基于知识图谱的国际体育课程研究热点与前沿演进分析
2015-12-18王金利徐成立周文君张国辉刘买如
王金利,徐成立,周文君,田 静,张国辉,刘买如
基于知识图谱的国际体育课程研究热点与前沿演进分析
王金利1,徐成立1,周文君1,田 静1,张国辉2,刘买如1
体育课程的本质是在学校教育的环境中,学生主动地提高健康素质和体育文化素养,逐渐养成体育生活方式的一门课程[1]。近年来随着我国体育课程改革的发展,有关体育课程的研究也越来越引起了学者们的广泛关注。科学活动中一个关键的部分是去辨别一个新问题怎样与我们现在知道的和可能知道的想法相联系。对国际体育课程研究进行回顾和总结,探索国际体育课程研究前沿及整体演进脉络,不仅能帮助国内学者清晰把握国际体育课程的研究状况及发展趋势,同时对丰富我国体育课程理论和实践发展也有积极的指导意义。
但新的科学出版物数量达到的速率远远超过我们的阅读、分析和系统总结科学知识的能力,我们需要不断增加信息量以有效指导我们适应快速增长的智能空间[2]。但由于受个人知识储备的有限性和知识获取的局限性,如今将海量的文献全部阅读已不为现实,因此寻求有效的手段,如何在有限的时间内对海量文献进行全面分析总结就显得尤为重要。
1 方法与数据源
1.1 方法
本文在文献元分析理论的指导下,运用社会网络分析法,采用美国Drexel大学陈超美博士开发的基于JAVA平台,适于多元、分时、动态的复杂网络分析的新一代信息可视化技术(CITESPACE可视化软件)[3],对国际体育课程进行科学知识图谱展示和系统分析。
所谓科学知识图谱(Mapping Know ledge Domains),是以科学知识为对象,以可视化形式显示科学知识的发展进程与结构关系的一种图形。科学知识图谱研究,是以科学为研究范式,以引文分析方法和信息可视化技术为基础,涉及数学、信息科学、认知科学和计算机科学诸学科交叉的领域,是科学计量学和信息计量学的新发展[4]。科学知识图谱具有“图”和“谱”的双重性质与特征:既是可视化的知识图形,又是序列化的知识谱系,显示了知识元或知识群之间网络、结构、互动、交叉、演化或衍生等诸多复杂的关系[5]。
Citespace作为近年来绘制知识图谱的一种行之有效的手段,最初被应用于科学计量领域,如今随着软件的更新和学科自身的发展在很多领域逐渐开始应用,并取得了良好的效果。使用 Citespace的一般步骤:1)确定研究领域,收集尽可能多的该领域的词汇,以便搜索出来的文献数据尽量涵盖所选领域;2)数据信息在Web of Science中导出后以down*.txt为文件名保存,例如download_physical_course.txt;3)将数据导入Citespace,并设置各选项;4)生成图谱进行分析。
1.2 数据源
数据的全面、准确在信息可视化分析过程中十分重要。如何设置检索式,尽可能全面的收集数据是知识图谱绘制的首要问题,也是知识图谱能否准确反应科学事实的关键。
本研究中的分析数据全部来源于美国科学情报研究所(ISI)中国际公认最重要和最具代表性的期刊。其中每条数据上都有文献的基本信息,包括题目(Title)、摘要(Abstract)、作者(Authors)和引文(Cited References)等。以主题=(“physical education curriculum”)OR主题=(“physical course”)OR主题=(“PE curriculum”)检索文献,时间范围确定为所有年份(但受数据收录年份的限制,最终只能检索到1994年以来的文献),最终精炼出253篇文献。如表1所示,文献被引频次总计1908次,每项平均引用7.54次,H指数为21。采集数据时间为2013 年10月24日。
表1 国际体育课程数据来源情况
2 国际体育课程研究情况分析
2.1 国际体育课程年发文量分析
文献的发文量在一定程度上可提供特定时间内该领域研究现状及趋势情况的重要线索。也是衡量该领域研究热度的重要指标之一。
从国际体育课程发文量图1可知,1994年以来国际体育课程研究呈蓬勃发展趋势,但在不同时期内增长趋势有所不同。其中1994-2003年十年间国际体育课程处于平稳发展期,年均发文量相对较少,均在5篇以下;2003-2009年国际体育课程进入缓慢增长期,论文发文量逐年递增,2007年首次突破10篇;2009-2010年国际体育课程研究进入激增发展期,发文量最多,2010年达到了峰值45篇。
图1 国际体育课程年度发文量
2.2 国际体育课程研究力量国家分布
一个国家的科研活动水平大致上与该国的国民生产总值或者其他经济产出的能力有关联。进行国家/地区分布统计有助于找出各个国家/地区之间的科研差异,窥测科研成就分布状况[6]。
