基于CiteSpace的中小學(xué)創(chuàng)客教育研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)、趨勢可視化分析

張歡 袁軍

摘? 要? 本研究基于CNKI數(shù)據(jù)庫，從文獻(xiàn)來源與分布、熱點(diǎn)、趨勢等方面著手，用CiteSpace5.8.R3、SATI和Excel工具，采用文獻(xiàn)計量學(xué)和可視化技術(shù)相結(jié)合的方法，對國內(nèi)中小學(xué)創(chuàng)客教育的研究現(xiàn)狀、領(lǐng)域、熱點(diǎn)及趨勢進(jìn)行系統(tǒng)分析力爭為我國中小學(xué)創(chuàng)客教育的研究進(jìn)展和為我國中小學(xué)創(chuàng)客教育研究領(lǐng)域的未來發(fā)展提高參考和借鑒。研究發(fā)現(xiàn)，該領(lǐng)域主要聚焦于“創(chuàng)客教育”“創(chuàng)客空間”和“創(chuàng)客”。目前存在師資匱乏尚未建立統(tǒng)一課程標(biāo)準(zhǔn)等問題?；诖?，建議政府借助社會各界力量進(jìn)行頂層設(shè)計；學(xué)校開發(fā)校本特色，開展跨學(xué)科創(chuàng)客教育，共建共享資源；教師利用自身優(yōu)勢選取合適資源，探索相適應(yīng)的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞? 中小學(xué)創(chuàng)客教育；研究現(xiàn)狀；可視化分析

中圖分類號：G632.4? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2023）10-0015-06

Visualized Analysis of Research Status， Hot

Spot and Trend of Maker Education in Primary and Secondary Schools Based on CiteSpace//ZHANG Huan， YUAN Jun

Abstract? Based on CNKI database， this study starts?from the aspects of literature sources， distri-bution， hot spots and trends， and uses Cite-Space5.8.R3， SATI and Excel tools to combine biblio-metrics and visualization techniques. This paper systematically analyzes the research status， fields，?hot spots and trends of maker education in Chinese primary and secondary schools and aims to provide references for the research progress of Chinese pri-mary and secondary school maker education and the future development of the research field of Chinese?primary and secondary school maker education. The?study found that the field mainly focuses on “maker education”， “maker Spaces” and “makers”. At pre-sent， the shortage of teachers has not established unified curriculum standards and other problems. Based on this， it is suggested that the government carry out top-level design with the help of all sectors of society. The school develops school-based characteristics， carries out interdisciplinary maker?education， and co-builds and shares resources. Tea-chers use their own advantages to select appropriate resources and explore appropriate teaching methods.

Key words? primary and secondary school maker edu-cation; research status; visual analysis

Authors address? School of Computer and Informa-tion， Qiannan Normal University for Nationalities， Duyun， Guizhou， China， 558000

0? 引言

創(chuàng)客教育就是利用創(chuàng)客文化和教育相融合的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生勇于探索科學(xué)、運(yùn)用智能技術(shù)創(chuàng)新的素質(zhì)教育[1]。2015年，在致國際教育信息化大會的賀信中，習(xí)近平指出：應(yīng)用信息技術(shù)的發(fā)展，推動教育變革和創(chuàng)新，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、個性化、終身化的教育體系，建設(shè)“人人皆學(xué)、處處能學(xué)、時時可學(xué)”的學(xué)習(xí)型社會，培養(yǎng)大批創(chuàng)新人才，是人類共同面臨的重大課題[2]。隨著創(chuàng)客技術(shù)的迅猛發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才成為時代必然要求，國內(nèi)外都著手規(guī)劃在中小學(xué)開展創(chuàng)客教育。我國中小學(xué)創(chuàng)客教育尚處于探索期，還需要從實(shí)踐研究中探索未來中小學(xué)創(chuàng)客教育的發(fā)展方向。本研究使用SATI、CiteSpace5.8.R3和Excel工具對中小學(xué)創(chuàng)客教育研究的文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計與梳理，采用文獻(xiàn)分析法和定量研究法分析我國中小學(xué)創(chuàng)客教育的現(xiàn)狀、熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢等，為我國中小學(xué)創(chuàng)客教育的未來發(fā)展和研究提供一些參考。

