基于CiteSpace對我國STEAM教育的可視化分析

孟金毅 秦健

（陜西師范大學教育學院 陜西省西安市 710000）

1 研究問題

STEAM 教育是以科學，技術，工程，藝術和數學于一體的多學科融合的綜合教育[1]，在中小學得到廣泛關注，并從最初的STEM 教育發展為STEAM 教育。其中“Art”的增加，應證了習近平總書記在2018年全國教育大會中所強調的思想，著重培養創新型、復合型及應用型人才，基于此，本文對知網相關STEAM 教育文獻進行分析。

2 研究方法

2.1 研究工具

CiteSpace 是美國華人學者陳超美博士開發，旨在通過直觀的知識圖譜，識別并展現領域的熱點關鍵詞、研究進展和前沿方向的一款軟件[2]。本文在知網檢索與STEAM 教育相關的期刊文獻，并對其進行可視化分析，包括年度發文情況、研究的機構、核心作者及關鍵詞。

2.2 文獻來源

文章相關研究文獻均來自中國知網(CNKI)全文數據庫，為提升本次數據的全面性和可靠性，在知網上進行高級檢索，將檢索條件設置為期刊檢索，篇名設為STEAM 教育，且檢索條件為精確，得到355 篇有效文獻。

3 數據結果分析

3.1 發展歷程

3.1.1 期刊發文量分布

圖1為我國STEAM 教育研究論文在中國知網的發文量情況。其最早發表于2013年，2013年到2016年間發文量極少，為10 篇左右。2016年后相關發文量呈現出大幅增長的趨勢，到2020年達到頂峰，為170 篇。由此看出，近年來我國STEAM 教育受到研究者們廣泛關注。

3.1.2 論文機構分析

圖1：發文量隨年份變化圖

圖2：機構共現知識圖譜

在使用CiteSpace 時，將時間切片設置為1年，時間跨度為2013-2020年，節點類型選擇Institution，其他參數默認設置，得到節點數：62，連線數：108，密度：0.0032 的機構共現網絡圖（見圖2）。武漢大學信息管理學院、沈陽師范大學圖書館、武漢工程大學管理學院、浙江工商大學工商管理學院在所有發文機構中占比大，說明以上四所機構在STEAM 教育的學術科研能力較強。此外，由于各機構間連線數較少，密度為0.0032，可知各機構間聯系較少，缺乏合作意識。

3.1.3 論文作者分析

在CiteSpace 中，將節點類型設為Author，其它參數默認，得到節點數：415，連線數：347，密度：0.004 的作者共現網絡知識圖譜（見圖3）。由圖可知，發文量最大的學者為曹芬芳，發表5篇與STEAM 教育相關文獻；接著是明均仁，4 篇；黃麗霞、李燕萍、熊麗君、王海花、孫建輝、馬駿、謝守美等人均為3 篇。圖譜中存在以王海花、明均仁、熊麗君、謝守美為首的網絡結構；孫建輝與黃麗霞等高產作者合作較少；而曹芬芳、馬駿等人為單獨節點研究者，以上表明我國學者對STEAM 教育的研究同樣缺乏溝通交流。

圖3：作者共現網絡圖譜

圖4：關鍵詞聚類網絡圖譜

圖5：關鍵詞時序圖譜

3.2 研究熱點

3.2.1 12 個聚類

在CiteSpace 中，設置節點類型為Keywords，采用LLR 算法，得到圖4所示關鍵詞聚類網絡圖譜。該12 個聚類，反應了我國STEAM 教育領域的研究熱點，依次為“眾創空間”“圖書館服務”“圖書館”“創客教育”“高校圖書館”“創客”“扎根理論”“創新”“創業生態系統”“創新創業教育”“商業模式”和“高職院?！?。

