基于大數(shù)據(jù)的知識發(fā)現(xiàn)-大數(shù)據(jù)告訴我們?nèi)绾巫鲆幻麅?yōu)秀教師

1、基于大數(shù)據(jù)的知識發(fā)現(xiàn) - 大數(shù)據(jù)告訴我們?nèi)绾巫鲆幻麅?yōu)秀教師 轉(zhuǎn)載自公眾號：北京大學(xué)教育信息化創(chuàng)新論壇王陸教授保持了21年每周在中小學(xué)里聽課收集數(shù)據(jù)，并做了18年的課題“靠譜”，簡稱教師在線實(shí)踐社區(qū)。是幫助中小學(xué)教師怎么從普通的教師，甚至是教育薄弱區(qū)域的教師，變成一個優(yōu)秀教師的研究。這個研究當(dāng)中必須面臨的一個問題，知道一個真正的優(yōu)秀教師身上有哪些的特質(zhì)，而優(yōu)秀老師的特質(zhì)的研究，隨著對數(shù)據(jù)可獲得性的提升，其實(shí)研究的方向也逐漸從對教師的宏觀人格的研究，到后來研究教師的教學(xué)風(fēng)格、領(lǐng)導(dǎo)力，聚焦到課堂教學(xué)行為上，做的主要是基于微觀情境當(dāng)中的課堂教學(xué)行為的優(yōu)秀教師的特質(zhì)分析?！拔覀冸m然身處在數(shù)據(jù)的海洋當(dāng)中，

2、但是我們卻忍受著知識的饑渴”，根據(jù)計(jì)算機(jī)科學(xué)上的報道，從全世界來看87.5%的數(shù)據(jù)從來都沒有被利用過，而這87.5%的數(shù)據(jù)當(dāng)中又有85%的數(shù)據(jù)是非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，也就是大數(shù)據(jù)。跟老百姓最接近的大數(shù)據(jù)，就是典型的視頻數(shù)據(jù)和音頻數(shù)據(jù)。目前人類社會可用數(shù)據(jù)中只有0.5%得到了挖掘與分析，大量的數(shù)據(jù)都沒有及時處理，基于大數(shù)據(jù)的知識發(fā)現(xiàn)服務(wù)，在這個背景下它就應(yīng)運(yùn)而生了。1王教授的研究是依據(jù)計(jì)算機(jī)圖靈獎的獲得者吉姆格雷提出的第四范式，是這個研究所定義的數(shù)據(jù)密集型科學(xué)范式，它的核心方法就是數(shù)據(jù)挖掘。在這個過程中，可以看到第四范式是強(qiáng)調(diào)在龐大的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，通過計(jì)算分析而獲得新的發(fā)現(xiàn)、新的理論建構(gòu)的。它

3、是前三種范式的補(bǔ)充。在這個圖中最核心的，做的比較有特色的是怎么去合理刪除數(shù)據(jù)，以及怎么去進(jìn)行定量和定性的分析，到最后完成發(fā)現(xiàn)和總結(jié)研究。2COP的學(xué)習(xí)型組織實(shí)際上是知識發(fā)現(xiàn)服務(wù)，是怎么做呢？以課堂為基本情境，以課堂教學(xué)行為大數(shù)據(jù)為支撐，著眼于教師專業(yè)發(fā)展中的兩個顯性指標(biāo)，第一個叫教師群體的實(shí)踐性知識。另外一個是著眼于教師表現(xiàn)外顯出來的課堂教學(xué)實(shí)踐行為，而無論是隱性的實(shí)踐性知識還是外顯的課堂教學(xué)實(shí)踐行為都是可以用大數(shù)據(jù)測量的，也可以進(jìn)行干預(yù)。這兩類數(shù)據(jù)是這個研究的主要數(shù)據(jù)來源，奇怪的是，這兩類數(shù)據(jù)是耦合在一起的。換句話說，它違背了基本的統(tǒng)計(jì)學(xué)當(dāng)中樣本獨(dú)立的假設(shè)?？梢钥吹?，耦合在一起發(fā)生了什么呢？

4、可以發(fā)現(xiàn)課堂教學(xué)型大數(shù)據(jù)，實(shí)踐性知識大數(shù)據(jù)，彼此相互影響。而且發(fā)現(xiàn)教師的實(shí)踐性知識對其教學(xué)行為具有決定性的作用，但是反過來課堂教學(xué)行為也會強(qiáng)化鞏固，甚至是重構(gòu)教師的實(shí)踐性知識。在這樣的情況下，首先進(jìn)行了一個聚類分析。2016年來自于10個項(xiàng)目地區(qū)的932位教師，他們是既有實(shí)踐性知識數(shù)據(jù)，也有課堂行為教學(xué)大數(shù)據(jù)的教師。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其中有部分教師呈現(xiàn)了這樣的特色，他們具有既高水平的38個維度的課堂教學(xué)行為，同時也具有了6個維度的高實(shí)踐性知識的特征。這兩項(xiàng)水平都比較高的只有23位，在932位老師當(dāng)中，占總量的2.5%。那么接著這個聚類的結(jié)果也顯示出一個非常有意思的現(xiàn)象，在同樣的932人當(dāng)中還有20位老師