1? 文獻(xiàn)來源及分析

1.1? 文獻(xiàn)來源

本文以基于中國知網(wǎng)（CNKI）的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫為檢索來源，在2022年6月1日以“中小學(xué)創(chuàng)客教育”為主題詞進(jìn)行檢索，共檢索出1 182篇相關(guān)文獻(xiàn)，最后篩選導(dǎo)出441篇學(xué)術(shù)期刊作為研究樣本，這些期刊最早發(fā)布時間為2014年10月15日，最晚發(fā)布時間為2022年5月18日；包含中文社會科學(xué)引文索引（CSSCI）107篇、核心期刊98篇；主要主題為創(chuàng)客教育的有271篇，次要主題為創(chuàng)客教育的有146篇。

1.2? 文獻(xiàn)分布

本研究用Excel軟件對文獻(xiàn)的發(fā)文量隨年份變化情況進(jìn)行研究分析，結(jié)果如圖1所示，體現(xiàn)出我國高等教育發(fā)力探索創(chuàng)客教育的發(fā)展途徑。自2015年起，研究文獻(xiàn)數(shù)量較大幅度增加，峰值在2019年，數(shù)量為96篇，這與我國政策貫徹落實(shí)息息相關(guān)，如國內(nèi)各省市地區(qū)中小學(xué)創(chuàng)建創(chuàng)客教室，意味著我國中小學(xué)創(chuàng)客教育正式展開。

通過SATI在線分析，得出載文量排名前二十位的期刊及載文情況如表1所示，其中，《中國教育技術(shù)裝備》載文量最多。由表1可知，中小學(xué)創(chuàng)客教育領(lǐng)域和教育現(xiàn)代化領(lǐng)域、教育技術(shù)領(lǐng)域期刊在中小學(xué)創(chuàng)客教育的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，其中，有一線教師教育實(shí)踐教學(xué)案例，還有相關(guān)學(xué)者的研究，這有利于理論結(jié)合實(shí)踐的研究更加貼合。

發(fā)文量前五的機(jī)構(gòu)如表2所示，陜西師范大學(xué)教育學(xué)院、曲阜師范大學(xué)傳媒學(xué)院、華南師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)院、東北師范大學(xué)計算機(jī)與信息技術(shù)學(xué)院、北京師范大學(xué)教育技術(shù)學(xué)院對中小學(xué)創(chuàng)客教育的重視度較高，反映出發(fā)達(dá)地區(qū)的先發(fā)優(yōu)勢，因此成為相關(guān)教育改革的重要研究基地。

1.3? 高被引文獻(xiàn)統(tǒng)計分析

高被引文獻(xiàn)反映文獻(xiàn)之間關(guān)聯(lián)程度以及研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)前沿，界定高被引文獻(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)為普賴斯理論，其公式為：

其中N代表高被引文獻(xiàn)的最少被引頻次，nmax代表被引頻次最高的論文的被引頻次數(shù)，計算得N≈25，即高被引文獻(xiàn)的界定標(biāo)準(zhǔn)是被引頻次25次及以上的文獻(xiàn)[3]。文獻(xiàn)發(fā)表的年份會在一定程度上影響文獻(xiàn)被引頻次，所以考慮用歷時法確定高被引文獻(xiàn)，對高被引文獻(xiàn)排名前十位的文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計，結(jié)果如表3所示。由表3可知，中小學(xué)創(chuàng)客教育相關(guān)的高被引文獻(xiàn)中，創(chuàng)客教育的實(shí)踐、價值、發(fā)展路徑、教學(xué)模式是研究熱點(diǎn)，對其學(xué)科歸納集中在教育理論與教育實(shí)踐、模式研究、創(chuàng)新教育等幾個方面。文獻(xiàn)主要來源于《中國電化教育》《現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育》及《電化教育研究》等期刊。

2? 研究方法

2.1? 數(shù)據(jù)來源

相關(guān)學(xué)術(shù)期刊最早發(fā)表于2014年，所以就把檢索時間跨度選擇為2014—2022年。文獻(xiàn)分類目錄選為“社會科學(xué)Ⅱ輯”，高級檢索主題詞設(shè)置為“主題=中小學(xué)創(chuàng)客教育OR題名=中小學(xué)創(chuàng)客教育OR title=中英文擴(kuò)展（中小學(xué)創(chuàng)客教育）OR subject=中英文擴(kuò)展（中小學(xué)創(chuàng)客教育）”，選擇類別為“全部期刊”。檢索時間為2022年，共檢索出441篇相關(guān)文獻(xiàn)，將文章導(dǎo)入SATI在線分析去重后，最后得到樣本文獻(xiàn)440篇。

