我国中小学信息技术教育研究的可视化分析

（江西师范大学新闻与传播学院，江西南昌330022）

一、引言

2000-2010这十年，无疑是我国中小学信息技术教育实践夯实基础、蓄势待发的关键时期，也是我国中小学信息技术教育研究承前启后、开拓创新的重要时期。从2001年开始，教育部推行要用5-10年时间在中小学普及信息技术教育，以信息化带动教育的现代化，努力实现我国中小学信息技术教育跨越式的发展，这一行动从此揭开了我国中小学信息技术教育发展史上的新篇章。教育界和学术界在理论探索、教学资源开发、体系建构等方面取得了显著的成果，可以预见未这一领域的研究将不断拓展和深化，并将在实践中不断完善。本文采用文献分析法和词频分析法，使用CiteSpace软件对中国知网核心期刊数据库以及中文社会科学引文索引数据库中关于中小学信息技术教育研究的相关文献进行分析，客观生成中小学信息技术教育研究知识图谱，实现数据可视化，揭示我国中小学信息技术教育研究领域研究力量、研究主体情况，归纳概括总结出我国中小学信息技术教育研究热点主题。通过有效的数据分析，以期把握该领域的研究热点、前沿与发展趋势。

二、研究设计

1.研究方法

词频分析法是指分析某学科领域特定时间内发表的文献关键词，通过关键词出现的频次高低及频次的变化趋势来确定该领域研究重点和发展方向的文献计量方法[1]。引文分析法，利用数学及统计学方法进行比较、归纳、抽象、概括等，对科学期刊、论文、著者等分析对象的引用和被引用现象进行分析，以揭示其数量特征和内在规律的一种信息计量研究方法[2]。本文利用词频分析法和引文分析法，分析国内中小学信息技术教育研究的研究力量分布、研究主体与热点主题、前沿趋势。本文拟用定量分析与定性研究相结合的方式[3]，首先结合词频分析法、引文分析法对相关文献进行定量分析，再通过定性分析加以补充，进行较深入的主题分析，从而考察其研究现状、热点和发展趋势。

2.数据来源

本文以中国知网核心期刊数据库以及中文社会科学引文索引数据库作为数据源，以主题为“中小学信息技术教育”进行初步数据检索，时间限制为2000-2017年，检索时间为2018年4月28日，总共检索到295篇相关文献，经过去重，并删除有关会议综述、会议通知、访谈、广告、征文等非学术类文献，搜索、筛选、整理最终得到有效文献257篇，确定为有效数据。

3.分析工具

本文分析工具采用陈超美博士及其团队开发的基于Java程序语言开发平台的着眼于科学分析中蕴藏的潜在知识的信息可视化分析软件CiteSpace，这是一款专门用于学术文献分析的信息可视化分析工具。目前已广泛应用于探测、分析学科研究前沿的发展趋势以及研究前沿与知识基础之间、不同研究前沿之间的关系。可视化工具[4]以图表形式直观展现关键词的热点分布及领域走向，揭示了研究主题的外表特征，且图谱的数据为科学、客观地分析我国在中小学信息技术教育研究提供了依据。

三、研究结果分析

1.时间分布

2000-2017年间我国中小学信息技术教育研究发表论文数量及引文数量统计与分析结果如图1、图2所示。从图中可以看出，从2000年起教育部逐步重视推进和普及中小学信息技术教育发展，因此中小学信息技术教育研究的发文数量在2001至2002达到了一个高峰，之后开始趋于稳定。而引文数量总体在2000-2008年逐年增长，虽然2009年有所回落但2011又开始逐渐增长，增速逐渐稳定。结合图1和图2来看，我们必须要逐步重视中小学信息技术教育的发展。并且我国中小学信息技术教育仍是一个需要持续关注的主题。

图1 年度发文数量

图2 年度引文数量

2.研究力量分布

在CiteSpace中设置时间切片为1，时间设置为2000-2017年，分析对象选择“Institution”，选择TopN，N值设为50，采用Pathfinder（寻径）算法，运行CiteSpaceV，得到我国中小学信息技术教育研究领域机构共现聚类图谱（如图3）。

