大數據背景下教師數據素養內涵及培養策略研究

孫經緯，李 斌，吳靜濤

(浙江師范大學 教師教育學院，浙江 金華321004)

當前的數據素養教育中，在理論層面，國外學者對數據素養的研究主要集中在數據素養內涵的界定、數據素養與其他素養的關系等方面;在實踐層面，美國主要由政府牽頭制定，以高校圖書館為主要推動力，以高校為主要陣地開展了一系列的數據素養教育項目。相比較而言，我國對數據素養的理論研究起步較晚，在實踐層面，尚未開展大規模的數據素養教育活動。

1 教育大數據背景下教師數據素養的價值

教師作為教學過程中的引導者與決策者，理解數據并應用數據，基于數據做出相應的教學調整，對學生學業進步與自身發展有著雙重價值。對于學生學業進步而言，具備數據素養的教師，能夠基于數據更加清晰地了解每一位學生的學情，從而做到精準教學，有的放矢。對于教師自身發展而言，張進良［1－2］等人認為，教師數據素養具有三大價值意蘊:有助于教師適應數據驅動的文化，增強教學領導力;有助于教師科學決策教學，提升教學績效;有助于教師適應科研的第四范式，促進科研成果產出。

2 教師數據素養的內涵

2.1 數據素養源起

《美國大學與研究圖書館協會高等教育信息素養框架》定義信息素養為: “信息素養是包含反映發現信息、理解信息生產與價值、使用信息創造新知識與參與社群學習的綜合能力的集合［3］。由于信息素養的概念過于寬泛，無法涵蓋一些新的素養且不能滿足大數據時代對公民的能力要求，因此數據素養應運而生。黃如花［4］等認為，在大數據時代數據素養是信息素養的一種拓展，信息素養側重于信息的可找到與可利用，而數據素養則側重于數據的生產、保存與管理等技術性更強的方面，且數據素養比信息素養的外延更廣。由此可以看出，數據素養是信息素養在大數據環境下內涵的擴展，是大數據時代對人們數據獲取能力、數據分析能力、數據管理應用能力的必然要求。

數據素養的源起，一方面以信息素養為基礎，另一方面離不開統計素養的發展。早在2004 年，外國學者Schield［5］就提出過統計素養的概念，他指出，統計素養是研究如何將統計數據作為辯論的證據。同時，Schield 在研究信息素養、統計素養以及數據素養三者的關系的基礎指出數據素養是信息素養與統計素養的重要組成部分。王春生［6］認為，在信息化語境下，數據的范圍已經大大擴展，不再局限于數值型數據。對于擴大了外延的數據，統計素養已經難以完全適應需求。因此數據素養是在數據外延擴大的時代背景下而提出的。數據素養就是統計素養的擴展版。

總結起來，現在所說的數據素養是在統計素養與信息素養概念的基礎上，經過外延的擴展或內容的精煉而形成的關于人的素養的新概念。

2.2 數據素養涵養

關于數據素養，至今尚未有一個明確的內涵界定。Schield 于2004 年在《信息素養、統計素養與數據素養》一文中最早提出了數據素養的定義。他認為，數據素養是信息素養與統計素養的重要組成部分，具備數據素養的人必須有獲取、評估、處理、總結與呈現數據的能力［5］。在我國，項華［7］最早給出關于數據素養的定義，他認為，數據素養是一種基于計算機進行數據探究的科學素養。張靜波認為，“數據素養”，也常叫做“數據信息素養”，主要指研究者在科學數據的采集、組織與管理、處理與分析、共享與協同創新利用等方面的能力，以及研究者在數據的生產、管理與發布過程中的道德與行為規范［8］。

