我國中小學信息技術教育研究的可視化分析

（江西師范大學新聞與傳播學院，江西南昌330022）

一、引言

2000-2010這十年，無疑是我國中小學信息技術教育實踐夯實基礎、蓄勢待發(fā)的關鍵時期，也是我國中小學信息技術教育研究承前啟后、開拓創(chuàng)新的重要時期。從2001年開始，教育部推行要用5-10年時間在中小學普及信息技術教育，以信息化帶動教育的現(xiàn)代化，努力實現(xiàn)我國中小學信息技術教育跨越式的發(fā)展，這一行動從此揭開了我國中小學信息技術教育發(fā)展史上的新篇章。教育界和學術界在理論探索、教學資源開發(fā)、體系建構等方面取得了顯著的成果，可以預見未這一領域的研究將不斷拓展和深化，并將在實踐中不斷完善。本文采用文獻分析法和詞頻分析法，使用CiteSpace軟件對中國知網(wǎng)核心期刊數(shù)據(jù)庫以及中文社會科學引文索引數(shù)據(jù)庫中關于中小學信息技術教育研究的相關文獻進行分析，客觀生成中小學信息技術教育研究知識圖譜，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化，揭示我國中小學信息技術教育研究領域研究力量、研究主體情況，歸納概括總結(jié)出我國中小學信息技術教育研究熱點主題。通過有效的數(shù)據(jù)分析，以期把握該領域的研究熱點、前沿與發(fā)展趨勢。

二、研究設計

1.研究方法

詞頻分析法是指分析某學科領域特定時間內(nèi)發(fā)表的文獻關鍵詞，通過關鍵詞出現(xiàn)的頻次高低及頻次的變化趨勢來確定該領域研究重點和發(fā)展方向的文獻計量方法[1]。引文分析法，利用數(shù)學及統(tǒng)計學方法進行比較、歸納、抽象、概括等，對科學期刊、論文、著者等分析對象的引用和被引用現(xiàn)象進行分析，以揭示其數(shù)量特征和內(nèi)在規(guī)律的一種信息計量研究方法[2]。本文利用詞頻分析法和引文分析法，分析國內(nèi)中小學信息技術教育研究的研究力量分布、研究主體與熱點主題、前沿趨勢。本文擬用定量分析與定性研究相結(jié)合的方式[3]，首先結(jié)合詞頻分析法、引文分析法對相關文獻進行定量分析，再通過定性分析加以補充，進行較深入的主題分析，從而考察其研究現(xiàn)狀、熱點和發(fā)展趨勢。

2.數(shù)據(jù)來源

本文以中國知網(wǎng)核心期刊數(shù)據(jù)庫以及中文社會科學引文索引數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)源，以主題為“中小學信息技術教育”進行初步數(shù)據(jù)檢索，時間限制為2000-2017年，檢索時間為2018年4月28日，總共檢索到295篇相關文獻，經(jīng)過去重，并刪除有關會議綜述、會議通知、訪談、廣告、征文等非學術類文獻，搜索、篩選、整理最終得到有效文獻257篇，確定為有效數(shù)據(jù)。

3.分析工具

本文分析工具采用陳超美博士及其團隊開發(fā)的基于Java程序語言開發(fā)平臺的著眼于科學分析中蘊藏的潛在知識的信息可視化分析軟件CiteSpace，這是一款專門用于學術文獻分析的信息可視化分析工具。目前已廣泛應用于探測、分析學科研究前沿的發(fā)展趨勢以及研究前沿與知識基礎之間、不同研究前沿之間的關系?？梢暬ぞ遊4]以圖表形式直觀展現(xiàn)關鍵詞的熱點分布及領域走向，揭示了研究主題的外表特征，且圖譜的數(shù)據(jù)為科學、客觀地分析我國在中小學信息技術教育研究提供了依據(jù)。

