我國中小學信息技術研究熱點與趨勢的知識圖譜分析

文軍萍，牛永東

（1.寶雞文理學院 教育學院，陜西 寶雞 721013；2.長治市潞州中學，山西 長治 046011）

我國中小學信息技術教育在二十一世紀開始的前十五年，不但鞏固了原有成績，實現了較大的提升，而且為未來我國中小學信息技術教育研究領域的進一步發展奠定了扎實基礎。從2001年起，教育部用5到10年時間在全國范圍內普及了中小學信息技術教育，通過提升教師的教學手段改變了原有的傳統教學模式，使我國義務教育階段的課堂教學進入了一個嶄新的時代。與此同時，隨著中小學教育技術的普及，本研究領域的相關研究也實現了快速的發展。無論是理論內涵研究、課堂信息資源開發、教學模式的建構以及各類深入一線的實踐研究都取得了豐碩的成果。可以預見，在未來幾年里，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[1]。為了梳理出當前國內本領域的研究進程，本次研究選取了中國博士及優秀碩士全文數據庫收錄的443篇學位論文的關鍵詞作為分析材料，嘗試通過關鍵詞共詞分析技術來呈現我國中小學信息技術教育研究的熱點和現狀。

一、研究方法

（一）數據來源

本次研究的數據均來自中國知網的“博碩士論文庫”。在“博碩士論文庫”中以“中小學信息技術”作為主題進行檢索，以“2000年—2018年”作為檢索年限共檢索到相關論文486篇，檢索日期為2018年6月30日。在排除非相關研究文獻后，剩余433篇文獻符合要求，同時研究者對內涵相同表述不同的關鍵詞進行同化處理。

（二）分析工具

此次研究采用的主要分析工具有美國IBM公司開發的IBM SPSS St at i st i cs21與中國醫科大學的崔雷教授和沈陽市弘盛計算機技術有限公司開發的書目共現分析系統Bi com b2）

（三）操作方法

具體操作方法分為四個步驟：第一步將知網中提取相關文獻的目錄導入Bi com b2系統中；第二步提取文獻的關鍵詞并整理，將整理后的關鍵詞以出現頻次的多少為依據進行排序整理出高頻關鍵詞；第三步對出現頻率較高的關鍵詞建立共現矩陣并對其進行聚類分析；第四步將關鍵詞共現矩陣導入IBM SPSS St at i st i cs21統計軟件中進行分析得到聚類樹狀圖和關鍵詞知識圖譜。

二、分析并解釋數據

（一）對關鍵詞詞頻進行統計和分析

在選取的433篇博碩士畢業論文中，關鍵詞累計出現1805次，經過整理對出現頻次最高的39個關鍵詞進行排序結果如表1所示。通過表1的呈現出的數據，我們可知39各關鍵詞共出現了751次，占關鍵詞累計出現數的41.66%，排在前十的關鍵詞依次是信息技術（87次）、教育信息化（59次）、信息素養（54次）、信息技術教育（42次）、中小學（42次）、中小學教師（39次）、信息技術課程（33 次）、現狀（27次）、對策（26次），這十個關鍵詞出現的次數均大于等于26次，而剩下的29個關鍵詞出現次數也大于等于7次。通過對關鍵詞出現次數進行排序我們可以初步了解到我國中小學信息技術領域的研究集中在信息技術發展的現狀與對策、教育信息化、信息素養等方面。接下來我們將對這些關鍵詞進行更深層次的分析。

表1 出現頻次最高的39個關鍵詞由多到少排序

序號 關鍵字段 出現頻次 百分比% 累計百分比%15 信息技術與課程整合 14 0.7756 29.0859 16 教育技術 13 0.7202 29.8061 17 專業發展 13 0.7202 30.5263 18 教師 12 0.6648 31.1911 19 調查 12 0.6648 31.8560 20 研究 12 0.6648 32.5208 21 教師培訓 11 0.6094 33.1302 22 教學模式 11 0.6094 33.7396 23 信息技術應用能力 11 0.6094 34.3490 24 遠程教育 10 0.5540 34.9030 25 比較研究 10 0.5540 35.4571 26 問題 10 0.5540 36.0111 27 現代遠程教育 10 0.5540 36.5651 28 培訓模式 9 0.4986 37.0637 29 基礎教育 9 0.4986 37.5632 30 發展策略 8 0.4432 38.0055 31 策略 8 0.443238.4488 32 農村 8 0.443238.8920 33 農村中小學現代遠程教育 8 0.4432 39.3352 34 培訓 7 0.387839.7230 35 現代教育技術 7 0.3878 40.1108 36 基礎教育信息化 7 0.3878 40.4986 37 教學設計 7 0.3878 40.8864 38 整合 7 0.387841.2742 39 模式 7 0.387841.6620

（二）利用關鍵詞的相異矩陣進行分析

建立關鍵詞相異矩陣的目的在于研究兩個不同關鍵詞之間的相似關系，相異矩陣中位于兩個關鍵詞交叉位置的數字X與0和1的接近程度代表著這兩個關鍵詞聯系的緊密程度，X越接近0則這兩個關鍵詞關聯程度越高，X越接近1則這兩個關鍵詞關聯程度越低，且X的值始終滿足“1≥X≥0”。

