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代化，努力實現我國中小學信息技術教育跨越式的發展，這一行動從此揭開了我國中小學信息技術教育發展史上的新篇章。教育界和學術界在理論探索、教學資源開發、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軟件對中國知網核心期刊數據庫以及中文社會科學引文索引數據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，實現數據可視化，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，歸納概括總結出我國中小學信息技術教育研究熱點主題。通過有效的數據分析，以期把握該領域的研究熱點、前沿與發展趨勢。

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發表的文獻關鍵詞，通過關鍵詞出現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展方向的文獻計量方法[1]。引文分析法，利用數學及統計學方法進行比較、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象進行分析，以揭示其數量特征和內在規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合的方式[3]，首先結合詞頻分析法、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，從而考察其研究現狀、熱點和發展趨勢。

2.數據來源

本文以中國知網核心期刊數據庫以及中文社會科學引文索引數據庫作為數據源，以主題為“中小學信息技術教育”進行初步數據檢索，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，確定為有效數據。

3.分析工具

本文分析工具采用陳超美博士及其團隊開發的基于Java程序語言開發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。可視化工具[4]以圖表形式直觀展現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，且圖譜的數據為科學、客觀地分析我國在中小學信息技術教育研究提供了依據。

三、研究結果分析

1.時間分布

2000-2017年間我國中小學信息技術教育研究發表論文數量及引文數量統計與分析結果如圖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展，因此中小學信息技術教育研究的發文數量在2001至2002達到了一個高峰，之后開始趨于穩定。而引文數量總體在2000-2008年逐年增長，雖然2009年有所回落但2011又開始逐漸增長，增速逐漸穩定。結合圖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展。并且我國中小學信息技術教育仍是一個需要持續關注的主題。

圖1 年度發文數量

圖2 年度引文數量

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聚類圖譜

其中，圓形節點連接線上的小節點代表機構。圓圈的大小代表發文數量，圓圈越大表示發文數量越多；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；最外層圓環代表中心性，中心性越大，表示在該領域內影響力越大[5]。從圖3中可以看出，圓環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最大，節點中心性最高，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相交也較多，圓環距離較近。由此可見，圖譜中絕大多數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聚類圖譜

作者共現分析又稱作為作者合作網絡分析[6]，通過對作者的合作網絡分析，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作者，以及學者之間的合作關系。在作者共現網絡圖譜中，顯示出董玉琦、李藝、錢松嶺等為發文頻次高的作者，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，數字化教學資源設計與開發等；錢松嶺：東北師范大學教授，主要研究方向為數字化環境下教學系統設計開發與信息技術課程設計；他們在文獻中出現的頻次分別為（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，聚類關系內部常見的關系網絡類型主要為“師生合作”關系網絡。在文獻中出現頻次比較高、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，在研究領域非常活躍。同時，統計了2000-2017年間普通中小學信息技術教育研究領域發文頻次＞=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，得到關于教育大數據研究領域的關鍵詞共現圖譜，如圖5所示。圖譜中，節點（圓圈）大小代表關鍵詞共現頻次，圓圈內環不同顏色代表其出現的相應年份，節點紫色圓環（在黑白圖中用圓環粗細顯示）表示關鍵詞具有高度中心性。中心性越高的節點，對其他節點間聯系起控制作用越強，這也體現其在整個網絡中的重要地位[7]。

圖5 中小學信息技術教育研究領域關鍵詞共現圖譜

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

表3 被引頻次＞5的關鍵詞排列表

結合圖5所示圖譜中關鍵詞的圓圈大小、紫色圓環粗細，以及表4所示關鍵詞中心性大小，可以發現頻次排在前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性，節點年輪較為突出。綜合分析發現，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、師資力量、教師培訓、教育信息化、農村中小學等”，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

本研究在數據分析的基礎上，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”、“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：“教師專業素養”、“教師專業發展”、“師資力量培養”。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[9]，雙擊Java圖標進入CiteSpace功能界面區域中，將時區跨度分割（Time Slicing）設定在2000-2017年（主題檢索時間），網絡連線強度計算用Cosine算法，聚類視圖選擇Cluster View，網絡不適用剪裁方法。網絡節點類型Nodes Type選擇term，點擊“GO”運行結果。待網絡計算完成后點擊“Visualize”，進入網絡可視化界面，對可視化網絡進行聚類分析，聚類標簽提取選擇（T，Title），聚類命名算法選擇LLR，節點標簽按照中介中心性大小顯示，得到主題共現圖譜，如圖6所示。

圖6 主題共現聚類圖譜

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

在數據分析結果中，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個規模較大且較為集中的聚類。以下分析出運用對數極大似然率LLR算法進行聚類得到的結果。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

熱點統計顯示近幾年電化教學與信息技術教育教學的結合、基于媒體網絡教學平臺與信息技術教育的結合以及翻轉課堂、項目教學、案例教學、研究性學習、協作學習等與信息技術教育的結合。當前，隨著信息技術的不斷發展，一些新的信息技術教育和教學模式的出現逐漸對傳統教育教學模式進行變革和創新。

2.課程整合方面

如何對信息技術教育的本質進行拓展和深化，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.信息素養方面

如何在課堂教學中培養學生的信息素養，教師通過對課程開設的宗旨與課程基礎性、通用性與專業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，培養學生技術實踐創新能力，從而實現全面且個性化的發展。

4.國內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展相對成熟，有豐富的經驗和高質量的研究成果可以借鑒，關于信息技術教育研究國內外比較研究領域還是很匱乏，蘊含著研究價值。

五、結論

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、詞頻統計分析等方法，繪制出作者共現聚類知識圖譜、機構共現聚類知識圖譜、主題共現聚類知識圖譜、關鍵詞共現聚類知識圖譜以及相應的數據表格。

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，聚類關系內部常見的關系網絡類型主要為“師生合作”關系網絡；從發文機構分析，發現解月光、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展起著導向和引領作用。通過共詞分析發現近幾年，該領域的研究熱點及趨勢也發生了一些變化，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論，系統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，經濟欠發達地區信息技術課程實施缺乏相應的硬件設施，這也是國內中小學信息技術教育存在差異的重要原因；此外教師專業技術缺乏，專業培訓不足，技術實踐能力缺乏，教師隊伍不穩定；課程教學評價體系不健全；教學方法單一，教學內容枯燥乏味，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象；研究學者地區分布不均勻；研究人員發展后勁不足；研究領域的不平衡和少融合；研究內容的創新性仍需加強。

最后，結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展對策：第一，轉變觀念，健全課程實施保障政策；第二，完善課程資源建設；第三，優化師資隊伍，提高教學效能；第四，結合自身實際合理選擇教學模式和方法，提高課程實施質量；第五，努力做好評價考核，有效保障課程教學質量；第六，健全學術成果的規范要求；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。