2.2? 研究工具

本文采用陳超美教授開發(fā)的CiteSpace5.8.R3、SATI在線分析和Excel軟件。

2.3? 數(shù)據(jù)分析方法

首先，從中國知網(wǎng)把文獻(xiàn)格式轉(zhuǎn)換成Refworks，然后再導(dǎo)入CiteSpace軟件中分析得到相關(guān)數(shù)據(jù)，導(dǎo)入成功后，將Time Slicing（年度區(qū)間）設(shè)置為2014—2022，Years Per Slice（時間切片）設(shè)置為1；Top N（引用頻次最高值）中的N設(shè)置為8；Node Types選擇Keyword；其他參數(shù)保持默認(rèn)設(shè)置；以上述參數(shù)運(yùn)用CiteSpace繪制圖譜，本研究還運(yùn)用知網(wǎng)中以EndNote形式導(dǎo)出后再用SATI在線分析。

3? 研究熱點(diǎn)前沿

3.1? 研究熱點(diǎn)

主題和關(guān)鍵詞是文章的精簡概括，通常會把高頻關(guān)鍵詞作為某領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文分析項(xiàng)目選擇方法為“Top N%=10.0%，Top N=50”，閾值設(shè)置為5，最后得出如圖2所示的關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜，熱點(diǎn)詞匯包括“創(chuàng)客教育”“創(chuàng)客空間”“創(chuàng)客”“中小學(xué)”“信息技術(shù)”等。為分析高頻關(guān)鍵詞的意義，把頻次排名前十六的關(guān)鍵詞列于表4中。

結(jié)合圖2和表4，可以得出“創(chuàng)客教育”的中心性為1.56，“中小學(xué)”的中心心性為0.17，這與頻次排名靠前且與中介中心性大于0.1的關(guān)鍵詞保持一致，關(guān)節(jié)點(diǎn)中心性大于0.1說明該節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中的位置更重要，因此，這兩個關(guān)鍵詞是該領(lǐng)域的重要內(nèi)容。其中，創(chuàng)客空間、創(chuàng)客、中小學(xué)等是創(chuàng)客教育重點(diǎn)關(guān)注的課程內(nèi)容。結(jié)合圖2和表4可以把高頻關(guān)鍵詞的內(nèi)容歸納為中小學(xué)創(chuàng)客教學(xué)和創(chuàng)客技術(shù)等內(nèi)容。創(chuàng)客課程開展的主要形式有創(chuàng)客課程與其他相關(guān)課程相融合等形式，將創(chuàng)客與其他學(xué)科進(jìn)行跨學(xué)科課程設(shè)計，比如，與小學(xué)科學(xué)、信息科技等課程相結(jié)合；上升到初中，還可與初中的物理、化學(xué)、生物等學(xué)科內(nèi)容結(jié)合。創(chuàng)客關(guān)鍵技術(shù)包括物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、3D打印、開源設(shè)計、人工智能、可視化編程等。

3.2? 研究領(lǐng)域

本文使用Log-likelihood ratio算法進(jìn)行聚類統(tǒng)計分析，最后得出如圖3所示的聚類知識圖譜。統(tǒng)計學(xué)方法分析關(guān)鍵詞聚類能簡化關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)過程描述，這樣得出的關(guān)鍵詞聚類數(shù)量較少，有利于深入了解該研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)范圍。聚類圖中的Q=0.856 1＞0.3，S=0.913＞0.7，Q和S值說明該聚類是顯著的，結(jié)論是可信的。所以可以把聚類的結(jié)果劃分為創(chuàng)客、STEM、中小學(xué)、教學(xué)模式等領(lǐng)域。

3.2.1? 創(chuàng)客

與創(chuàng)客相關(guān)的有六個聚類，分別是#0創(chuàng)客、#1創(chuàng)客空間、#2 3d打印、#3創(chuàng)客活動、#5創(chuàng)客文化、#9創(chuàng)新能力，主題詞包括“創(chuàng)客教育”“創(chuàng)客空間”“創(chuàng)客課程”等。其中，創(chuàng)客教育不僅是一種綜合性活動課程，也是信息科技和跨學(xué)科教育的優(yōu)良選擇，如在中小學(xué)創(chuàng)客教育中選擇人工智能學(xué)習(xí)，人工智能是求解問題的必備新型技術(shù)，有學(xué)者研究如何在中小學(xué)創(chuàng)客課程中開展人工智能技術(shù)教學(xué)，將“創(chuàng)客初步”知識點(diǎn)與人工智能技術(shù)聯(lián)系進(jìn)行，并設(shè)計合適的教學(xué)案例[4]。此外，這些主題詞大多是創(chuàng)客教育的學(xué)習(xí)內(nèi)容，在中小學(xué)創(chuàng)客教育中，學(xué)習(xí)創(chuàng)客不僅能提高學(xué)生解決問題的能力，讓學(xué)生體會到學(xué)以致用的過程和方法，還能為學(xué)生下一階段深入學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