從Schield 等人對數據素養內涵的界定中可以發現，最初人們對數據素養的認識與統計知識息息相關。隨著綜合計算機技術與網絡技術于一體的信息技術的飛速發展，有學者開始將數據素養與信息技術聯系起來。緊接著，Web2.0 時代的到來，為信息社會帶來了前所未有的數據量。面對具有“4V”特征的“大數據”，任何人在不借助現代信息技術工具的情況下都是難以駕馭的。近幾年關于數據素養內涵的研究都體現了大數據的特征。除此之外，人們對于數據素養的關注點越來越強調倫理道德?；谖墨I的研究，筆者認為，數據素養是由信息素養與統計素養發展而來，在大數據與云計算技術快速應用的背景下，具備數據素養的主體能夠在符合社會倫理與道德倫理的基礎上，敏銳地發掘數據，同時積極運用現代信息技術對數據進行管理、分析與利用，以充分實現數據的價值。數據素養主要包含數據意識、應用能力以及數據倫理道德3 個方面的要素。

2.3 教師數據素養構成要素

關于教師數據素養，Mandinach［9］認為，教師數據素養就是將科學數據融入到現實教學過程中的一種能力，教師要能夠將學科相關知識、教學活動以及專業知識與教育數據相結合，以達到提高學生學習效果的目的。李青［10］認為，教師數據素養是一項復雜的專業能力，它既包括了教師使用數據的相關知識，也包括了教師通過數據驅動教學的能力，還包括教師使用數據的相關意識?；趯祿仞B內涵的認識，筆者認為，教師數據素養是教師在教學過程中收集、分析、應用教學數據的一種能力，通過這種能力，教師可以更迅捷地了解多元化的學生學情，教師數據素養的構成要素，同樣包括數據意識、數據應用能力、數據倫理道德3 個方面。

(1) 數據意識。數據意識指的是教師對教學數據的敏感性，教師能夠根據經驗以及教學需要，從浩瀚的教學數據海洋中有意識地甄別并獲取最有價值的教學數據，這是教師數據素養的基礎。具備數據意識的教師，首先應該能夠認識到數據在教學中的價值。其次，還應有應用數據解決問題的意識，能夠從易用性與可用性的角度篩選出合適的數據，并基于此去理解、感受與評價教學過程中師生的行為及表現。

(2) 數據應用能力。教師數據素養中的數據應用能力，指的是教師在有意識獲取有價值的教學數據之后，能夠對獲取的數據進行全面的解讀分析與管理使用，這是教師數據素養的核心能力。該能力要求教師能夠根據不同的學科特點、知識類型、教學手段與需求，選擇合適的分析工具與數據可視化模型，從不同數據維度、問題視角動態演示或展示數據分析結果及推理過程，能夠識別并理解在分析過程中產生的教與學模式，發現變化趨勢，能夠將分析結果應用于同行交流、家校溝通及個性化學業指導［11］。

(3) 數據倫理道德。具備數據素養的教師，應該堅守倫理道德，這是教師數據素養的前提。教師在數據獲取、應用、分享的過程中，應當充分考慮到可能涉及到的倫理道德問題，對自己所生產的數據持負責任的態度，堅守倫理道德、保護他人隱私，在法律允許的范圍內合理合法地使用他人的數據成果［12］。

3 教師數據素養培養策略

國外開展的教師數據素養教育經歷了多年的實踐，已經取得了一定的成效，積累了豐富的經驗。大多數培訓都是以地區為單位組織與開展，得到了政府的大力支持以及學校的配合［13］。而國內在此方面的研究尚處于起步階段，缺乏相應的實踐。對我國教育領域而言，教師數據素養的發展是一項復雜而充滿挑戰的任務，更是一項需要不斷探索實踐的系統化工程，應當充分借鑒國外教師數據素養教育實踐的寶貴經驗，結合國情，探索出一條高效且具有普適性的教師數據素養發展道路。

3.1 政府政策引導是教師數據素養發展的主要推動力

教師專業能力的發展的動力，有內部與外部之分，其內部動力來自于自身發展需要，而外部動力則是教育系統以及學校對教師的考核與評價方式。與內部動力相比，外部動力往往加有力，教師數據素養的發展很大程度上受教育系統的觀念、體制與政策的影響。美國是最關注教師數據素養的國家之一，聯邦政府政策鼓勵并支持教師利用數據促進教學能力，要求全美教師利用學生成績等數據來驅動教學與評價，且一些地區已經將數據素養的能力要求納入教師專業技能認證標準中。

