國內(nèi)智慧課堂的研究熱點與趨勢*
——基于CiteSpace的可視化分析

楊小珍，林 雯

（廣西師范學院 計算機與信息工程學院，廣西 南寧 530299）

一、引言

2018年4月頒布的 《教育信息化2.0行動計劃》明確提出要實施智慧教育創(chuàng)新發(fā)展行動，智慧教育被提上了一個新的歷史征程，而與智慧教育相關的智慧課堂近年來在基礎教育領域的研究呈現(xiàn)蓬勃發(fā)展的趨勢并成為教育工作者研究的熱點主題。智慧課堂作為信息技術與教育教學深度融合的產(chǎn)物，實現(xiàn)了信息技術與教育主流業(yè)務的深度融合[1]。電子書包作為智慧課堂的主要的移動智能終端，已經(jīng)成為教學的常態(tài)化工具之一。上海市閔行區(qū)、南京市、杭州市的多所中小學都已經(jīng)使用電子書包，并通過“智慧課堂教學互動平臺”完成課前預習任務發(fā)布、課中資源智能推送、課后任務布置等教學活動[2]。而目前對智慧課堂的研究還存在一些問題和不足，如關于智慧課堂的評價研究相對較少，特別是對具體學科應用效果評價的驗證研究[3]。為了更好地了解智慧課堂研究的熱點和把握智慧課堂發(fā)展的方向，本研究采用科學知識圖譜方法、定性和定量分析法，利用CiteSpace軟件對檢索到的國內(nèi)智慧課堂相關文獻從整體研究趨勢、作者分布、研究機構(gòu)、研究熱點等內(nèi)容進行多方面的可視化分析，以探測智慧課堂研究的熱點及發(fā)展趨勢，為智慧課堂的未來研究提供參考和借鑒。

二、數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.數(shù)據(jù)來源

本研究以CNKI數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源，在關鍵詞檢索項以 “智慧課堂”、“智慧教室”、“智慧學習環(huán)境”、“未來課堂”、“未來教室”為關鍵詞，關系選擇“或者”，時間從2008年1月1日到2018年5月8日，共檢索出947篇相關文獻。剔除文件、征稿啟事、報道、卷首、會議通知以及不相干的文獻等，共得754篇研究樣本。

2.研究方法

本研究使用美國德雷賽爾大學陳超美博士開發(fā)的引文網(wǎng)絡可視化工具軟件CiteSpace，它能夠利用源數(shù)據(jù)繪制共被引圖譜、關鍵詞圖譜和時區(qū)視圖等，能動態(tài)識別共引聚類、關鍵節(jié)點和研究熱點，從而展現(xiàn)某一學科領域發(fā)展的前沿熱點，探尋知識親緣脈絡[4]。本研究結(jié)合定量和定性分析兩種研究方法，分別通過關鍵詞共現(xiàn)分析、突發(fā)性詞匯等詞頻分析法對文獻數(shù)據(jù)進行定量研究，并在不同層次可視化分析的基礎上進一步定性分析。

三、研究結(jié)果分析

1.智慧課堂研究的整體發(fā)展趨勢

通過文獻發(fā)表數(shù)量和走勢圖能夠在一定程度上了解國內(nèi)智慧課堂研究的整體發(fā)展趨勢，圖1統(tǒng)計了2008-2017年有關智慧課堂研究發(fā)表的文獻。從圖1可以看出，近年來智慧課堂的研究一直處于上升趨勢，由上升梯度可將國內(nèi)智慧課堂研究的發(fā)展趨勢分為三個階段：①啟蒙階段（2011年以前），這個階段文獻數(shù)量相對較少。自2008年IBM公司提出“智慧地球”這一構(gòu)想之后，智慧教育被提出來，智慧課堂是從智慧教育衍生而來的，智慧課堂還只是一個模糊的概念，因此關注這個主題的學者并不多。②快速發(fā)展階段（2011-2014年），發(fā)文數(shù)量逐漸增長，究其原因，《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》提出“加快信息化進程”，這一舉措推動了電子書包的開發(fā)和應用，智慧課堂作為教育信息化的產(chǎn)物，隨著電子書包的不斷普及和應用也得到了越來越多教育專家、學者、一線教師的關注。可見，智慧課堂研究的發(fā)展趨勢與國家政策密切相關。③爆發(fā)式增長階段（2014年至今），這一時期關于智慧課堂的研究呈井噴式增長，自2015年李克強總理提出《“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃》之后，各地方政府開展許多關于“互聯(lián)網(wǎng)+教育”的峰會和智慧課堂觀摩研討會，教育專家和一線教師探討和分享了智慧課堂教學取得的成果。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動通信等新興信息技術在教育教學中的不斷應用，智慧課堂作為信息時代產(chǎn)物，對加快教育改革和推進教育信息化進程起著重要的作用。智慧課堂研究呈穩(wěn)步上升的趨勢，說明越來越多的學者關注到智慧課堂，有關智慧課堂的研究與探索在近段時間內(nèi)將會成為研究熱點。

