知識(shí)圖譜視角下國(guó)內(nèi)外STEAM教育研究熱點(diǎn)及趨勢(shì)分析

摘 要：STEAM教育作為一種綜合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式，受到國(guó)際教育界廣泛關(guān)注，并在全球教育領(lǐng)域廣泛開(kāi)展。為更好地了解國(guó)內(nèi)外STEAM教育研究狀況，利用CiteSpeace可視化軟件對(duì)國(guó)內(nèi)外STEAM教育研究文獻(xiàn)從年度發(fā)文量、期刊、作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞、研究熱點(diǎn)、研究趨勢(shì)等方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，研究發(fā)現(xiàn)：國(guó)外發(fā)文數(shù)量較多且質(zhì)量較高，國(guó)內(nèi)發(fā)文數(shù)量雖然有所增加，但文獻(xiàn)質(zhì)量與其數(shù)量不成正比;國(guó)外作者之間形成了相對(duì)穩(wěn)定的合作關(guān)系，而國(guó)內(nèi)作者之間的合作與交流較少;國(guó)內(nèi)外發(fā)文機(jī)構(gòu)均集中在高校且形成了較為穩(wěn)定的合作關(guān)系;國(guó)外STEAM教育側(cè)重性別差異、教師專業(yè)化發(fā)展、自我效能感等主題的研究，國(guó)內(nèi)側(cè)重創(chuàng)客教育、師資培養(yǎng)、教育理念本土化等主題的研究;教師專業(yè)化發(fā)展、教育公平、教學(xué)實(shí)踐等主題研究是國(guó)內(nèi)外STEAM教育共同關(guān)注的內(nèi)容，這些主題也將成為未來(lái)國(guó)內(nèi)外STEAM教育研究的重點(diǎn)內(nèi)容;國(guó)外STEAM教育覆蓋教育的各個(gè)階段，國(guó)內(nèi)主要集中在中小學(xué)階段。

關(guān)鍵詞：STEAM教育;教學(xué)實(shí)踐;教育公平;教師專業(yè)化發(fā)展

中圖分類號(hào)：G420" " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " "文章編號(hào)：2097-0692（2023）05-0081-11

在第四次工業(yè)革命的影響下，人們的學(xué)習(xí)方式發(fā)生了重大變化，傳統(tǒng)的單一領(lǐng)域教育和以生產(chǎn)勞動(dòng)為導(dǎo)向的針對(duì)性教育已不能滿足社會(huì)的需求，以分科教學(xué)為主的教育體系不適合培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。STEM教育起源于美國(guó)，STEAM教育則由STEM教育演變而來(lái)，是科學(xué)（Science）、技術(shù)（T-echnology）、工程（Engineering）、藝術(shù)（Arts）和數(shù)學(xué)（Mathematics）五門學(xué)科的縮寫[1]。STEAM教育側(cè)重于多學(xué)科交叉融合，但并不是將五門學(xué)科簡(jiǎn)單地疊加，而是形成一個(gè)有機(jī)整體。作為一種綜合型創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式，STEAM教育受到國(guó)際教育界廣泛的關(guān)注，在全球教育領(lǐng)域得到了廣泛開(kāi)展并取得了顯著成效。由于STEAM教育關(guān)系到未來(lái)人才的培養(yǎng)及國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)力，因此美國(guó)為了應(yīng)對(duì)創(chuàng)新人才缺乏的問(wèn)題，率先提出了STEAM教育，并將STEAM教育的地位上升至國(guó)家戰(zhàn)略層面。與此同時(shí)，ST-EAM教育也在全球興起了一股改革的浪潮，不僅成為世界各國(guó)教育改革研究的熱點(diǎn)，也成為各國(guó)開(kāi)展科技創(chuàng)新和人才培養(yǎng)的重要途徑。

STEAM教育作為新時(shí)代一種新的教育范式，在我國(guó)也同樣受到重視。21世紀(jì)初，中國(guó)開(kāi)始了STEAM教育的理論研究。2015年以來(lái)，中國(guó)的STEAM教育進(jìn)入快速發(fā)展階段，不僅出臺(tái)了相關(guān)政策，而且在實(shí)踐和理論研究方面取得了良好的進(jìn)展[2]。英國(guó)、澳大利亞等其他發(fā)達(dá)國(guó)家亦是如此，也都從國(guó)家層面重視STE-AM教育的發(fā)展和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)[3]。同時(shí)，各國(guó)研究者仍在不斷探索STEAM教育的理念整合及路徑發(fā)展，并進(jìn)一步詮釋STEAM教育的內(nèi)涵，旨在為全球培養(yǎng)新時(shí)代的高層次人才指明方向[4]。STEAM發(fā)展至今已有20多年歷史，無(wú)論是在政策與理論上還是在技術(shù)與實(shí)踐上都取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，同時(shí)積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為傳統(tǒng)的教育模式提供了新的突破口。目前，STEAM教育的研究材料豐富，涉及STEAM教育發(fā)展的各個(gè)方面。因此，厘清我國(guó)STEAM教育與國(guó)外STEAM教育之間在研究熱點(diǎn)、演化趨勢(shì)等方面的異同，以及我國(guó)STEAM教育與國(guó)外STEAM教育研究之間的差距和不足，對(duì)STEAM教育中國(guó)本土化具有重要意義。

