基于CiteSpace的国内翻转课堂研究现状与趋势研究

2017-12-02胡玥董永权杨淼

高教探索 2017年11期

胡玥++董永权++杨淼

作者简介：胡玥，江苏师范大学智慧教育学院硕士研究生；董永权，江苏师范大学智慧教育学院副教授、博士，本文通信作者；杨淼，江苏师范大学智慧教育学院硕士研究生。（江苏徐州/221000）

*本文系江苏师范大学本科教育教学研究重点课题“《数据库系统》课程翻转教学的实证研究”（JYKTZ201712）、江苏省研究生科研与实践创新计划项目“翻转课堂模式下大学生问题解决能力提升路径研究”（KYCX17_1676）、江苏省高校优势学科建设工程江苏师范大学教育学院资助项目（PADA）的成果之一。

摘要：随着教育信息化与课堂教学的深入融合，翻转课堂研究领域积累了海量文献。通过检索中国知网数据库，以“翻转课堂”为篇名，检索出9845篇相关文献，运用可视化软件CiteSpace，针对发文量、基金、机构、作者、被引文、关键词进行分析。分析得出：当前翻转课堂处于成熟时期、缺乏基金支持、研究重点是教学过程、尚未形成翻转课堂的教育体系。研究热点是：学习过程、教学过程、学科应用。发展趋势是起步时期、爆发时期、成熟时期。最后，得出结论：翻转课堂正处于成熟期，沿着学习方式、学习资源、教学设计方向发展。反思翻转课堂存在评价机制、教学视频质量、网络环境等方面的问题，以期为翻转课堂的深入研究、实践探索和产业推进提供参考。

关键词：翻转课堂；热点；趋势；CiteSpace

随着国外翻转课堂的发展，我国也相继进行教育信息化改革，借鉴国外的教学模式，翻转课堂在我国遍地开花。近年来，国家积极推动三通两平台、一师一优课、国家精品课程的建设，为翻转课堂提供丰富的学习资源。然而，国内对翻转课堂现状与趋势进行分析的文献不多，为此，本研究采用文献计量法和科学知识图谱方法，对检索到的国内翻转课堂文献进行了多层次的研究，即利用CiteSpace知识图谱对翻轉课堂进行可视化分析，探测翻转课堂的发展状况。

一、研究方案

（一）研究工具

2004年陈超美教授使用Java语言开发了CiteSpace信息可视化软件。CiteSpace主要包括三个部分功能：第一部分是合作分析，主要分析作者、机构、国家的合作关系；第二部分是共现分析，主要分析主题、关键词、摘要的共现关系；第三部分是共被引分析，主要包括引文、作者、期刊的耦合性。CiteSpace提供时间切片功能，可以按照年份对文献进行切片分析。对于数据庞大的学科，可以使用网络切割，主要方法是最小树切割法和网络切片法。

CiteSpace主要操作步骤是：将数据以RefWorks格式导出，使用CiteSpace自带的数据转换器，将导出的数据转换成CiteSpace可识别的格式，进行时间切片阈值设置，确定文献的时间区间，选择需要分析的类型节点，采用静态聚类和显示整个网络的方法将数据以可视化的形式呈现。

（二）数据来源

研究主要针对文献中的关键词、机构、作者进行聚类、时序、突现分析。文献以CNKI数据库平台期刊、特色期刊、博士、硕士、学术辑刊为来源数据库进行统计。统计篇名为“翻转课堂”，统计时间为2012年1月1日～2016年12月31日。共统计出10040条相关文献，经过筛选、剔除报告类文章，最终有效文献9845条。采用CiteSpace软件对其进行定量与定性分析。

