困难等原因而失学。以学生为本，科学而有效地促进全体学生的全面发展尤其是学习困难学生的合理发展是学校教育教学的基本任务，同时也是教育公平的重要体现。因此，学校教师应基于时代背景，充分理解时代进步与教育发展、学习需要的内在关系，构建合理而科学的学习困难学生帮助机制，以满足学生社会化与个性化的和谐发展，帮助学习困难学生实现自我学习、自我成长及自我超越。

一、大数据时代的发展背景

数据是以数字、文字、图片、音频、视频和计算机代码等形式记录信息的物理符号。大数据是指那些规模超出了传统数据库软件工具的采集、存储、管理和分析能力的数据群［1］。大数据的出现直接源于信息网络、数字技术和智能终端等的高度发展与普及应用。早在20 世纪90 年代初，美国数据仓库之父比尔·恩多次在其学术演讲和研究报告中提及“大数据”(Big Data)，但由于当时信息认知能力和信息技术水平的限制，大数据的理念未能真正建立。2005 年，美国国际商用机器公司(IBM)出版《无所不包的数据》(Inescapable Data)一书，阐述企业通过收集大规模数据，如何进一步改善其业务往来和生存发展;全书的主题词“无所不包的数据”，实质就是指“大数据”。2011 年，美国麦肯锡全球研究院发布题为《大数据:下一个创新、竞争和生产力的前沿》的研究报告，“大数据”一词才真正流行起来，并迅速进入大众视野。2012 年，奥巴马政府开展“大数据研发计划”，旨在转变现有教学和学习方式，提升从海量数据中获取和应用知识的能力，进而加快美国在科学与工程领域的创新和发明，增强国家安全和综合实力。该计划的实施，标志着大数据的开发与应用从理论探讨走向实践探索，人们已经开始把大数据技术应用到不同的社会领域，以寻求更加便捷而高效的生活及生产方式。

通常，可以用“4V”指代大数据四个显著的特性，即Volume(量大)，Variety(多样)，Velocity(高速)，Value(价值)。Volume 指数据规模的容量和体量可以达到人们目前数据认知能力的极限PB 级，并且随着理性认识能力提高而不断实现超越。Variety 指数据类型的多样性，其可以是传统的数字、文字、图像等实体符号，也可以是计算机代码、心理表征等抽象符号。Velocity 指数据产生和处理速度的快捷程度超越了传统时间极限。Value 指数据由传统的结构数据发展为半结构、非结构数据后，数据的价值密度低，蕴含的有用价值量小，但数据的使用价值的范围更广。前三个特性的有机组合，推动着第四个特性数据价值的无限延伸。大数据不仅蕴含着普通意义上“海量数据”所描述的大规模数据，而且凸显了数据形式的复杂性、数据生成速度的时效性及数据价值使用的广域性。“大数据不仅仅是数据数量的差别，也不仅仅是相关信息技术的开发和应对，而可能是一次人类对客观世界，包括自然界和社会认知飞跃的前奏”［2］。大数据通过容纳海量信息，同时经过相关数据分析，呈现事物发展背后的属性、规律、趋势，突显并预测不同事物的内在联系，帮助人们准确理解自我与社会的关系，实现自我与社会的和谐统一。因此，“大数据时代的数据分析以及基于数据分析的决策将成为这个时代的核心特征”［3］。

大数据时代重在“发现知识”、“预知社会”、“掌控未来”。通过大数据的量化分析，人们可以更清晰地透视纷繁复杂的客观世界，可以更快速地掌握现实社会的变化，进而实现信息资源的共享。大数据必然催生社会生活与生产方式的转变，与大数据发展密切相关的教育与学习领域无不面临着不可估量的发展与挑战。数据信息的利用，在极大程度上影响着学习、知识信息传递，以及教学决策和学习相关优化服务等重要方面，逐渐演变成教育工作者和学习者最为关注的内容［4］。人们面对的不只是数据在数量上的变化，而是由量变到质变引起的教育模式、学习模式及学习者认知方式变化。

