大数据，距离教育还有多远？

吴仁昌 许斌

当大数据给人们带来冲击之时，我们是否思考过：大数据将给教育带来什么？教育研究是否已经做好了迎接大数据时代的准备？如何通过大数据真正实现“以学生为本”的理念？

一次作业，一张试卷，它带给我们的数据是什么？只要我们拥有足够的技术与耐心，我们还可以得到许多数据：可以是每一大题的得分，每一小题的得分，选择题的每一选项，每一题花了多少时间，答案是否修改，做题的顺序有没有跳跃，什么时候翻了卷子，有没有时间进行检查，检查了哪些题目，涂改了哪些题目……这些数据远远比一个分数有价值得多。不单是作业，考试、课堂、课程、师生互动的各个环节也都渗透了这些大数据。

目前已在多所学校推广应用的极课大数据就是一个很好的探索，它打破了传统教育模式，创造性地将大数据、云计算同日常教育相融合，探索日常作业、考试数据与学生学业状态之间的内在联系，建立符合学生个性化学习和教师精巧教学的网络服务系统。极课系统支持海量题库在线组卷，可根据学生作答结果形成集高频错题集、薄弱知识点、错因分析、成绩变化曲线、学生层次分布于一体的学情分析。它能够实现教师、学生、家长三端的互通。通过教师端出卷、阅卷，产生详细数据，并且将学生作业考试动态有效地推送给学生家长；学生在学生端的学习以及订正行为也可即时地反馈给老师，教师可根据学生掌握情况，对症下药，甄选试题；同时，家长端可以收到学生的打印错题请求，并在微信端与老师快捷地沟通，了解学生近况。目前极课大数据能够注重发挥考试的诊断、激励功能，转变传统的考试评价观念，让考试真正成为促进每个学生发展的教育手段。大数据在教育中的应用，就是能够“让我们走近每一个学生的真实”。

一、教育过程中的大数据分析

阿基米德曾经说：“给我一个支点，我能撬动地球。”从某种意义上我们也可以说：“给我一组数据，我就能复制地球。”在未来的世界里，一切都可以数字化，我们可以将其保存在互联网的数据库中，当我们需要的时候，就可以把它们调出来分析利用。

观察学校教师的日常教学工作，好像并没有什么大数据的存在。其实学生、教师的一言一行，所有学校里发生的事情，无不可以转化为数据。当每个在校学生都能用自己的计算机终端学习时，他们日常的上课、读书、写笔记、做作业、发博客、进行实验、讨论问题、参加各种活动等便是教育大数据一个来源。

近年来美国的一些顶级大学纷纷把自己的课程推上互联网，如耶鲁网上开放课程、麻省理工网络开放课程等。这些都是教育大数据所在，学生利用这些课程在网上学习，互动互助，又将生成一大堆数据。例如，师生可以随时对话，计算机能够记录你在一张幻灯片上停留的时间，判别你在答错一道题之后有没有回头复习，统计你在网上提问的次数、参与讨论的多少，然后在这个基础上，对你的学习行为进行诱导和评价。通过记录鼠标的点击，可以研究学习者的活动轨迹，发现不同的人对不同的知识点有何不同的反应，用了多少时间，哪些知识点需要重复或强调，哪种陈述方式或学习工具最有效。记录单个个体行为的数据似乎是杂乱无章的，但当数据累积到一定程度时，群体的行为就会在数据上呈现一种秩序和规律。通过分析这种秩序和规律，未来的在线学习平台才能弥补没有教师面对面交流指导的不足。

二、实现大数据，教育可以怎么做

蓬勃发展的在线教育产生了大数据，使得教育不只是“你讲我听”、考试评分或选修科目的增多，大数据可以基于学生的需求实现教育的“私人订制”，创造属于自己的教学方法、教学进度甚至教科书。大数据可以帮助我们观察学生的学习状态，从而针对每个学生的不同需求量身定制学习方案，提升他们的理解力和学习成绩。同时，大数据有助于教师使用最有效的教学方式。