二、研究结果与分析

（一）年发文量分析

文献的发文量是衡量科学研究发展的重要指标，它在一定程度上反映了科学知识量的变化情况以及学者对该研究领域的进度。[1]根据图1显示，翻转课堂的总发文量由2012年15篇到2013年130篇，增长7倍，增长较为迅速。2013年到2016年，由130篇增长到5230篇，增长40倍，呈现直线上升的趋势。以上说明2012年是翻转课堂的元年，而这一年也是慕课的元年。2012年到2013年的增长速度低于2013年到2016年的增长速度，主要是由于意识形态的阻碍。翻转课堂是对现有教学模式和教学体制的颠覆，已经习惯在现有教育体制下工作的人们，要想做出改变是非常困难的。新的理念引入需要一定的适应时期，转变学生与教师的意识形态，需要配合相应的制度。2013年到2016年，翻转课堂的发展进入快车道，国家提出教育息化十年发展规划，以教育信息化带动教育现代化，推进信息技术与教育教学深度融合，这给翻转课堂的发展带来了契机，各地相应开展翻转课堂教育，如徐州市的“学讲计划”、泰州市的“泰微课”等，创客教育、STEAM教育也逐渐走入中小学课堂。[2]

为了进一步分析发文质量情况，运用R语言对发文量进行深入分析，将发文量大于2篇，并且属于CSSCI的期刊取出，按照发文量的高低进行排序。如表1所示，发文量前四的期刊都属于教育技术学领域，其中《现代教育技术》发文量最多，比第二名增加一倍。《中国教育学刊》、《高教探索》、《外语电化教育》、《课程·教材·教法》、《中国外语》、《高等工程教育研究》，分别属于教育学领域、高教领域、外语领域。其中《中国教育学刊》的发文量是第五名，翻转课堂以教育学理论为基础。《高教探索》的发文量是第六名，翻转课堂在高教中运用较多，受到高教的重视。《外语电化教学》的发文量是第八名，这与翻转课堂在外语学科的应用具有很大的相关性，翻转课堂是具有跨学科性质的教育模式。

翻转课堂最先是在“教育技术学领域”进行研究，对教育技术学领域CSSCI期刊的发文量进行统计。如图2所示，教育技术学领域CSSCI期刊以“翻转课堂”为篇名的发文量总体呈现上升趋势。其中《现代教育技术》杂志最为关注翻转课堂研究，一直呈现上升趋势，但还未达到顶点。《中国电化教育》、《电化教育研究》、《开放教育研究》、《远程教育杂志》较为关注翻转课堂研究，其中前三个杂志在2015年翻转课堂的发文量达到峰值，而《远程教育杂志》在2014年达到顶点。《现代远程教育研究》、《现代远距离教育》、《中国远程教育》相对较少关注翻转课堂研究，整体趋向于平缓增长趋势。endprint

（二）基金资助情况

基金是指致力于推动学科发展的资金，旨在鼓励更多的学者进行研究，以此为学科的发展贡献一份力量。如表2，从资金赞助情况来看，对翻转课堂的支持非常低，总共有223篇论文获得基金资助，占9845篇论文的2.25%，其中国家级基金的载文量105篇，国家级基金占据比例较高，其次是省部基金和其他基金，国家相对较为重视翻转课堂研究。全国教育科学规划载文50篇，占总基金载文量的22.4%，翻转课堂的研究受到教育科学类基金的重视。然而，我国对翻转课堂的资金赞助仍然较少，应该给予翻转课堂研究更多的支持。

（三）高产机构分析

如图3所示，翻转课堂研究的文献总共来自40个机构，图3列举文献产量排名前14的机构。图3中华中师范大学、陕西师范大学、华东师范大学、华南师范大学占据发文量前四名，这说明这四个学校对翻转课堂研究较为深入，在翻转课堂领域处于“领头羊”的地位。对这四所高校进行深入调查后，发现这四所高校都是以实施翻转课堂实验进行研究，由具体的教学活动研究翻转课堂。从四所高校的研究中可以看出，我国传统课堂中的教学活动是：学生进行课前预习，课前进行浅层知识内化，课上进行知识传授，课后巩固复习，形成自己的知识建构，即浅层知识内化—知识传授—知识建构的过程，整个教学活动局限于单一的学生学与教师教，将教与学分离。此外，缺乏对学生课前学习过程的监督与评价，课上教师也很难做到因材施教、个性化教学，前两个步骤的缺陷造成学生无法进行有意义的知识建构，无法形成自己的知识体系。翻转课堂将知识学习过程中的知识传授与知识内化两个阶段颠倒过来，教学流程的逆序创新带来了知识传授的提前和知识内化的变化。[3]在教学活动中，实施翻转课堂教学通常借助学习平台。在课前实施知识传授，通常有两种方式：一是教师利用录播软件，将知识点以微课的形式录制下来，然后放到学习平台中，供学生課前自学，并在平台中设置相应的测试对学生进行监督与评价。二是教师利用网上的MOOC平台，选取合适的课程，让学生课前在平台上学习，将MOOC作为一种资源植入教学活动。课上教师组织学生进行讨论汇报，通过师生、生生之间的互动，学生迸发思维的火花，从而达到深层知识内化，课后通过让学生绘制思维导图，形成知识建构，即知识传授—深层知识内化—知识建构的过程。翻转课堂弥补了传统课堂中教与学的分离，将教育信息化与课堂教学相融合，将传统课堂以教师为中心转变为教师为主导学生为主体的双主模式。由此可以得出，与传统课堂进行对照研究是这四所学校处于领先地位的重要因素。