三、研究結(jié)果分析

1.時間分布

2000-2017年間我國中小學信息技術教育研究發(fā)表論文數(shù)量及引文數(shù)量統(tǒng)計與分析結(jié)果如圖1、圖2所示。從圖中可以看出，從2000年起教育部逐步重視推進和普及中小學信息技術教育發(fā)展，因此中小學信息技術教育研究的發(fā)文數(shù)量在2001至2002達到了一個高峰，之后開始趨于穩(wěn)定。而引文數(shù)量總體在2000-2008年逐年增長，雖然2009年有所回落但2011又開始逐漸增長，增速逐漸穩(wěn)定。結(jié)合圖1和圖2來看，我們必須要逐步重視中小學信息技術教育的發(fā)展。并且我國中小學信息技術教育仍是一個需要持續(xù)關注的主題。

圖1 年度發(fā)文數(shù)量

圖2 年度引文數(shù)量

2.研究力量分布

在CiteSpace中設置時間切片為1，時間設置為2000-2017年，分析對象選擇“Institution”，選擇TopN，N值設為50，采用Pathfinder（尋徑）算法，運行CiteSpaceV，得到我國中小學信息技術教育研究領域機構共現(xiàn)聚類圖譜（如圖3）。

圖3 中小學信息技術教育研究領域機構共現(xiàn)聚類圖譜

其中，圓形節(jié)點連接線上的小節(jié)點代表機構。圓圈的大小代表發(fā)文數(shù)量，圓圈越大表示發(fā)文數(shù)量越多；圓圈相交程度代表合作程度，圓圈間相交程度越大，表示合作越密切；最外層圓環(huán)代表中心性，中心性越大，表示在該領域內(nèi)影響力越大[5]。從圖3中可以看出，圓環(huán)最大的機構是東北師范大學信息技術教育研究所，其次是華南師范大學思想教育管理學系。從表1中可見，被引頻次最高的是東北師范大學信息技術教育研究所，文獻貢獻率最大，接下來是東北師范大學國際與比較教育研究所、東北師范大學軟件學院等。從整個圖譜來看，東北師范大學信息技術教育研究所最外層圓環(huán)最大，節(jié)點中心性最高，說明東北師范大學信息技術教育研究所在中小學信息技術教育研究領域占有領先地位。同時，東北師范大學信息技術教育研究所與其他研究機構圓環(huán)相交也較多，圓環(huán)距離較近。由此可見，圖譜中絕大多數(shù)研究機構與東北師范大學信息技術教育研究所有合作關系。這些研究機構在我國中小學信息技術教育研究方向占有重要地位，研究者給予了更多關注。

表1 中小學信息技術教育研究力量分布統(tǒng)計

在CiteSpace中設置時間切片為1，時間設置為2000-2017年，分析對象選擇“Author”，選擇TopN，N值設為50，運行CiteSpaceV，得到我國中小學信息技術教育研究領域作者共現(xiàn)聚類圖譜，如圖4所示。