1.大数据帮助实现有效反馈

MOOC课程很好地运用了反馈的机制。通过数据收集发现，学生做考试题目时，如果某一个课程学得不好，他们会回到前面一课再巩固自己要补充的知识。有的时候，某一门课程，可能它的知识面覆盖得不够广，或者解释得不够清楚，因此学生没有百分之百看懂。所以，斯坦福大学的吴恩达教授就能在这种反馈基础上更好地改善这种课程。这样，学生在学下一堂课时就不用再温习前面的课，如此就使教学、教科书以及教学材料得以改善。

学习需要反馈，通过反馈你可以知道如何改善你的学习。传统的反馈方式就是通过考试，考试得分就是学生学习过程的所有反馈。但这远远不足以帮助学生改善学习，因为考试结果只能让学生看到学习的结果，而没有对学生在学习过程中存在的问题进行分析。可能学生学习的方式本来就是错的，或者学生用的教材是不对的，也或者教师教学方式有问题，但是学生都不知道，因为学生只得到一个考试分数。大数据未来最大的好处就是它将改变我们如何学习。

2.大数据可以实现个性化

如果一个学生不理解教材，他可以用适合自己的方法来学习，或者把学习速度放慢。例如，也许有一二百种关于如何学数学的书，那么哪一本书是最适合学生的？通常老师会选他最喜欢的书来教学生，但是这本书并不一定适合学生，但是老师却不知道，因为他没有数据，没有关于这本书、关于学生的数据，如果有这样的数据，就可以把这两者匹配起来，也许对学生最好的匹配就是第一本书的第一章。在大数据的帮助下，我们对于学习也可以做同样的事情。

在个性化英语教育领域，传统上教师需要花费大量时间分析单个学生的学情动态，逐一制定相应的教学解决方案，因此备课时间和教学成本居高不下。但大数据让这一切变得更简单了。大数据让我们可以搜集覆盖面很广的数据，促进和提高教育和学习成功的机会。我们在使用数据的时候，可以把最佳的元素从那些学习材料和学习过程中取出来，把它们用一种个性化的方法组合起来。

通过大数据进行学习分析能够为每位学生创设一个量身定做的学习环境和个性化的课程，还能创建一个早期预警系统以便发现滑坡甚至厌学等潜在的风险，为学生的多年学习提供一个富有挑战性而非逐渐厌倦的学习计划。

3.更接近发现真正的学生

大数据能够让我们更全面地看待学生的发展，发现成绩所反映不了的发展问题。首先，大数据可以对学生的发展进行多元评估，发现学业成绩背后的原因；其次，大数据可以实现过程性评估，发现学生的常态，改造课堂的流程。可以想象，如果教师拥有一个课堂观察的终端，能够随手记录学生的发言质量、作业完成情况、课堂纪律等，那么教师在期末时将这些数据汇总起来，就会在撰写评语时不用绞尽脑汁，而有了更加丰富的素材与数据依据，就能对学生的发展提出建议。同时，这些数据也可以促使教师反思，自己在哪些地方需要进行改进。更进一步，如果不是通过教师的观察，而是直接应用信息化的课程载体对学生的行为进行记录，就能够真正实现大数据与课堂进程的结合。因此，大数据通过对学生在课堂中点滴行为的捕捉，帮助我们了解学生对知识的掌握程度以及感兴趣程度，进而反思我们的教学是否满足了学生的需求。

大数据时代的到来，让所有社会科学领域能够借由前沿技术的发展从宏观群体走向微观个体，让跟踪每一个人的数据成为可能，从而让研究“人性”成为了可能。而对教育研究者来说，我们将比任何时候都更接近发现真正的学生。

我们已经开始了一个新的数字时代，如果有能力真正促成这样的改革，最根本的就是我们希望利用大数据，能够用一个最好的教学方式让所有的人都能够有一个更好的学习经验。

未来将是大数据驱动的新时代。学校最好的选择就是积极迎接这个新时代，通过大数据来分析学生学习进程和结果，进一步改善教师教学的方式与方法，从而真正实现“改善学习成果，促进自主学习”。