为了考察机构发文量与起始时间的关系，研究生成了机构时序图。根据图4显示，江苏省苏州市电化教育馆最早进行翻转课堂研究，针对“翻转课堂翻转了什么”进行讨论，认为“翻转课堂”之所以获得成功，得益于他们一直采用探究性学习和基于项目的学习，让学生主动学习。[4]早期的翻转课堂融合探究性学习与基于项目学习。探究性学习与基于项目学习主要运用皮亚杰的建构主义学习理论与人本主义理论。建构主义认为，知识不是学生被动的接受，而是学生积极建构自己知识经验的过程。人本主义理论认为，要对学生进行全面培养。翻转课堂以建构主义、人本主义理论为基础，不断的丰富与发展。山东省昌乐一中作为最早一批实施翻转课堂的学校，以掌握学习、建构主义、程序教学法、心理学等为其翻转课堂的理论依据，创立了“二段四步十环节”教学模式，出版了《翻转课堂理论研究与实践探索》、《翻转课堂导学案编写指导与案例分析》、《翻转课堂微课设计研究与制作指导》等三部专著。[5]深入研究之后发现，在国家倡导的“十二五”规划的号召下，各地纷纷开展翻转课堂的研究，加快信息化的步伐。紧跟步伐的有华中师范大学、华南师范大学和陕西师范大学等高校，相继进行翻转课堂研究。

（四）作者合作分析

对作者合作进行分析，可以了解重要学者分布，以及了解重要影响的学者及其研究翻转课堂的重要成果。为了研究作者之间合作关系以及具有影响力的作者，将统计的文献导入CiteSpace中，设置节点为作者，时间区间为2012-2016，生成作者合作网络图谱。如图5所示，样本中共有255个作者，68个两人及以上的合作团队，网络密度为0.0021，高于机构合作网络密度，作者之间的合作高于机构之间的合作。由作者合作网络图可以看出，当前作者合作十分分散，没有在全国形成合作群。这与翻转课堂的研究实际有关：翻转课堂发展时间较短，而且翻转课堂的研究聚焦在学校开展的翻转课堂案例，学校与学校之间没有形成合作，导致翻转课堂研究学者们合作网络十分稀疏。随着翻转课堂的逐渐成熟，将会形成各个学校合作实施翻转课堂，作者合作网络也会增加，从而在全国形成翻转课堂的教学体系。

（五）被引文分析

被引次数，即被引量，是指文献发表后被其他文献作为参考文献引证过的次数，被引量的多少可以判断该文献引起同行反响的程度和质量水平的高低。[6]为了了解翻转课堂领域具有重要影响的文献，如表3所示，列举被引频次前十的文献。其中《翻转课堂教学模式研究》是最早对翻转课堂进行研究的文献，它给翻转课堂的研究奠定基础。表3是当前翻转课堂领域具有重要影响的文献，这些文献主要围绕“教学模式”与“教学设计”两个主题，翻转课堂的研究本质是对学生的学与教师的教研究。学生与教师作为教学两大主体，教学研究紧紧围绕着这两个主体，如何让教师更好的教，引导学生更好的学是研究重点。因此，翻转课堂仍然扎根在教学模式与教学设计的研究中，并且深入挖掘。