圖4 中小學信息技術研究領域作者共現(xiàn)聚類圖譜

作者共現(xiàn)分析又稱作為作者合作網(wǎng)絡分析[6]，通過對作者的合作網(wǎng)絡分析，可以幫助我們了解該研究領域主要的學者，該領域的核心作者和高產(chǎn)作者，以及學者之間的合作關系。在作者共現(xiàn)網(wǎng)絡圖譜中，顯示出董玉琦、李藝、錢松嶺等為發(fā)文頻次高的作者，我們將這幾位作者視為普通中小學信息技術教育研究領域的核心作者。其中最為突出、引人注目的三位作者是董玉琦、李藝、錢松嶺；董玉琦：東北師范大學教育科學學院課程與教學系教授，主要研究方向為信息技術教育，教育技術學比較研究等；李藝：南京師范大學教授，主要從事教育技術學及相關學科方面教學，數(shù)字化教學資源設計與開發(fā)等；錢松嶺：東北師范大學教授，主要研究方向為數(shù)字化環(huán)境下教學系統(tǒng)設計開發(fā)與信息技術課程設計；他們在文獻中出現(xiàn)的頻次分別為（8、5、5）次，且通過圖譜不難看出，三位作者在圖譜中距離較遠，這說明三位作者在普通中小學信息技術教育研究上，聯(lián)系不是很緊密，且相互之間沒有進行合作或者合作比較少。其次，通過對研究作者的聚類網(wǎng)絡圖譜中可以看出，周蓉、孫名符、張舒予組成了研究團隊，萬念、胡米寧、曾正軍組成了研究團隊，解月光、孫艷、曾水兵組成了研究團隊，李藝、張義兵組成了研究團隊，整個合作關系網(wǎng)絡圖譜中共同組成了不同類型的研究團隊，且團隊和團隊之間的合作往往通過群組的核心學者連接。網(wǎng)絡中的這些作者主要來自師范類高等學校教師和碩士研究生以及普通中小學學科教師，聚類關系內(nèi)部常見的關系網(wǎng)絡類型主要為“師生合作”關系網(wǎng)絡。在文獻中出現(xiàn)頻次比較高、合作緊密的作者群有很多，包括：任友群、李峰之間合作緊密，李梅、張新明也在不同程度上進行合作等，在研究領域非?；钴S。同時，統(tǒng)計了2000-2017年間普通中小學信息技術教育研究領域發(fā)文頻次＞=3的研究學者，如表2所示。

表2 2000-2018年普通中小學信息技術教育研究領域發(fā)文頻次＞=3的研究學者

3.研究熱點分析

在CiteSpace軟件界面中選擇分析對象為關鍵詞（Keyword），其余設置不變。運行軟件，得到關于教育大數(shù)據(jù)研究領域的關鍵詞共現(xiàn)圖譜，如圖5所示。圖譜中，節(jié)點（圓圈）大小代表關鍵詞共現(xiàn)頻次，圓圈內(nèi)環(huán)不同顏色代表其出現(xiàn)的相應年份，節(jié)點紫色圓環(huán)（在黑白圖中用圓環(huán)粗細顯示）表示關鍵詞具有高度中心性。中心性越高的節(jié)點，對其他節(jié)點間聯(lián)系起控制作用越強，這也體現(xiàn)其在整個網(wǎng)絡中的重要地位[7]。

圖5 中小學信息技術教育研究領域關鍵詞共現(xiàn)圖譜

圖5揭示了國際教育大數(shù)據(jù)研究熱點，節(jié)點最大的是信息技術課程，其次是信息素養(yǎng)、師資力量、教育信息化、農(nóng)村中小學等。通過合并同義詞后，從運行結(jié)果中導出被引頻次＞5的關鍵詞，如表3所示。

表3 被引頻次＞5的關鍵詞排列表

結(jié)合圖5所示圖譜中關鍵詞的圓圈大小、紫色圓環(huán)粗細，以及表4所示關鍵詞中心性大小，可以發(fā)現(xiàn)頻次排在前10的關鍵詞，其中心性都較高，并處于圖譜中心位置[8]，表示它們與其他關鍵詞存在著緊密的關聯(lián)性，節(jié)點年輪較為突出。綜合分析發(fā)現(xiàn)，2000-2017年間我國中小學信息技術教育研究的關注點主要在“信息技術課程、信息素養(yǎng)、師資力量、教師培訓、教育信息化、農(nóng)村中小學等”，在我國中小學信息技術教育研究中占有重要地位，成為現(xiàn)階段中小學信息技術教育研究熱點。

表4 關鍵詞中心性排列表

本研究在數(shù)據(jù)分析的基礎上，并借鑒部分學者的觀點，把中小學信息技術教育研究領域的研究熱點分為“教學領域主題”、“教師領域主題”、“課程建設領域主題”3個主題領域。第一個主題領域的研究熱點有：“信息技術”、“課堂教學”、“信息素養(yǎng)”、“技術教育”、“應對策略”、“計算機輔助教學”。第二個主題領域的研究熱點有：“教師專業(yè)素養(yǎng)”、“教師專業(yè)發(fā)展”、“師資力量培養(yǎng)”。第三個主題領域的研究熱點有：“課程改革”、“課程標準”。