表1：關鍵詞共現網絡聚類表

3.2.2 4 個主題

點擊“Summary Table”，得到關鍵詞共現網絡聚類表（見表1）。

根據表1，可將我國STEAM 教育的研究歸納為“創客教育”“創新2.0”“圖書館”“生態”四個主題領域，詳述如下：

主題1：“創客教育”。該領域包含“創客運動”“創客空間”“3D打印服務”“眾創空間”等關鍵詞。李小濤等人提出由于STEAM課程的特點，研究者紛紛轉向以STEAM 為基礎的創客教育和創客空間的研究[3]。王娟及吳永和提出要與3D 打印攜手，與創客教育融合[4]。

主題2：“創新2.0”。當中包括“高職院?！薄按髮W生創業”“創新創業”“大眾創業”等關鍵詞。創新2.0 背景下，各大中小學校及中、高職院校也重視起創客教育、STEAM 教育，相當一部分學校建設有物理創客空間，并不斷引進創業指導教師，支持、鼓勵和引導學生開展創新創業實踐，培養具有創新能力的學生。

主題3：“圖書館”?！案咝D書館”“圖書館館長”“公共圖書館”“圖書館服務”等關鍵詞與其相聯系。Diane Arrieta 檢驗了佛羅里達大西洋大學圖書館如何通過視覺藝術規劃而促進學生的成功[5]。韓汶榛、許春漫調查顯示STEAM 教育在美國公共圖書館的普及率比較高，說明STEAM 教育的開展一定程度上離不開獨立的空間[6]。

主題4：“生態”。包含“生態位理論”“生態環境”“創業生態環境”等關鍵詞。STEAM 教育與生態結合，側重在與生物有關的環境保護方面，通過這種多學科融合的綜合教育，使學生從多角度出發，全面體會、理解、運用所學知識，進而提出創造性的解決方法。

3.2.3 研究趨勢

在關鍵詞共現網絡圖基礎上，生成關鍵詞時序圖譜（見圖5）。關鍵詞時序圖能體現出某一研究主題的研究內容在不同時間的變換，這有利于把握某一時段的研究趨勢。選擇FindCluters，得到Q值為0.8031，說明該聚類顯著，結構良好。由圖可知，不同時期我國STEAM 教育的關注點不同，可將其演變過程分為早期、繁榮和新發展階段三個時期，以便更清晰地對我國STEAM 教育進行分析。

早期發展階段（2013年-2016年）。這一階段為初步探索階段，我國STEAM 教育在國內少部分學校開展。第一屆中小學STEAM教育創新論壇的開設，讓人們初步了解到STEAM 教育究竟是什么，也是從這一時期開始，學者們逐漸對STEAM 教育開始關注。

繁榮階段（2016-2019年）。這一時期，STEAM 教育研究大幅增加，研究方向呈多元化，大致涉及跨學科、核心素養、項目學習、互聯網+、創客等方面。在中小學出現許多STEAM 教育理念與與中小學課程的模式探究，創新能力和項目式學習等成為這一時期的熱點主題。

新興發展階段（2019-2020年）。隨著我國科技的日益發展，人工智能的出現被廣泛研究，而將其與STEAM 教育相結合，激發了中小學生的興趣，編程、機器人教育得到認可，因而對該教學設計的要求越來越高。

4 研究結論

（1）目前我國STEAM 教育相關發文量呈上升趨勢，且STEAM 教育在我國的發展和研究隊伍不斷壯大。

（2）機構間、作者間發文量差異明顯，兩者間連線較少，溝通合作貧乏，建議之后均能加強合作交流，突破STEAM 教育在我國的研究進度，跨學科融合，達到核心素養目標，培養具有創新能力的學生。

（3）該研究主要圍繞創2.0、創客教育、圖書館、生態等主題展開，創客空間服務和創新創業是未來研究趨勢。

因此，高校應在培養師范生時，將STEAM 教育納入授課內容，建設新型教師隊伍，而教師要積極參加STEAM 教育與創客教育相關培訓，家校社攜手，打造有利于STEAM 教育開展的環境，共同促進STEAM 教育發展。