解读教育大数据的文化意蕴

摘要：智慧教育作为教育信息化2.0发展的新目标已经得到了共识，并成为推动信息化又一轮创新发展的新浪潮。随着人工智能技术的快速迭代更新，智慧教育作为教育信息化的高端形态，其中的各要素皆以指数级速率增长爆发，为智慧教育跃升为指数教育提供了机遇。因此，在指数思维引领下，智慧教育的创新发展成为新诉求。鉴于此，文章对指数思维深度融合智慧教育展开了理论探究。首先，概述了智慧教育的核心内涵与特征，并解析了指数思维创新需要摒弃零和思维、跳出线性思维、破解帕累托思维、强化多元思维。在此基础上，从顶层设计和适切性两个角度，贯穿文化智慧、数据智慧与教学智慧三大智慧来透析指数思维赋能的智慧教育，进而提出指数思维在智慧教育系统中的映射。最后，列举了若干颇具指数效应的学习方式与学习技术，旨在探寻指数思维在智慧教育中可为的创新，助力智慧教育的迭代优化，以期为智慧教育跃升为指数教育提供可行的设计思路和借鉴意义。

关键词：指数思维；智慧教育；人机协同；思维创新；指数效应

指数思维引领下智慧教育的适切性在智慧教育环境中，教育主体的全通道数据被收集形成教育大数据，迫切需要“指数技术”（ExponentialTechnology）挖掘这些数据，以发现潜在模式和知识来支持智慧教育的创新发展。指数思维的本质是使用指数技术从多元多变的情境（文化智慧）数据中学习规律，自动发现模式（数据智慧）并用于预测（教学智慧）。因此，智慧教育作为教育的高端形态，通过指数技术的支持和指数思维的助力为深度理解教育主体的教育带来了新的价值与使命。指数思维作为智慧教育创新发展的适切性是确定无疑的。

（1）支持智慧教育生态环境的技术创新智慧教育生态环境旨在促使“物尽其用、各司其职”，致力于消除数据“鸿沟”，联通信息“孤岛”。智慧教育的智慧包括两方面：“物”的智慧和“人”的智慧，而技术支持的智慧教育生态环境正是利用指数技术具有全领域的特性，最大化地体现“物”+“人”的人机协同智慧。基于以上对智慧教育生态化环境的剖析，构建该环境要以技术作为支撑，创新面向线上线下无缝整合的智慧生态系统。根据我们之前提出的智慧教育生态系统[15]，智慧教育生态环境主要包括线上线下全过程教育硬件系统和软件系统。

硬件系统的基础设备除了包括传统课堂中交互式电子白板、电子课本以及手持式终端等，还需基于智慧教育理念而新建的满足指数级变化的多类型教育主体教育环境，如动态感知互联互通式的网络系统、AR/VR线上线下协同系统和设备等。以上设备的有效运作，是以各类资源为基础的。智慧教育生态环境中的资源经过不同参与群体的淘汰与优化，一直处于动态补充和更新中。基于以上基础设施和各类资源的构建，工具也成了智慧教育生态环境的必备要素之一。智慧学习环境中选择和使用各种工具应融合多学科特征、多类型教育主体、特定学习情境。指数思维引领下，不管是工具、资源还是设施，都随着科学技术的发展而不断发展和更新。在一定程度上，工具类似于媒体，作为人体各功能器官的延伸，不断发掘教育主体的潜能，促使教育主体的智慧指数激增。

软件系统重在体现硬件系统智慧性的“灵魂”所在，是运行在硬件系统上的多类型、全方位服务，可以积攒教育全过程数据，是数据智慧的发生前提。软件系统的智慧性在指数技术的支持下，可以无创、实时感知教育主体的真实情境，进而多维度识别各类教育主题的状态，从而全方位提供多元评估。同时，教育主体可以自动获取过程性可视化数据，及时发现不足并调整学习策略，有助于在实践与反思的基础上完成知识的建构和智慧的养成。