4.研究前沿與趨勢分析

在CiteSpace中，研究前沿是正在興起的理論趨勢和新主題的涌現(xiàn)[9]，雙擊Java圖標進入CiteSpace功能界面區(qū)域中，將時區(qū)跨度分割（Time Slicing）設定在2000-2017年（主題檢索時間），網(wǎng)絡連線強度計算用Cosine算法，聚類視圖選擇Cluster View，網(wǎng)絡不適用剪裁方法。網(wǎng)絡節(jié)點類型Nodes Type選擇term，點擊“GO”運行結(jié)果。待網(wǎng)絡計算完成后點擊“Visualize”，進入網(wǎng)絡可視化界面，對可視化網(wǎng)絡進行聚類分析，聚類標簽提取選擇（T，Title），聚類命名算法選擇LLR，節(jié)點標簽按照中介中心性大小顯示，得到主題共現(xiàn)圖譜，如圖6所示。

圖6 主題共現(xiàn)聚類圖譜

研究前沿領域的命名與前沿文獻我們可以按照聚類規(guī)模對其進行總結(jié)，運用CiteSpace聚類命名算法得到如表5所示的命名結(jié)果。

在數(shù)據(jù)分析結(jié)果中，共生成了42個聚類，從聚類圖譜詳細列表中（如表5），我們可以明顯看到，有6個規(guī)模較大且較為集中的聚類。以下分析出運用對數(shù)極大似然率LLR算法進行聚類得到的結(jié)果。其中，最大的聚類0#共包含了28篇文獻，silhouette值為0.714。引用該聚類最活躍的施引文獻為“電化教學”（42.66）；“計算機基礎設施”（42.66）；“教育信息化”（31.99）。第二大類1#共包含了8篇文獻，silhouette值為0.849。引用該聚類最活躍的施引文獻為“師資培訓”（80.52）；“教師培訓”（68.97）；“信息技術課程”（68.97）。第三大類2#共包含了4篇文獻，silhouette值為0.931。引用該聚類最活躍的施引文獻為“信息技術課程”（80.52）；“基本操作”（80.52）。第四大類3#共包含了4篇文獻，silhouette值為0.887。引用該聚類最活躍的施引文獻為“中小學”（115.04）；“信息技術教育”（115.04）。通過對研究前沿的概念界定，以上從施引文獻中提取的名詞術語聚類命名，能夠反映一個研究的前沿領域。

四、研究趨勢分析

1.教學模式方面

熱點統(tǒng)計顯示近幾年電化教學與信息技術教育教學的結(jié)合、基于媒體網(wǎng)絡教學平臺與信息技術教育的結(jié)合以及翻轉(zhuǎn)課堂、項目教學、案例教學、研究性學習、協(xié)作學習等與信息技術教育的結(jié)合。當前，隨著信息技術的不斷發(fā)展，一些新的信息技術教育和教學模式的出現(xiàn)逐漸對傳統(tǒng)教育教學模式進行變革和創(chuàng)新。

2.課程整合方面

如何對信息技術教育的本質(zhì)進行拓展和深化，是我們目前面臨的重要課題。課程整合是解決問題的有效途徑，信息技術教育自身具有拓展性，通用性、基礎性和延展性等特點，信息技術課程與其他學科整合具有可行性，課程整合不僅可以豐富教學資源，同時能夠滿足信息技術教育多學科知識的要求，體現(xiàn)課程的價值與目標，增強師生對信息技術教育學習的積極性，賦予課程新的活力，給學生提供實踐創(chuàng)新的平臺。除此以外，選修課程與必修課程之間的整合、學科教學資源整合以及信息技術課程整合等問題，也需要更多關注課程整合帶來的人文效應。