圖1 智慧課堂文獻發(fā)表數(shù)量和走勢圖

2.智慧課堂研究力量、機構(gòu)分布情況

為了解國內(nèi)智慧課堂研究的主要人員和機構(gòu)分布情況，在 CiteSpace中，節(jié)點類型（NodeTypes）選項選擇作者（Author）和機構(gòu)（Institution），并在軟件中將數(shù)據(jù)抽取閾值設置為Top50perslice，以獲取作者與研究機構(gòu)的共現(xiàn)混合網(wǎng)絡圖譜，如圖2所示。

圖2 智慧課堂研究力量和機構(gòu)共現(xiàn)網(wǎng)絡圖

借助圖2和CiteSpace提供的視圖數(shù)據(jù)并通過進一步分析文獻，可以知道國內(nèi)智慧課堂研究力量及其所屬機構(gòu)分布情況。

（1）智慧課堂研究力量分布情況

根據(jù)美國著名科學史學家普賴斯提出的確定核心作者國際上公認的計算公式:M=0．749√Nmax（其中M為論文篇數(shù)，Nmax為統(tǒng)計年限內(nèi)最高產(chǎn)作者的論文數(shù)）[5]。在2008－2017年發(fā)表有關智慧課堂研究論文最多的作者是陳衛(wèi)東，其發(fā)表論文的數(shù)量為17篇。通過核心作者的計算公式可知M=3.09，向上取整4，發(fā)表論文數(shù)量大于等于4篇的作者為核心作者。表1根據(jù)CiteSpace提供的視圖數(shù)據(jù)統(tǒng)計了核心作者分布情況。從中可以了解到智慧課堂研究的核心作者大部分是來自教育技術領域的專家。陳衛(wèi)東、張際平、葉新東、許亞鋒、黃榮懷等學者對智慧課堂研究的貢獻相對較大，發(fā)文量超過十篇。從2010年起，陳衛(wèi)東與張際平、葉新東、許亞鋒等人基于“教師實踐創(chuàng)新的主陣地——未來課堂”等項目對未來課堂進行了探索，從未來課堂的特征、環(huán)境、設計、系統(tǒng)模型、教學應用等方面進行了研究，發(fā)文總量超過20篇。陳衛(wèi)東等人認為未來課堂的特性應該包含人性化、混合性、開放性、交互性、智能性、生態(tài)化六個方面[6]，學習環(huán)境應包含學習展示環(huán)境、泛在網(wǎng)絡支持環(huán)境、可移動的開放環(huán)境和集中的后臺服務環(huán)境[7]，未來課堂設計分為物理架構(gòu)設計與學習支持系統(tǒng)設計兩部分，并在實踐過程中通過分析未來課堂的理論基礎環(huán)境和活動特點，提出課前、課中、課后一體化設計的教學模式[8]。雖然陳衛(wèi)東等人對未來課堂進行了多方面的探討，但目前還沒有極具說服力的跟蹤實驗說明智慧課堂教學模式對提高學生學習效果和興趣有顯著的改善。除此之外，黃榮懷等專家對智慧教室、智慧學習環(huán)境進行了探討，指出智慧教室的“智慧性”體現(xiàn)在內(nèi)容呈現(xiàn)、環(huán)境管理、資源獲取、及時互動、情境感知五個方面[9]，其他專家和學者也從各個方面對智慧課堂進行了研究。但也發(fā)現(xiàn)，智慧課堂的實踐主體是一線教師，而對智慧課堂研究的主要力量是高校學者。一線教師在實踐過程中，對智慧課堂應該有更深的感觸和領悟，而很遺憾的是，一線教師并沒有把智慧課堂的實踐成果轉(zhuǎn)化成科研成果。因此在未來的研究當中，高校學者可加強與一線教師的合作，力求對智慧課堂的研究更加真實和全面。

