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作者：阮士桂、郑燕林
摘要
大数据时代的到来使教师可较以往获取更全面多元的教育数据，然而拥有数据不等于能够使用数据改进教学，为能推进数据在教育教学中的有效应用，以充分改进教师教学实践、促进学生个性化成长，教师的数据使用能力，即教师数据素养显得尤为重要。基于现有的相关研究，从教师数据素养的内涵、功用和发展路径等三方面较为系统地探讨教师数据素养的基本脉络，认为教师数据素养的核心内涵在于数据处理的基本能力与数据的教学应用能力；教师数据素养在促进基于数据的教学思维变革、教学实践改进、教学交流与技术整合等方面具有重要功用；最后从政策引导、能力培育、数据系统优化、数据文化建设、服务支撑体系建构等方面探析了教师数据素养的发展路径，以期为大数据时代下教师专业的发展与完善、推进数据在教学中的有效应用等方面提供有益参考。
关键词：教师数据素养；基于数据；教学改进；大数据
引言
随着大数据时代的到来，传统教育与网络教育间的无缝融合，教师可较以往更快甚至是实时获取更多元、更完备的教育数据，数据在教师教育教学中的作用无疑将日益突出，然而拥有数据并不等于使教学获得改善，这就要求教师具有理解和应用数据以改进教学的能力，即数据素养。当前很多发达国家均开始关注教师使用数据改进教学的能力发展，而美国则是在2014年时就已有19个州的教育者资格认证与项目审批中明确对教师数据应用能力提出了要求，确保教育工作者知道如何获取、分析和使用数据以支持教与学[1]。为使数据得以有效改进教与学，提升学生成就水平，教师数据素养亟待受到重视与发展，否则数据将无法在教育教学变革与优化历程中发挥实质作用，我们所迎来的教育大数据时代不过是“数据丰富而信息匮乏”的时代。
一、“教师数据素养”的构成
教师数据素养可以简单理解为教师使用数据改善教学的能力，但由于教学实践中的数据多样、涉及面极广，就要求教师能较以往更为真实、客观、深人地理解学生和教学，因而在实际的教学研究和实践中，教师数据素养的内涵难以界定，不同教育工作者对教师数据素养的理解也各异，曼迪纳契等人在调查分析50多名数据驱动教学决策相关领域专家对“教师数据素养”的概念界定时就发现，专家们对教师数据素养的理解各不相同，总体上可归为四类[2]：（1）侧重教学问题（Problem Focus），即教师数据素养关注数据使用与教学问题解决间的关联建构。（2）侧重数据处理（Data Focus），即关注数据处理的问题，如根据具体目标发现数据和评估数据的适切性等。（3）侧重决策过程（Process Focus），即关注将数据转化为行动性知识（actionable knowledge），以支持教学决策。（4）侧重学科、主题、使用意向及其他知识，即指出教师的数据素养不仅仅涉及数据的应用能力，它还涉及其他如学科教学知识（PCK）应用等多方面的意识与能力。而美国教育数据应用权威宣传机构“数据质量运动”（Data Quality Campaign）则在面向各州决策者的政策简报《该是培养教师数据素养的时候了（Teacher Data Literacy：It's About Time）》将数据素养定义为教师根据其专业角色和责任，持续、有效、伦理地获取、解释、应用和交流来自州、学区、课堂和其他来源的多种数据类型，改善学生成就的能力[3]。综合这些界定和理解，我们可从两大方面来把握教师数据素养的核心内涵，即教师处理数据的基本能力与教师应用数据改进教学的能力。
（一）数据处理的基本能力
数据处理的基本能力是教师数据素养的核心基础，是教师应用数据改进教与学的根本前提。这些基本能力主要有：
1.数据获取能力
数据获取能力是教师处理数据的基础能力。教师的数据获取无疑须是有意识、有目的性、有选择性的获取，这种获取主要有两个方面：（1）从现有数据源中获取，如学生信息管理系统、电子档案袋等；（2）合理设置教学活动或评价来获取，如学习评价量表等，而有条件的教师则可使用课堂管理软件对学生的表现加以量化式管理。
2.数据分析能力