基于上述智慧教育生态环境的构建，辅以指数技术，形成了新型的教育高级形态，实现合作型、建构型、交互型的智慧教育生态环境的二重境界。

（2）支持智慧教学法的方法创新现阶段的智能化教学系统弱化了教师的参与，学习者自定步调则可以自主展开学习。从短期来看，智能化推送缓解了学习者信息迷航的困扰，但从长远的利益着想，过度倾向于系统的建议与推送，则缩小了学习者的知识面，阻碍了自我反省和智慧的增加，与指数思维理念完全背离。因此，纵然机器学习应用能实现一定程度的智能化和个性化，但教师为学生提供的情感互动、协同交互以及动态课堂的适时调整是机器学习难以突破的瓶颈。因此，正如上文所述的“底线思维”，系统是为了辅助教与学，实现人机协同的智慧互补，促进教学法的方法创新。

在真正的教育情境中，数据具有大数据和小数据的特征，上述技术支持可以联结大数据和小数据实现智慧教学法的方法创新，以智慧教育为根本基石，以智慧教学法为催化促导。智慧教学法从教学—内容—技术以及三者交互部分（重叠）加以探讨。指数时代的智慧教学法在以下几个方面有所作为：个性化学习、赋能学习者、洞察学习的人机本质，有利于构建人机协同的学习共同体。教学法的智慧性体现在根据具体的教学情境，如教学目标、学习者的认知水平、教学场所的设施等因素，教师善于运用TPACK思维框架，构建学科知识、教学法和技术三者之间的平衡生态，以期通过智慧的、灵活的、富有张力的教学方法展开跨学科知识、多主体协同的教与学方式。

总之，智慧教学法要在指数思维的引领下平衡教与学关联各要素之间的复杂关系与权变关系，为提供人机协同智慧的最佳教学方法提供可能的思路。这本身就是一个充满智慧的反思、探索、发现的长期实践过程。

（3）支持智慧教育与指数的跨界融合创新

指数时代出现了全新的整合逻辑和实现契机。基于指数技术的跨界需要对智慧教育的全要素进行升级、融合与重构，且由于指数时代的瞬变性需要利用反传统、反经验、反做法的逆向思维方式，把表面似无关的东西用未来的需求、内在逻辑和服务方式创造出一种新的模式，从而达到全方位无缝跨界融合。

支持智慧教育的指数级全领域跨界具有多维性、关联性与融合性，这些特征决定了跨界是人类知识进步与能力提升、科学发现和技术发明不可或缺的催化剂与推动力。用跨界融合推动智慧教育的指数级创新，包括支持与推动跨界思维以培养智慧的教育思维，通过跨界行为构建智慧教育行为，以跨界言说为背景与指向创设智慧教育言说三大方面。此外，指数思维指引下智慧学习场景也可以实现跨界提炼。指数技术支持下可以无缝实时完成场景分析，实现基于智慧教育的框架梳理和提炼跨区域、跨领域、跨群体的教育场景融合。

综上可知，从指数级增长的数据中，指数思维助力能够自动提取数据智慧，从而形成教学智慧，使得智慧教育迎来指数教育。正是二者的高度契合，使得指数思维可以作为智慧教育的核心支柱，撑持智慧教育培育智慧人才梦想。因此，指数思维应用于智慧教育是适合的，也是必要的。

 

参考文献：

中华人民共和国教育部.教育部关于印发《教育信息2.0行动计划》的通知[EB/OL].（2018-04-25）[2018-06-17].http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A16/s3342/201804/t20180425_334188.html.

祝智庭，彭红超，雷云鹤.智能教育：智慧教育的实践路径[J].开放教育研究，2018，24（4）：13-24，42.

[3]中国政府网.国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知（国发[2017]35号）[DB/OL].（2017-07-20）[2017-07-21].http：//www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.html.