图3 中小学信息技术教育研究领域机构共现聚类图谱

其中，圆形节点连接线上的小节点代表机构。圆圈的大小代表发文数量，圆圈越大表示发文数量越多；圆圈相交程度代表合作程度，圆圈间相交程度越大，表示合作越密切；最外层圆环代表中心性，中心性越大，表示在该领域内影响力越大[5]。从图3中可以看出，圆环最大的机构是东北师范大学信息技术教育研究所，其次是华南师范大学思想教育管理学系。从表1中可见，被引频次最高的是东北师范大学信息技术教育研究所，文献贡献率最大，接下来是东北师范大学国际与比较教育研究所、东北师范大学软件学院等。从整个图谱来看，东北师范大学信息技术教育研究所最外层圆环最大，节点中心性最高，说明东北师范大学信息技术教育研究所在中小学信息技术教育研究领域占有领先地位。同时，东北师范大学信息技术教育研究所与其他研究机构圆环相交也较多，圆环距离较近。由此可见，图谱中绝大多数研究机构与东北师范大学信息技术教育研究所有合作关系。这些研究机构在我国中小学信息技术教育研究方向占有重要地位，研究者给予了更多关注。

表1 中小学信息技术教育研究力量分布统计

在CiteSpace中设置时间切片为1，时间设置为2000-2017年，分析对象选择“Author”，选择TopN，N值设为50，运行CiteSpaceV，得到我国中小学信息技术教育研究领域作者共现聚类图谱，如图4所示。

图4 中小学信息技术研究领域作者共现聚类图谱

作者共现分析又称作为作者合作网络分析[6]，通过对作者的合作网络分析，可以帮助我们了解该研究领域主要的学者，该领域的核心作者和高产作者，以及学者之间的合作关系。在作者共现网络图谱中，显示出董玉琦、李艺、钱松岭等为发文频次高的作者，我们将这几位作者视为普通中小学信息技术教育研究领域的核心作者。其中最为突出、引人注目的三位作者是董玉琦、李艺、钱松岭；董玉琦：东北师范大学教育科学学院课程与教学系教授，主要研究方向为信息技术教育，教育技术学比较研究等；李艺：南京师范大学教授，主要从事教育技术学及相关学科方面教学，数字化教学资源设计与开发等；钱松岭：东北师范大学教授，主要研究方向为数字化环境下教学系统设计开发与信息技术课程设计；他们在文献中出现的频次分别为（8、5、5）次，且通过图谱不难看出，三位作者在图谱中距离较远，这说明三位作者在普通中小学信息技术教育研究上，联系不是很紧密，且相互之间没有进行合作或者合作比较少。其次，通过对研究作者的聚类网络图谱中可以看出，周蓉、孙名符、张舒予组成了研究团队，万念、胡米宁、曾正军组成了研究团队，解月光、孙艳、曾水兵组成了研究团队，李艺、张义兵组成了研究团队，整个合作关系网络图谱中共同组成了不同类型的研究团队，且团队和团队之间的合作往往通过群组的核心学者连接。网络中的这些作者主要来自师范类高等学校教师和硕士研究生以及普通中小学学科教师，聚类关系内部常见的关系网络类型主要为“师生合作”关系网络。在文献中出现频次比较高、合作紧密的作者群有很多，包括：任友群、李峰之间合作紧密，李梅、张新明也在不同程度上进行合作等，在研究领域非常活跃。同时，统计了2000-2017年间普通中小学信息技术教育研究领域发文频次＞=3的研究学者，如表2所示。

表2 2000-2018年普通中小学信息技术教育研究领域发文频次＞=3的研究学者

3.研究热点分析

在CiteSpace软件界面中选择分析对象为关键词（Keyword），其余设置不变。运行软件，得到关于教育大数据研究领域的关键词共现图谱，如图5所示。图谱中，节点（圆圈）大小代表关键词共现频次，圆圈内环不同颜色代表其出现的相应年份，节点紫色圆环（在黑白图中用圆环粗细显示）表示关键词具有高度中心性。中心性越高的节点，对其他节点间联系起控制作用越强，这也体现其在整个网络中的重要地位[7]。

