基于知识图谱的同步课堂研究现状与趋势可视化分析

2020-07-09王觅文欣远陈焕东

中国教育信息化·高教职教 2020年6期

王觅文欣远陈焕东

摘要：“城乡教育公平”一直是全社会民众关注的焦点，同步课堂是促进城乡教育公平和优质资源共享的有效途径。因此，同步课堂逐渐成为教育领域解决教育公平问题所关注的重点。文章基于中国知网（CNKI）1999—2019年近20年的相关文献，结合利用CiteSpace可视化分析软件以及Ucinet社会网络分析软件，绘制知识图谱，梳理我国同步课堂的研究现状、存在的问题以及未来发展趋势，为教育政策决策者、研究者提供参考，进而推动我国教育公平进程。

关键词：同步课堂;研究现状;知识图谱;社会网络分析;教育公平

中图分类号：G424.2 文献标志码：A 文章编号：1673-8454（2020）11-0012-07

一、研究缘起

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》中提出要全面提高教育质量，建立城乡一体化义务教育发展机制，完善教师、设备、图书等资源的配置，从而实现区域内的均衡发展。[1]教育均衡发展的本质即实现教育公平，“教育公平”问题是民众关注的热点，也是最能让民众有“获得感”的领域之一，它衡量着一个国家的文明程度，也是维护社会公平的重要途径。[2]同步课堂（Synchronized Class）的发展为实现“教育公平”以及“优质资源共享”提供有效途径。[3]本文以与国内同步课堂研究相关的学术文献为研究对象，尝试利用文獻计量法、文献分析法、社会网络分析法对我国同步课堂研究现状进行可视化呈现和梳理，从而整体上把握我国同步课堂的研究现状，分析其研究热点与趋势，提出相应策略，为我国未来同步课堂的发展提供一定的学术借鉴，以助力推进我国实现教育公平。

二、研究设计

如图1所示，本研究数据来源为我国目前比较权威且收刊量最大的数据库——中国知网（CNKI）的“中国期刊全文数据库”。[4]检索条件为“主题”=“同步课堂”，发文时间限定为近20年（1999年1月1日—2019年12月31日），共检索到文献291篇。为了确保数据的可靠性，剔除如会议、征文等与本研究无关的29篇文献后，最终获得262篇有效文献为研究样本。具体研究内容与过程如图1所示。在知网中将最终得到的262篇文献以“Refworks”格式导出，以“download_xxx”格式命名，以“.txt”为文件后缀名。[5]本研究将利用可视化分析软件CiteSpace的聚类分析功能[6][7]，并结合社会网络分析软件Ucinet[8]对我国同步课堂的研究热点、前沿、作者、合作网络等进行可视化分析和梳理，并绘制相关知识图谱。[9]在此基础上，分析同步课堂研究热点趋势，以期为未来同步课堂开展提供一定的参考。

三、研究现状分析

1.同步课堂文献发表时间趋势分析

发文数量表示某一领域受关注的程度，逐年连续发文量可以反映该研究领域的变化趋势。[10]在近20年的文献中，最早出现“同步”教学概念的文献——《同步调整与突破——浅谈一年级上学期数学课堂渗透珠心算教学》发表于2000年，至今下载次数为33次，刚刚出现“同步”的萌芽理念。经过进一步精确检索，发现第一次出现“同步课堂”一词的文献是2002年发表在《中国电化教育》上的《中国教育卫星宽带传输网“基础教育同步课堂”IP频道正式开播》。利用“data数据源2.0”软件提取下载的“download_xxx”文件中各文献的年份，并绘制文献年度发表趋势图，如图2所示。从总体上来看，同步课堂发表的文献数量不是很多，2006年以前均处于非常低迷的阶段。开始呈现较为明显的上升的趋势是从2013年之后，究其原因可能是，2013年神舟十号升空，其中宇航员王亚平进行了太空同步授课，成为当时国家热点新闻，引起众多研究者的关注。而2016年，教育部等六部门印发《教育脱贫攻坚“十三五”规划》提出，“要精确瞄准教育最薄弱领域和最贫困群体，实现‘人人有学上、个个有技能、家家有希望、县县有帮扶并运用‘互联网+思维，促进贫困地区共享优质教育资源”，以及十九大报告中提倡素质教育、推进教育公平等，吸引着众多研究者的关注。[11]以上数据表明，实现教育公平、推动脱贫攻坚迫在眉睫，而同步课堂是实现推动教育脱贫攻坚的重要举措，越来越多学者关注到“同步课堂”教学方式。

