知识图谱镜像中的智慧课堂研究

2021-05-16江婕李鑫

现代信息科技 2021年22期

江婕李鑫

摘要：随着物联网、云计算等新兴信息技术的出现，智慧课堂成为教育技术领域的研究热点之一，成为智慧教育的主要载体。文章运用文献研究法和内容分析法，对2013至今发表在教育技术领域的53篇相关文献进行收集整理。分析智慧课堂文献数量、来源期刊、活跃作者和核心机构，总结国内智慧课堂研究趋势与热点，为今后智慧课堂的发展研究提供理论借鉴。

关键词：智慧课堂;智慧教育;文献综述

中图分类号：TP39;G434 文献标识码：A文章编号：2096-4706（2021）22-0186-05

Abstract： With the emergence of emerging information technologies such as Internet of things and cloud computing， smart class has become one of the research hotspots in the field of educational technology and the main carrier of smart education. Using the methods of literature research and content analysis， this paper collects and arranges 53 relevant literatures published in the field of educational technology since 2013. Analyze the number of smart class literatures， source journals， active authors and core institutions， and summarize the research trends and hotspots of smart class in China， so as to provide theoretical reference for development and research of smart class in the future.

Keywords： smart class; smart education; literature review

0 引言

随着《中国教育现代化2035》明确提出：“利用现代化技术加快推动人才培养模式改革，实现规模化教育与个性化培养的有机结合”的战略目标。有着个性化学习、自适应学习特征的智慧课堂，在这一时期将承载更多的时代使命。为了全面了解我国智慧课堂研究热点与趋势，本文使用CiteSpace和VOSviewer软件对教育技术领域刊载的有关智慧课堂的文献进行分析。以期初步了解国内智慧課堂研究特点和进展，并为后疫情时代线上教育与学校教育的融合发展及智慧课堂的深化研究提供理论借鉴。

1 研究工具及数据来源

1.1 研究工具

本文主要选择了CiteSpace和VOSviewer两款科学知识图谱工具，结合其优势开展针对我国智慧课堂研究的分析。CiteSpace是由美国费城德雷赛尔大学教授基于Java语言开发的一款可视化软件，它主要基于共引分析理论和寻径网络算法，对特定领域文献进行计量，以探寻出学科领域演化的关键路径及知识拐点[1]。VOSviewer是一款应用Java语言的免费软件，它根据文献的共引原理，侧重科学知识的可视化，可用于绘制多领域的科学图谱。

1.2 数据来源

本文通过CNKI 数据库对2013年1月1日至今教育技术领域七本核心期刊《电化教育研究》《现代教育技术》《中国电化教育》《远程教育杂志》《中国远程教育》《现代远程教育研究》和《开放教育研究》进行全面检索，检索条件为“条件：发表时间between（2013-01-01，2021-10-01 and 关键词=智慧课堂）”，最后得到有效文献53篇。

2 数据结果分析

2.1 基本情况统计

2.1.1 文献数量概况

如表1所示，在53篇有效文献中有关智慧课堂的发文量总体是递增趋势，说明智慧课堂已成为教育技术领域的热点，且关注度不断上升。2018年4月13日国务院印发了《教育信息化2.0行动计划》，对智慧课堂的研究有显著推动作用，故2019年发文量出现明显增长。在2019年以后发文量逐渐稳定，这一阶段由于信息技术的更迭，中小学校的信息技术基础建设逐渐完善，技术的支持使得智慧课堂成为教育技术领域的研究热点。

2.1.2 核心作者分析

（1）核心作者研究领域。自2013年至今，共有103位学者在七大核心期刊发表过文章，以第一作者进行排序，其中排名前五位的如图1所示：刘邦奇6篇、庞敬文3篇、王冬青3篇、李逢庆2篇、唐烨伟2篇。他们研究的主要领域和核心关注点如下：

刘邦奇关注智慧课堂教育大数据和学科教学模式创新。他在《智慧课堂数据挖掘分析与应用实证研究》中，通过进行教育大数据建模、分析和应用研究，得出了学生成绩上升或下降的影响因素，对智慧课堂的深度交互具有现实意义。同时刘邦奇在智慧课堂的教学模式构建与创新领域颇有建树，通过对智慧课堂三个发展阶段的分析研究，试图推进教学方式的变革。推动了智慧课堂中学生个性化发展，致力于培养创新人才。

庞敬文关注智慧课堂与学科教学的深度融合。他在《信息技术环境下智慧课堂构见方法及案例研究》结合案例研究提出了智慧课堂的构建方法。后来又提出在深度学习视角下，构建信息化教学评价的维度，设计智慧课堂的评价指标，旨在构建更加科学的智慧课堂。