“翻转课堂”翻转了什么？

中国信息技术教育

（六）研究热点分析

为了了解翻转课堂当前研究热点，对关键词进行聚类分析，将CiteSpace的节点设置为关键词，选取时间间隔2012年-2016年，对频率前50的关键词进行共词分析，运行CiteSpace生成关键词共现知识图谱。如图6左上角数据所示，以2012-2016为时间切片，选取切片上前50的节点，N代表图中总共171个节点，E代表各个节点之间总共453条关系，Modularity值为0.6381，代表网络聚类是合理。endprint

文献的检索是以“翻转课堂”为篇名，因此图中翻转课堂节点最大，其次是“教学模式”、“教学改革”、“课堂教学”、“教学设计”、“自主学习”等节点。对以上热点关键词进行归纳整理，总结出翻转课堂研究的三个方面。

第一、主要研究教学过程方面。这一方面包括“教学设计”、“教学视频”、“教学效果”、“课堂教学”、“教学模式”等。翻转课堂在重构教学活动的同时，彻底改变了传统课堂的教学流程、教学方式和教学结构。[7]目前，我国在运用翻转课堂的过程中，主要包含三个基本构成要素：一是技术要素，主要为微视频；二是流程要素，主要为“课前-课中-课后”的教学活动；三是环境要素，主要为带有智能诊断功能的学习分析系统。[8]因此，翻转课堂的三个要素是翻转课堂研究的重要方面。具体来说，研究翻转课堂，需要从教学过程着手，综合课前、课中、课后三个环节，考虑课程实施的因素，综合评价学生，培养学生全面发展。

第二、主要研究学习过程方面。这一方面包括“自主学习”、“知识内化”、“学习过程”等。学习过程主要指学生运用恰当的学习方法，进行知识内化的过程。马顿和赛里欧提出两个广泛应用的概念，即深度学习方法和浅层学习方法。[9]按照学生采用学习方法的不同，可以将学生划分为深度学习者和浅层学习者。深度学习者对所学内容充满兴趣，能批判性审视新事实和观点，在观点、事实之间建立无数联系，充分利用证据，探究与评估，等等。浅层学习者则是被动地学习，密切关注课程要求，为了学而学，企图毫无批判地接受新事实和观点，孤立看待内容，不能灵活地运用所学内容，只是为了考试才记忆信息。因此，如何让学习者成为深度学习者是研究的重点。培养深度学习者涉及四个要素，分别是：学生兴趣、探究学习、评估体系、深度学习方法。传统课堂中，以教师讲授为主，学生被动的接受，缺乏学习兴趣，对于学生的评估也是单一的结果性评价，学生失去学习的主导地位。翻转课堂改变教师为中心的教学模式，确定学生的主体地位，通过基于项目探究式学习，激起学生的求知欲。因此，许多学者围绕翻转课堂下的学习过程展开深入研究。

第三、主要研究学科应用方面。这一方面包括“英语教学”、“信息技术”、“初中数学”。翻转课堂实施科目局限于英语与信息技术、数学，主要由于英语、数学、信息技术学科易于学生的自学与讨论。随着研究者们投入这三门学科的研究，推动英语、数学与信息技术学科的翻转课堂走向成熟。其他科目的翻转课堂实施较为薄弱，仍然需要研究者们进行迁移教学，使得各学科能够协调、全面发展。

从知识理论的角度看，中心度和频次高的关键词代表着一段时间内研究者共同关注的问题，即研究热点。关键词的共现频次越高，点中心性越高，说明节点在该领域愈重要。根据关键词频率绘制表4，包括频率、中心性、关键词、年份四个属性。如表4所示，中心性在0.1以上的关键词是“翻转课堂”、“自主学习”、“课堂教学”、“信息技术”。文献检索以翻转课堂为篇名，因此，剔除“翻转课堂”。“自主学习”、“课堂教学”、“信息技术”分别是2013年、2013年与2012年出现。“信息技术”关键词与翻转课堂一同在2012年出现，表明翻转课堂最先实施的学科是信息技术课程。次年，“课堂教学”与“自主学习”出现，并成为翻转课堂热点。翻转课堂是对课堂教学的变革，在变革中，教学模式以学生自主学习为核心，这是翻转课堂的本质特征。我国翻转课堂研究者们抓住翻转课堂本质特征，由内而外，深入推进，这也是我国翻转课堂迅速发展的原因。