3.2.2? STEM

與STEM領(lǐng)域相關(guān)的有一個聚類，是#7 stem。該聚類領(lǐng)域與關(guān)鍵詞突現(xiàn)一致，該研究領(lǐng)域主要體現(xiàn)在STEM教育中，可用2022年義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準(zhǔn)作為參考與各學(xué)科合理整合[5]。比如將STEM課程分為小學(xué)三個階段和初中一個階段，課程內(nèi)容分為四個學(xué)段：第一學(xué)段（1～2年級），跨學(xué)科主題，數(shù)字設(shè)備體驗(yàn)；第二學(xué)段（3～4年級），跨學(xué)科主題，數(shù)據(jù)編碼體驗(yàn)；第三學(xué)段（5～6年級），跨學(xué)科主題，小型系統(tǒng)模型；第四學(xué)段（7～9年級），跨學(xué)科主題，互聯(lián)智能設(shè)計[6]。除此之外，該領(lǐng)域的研究還聚焦STEAM教育理念下的創(chuàng)客課程設(shè)計、基于STEAM教育的中小學(xué)創(chuàng)客教育模式以及創(chuàng)客課程建設(shè)。可見，我國編程教育、STEAM教育和創(chuàng)客教育這三者與創(chuàng)客教育有著緊密的聯(lián)系，它們也是我國目前開展創(chuàng)客教育的主要形式[7]。

3.2.3? 中小學(xué)

與中小學(xué)有關(guān)聯(lián)的有一個聚類，是#4中小學(xué)。相關(guān)主題詞有“中小學(xué)”“校園創(chuàng)客”等。在雙減背景下，中小學(xué)創(chuàng)客教育可優(yōu)化傳統(tǒng)教學(xué)模式，促進(jìn)中小學(xué)生綜合素質(zhì)能力的培養(yǎng)。通過使用虛擬仿真、實(shí)時可視化等技術(shù)構(gòu)建學(xué)習(xí)場景、實(shí)時交互，提升智慧教育的教學(xué)質(zhì)量，同時，智慧教育的發(fā)展又能為中小學(xué)創(chuàng)客教育提供更有利的環(huán)境、資源和平臺等[8]。

3.2.4? 教學(xué)模式

與教學(xué)模式有關(guān)聯(lián)的有一個聚類，是#8教學(xué)模式。主題詞包括編程教學(xué)、創(chuàng)客課程等。目前，國家尚未明確中小學(xué)創(chuàng)客教育課程標(biāo)準(zhǔn)，總體來看，中小學(xué)創(chuàng)客課程非必修課程，屬于綜合活動課程，主要通過校本課程和信息科技課程的形式開展。如廣州市黃埔區(qū)第八十六中學(xué)設(shè)計和開發(fā)出的《智創(chuàng)86》校本教材[9]，就是典型的中小學(xué)創(chuàng)客校本課程。

3.3? 研究趨勢

本研究利用TimeView功能制作出關(guān)鍵詞時間線，時間間隔設(shè)置為一年，得出的時間線圖譜如圖4所示。從關(guān)鍵詞時間線圖譜看出我國中小學(xué)創(chuàng)客教育起步較晚、發(fā)展較慢，目前還處于實(shí)踐探索期。“創(chuàng)客”“創(chuàng)客文化”等關(guān)鍵詞保持一定的研究熱度，未來的研究可將理論更多地應(yīng)用于實(shí)踐，培養(yǎng)更多優(yōu)秀的創(chuàng)客教師，以更好地指導(dǎo)教育教學(xué)實(shí)踐。

4? 研究建議

通過對我國中小學(xué)創(chuàng)客教育近八年的文獻(xiàn)梳理分析，得出相關(guān)研究呈向上的良性發(fā)展趨勢，但未形成統(tǒng)一的中小學(xué)創(chuàng)客教育研究模式和課程標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)頂層設(shè)計較少，課程內(nèi)容定位不夠清晰，師資力量不足，總體研究水平仍處于初探階段。所以，需要從頂層設(shè)計規(guī)劃著手，借助各方力量共同完善教學(xué)模式，重點(diǎn)扶持師資培養(yǎng)，推動中小學(xué)創(chuàng)客教育未來發(fā)展方向。