王冬青关注智慧课堂中数据的挖掘与分。他在《智慧课堂教师行为数据的分析方法与行为验证》中提出一种在智慧课堂环境下的数据挖掘算法和聚类分析算法，该方法有助于打造高效课堂和促进教师专业能力的发展。

李逢庆关注智慧课堂中整体生态的构建和智慧课堂的嬗变趋势。他在《智慧课堂生态系统的构建》中运用生态学的思维和方法，提出了由教学主体、学习环境、资源构成的相互联系的生态系统，为智慧课堂的改革和创新提供了理论依据。

唐烨伟关注智慧课堂的构建。他在《信息技术环境下智慧课堂构建方法及案例研究》中提出智慧课堂的构建方向，思路和影响因素。提出在信息技术的更迭下，学科教学课堂教学的创新途径。

（2）核心作者合作分析。笔者运行CiteSpace软件，得到作者共现网络图谱。如图二所示，由于各位學者相互交流合作，图谱中形成了几位作者的子网络结构，较为显著的是以解月光为首的网络结构。解月光、庞敬文等同一网络结构的学者同属于东北师范大学，王冬青、凌海燕等同属于华南师范大学，李逢庆、尹苗等同属于山东师范大学，小型研究网络分属与三大高校且学者多为实图关系。由此可见，学者们合作交流仅限于机构内，机构间的学术交流与合作较少。

2.2 主题内容概述

2.2.1 面向对象分析

图3所示是2013年至今智慧课堂的研究机构层次，其中中小学基础教育阶段共有9篇文献，职业教育和高等教育各有一篇。

在基础教育方面，东北师范大学的王月、张海等人[2]为解决智慧课堂中智慧不足和教学模式的问题，以初中地理学科为例，构建智慧课堂比较其与传统课堂在师生互动、教学模式、学生满意度等方面的不同，证明了智慧课堂教学效果的有效性。

在职业教育方面，西南大学的曾欢、朱德全[3]从价值论。实践论和方法论三方面提出了智慧课堂构建的逻辑框架，促使技术与职教深度融合，改变职教的课堂生态。提出职教的智慧课堂不仅仅是知识的呈现，更应注重学生的情感培养。

在高等教育方面，鲁迅美术学院的王盾[4]构建了高校诚信课堂的教学模式。根据兴趣设置分层作业，让智慧课堂融入教学全过程，增强了学生的学习内驱力，为智慧课堂在高校中的推进提供了借鉴。

2.2.2 高频关键词分析

关键词反映了研究成果的主题信息特征，一个关键词中心度越大，则该关键词与其他关键词共现的概率越大。在53篇文献中共有150个关键词，笔者用CiteSpace进行可视化分析得到结果如图4所示。

为了进一步了解国内智慧课堂的研究热点变化趋势，笔者运行CiteSpace，按时间片段生成图5关键词时区图谱。从图中可以看出不同时期的研究热点不同，我国智慧课堂的发展可以分为起步阶段、繁荣阶段、新发展时期三个阶段。

2013年到2017年是我国智慧课堂的起步阶段，这一阶段的研究主题主要集中在“智慧教育”和“信息技术”主要集中在对智慧课堂实验室的构建方面，强调技术在课堂中的作用。

2018年到2019年是我国信息技术的繁荣阶段，学者们开始关注“教育大数据”、“模型构建”“学习实践”等方面，研究主题逐渐细致，学者们关注教学过程中的交互数据，开始尝试把信息技术与学科教学进行融并建立不同学科的教学模式。

2020年以后智慧课堂的研究进入新发展阶展时期，学者们尝试把5G、物联网、区域链等融合入智慧课堂，同时，对智慧课堂的实例研究增多，为一线教师对智慧课堂的使用提供理论借鉴和实践指导。

3 研究结果和分析

3.1 文献研究结果分析

对我国智慧课堂研究现状进行分析后得出：

从国内智慧课堂的发文数量来看，整体呈上升趋势，2018年发文量出现“井喷”式增长。在技术的支持和政策的扶持下，智慧课堂在未来一段时间会成为教育技术领域的研究热点。

从核心机构来看，高产机构大多为师范类院校，综合性大学和职业类大学缺乏智慧课堂的研究意识。并且机构之间多为单一研究，机构之间的合作交流较少，智慧课堂在我国还没有形成系统的研究体系。

从面向对象分析来看，国内智慧课堂的应用多集中于基础教育阶段，在职业教育和高等教育中的应用较少。学者们应加强对职业教育和高等教育的关注，有针对性地进行教学研究，以促进职业院校学生和大学生的智慧发展。