二、大数据时代的学习特征

如果说以计算机网络为代表的技术浪潮对学习的影响仅仅局限在学习辅助方面，那么以大数据为代表的新兴技术浪潮必定渗透于学习的全过程，与学习发生的各个环节相融合。传统学习模式无论是在学习理念塑造还是在学习策略选择及学习资源利用都存在较大的滞后;无论是在知识获取还是在能力提升及学习过程体验都极其有限。被誉为“大数据时代的预言家”维克托在《与大数据同行:教育与学习的未来》一书中阐明大数据将给学习领域带来三大核心变化:反馈数据、个性化学习和概率预测。反馈数据可以让教师对学生的课内、课外学习情况作全面了解和可视化对比;开放的学习资源和多元的学习模式可以满足不同学生的学习需求，为个性化学习提供更可靠的保障;学习分析技术以概率的形式解释深层次的学习问题，揭示学习真相，预测学习变化趋势，优化学习过程。整体上看，大数据对学习领域带来的重要影响集中强化了个性化学习和终身学习理念，具体表现在学习理念、学习资源和学习过程等方面。

(一)前瞻性学习理念

首先，随着互联网络和信息工具的广泛应用，人们对信息与知识的分享和获取变得更容易、更便捷和更自由;知识传递与获取方式的变化必定导致学习观念的转变。如RSS 的产生，让学生有效地标注有用的网络资源，轻松地订阅自己感兴趣的学习内容，并第一时间获取网络上更新的信息，促进知识汇聚。其次，大数据时代人才观念的变化促使学习观念发生了转变。传统人才观念的核心是重视知识的积累，强调熟练的动手、动脑解决问题的能力;然而，解决实际问题的能力作为大数据时代人才的能力之一，将渐渐淡出教育的逻辑起点位置，发掘知识、寻找联系、总结规律将成为大数据时代人才的重要要求［6］。因此，大数据背景下教师的首要任务已经开始对学习目标、学习模式、学习策略、学习评价等进行时代前瞻性审视与定位。如确立“学会”、“会学”、“乐学”三位一体的学习目标，创新个性化学习、合作学习和探究学习相共生的学习模式，注重终结性评价与过程性评价相结合的发展性学习评价等;最终引导学生激发自我发展的内在需求，掌握学习方法，从海量数据中寻找有价值的知识，实现有效学习。

(二)开放性学习资源

大数据时代，学习不再局限于课堂教学，而是必将逐渐从现实世界走进虚拟世界，并在“两个世界”里交替进行。学习界限的延伸使学生的学习从不同层面回归生活、回归社会，这必然意味着学习资源实现了时间和空间的开放，为个性化学习和终身学习提供支持性学习环境。比如，在线网络课程超越传统课堂教学模式时间和空间的限制，为学生提供更全面、更系统、更专业的学习内容;教育云计算服务平台容纳在线学习管理系统与多种学习分析软件，通过移动终端以“教育云”的形式，提供各种学习服务，打破传统学习交流界限，满足学生实时性和多样性的学习需要;基于微课的云资源，可以让学生突破知识的难点和重点，进行真正意义上的翻转学习［5］。再比如，公众微信号订阅、校通智慧校园、电子书包等以全新的传递机制和沟通方式为学生获取最大的学习资源提供技术支持，“除了实现人际关系关联之外，还将知识点和学习者、学习者和学习者、知识点和知识点关联在一起”［7］。学生可以基于已有的知识、经验，利用开放的、可持续的优质学习资源，在自主学习中融入探究学习、合作学习，充分挖掘自身的学习潜能。