相異矩陣的具體建立方式如下：先利用Bi com b2軟件生成這39個關鍵詞的詞篇矩陣，再將詞篇矩陣調入IBM SPSS St at i st i cs21軟件中，選擇Ochi ai系數制作出一個39×39的共詞相似矩陣。將這個矩陣保存到EXCEL表格中，此時想要得到相異矩陣僅需使用相異矩陣=1-相似矩陣即可實現。通過以上的步驟我們得到表2，從表2中我們發現各關鍵詞與信息技術聯系由近及遠的順序為：課程整合（0.602）、信息素養（0.878）、信息技術教育（0.884）、中小學教師（0.899）、中小學（0.903）、信息技術教師（0.918）。這說明在已有的研究中，把“信息技術”與“課程整合”兩個關鍵詞結合在一起的研究較多。除此之外“中小學”和“中小學教師”“信息技術教師”較多地呈現在一起，這說明現有研究主要分析中小學信息技術教育與課程整合、信息素養、中小學與信息技術教師的關系。

表2 高頻關鍵詞Ochiai系數相異矩陣（部分）

（三）利用關鍵詞的聚類分析圖進行分類

關鍵詞的聚類分析圖展示了各個關鍵詞之間的聯系，這有助于我們將現有的研究方向進行更直觀的歸類，我們將之前得到的相異矩陣導入IBM SPSS St at i st i cs21中，采用聚類分析得到如圖1所示的聚類分析圖。圖1向我們直觀地展示出中小學信息技術研究有三個主要的方向如表3所示。

表3 關鍵詞聚類結果

表3所展示信息反映出針對信息技術教育問題策略的研究（方向1）是目前本領域研究的重點，其中涵蓋了中小學、教育信息化、信息素養、問題、策略等14個關鍵詞。方向1的研究結論有，從教師教育教學信息化的能力與教學現狀方面考慮，調查對象中的絕大部分教師對日常教學信息化表現出積極的態度，大部分被調查者表示他們在使用信息技術進行教學后提高了教學效果和工作效率。在分析調查對象的年齡結構后發現，中青年教師有著更加強烈的自我提升意愿，許多中青年教師利用業余時間自學或參加信息技術或教育技術培訓[2]。有學者認為教師信息素養的內涵是指教師對信息、信息化社會與信息化教學所持有的正確態度與認識。除了理論認識層面以外，教師信息素養還包含了在實際操作層面上各項能力，如對信息的獲取能力、分析能力、加工能力、傳遞能力等，這些都是教師信息素養的重要組成。一些研究通過問卷調查和實地考察的形式發現小學的信息化教學設施數量雖然在總體上滿足了要求，但在不同的地區存在著建設不均衡的問題。城鄉之間小學多媒體教師建設方面差異十分顯著，城市中許多學校能夠滿足每間教室都是多媒體教室，但在一些貧困地區有的學校只有幾間是多媒體教室，學校教師只有在上公開課時才會用到，有的教師索性不使用多媒體上課[4]。城市學校和貧困地區的學校教師教學環境相差巨大。由于學校多媒體教室建設的嚴重不足導致教師無法使用電腦進行教學設計，這嚴重影響了教師信息化教學的開展和教師信息化教學設計的積極性。除了硬件設計建設不足外，與教育相關的軟件資料也存在所有量不均衡的問題。綜上，信息化教學設施建設的不均衡嚴重制約了教師信息化教學設計的普及[5]。

以信息技術教師培訓為主題的方向2研究包括了信息技術課程、信息技術教師、基礎教育信息化、教師培訓等7個關鍵詞。本方向研究發現，各地各學校雖然都制定了信息化教學的配套管理制度，但對于操作層面卻鮮有詳盡的說明[6]。對于培訓教師信息化能力方面形式主義問題依舊突出，這些都成為教師信息化專業發展過程中的障礙。管理過程中一些地方教育部門和學校的領導對教師信息化專業發展并不十分重視，管理者更傾向于提高學生考試的真實成績。針對信息化專業發展的考核，學校往往用一套考核標準去考核不同層次的教師，在考核內容和形式上都比較固定，沒有靈活性[7]。在檢查過程中，學校對信息化教學設計方案的檢查力度與方式存在問題，一些學校在檢查時只看課件的美觀程度而對課件中教學內容設置的合理性關注較少。這些因素會影響信息化教學設計的實施效果[8]。