一、數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

（一）數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究以中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）和Web of Science（WoS）數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)源。CNKI檢索條件設(shè)為：主題=“STEAM理念”或“STEAM教育”或“STEM理念”或“STEM教育”，期刊來(lái)源選擇CSSCI，通過(guò)人工篩選，剔除報(bào)告、會(huì)議和征文等不相關(guān)文獻(xiàn)后，最終析出491篇文獻(xiàn);WoS數(shù)據(jù)庫(kù)檢索條件設(shè)置為：主題=“STEM Education”或“STEAM Education”，文獻(xiàn)類型選擇“Article”，語(yǔ)言為“English”，數(shù)據(jù)源以科學(xué)引文索引擴(kuò)展版（SCI-E）和社會(huì)科學(xué)引文索引（SSCI）為主，通過(guò)手動(dòng)篩選與剔除，共得到1 250篇文獻(xiàn)，利用CiteSpace數(shù)據(jù)去重功能，最終得到1 248篇文獻(xiàn)。以上兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索截止日期均為2022年7月11日。

（二）研究方法

本研究運(yùn)用陳超美教授科研團(tuán)隊(duì)所研發(fā)的計(jì)量分析工具CiteSpace（6.1.R2）對(duì)數(shù)據(jù)源進(jìn)行多元、分時(shí)、動(dòng)態(tài)的可視化分析[5]。本研究主要對(duì)國(guó)內(nèi)外STEAM教育研究文獻(xiàn)從期刊、作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞的共現(xiàn)和突變性等進(jìn)行分析，對(duì)STEAM教育研究進(jìn)行熱點(diǎn)領(lǐng)域、演化發(fā)展歷程、研究前沿和趨勢(shì)的分析與客觀預(yù)測(cè)，進(jìn)而深度剖析國(guó)內(nèi)外STEAM教育研究熱點(diǎn)、進(jìn)展和異同。

二、研究結(jié)果與分析

（一）STEAM教育的基本信息分析

1.年度發(fā)文量分布

統(tǒng)計(jì)某一領(lǐng)域?qū)W術(shù)論文或?qū)W術(shù)期刊的數(shù)量并進(jìn)行分析，可以了解該領(lǐng)域的發(fā)展情況。文獻(xiàn)數(shù)量的發(fā)展趨勢(shì)顯示了一定時(shí)間范圍內(nèi)學(xué)術(shù)界對(duì)研究課題關(guān)注度的變化趨勢(shì)[6]。本研究根據(jù)年度發(fā)文量繪制STEAM教育研究文獻(xiàn)數(shù)量的時(shí)間分布曲線。其中，2022年數(shù)據(jù)截至7月11日（圖1）。通過(guò)梳理文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)在2009年出現(xiàn)了有關(guān)STEAM教育研究的文獻(xiàn)。該論文是姜峰等發(fā)表在《外國(guó)中小學(xué)教育》期刊上的《〈美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)法〉述評(píng)》，文章通過(guò)對(duì)《美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)法》背景和主要內(nèi)容的介紹，從中分析《美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)法》的積極意義與不足之處[7]。國(guó)外早在2004年就出現(xiàn)了STEAM教育研究的相關(guān)文獻(xiàn)，John等對(duì)學(xué)生的智力發(fā)展因素進(jìn)行調(diào)查分析，討論了STEAM教育與學(xué)生智力發(fā)展模式的關(guān)系，并提出了改變課程以支持智力發(fā)展的論點(diǎn)[8]。

對(duì)圖1分析可知，國(guó)內(nèi)外STEAM教育研究相關(guān)文獻(xiàn)的發(fā)文歷程主要分為以下三個(gè)階段。第一階段，國(guó)外2004—2008年和國(guó)內(nèi)在2009—2013年屬于萌芽階段，國(guó)內(nèi)有關(guān)STE-AM教育的研究相對(duì)較晚。該階段STEAM教育研究剛剛起步，發(fā)表論文數(shù)量較少，國(guó)外平均每年1篇，國(guó)內(nèi)2篇。第二階段，國(guó)外2009—2017年和國(guó)內(nèi)在2014—2017年屬于平穩(wěn)增長(zhǎng)階段。該階段國(guó)內(nèi)外每年發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)量都呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)，國(guó)外平均每年36篇，國(guó)內(nèi)33篇。第三階段，2018年是國(guó)內(nèi)外STEAM教育研究文獻(xiàn)發(fā)文量的分界點(diǎn)，二者發(fā)文量出現(xiàn)不同的趨勢(shì)。國(guó)外STEAM教育發(fā)文量在2018—2021年呈現(xiàn)出快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，并在2021年達(dá)到最大發(fā)文量260篇，許多研究成果在這個(gè)階段不斷涌現(xiàn)，研究成果較為豐富，根據(jù)這種發(fā)展趨勢(shì)，可以預(yù)測(cè)在2022年國(guó)外有關(guān)STEAM教育研究文獻(xiàn)可達(dá)300篇左右;而國(guó)內(nèi)發(fā)文量在2018—2021年呈現(xiàn)出波動(dòng)的趨勢(shì)，在2019年達(dá)到最大發(fā)文量101篇，此后兩年發(fā)文量有所下降。從發(fā)文量的變化趨勢(shì)可以看出，STEAM教育仍是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。