数据素养与统计素养不同，其数据分析能力要求较低，且随着大数据时代的到来，相关的数据分析技术如学习分析技术的不断发展，教师的数据分析能力关注的是分析技术的操作能力以及对数据分析有关基本概念的理解与应用包括：（1）数据的可靠性与准确性判断，如数据来源、数据测量误差、数据的信度效度分析等；（2）数据的相关性分析，如不同行为表现、不同科目、不同群组、不同考试等的相关性分析等；（3）教学重要指标分析，如学习成绩的标准差、极端数据等；（4）数据的差异性分析，如某种教学策略实施前后学生考试成绩的差异分析，以判断教学策略的效果等。
3.数据解读能力
数据解读，即构建数据与教学间的关联理解，赋予数据以教学涵义。数据解读能力是教师教学知识与实践的综合体现，是教师使用数据的关键所在，教师的数据解读能力重点关注理解数据的教学含义、教学问题的识别、问题原因的初步假设，如在同一学科的两次考试成绩差异较大，教师就须在分析学生总体、不同群体、学生个体、各题得分等等情况的基础上，理解考试成绩差异的缘由，识别学生的学习问题，以用于调整教学策略，改进学生的教与学。
4.数据交流能力
数据交流能力即“用数据说话”的能力，也就是使用数据与教学利益相关者对教学相关主题进行交流，这种交流主要包括：（1）促进学生和家长对数据的感知与理解，如将学习进展的关键指标及其含义告知学生和家长，让学生和家长感知学生的学习进展情况，使教学中数据应用更加常规自然；（2）基于数据展开与同事间的讨论与协作，即以数据的方式展开与同事间的讨论与协作，以促进教师间的有效交流；（3）使用数据形成教学与反思报告，也就是关注基于数据等客观证据来对自己的教学进行总结与反思，有效避免教学中的模板式与主观式总结反思。
（二）数据的教学应用能力
数据的教学应用能力，即应用数据改进教学的能力，是教师数据素养的基本旨向，是数据在教育教学中得以发挥其重要价值的中枢所在。按照教学循环改进的不同环节，数据的教学应用能力可分为：
1.应用数据发现教学问题的能力
应用数据发现教学问题的能力即教师在树立全新教育数据观的基础上，充分结合教学实际识别与发现教学问题的能力，是教师应用数据改进教学能力的起点所在。首先在当今大数据时代，教师所需处理的数据将不再仅仅是考试分数，而是涵盖了学生特征、学生学习过程特点以及学生学习成长与变化等方面的大量数据，要求教师在处理这些大量数据的基础上发现教学问题。其次，数据作为客观描述事物的符号记录，其自身并不具有任何意义，更无法作为行动的参考依据，数据须结合教学实际才有可能使教师得以基于数据理解学生学习、发现教学问题。
2.应用数据进行教学决策的能力
应用数据进行教学决策的能力是以数据为基本依据展开教学问题假设与教学干预论证，做出更为客观、合理、指向教学发展的教学决策的能力，是促进教师的数据教学整合的理解，应用数据持续改进教学的关键所在，要求教师能够在数据的基础上充分关注教学循环的持续改进。一方面是能够应用数据论证教学问题的假设，在已发现的教学问题基础之上，充分关注教学实践的情境性、生成性、整合性，收集尽可能多的数据进一步充分论证教学问题的假设。另一方面则是能基于数据形成教学干预方案，须在教育教学理论与实践基础上，结合教育数据的动态性、多元性、表征性等之间的三角互证，充分促进数据→信息→行动性知识间的转化，从而形成经数据充分论证的旨在改进教与学的教学干预方案。
3.应用数据监控教学发展的能力
应用数据监控教学发展的能力即应用数据理解教学过程、引导教学改变、评估教学效果的能力，是教师得以不断应用数据改进教学的核心驱动，要求教师关注数据应用过程中的教学认知与理解，建构起数据与教学间的关联，应用一定的数据指标表征重要的教学发展特征，并在此基础上，关注相应数据的收集及其发展变化，通过将数据使用融人到整个教学循环与改进的过程当中，不断审视数据变化与教学发展之间的映射关系，从而能够以数据观教学、以教学导数据，依数据促改变、凭数据做评估。
二、教师数据素养的功用
在当今“一切皆可量化”的大数据时代，数据将是教师教与学生学的真实表征，教师数据素养无疑是教师得以应用数据改进教学的根本前提，但教师数据素养绝不仅仅是大数据时代的被动应对，也不仅仅是教师专业发展额外新增的能力要求，而是有力促进基于数据的教学思维、教学实践、教学交流与技术整合等方面变革的重要基础，基于教师数据素养所引起的这些种种变革，将可能导致传统教育发生全方位的变革，一种全新的教育形态亦将可能由此呼之欲出。