将253篇文献数据导入citespace,Time slicing选择1,网络节点(node type)选择国家(country),阈值(c,cc,ccv)确定为(2,2,15),(1,1,10),(1,1,10), 选 择 使 用最小 生 成 树(minimum spanning tree)算法,运行citespace软件,生成图2所示的国际体育课程研究力量国家分布图谱。
图2 国际体育课程研究力量国家分布图谱
图2形象地反映出国际体育课程研究领域论文产出量最多的9个国家及他们之间的合作关系。图中的节点和字越大,表示出现频次越高,论文产量也越高,每个节点的都有年轮,不同的颜色代表不同的年份[7],年轮的厚度代表相应年份内论文的发文量。图中的连线代表国际间的合作关系,连线越多表明与其他国家的合作次数越多。同时结合图谱导出的数据结果(表2)显示,国际体育课程文献分布在35个不同的国家和地区,其中论文产出5篇及以上的国家(地区)有9个,共发文198篇,占总量的78.26%。其中中国发文量86篇占据第一位,占总发文量的33.99%;美国以52篇位居第二,占总发文量的20.55%;第三是澳大利亚的16篇,占总发文量的6.32%;接下来依次是加拿大12篇,英格兰11篇,爱尔兰6篇,西班牙、巴西、希腊各5篇。
表2 发表论文前9位的高产国家(地区)及其国际比例
此外,图2显示国际体育课程研究高产国家(地区)之间基本形成了一个整体的合作网络,在这个高产国家合作网络中,中国、美国、澳大利亚、英格兰这些国家与其他国家的连线较多,因此成为体育课程研究力量合作的中心。尤其是近年来随着中国体育课程改革的发展,中国学者在国际体育课程研究中较为活跃,有较高的话语权。
2.3 国际体育课程研究合著者分析
科研合作是科研工作者为了生产新的科学知识或实现各自的科研目标而进行的协同互助的科学活动[8]。通过对某领域科研论文合著者的分析,可以清楚地了解该研究领域的学科带头人及其研究团队的分布。
将数据导入citespace软件后,网络节点确定为作者(author),c,cc,ccv选择(2,2,15),(1,1,10),(1,1,10),运行软件出现如图3所示图谱。图中的每个顶点代表一个作者,顶点越大代表该作者的合作发文量越多;作者之间的连线代表作者之间的合作关系,连线越粗,代表作者之间的合作次数越多,没有连线则表明作者间没有合作关系。
图3 国际体育课程研究合著者共现图
从图谱中我们可以清晰看到网络中共有591个节点,但却只有387条连线,表明体育课程研究领域中作者之间的合作相对较少,大体上还处于随意和分散状态。为进一步探求合作关系,对论文合著者进行聚类分析,发现少有的合作关系可以细化为7大类,在7大类中合作次数排名前10位的作者是Ang Chen、Catherine D.Ennis、TL McKenzie、A Chen、Patricia Vertinsky、JF Sallis、Xihe Zhu、CD Ennis、ASC Ha和 Janko Strel。
2.4 国际体育课程研究的主要机构
一般来说,研究机构主要可以分为三种类型,即大学、科研机构 (国家科学院、研究中心、研究所)及其他[9]。经过Citespace软件的机构共现分析功能和数据得到当前的国际体育课程研究机构中大学处于绝对的主导地位 (表3),排名前10位的机构均为大学,这可能与体育的教育属性有关,大学作为教育的主要场所也自然成为课程研究的主要基地。
在数量上,10个主要机构中美国有3个,中国有3个,爱尔兰2个,澳大利亚和加拿大各1个,可见中国和美国在体育课程的研究方面处于领先地位。与此同时,在机构合作方面,美国马里兰大学和美国韦恩州立大学之间的连线较多,可见它们之间的合作较紧密,同时中国香港大学、澳大利亚昆士兰大学和加拿大英属哥伦比亚大学之间的连线也较多,表明这三个机构之间的合作也较紧密。
表3 国际体育课程研究的主要机构
3 国际体育课程研究的热点领域