2.核心期刊分布

國(guó)內(nèi)有關(guān)STEAM教育研究發(fā)文量排名前3的期刊是《中國(guó)電化教育》《現(xiàn)代教育技術(shù)》《電化教育研究》，分別占總發(fā)文量的22.30%、18.96%、13.75%。本研究進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，在STEAM教育研究中，有6本核心期刊的發(fā)文量在10篇以上，但STEAM教育文獻(xiàn)占總發(fā)文量比重較低。例如，《中國(guó)電化教育》自創(chuàng)刊以來(lái)共發(fā)文10 372篇（截至2022年7月17日），S-TEAM教育類文獻(xiàn)僅有60篇，不到總發(fā)文量的0.6%。而其他期刊STEAM教育類文獻(xiàn)的總發(fā)文量比重更低。國(guó)外關(guān)于STEAM教育研究發(fā)文量排名前3的核心期刊是International Journal of Stem Education，Journal of Science Education and Technology，Sustainability，發(fā)文量分別占總發(fā)文量的4.86%，4.06%，3.51%。上述結(jié)果表明，國(guó)內(nèi)的STEAM教育研究不占主流，核心文獻(xiàn)較少。在知網(wǎng)以“STEAM理念”“STEAM教育”“STEM理念”“STEM教育”為主題檢索得到的全部文獻(xiàn)中，國(guó)內(nèi)發(fā)文量最高的年份是2019年，共發(fā)表613篇文獻(xiàn)，其中核心期刊文獻(xiàn)僅有101篇。國(guó)內(nèi)STEAM教育文獻(xiàn)雖然在數(shù)量上有所增加，但文獻(xiàn)質(zhì)量與數(shù)量不成正比，從知網(wǎng)近5年STEAM教育文獻(xiàn)的發(fā)文量看，每6～7篇文獻(xiàn)中有1篇核心期刊文獻(xiàn)。因此，國(guó)內(nèi)STEAM教育研究在保障“量”的前提下，更要注重“質(zhì)”的提升。

3.發(fā)文作者網(wǎng)絡(luò)圖譜分析

作者合作知識(shí)圖譜揭示了某一領(lǐng)域的主要研究力量[9]。本研究使用CiteSpace（6.1.R2）軟件對(duì)國(guó)內(nèi)外STEAM教育的作者進(jìn)行分析，圖2和圖3顯示了從事STEAM教育研究的作者之間的學(xué)術(shù)合作關(guān)系，其節(jié)點(diǎn)大小、節(jié)點(diǎn)間連線分別代表發(fā)文量多少、發(fā)文作者間的合作關(guān)系與強(qiáng)度[10]。

從圖2可知，國(guó)內(nèi)STEAM教育研究作者呈現(xiàn)出節(jié)點(diǎn)多、連線少及不均勻等特征。發(fā)文量排名前8的作者依次是袁磊、趙慧臣、宋乃慶、鐘柏昌、趙蔚、姜強(qiáng)、吳永和、任友群，主要形成7個(gè)STEAM教育研究團(tuán)隊(duì)。其中，以鐘柏昌等為主導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)合作強(qiáng)度最大，以任友群等為主導(dǎo)的研究群體合作人數(shù)最多，而發(fā)文量第一的袁磊的合作成員較少，僅有趙玉婷一人。這表明，國(guó)內(nèi)STEAM教育研究的共同體已初步形成，但作者之間的合作與交流仍然較少，因而在后續(xù)的研究中有待加強(qiáng)。因?yàn)樽髡咧g的合作與交流既可以促進(jìn)研究團(tuán)隊(duì)的進(jìn)步，也有利于產(chǎn)出更多的研究成果。

從圖3可知，國(guó)外STEAM教育發(fā)文作者大多來(lái)自美國(guó)、澳大利亞、西班牙等國(guó)家，其中，美國(guó)學(xué)者的發(fā)文量達(dá)到了710篇，占比約50%。美國(guó)學(xué)者重視STEAM教育研究的原因在于，美國(guó)為了應(yīng)對(duì)創(chuàng)新人才缺乏的問(wèn)題，率先提出了STEAM教育，并將STEAM教育上升至國(guó)家戰(zhàn)略層面。這也在一定程度上說(shuō)明，STEAM教育研究離不開(kāi)國(guó)家政策、資金等的大力支持。國(guó)外STEAM教育發(fā)文作者合作網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出節(jié)點(diǎn)多、連線較多的狀態(tài)，435位作者有320條合作連線，合作率達(dá)到73.56%，根據(jù)發(fā)文作者之間合作的強(qiáng)度形成了多個(gè)大小不一樣的研究團(tuán)隊(duì)，主要有以JONG，CHIANG，XING，CHEN四位作者為核心的四個(gè)合作較為緊密的研究團(tuán)隊(duì)。國(guó)外各研究團(tuán)體間連線較多且較密，表明國(guó)外STEAM教育發(fā)文作者之間形成了相對(duì)穩(wěn)定的合作關(guān)系，這在一定程度上有利于STEAM教育研究在廣度上的拓展和在深度上的深化。