方向3主要研究了與農村信息技術教育相關的內容，其中包括農村中小學、農村、現代遠程教育、應用、發展策略等8個關鍵詞。一些學者發現當前農村學校在實施信息化教學的過程中還存在一些技術障礙，許多教師還處于摸索階段，并不能熟練地使用網絡進行學習和交流教學經驗。雖然這些問題正在逐步解決，但就目前而言他們的信息化教學實施能力不強，在使用過程中也會存在無法將教育教學意圖通過多媒體進行充分的表達的問題[9]。在對魯西南地區中小學信息化教學開展情況進行調研后，有學者提出目前當地一些學校教師對信息化教學的理念認知存在偏差，主要表現為：一是每周使用多媒體進行信息化教學的時間短，不能在保證教學內容的基礎上改進教學模式，依舊十分依賴傳統的教學方法；二是具有信息技術專業教學背景的專任教師人數不足，這就導致許多非本專業教師在信息化教學過程中遇到問題不能得到及時有效的指導；三是一些學校在應用過程中對信息化教學存在錯誤理解[10]。有學者通過對農村中小學教師進行訪談發現教育體制對農村中小學信息技術的發展產生了束縛，應試教育背景下信息技術作為小升初及中考的非必考項目常常被學生家長及教師所忽視，農村義務教育階段學生信息技術能力的培養未得到應有的重視。

圖1 出現次數最高的39個中小學信息技術研究關鍵詞的聚類結果圖

（四）利用關鍵詞多維尺度分析圖進一步分析

多維尺度分析能通過梳理各個關鍵詞之間的相關程度生成有關集合內關鍵詞的多維尺度分析圖，它將更為直觀向研究者展示現有的研究狀況，有利于研究者進一步發覺數據之間的隱藏關聯。具體操作如下：將39個關鍵詞的相異矩陣導入IBM SPSS Statistics21分析軟件，進行多維尺度分析，選擇標準化方法中的Z分數。測試結果中Stress=0.063，RSQ=0.926，擬合效果好，符合分析操作要求。結合先前分析結果對多維尺度的分析圖中的關鍵詞按照研究方向畫圈分組如圖2所示。圖中的小圓圈代表了旁邊關鍵詞的位置，兩個圓圈位置越近它們代表的關鍵詞的聯系就越緊密。以信息技術教育現狀、教育信息化為代表的方向1研究位于坐標軸的第一象限中，而參照戰略坐標圖的解讀原則[11]（簡稱解讀原則）第一象限中的關鍵詞正是整個研究領域的研究熱點。以教師培訓、培訓模式為代表的方向2位于坐標軸的第二、三象限，根據解讀原則處于第二象限的研究處于動態變化之中，會受到相關研究領域的成果會的影響。而位于第三象限的研究結果在積累到一定數量后就會消亡。以農村教育、現代遠程教育研究、農村中小學和發展策略為代表的方向3位于坐標軸的第四象限，他們的研究成果相對較少，處于本領域研究的邊緣，具有進一步研究的價值。同時，本研究領域主要圍繞教師和專業發展（橫軸上的關鍵字）、信息基礎和課程應用（縱軸上的關鍵字）展開，共同關注的焦點是基礎教育和整合（坐標的中心點）。

圖2 中小學信息技術教育熱點知識圖譜

四、總結與展望

分析以上的研究結果，可以看出我國中小學信息技術教育研究主要圍繞三大方向展開，尚存以下幾點不足：第一，在研究中小學信息技術教育的過程中研究者大都采用問卷的形式，問卷的質量參差不齊且少有人采用訪談法和問卷調查相結合的方法，這使得研究結論的一部分真實性無法得到保障。第二，研究雖然關注到了城鄉教師在信息技術專業發展上的不均衡問題，但缺乏對農村教師信息化技術發展操作層面上有針對性、行之有效的策略研究。第三，大多數研究成果圍繞教師專業發展、信息素養培養及教師信息技術能力展開，但對于學生信息技術能力構建以及信息素養培養的研究則較少。第四，研究成果雖然數量多，但大量的研究方向是傾向于調查地區中小學信息技術教育教學的現狀，相關對策建議中對于整個中小學信息技術的發展和學科信息化教學的發展在操作層面的指導意見都較少，實踐價值不高。需要今后進一步加強整合研究，特別是逐步擴大和國家扶貧扶智的政策相結合的研究。

針對這些問題，筆者總結出以下幾點建議：一是研究應當從我國教學一線的實際出發，將目前已有的中小學信息技術教育經驗進行整理，同時結合國外的實踐成果，探索出下一階段我國中小學信息技術的發展方向；二是在推進國家加大對中小學信息技術教育資源投入的同時，還應當加強頂層設計的相關研究，建構起具有科學性并成體系的小學信息技術教育評價標準，合理的評價體系將激勵更多教師學習、提升自身信息技術教育素養，有利于信息技術教育和教師們的發展；三是多學科教師共建中小學信息技術教育研究團隊，使得沒有教育技術學科背景的教師和非信息技術學科的教師也能加入進來，組成信息技術教育學習共同體，集各學科所長使信息技術在中小學教師隊伍中得到更好地應用與發展；四是加大本學科高級人才培養，為在職教師提供繼續深造的機會。通過提升研究梯隊的整體水平來促進高質量研究成果的問世；五是除了從現狀分析層面考慮中小學信息技術現狀外，研究者們還從實踐操作層面入手，積極探索出更多針對不同學科的信息技術教育有效實施途徑；六是關于農村地區信息技術教育的研究，特別是通過提升信息技術教育水平來提高農村地區教學質量，實現教育扶貧扶智目的的研究仍具有較大的發展空間，希望通過研究者們的共同努力得到更多具有實踐意義的研究成果。