表1 智慧課堂研究核心力量

（2）智慧課堂研究機構(gòu)分布情況

從研究機構(gòu)發(fā)文數(shù)量看，排名前15的研究機構(gòu)主要是師范類性質(zhì)的大學（見圖3）。華東師范大學以發(fā)文量25篇居首位，江蘇師范大學和華中師范大學分別以16篇和15篇排名第二和第三。通過進一步分析文獻可知，從2010年起，華東師范大學就開始對智慧課堂進行探索，主要是在“教師實踐創(chuàng)新的主陣地——未來課堂”、“基于未來課堂的課堂互動研究”、“基于未來課堂的思維可視化策略研究”等教育部人文社科項目或者省級課題下進行，對未來課堂的概念、特征、環(huán)境、課堂互動等領域內(nèi)容進行相關研究。江蘇師范大學在2016年成立全國第一個智慧教育學院，其研究的內(nèi)容包括對智慧學習環(huán)境的定義、網(wǎng)絡學習空間的分布等內(nèi)容。華中師范大學近年來申報了與智慧課堂相關的課題，主要是基于“智慧教室中促進小學生深度學習的教學策略研究”等項目開展的研究，研究的內(nèi)容主要是智慧教室環(huán)境下對課堂的實證研究，如對小學數(shù)學課堂教學互動行為分析[10]，中小學科學課堂師生話語分析等[11]。除此之外，像北京師范大學成立了北京師范大學智慧學習研究院，華南師范大學教育信息技術學院在中小學開展了大量實踐研究并凝聚成了科研成果，在中國大學MOOC上開設了《智慧課堂教學》這一課程。而西藏民族學院和常州機電職業(yè)技術學院主要是因為有學者在華東師范大學學習并參與了智慧課堂相關研究。由此可見，師范大學是主要的研究陣地，智慧教育研究機構(gòu)、實驗室、相關科研項目和課題是智慧課堂研究的重要力量和支撐。

圖3 智慧課堂研究的主要機構(gòu)

3.智慧課堂研究熱點

關鍵詞是文中最能表達全文中心內(nèi)容的系列概念或詞組，能夠在一定程度上反映研究者關注的焦點與重心。在關鍵詞網(wǎng)絡圖譜中，頻次的高低反映了研究的廣泛程度，中心性作為衡量節(jié)點權(quán)力的大小，反映了該點在網(wǎng)絡中的重要性[12]。該領域排名前20的關鍵詞如表2所示。由此可見，出現(xiàn)頻次和中心性較高的關鍵詞是智慧課堂、智慧教室、智慧學習環(huán)境、未來課堂、智慧教育等，這說明了智慧課堂在發(fā)展和推進過程中聚焦領域的變化。

表2 高頻關鍵詞統(tǒng)計表

在CiteSpace中進行聚類分析可以了解到該領域研究熱點，聚類結(jié)果表明（見圖4），“智慧課堂”、“翻轉(zhuǎn)課堂”、“未來課堂”、“MOOC”、“智慧教室”、“學習空間”、“課堂教學”、“自主學習”是國內(nèi)智慧課堂研究的熱點。

圖4 智慧課堂關鍵詞聚類圖

通過對研究熱點進一步分析，發(fā)現(xiàn)智慧課堂的研究內(nèi)容主要是：基礎理論研究，包括“智慧課堂”、“未來課堂”、“智慧教室”等熱點；學習環(huán)境、支撐技術的設計與應用研究，包括“學習空間”等熱點；教學實踐的探討，如“翻轉(zhuǎn)課堂”、“MOOC”、“自主學習”等。結(jié)合文獻，本文將對智慧課堂研究熱點進行深入解讀。