2.作者合作网络及小团体分析

基于收集到的数据，由于同步课堂数据较少，利用“data数据源2.0”软件提取“频次=1”的作者，并通过文献计量软件“CO_OC1.7”获得共现矩阵，导出保存成“.csv”的格式，并将所得到的共现矩阵导入社会网络分析软件Ucinet中，使用其内部集成的可视化分析工具Net draw[12]，绘制出作者的合作网络知识图谱，如图3所示。尝试从社会网络分析的角度，进行网络密度分析和中心性分析。[13][14]从图中可以看出：方块的大小表示作者出现的频次，方块越大，作者在网络中出现的频次越高;每一种颜色和节点网络都表示一个作者合作的小团体，连线的粗细代表合作的活跃度，连线越粗，合作越为密切。在社会网络分析法中，这样的小群体被称为凝聚子群。对子群及其内部成员之间的关系特点进行分析通常被称为“小团体分析”。[15]图中主要形成了以王继新、汪学均、周玉霞、朱万侠、左明章等人为核心的合作网络。

但这还不足以深刻体现作者的合作程度，网络密度（Density）是社会网络分析中衡量成员之间紧密联系程度的常用指标。网络密度的值越大，表示交互网络越密集，成员之间的联系就越紧密，交互频率就越高。[16]经过分析，得出作者合作网络密度Density（matrix average）为0.0041，网络密度值非常低。在整个网络中，中间中心性[17]（Betweenness Centrality）用来说明节点对网络的控制程度，排名前10位的作者如表1所示。其中，王继新、左明章、田俊、朱万侠、付卫东、汪学均等人在网络中处在比较重要的位置，属于同步课堂相关研究的领头羊人物。进一步深挖其文献，比如王继新、施枫等人2016年在《中国电化教育》中发表《“互联网+”教学点：新城镇化进程中的义务教育均衡发展实践》[18]一文，下载次数达到3123次，被引次数达到79次，受到众多研究者的关注，影响力较大。

总体而言，有关同步课堂主题，研究者合作密度松散，大多数学者处于独立研究的状态，难以形成一股学术合力促进同步课堂的发展，同时数量不多。

3.文献来源分析

本研究选取载文量前10位的期刊进行统计分析，如图4所示。总共68篇，约占总文献的30%，意味着国内学者慢慢地不断在关注同步课堂的主题。其中《中国电化教育》、《电化教育研究》、《软件导刊（教育技术）》关于“同步课堂”的载文量均在10篇以上，同时，《中国电化教育》、《电化教育研究》、《现代教育技术》、《中国远程教育》这些核心期刊的文献质量较高，在一定程度上，可以为同步课堂的发展引领研究方向，从而推动同步课堂的发展。

4.文献核心机构分析

结合之前的操作，提取机构字段，获得文献核心机构统计表（见表2）。同时结合图5机构合作网络知识图谱分析可知，其中发文量居多的是华中师范大学教育信息技术学院、华中师范大学信息化与基础教育均衡发展协同创新中心、云南师范大学信息学院、湖北大学教育学院、苏州大学教育学院、华中师范大学教育信息技术协同创新中心、苏州大学阔地智慧教育研究院等，多以师范院校为主，但10篇以上的只有华中师范大学教育信息技术学院。由此可见，同步课堂在各大高校的重视程度还有所欠缺。

同时，如图5所示的机构合作网络图谱，可以看出，合作两次以上的机构仅仅只有华中师范大学教育信息技术学院与较多机构存在多方合作，大多数处于独立研究的状态。俗话说，众人拾柴火焰高，同步课堂的发展还有待各大机构多方合作、不断推进。

四、同步课堂热点与前沿分析

1.同步课堂研究热点分析

关键词是一篇论文的核心概括，能鲜明直观地表述文献的主题，因此本文尝试利用CiteSpace可视化分析工具绘制同步课堂文献样本的关键词共现网络图谱及聚类图谱，并观察分析，把握样本中的研究主题情况，目的是了解我国同步课堂研究的总体趋势。[6]

（1）同步课堂关键词共现网络分析

可视化分析之前先对CiteSpace参数进行设置。根据本研究需要，将时间跨度（Time Slicing）设置为From 1999 to 2019，时间切片（Years Per Slice）设置为1年，节点类型（Node Types）选择关键词（Keyword），选择标准（Selection Criteria）中TopN设置50，其他参数保持原来默认值，点击Go，生成近20年的同步课堂关键词共现网络知识图谱如图6所示，提取每个时间切片排名前50的数据得到最终的网络，共生成节点数N=392，连线数量E=752，网络密度（Density）为0.0098，密度值较低，说明网络松散，目前关注同步课堂的研究者还比较少。在共现网络图谱中，节点越大，表示关键词出现的频次越高。