5、，他們出現(xiàn)了低課堂教學(xué)行為38個維度，以及低實(shí)踐性知識的水平，這20位老師占總樣本數(shù)量的2.3%。接下來我們的疑問和研究問題就出來了，一個優(yōu)秀的教師有哪些特征是需要的？3如果我們能破解一個優(yōu)秀教師的特質(zhì)，就能幫助更多的普通教師，或者是教育薄弱地區(qū)的教師迅速變成一個優(yōu)秀教師。接下來的研究問題就提出來了，一名優(yōu)秀教師他到底具有哪些特質(zhì)呢？這是一百年來人們一直試圖回答的問題。首先分析了內(nèi)隱于教師個體和群體當(dāng)中的一種隱性知識，我們叫實(shí)踐取向的知識。教師的知識分為兩大類，一類是我們現(xiàn)在比較多的內(nèi)容取向的知識，這種知識是顯性知識，看得見，能相傳，能寫進(jìn)書本的。但是教師的核心知識并不是內(nèi)容取向的知識，198

6、1年有一個人首次提出教師的核心知識是實(shí)踐取向的知識，而不是我們說的顯性的學(xué)科取向的知識。這樣奠定了整個全球教師教育運(yùn)動的變化基礎(chǔ)。通過研究這些教師的實(shí)踐性知識成分，優(yōu)秀教師和低績效水平教師之間的差異。經(jīng)過分析以后發(fā)現(xiàn)，優(yōu)秀老師的實(shí)踐性知識由三個主成分構(gòu)成的。在六個實(shí)踐性知識水平中，發(fā)現(xiàn)策略性知識，教育信念，自我知識是第一主成分。情境性知識是第二主成分，反思性知識是第三主成分。低績效水平的老師只有兩個成分，他們主要差異在策略性知識和教育信念的差異。那么教育信念是非常重要的一個實(shí)踐性知識，是老師關(guān)于真正信奉的什么是好的教育教學(xué)，什么是好的課堂教學(xué)的這類的知識。那么他是非常缺乏的。還有一類就是他缺乏

7、策略性知識。實(shí)踐性知識，到底焦點(diǎn)在哪里呢？優(yōu)秀老師和低績效水平教師之間有沒有差異呢？接下來可以看到另外一個研究-文本可視化分析。在研究了這932位教師，以及其中的23位優(yōu)秀老師和20位低績效水平的教師的實(shí)踐性知識的數(shù)據(jù)以后，發(fā)現(xiàn)這個文本可視化，處在中間字號最大的，最清晰的就是他們的實(shí)踐性知識焦點(diǎn)，顯然有顯著差異。優(yōu)秀教師的實(shí)踐性知識焦點(diǎn)是學(xué)生，低績效水平的教師焦點(diǎn)是教師自己，這是他們巨大的差異。但是這還不夠，因?yàn)槲乙霂椭粋€低績效水平的教師去快速成長，我還必須得知道他在實(shí)踐性知識的知識結(jié)構(gòu)上有什么樣的差異。接下來做了數(shù)據(jù)挖掘里面另外一種分析，叫多維尺度分析。一個優(yōu)秀教師群體當(dāng)中，他的實(shí)踐性知

8、識是由三個知識群落組成的，右上角是關(guān)于教師的知識，右下角是關(guān)于學(xué)生和課堂的知識，左邊這些是他的策略、方法。但是大家可以看到低績效水平教師的多維尺度分析的數(shù)據(jù)非常有意思，教師、學(xué)生、課堂、問題和策略，全部都是獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)，沒有建立強(qiáng)連接，這是我們應(yīng)該找到的一個突破口。4光有實(shí)踐性知識不夠，因?yàn)閷?shí)踐性知識雖然決定了一個教師的課堂教學(xué)行為，但是反過來課堂教學(xué)行為的變化也會強(qiáng)化鞏固，甚至于是重構(gòu)實(shí)踐性知識。所以還要研究另外一個側(cè)面，教學(xué)行為特征。李教授指出，教學(xué)行為主要是在課堂當(dāng)中為了促進(jìn)學(xué)習(xí)者完成學(xué)習(xí)而進(jìn)行的支持性、指導(dǎo)性的活動組合。首先研究了優(yōu)秀教師群體和低績效水平教師群體，他們在38個維度上的課堂