（1）智慧課堂基礎理論研究

智慧課堂研究注重基礎理論的研究，包括智慧課堂的概念、特征、意義等內(nèi)容。然而國內(nèi)外對于智慧課堂的概念并沒有統(tǒng)一的界定，目前也有一些學者對智慧課堂的定義發(fā)表了自己的見解。祝智庭認為智慧課堂是在新的智慧教育理念指導下，借鑒翻轉(zhuǎn)課堂應用實踐的成功經(jīng)驗，對翻轉(zhuǎn)課堂進行重塑和升級，為技術支持下的智慧教育提供典型范例的一種課堂[13]，他認為智慧課堂只是翻轉(zhuǎn)課堂的一個升級。許勇輝等人認為智慧課堂由智慧教師和智慧教室這兩個要素構(gòu)成，并且以智慧教師為主要內(nèi)容[14]，強調(diào)了教師智慧的重要性。唐燁偉等人認為智慧課堂是在信息技術的支撐下，構(gòu)建智能化、個性化學習環(huán)境，將教學方法、信息技術與課堂融合形成的新型課堂[15]。孫曙輝等指出，智慧課堂是以建構(gòu)主義學習理論為基礎，合理運用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等信息技術和“互聯(lián)網(wǎng)+”思維方式，對課前、課中、課后全過程給予支持應用的智能、高效的課堂[16]。智慧課堂是“互聯(lián)網(wǎng)+”時代的產(chǎn)物，是在現(xiàn)代教育理念指導下，以學習者為中心，充分利用現(xiàn)代信息技術工具和手段輔助教學，構(gòu)建智能化、云端化、數(shù)據(jù)化、多元化、個性化、智慧化學習環(huán)境的一種新型學習課堂。明確智慧課堂的概念有利于研究者對該領域的把握，也有助于探索智慧課堂教學實踐價值與意義。

（2）智慧課堂學習環(huán)境與支撐技術研究

學習空間是學習的場所，智慧課堂中學習空間的設計應從學習環(huán)境和支撐技術這兩方面考慮。智慧課堂是一種新型的學習課堂，相對傳統(tǒng)課堂而言，智慧課堂的學習不僅僅發(fā)生在課堂同時還會延伸到課外，學生課后通過移動設備也可進行相應的學習。因此對智慧課堂學習環(huán)境的設計不單單是對教室物理環(huán)境的設計還應包括對網(wǎng)絡學習空間環(huán)境的設計。智慧課堂的學習環(huán)境探討涉及的內(nèi)容主要包括基礎設施系統(tǒng)、網(wǎng)絡感知系統(tǒng)、可視管理系統(tǒng)、增強現(xiàn)實系統(tǒng)、實時記錄系統(tǒng)、泛在技術系統(tǒng)這六大主要系統(tǒng)[17]，這六大系統(tǒng)囊括了物理學習環(huán)境和網(wǎng)絡學習空間環(huán)境。在智慧課堂教學環(huán)境下，結(jié)合相應的信息技術，如學習分析、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等，將這些具體技術與學習環(huán)境應用到智慧課堂中，實現(xiàn)智慧教育的目標。然而在智慧課堂學習環(huán)境中，仍存在一些問題，如設備故障、網(wǎng)絡速度慢等問題。智慧課堂是信息技術環(huán)境支撐下的新型課堂，把學習環(huán)境和支撐技術與智慧課堂更好地無縫銜接，將隨著智慧課堂在實踐教學中研究的不斷深入而成為研究熱點。

