大数据背景下教师数据素养内涵及培养策略研究

孙经纬，李 斌，吴静涛

(浙江师范大学 教师教育学院，浙江 金华321004)

当前的数据素养教育中，在理论层面，国外学者对数据素养的研究主要集中在数据素养内涵的界定、数据素养与其他素养的关系等方面;在实践层面，美国主要由政府牵头制定，以高校图书馆为主要推动力，以高校为主要阵地开展了一系列的数据素养教育项目。相比较而言，我国对数据素养的理论研究起步较晚，在实践层面，尚未开展大规模的数据素养教育活动。

1 教育大数据背景下教师数据素养的价值

教师作为教学过程中的引导者与决策者，理解数据并应用数据，基于数据做出相应的教学调整，对学生学业进步与自身发展有着双重价值。对于学生学业进步而言，具备数据素养的教师，能够基于数据更加清晰地了解每一位学生的学情，从而做到精准教学，有的放矢。对于教师自身发展而言，张进良［1－2］等人认为，教师数据素养具有三大价值意蕴:有助于教师适应数据驱动的文化，增强教学领导力;有助于教师科学决策教学，提升教学绩效;有助于教师适应科研的第四范式，促进科研成果产出。

2 教师数据素养的内涵

2.1 数据素养源起

《美国大学与研究图书馆协会高等教育信息素养框架》定义信息素养为: “信息素养是包含反映发现信息、理解信息生产与价值、使用信息创造新知识与参与社群学习的综合能力的集合［3］。由于信息素养的概念过于宽泛，无法涵盖一些新的素养且不能满足大数据时代对公民的能力要求，因此数据素养应运而生。黄如花［4］等认为，在大数据时代数据素养是信息素养的一种拓展，信息素养侧重于信息的可找到与可利用，而数据素养则侧重于数据的生产、保存与管理等技术性更强的方面，且数据素养比信息素养的外延更广。由此可以看出，数据素养是信息素养在大数据环境下内涵的扩展，是大数据时代对人们数据获取能力、数据分析能力、数据管理应用能力的必然要求。

数据素养的源起，一方面以信息素养为基础，另一方面离不开统计素养的发展。早在2004 年，外国学者Schield［5］就提出过统计素养的概念，他指出，统计素养是研究如何将统计数据作为辩论的证据。同时，Schield 在研究信息素养、统计素养以及数据素养三者的关系的基础指出数据素养是信息素养与统计素养的重要组成部分。王春生［6］认为，在信息化语境下，数据的范围已经大大扩展，不再局限于数值型数据。对于扩大了外延的数据，统计素养已经难以完全适应需求。因此数据素养是在数据外延扩大的时代背景下而提出的。数据素养就是统计素养的扩展版。

总结起来，现在所说的数据素养是在统计素养与信息素养概念的基础上，经过外延的扩展或内容的精炼而形成的关于人的素养的新概念。

2.2 数据素养涵养

关于数据素养，至今尚未有一个明确的内涵界定。Schield 于2004 年在《信息素养、统计素养与数据素养》一文中最早提出了数据素养的定义。他认为，数据素养是信息素养与统计素养的重要组成部分，具备数据素养的人必须有获取、评估、处理、总结与呈现数据的能力［5］。在我国，项华［7］最早给出关于数据素养的定义，他认为，数据素养是一种基于计算机进行数据探究的科学素养。张静波认为，“数据素养”，也常叫做“数据信息素养”，主要指研究者在科学数据的采集、组织与管理、处理与分析、共享与协同创新利用等方面的能力，以及研究者在数据的生产、管理与发布过程中的道德与行为规范［8］。