9、教學(xué)行為上，到底有什么主成分上的差異?？梢园l(fā)現(xiàn)這個差異非常大，有顯著的差異，優(yōu)秀的教師的課堂教學(xué)行為以學(xué)生為中心，以原理性知識為基礎(chǔ)，特別重視課堂中的生成行為。在這種情況下，進(jìn)行差異性檢驗(yàn)，在0.01的水平下，發(fā)現(xiàn)優(yōu)秀教師與低績效水平教師群體，在六個課堂教學(xué)行為上存在顯著的差異，創(chuàng)造性問題，討論后匯報，鼓勵學(xué)生提出問題等。5在知道了實(shí)踐性知識的差異，也知道了課堂教學(xué)行為的差異，接下來怎么幫助別人改進(jìn)？我們可以看到的是知識發(fā)現(xiàn)服務(wù)的設(shè)計(jì)。采用線上線下的混合式學(xué)習(xí)方式，在線下教師都要向?qū)W習(xí)怎么對自己的課堂進(jìn)行數(shù)據(jù)的匯整、率選、分類、計(jì)算，形成自己的大數(shù)據(jù)，放到云平臺上。每節(jié)課大概會生成14頁左右圖

10、文并茂的分析報告。拿到這個報告以后在線上，在助學(xué)者的幫助下，要對信息進(jìn)行分析、釋詮、推理、比較。接下來在專家的指導(dǎo)下，由教育人員和學(xué)科專家的幫忙下，使教師對信息進(jìn)行直覺、領(lǐng)悟，形成新的教學(xué)信念和價值觀，回到線下的教室里進(jìn)行新的積極實(shí)踐，產(chǎn)生智慧，從而產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)。深入的數(shù)據(jù)挖掘和研究后，產(chǎn)生了三類服務(wù)，針對了三種不同的人群。一類是研修知識服務(wù)，針對一線教師。一類是再生資源服務(wù)，針對教育學(xué)研究部門的。還有一類是績效評估服務(wù)，針對于學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)及領(lǐng)導(dǎo)部門的。這三類服務(wù)的綜合運(yùn)用，實(shí)際上幫助我們以區(qū)域化的推進(jìn)教師的專業(yè)成長，并且取得了顯著的成績。接下來，我們把大數(shù)據(jù)整合到教師專業(yè)發(fā)展里面，做了教學(xué)領(lǐng)導(dǎo)力

11、的模型。它實(shí)際上三種力組成，洞察力、決策力和影響力。做了一些改進(jìn)，首先大數(shù)據(jù)在洞察力的時候是提高了教師用課堂教學(xué)行為大數(shù)據(jù)和教師實(shí)踐性知識的采集，提升了教師對自己的課堂和同伴課堂的洞察力。另外在決策力的提升方面，教師們可以利用大數(shù)據(jù)平臺和相應(yīng)的分析工具，可以將課堂教學(xué)行為大數(shù)據(jù)和教師實(shí)踐性知識的大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這樣提高了教師對課堂改進(jìn)的決策力。另外也可以發(fā)現(xiàn)，在這個平臺當(dāng)中，還可以在學(xué)習(xí)型組織當(dāng)中，也就是在COP當(dāng)中，讓教師通過技術(shù)有效的從知識的教與學(xué)的改進(jìn)，而這種技術(shù)就是由我們的方法論組成的，基于大數(shù)據(jù)的課堂觀察方法與技術(shù)，基于大數(shù)據(jù)的教學(xué)反思方法與技術(shù)，基于大數(shù)據(jù)的知識建構(gòu)方法與技術(shù)，以及基于大數(shù)據(jù)的知識管理方法與技術(shù)。這四個方法論是教師在項(xiàng)目當(dāng)中根據(jù)同伴互助的方式，一起成長的，也是必須掌握的。在這個過程中，還可以看到知識生產(chǎn)整個發(fā)生了巨大的變化。在大數(shù)據(jù)時代，知識發(fā)現(xiàn)實(shí)際上已經(jīng)讓數(shù)據(jù)從簡單的決策輔助品變成了創(chuàng)造力之源。另外，知識發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的方式，也早就不是原來由個別的學(xué)術(shù)權(quán)威，或者著名的思想家產(chǎn)生出來的。知識的生產(chǎn)方式，知識的獲取方式，知識的傳播方式，知識的轉(zhuǎn)換方式，以及知識的評價方式，都發(fā)生了巨大的變化?；诖髷?shù)據(jù)的知識發(fā)現(xiàn)服務(wù)，實(shí)際上這個過程就是一種知識再創(chuàng)造和知識創(chuàng)新的過程。而從我們中小學(xué)老教師群體當(dāng)中，誕生出來的