3.信息素養(yǎng)方面

如何在課堂教學中培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)，教師通過對課程開設的宗旨與課程基礎性、通用性與專業(yè)性的明確與深刻把握，從課程教學實踐中落實教學目標，運用課程資源的載體功能，讓學生掌握技術思想和方法，從而提高學生的技術素養(yǎng)，培養(yǎng)學生技術實踐創(chuàng)新能力，從而實現(xiàn)全面且個性化的發(fā)展。

4.國內(nèi)外課程比較研究方面

國外技術教育類課程起步早，如美國、日本、新加坡、澳大利亞等國家技術教育發(fā)展相對成熟，有豐富的經(jīng)驗和高質(zhì)量的研究成果可以借鑒，關于信息技術教育研究國內(nèi)外比較研究領域還是很匱乏，蘊含著研究價值。

五、結(jié)論

本研究運用CiteSpace信息可視化分析軟件，以我國普通中小學信息技術教育為研究主題進行科學知識圖譜的計量研究。具體運用了文獻計量分析、詞頻統(tǒng)計分析等方法，繪制出作者共現(xiàn)聚類知識圖譜、機構共現(xiàn)聚類知識圖譜、主題共現(xiàn)聚類知識圖譜、關鍵詞共現(xiàn)聚類知識圖譜以及相應的數(shù)據(jù)表格。

首先，從“圖譜+表”中分析出，核心作者群有董玉琦、李藝、錢松嶺等核心作者，這些作者主要來自師范類高等學校教授和碩士博士研究生以及普通中小學學科教師，聚類關系內(nèi)部常見的關系網(wǎng)絡類型主要為“師生合作”關系網(wǎng)絡；從發(fā)文機構分析，發(fā)現(xiàn)解月光、孫艷、曾水兵等主要研究群體，對普通中小學信息技術教育研究的發(fā)展起著導向和引領作用。通過共詞分析發(fā)現(xiàn)近幾年，該領域的研究熱點及趨勢也發(fā)生了一些變化，主要有“師資力量”、“信息技術課程”、“課程整合”、“教育信息化”、“創(chuàng)客教育”、“教師培訓”、“超媒體”、“應對策略”、“課程建設”等研究領域。

其次，通過圖譜可視化分析得出的結(jié)論，系統(tǒng)梳理了我國中小學信息技術教育研究方面的相關文獻，總結(jié)出信息技術教育研究取得的成果和課程實施及研究存在的問題。

課程研究取得的成果主要有：研究文獻數(shù)量逐漸增加；研究主體分布廣泛；研究行為受到重視；研究領域不斷拓寬；研究方法逐漸多元；研究主題日益完善。課程實施方面存在的問題主要有：我國中小學信息技術課程不參與中高考，導致學校領導、教師、學生、家長對課程認識存在偏差，對課程重視不夠，經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)信息技術課程實施缺乏相應的硬件設施，這也是國內(nèi)中小學信息技術教育存在差異的重要原因；此外教師專業(yè)技術缺乏，專業(yè)培訓不足，技術實踐能力缺乏，教師隊伍不穩(wěn)定；課程教學評價體系不健全；教學方法單一，教學內(nèi)容枯燥乏味，教學效果不佳；課程資源匱乏，軟硬件資源不足。課程研究方面存在的問題主要有：研究成果存在重復建設現(xiàn)象；研究學者地區(qū)分布不均勻；研究人員發(fā)展后勁不足；研究領域的不平衡和少融合；研究內(nèi)容的創(chuàng)新性仍需加強。

最后，結(jié)合問題進一步提出了普通中小學信息技術教育研究與建設發(fā)展對策：第一，轉(zhuǎn)變觀念，健全課程實施保障政策；第二，完善課程資源建設；第三，優(yōu)化師資隊伍，提高教學效能；第四，結(jié)合自身實際合理選擇教學模式和方法，提高課程實施質(zhì)量；第五，努力做好評價考核，有效保障課程教學質(zhì)量；第六，健全學術成果的規(guī)范要求；第七，鼓勵各行研究人員參與研究，加強信息技術教研員的配備和培訓；第八，加強研究領域間的有效融合。