KOROTAYEVA.The21stcenturysingularityanditsbighistoryimplications：are-analysis[J].Journalofbighistory，2018，2（3）：73-119.

祝智庭.以智慧教育引领教育信息化创新发展[J].中国教育信息化，2014（9）：4-8.

祝智庭，魏非.教育信息化2.0：智能教育启程，智慧教育领航[J].电化教育研究，2018，39（9）：5-16.

彭红超，祝智庭.人机协同的数据智慧机制：智慧教育的数据价值炼金术[J].开放教育研究，2018，24（2）：41-50.

祝智庭，孙妍妍，彭红超.解读教育大数据的文化意蕴[J].电化教育研究，2017，38（1）：28-36.

ZHANGQ，ZHAOD.Data-basedreinforcementlearningfornonzero-sumgameswithunknowndriftdynamics[J].IEEEtransactionsoncybernetics，2018（99）：1-12.

吕慈仙，乐传永.高校“三位一体”综合评价招生模式改革的分析[J].教育研究，2014（1）：98-104.

熊建辉，俞可.国际大规模教育评估的影响力——以PISA，TIMSS和PIRLS为例[J].人民教育，2014（2）：29-33.

PATRICKM，WAGNERRE.Frommixedeconomytoentangledpoliticaleconomy：aparetiansocial-theoreticorientation[J].Publicchoice，2015，164（1-2）：103-116.

FLOURISG，MARROPOULOSA，SPIRIDAKISJ.Personalizingascienceunitinthegreekcurriculumforoptimal“Quality”

instructionandlearningthroughtheuseofgardner'stheoryofmultipleintelligences[J].Internationaljournal，2016，5（3-4）：41-54.

杜运周.设计思维视角下众创空间的研究：综述与展望[A].中国管理现代化研究会、复旦管理学奖励基金会.第十三届（2018）中国管理学年会.

祝智庭，彭红超.智慧学习生态系统研究之兴起[J].中国电化教育，2017（6）：1-10，23.

HWANGWY，CHANGCB，CHENGJ.Therelationshipoflearningtraits，motivationandperformance-learningresponsedynamics[J].Computers&education，2004，42（3）：267-287.

MOONMK，JAHNGSG，KIMTY.Acomputer-assistedlearningmodelbasedonthedigitalgameexponentialrewardsystem[J].Turkishonlinejournalofeducationaltechnology，2011，10（1）：1-14.

ALIERM，CASANYMJ.Theneedforinterdisciplinaryresearchonexponentialtechnologiesandsustainability[C]//InternationalConferenceonTechnologicalEcosystemsforEnhancingMulticulturality.Spain：ACM，2017：85.

容梅，彭雪红.翻转课堂的历史、现状及实践策略探析[J].中国电化教育，2015（7）：108-115.

王志军，陈丽，郑勤华.MOOCs的发展脉络及其三种实践形式[J].中国电化教育，2014（7）：25-33.

张治，刘小龙，余明华，祝智庭.研究型课程自适应学习系统：理念、策略与实践[J].中国电化教育，2018（4）：119-130.

方向，向佐军，盛群力.美国教育系统变革的十项行动——面向21世纪的学校重塑[J].外国教育研究，2015，42（7）：58-67.

谢幼如，吴利红，黎慧娟，等.智慧学习环境下小学语文阅读课生成性教学路径的探究[J].中国电化教育，2016（6）：36-42.

[24]张华.论“研究性学习”课程的本质[J].教育发展研究，2001（5）：14-18.

祝智庭，雒亮.从创客运动到创客教育:培植众创文化[J].电化教育研究，2015，36（7）：5-13.

王雪，王志军.多媒体课件中的信息加工整合策略的研究与设计——以初中数学课件“二次函数”为例[J].电化教育研究,2015，36（4）：103-107.

林琳，沈书生.设计思维的概念内涵与培养策略[J].现代远程教育研究，2016（6）：18-25.