（一）形成基于数据的教学思维，促进教师教学思维的变革
教学思维是教师对教学现象、教学本质、教学实践等教学各方面问题的认知与理解方式，是教师认识教学、实践教学、反思教学的根本基础，与教育教学的发展密切相关[4]。在传统教育中，教师往往会根据其经验或直觉来理解和解决教学问题，而具有良好数据素养的教师将能习于结合实际数据考察教学经验与教学认识，检验所实施教学策略的有效性，并更有把握地做出教学决策，而这种以数据作为重要参考的思维方式将有力促进教师教学思维的变革。
1.促进实证型教学思维的变革发展
教师的实证型或是基于证据（evidence-based）型教学思维将使教师变革以往仅仅依靠直觉和经验的思维方式，以更为科学、客观、全面的视角理解教学。教师数据素养使教师能够基于数据的视角思考教学，在大数据时代下，教与学过程将被极大程度地量化，使教师教学中的数据不再局限于学生的考试成绩，而是涵盖了愈来愈多的关于学生特征、学生学习过程特点以及学生学习成长与变化等类型更为多元、依据更为充分、跨度更为广泛的大量数据，这些数据所具有的相关性、充分性以及真实性，将可为教师理解教与学、改善教学实践提供更为客观可靠的证据[5]，使教师得以立足于科学实证的视角审视教育教学实践，促进其实证型教学思维的变革发展。
2.促进预成性思维与生成性思维的优势互补
由于教学的目的性与教学的生成性，使得预成性教学思维与生成性教学思维在教育教学发展过程中相互依存、互为补充，但尽管如此，二者间的优势互补一直以来始终难以找到合适的契合点，而教师数据素养使教师能够应用数据分析的预测性与理解数据自身的动态生成性，充分促进预成性思维与生成性思维的优势互补。一方面教师数据素养可使教师能够应用数据分析本身具有的预测性为学生学习、教学实践做出更为准确的预测，从而使教师以往凭借直觉、经验、理论的固化式的预成性教学思维方式得以优化，促进其更为客观、准确、规律的预成性教学思维的形成发展。另一方面由于数据的动态生成性，具有良好数据素养的教师可对这些变化的数据加以理解，促使其得以不断审视自己的教学成效与问题，从而在教学中做相应的调整与应对，以获得教学的持续改进，由此促使教师得以在教学当中以创生发展的观点看待教学，促进其生成性教学思维的发展。
（二）加强基于数据的教学实践，促进教学发展的持续改进
基于数据的教学实践实则是充分发掘和应用数据的教育价值，不断引导教学改进的实践，如美国教育部秘书长阿恩·邓肯在其《强大的数据为我们开启革新之路》演讲中所指出的那样[6]“我坚信数据在驱动我们教育决策的巨大力量，数据为我们描绘出改革的路线图，它告诉我们我们在哪里，我们需要往哪里走，谁很可能处于危险当中”。此外，基于数据的教学实践还是以学生为中心的教学实践，教育中的数据因学生的学习而产生，因学生的学习变化而变化，教师则因数据的变化而引起教学反思、发现教学问题、做出教学决策、采取相应的教学干预，以获取自己想要的数据变化，从而增进学生的成长。教师数据素养作为基于数据教学实践的重要基础，是促使教师得以通过数据充分了解学生、做好教学决策并不断改进教育教学实践的有力工具，从而使教师基于数据的教学实践不断得以加强，促成教学发展的持续改进。
（三）增进基于数据的教学交流，促进教育利益相关者的互动沟通
在教育领域中，数据不断承载着教育教学发展、学生学习成长的过程，将无疑成为教师、学生、教育机构、政府、家长等教育利益相关者间沟通交流的共同语言，能够帮助每一位教育利益相关者更好地理解学生和学校的发展，如杰出青年教育者詹妮弗·莫里森感言“数据将我和学生以及他们的学习联结在一起，促使我对自己教学实践的深人反思，激励我与同事、学生、家长展开教学交流”[7]。教师作为整个教育系统的活动中枢，在应用数据进行教学交流上责无旁贷，对于增进教育各级各类系统、教育利益相关者间的基于数据的教学交流不可或缺。具备一定数据素养的教师将能够使用数据进行交流，甚至像数据新闻记者那样通过数据为广大教育利益相关者传播教学，使教育利益相关者能够更容易、更真实地理解教学、发现教学问题、做出教育决策推理，从而推进整个教育系统的持续改善。