(三)可视化学习过程

大数据技术为人们快速呈现知识在知识链各个环节的传递情况，其价值具有独特的超越性。从技术层面看，只要学生在信息工具上留下“足迹”，专业分析系统即可分析其轨迹信息，学生的学习兴趣、行为倾向、思维水平、学习进程等状况都会一一展现。目前学生的学习参与、学习表现和学习进展等学习指标，基本上是教师凭借对学生进行直觉经验的观察加以呈现，并成为教师调控教学过程的基本依据。因此，传统教学评价或学习评价无法准确获取学生的学习行为以及对其学习过程做出科学的价值评判。大数据时代的学习分析技术，采用先进的分析系统监测学习活动、诊断学习问题、预测学习效果，对学生的学习过程做可视化分析，以优化学习过程。学习分析的核心将学习过程的横向比较与纵向比较相结合，对学生的学习状态进行立体化、科学化分析，呈现学习变化轨迹和发展趋势，并提供个性化和合理化学习干预方案的建议。如教师通过对学生课前、课中和课后的学习数据分析，即可清楚学生的学习兴趣是什么、学习进展怎样、有效的学习路径在哪里等，以便随时调整教学过程，开展具有针对性的学习指导与干预。

三、学习困难学生帮助机制构建的内涵

孟万金根据学习困难发生的程度差异将学习困难划分为隐性学习困难和显性学习困难［8］。隐性学习困难也称学习低效，多为后天各种因素所致，学业成绩没有明显落后的表现，学业成绩与智商、努力程度不成正比，即高智商或多努力不能获取正常水平的成绩，学习发生的困难程度最低，仅仅是单科或多科学习低效。显性学习困难有两个层面，表层是学习不良，表现为单科学业成绩或多科学业成绩落后，其学习发生的困难程度介于学习低效和学习障碍中间，如数学学业不良、外语学习不良等;深层为学习障碍，主要由脑认知加工系统不健全或不协调引起的学业成绩明显异常，如阅读障碍、书写障碍、计算障碍、思维异常等。根据以上定义，学习困难学生指学习低效、学业不良及学习障碍三类学生。同时，该定义不仅从学理角度统一了“学习困难”定义的内涵及外延，为学习困难问题的深入研究提供了合理的理论依据，而且还揭示了学习困难发生的程度、类别，为准确认识、评估和诊断学习困难学生与构建其帮助机制提供了科学的实践指南。

教育机制是指教育现象各部分之间的相互关系及其运行方式［9］。教育现象是教与学为主体形式的客观存在，包含教师教学及学生学习的观念、形式、途径等。教育机制的核心是探索科学合理的教学模式，以保障学习过程的有效发生。由此可见，学习困难学生帮助机制是教育机制的一种特殊表现形式。它是教师依据学习困难学生内在学习需要和学校潜在教育需要，建立健全系统化的学习帮助或学习指导制度。学习困难学生帮助机制构建的内涵根据学习困难学生的认知发展水平、内在学习需要和外在学习特点，教师不断更新教学观念、拓宽教学模式和完善教学过程，以最大可能帮助学生培养学习兴趣，确立学习目标，掌握学习方法，优化学习过程，增强学习体验和创新学习结果。

教育公平是社会公平的基础，教育公平的实现依赖于受教育对象是否能平等获取学习资源、有效提升学习能力。以班级授课制为主的当前教学模式，类似于采用“一个尺寸适合一群人”，容易挫伤位于正态分布曲线两侧的学生即学习优异与学习困难学生的发展，因为这种教学主要是针对中间水平学生所设定的“一刀切”。这样就会出现“好的吃不饱”“差的学不会”的情况。正如维克托所说，大数据时代能够帮助人们透视学习过程，破解过去未能发现的重重学习困难，让教育实现“私人订制”，最终改善学习成效。就此而言，构建合理性和科学性学习困难帮助机制，旨在让学生适应时代发展，成为自主学习的主体。这具有帮助学生提升学习效率、帮助教师优化教学效果、帮助学校提高教育质量以及帮助社会现实教育公平等多重功效。