图5 中小学信息技术教育研究领域关键词共现图谱

图5揭示了国际教育大数据研究热点，节点最大的是信息技术课程，其次是信息素养、师资力量、教育信息化、农村中小学等。通过合并同义词后，从运行结果中导出被引频次＞5的关键词，如表3所示。

表3 被引频次＞5的关键词排列表

结合图5所示图谱中关键词的圆圈大小、紫色圆环粗细，以及表4所示关键词中心性大小，可以发现频次排在前10的关键词，其中心性都较高，并处于图谱中心位置[8]，表示它们与其他关键词存在着紧密的关联性，节点年轮较为突出。综合分析发现，2000-2017年间我国中小学信息技术教育研究的关注点主要在“信息技术课程、信息素养、师资力量、教师培训、教育信息化、农村中小学等”，在我国中小学信息技术教育研究中占有重要地位，成为现阶段中小学信息技术教育研究热点。

表4 关键词中心性排列表

本研究在数据分析的基础上，并借鉴部分学者的观点，把中小学信息技术教育研究领域的研究热点分为“教学领域主题”、“教师领域主题”、“课程建设领域主题”3个主题领域。第一个主题领域的研究热点有：“信息技术”、“课堂教学”、“信息素养”、“技术教育”、“应对策略”、“计算机辅助教学”。第二个主题领域的研究热点有：“教师专业素养”、“教师专业发展”、“师资力量培养”。第三个主题领域的研究热点有：“课程改革”、“课程标准”。

4.研究前沿与趋势分析

在CiteSpace中，研究前沿是正在兴起的理论趋势和新主题的涌现[9]，双击Java图标进入CiteSpace功能界面区域中，将时区跨度分割（Time Slicing）设定在2000-2017年（主题检索时间），网络连线强度计算用Cosine算法，聚类视图选择Cluster View，网络不适用剪裁方法。网络节点类型Nodes Type选择term，点击“GO”运行结果。待网络计算完成后点击“Visualize”，进入网络可视化界面，对可视化网络进行聚类分析，聚类标签提取选择（T，Title），聚类命名算法选择LLR，节点标签按照中介中心性大小显示，得到主题共现图谱，如图6所示。

图6 主题共现聚类图谱

研究前沿领域的命名与前沿文献我们可以按照聚类规模对其进行总结，运用CiteSpace聚类命名算法得到如表5所示的命名结果。

在数据分析结果中，共生成了42个聚类，从聚类图谱详细列表中（如表5），我们可以明显看到，有6个规模较大且较为集中的聚类。以下分析出运用对数极大似然率LLR算法进行聚类得到的结果。其中，最大的聚类0#共包含了28篇文献，silhouette值为0.714。引用该聚类最活跃的施引文献为“电化教学”（42.66）；“计算机基础设施”（42.66）；“教育信息化”（31.99）。第二大类1#共包含了8篇文献，silhouette值为0.849。引用该聚类最活跃的施引文献为“师资培训”（80.52）；“教师培训”（68.97）；“信息技术课程”（68.97）。第三大类2#共包含了4篇文献，silhouette值为0.931。引用该聚类最活跃的施引文献为“信息技术课程”（80.52）；“基本操作”（80.52）。第四大类3#共包含了4篇文献，silhouette值为0.887。引用该聚类最活跃的施引文献为“中小学”（115.04）；“信息技术教育”（115.04）。通过对研究前沿的概念界定，以上从施引文献中提取的名词术语聚类命名，能够反映一个研究的前沿领域。

四、研究趋势分析

1.教学模式方面

热点统计显示近几年电化教学与信息技术教育教学的结合、基于媒体网络教学平台与信息技术教育的结合以及翻转课堂、项目教学、案例教学、研究性学习、协作学习等与信息技术教育的结合。当前，随着信息技术的不断发展，一些新的信息技术教育和教学模式的出现逐渐对传统教育教学模式进行变革和创新。