从Schield 等人对数据素养内涵的界定中可以发现，最初人们对数据素养的认识与统计知识息息相关。随着综合计算机技术与网络技术于一体的信息技术的飞速发展，有学者开始将数据素养与信息技术联系起来。紧接着，Web2.0 时代的到来，为信息社会带来了前所未有的数据量。面对具有“4V”特征的“大数据”，任何人在不借助现代信息技术工具的情况下都是难以驾驭的。近几年关于数据素养内涵的研究都体现了大数据的特征。除此之外，人们对于数据素养的关注点越来越强调伦理道德。基于文献的研究，笔者认为，数据素养是由信息素养与统计素养发展而来，在大数据与云计算技术快速应用的背景下，具备数据素养的主体能够在符合社会伦理与道德伦理的基础上，敏锐地发掘数据，同时积极运用现代信息技术对数据进行管理、分析与利用，以充分实现数据的价值。数据素养主要包含数据意识、应用能力以及数据伦理道德3 个方面的要素。

2.3 教师数据素养构成要素

关于教师数据素养，Mandinach［9］认为，教师数据素养就是将科学数据融入到现实教学过程中的一种能力，教师要能够将学科相关知识、教学活动以及专业知识与教育数据相结合，以达到提高学生学习效果的目的。李青［10］认为，教师数据素养是一项复杂的专业能力，它既包括了教师使用数据的相关知识，也包括了教师通过数据驱动教学的能力，还包括教师使用数据的相关意识。基于对数据素养内涵的认识，笔者认为，教师数据素养是教师在教学过程中收集、分析、应用教学数据的一种能力，通过这种能力，教师可以更迅捷地了解多元化的学生学情，教师数据素养的构成要素，同样包括数据意识、数据应用能力、数据伦理道德3 个方面。

(1) 数据意识。数据意识指的是教师对教学数据的敏感性，教师能够根据经验以及教学需要，从浩瀚的教学数据海洋中有意识地甄别并获取最有价值的教学数据，这是教师数据素养的基础。具备数据意识的教师，首先应该能够认识到数据在教学中的价值。其次，还应有应用数据解决问题的意识，能够从易用性与可用性的角度筛选出合适的数据，并基于此去理解、感受与评价教学过程中师生的行为及表现。

(2) 数据应用能力。教师数据素养中的数据应用能力，指的是教师在有意识获取有价值的教学数据之后，能够对获取的数据进行全面的解读分析与管理使用，这是教师数据素养的核心能力。该能力要求教师能够根据不同的学科特点、知识类型、教学手段与需求，选择合适的分析工具与数据可视化模型，从不同数据维度、问题视角动态演示或展示数据分析结果及推理过程，能够识别并理解在分析过程中产生的教与学模式，发现变化趋势，能够将分析结果应用于同行交流、家校沟通及个性化学业指导［11］。

(3) 数据伦理道德。具备数据素养的教师，应该坚守伦理道德，这是教师数据素养的前提。教师在数据获取、应用、分享的过程中，应当充分考虑到可能涉及到的伦理道德问题，对自己所生产的数据持负责任的态度，坚守伦理道德、保护他人隐私，在法律允许的范围内合理合法地使用他人的数据成果［12］。

3 教师数据素养培养策略

国外开展的教师数据素养教育经历了多年的实践，已经取得了一定的成效，积累了丰富的经验。大多数培训都是以地区为单位组织与开展，得到了政府的大力支持以及学校的配合［13］。而国内在此方面的研究尚处于起步阶段，缺乏相应的实践。对我国教育领域而言，教师数据素养的发展是一项复杂而充满挑战的任务，更是一项需要不断探索实践的系统化工程，应当充分借鉴国外教师数据素养教育实践的宝贵经验，结合国情，探索出一条高效且具有普适性的教师数据素养发展道路。

3.1 政府政策引导是教师数据素养发展的主要推动力

教师专业能力的发展的动力，有内部与外部之分，其内部动力来自于自身发展需要，而外部动力则是教育系统以及学校对教师的考核与评价方式。与内部动力相比，外部动力往往加有力，教师数据素养的发展很大程度上受教育系统的观念、体制与政策的影响。美国是最关注教师数据素养的国家之一，联邦政府政策鼓励并支持教师利用数据促进教学能力，要求全美教师利用学生成绩等数据来驱动教学与评价，且一些地区已经将数据素养的能力要求纳入教师专业技能认证标准中。