（四）优化基于数据的技术整合，促进教育信息化质的提升
教师数据素养受到教育各界人士高度关注的最直接原因在于尽管当前基础数据系统已经建设完善，但却未能产生我们所预期的实际价值。我国高度重视教育信息化的发展，在平台建设与数据连通上投人了大量的人力、财力、物力，毋庸置疑的是，我国教育信息化的发展亦将会面临同样的数据应用挑战，即各级各类教育系统的数据实现连通之后，如何应用这些数据改进教育、促进学生发展的问题。从近年来可汗学院、MOOCs、电子教材等新型技术整合教学模式的兴起可以看到，基于数据的技术整合实则是实现个性化教学、优化教学发展的关键，其将无疑发展为应用技术改进教学的全新契合点，是充分发挥教育信息化巨大价值的基本途径。教师数据素养将是促进教师得以展开并优化基于数据技术整合的基本前提，是教师真正从自身教学实际出发应用技术，能够从数据的动态变化中理解应用技术过程中的有所为与有所不为的重要基础，可有力促进教学与技术的有效整合，提升教育信息化发展质量。
三、教师数据素养的发展策略
教师数据素养被郑重提出主要源于大数据时代的发展变革，源于教与学的量化对教学思维、决策、行动与交流的重要功用，其发展可以说是一种在教师专业能力范畴、教育领域话语空间、教师服务支撑体系中的从无到有的过程，且由于教师数据素养与教学、技术间的整合性，使得教师数据素养的发展绝不可能是单一的、孤立的、只单纯专注于数据处理的能力发展，而是一个从宏观层面上的政策引导到实践层面上的具体数据应用的环环相扣的长期、繁复而艰巨的系统化过程，其发展着眼于政策引导、能力培育、数据系统优化、数据文化建设与服务支撑体系构建等方面，具体为：
（一）加强政策引导，将数据素养纳入教育领域的话语空间
在政策层面上将数据素养纳人教育领域的话语空间，是教师数据素养能迅速为教育领域内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、发展和完善的根本前提。可从两方面促进数据素养的发展，一是“门槛标识”，即将数据素养作为教师、教育决策者与领导者的资格考查要素，通过在不同层次的教育工作者人职门槛中标识数据素养要求以纳人教育领域的话语空间，使数据素养的内涵价值迅速为教育各界人士所认识，如美国各州于2009年时还未对教育工作者数据素养培养有明确要求，而到2014年就已发展成共有19个州的教育工作者资格认证与项目审批中均明确对教师数据素养提出了要求[8]。二是“系统渗透”，即教育数据系统须侧重对促进教师有效应用数据的相关标准和规范的建设，教师数据素养的发展与基础数据系统等设施的发展与完善息息相关，现有的数据系统须能超越数据的行政管理型收集应用而发展成为教师收集、获取甚至是分析数据的支撑平台，须将教师有效应用数据渗透到教育数据系统的规范建设当中。
（二）培育数据能力，增进教师应用数据改进教学的“知”、“思”、“行”
教师的数据能力是教师数据素养发展的核心所在，而由于教师数据素养自身的整合性，使得教师数据素养的发展除了需要具备应用数据改进教学的知识基础外，还要形成持续关注数据改善教学的思维习惯，并能够根据数据实施相应的教学干预与效果评估，即教师应用数据改进教学的“知”、“思”、“行”，三者互为前提，密不可分。可从两大角度着眼增进教师应用数据改进教学的“知”、“思”、“行”，首先是教师专业发展内容须涵盖数据应用的知识能力，增进教师应用数据改进教学的“知”与“思”，一方面教师专业发展内容须涵盖数据获取、分析、解读、应用、交流等相关知识基础，以增进应用数据改进教学的“知”，为相应的“思”与“行”奠定坚实基础，另一方面则是将数据融人整个教学循环持续改进的“思”中，如以“什么数据可能是相关的？”、“分析这些数据我需要什么样技能和工具”等问题驱动的方式支持教师应用数据的思维过程[9]。其次是教师专业发展的实施须体现出数据的应用，增进教师应用数据改进教学的“思”与“行”，“数据情景”（Data Scenarios）是教师专业发展的重要资源[10]，而在教师专业发展的实施中所体现的数据应用无疑为教师学习应用数据提供丰富的数据情景，使教师得以在真实情境下审视与反思数据应用实践，以增进其应用数据改进教学的“思”与“行”，而范霍夫等人在《教育评估研究（Studies in Educational Evaluation）》杂志的“数据使用”专刊中也提及教师专业发展不仅仅是局限于促进教师的数据使用，还需关注应用数据完善教师专业发展[11]，这实则是促成教师应用数据改进教学的“知”、“思”、“行”三者间的良性循环。