从活跃作者来看，活跃作者多为同一机构的学者合作发文且同一机构的学者多为师徒关系，这样的合作关系带动了年轻学者在该领域的发展，为未来智慧课堂领域的发展培养了核心力量，但同一机构的研究领域较为单一，不易推动智慧课堂的发展创新。

3.2 研究热点分析

通过对文献的总体分析得出，近几年来我国在智慧课堂的技术支持和教学实践方面都取得了一定的成就，智慧课堂的研究热点主要集中在：智慧课堂理论探索和发展阶段研究、教育大数据、智慧课堂的构建、智慧课堂的实践研究四个方面。详述如下：

3.2.1 智慧课堂内涵与发展

从CNKI数据库通过搜索“智慧课堂”进行文献检索和分析，可以得出，智慧课堂最早是在2015年由刘邦奇在《智慧课堂的发展、平台架构与应用设计》提出[5]。从智慧课堂的提出到现在，智慧课堂的发展可划分为以下三个阶段：

第一阶段的智慧课堂还停留在理论探索和实验室的构建阶段。此时智慧课堂的应用已经贯穿课前、课中、课后全教学过程，相比与传统课堂的课上教师讲授、课后学生复习巩固，智慧课堂在课前给学生提供了微课等预习资料，学生在课前就对将要学习的知识有了一定的了解，而在课中学生主要是进行交流和讨论，完成对知识的内化和巩固，同时智慧课堂也将学习时间延伸到课后，给学生反思平台并及时给予教师反馈。

第二阶段随着信息技术的发展和实践深入，学者们开始关注智慧课堂与不同学科的融合，从关注技术到关注教学本身。通过大量的案例研究，构建了基于不同学科的不同教学模式，总结提炼了完整的教学流程，充分挖掘学科特色，促进了智慧课堂的应用常态化，试图推进核心素养与学科课程标准结合。

第三阶段智慧课堂开始突出“以学生为中心”促进学生的个性化发展，积极推动教学模式的创新，试图运用5G、物联网、区块链等新技术结合教学大数据的反馈，实现对每位学生因材施教，实现学生智慧生成，促进转识成智。

3.2.2 教育大数据

利用教育大数据的挖掘、分析，可以实现为学生量身定制学习目标、计划，真正实现学生的个性化学习。

我国教育大数据的研究经历了从理论探索到数据挖掘、分析再到实践应用层面的三个发展阶段。

第一阶段学者们对教育大数据的内涵与特点方面进行了探讨，但一直对教育大数据没有明确的定义，2016年杨现民在《发展教育大数据：内涵、价值和挑战》一文中率先提出教育大数据是教育过程中产生的或依据教育需求采集到的一切可用于教育发展的数据集合[6]。并对教育大数据在教学中的作用以及未来存在的挑战做了分析和总结。

第二阶段学者们开始关注数据的挖掘、分析。教学过程中师生、生生等的交互产生了海量数据，要想发挥教育大数据在智慧课堂中的价值就必须充分挖掘分析这些数据。孙曙辉[7]在《面向智慧课堂的数据挖掘与学习分析框架及应用》中提出了“四建模三分析”的研究方法，并结合此方法，构建了数据挖掘、分析的整体棋盘。在实践应用中，结合不同的学科可以构建不同的应用模式，具有很强的参考意义。

第三阶段学者开始利用教学大数据分析智慧课堂中学生的学习效果，刘邦奇[8]在《智慧课堂数据挖掘分析与应用实证研究》中对安徽省某重点中学的1973名学生产生的行为数据进行研究，从而得出学生的发展规律。经过具体建模和大量的算法分析，发现成绩上升的同学在观看微课时先观看再收藏，而成绩下降的学生却是直接收藏，课后往往忘记观看。

3.2.3 智慧课堂的构建

智慧课堂是智慧学习赖以发展的环境，构建智慧课堂就要以建构主义学习理论为依据，将信息技术应用于课堂，促进学生的智慧生成和发展。在构建智慧课堂时，应注重新技术与教学的融合，以学习为本位从教学内容、学生需求、教学工具、教学目标四方面进行分析，力求激发学生的兴趣，让学生轻松、愉快的学习。智慧课堂的构建主要分为两个方面：