（七）研究阶段分析

为了分析翻转课堂的研究阶段，运用CiteSpace对关键词进行时序分析，如图7所示，国内的翻转课堂可以分为三个阶段。

第一个阶段是起步期（2012年）。涉及关键词有“信息技术”、“课堂模式”、“学习过程”、“教学视频”。2007年，美国科罗拉多州的化学老师 Bergmann、 Sams 首次在课堂中采用“翻转课堂”教学模式，2011年以后迅速扩展至全球。2012年我国学者开始研究翻轉课堂，首先在信息技术学科开展研究，调整课堂模式，这个时期的研究重点是教学视频。起步时期的翻转课堂资源十分匮乏，将教学视频或者在线课程嵌入翻转课堂中，在知识资源上，名校学生和非名校学生使用的课前视频资源完全相同，出自同一批名师。在教师资源方面，非名校的教师通过学习名师的教学思想逐步提升教学能力，虽不一定能达到名师水准，但教学能力差距会大幅缩小，提升教学资源的公平性。因此这一时期的研究重点是建设优质的教学视频。

第二个阶段是爆发期（2013～2015年）：涉及关键词有“自主学习”、“知识内化”、“教学模式”、“教学设计”等。2013年～2015年翻转课堂呈现“爆炸式”增长，这一阶段的研究趋势是学习方式与教学设计。学习方式包括两种：合作学习和自主学习。小组合作学习可以创设高效课堂、增强课堂主体作用，有利于分解教师教学任务、增强课堂多边互动；自主学习可以培养学生独立思考、解决问题的能力。翻转课堂囊括合作学习与自主学习。课前学生通过自主学习在线课程或教学视频，进行浅层知识内化。课上进行小组合作学习，小组讨论包括良性讨论与恶性讨论，良性讨论促进学生知识深层内化，恶性讨论不仅不利于知识深层内化，而且影响同学之情，因此，在小组讨论过程中需要教师进行引导。教师要设计合理的课堂，翻转课堂的教学设计不同于传统课堂，不合理的教学设计会使学生发展受到限制，正如生物学中的“趋同化”：不同的生物，甚至在进化上相距甚远的生物，如果生活在条件相同的环境中，在同样选择压的作用下，有可能产生功能相同或十分相似的形态结构，以适应相同的条件。因此，教学设计在课堂教学中十分重要。

第三个阶段是成熟期（2016年～）。涉及的关键词有“高职院校”、“大学英语”、“教学效果”等。在经历爆炸式增长之后，研究者开始深入研究翻转课堂的教学效果，主要围绕高职院校与高校进行研究，这一时期的研究聚焦在翻转课堂下的教学是否有效，从教育的本质来探讨翻转课堂。endprint

三、结论与挑战

（一）结论

1.发文量与基金分析。根据技术生命周期理论：技术生命周期是技术性能特征出现、成长、成熟与衰退的过程，它包含导入期、生长期、成熟期、衰退期。[10]对比2015年-2016年，翻转课堂仍然呈现递增趋势，翻转课堂仍然处于技术生命周期的成熟时期，翻转课堂还有很大的发展空间，在教育信息化与课堂深度融合的过程中扮演着重要的角色，国家对翻转课堂的支持力度仍需加强。此外，翻转课堂需要与其他学科交融，包容创新发展。

2.高产机构分析。有四所高校在翻转课堂领域影响较大，这四所高校代表当前翻转课堂研究模式——基于案例研究翻转课堂。根据昌乐一中案例研究，发现我国翻转课堂不同于国外翻转课堂。我国翻转课堂重心在翻转教学活动，国外翻转课堂重心在翻转场所。实施知识传授—知识内化—知识建构的教学过程，实现教师的主导作用与学生的主体地位的双主模式。

3.作者与引文分析。翻转课堂研究还未形成研究体系，作者之间缺乏合作，这也反映当前翻转课堂的研究趋向于“各自为政”。学校与学校之间在建设方面缺乏交流，盲目跟风的学校居多，造成资源浪费。学者间对翻转课堂的理解也不尽相同，各抒己见。引文分析也反映当前翻转课堂的聚焦仍然在课堂，研究如何教学是翻转课堂的重中之重。