核心作者的發(fā)文量在一定程度上可以反映出某一研究領(lǐng)域的廣度與深度[11]。根據(jù)核心作者計(jì)算公式：M=0.749（Nmax）1/2，其中M為發(fā)文量，Nmax為發(fā)文量最多的作者的論文數(shù)量，發(fā)文量大于M篇的作者稱為核心作者[12]。國(guó)內(nèi)STEAM教育研究發(fā)文量大于3篇的作者系核心作者，滿足公式的核心作者有27位。發(fā)文量最多的作者是廣西師范大學(xué)的袁磊，共發(fā)文14篇（獨(dú)立作者1篇，第一作者9篇，合作作者4篇）。其中，5篇文獻(xiàn)發(fā)表于《現(xiàn)代遠(yuǎn)距離教育》期刊，研究分別圍繞STEAM教育中融入設(shè)計(jì)思維的模型構(gòu)建[13]、STEAM教育與STS（Science Tecknology Society）教育理論分析[14]、ST-EAM理念在小學(xué)課程的融合路徑[15]、STEAM教育在幼兒園的活動(dòng)設(shè)計(jì)[16]、幼小銜接的ST-EAM課程教學(xué)模式[17]等主題來(lái)展開(kāi)。被引頻次最高的研究文獻(xiàn)為《幼小銜接階段基于項(xiàng)目的STEAM課程教學(xué)模式研究》，被引頻次為62次。排名第二的核心作者是河南大學(xué)的趙慧臣，共發(fā)表論文13篇（獨(dú)立作者2篇，第一作者11篇）。其中，4篇文獻(xiàn)發(fā)表于《開(kāi)放教育研究》期刊，研究主要圍繞解讀美國(guó)STEAM教育及對(duì)我國(guó)的啟示[18-20]、STEAM教育促進(jìn)學(xué)習(xí)方式變革[21]等主題來(lái)展開(kāi)。國(guó)外STEAM教育研究發(fā)文最多的作者共發(fā)文9篇，根據(jù)核心作者計(jì)算公式得出，國(guó)外STEAM教育發(fā)文量大于2篇的作者為核心作者，滿足公式的核心作者共有37位。發(fā)文量最多的作者是JONG，共發(fā)文9篇（第一作者1篇，合作作者8篇）。其最高被引文獻(xiàn)是Hong Kong Te" achers"Self-efficacy and Conc-erns About STEM Education，該研究是為了調(diào)查目前香港基礎(chǔ)教育教師對(duì)STEAM教育的準(zhǔn)備情況。調(diào)查結(jié)果顯示，只有5.53%的被調(diào)查教師為STEAM教育做了充分準(zhǔn)備[22]。因此，為促進(jìn)STEAM教育的發(fā)展，學(xué)校亟須為教師的專業(yè)化發(fā)展提供明確的教學(xué)支持和培訓(xùn)。

4.發(fā)文機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)圖譜分析

研究機(jī)構(gòu)發(fā)表的論文數(shù)量在一定程度上反映出該研究機(jī)構(gòu)的研究能力，因此通過(guò)對(duì)研究機(jī)構(gòu)發(fā)表的論文數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以較好地反映出各研究機(jī)構(gòu)的發(fā)展歷程和研究能力[23]。本研究在CiteSpace軟件中選擇機(jī)構(gòu)分析功能，分別得到國(guó)內(nèi)外STEAM教育發(fā)文機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)情況（圖4和圖5）。

從圖4可知，國(guó)內(nèi)STEAM教育發(fā)文機(jī)構(gòu)主要集中在高校，這標(biāo)志著高等教育機(jī)構(gòu)是STE-AM教育研究的一個(gè)重要支柱。通過(guò)梳理得出，國(guó)內(nèi)STEAM教育研究的主要力量有華東師范大學(xué)、北京師范大學(xué)和東北師范大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)，并形成了以這些高校為首的研究態(tài)勢(shì)。其中，華東師范大學(xué)的發(fā)文量排名第一，共發(fā)文68篇，該校早在國(guó)內(nèi)STEAM教育萌芽階段就開(kāi)始了有關(guān)STEAM教育的相關(guān)研究。2010年，華東師范大學(xué)顧小清等對(duì)NSF（National Sc-ience Foundation）資助計(jì)劃等資助項(xiàng)目進(jìn)行深度分析，并勾勒出了美國(guó)教育技術(shù)項(xiàng)目課題的綜合視圖[24]。北京師范大學(xué)、東北師范大學(xué)發(fā)表論文的數(shù)量排名第二和第三，分別為49篇和36篇。2011年，北京師范大學(xué)的楊明全對(duì)美國(guó)當(dāng)代中小學(xué)科學(xué)教育改革的政策和理念進(jìn)行了解讀，并揭示其對(duì)我國(guó)教育改革的啟示[25]。

從圖5可知，國(guó)外STEAM教育發(fā)文機(jī)構(gòu)同樣以高校為主。美國(guó)密歇根州立大學(xué)以25篇發(fā)文量排名第一，最早出現(xiàn)STEAM教育文獻(xiàn)的時(shí)間是2012年，最高被引文獻(xiàn)102次;美國(guó)得克薩斯Aamp;M大學(xué)以23篇發(fā)文量位列第二，最早出現(xiàn)STEAM教育文獻(xiàn)的時(shí)間是2014年，最高被引文獻(xiàn)641次。國(guó)外STEAM教育發(fā)文量超過(guò)20篇的高校共有5所，發(fā)文量在10～20篇的高校共有13所，這些高校具有較強(qiáng)的研究力量。