（1）智能技术发展下智慧课堂与新技术的融合构建。东北师范大学的庞敬文、解月光等在此领域处于引领地位，在2014年《信息技术环境下智慧课堂构建方法及案例研究》[9]一文中结合当下流行的信息技术提出智慧课堂的构建思路和智慧课堂中的教学思路，并结合教学案例，改进教学模型，体现了信息技术在教学中的革命性作用。随着电子书包、翻转课堂、微课等概念的兴起，庞敬文等又在2016年发表《基于微课的初中数学智慧课堂构建及案例研究》[10]结合初中数学课堂，提出了在微课的支撑下在新授课、练习课、复习课中的构建思路，以期推进教学变革。在5G蓬勃发展时期，北京师范大学的蔡苏在《5G环境下的多模态智慧课堂实践》中提出了基于5G技术的智慧课堂构建思路，利用5G技术的优势结合多种教学要素，促进技术与教学之间的相辅相成[11]。

（2）智慧课堂生态系统的构建。随着微观与实证研究的成熟，学者们逐渐关注课堂生态系统的构建。晋欣泉等在《智慧课堂的数据流动机制与生态系统构建》中提出了以学生为主体，由技术、环境、学生构成的信息生态系统，并建立了包含核心层、基础层、交互层和汇聚层的智慧课堂生态系统模型[12]。以期实现数据闭环运行，打造高效的智慧课堂，满足师生的多样化需求。

3.2.4 智慧课堂的教学实践

实践是检验真理的唯一标准，智慧课堂是否真的促进学生的能力发展，要在课堂实践中检验，目前我国智慧课堂的实践多集中于基础教育阶段，在英语、数学、物理、地理等学科均有涉猎。

通过对这些案例分析可以得出，智慧课堂实际的教学效果与预期的仍有差距，李美凤在《智慧课堂中的“练习—反馈”环节教学行为分析——基于19节省级一等奖数学课例的视频分析》分析了19节省级一等奖数学课例[13]后发现，智慧课堂与传统的多媒体教室相比并没有在交互方面产生更大的优势。虽然技术的使用率更高，但是学生练习题型比较单一，平板環境除了能够让学生实时上传自己的学习成果，在教学内容呈现等方面并不具备优势，并不能充分体现个性化学习。

智慧课堂的伴随式数据收集等功能的实现提高了课堂的效率，对学生的评价分析和教学决策制定提供了科学依据。智慧课堂的优化发展还需要更多的一线教师和实验学校的共同参与，针对其中的问题进行深入探索，以期达成学生个性化学习等智慧课堂的核心特征

4 结论

2013年至今，智慧课堂逐渐成为教育技术领域的研究热点。智慧课堂经历了从理论、概念到课堂模型构建再到与各学科进行深度融合并运用到教学实践，关注点从技术的应用到培养学生的智慧生成转变。智慧课堂的出现给教学理念、教学方式和师生互动都带来了极大的改变，但技术的发展又远远快于教育的发展，在未来课堂构建中，需要更多的一线教师和实验学校的参与，将技术与教学进行深度融合，纠正技术中心倾向，以学生需求为本、结合学科特色将智慧课堂付诸长期的教学实践中，促进智慧课堂常态化应用。

参考文献：

[1] 陈悦，陈超美，刘则渊，等. CiteSpace知识图谱的方法论功能 [J].科学学研究，2015，33（2）：242-253.

[2] 王月，张海，王以宁，等.初中智慧课堂的构建及其有效性研究——以地理学科为例 [J].中国电化教育，2020（9）：58-64.

[3] 曾欢，朱德全.新技术时代职业教育智慧课堂建设的逻辑框架 [J].中国电化教育，2019（6）：6-13.

[4] 王盾.基于智慧课堂的高校诚信教育课例设计与实践研究 [J].电化教育研究，2019，40（9）：83-88.

[5] 刘邦奇.智慧课堂的发展、平台架构与应用设计——从智慧课堂1.0到智慧课堂3.0 [J].现代教育技术，2019，29（3）：18-24.

[6] 杨现民，唐斯斯，李冀红.发展教育大数据：内涵、价值和挑战 [J].现代远程教育研究，2016（1）：50-61.

[7] 孙曙辉，刘邦奇，李鑫.面向智慧课堂的数据挖掘与学习分析框架及应用 [J].中国电化教育，2018（2）：59-66.

[8] 刘邦奇，李鑫.智慧课堂数据挖掘分析与应用实证研究 [J].电化教育研究，2018，39（6）：41-47.

[9] 唐烨伟，庞敬文，钟绍春，等.信息技术环境下智慧课堂构建方法及案例研究 [J].中国电化教育，2014（11）：23-29+34.

[10] 庞敬文，张宇航，王梦雪，等.基于微课的初中数学智慧课堂构建及案例研究 [J].中国电化教育，2016（5）：65-71.

[11] 蔡苏，焦新月，杨阳，等.5G环境下的多模态智慧课堂实践 [J].现代远程教育研究，2021，33（5）：103-112.