基于可視化大數(shù)據(jù)的STEAM教育研究狀況分析

翟晶敏

摘? 要 我國大力提倡探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式。利用大數(shù)據(jù)對STEAM教育進(jìn)行篩選，通過可視化分析，認(rèn)識STEAM教育在我國的發(fā)展歷程、趨勢、熱點(diǎn)，便于明確研究主題、發(fā)展方向和未來進(jìn)程。對STEAM教育研究情況進(jìn)行概述，利用可視化大數(shù)據(jù)對STEAM教育進(jìn)行分析研究，研究內(nèi)容包括論文發(fā)表量、基金項(xiàng)目分布、研究人員機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)共現(xiàn)等主題。

關(guān)鍵詞 STEAM教育;大數(shù)據(jù);創(chuàng)客教育

中圖分類號：G630? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）01-0071-03

1 STEAM教育研究綜述

STEAM教育模式來源于美國[1]，五個(gè)大寫字母分別對應(yīng)科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Art）、數(shù)學(xué)（Mathematics），其核心理念是以數(shù)學(xué)為基礎(chǔ)，從工程和藝術(shù)的角度解讀科學(xué)和技術(shù)[2]。STEAM通過跨學(xué)科教育整合，將五門學(xué)科融合應(yīng)用，為現(xiàn)代社會的發(fā)展提供優(yōu)秀的人力資源支持。它并不是簡單疊加五門學(xué)科，而是將不同學(xué)科知識通過跨學(xué)科方式加以整合，加強(qiáng)學(xué)科的交叉融合，形成有機(jī)整體，從而培養(yǎng)學(xué)生的解決問題能力、實(shí)踐操作能力以及創(chuàng)新精神[3-4]。

美國STEAM教育的形成是為了解決美國極度缺乏技術(shù)型與創(chuàng)新型理工科人才的問題，滿足美國社會發(fā)展對多元復(fù)合型人才的需求[5]。STEAM教育具有階段性的發(fā)展，經(jīng)歷了STS—STEM—STEAM的發(fā)展階段。2006年，格雷特·亞克門（Georgette Yakman）在已有的STEM教育中融入代表人文藝術(shù)的Arts，創(chuàng)新性地提出STEAM教育理念[6]。增加了人文藝術(shù)（A），STEM教育的趣味性提高了，加強(qiáng)了學(xué)習(xí)者的主動性，利于培養(yǎng)全面發(fā)展的復(fù)合型人才，適應(yīng)未來社會的挑戰(zhàn)，提高國家競爭實(shí)力[6]。

當(dāng)前不少國家已經(jīng)認(rèn)同STEAM教育，通過STEM教育的途徑可以培養(yǎng)創(chuàng)新復(fù)合型人才，提升國家整體競爭力。我國大力提倡探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式。2015年9月，教育部發(fā)布《關(guān)于“十三五”期間全面深入推進(jìn)教育信息化工作的指導(dǎo)意見（征求意見稿）》，指出鼓勵(lì)探索STEAM教育模式[7]?？梢妵抑匾昐TEAM教育，并且大力支持發(fā)展STEAM教育。

2 STEAM教育研究的計(jì)量可視化分析

應(yīng)用大數(shù)據(jù)對STEAM教育進(jìn)行篩選，通過可視化分析，認(rèn)識STEAM教育在我國的發(fā)展歷程、趨勢、熱點(diǎn)，便于明確研究主題、發(fā)展方向和未來進(jìn)程。

中國知網(wǎng)STEAM論文發(fā)文量分析? 在中國知網(wǎng)（CNKI）全文數(shù)據(jù)庫中高級檢索，文獻(xiàn)分類目錄選定教育理論與教育管理、初等教育、中等教育，篇名選定STEAM或STEM，發(fā)表時(shí)間選擇從2011年1月1日開始，到2017年12月31日結(jié)束，檢索到的結(jié)果是365篇論文。其中2011年3篇，2012年4篇，2013年13篇，2014年20篇，2015年36篇，2016年68篇，2017年220篇，如圖1所示。