（3）智慧課堂教學實踐探討

智慧課堂教學模式及實踐探討是智慧課堂研究關注的重要內(nèi)容。隨著MOOC、翻轉(zhuǎn)課堂在國內(nèi)應用的白熱化，學習者的學習方式在很大程度上發(fā)生了變化，相應地，智慧課堂教學模式也發(fā)生著改變。智慧課堂的一大特征是智能化移動終端在教學的運用，教師根據(jù)學生的需求可事先在教學平臺上發(fā)布學習任務，如觀看教學微課、視頻，完成預習作業(yè)等，然而傳統(tǒng)課堂教學模式無法滿足這樣的學習形式，因此應隨著技術在課堂上的應用而及時創(chuàng)新以適應大眾需求。智慧課堂是用智慧教育理念再塑的翻轉(zhuǎn)課堂，課堂由課內(nèi)延伸到課外[18]，因此，基于智慧課堂的教學模式、學習模式應該在實現(xiàn)特定教學目標的基礎上為學生提供智能化、個性化和多元化的生成性學習服務。專家和學者對具有高效性、深度性、自主性和開放性的智慧課堂教學模式、學習模式各自有不同的理解：郭曉珊等認為“以學習者為中心”的學習模式將成為智慧學習的主導模式[19]；李紅美等提出面向智慧教室的ARS課前、課中、課后一體化互動教學模式[20]，該模式在智慧課堂環(huán)境的支撐下，突出了教師為主導、學生為主體的雙主教學模式，強調(diào)了ARS在智慧課堂教學過程中的即時反饋和動態(tài)調(diào)節(jié)作用；徐顯龍等通過應用實踐研究從學習測評、學生討論、小組競賽和展示分享四種小組合作學習活動，設計智慧教室支持小組合作學習的研究框架[21]，并分別從學生和教師兩個維度對應用效果進行評估，該模式更多體現(xiàn)出了學生的自主學習能力。從幾個學者提出的教學模式來看，智慧課堂的教學模式更注重以學習者為主體，教學活動的設計青睞于自主探究和小組合作。對智慧課堂教學實踐探究是為了改善教師教學質(zhì)量和提高學生學習效率，從而優(yōu)化教學流程，促進教育信息化的發(fā)展。智慧課堂是由智慧教育衍生而來的，技術推動下的智慧教育發(fā)展已是大勢所趨，正在成為信息時代全球教育改革的“方向標”[22]，構(gòu)建基于智慧課堂的智慧教學模式，確立“智慧教學”、“智慧學習”觀[23]，推進智慧課堂教學實踐探索是智慧課堂教學實踐研究的迫切需要。

4.智慧課堂研究趨勢

突現(xiàn)詞是指在一定時間內(nèi)該研究主題出現(xiàn)較多或關注度較高，通過分析突現(xiàn)詞可以了解該領域研究的趨勢。本文對智慧課堂研究領域的主題共現(xiàn)網(wǎng)絡進行突現(xiàn)詞相關分析，結(jié)果如圖5所示。通過分析可將國內(nèi)智慧課堂研究趨勢劃分為三個階段。

圖5 智慧課堂研究的Top7的突現(xiàn)詞

（1）智慧課堂基礎理論及小范圍課堂實踐研究階段（2008-2011年）

該階段形成智慧課堂、未來課堂、課堂教學三個比較明顯的突現(xiàn)主題，通過分析該階段的文獻主題發(fā)現(xiàn)，在該時期研究主要注重對智慧課堂基本理論的探討，包括概念界定、特性分析、意義建構(gòu)等基本問題。對于一個新的領域，對基礎理論的探討有助于研究者了解該領域的面貌，而教學的主陣地是課堂，智慧課堂的研究應該在基礎理論研究的基礎上進行課堂實踐，將設計的框架、模式運用到課堂教學，探索智慧課堂對不同水平學習者、不同學科應用的效果水平，將其真正落到實處。

