基于大数据的未来学校教学系统的构建
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【关键词】大数据;教学系统;数据驱动
【中图分类号】G521 【文献标志码】B 【文章编号】1005-6009（2020）02-0019-02
一、大数据赋能教学的尝试性实践
大数据技术，简言之，就是从各种各样类型的数据中快速获得有价值信息的能力。大数据的显著特征是4个“V”——Volume、Variety、Value、Velocity，即：数据体量巨大、数据类型繁多、价值密度低、处理速度快。大数据为学校带来新的发展内驱力的核心环节就是赋能有效教学。
借助学乐云公司的设备、技术和平台资源，2018年、2019年秋季开学前，笔者所在学校通过教学现场展示和教师现身说法，在家长和学生自愿的基础上，分别选择起始年级的2个班和3个班进行平板教学试点。
“及时反馈”是影响学生学业成绩的关键因素之一。为了让学生在个性化学习过程中不断获得及时反馈和精准指导，建立一个及时分析学生学习数据和描绘学生学习轨迹的平台是必需的。科大讯飞智学网进校设立了“大数据个性化学习服务中心”，通过专人进校驻点服务，使用个性化学习手册，对学生的作业、测验和考试情况及时开展学习结果分析应用。教师可查询班级整体学情，明确教学方向;学生查看错题分析，获得个性化的补偿性练习资源以巩固薄弱知识点，依据数据分析结果和建议，选择符合个性特征的学习策略，实现个性化学习成长;学校在一定程度上实现了分层教学。
学习结果数据是课堂教学成效的基本体现。我们与拥有网络阅卷平台的七天网络公司合作，对全年级、全校的统考统测，通过人工智能采集数据进行分析，为精准化分层教学赋能。特别是通过连续多次考试成绩分析，对学生考试成绩偏科情况进行梳理，从个人角度分析学生偏科行为，从而保障了学校和师生有针对性地采取改进措施。
追求构建基于大数据的未来学校的教学系统任重道远。但是，尝试就是追梦，追梦就是为了理想的未来。
二、未来学校教学系统的设想
大数据应用于课堂教学，最大的影响是它有能力去关注每一個学生的微观表现。运用大数据技术，不仅可以获得一个学生在一节40分钟的课堂中所产生的全息数据约5GB～6GB，而且可以对这个学生在课堂学习过程中的各种行为表现、情绪态度等进行全方位分析，得出学生学业的优缺点和对待学业的态度等。大数据让教师走近每一个学生的真实，开展学习行为差异分析，寻找学生个体的学习行为差异，探究学生学习过程影响因素，支持教学过程重建，促进教学方式改变。这就克服了标准化测验没法对学生的每一个方面做出评估的缺陷。同时，大数据+人工智能能够全方位记录、加工、分析学生的学习过程，使得学生可以获得来自工具、教师和同伴的及时反馈，反思自己的学习。
但是，由于对学生全息分析的数据工具目前尚未开发成功，我们尚缺乏影响课堂教学实践以切实提高学生学习效果的手段，用来支持服务于全体学生的日常教学变革。以此为出发点，基于大数据的未来学校的教学系统，我们的设想倾向于以下三个要点：
1.成功建立起个人化的、持续的、以数据驱动的、有的放矢的日常教学程序和做法。
一套有力的评估工具，这套工具与每堂课的学习目的相配套，它使教师每日获得有关每个学生准确的、综合的信息，这套工具的管理使用不会过度干扰正常的课堂秩序。
一个不用太多时间而又能捕捉到过程评估数据的方法。自动分析数据，并把数据转换成可有效推动教学的信息，使教师很快即可做出教学方案。
一种使用每个学生的评估信息来设计并实施个人化教学的措施;为教学而评估成为提高教学精确性的策略。
一套嵌入的手段来监测和管理学习，测试哪些能有效地、系统地提高课堂教学的效果，从而使之更加精确地应对教室中每个学生的学习需求。
2.建立线上线下混合学习的智能系统。
崔允漷教授认为，教师的专业实践分两步：一是信息转移，从教师的教到学生的学，教师将目标、内容等相关信息传递给学生，以便学生后续学习与内化;二是信息加工，学生从学过到学会，在教师专业指导下处理、精加工信息，达成预期目标。人工智能在解决第一步“从教到学的信息传递”具有突出优势，但无法解决第二步“从学过了到学会了”。学生精加工信息还需教师提供及时、精准且专业的判断与指导。线上学习平台最大的挑战还在于无法解决学习动力的维持、心理情绪的支持、反馈效果的判定等问题。因此，线上与线下的混合学习，将长期且持续成为学校学习的主流，推动信息技术与学科教学深度融合，建立线上线下混合学习的智能系统。
3.每间教室都有能使用数据驱动教学更精确地促进学生学习的教师。
数据和技术都是手段，关键是使用数据和技术的人。教师是对学生学业成就影响最大的因素。德国约翰·哈蒂所著的《可见的学习》，主张教师应该更强势地介入或干预学生的学习，即使教师不必成为课堂的中心，他也必须像导演一样掌控教学的整个过程。在大数据技术下，教师更应很好地实现学生与教师互动、与资源互动、与平台互动、与同伴互动等多向互动。作为“更有能力的他者”，教师对手中掌握的大量的学生评估数据不能望而生畏，要在更好地管理和使用数据的基础上，解决怎样精确地将数据与日常教学联系起来的问题，实现数据→信息→策略→行动→改进的工作路径。
（作者系安徽省池州市第一中学校长，正高级教师）
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