关键词在文章中所占的篇幅虽然不大,往往只有三到五个,但却是文章的核心与精髓,是文章主题的高度概括和凝练。因此对文章的关键词进行分析,频次高的关键词常被用来确定一个研究领域的热点问题[10]。Citespace除了频次高的关键词外,还选用了中介中心性(Betweenness centrality)来研究网络中节点的重要性。中介中心性是指网络中经过某点并连接这两点的最短路径占这两点之间的最短路径线总数之比,它表示一个节点能在多大程度上控制他人之间的交往,用来描述个人或组织在其所处网络中的位置和重要性,中介中心性高的节点通常位于连接两个不同聚类的路径上[11]。同样将253篇文章的数据导入citespace软件,网络节点确定为关键词 (keyword),c,cc,ccv选择 (2,2,15),(1,1,10),(1,1,10),运行citespace软件,对出现的图形进行微调,会产生图4所示的体育课程研究热点领域分布图谱。图谱中以不同大小和不同颜色的圆环组成年轮来表示关键词的共现频次和共现年代,圆环大小与频次成正比,圆环越大表明其出现频次越多[12]。通过高频出现的关键词在共词网络图谱中展示的共现频次,在一定程度上揭示了国际体育课程的热点研究领域。
图4 国际体育课程研究关键词共现图
表4列出了被引频次和中心性最高的前9个关键词,被引频次最高的关键词分别是体育 (Physical education)、孩子(children)、课程(curriculum)、青少年(adolescents)、健康(health)、参与(participation)、运动(sport)、学生(students)、健身(fitness)。中心性最高的关键词是孩子 (children)、课程(curriculum)、健康(health)、体育(Physical education)、青年人(Youth)、运动(sport)、健身(fitness)、青少年(adolescents)。这些关键词成为体育课程研究的重点与热点领域。
表4 国际体育课程研究高频及高中心性关键词
表4中,被引频次最高的词是Physical education一词,频次为45,中心性也较高,为0.30,说明体育课程是围绕体育这个主题来研究的。Children的中心性最高,频次也有29次,adolescents、students、youth等词的频次和中心性也都较高,说明体育课程主要是针对孩子、青少年和学生进行研究的,这说明体育课程研究领域比较关注的对象是学生,这对我国“以人为本”的理念有一定的借鉴意义。Curriculum出现26次,中心性占第二,频次占第三位,说明课程也是体育课程研究中另一个重点问题。Health和participation出现频次都为14,频次排在第五位,Health的,中心性也高达0.39,说明健康和参与也是体育课程关注的焦点,这可能与人们越来越重视健康有关。此外sport、fitness、Teacher education等关键词也是体育课程研究的重要热点领域。通过体育课程可以起到良好的健身作用,体育课程还是一种有益健康的运动,学生参与其中,可以促进身体健康发展,同时教师教育也引起了重视。
4 国际体育课程的研究前沿及演进分析
加菲尔德将科学研究前沿(research fronts)定义为被引频次最高的经典文献(core highly cited papers)与引证这些经典文献的来源文献(citing papers)的集合[13]。标识词是从标题词中提取出来的,相似的标识词组成聚类,而相近的聚类又可以组成一个个大的知识群。经典文献往往能代表某一学科领域的发展趋势及研究前沿。在科学研究文献呈指数增长、科学出版物日益繁荣的时代,对研究者来说一件重要的事情就是确定本研究领域重要的高水平的文献,即经典文献[14]。高中介中心性节点反映了节点文献对于国际体育课程研究的转折性意义和枢纽作用,它是能够为那些并不直接连接的节点或聚类“牵线搭桥”的中介者,具有控制另两个引文之间交往的能力,被视为居于重要的核心地位的经典文献[15]。表5列出了国际体育课程研究领域的知识群聚类标识词及其对应的经典文献。
将253篇文献数据导入citespace软件,选择使用最小生成树算法,网络节点选择Cited Reference,阈值c,cc,ccv选择(2,2,15),(2,2,10),(2,2,10),运行citespace,并进行聚类及时间线分析,最终生成图5所示国际体育课程研究经典文献时间线知识聚类图谱和图6所示国际体育课程研究领域前沿及演进分析知识图谱。图中每个节点表示一篇文献,带有紫色圆圈标记的节点表示是从一个聚类跃迁到另外一个聚类的关键节点,一般被认为是提出重要的新理论或是具有重大理论创新的经典文献[16]。
图5 国际体育课程研究领域的时间线知识聚类图谱