機(jī)構(gòu)之間的合作網(wǎng)絡(luò)疏密程度代表機(jī)構(gòu)之間的學(xué)術(shù)合作關(guān)系與合作強(qiáng)度。本研究對(duì)圖4和圖5合作網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)之間形成了較為穩(wěn)定的合作關(guān)系，研究機(jī)構(gòu)之間的合作力度相對(duì)較強(qiáng)，并形成了跨地區(qū)、跨專業(yè)的合作網(wǎng)絡(luò)。其中，國(guó)內(nèi)合作網(wǎng)絡(luò)最多的機(jī)構(gòu)是華東師范大學(xué)、北京師范大學(xué)、西南大學(xué)、陜西師范大學(xué)及江蘇師范大學(xué)等，許多高校都與其有著較強(qiáng)的合作關(guān)系。此外，許多機(jī)構(gòu)形成了或強(qiáng)或弱的合作關(guān)系，但有的機(jī)構(gòu)也存在“單干”情況。與國(guó)內(nèi)相比，國(guó)外各機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)呈擴(kuò)散態(tài)勢(shì)，各機(jī)構(gòu)由中心向四周展開(kāi)且與其他機(jī)構(gòu)相連，整個(gè)合作網(wǎng)絡(luò)具有規(guī)模大、跨國(guó)家且多元化等特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)之間呈現(xiàn)出不同的合作網(wǎng)絡(luò)，不論是較強(qiáng)或較弱的合作，還是跨地區(qū)或跨國(guó)家的合作，都有利于STEAM教育的發(fā)展。如果沒(méi)有形成研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)，說(shuō)明各研究機(jī)構(gòu)之間的學(xué)術(shù)交流與合作較少。總之，國(guó)內(nèi)“單干”的情況對(duì)STEAM教育發(fā)展益處較少，國(guó)內(nèi)各研究機(jī)構(gòu)之間應(yīng)加大合作，共同推動(dòng)STEAM教育的發(fā)展。

（二）STEAM教育的研究熱點(diǎn)分析

對(duì)STEAM教育研究的關(guān)鍵詞進(jìn)行共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜分析，能反映出該研究的熱點(diǎn)和核心內(nèi)容[26]。本研究運(yùn)用CiteSpace（6.1.R2）分析工具對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行共現(xiàn)圖譜分析，可以得到國(guó)內(nèi)外STEAM教育關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜（圖6和圖7），并在此基礎(chǔ)上，總結(jié)出國(guó)內(nèi)外STEAM教育關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次前22名的高頻關(guān)鍵詞（表1和表2）。關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)間連線分別代表關(guān)鍵詞和關(guān)鍵詞之間的關(guān)聯(lián)度，且關(guān)鍵詞的字體大小與關(guān)鍵詞的共現(xiàn)頻率成正比[27]。

從圖6和表1可知，在國(guó)內(nèi)關(guān)于STEAM教育的研究中，“創(chuàng)客教育”出現(xiàn)的次數(shù)最多，共出現(xiàn)在38篇文章中，最早出現(xiàn)于2014年;出現(xiàn)頻次排名第二的是“美國(guó)”，共出現(xiàn)在35篇文章中，最早出現(xiàn)于2011年;“科學(xué)教育”出現(xiàn)頻次排名第三，共出現(xiàn)在21篇文章中，最早出現(xiàn)于2013年。關(guān)鍵詞中介中心性指某一關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)承擔(dān)任意兩個(gè)關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)中間點(diǎn)的次數(shù)：當(dāng)某一關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)作為“中間點(diǎn)”的頻次越多，則該關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)的中介中心性越高;當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)的中介中心性≥0.1時(shí)，則該節(jié)點(diǎn)可被定義為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)[28]。從表1可以發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)客空間（0.24）、人工智能（0.22）、美國(guó)（0.22）、計(jì)算思維（0.2）、教學(xué)模式（0.15）、科學(xué)教育（0.14）、教學(xué)設(shè)計(jì)（0.12）、創(chuàng)新能力（0.11）、核心素養(yǎng)（0.1）等關(guān)鍵詞是STEAM教育的核心內(nèi)容。從表1關(guān)鍵詞的頻次和中介中心性，可以總結(jié)出“創(chuàng)客教育”“美國(guó)”“科學(xué)教育”“人工智能”“計(jì)算思維”等關(guān)鍵詞是國(guó)內(nèi)STEAM教育研究的熱點(diǎn)。由此可以得出，目前我國(guó)STEAM教育的研究主要集中在模式、溯源、學(xué)科整合、人才培養(yǎng)、教學(xué)實(shí)踐等方面。

從圖7和表2可知，國(guó)外STEAM教育關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜共由492個(gè)節(jié)點(diǎn)、893條連線組成，可以看出關(guān)鍵詞之間的聯(lián)系不太緊密。其中，“stem education”出現(xiàn)頻次最高，頻次為497，最早出現(xiàn)于2004年;排名第二的是“scie-nce”，頻次為336，最早出現(xiàn)在2007年;緊隨其后的是“education”“student”“mathematics”“perfo-rmance”“technology”等關(guān)鍵詞，主要涉及STE-AM教育的基本組成成分和關(guān)注的重點(diǎn)。從表2可知，“stem education”“education”“student”“women”“design”“experience”關(guān)鍵詞的中介中心性均大于或等于0.1，表明國(guó)外STEAM教育研究比較關(guān)注以上關(guān)鍵詞的相關(guān)內(nèi)容。本研究根據(jù)關(guān)鍵詞的頻次與中心性，除去“stem education”本身，可以總結(jié)出“science”“education” “student”“women”“mathematics”“performance”等是國(guó)外STEAM教育的研究熱點(diǎn)。由此可以得出，目前國(guó)外STEAM教育主要集中在學(xué)科整合、教學(xué)對(duì)象、性別差異、教學(xué)實(shí)踐等方面。