4.1? 政府實(shí)施頂層規(guī)劃

從當(dāng)前發(fā)展趨勢來看，各中小學(xué)創(chuàng)客教育多以校本課程的形式開展教學(xué)活動，雖然校本課程有自己的獨(dú)特優(yōu)勢，但是未能清晰地引導(dǎo)中小學(xué)創(chuàng)客教育發(fā)展的底線和主線。鑒于此，政府及有關(guān)部門可以制定相應(yīng)課程標(biāo)準(zhǔn)并聯(lián)合多方力量合作研究，加強(qiáng)中小學(xué)創(chuàng)客教學(xué)內(nèi)容與信息科技課程的融合，從教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容等方面進(jìn)行開發(fā)與設(shè)計，整合資源，形成系統(tǒng)化、規(guī)范化的中小學(xué)創(chuàng)客教育教學(xué)體系。借鑒國外中小學(xué)創(chuàng)客教育發(fā)展優(yōu)勢案例，探索適合我國中小學(xué)的創(chuàng)客教育內(nèi)容。

4.2? 共享資源，加強(qiáng)師資培養(yǎng)力度

師范類院校可以通過開設(shè)中小學(xué)創(chuàng)客教育師范類專業(yè)，培養(yǎng)創(chuàng)客教育相關(guān)人才；開展教師培訓(xùn)活動，如教師入職前培訓(xùn)等，拓展教師發(fā)展視野，提升教師專業(yè)水平。提倡教師將優(yōu)秀的中小學(xué)創(chuàng)客教育案例讓一線教師積極參與教研活動學(xué)習(xí)，提高教學(xué)專業(yè)水平。

4.3? 教師探索創(chuàng)新教學(xué)方法

選擇科學(xué)的教學(xué)方法是創(chuàng)客教育成功的開始，教師是教學(xué)過程中的主導(dǎo)者，只有教師教學(xué)緊跟時代發(fā)展，教育才會更加現(xiàn)代化。中小學(xué)創(chuàng)客教育的核心理念是讓學(xué)生把設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的創(chuàng)新能力，所以，創(chuàng)新教學(xué)方法有助于提升中小學(xué)創(chuàng)客教學(xué)效果。目前，中小學(xué)創(chuàng)客課程存在教學(xué)模式不成熟、實(shí)踐案例資源不足等問題。因此，一線教師要不斷提升自身的教學(xué)專業(yè)水平。

4.4? 學(xué)校借助自身優(yōu)勢創(chuàng)新教學(xué)模式

基于CNKI檢索的文獻(xiàn)梳理發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)客教育可以與跨學(xué)科教育、編程教育、信息科技課程等相融合，這些內(nèi)容都體現(xiàn)了中小學(xué)創(chuàng)客教育的特點(diǎn)，比如，項(xiàng)目式學(xué)習(xí)下的DIY制作教學(xué)可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和計算思維，結(jié)合現(xiàn)有課程，將創(chuàng)客教學(xué)內(nèi)容融入其他課程中，能更好地探索實(shí)施發(fā)展路徑。此外，還可以融合跨學(xué)科整合創(chuàng)客課程，實(shí)現(xiàn)教育功能最大化，比如，在通用技術(shù)等學(xué)科融合相應(yīng)的創(chuàng)客創(chuàng)新技術(shù)內(nèi)容等。

5? 結(jié)束語

本文運(yùn)用CiteSpace、SATI及Excel工具分析CNKI中檢索的文獻(xiàn)，簡要地分析中小學(xué)創(chuàng)客教育發(fā)展現(xiàn)狀、熱點(diǎn)及發(fā)展趨勢等。綜合來看，中小學(xué)創(chuàng)客教育發(fā)展處于初探階段，最后針對以上分析提出建議。完善的體系需要政府、學(xué)校、教師等多方協(xié)作緊跟創(chuàng)客教育發(fā)展的前鋒。課程開設(shè)需要考慮綜合因素，比如教學(xué)內(nèi)容設(shè)計等都要遵循教育原則。利用資源共享優(yōu)勢，打造豐富的實(shí)踐案例數(shù)據(jù)庫，貫徹落實(shí)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的素質(zhì)教育理念。此外，還要聯(lián)合家長、企業(yè)等對學(xué)生進(jìn)行多元評價，為創(chuàng)客教育的全面發(fā)展提供有力的保障。

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