2.课程整合方面

如何对信息技术教育的本质进行拓展和深化，是我们目前面临的重要课题。课程整合是解决问题的有效途径，信息技术教育自身具有拓展性，通用性、基础性和延展性等特点，信息技术课程与其他学科整合具有可行性，课程整合不仅可以丰富教学资源，同时能够满足信息技术教育多学科知识的要求，体现课程的价值与目标，增强师生对信息技术教育学习的积极性，赋予课程新的活力，给学生提供实践创新的平台。除此以外，选修课程与必修课程之间的整合、学科教学资源整合以及信息技术课程整合等问题，也需要更多关注课程整合带来的人文效应。

3.信息素养方面

如何在课堂教学中培养学生的信息素养，教师通过对课程开设的宗旨与课程基础性、通用性与专业性的明确与深刻把握，从课程教学实践中落实教学目标，运用课程资源的载体功能，让学生掌握技术思想和方法，从而提高学生的技术素养，培养学生技术实践创新能力，从而实现全面且个性化的发展。

4.国内外课程比较研究方面

国外技术教育类课程起步早，如美国、日本、新加坡、澳大利亚等国家技术教育发展相对成熟，有丰富的经验和高质量的研究成果可以借鉴，关于信息技术教育研究国内外比较研究领域还是很匮乏，蕴含着研究价值。

五、结论

本研究运用CiteSpace信息可视化分析软件，以我国普通中小学信息技术教育为研究主题进行科学知识图谱的计量研究。具体运用了文献计量分析、词频统计分析等方法，绘制出作者共现聚类知识图谱、机构共现聚类知识图谱、主题共现聚类知识图谱、关键词共现聚类知识图谱以及相应的数据表格。

首先，从“图谱+表”中分析出，核心作者群有董玉琦、李艺、钱松岭等核心作者，这些作者主要来自师范类高等学校教授和硕士博士研究生以及普通中小学学科教师，聚类关系内部常见的关系网络类型主要为“师生合作”关系网络；从发文机构分析，发现解月光、孙艳、曾水兵等主要研究群体，对普通中小学信息技术教育研究的发展起着导向和引领作用。通过共词分析发现近几年，该领域的研究热点及趋势也发生了一些变化，主要有“师资力量”、“信息技术课程”、“课程整合”、“教育信息化”、“创客教育”、“教师培训”、“超媒体”、“应对策略”、“课程建设”等研究领域。

其次，通过图谱可视化分析得出的结论，系统梳理了我国中小学信息技术教育研究方面的相关文献，总结出信息技术教育研究取得的成果和课程实施及研究存在的问题。

课程研究取得的成果主要有：研究文献数量逐渐增加；研究主体分布广泛；研究行为受到重视；研究领域不断拓宽；研究方法逐渐多元；研究主题日益完善。课程实施方面存在的问题主要有：我国中小学信息技术课程不参与中高考，导致学校领导、教师、学生、家长对课程认识存在偏差，对课程重视不够，经济欠发达地区信息技术课程实施缺乏相应的硬件设施，这也是国内中小学信息技术教育存在差异的重要原因；此外教师专业技术缺乏，专业培训不足，技术实践能力缺乏，教师队伍不稳定；课程教学评价体系不健全；教学方法单一，教学内容枯燥乏味，教学效果不佳；课程资源匮乏，软硬件资源不足。课程研究方面存在的问题主要有：研究成果存在重复建设现象；研究学者地区分布不均匀；研究人员发展后劲不足；研究领域的不平衡和少融合；研究内容的创新性仍需加强。

最后，结合问题进一步提出了普通中小学信息技术教育研究与建设发展对策：第一，转变观念，健全课程实施保障政策；第二，完善课程资源建设；第三，优化师资队伍，提高教学效能；第四，结合自身实际合理选择教学模式和方法，提高课程实施质量；第五，努力做好评价考核，有效保障课程教学质量；第六，健全学术成果的规范要求；第七，鼓励各行研究人员参与研究，加强信息技术教研员的配备和培训；第八，加强研究领域间的有效融合。