在国家政策层面上将数据素养纳入教育领域的话语空间，是教师数据素养能迅速为教育各界人士所认识与感知的基础，是教师数据素养的培养体系与保障机制形成、发展与完善的根本前提［14－15］。因此，我国教育部门应当从教师职业发展需求出发，尽快出台通用的教师数据素养能力标准，并且将该标准纳入教师入职资格与职后绩效考核之中。与此同时，地方教育部门与学校要积极贯彻落实国家的相关政策，积极鼓励教师在教学中运用数据进行分析、决策，从而激发教师数据素养发展的内部动力，在潜移默化中形成用数据说话的数据意识。

3.2 全方位的培养模式是教师数据素养发展的必要手段

当前教师数据素养的提升方式以职后培训为主，教师的职后培训主要有3 条路径:①在线课程。如2007 年明尼苏达大学图书馆组建了e－Science 与数据服务协同团队，建立了数据管理的网站，为学校师生提供有关数据管理中数据保存与备份操作等实用性内容; ②研讨会。如美国特拉华州教育局开展的提升小学教师数据素养的实验，要求4所小学的所有教师每周参加约90min 的专业学习社群活动;③混合课程学习。如美国技术教育研究中心的教师数据素养培训项目利用在线平台介绍数据素养知识，结合实际教学中存在的问题，组织教师以小组的形式分析数据，发现问题，作出决策［16］。

相比较美国教师数据素养的职后培养方式而言，我国教师数据素养的培养模式可以更加多元化，通过师范类院校课程设置的专业性优势，借鉴国外教师职后培训的经验，从而形成“师范生数据素养教育+教师数据素养职后培训”的全方位的教师数据素养培养模式。当前，国内已有学者致力于师范生数据素养培养策略与路径的研究，并初步构建了师范生数据素养课程体系［17］。教师数据素养的形成不是一蹴而就的，需要教师职前充分吸收数据文化的养分，在职后结合实际教学需要不断学习充电，进而形成专业的数据素养能力。

3.3 完备的技术支持与法律体系是教师数据素养发展的有力保障

教师数据素养的发展，政府教育部门除了政策引导支持与资格认证之外，资金与技术支持以及信息公开等工作也是必不可少的。如果没有相应的教育数据库为教师提供可用的数据，教师的数据素养只能是纸上谈兵，没有用武之地。美国的DQC 项目建立覆盖全州的纵向数据系统将各个地区的数据连接在一起，并赋予教师访问学生数据的权限，截至2014 年，已经有34 个州为教师提供了可访问的学生数据库。

在运用数据指导教学过程中，保证数据安全与提供可用的数据同等重要，它是促进数据有效使用的先决条件。针对安全问题，美国各州政府制定了相关的制度，规定数据的使用范围，以保证学生的隐私安全。截至2014 年，美国各州政府已经通过了110 项法律议案对学生数据进行安全管理，其中已经有30 项被纳入法律中［2］。

当前，我国一方面应当建立优良的学校数据管理环境，学校数据管理环境的优化需要从3 个方面着手: ①加强学校信息化公共平台建设，及时统计、更新各项数据信息; ②不断改善教师的工作条件，为其提供必备的数据处理工具，包括数据采集工具、数据分析软件等; ③整理数据信息，分类建立学校教育数据资源库，总体可分为学校数据库、教师数据库、学生数据库等3 类［18］。另一方面，要尽快出台相关的法律法规，保护学生的隐私，防止数据被不正当滥用。技术支持与法律保障双管齐下，为教师数据素养种子落地生根提供适宜的土壤。

4 结语

数据素养是大数据时代信息素养的新内容，是当前教师需要掌握的新技能。教师数据素养发展不仅仅是教师个人的问题，而是教师所在教育系统观念更新与体制转变等面向数据的变革过程。明确教师数据素养的内涵，为教师数据素养能力发展提供通用的数据素养指标体系。政策引导、技术支持与法律保障需同时发力，为教师数据素养发展提供明确的方向与持久的动力，循序渐进地提升教师数据素养。