（三）优化数据系统，促进教师数据应用绩效的提升
数据系统是教师数据素养发展所必需的支撑平台，是教师获取与应用数据的重要载体。当前数据系统的建设重在数据的收集与呈现以应用于行政管理的层面上，这一方面是由于教师自身的数据素养不足，另一方面则是由于数据系统本身的建设未能虑及教师对数据的应用。因而极有必要优化数据系统以促进教师应用系统数据绩效的提升。可从教师获取数据与应用数据两方面优化数据系统，一是通过数据连通以促进教师对数据获取的绩效提升，即促进系统从纵向的学生学习历程与横向的教学过程上的数据连通，以使教师可及时获取所需的数据以改善教学。二是优化面向教师教学的数据处理进程，以促进教师应用数据的绩效提升，如数据系统应能够提供教师改进教学所需的重要指标数据，并可对数据做一定的分析和可视化处理以方便教师迅速从数据中获取信息与对外交流等，充分优化面向教师教学的数据处理进程，尽可能分担教师数据应用的前期工作量，从而促使教师应用数据的绩效提升。
（四）开展数据对话，推进学校协作型数据文化的建设
开展数据对话，即基于数据的表达、交流与协作，以进一步营造学校协作型数据文化氛围，是推进教师数据素养可持续发展的动力源泉。开展数据对话除了必要的数据平台支撑外，还需有三大角色作为重要的人力保障，即学校数据领导力（data leader）、数据促进者（data facilitator）、数据团队（data team），以使学校能在宏观层面上整体规划与引领学校数据文化的发展方向（数据领导力），在教师数据应用知识与技能的需求层面上予以支持（数据促进者），在教师教学层面上展开基于数据的协作型会话（数据团队），以充分推进学校协作型数据文化的发展建设。
（五）创新资源建设，构建教师应用数据的服务支撑体系
资源建设是教师得以自主发展数据素养的关键，在服务于教师应用数据的资源建设上，可从三个关键点予以切人，一是构建数据应用相关的专业学习共同体，由于缺少数据使用概念和经历体验，教师对数据的实际应用模糊，应用数据改进教学问题更是无从谈起，使教师较以往任何时候都需要对话与交流，数据应用相关的学习共同体对于教师自主发展数据素养极为必要。二是围绕数据能力丰富数据应用情景，可根据不同维度的数据能力将统计、评价、技术应用、教学理解等关联紧密的方方面面浓缩于单一教学情景中，有力推进相应数据能力的培养，并进一步丰富教师对应用数据的理解与迁移。三是搭建数据有效应用的推广平台，数据作为教学过程的真实表征，其应用及效果生成具有较为稳定的规律性，因而搭建数据有效应用的推广平台，丰富并推广有效应用数据改进教学的成功案例，供广大教师应用参考极为重要，通过有效应用的推广平台充分提升教师应用数据改进教学的自我效能感，有力推进教师数据素养自主可持续发展。
四、结束语
随着技术的不断发展和大数据时代的到来，数据在教育改革和发展中的推动作用愈发受到重视，许多国家纷纷出台相应的政策以推进数据在教育发展中的应用。然而当前教育领域内的数据应用仍主要停留在教育决策、问责制和学校发展规划等方面[12]，在教学实践层面上的应用甚少，对教师教学和学生成长的作用更是微乎其微。作为应用数据改进教学的核心影响因素——教师数据素养是教师得以在教学中用数据说话、用数据发现、用数据决策、用数据评估、用数据管理、用数据反思、用数据创新的根本前提，其培养与发展亟待受到重视。本文从教师数据素养的内涵、功用与发展路径等三方面较为系统地探讨了教师数据素养的基本脉络，以期为大数据时代下教师专业发展与教育数据的有效应用提供有益参考。
基金项目：教育部科学技术战略研究项目（编号：2014XX07）“大数据支持下的学习分析与教学评价研究”阶段性成果。
作者简介：阮士桂，东北师范大学计算机科学与信息技术学院博士研究生；郑燕林，东北师范大学教务处副处长，计算机科学与信息技术学院教授，博士生导师。