從圖1可以看出，2011年和2012年這兩年，論文發(fā)表屈指可數(shù)，表明我國剛開始嘗試研究STEAM教育;2013—2016年，論文發(fā)表量逐年翻倍，說明我國STEAM教育研究受到學(xué)術(shù)界重視;2017年論文發(fā)表量更是到達(dá)220篇，是2016年論文總量的三倍，反映在國家政策的支持下，我國STEAM教育研究已逐漸成為熱點(diǎn)，開始走向繁榮。

基金項(xiàng)目分布? 檢索的論文中有不少論文屬于國家級基金項(xiàng)目或省部級基金項(xiàng)目的階段性研究成果，如圖2所示。按照基金項(xiàng)目中包含論文數(shù)目多少對基金項(xiàng)目進(jìn)行排序，依次是全國教育科學(xué)規(guī)劃、國家自然科學(xué)基金、河南省軟科學(xué)研究計(jì)劃、國家社會科學(xué)基金、國家留學(xué)基金、國家科技支撐計(jì)劃、湖南省教委科研基金、國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃、浙江省教委科研基金、上海市軟科學(xué)研究計(jì)劃、教育部留學(xué)回國人員科學(xué)基金、中國博士后科學(xué)基金、上海市科技攻關(guān)計(jì)劃、湖南省社會科學(xué)基金。其中，全國教育科學(xué)規(guī)劃14篇，國家自然科學(xué)基金5篇，河南省軟科學(xué)研究計(jì)劃5篇，國家社會科學(xué)基金4篇，國家留學(xué)基金2篇，國家科技支撐計(jì)劃2篇。

國家級基金項(xiàng)目反映了國內(nèi)重點(diǎn)、熱點(diǎn)以及亟待解決的研究科研項(xiàng)目。排名前六的基金項(xiàng)目中就有五個(gè)是國家級基金項(xiàng)目，所占比重非常大，因而在研究項(xiàng)目領(lǐng)域起到帶頭引領(lǐng)作用。可見STEAM教育的研究受到國家及各方基金委員會的重視，這反映出國家大力扶持STEAM教育的科學(xué)研究，開展STEAM教育是未來教育的發(fā)展趨勢。

論文所屬機(jī)構(gòu)分布? 我國STEAM教育研究論文所屬機(jī)構(gòu)分布如圖3所示，按論文發(fā)布數(shù)量，從左到右依次是華東師范大學(xué)、北京師范大學(xué)、上海師范大學(xué)、南京師范大學(xué)、河南大學(xué)、首都師范大學(xué)、東北師范大學(xué)、陜西師范大學(xué)、東南大學(xué)、廣西師范大學(xué)、華南師范大學(xué)、天津師范大學(xué)、武漢大學(xué)、四川師范大學(xué)、華中師范大學(xué)、浙江師范大學(xué)、北京教育學(xué)院、河南師范大學(xué)、西北師范大學(xué)、湖南師范大學(xué)、南京曉莊學(xué)院、中國教育科學(xué)研究院、重慶師范大學(xué)、黑龍江省科學(xué)技術(shù)館、北京商報(bào)、西南大學(xué)、清華大學(xué)、溫州大學(xué)、上海外國語大學(xué)、曲阜師范大學(xué)、北京市景山學(xué)校、重慶市第一中學(xué)、北京理工大學(xué)、南昌師范高等?？茖W(xué)校、湖南省科學(xué)技術(shù)館、佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院、中國駐紐約總領(lǐng)事館、沈陽師范大學(xué)、中南大學(xué)、南京外國語學(xué)校、中國人民大學(xué)附屬中學(xué)、西安市高新國際學(xué)校、廣東外語外貿(mào)大學(xué)、北京大學(xué)、云南師范大學(xué)、山東師范大學(xué)、江蘇吳江松陵鱸鄉(xiāng)實(shí)驗(yàn)小學(xué)、北京郵電大學(xué)、南京城市職業(yè)學(xué)院。排名前十的高校中有八所是師范大學(xué)，體現(xiàn)了STEAM教育研究在師范類學(xué)校起步較早，受到教育學(xué)者的廣泛關(guān)注。分析研究論文的全部機(jī)構(gòu)，其中絕大多數(shù)是大學(xué)，有少量的研究院、中小學(xué)及其他單位。這說明對于STEMA教育的研究還集中于學(xué)術(shù)界理論研究，教學(xué)一線應(yīng)用實(shí)踐的中小學(xué)機(jī)構(gòu)較少。