4.热点分析。当前翻转课堂热点研究聚焦在三个方面：学习过程、教学过程、学科研究。首先，在学习过程方面，深入研究翻转课堂下的深度学习，教师如何设计课堂引导学生进行深度学习，从而达到深层知识内化。其次，在教学过程方面，主要研究翻转课堂在不同教学环节的实施，翻转课堂模式下，选择合适教学资源，组织课上讨论，对学生进行全面评价，培养学生的全面发展。最后，在学科研究方面，当前研究主要集中在英语与信息技术学科，对于其他学科的研究仍然十分薄弱，研究者应迁移研究，使得各学科综合发展。

5.趋势分析。翻转课堂的研究分为三个时期：起步时期、爆发期、成熟期。起步时期，围绕教学视频进行研究，国家积极建设优质资源，鼓励教师积极参与“一师一优课，一课一名师”活动，为翻转课堂的研究提供保障。爆发期，围绕学习方式与教学设计，学习方式包括自主学习与合作学习，课前学生进行自主学习，课中进行合作学习，增强学生主体地位。“十三五规划”提出培养创新型人才，合作探究式学习可以促进学生思维碰撞，培养发散思维，符合国家发展需要，而教学设计是学习方式研究的基础，研究者通常忽略教学设计，或者进入教学设计误区，实践中，教师往往为了使用技术而设计课堂。成熟期，围绕教育的本质进行研究，注重翻转课堂的效果，而不是“面子工程”。

（二）挑战

翻转课堂的发展，冲击着传统课堂，技术运动推动着意识形态改变，传统教育体制正在逐渐被打破，但是翻转课堂的发展仍然面临一些挑战，需要不断改进。

1.翻转课堂的评价机制仍需完善。翻转课堂的本质是课前学生自主学习，课上合作汇报，教师在进行评价学生时，如何评价小组成员？我国是人口大国，无法做到小班制教学，通常将5-6个人划分为一个小组，小组成员之间容易出现偷懒、蒙混情况，这导致两极分化的情况，学习主动者积极参与课堂教学，学习消极者蒙混过关，比传统课堂更为惬意。针对小组合作中的评价，仍然需要我们进一步研究。

2.翻转课堂的教学视频质量得不到保障。尽管国家积极推进国家精品课程、一师一优课等优质资源，但是国家精品课程缺乏针对性，它的内容大多不符合中小学课程，而一师一优课的课程，存在教师为了录课而录课的风险，教师课前录制，成本太高。

3.翻转课堂缺乏高速完备的宽带网络。随着“宽带网络校校通”的推行，大大提高中小学宽带网络的覆盖，然而大部分学校仅仅满足覆盖，网速成为学生在线学习的首要问题，在教學过程中逐渐浮现视频播放卡顿、网页打不开、交互延迟等问题，这些问题导致学生学习积极性下降，甚至产生网络厌烦情绪。

随着教育信息化的不断推进，翻转课堂将会突破重重挑战，不断发展和成熟。

参考文献：

[1]肖明，孔成果.2013年我国图书馆学情报学发展前沿文献计量分析[J].图书馆学研究，2014（20）： 6-15.

[2]王娟，陈世超，王林丽，杨现民.基于CiteSpace的教育大数据研究热点与趋势分析[J].现代教育技术， 2016（2）： 5-13.

[3]祝智庭，管珏琪，邱慧娴.翻转课堂国内应用实践与反思[J].电化教育研究，2015（6）： 66-72.

[4]金陵.“翻转课堂”翻转了什么？[J].中国信息技术教育，2012（9）： 18.

[5]金陵.2016，翻转课堂将继往开来[J].中国信息技术教育，2016（1）： 6-7.

[6]王耀文，刘永胜.专题文献著者群评价——一种“标准化”方法的探讨[J].图书情报工作， 2007（4）： 97-99.

[7]宁本涛.“翻转课堂”的基本图景与问题审视[J].现代教育技术，2014（12）： 64-69.

[8]赵兴龙.翻转课堂中知识内化过程及教学模式设计[J].现代远程教育研究，2014（2）： 55-61.