从图5中可以看出总共生成了12个聚类,其中聚类10 (#10)和聚类11(#11)领域的研究历史最长,可见教师社会化和专业化一直是国际体育课程研究领域比较重视的问题,尤其是近些年来研究较多。聚类0(#0)、聚类1(#1)、聚类2(#2)、聚类3(#3)、聚类4(#4)的研究主要集中在1990-2005年,随着生活水平的提高,这一阶段肥胖问题引起了关注,人们对健康也有了更高的要求,体育课程作为健康课程自然成为促进健康的重要手段,人们也更倾向于通过运动来降低肥胖的发生率。聚类5-9(#5、#6、#7、#8、#9)在最近几年的研究中处于减少趋势,在1990-2000年研究较频繁,这一阶段儿童的健康引起了重视,体育课程在学校的开展可以促进儿童健康发展。图中还可以看出,聚类0:overweight(超重)、聚类1:patterns(形态)、聚类5:sport education(竞技教育)、聚类6:cardiovascular health(心血管健康)、聚类10:teacher socialisation(教师社会化)、聚类11:professional-development(专业发展)是近年来各学者在国际体育课程领域研究的前沿,而这几个聚类与体育教育又是紧密相连的。
表5 国际体育课程研究领域经典文献及标识词聚类
对国际体育课程研究的经典文献进行时间线和聚类分析,可以清楚地了解国际体育课程研究领域的前沿,使我们更好地把握国际体育课程的研究内容。从图5中还可以看出在国际体育课程研究领域的未来发展中,对教师的要求会越来越高,教师的专业水平也会有更高的要求,这就需要新一代的教师不断加强学习专业知识,以适应未来体育课程不断发展的需要。另外随着人们对健康的重视,体育课程将作为促进健康的重要手段而引起关注。
依据图6聚类特征,将聚类按照位置和主题的相似性进行适当的归并,可将其分为4个知识群聚类。对各个知识群聚类中具有代表性的节点进行分析,可以了解国际体育课程领域的研究前沿及演进趋势。
图6 国际体育课程研究领域前沿及演进分析知识图谱
知识群1主要是对体育教师进行的研究。Kirk D(2001)等人提到了儿童、青少年和年轻的成年人中双相情感障碍患者更加需要被观察和教育,以提高他们的抗风险能力来发展自己[17]。Curtner-smith M D(1998)探讨了一所大学的核心体育教师教育计划对两个新的小学体育教师的观点和做法的影响,并研究这种影响是如何通过老师的行为产生作用。采用被动参与观察,正式和非正式的访谈,文件分析,和写日记的方法收集数据。通过不断比较和分析归纳对数据进行分析。结果表明,尽管新的小学体育教师只是接受了很少高质量的体育教育,他们还是试图对他们学校的体育教育进行创新[18]。表5显示,在研究前沿知识群1中出现的teacher socialisation(教师社会化)、teacher education(教师教育)、teacher change(教师改变)、continuing professional development(持续的专业发展)等标识词也表明对教师的研究是当前国际体育课程研究的重要热点领域。
知识群2是有关学校的体育及对学生的影响方面的研究。Hardman K在2008年发表的 《PHYSICAL EDUCATION IN SCHOOLS:A GLOBAL PERSPECTIVE》一文,此文中心性最高,为0.55,足以显示其经典地位。该文来自学校体育教育的第二次全球调查。这项调查得益于美国2005年体育和和体育教育反映于叫做学校体育在“实战检验”形式的定期检测发展的政府间机构。该调查的总体目的是评估自从1999年11月在柏林举行的体育世界首脑会议后学校体育教育的世界范围的发展情况,采取了多元化的方法,包括在网上传播问卷调查、全国调查、大陆地区和国家有关的体育项目、案例研究和全面的文献综述。多元化的方法促进了学校体育教育、体育课程、资源(人力和物力)、体育教育环境和最佳“实践范例”的数据收集。生成的这些数据在世界上国家和地区学校体育教育中提供了模式和趋势的迹象[19]。Sallis JF等人在1997年发表的 《The effects of a 2-year physical education program (SPARK)on physical activity and fitness in elementary school students.Sports,Play and Active Recreation for Kids》一文的中心性也较高,为0.33,此文为四五年级的学生评估了一个与健康有关的体育课程,设计增加了在体育课和课外的体育活动。7所学校在准实验设计中分配到3个条件。与健康相关的体育教育被体育专家和被培训的老师所教授。对照组中的学生与这些控制组的学生相比。 对955个学生进行了完整的数据分析。结果显示,和控制组相比,学生每周花了更多的时间被专家带领进行体育活动和老师花了更多时间进行身体教育。两年后,专家领导条件下的女孩在腹部力量和耐力、心肺耐力优于对照条件下的女孩。学校以外的身体活动没有影响。结论是一个健康有关的体育课程可以为学生提供更大幅度的体力活动。提高体育课可以受益97%的小学生[20]。前沿知识群2的标识词包括adolescent青春期;adolescents青少年;childhood幼年;patterns形态;lifelong participation终身参与;healthpromotion促进健康;active living积极的生活;young adulthood青年期等等,这些标识词主要与青少年的健康相关,在国际体育课程研究中,青少年的健康也引起了重视。