（三）STEAM教育的趨勢(shì)變化分析

關(guān)鍵詞突現(xiàn)是指在一定時(shí)間段內(nèi)關(guān)鍵詞突然出現(xiàn)或消失的程度，其在一定程度上可以反映該研究領(lǐng)域研究趨勢(shì)的變化[29]。本研究對(duì)關(guān)鍵詞突現(xiàn)進(jìn)行可視化分析，得到2009年1月1日至2022年7月11日國(guó)內(nèi)有關(guān)STEAM教育研究的前20個(gè)關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜，如圖8所示。由圖8可知，自2009年以來(lái)，國(guó)內(nèi)STEAM教育研究主題不斷發(fā)生變化，從最初的“美國(guó)”“教學(xué)創(chuàng)新”“創(chuàng)客教育”“3D打印”，到中期的“計(jì)算思維”“核心素養(yǎng)”“元分析”“教師教育”，再到近幾年的“深度學(xué)習(xí)”“人才培養(yǎng)”。研究主題主要涉及對(duì)美國(guó)STEAM教育的解讀、培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維、核心素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和教師專業(yè)發(fā)展等方面。從研究主題的變化情況不難發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)STEAM教育研究緊跟國(guó)家教育改革的方向，重視師資培養(yǎng)和創(chuàng)新人才培養(yǎng)。與國(guó)內(nèi)相比，國(guó)外STEAM教育在2004年就產(chǎn)生了突現(xiàn)關(guān)鍵詞，如圖9所示。從研究時(shí)間上看，2004—2013年，性別的差異性和社會(huì)工作崗位的需求引起了學(xué)者們對(duì)“gender difference”“skill”和“ability”等關(guān)鍵詞的廣泛關(guān)注。2013—2018年，突現(xiàn)強(qiáng)度最大的是“policy”，其原因是STEAM教育受到各國(guó)政府的重視，且發(fā)布了有關(guān)STEAM教育的政策，促進(jìn)了STEAM教育的發(fā)展。2018年以后，隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的深度融合和發(fā)展，STEAM教育迎來(lái)了新的機(jī)遇。這個(gè)時(shí)期，“l(fā)iteracy”“l(fā)earning analytics”“virtual reality”等關(guān)鍵詞的突變強(qiáng)度較大，學(xué)者們將基于人工智能的學(xué)習(xí)分析技術(shù)和STEAM素養(yǎng)作為STEAM教育的主要研究?jī)?nèi)容，并進(jìn)行了深入探討。通過(guò)以上分析得出，教師專業(yè)化發(fā)展、教育公平、教學(xué)實(shí)踐等主題的相關(guān)研究將成為未來(lái)國(guó)內(nèi)外STEAM教育研究的重點(diǎn)內(nèi)容。

三、研究結(jié)論

（一）國(guó)內(nèi)外共同點(diǎn)分析

1.STEAM教育的教學(xué)實(shí)踐研究

STEAM教育的教學(xué)實(shí)踐這一研究主題受到了國(guó)內(nèi)外研究者的共同關(guān)注。這類研究涉及“科學(xué)教育”“教學(xué)模式”“教學(xué)設(shè)計(jì)”“課程設(shè)計(jì)”“自我效能感”“學(xué)生”等關(guān)鍵詞。在STEAM教育的起步階段，國(guó)內(nèi)外研究者主要集中在理論方面的研究。隨著STEAM教育的發(fā)展和理論研究的深入，研究者進(jìn)行了教學(xué)實(shí)踐方面的探索。

由于中小學(xué)階段是學(xué)生發(fā)展的重要階段，也是學(xué)生STEAM素養(yǎng)養(yǎng)成的關(guān)鍵階段，因此STEAM教育的教學(xué)實(shí)踐研究主要在中小學(xué)階段開(kāi)展[30]。國(guó)外STEAM教育教學(xué)實(shí)踐研究主要涉及性別差異、教師專業(yè)化發(fā)展和STEAM教育對(duì)學(xué)生情感體驗(yàn)的影響等方面。根據(jù)Hwang等的研究得出，基于AR（Augmented Reality）的游戲方法可以改善學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果[31]。Su等通過(guò)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)教學(xué)相比，3D GBL（3D Game-Based Learning）系統(tǒng)與軟件工程課程通過(guò)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)的實(shí)施，學(xué)生可以獲得更好的學(xué)習(xí)成績(jī)和更高的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)[32]。此外，國(guó)外研究者在教學(xué)實(shí)踐中驗(yàn)證了學(xué)生的STEAM學(xué)業(yè)成績(jī)與學(xué)生的自我效能感、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)態(tài)度等因素有直接關(guān)聯(lián)[33-35]，且影響其未來(lái)選擇STEAM專業(yè)的意愿。國(guó)內(nèi)STEAM教育教學(xué)實(shí)踐研究較多的是教學(xué)案例的設(shè)計(jì)與分析，其中多集中在項(xiàng)目式教學(xué)研究。例如：董澤華等對(duì)“設(shè)計(jì)喂鳥(niǎo)器”的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行STEAM項(xiàng)目教學(xué)，以評(píng)價(jià)任務(wù)為驅(qū)動(dòng)來(lái)促進(jìn)師生深度的課題互動(dòng)，為STEAM教學(xué)的跨學(xué)科、跨領(lǐng)域提供了實(shí)踐參考[36];葉荔輝以提高學(xué)生的工程創(chuàng)新素養(yǎng)、工程人文素養(yǎng)、人工智能素養(yǎng)為出發(fā)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于STEAM教育理念的PBL（Project based Learning）教學(xué)模式并進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，同時(shí)得出研究結(jié)果，即這種教學(xué)模式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度、學(xué)習(xí)體驗(yàn)和教學(xué)滿意度都有顯著的提升作用[37]。