四、学习困难学生帮助机制构建的原则

学习困难学生帮助机制的构建是教师在充分意识到引导每个学生学会学习与实现有效学习重要性的基础上，建立健全校内具有针对性的学习指导制度。同时，结合大数据时代的学习特征，建立校内、校外合作的学习困难学生的学习信息系统，利用学习分析技术分析其学习特点和学习效果，再依据科学的分析结果，实施可行性教育干预。因此，学习困难学生帮助机制的构建应坚持主导性、动态性和多元性等基本原则。

(一)主导性原则

主导性是教师引导学生进行有效学习的基本教育准则。主导是教导与辅导的结合，教导和辅导虽然在教育与教学发生的时间和途径方面有其各自侧重点或差异性，但二者目的一致，即引导学生发挥主体性作用，进行自主性和创造性学习。尽管网络与数据扩展了人与知识的内在关系，人们既是知识的追求者，也是知识的占据者，但由于学生认知发展水平的差异，特别是学习困难学生认知能力发展相对落后，仍然无法驾驭与选择有效的学习，尤其网络工具、数据平台等又带来了不可避免的学习挑战。在大数据背景下，教师的职责应积极发挥其主导作用，突破单一的知识传授及对学生行为的规范，而应根据个人的学习和发展情况，指导学生对数据进行关联化的分析和整理，挖掘有价值的数据，并探索这些数据和实践生活的内在联系［10］，积极引导学生努力突破认知与理性的局限，帮助学习困难学生获取新的学习方法，以适应大数据时代的学习与发展。

(二)动态性原则

大数据时代具有鲜明的实时性，知识每天都在更新，数据每天都在裂变，不同发展水平学生的集体学习或个性化学习都不再满足于传统意义上的标准化和大一统式的学习模式。根据发展心理学的研究观点，个体身心发展具有差异性、阶段性、连续性和顺序性。学习困难群体不同于其他特殊儿童群体，其影响因素复杂、发展变化，具有较强的阶段性和时间性［11］。学生困难学生的具体学习过程和成长过程必然会出现某些认知能力与正常发展水平相偏差或滞后的现象。一方面，学习困难学生某些认知能力与学业发展的相对落后现象具有较大的动态特点，这随着学生年龄的增长和身心的自然成熟，可以逐渐改善。另一方面，坚持动态性原则，有利于帮助教师科学认识学习困难学生，树立教育信心及科学的教育理念，制定具有针对性的教育干预策略，以帮助学习困难学生将外在学习要求和内在成长需要达至和谐的学习理想状态。

(三)多元性原则

大数据时代的知识具有体量大、形式多样和价值多元化等特点，教育模式和教育理念需要关注学生的多样化发展。学习困难学生是一个异质性群体，学习困难学生还具有不同学习困难类型，如阅读困难、计算困难、拼写困难等;同时，同一学习困难类型具有不同学习亚型。多元性原则旨在根据不同学习困难学生的学习需要、学习特点、学习进程等提供多元性教学方式及学习指导方案。在教学方面，充分考虑并设计多元教学目标、多元教学组织形式、多元组织过程等。譬如多元教学呈现方式，在呈现语义信息时，辅之以映象表征或动作表征，以形成多维立体的呈现形式，引导学习困难学生建构多维的知识结构［12］。在学习指导方面，重视学生的学习过程和学习需要，除引导学习困难学生掌握多元学习策略、多元学习评价，还应引导其获取多元信息收集与处理方式，以帮助学习困难学生改善学习状况，提高学习能力。

五、学习困难学生帮助机制构建的途径

鉴于大数据时代的学习特征和建构学习困难学生帮助机制的内涵及基本原则，教师需要改变教育观念、完善教学过程及丰富学习资源，敏锐地利用各种教育教学途径，准确把握每个学习困难学生的认知发展水平及思维发展特点，捕捉不同的学习信息，寻找学习规律，提供针对性的学习帮助，为学习困难学生搭建学习的交流平台，鼓舞主动分享与交流学习体会，实现学习的自觉性和主体性。