由图6可知，同步课堂研究领域主要集中在专递课堂、教学模式、信息技术、教学互动、教育公平、农村教学点、教学点、优质教育资源、教育信息化等方面。

结合表3高频关键词频次来看（过滤掉频率<5的节点），同步课堂、教学模式、教学方式、同步互动混合课堂等受到了较大的关注，目前同步课堂主要有城乡同步课堂、多校区同步课堂以及校内同步课堂形式，同步课堂作为一种新的教学方式和新的学习方式，相比传统课堂教学，如何提高同步课堂教学质量是现在重点研究的问题。[19]从高频关键词来看，教育公平、教育均衡、资源共享、优质教育资源一直以来受到广泛关注，国家教育部也颁布较多的法律政策支持，是大家一直以来的奋斗目标。同时，从高频词汇“专递课堂”来看，专递课堂的开展也是目前较为热门的教学方式，究其原因，在城乡学生基础认知、理解等方面存在较大的差异时，采取专递课堂的方式可以更好地帮助农村教学点学生的学习，这种形式，中心校教师只需要全心全意教授教学点学生，开展相对容易，但教师长期面对虚拟的学生进行教学，缺乏真实的师生互动和交流，如何得到学生最真实的学习反馈也需要研究者与教师认真探究。[20]从关键词“教学互动”来看，同步课堂中城市中心校与农村教学点的师师互动、师生互动、生生互动等都受到较多的关注，也是在教学实践中亟待突破的重点和难点。

（2）同步课堂关键词聚类分析

为了进一步探究主题之间的关系，本研究在共现图谱的基础上使用LLR （Log Likelihood Ratio）算法进行聚类，得到同步课堂关键词聚类网络图谱如图7所示，最终得到9个聚类主题。其中Modularity是网络图谱模块化的评价指标，图7得到的Modularity的Q值为0.8451， Silhouette值为0.6185。一个图谱的Modularity值越接近于1，表示所得到图谱的聚类效果越明显。同时，Silhouette值是用来衡量网络同质性的指标，0.5以上表示聚类是合理的。[5]

从图7关键词聚类网络知识图谱来看，同步课堂、课堂教学、教育公平、教育均衡发展、教学模式、同步网络课堂、远程教育、优质教育资源等聚类标签（ClusterID），分别代表了与同步课堂研究主题相关的研究背景、教学模式、课堂教学策略、技术背景、奋斗目标等。例如，在聚类3和聚类4标签下，進一步挖掘其文献，张尧、王运武等人在分析同步课堂内涵的基础上，结合教学模式设计原则，以信息技术为支撑，构建了基于“政府—学校—企业—高校”四方协同的同步课堂教学模式框架，以信息化促进教育均衡发展。[21]

同时，这些聚类词也是目前同步课堂研究的热点词汇。结合所导出的关键词聚类表（见表4），目前我国同步课堂研究主要集中在“区域化同步课堂”、“教育精准扶贫”、“农村教学点”、“优质教育资源”、“交互设计”几个模块。同步课堂的开展目前在义务教育阶段比较普遍，重点在基础教育中开展。同时，最终追求的“教育均衡”、“优质教育资源”的目标，不仅仅需要国家、城市教师的外部驱力，也需要农村教学点不断主动发展、主动突破与城市之间的数字鸿沟。

2.同步课堂研究前沿分析

在研究热点的把握上，对研究前沿的分析也可以帮助研究者把握未来同步课堂领域的发展动态。因此，本研究利用CiteSpace软件，设置γ=0.5，默认Minimum Duration为2，提取了同步课堂关键词突变率的前12位，如图8所示。

突变词前12位分别是课堂教学（2001—2009年）、教育卫星（2002—2003年）、宽带传输网（2002—2003年）、班级授课制（2003—2006年）、教学方式（2003—2006年）、同步网络课堂（2010—2015年）、教学互动（2015—2017年）、教育信息化（2016—2017年）、信息化（2016—2019年）、教育公平（2016—2019年）、同步课堂（2017—2019年）、资源共享（2017—2019年）。这些说明了各个时间阶段的研究热点。其中，突变率最高的是“课堂教学”，开始于2001年，究其原因，2001年启动新课程改革，引起各大学校、研究者的关注，同时也推动了“同步”教学理念的发展。“教育公平”的问题成为研究前沿是在2016年，可能与教育部等六部门印发《教育脱贫攻坚“十三五”规划》提出“教育公平”有关。[11]从图中可以看出，“同步课堂”、“资源共享”2017年才开始成为研究前沿，之前一直处于较为低迷的状态，但在国家号召“优质资源共享”、“城乡教育均衡”等之后，“同步课堂”作为一种新兴的教学方式，促使越来越多的研究者投身到同步课堂的研究中来。在2017—2019年间，检索发表在核心期刊与CSSCI的“同步课堂”期刊，达到了16篇，论文质量较高。例如，韦怡彤、王继新等人以教学实录形式分析同步互动专递课堂中教学互动行为;[22]高丹阳、张泽晖等人立足于网络资源异步教学组织形式和网络同步视频互动教学组织形式并针对其不足之处，提出了具有“一体、双管、三进”特点的新型网络教学组织形式;[23]吴秀圆、王继新从实践共同体的视角，开展了同步课堂背景下城乡教师专业发展的路径探索;[24]朱万侠、黄红涛等人利用偏最小二乘法的结构方程模型对农村薄弱校教师“同步互动混合课堂”接受度展开了调查与分析;[25]汪学均进行了视频互动同步课堂教学模式研究等。[26]