知识群3中的经典文献是有关体育课程的生物医学方面的,探讨了作为学校体育教育话题的基于生物医学研究方面的身体知识。学校的体育教育怎样提升为打击青少年的享乐主义的一种方式。鉴于缺乏证据,生物医学提出了一个关键的测试,个性尚未解决的问题,现代青少年文化的无效响应,和似乎与健康生活需求有关的道义责任。为了使话语的目标可能实现,必须实现减少的健康和消费文化与当代青年的现实之间的差距。如果身体活动的价值被充分接受,体育教师和生物医学专家将需要那些在广告行业一个类似的对青年文化的理解。Evans JG等人的《Comprom ised Function of Regulatory T Cells in Rheumatoid Arthritis and Reversal by Anti-TNFα Therapy.》一文是关于调节性T细胞在类风湿关节炎和逆转抗TNFα疗法的功能受损方面的研究[21]。前沿知识群3中的标识词有sport education竞技教育;unit学分;college alumni大学校友;kinesiology运动学;curriculum construction课程建设等等,国际体育课程建设中,竞技教育成为了其中重要的一部分。高校体育课程实施过程也偏向于竞技化。
知识群4是对体育课程促使学生形成终身体育的人和对个性发展的研究。Fraser-Thomas JL和Beaudoin C(2002)提出了两个老师在实施初中体育课程中的经验这个案例。使用访谈、观察和文献分析的方法,围绕Brunelleal等人1998年的概念框架组织数据。研究结果指出了一些制约因素,如设备不足、大班、繁重的教学任务、缺乏专业的发展和缺少专家支持等。数据表明,尽管老师尽了最大努力,学生仍不能达到所有课程目标。此文研究还发现加拿大的孩子比以前活动的更少,而且肥胖更严重,虽然孩子形成体育活动习惯的场所在学校,但是学校的活动项目只能提供给学生更小的身体活动。卫生总监报告还发布,孩子和青少年不参加体育活动和会产生健康问题,政府的体质和健康提倡者采取了许多措施去提高青少年的健康和身体素质。教育部已经在加拿大的许多省开发了新的体育课程,其他国家也纷纷效仿。在1999年的秋天,新斯科舍省为7 至9年级的学生制定了一个新的体育课程,课程的目的是去确保学生成为形成终身体育习惯的体育人[22]。根据JEWETTAE 在1995年发表的文章在Google学术搜索中找到Shields DLL 和Bredemeier BJL.等人著作的 《Character development and physical activity》这本书,此书专门探讨身体活动和个性发展,以“运动是否可以打造个性”这个问题开始。通过提供实用的指导方针和建议去鼓励体育教师、年轻的教练、父母和运动员发展个性而结尾。这本书适合那些研究、教学、学习道德发展领域的和生长在体育和体育活动领域的人阅读。而且对所有学生或者在运动领域对道德行为感兴趣的运动员来说更有价值[23]。前沿知识群4中的标识词包括experience经验;innovation创新;gym体育馆;power力量。在体育课程中,教师应该总结经验,因材施教,丰富教学内容并不断创新,完善一套思维活跃、具有创新功能的体育课程体系[24]。
5 结语
Citespace作为一个工具,能够使分析者较为容易地对科学领域进行定量和定性的研究[25]。本文借助citespace可视化软件对国际体育课程领域的文献进行分析,对我国全面实施素质教育,构建现代化的高质量的体育课程,促进新课程改革健康、深入、可持续发展具有一定的借鉴作用。通过这些分析可以得出以下结论:
1)国际体育课程的发文量整体上处于增长趋势,在2010年发文量最多。国际体育课程研究力量国家分布中,中国占据领先地位,在国际上比较活跃。国际体育课程研究领域合著频次较高的作者有Ang Chen、Catherine D.Ennis、TL McKenzie、A Chen、Patricia Vertinsky、JFSallis、Xihe Zhu、CD Ennis等人。国际体育课程研究机构中美国马里兰大学和美国韦恩州立大学之间的合作较紧密,同时中国香港大学、澳大利亚昆士兰大学和加拿大英属哥伦比亚大学之间的合作也较紧密。
2)国际体育课程研究领域被引频次最高的9个关键词是体育(Physical education)、孩子(children)、课程(curriculum)、青少年(adolescents)、健康(health)、参与(participation)、运动(sport)、学生(students)、健身(fitness),这些关键词成为国际体育课程研究的重点与热点领域。
3)对国际体育课程研究经典文献进行时间线和聚类分析,可以清楚地了解各个聚类研究的时间范围以及每个聚类的经典文献及标识词,有利于我们把握研究前沿。从中可以得知国际体育课程研究被引频次和中心性较高的关键词有体育、孩子、课程、青少年、健康等,研究前沿包括体育教师的研究、学校体育对学生影响的研究、体育课程的生物医学研究和体育课程促使学生的终身体育的研究这四个知识群。体育课程对教师的专业要求会越来越高,同时随着人们对健康的重视,体育课程也将作为促进健康的手段而引起关注。
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The Hot Spots and Frontiers Analysis of International Physical Education Curriculum Based on Mapping of Know ledge
WANG Jinli1,XU Chengli1,ZHOUWenjun1,TIAN Jing1,ZHANG Guohui2,LIU Mairu1
采用社会网络分析法,结合Citespace可视化软件,对国际公认的最具影响和代表性的SCI-E、SSCI和A&HCI中所收录的体育课程相关的253篇文献数据进行统计和可视化分析,绘制国际体育课程研究领域的年度发文量、国家分布、合著者、机构、热点领域、研究前沿及其演进的科学知识图谱,旨在清楚地了解国际体育课程研究的整体状况及未来发展趋势。
国际;体育课程;知识图谱;可视化分析;Citespace
The paper uses the social network analysis,selecting 253 articles related in international physical education curriculum which are recorded in Science Citation Index Expanded,Social Science Citation Index and Arts&Humanities to statistics and visualization analysis.Draw out the knowledge maps of annual published articles,national distribution,co-author,hot areas,institution,classical documents and keywords,aimed to clearly understand the overall situation of International Physical Education Curriculum and trends,and provide reference for our Sport Education Curriculum Reform.
International;physicaleducation curriculum;mapping know ledge domains;visualization analysis;Citespace
G807.01
A
1003-983X(2015)01-0083-07
2014-09-29
王金利(1989-),女,湖北黄冈人,在读硕士,研究方向:体育理论.
1.华中师范大学体育学院,湖北 武汉 430079;2.中国人民武装警察学院,河北 廊坊102800 1.College of Physical Education,Central China Normal U-niversity,Wuhan Hubei,430079;2.Chinese People′s Armed Police Academy,Langfang Hebei,102800