2.STEAM教育的教育公平研究

STEAM教育的教育公平問(wèn)題也是國(guó)內(nèi)外研究者共同關(guān)注的話題。在對(duì)國(guó)外STEAM教育的關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析中，“woman”“gender difference”“gender”“sex difference”等關(guān)鍵詞的頻次和中心性較高，反映了國(guó)外對(duì)STEAM教育中教育公平問(wèn)題的重點(diǎn)關(guān)注。Tey等研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)學(xué)生在中等教育階段對(duì)STEAM職業(yè)知識(shí)產(chǎn)生學(xué)習(xí)欲望，該階段的教師和父母對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)將對(duì)學(xué)生后期的學(xué)習(xí)產(chǎn)生巨大影響[38]。在STEAM教育教學(xué)實(shí)踐中，教師對(duì)不同性別學(xué)生的教學(xué)態(tài)度是不同的，即使有的教師在S-TEAM教學(xué)中面對(duì)學(xué)生時(shí)的性別偏見(jiàn)沒(méi)有表現(xiàn)出來(lái)，但女生長(zhǎng)時(shí)間受到教師性別差異的暗示，逐漸地可能影響其學(xué)習(xí)自信，并對(duì)其學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生不良影響[39]。Reinking等認(rèn)為，即使目前在美國(guó)獲得STEAM領(lǐng)域?qū)W士、碩士或博士學(xué)位的女性人數(shù)逐年增加，且女性在STE-AM相關(guān)的領(lǐng)域中表現(xiàn)得跟同齡男性一樣或更好，但女性最終也會(huì)對(duì)STEAM失去興趣，出現(xiàn)“管道泄漏現(xiàn)象”①，因?yàn)槟行該碛斜扰愿玫木蜆I(yè)機(jī)會(huì)[40]。Drury等的研究顯示，防止女性對(duì)STEAM學(xué)習(xí)喪失自信和興趣的有效途徑之一，就是樹(shù)立STEAM女性榜樣[41]。要實(shí)現(xiàn)在STEAM教育過(guò)程中的性別平等，提升女性在S-TEAM教學(xué)中的學(xué)習(xí)地位，亟待進(jìn)行更多的改革和努力，其中為女性提供公平的教學(xué)資源與機(jī)會(huì)尤為重要[42]。國(guó)內(nèi)也有研究者對(duì)性別差異問(wèn)題進(jìn)行了分析。例如：袁磊等對(duì)小學(xué)STEAM教育中女生的學(xué)習(xí)差異進(jìn)行研究，提出提高小學(xué)女生在STEAM教育領(lǐng)域中人數(shù)的比例、提供中立的話語(yǔ)平臺(tái)和社會(huì)化引導(dǎo)等對(duì)策，可以有效促進(jìn)小學(xué)女生進(jìn)入STEAM領(lǐng)域?qū)W習(xí)[43];呂杰昕等解讀了美國(guó)“全民參與”推動(dòng)女生參與STEAM教育的政策與措施，同時(shí)為我國(guó)推進(jìn)女性進(jìn)入STEAM教育領(lǐng)域提出了建議，即提高國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)力和實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展需要全民參與，STEAM教育需要消除性別偏見(jiàn)，讓STE-AM教育變成全民的教育[44]。

3.STEAM教育的教師專業(yè)化發(fā)展研究

STEAM教育的教師專業(yè)化發(fā)展研究是國(guó)內(nèi)外研究者共同關(guān)注的又一研究主題。Wang等提出，教師是決定STEAM教育實(shí)施成敗的關(guān)鍵因素[45]。因此，隨著STEAM教育的開(kāi)展，STEAM教育教師的專業(yè)發(fā)展一直備受研究者關(guān)注。在國(guó)外研究中，有研究者認(rèn)為，STEAM教育教學(xué)實(shí)踐受到STEAM教師觀念的強(qiáng)烈影響，對(duì)STEAM教育有積極看法的教師可以推動(dòng)STEAM教育的實(shí)施[46]。例如，Park等指出，在STEAM教育中，有經(jīng)驗(yàn)的教師比新手教師有更積極的態(tài)度[46]。但也有研究者提出，數(shù)學(xué)教師在STEAM教學(xué)中的積極性偏低[47]。有的數(shù)學(xué)教師認(rèn)為，與科學(xué)教師相比，在STEAM教學(xué)中，數(shù)學(xué)教師幫助學(xué)生解決真實(shí)問(wèn)題更具挑戰(zhàn)性[45]。STEAM教育對(duì)教師的教學(xué)提出了挑戰(zhàn)，以致國(guó)外部分高校重視培養(yǎng)適應(yīng)STEAM教育的專業(yè)人才。在STEAM教育模型的影響下，教師在自身專業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，也逐漸向跨學(xué)科、多元化的路徑發(fā)展。

本研究在對(duì)國(guó)內(nèi)STEAM教育的關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜分析中發(fā)現(xiàn)，“教師教育”在2019年受到研究者的關(guān)注，且突現(xiàn)強(qiáng)度較大。STEAM教師的專業(yè)化發(fā)展應(yīng)放在STEAM教育研究領(lǐng)域的首要位置，因?yàn)榻處熅邆鋵I(yè)的STEAM課程觀對(duì)推動(dòng)STEAM教學(xué)實(shí)踐至關(guān)重要[48]。董艷等聚焦STEAM教師專業(yè)發(fā)展，提出改進(jìn)STEAM教師信息素養(yǎng)的指標(biāo)及開(kāi)發(fā)相應(yīng)的測(cè)評(píng)量表[49]，可以有效促進(jìn)STEAM教師的專業(yè)發(fā)展。宋歌等構(gòu)建了STEAM教師跨學(xué)科素養(yǎng)結(jié)構(gòu)模型，并提出培養(yǎng)STEAM教師跨學(xué)科素養(yǎng)的三條發(fā)展路徑：一是變革學(xué)校制度和支持系統(tǒng)，鼓勵(lì)教師成為課程開(kāi)發(fā)主體;二是組建跨學(xué)科學(xué)習(xí)共同體，創(chuàng)新教師“學(xué)習(xí)”方式;三是利用技術(shù)創(chuàng)新培訓(xùn)，通過(guò)智能研修支持教師持續(xù)自主發(fā)展[50]。教師是改進(jìn)教育的基石，教師的STE-AM專業(yè)素養(yǎng)決定著STEAM教育教學(xué)實(shí)踐的效果。因此，學(xué)校需要為STEAM教師的專業(yè)化發(fā)展提供多元化、多方位及多層面的支持。