關(guān)鍵詞分析（圖4）

1）通過可視化的方法可以分析文章的主題，圖片中的圓圈大小反映了該詞對應(yīng)的主題出現(xiàn)的頻次高低?？梢钥闯鲱l次較多的關(guān)鍵詞有STEM教育（176次）、STEM（51次）、創(chuàng)客教育（40次）、STEAM教育（37次）、STEAM（29次）、美國（23次）、科學(xué)教育（19次）、創(chuàng)新能力（11次）、核心素養(yǎng)（10次）。處于中心的“STEM教育”出現(xiàn)頻次最高共有176次，與所有關(guān)鍵詞都有聯(lián)系，是研究的核心內(nèi)容。這九個(gè)關(guān)鍵詞的頻次最高，反映出教育研究者關(guān)注的重點(diǎn)圍繞這些關(guān)鍵詞開展，是研究內(nèi)容的熱點(diǎn)主題。

2）連接線的粗細(xì)表示兩個(gè)節(jié)點(diǎn)詞的共現(xiàn)頻次，可視化的連線粗細(xì)反映了主題間的聯(lián)系密切程度。可以看出較粗的連接線對應(yīng)的主題有STEM教育與創(chuàng)客教育（15次）、STEM教育與美國（13次）、STEM教育與科學(xué)教育（9次）、STEM教育與教學(xué)模式（6次）、STAEM教育與創(chuàng)新能力（6次）。這五個(gè)主題反映了當(dāng)下STEM教育的研究熱點(diǎn)，教育研究人員現(xiàn)在的研究重點(diǎn)大部分集中在此。這五個(gè)主題反映了現(xiàn)在STEAM教育的熱點(diǎn)主要集中在STEAM教育與創(chuàng)客教育的融合，國外理論介紹、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和成果介紹、STEAM教育教學(xué)本土化課程體系的建設(shè)、跨學(xué)科整合下的人才培養(yǎng)。

3）頻次較低的邊緣關(guān)鍵詞有中小學(xué)、3D打印、教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)計(jì)、課程設(shè)計(jì)、教學(xué)策略、基礎(chǔ)教育、互聯(lián)網(wǎng)、科技館和小學(xué)教育等，這些主題的論文發(fā)布時(shí)間都是近期，具有前瞻性，體現(xiàn)了研究重點(diǎn)開始由理論走向?qū)嵺`，值得研究者關(guān)注。雖然這些主題目前還不是熱點(diǎn)，但是在不久的將來將是研究的熱點(diǎn)內(nèi)容，得到廣大研究者的重視，體現(xiàn)我國未來研究的方向。

3 STEAM大數(shù)據(jù)分析的啟示

我國STEAM教育研究還處于探索階段，剛剛起步，但是在學(xué)術(shù)界的帶領(lǐng)下呈現(xiàn)日漸繁榮之勢，日后將逐漸發(fā)展成熱點(diǎn)研究。學(xué)術(shù)界和高校的研究多處于國外理論介紹、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)和成果介紹階段。研究熱點(diǎn)以學(xué)習(xí)美國為主，也有少部分嘗試結(jié)合國內(nèi)的情景，但是實(shí)踐探索的不多，缺乏可推廣的適合我國國情的STEAM課堂教學(xué)模式以及一線課堂教學(xué)的實(shí)踐研究，因此，我國STEAM教育迫切需要教學(xué)一線的實(shí)踐探索。

STEAM作為跨學(xué)科整合型課程，課堂教學(xué)模式有別于傳統(tǒng)的教學(xué)，因此對學(xué)校資源建設(shè)及教師跨學(xué)科整合能力提出較高的要求，STEAM教育的實(shí)施是我國中小學(xué)面臨的挑戰(zhàn)?；诖耍覈菩蠸TEAM教育應(yīng)重視課堂教學(xué)模式、課程設(shè)計(jì)及教學(xué)一線的課堂實(shí)施?！?/p>

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