五、思考与启示

基于对我国近20年来同步课堂研究现状的可视化分析，对未来同步课堂研究发展进行以下思考和建议。

1.重视价值引导走向课程实践，唤起课程变革内部力量

同步课堂作为实现教育公平的现实途径，研究者均开始关注同步课堂在教学中的实践价值。[27]但从研究热点和前沿来看，我国目前同步课堂研究热点主要集中在“教学模式”、“农村教学点”、“教育公平”、“专递课堂”、“交互设计”等层面。其中教学互动、教学点师生角色定位、教学点学习投入度、教学过程中技术设备保障等都是目前同步课堂领域的困境，也引起了广大学者的研究关注。这些都是同步课堂教学实践中出现的现实情形，但目前同步课堂在学科中的应用很分散，对研究的分布也很散，各个学科均有涉猎。同时还缺乏系统的研究体系，研究范围过于狭窄，没有形成具有普适性的研究成果，还需要学者加强对同步课堂各学科实践应用的研究。[28]同时重视将同步课堂的价值引导到课堂实践研究中来，唤起课程变革的内部驱力，从而从全方位的角度助力教育公平。

2.加强高权威、高质量成果产出，为同步课堂发展提供范式

从文献发表时间及发表来源看，早在2000年就出现了“同步”教学理念，2006年关键词“同步课堂”第一次出现在文献中，经过十几年的发展，论文数量也在逐年增加，但一直都处于低迷的状态。同步课堂领域高权威、高质量的研究文献相对缺乏，还需学者投入更多的精力和努力。直到2017年成为研究前沿，随着5G时代的到来、技术和设备的更新，同步课堂的开展日益普及，也因此获得了更好的一层保障，将会有更多的研究者来探索研究同步课堂这一新的教学方式和学习方式。城乡教育公平进程在不断前行，同步课堂的发展势不可挡，而目前同步课堂还缺乏成熟的理论机制与范式，仍需研究者倾心努力。

3.尽量形成学术团队合力，引领同步课堂发展

一木不成林，百花方为春。学术研究亦是如此，更需要众人齐心协力才能更好地带动同步课堂的研究发展。根据文献作者及机构分析，我国目前研究同步课堂的机构及学者较少，大都来自师范院校，且几乎处在独立研究的状态，合作很少，难以形成一股学术合力引领同步课堂的发展。所以，各高校、教师、研究者等更应加强交流与合作，相互学习探讨，增加思想碰撞与学术辐射，形成学术团队合力共同引领同步课堂发展。

4.重视农村教学点教师角色与学生的心理因素研究

同步课堂涉及多方师生角色，包括农村与城市双方的教师与学生。同时，同步课堂并不是一个孤立的研究领域，从聚焦的热点与前沿来看，研究者对农村教学点的研究、对教学点教师角色与学生心理因素的研究还不够深入。同步课堂的发展需要外力的不断驱动，更需要教学点教师与学生的内部奋起与驱使，才能达到更好的教学效果。

5.加强对同步课堂教学评价的研究

从整体同步课堂的研究现状来看，目前涉及诸多领域的研究，但关于教学评价这一块的研究却很少，而教学评价是检验教学实施效果的关键。[28][29]在未来的研究當中，研究目光不仅要重视同步课堂教学实践，同时也要加强对教学实践后教学效果评价的研究。最终形成科学健全的同步课堂教学评价体系，以便教师及时调整教学策略，加快教育公平进程。

综上，同步课堂作为应用教育信息化促进城乡教育均衡发展的有效途径，也是实现“教育公平”不可缺少的一种教学模式。[30]本研究基于中国知网（CNKI）同步课堂相关文献，结合利用CiteSpace可视化分析软件及Ucinet社会网络分析软件，从“文献发表时间趋势”、“作者合作网络”、“文献来源分析”、“文献核心机构分析”、“研究热点与前沿”等维度绘制相关知识图谱，从整体上对我国同步课堂目前的研究现状进行了一定的梳理，力求为我国未来同步课堂的研究发展提供一定的学术参考。

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