（二）國(guó)內(nèi)外差異比較

1.研究對(duì)象不同

國(guó)外STEAM教育研究涉及學(xué)段較為廣泛，幾乎涵蓋了教育領(lǐng)域的各個(gè)階段;而國(guó)內(nèi)的研究對(duì)象主要聚集在中小學(xué)階段，其他學(xué)段少有涉及。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因主要是我國(guó)STEAM教育發(fā)展相對(duì)較晚，在2015年才首次提出關(guān)于STEAM教育的文件——《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(jiàn)（征求意見(jiàn)稿）》。該文件指出，在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)探索STEAM教育、創(chuàng)客教育等新教育模式[51]。而國(guó)外早在20世紀(jì)80年代就已明確提出STEAM教育理念，且進(jìn)行了相關(guān)研究。因此，我國(guó)STEAM教育起步較晚，研究的深度、廣度不夠深入和全面。

2.研究?jī)?nèi)容側(cè)重不同

對(duì)比國(guó)內(nèi)外STEAM教育的研究?jī)?nèi)容發(fā)現(xiàn)，“education”“student”“achievement”“gender”“science education”“teacher”“women”“professional development”“design”“experience”等關(guān)鍵詞受到國(guó)外STEAM教育研究者的密切關(guān)注。其中，“gender”和“women”兩個(gè)關(guān)鍵詞的頻次和中介中心性都較高，頻次分別為78和60，中介中心性分別為0.09和0.17，這表明國(guó)外ST-EAM教育研究者密切關(guān)注與性別差異相關(guān)主題的研究。此外，國(guó)外STEAM教育研究者較為關(guān)注STEAM教育研究者對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、自我效能感、學(xué)業(yè)成績(jī)、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)等方面的影響，以及STEAM教師的專業(yè)化發(fā)展相關(guān)主題。在我國(guó)STEAM教育關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析中得出，除去“STEAM教育”本身，“創(chuàng)客教育”出現(xiàn)的頻次最多，出現(xiàn)38次，與其緊密相關(guān)的“創(chuàng)客”和“創(chuàng)客空間”兩個(gè)關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次也較高，這表明與創(chuàng)客相關(guān)主題的研究是國(guó)內(nèi)STEAM教育研究的重點(diǎn)。而對(duì)美國(guó)STEAM教育的解讀和對(duì)我國(guó)STEAM教育的啟示，以及STEAM教育公平、師資培養(yǎng)、教育理念本土化等研究主題，也是我國(guó)STEAM教育研究的重點(diǎn)。

綜上所述，我國(guó)STEAM教育研究在深度與廣度上都有待加強(qiáng)，在學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外教學(xué)方法的基礎(chǔ)上，需要根據(jù)我國(guó)教育體制的特征，在實(shí)踐教學(xué)中實(shí)現(xiàn)STEAM教育本土化。此外，我國(guó)STEAM教育的研究重點(diǎn)還應(yīng)持續(xù)加強(qiáng)基礎(chǔ)教育研究，同時(shí)拓展STEAM教育研究范圍與研究領(lǐng)域，在高等教育階段開(kāi)發(fā)跨學(xué)科、跨領(lǐng)域的課程和培養(yǎng)專業(yè)的STEAM教育教師。

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Trending Topics and Trend Analysis of Domestic and International STEM Education Research from the Perspective of Knowledge Mapping

Zhou Jincheng， Yang Duo

（College of Computer and Information， Qiannan Normal University for Nationalities， Duyun Guizhou 558000）

Abstract：STEAM education， as a model for cultivating holistic and innovative talents， has received widespread attention from the international education community and is widely carried out in education. To better understand the status of research on STEAM education at home and abroad， CiteSpeace visualization software was used to conduct statistical analysis on domestic and foreign literature on STEAM education， in terms of annual publication， journals， authors， institutions， keywords， trending topics， and research trends. The study found that the total number of foreign publications is higher and the quality is better compared with domestic ones; the number of domestic publications has increased， but the quality improvement is not proportional to the increase of quantity; there is less cooperation and communication between domestic authors compared with their foreign counterparts， while foreign authors have formed relatively stable cooperation; author， both domestic and foreign， are largely from universities and have formed relatively stable cooperative relationships; foreign STEAM education focuses on gender differences， professional development of teachers， self-efficacy， etc.， while domestic research focuses on creative education， teacher training， localization of educational concepts， etc.; professional development of teachers， educational equity， teaching practices and other topics are common in domestic and foreign STEAM education， and these topics will also become the focus of future research; STEAM education covers all stages of education in foreign countries， while in China， it mainly focuses on primary and secondary schools.

Key words：STEAM education; teaching practice; educational equity; teacher professional development

【責(zé)任編輯：趙 穎" " 責(zé)任校對(duì)：劉振宇】