(一)更新教育观念，帮助学习困难学生培养学习兴趣

开放性学习资源决定了知识在传递过程中不断增速，并实现量和质的增值［13］，确立发展性知识观念直接关系到教师教育观念的更新。大数据时代，知识通过网络工具面向全社会开放，越来越多的群体、个人包括学生都有机会参与知识的获取、生产和交换。同时，现代网络工具呈现的知识极具生命活力，具有极强的“繁殖”社会属性，不再像商品一样实行一一的等价兑换，而需要个人加以理性判断和选择。学习是人类最基本的本能之一，人们无时不刻不在学习，特别是在大数据时代。世界上不会存在不学习的人，只会存在不喜欢学习某种东西或某种知识的人。教师不仅自己要树立新时代发展性知识观，而且要引导学生正确认识和理解知识的内涵、价值及其对生命成长的意义，把对知识的理解转化为心理需要，以帮助不同发展水平的学生对知识产生好奇和欲求，激发学习兴趣;除此，教师还应重视指导学习困难学生制定合理的学习目标和可行的学习计划，引导学生由外在监督学习向自主学习过渡，从而获取积极的学习体验，增强自我效能感，树立学习信心。

(二)完善教学过程，帮助学习困难学生优化学习策略

首先，教师除了准确把握所教学科的知识体系与逻辑框架以外，还应借助网络数据平台广泛收集相关教学背景资料，丰富教学内容;同时，引导不同发展水平学生利用相关数据学习平台查阅资料，对即将学习内容进行自主预习，做到带着学习问题进入课堂。其次，教师在授课过程中，采用多元教学呈现方式，有计划、有逻辑地呈现和解析教学内容，使其主次分明，重难点突出;然后利用多元教学分析模式如提问、小组讨论、自我反思等方式鼓舞学生主动发现问题与思考问题，并对学习内容进行归纳和总结。最后，教师在每堂课结束前，根据不同发展水平学生的具体学习特点，设计与教学相关的开放性学习问题;课后，教师再通过相关数据平台查询解决不同学生的学习反馈与疑问。因此，教师合理运用网络数据平台有步骤地完善其教学过程，有利于学习困难学生优化学习策略，提升其学习过程中的认知能力、自我管理及自我调控能力。

(三)丰富学习资源，帮助学习困难学生创新学习模式

在数据信息化时代，人们获取知识的来源已经超越课堂教学的时空限制，线上学习逐渐成为学习知识的重要途径。学校除了继续完善和丰富各类传统纸质教学与学习参考书、课外阅读资料以外，同时应不断建设学校网络电子学习资源，如校园网络工具、电子图书、数据化学习系统等，以此丰富学生学习资源和教师教学资源，搭建适应时代发展和学生全面发展的现代数字化学习平台。在完善和健全学习资源的同时，根据学习困难学生的学习特点，帮助学习困难学生顺应大数据时代发展的要求，培养其信息处理能力，包括正确运用网络信息工具，熟练检索收集学习资料，并对收集的资料进行归纳、分类、储存记忆等认知加工处理与概括表达，从而引导学习困难学生适应数字化学习模式并创新学习模式，提高学习能力。创新学习模式的最终目的是让不同发展水平的学生都有属于自己的学习起点，人人皆可顺沿自己的学习问题去不停思索，并且在与他人交流和探讨中产生新的智慧，产生快乐的学习体验，从真正意义上实现有效学习。

大数据是人们获取新的认知方式和思维方式的源泉，与每个人休戚相关，人人皆可主动或被动地成为数据制造者，其所提供的数据能从不同角度更全面、更深刻地反映个体的个性特征、行为规律和学习态势，为引导不同发展水平学生进行更有效学习特别是帮助学习困难学生学会学习、驾驭学习提供了新的视角。学习困难学生帮助机制构建的关键在于教师对新时代学习特征和学习价值准确定位，包括对个性化学习和终身学习理念的充分理解，把握学习困难学生帮助机制构建的基本原则，从而更新教育观念，完善教学过程，丰富学习资源等，最终有效帮助学习困难学生培养学习兴趣、优化学习策略和创新学习模式。

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