（2）智慧課堂學習環(huán)境設計和實踐策略探討階段（2012-2013年）

該階段智慧課堂研究聚焦在智慧學習環(huán)境、設計、體驗、電子書包等主題，研究呈現(xiàn)出多元的局面。首先是對智慧課堂學習環(huán)境的設計；其次是關注智慧課堂的教學實踐、策略及其應用效果。智慧課堂和未來課堂的一大特點是在現(xiàn)代教育理念的指導下，充分合理利用電子白板技術、移動技術、物聯(lián)網(wǎng)技術等手段實現(xiàn)教師智慧的“教”和學生智慧的“學”，課堂教學要從傳統(tǒng)以“教”為主的教學模式轉(zhuǎn)變成以學生為中心，能夠進行合作學習、探究學習、個性化學習的新型教學模式。隨著智慧課堂研究的深入，智慧課堂中的環(huán)境、技術、人等都會影響智慧課堂教學的開展，黃榮懷等人將智慧學習環(huán)境的構(gòu)成要素分為資源、工具、學習社群、教學社群、學習方式、教學方式六個方面[24]，學習者可利用電子書包、iPad等設備在課堂上互動、練習、評價等，學習者的“學”與教師的“教”在這個過程中應與智慧學習環(huán)境相互作用，從而對學習活動、學習內(nèi)容、學習環(huán)境產(chǎn)生直接的學習體驗。通過對智慧課堂教學實踐的探索，挖掘有利于學習者學習的因素，明確使用智慧課堂學習的優(yōu)勢，從而改善學習者的學習體驗與效果，真正體現(xiàn)出智慧的教學。

（3）智慧課堂深度融合與發(fā)展階段（2014年至今）

2014年以后沒有突現(xiàn)詞出現(xiàn)，進入到深度融合與創(chuàng)新發(fā)展的階段。該時期在現(xiàn)有基礎理論和教學實踐的基礎上，探索“互聯(lián)網(wǎng)+”時代智慧課堂教學的特點，利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維方式和大數(shù)據(jù)、云計算等新一代信息技術，打造智能、高效的課堂以促進學生的智慧發(fā)展[25]。如何將智慧教學系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過大數(shù)據(jù)和云計算分析出其背后隱藏的教學含義、信息是值得思考的問題[26]。智慧課堂教學體現(xiàn)了信息技術與學科深度融合這一理念，智能移動終端進入課堂越來越常態(tài)化，因此，基于智慧課堂的研究應該在理論和教學實踐的基礎上深入挖掘有利于提升教學質(zhì)量的模式、策略，推進信息技術與教學的深度融合，加快教育信息化進程。

四、研究結(jié)論

本研究通過CiteSpace軟件，對CNKI數(shù)據(jù)庫中2008-2018年有關智慧課堂的相關文獻進行了不同層次的可視化分析和研究，研究得出以下結(jié)論：

（1）近幾年有關智慧課堂的研究呈上升趨勢。國內(nèi)智慧課堂研究的發(fā)展趨勢分為三個階段：啟蒙階段（2011 年以前）、快速發(fā)展階段（2011-2014 年）、爆發(fā)式增長階段（2014年至今）。智慧課堂受到了學者和專家的廣泛關注，對智慧課堂進行研究具有十分重要的價值，有關智慧課堂的研究與探索在近段時間內(nèi)將會成為研究熱點。

（2）有關智慧課堂研究的核心力量主要來自教育技術領域?qū)＜液蛯W者，陳衛(wèi)東、張際平、葉新東、許亞鋒、黃榮懷等學者對智慧課堂研究的貢獻相對較大。參與智慧課堂研究的機構(gòu)數(shù)量眾多，華東師范大學、江蘇師范大學、華中師范大學是智慧課堂研究的主基地，智慧教育研究機構(gòu)、實驗室、相關科研項目和課題是智慧課堂研究的重要力量和支撐。

（3）智慧課堂研究熱點是“智慧課堂”、“翻轉(zhuǎn)課堂”、“未來課堂”、“MOOC”、“智慧教室”、“學習空間”、“課堂教學”、“自主學習”，主要是對智慧課堂基礎理論進行研究，學習環(huán)境、支撐技術的設計與應用的研究，教學模式及實踐探討的研究。而從相關文獻中也發(fā)現(xiàn)，有關智慧課堂評價的研究相對較少，未來應該加強這方面的研究。

（4）智慧課堂的研究內(nèi)容可分為三個階段：理念及小范圍的課堂實踐研究階段、學習環(huán)境設計和實踐策略探討階段、深度融合與發(fā)展階段。未來對智慧課堂的研究應該在理論和教學實踐的基礎上深入挖掘有利于提升教學質(zhì)量的模式、策略，從而推進信息技術與教學的深度融合，加快教育信息化進程。