在國家政策層面上將數據素養納入教育領域的話語空間，是教師數據素養能迅速為教育各界人士所認識與感知的基礎，是教師數據素養的培養體系與保障機制形成、發展與完善的根本前提［14－15］。因此，我國教育部門應當從教師職業發展需求出發，盡快出臺通用的教師數據素養能力標準，并且將該標準納入教師入職資格與職后績效考核之中。與此同時，地方教育部門與學校要積極貫徹落實國家的相關政策，積極鼓勵教師在教學中運用數據進行分析、決策，從而激發教師數據素養發展的內部動力，在潛移默化中形成用數據說話的數據意識。

3.2 全方位的培養模式是教師數據素養發展的必要手段

當前教師數據素養的提升方式以職后培訓為主，教師的職后培訓主要有3 條路徑:①在線課程。如2007 年明尼蘇達大學圖書館組建了e－Science 與數據服務協同團隊，建立了數據管理的網站，為學校師生提供有關數據管理中數據保存與備份操作等實用性內容; ②研討會。如美國特拉華州教育局開展的提升小學教師數據素養的實驗，要求4所小學的所有教師每周參加約90min 的專業學習社群活動;③混合課程學習。如美國技術教育研究中心的教師數據素養培訓項目利用在線平臺介紹數據素養知識，結合實際教學中存在的問題，組織教師以小組的形式分析數據，發現問題，作出決策［16］。

相比較美國教師數據素養的職后培養方式而言，我國教師數據素養的培養模式可以更加多元化，通過師范類院校課程設置的專業性優勢，借鑒國外教師職后培訓的經驗，從而形成“師范生數據素養教育+教師數據素養職后培訓”的全方位的教師數據素養培養模式。當前，國內已有學者致力于師范生數據素養培養策略與路徑的研究，并初步構建了師范生數據素養課程體系［17］。教師數據素養的形成不是一蹴而就的，需要教師職前充分吸收數據文化的養分，在職后結合實際教學需要不斷學習充電，進而形成專業的數據素養能力。

3.3 完備的技術支持與法律體系是教師數據素養發展的有力保障

教師數據素養的發展，政府教育部門除了政策引導支持與資格認證之外，資金與技術支持以及信息公開等工作也是必不可少的。如果沒有相應的教育數據庫為教師提供可用的數據，教師的數據素養只能是紙上談兵，沒有用武之地。美國的DQC 項目建立覆蓋全州的縱向數據系統將各個地區的數據連接在一起，并賦予教師訪問學生數據的權限，截至2014 年，已經有34 個州為教師提供了可訪問的學生數據庫。

在運用數據指導教學過程中，保證數據安全與提供可用的數據同等重要，它是促進數據有效使用的先決條件。針對安全問題，美國各州政府制定了相關的制度，規定數據的使用范圍，以保證學生的隱私安全。截至2014 年，美國各州政府已經通過了110 項法律議案對學生數據進行安全管理，其中已經有30 項被納入法律中［2］。

當前，我國一方面應當建立優良的學校數據管理環境，學校數據管理環境的優化需要從3 個方面著手: ①加強學校信息化公共平臺建設，及時統計、更新各項數據信息; ②不斷改善教師的工作條件，為其提供必備的數據處理工具，包括數據采集工具、數據分析軟件等; ③整理數據信息，分類建立學校教育數據資源庫，總體可分為學校數據庫、教師數據庫、學生數據庫等3 類［18］。另一方面，要盡快出臺相關的法律法規，保護學生的隱私，防止數據被不正當濫用。技術支持與法律保障雙管齊下，為教師數據素養種子落地生根提供適宜的土壤。

4 結語

數據素養是大數據時代信息素養的新內容，是當前教師需要掌握的新技能。教師數據素養發展不僅僅是教師個人的問題，而是教師所在教育系統觀念更新與體制轉變等面向數據的變革過程。明確教師數據素養的內涵，為教師數據素養能力發展提供通用的數據素養指標體系。政策引導、技術支持與法律保障需同時發力，為教師數據素養發展提供明確的方向與持久的動力，循序漸進地提升教師數據素養。