技术支持下批判性思维培养研究的主题谱系与发展趋势*——基于HistCite和VOSviewer的文献可视化分析

2022-09-27王换超郑燕林

现代教育技术 2022年9期

王换超郑燕林马芸

王换超郑燕林马芸

（东北师范大学信息科学与技术学院，吉林长春 130117）

批判性思维是创新型人才的必备特质，运用技术促进学生的批判性思维发展非常必要且可行。面对技术支持下批判性思维培养浩繁的研究成果，文章以Web of Science为文献数据源，采用文献计量法，从年度发文量、引文编年图、关键词共现等维度对技术支持下批判性思维培养研究的相关文献进行分析，揭示研究发展的整体样态；归纳了研究内容所形成的四类主题谱系，即支持技术、整合技术的学习方法、融合技术的教学模式、技术支持下批判性思维培养的影响因素；最后，预测了未来研究的三大发展趋势，即研究成果仍将持续增长、研究维度趋于多元化、研究粒度趋向精细化，以期为推动技术支持下批判性思维培养研究的高质量发展提供参考，并为批判性思维的培育与创新型人才的培养提供优化思路。

技术；批判性思维；主题谱系；发展趋势

“要更加重视科学精神、创新能力、批判性思维的培养培育”，这是习近平总书记对培养创新型人才提出的明确要求。进入技术时代，应用技术促进学生的批判性思维发展是非常必要且可行的[1]。面对国际上技术支持下批判性思维培养浩繁的研究成果，本研究以Web of Science为文献数据源，采用文献计量法，对技术支持下批判性思维培养研究的相关文献进行年度发文量、引文编年图和关键词共现等分析，以全面、系统地把握技术支持下批判性思维培养研究的主题谱系与发展趋势。

一研究设计

1 样本选取

本研究的文献样本源自Web of Science核心合集，涉及SSCI、SCI-Expanded、CPCI-SSH、CPCI-S数据库。出于对文献样本全面性、可靠性和实时性的考虑，本研究设定文献检索的关键词除了“批判性思维（Critical Thinking）”和“技术（Technology）”这两个核心关键词，还包括“在线讨论（Online Discussion）”“在线交互（Online Interaction）”“计算机辅助的（Computer Supported）”等关键词，原因在于技术支持下批判性思维培养的运作以技术为支撑，与计算机、互联网等技术不可割裂；同时，设置的检索时间截至2022年6月，文献类型选择“会议录论文”“论文”“在线发表论文”，语种选择“English”，共得到2375篇符合检索条件的文献。

2 研究方法与工具

本研究采用文献计量法中的引文分析、关键词共现分析，通过对技术支持下批判性思维培养研究的相关文献进行年度发文量、引文编年图、关键词共现等可视化分析，来探析技术支持下批判性思维培养研究的主题谱系与发展趋势：①引文分析旨在通过计算某个研究领域的文献数量及其被引量等信息，快速绘制出该研究领域的发展脉络图，便于锁定重要文献，揭示研究发展的内在规律。本研究运用功能完备的引文分析工具——HistCite软件来进行引文分析，用到的功能主要有年度发文量（Yearly Output）和引文编年图（Make Graph）。②关键词共现分析旨在通过构建某个研究领域的文献计量网络图并予以可视化呈现，便于从中提取重要术语的分布及关系特征，探测研究热点与发展方向。本研究运用VOSviewer软件来进行关键词共现分析，用到的视图主要是密度视图（Density Visualization）和标签视图（Overlay Visualization）。

二技术支持下批判性思维培养研究的整体样态

从时间角度来看，技术支持下批判性思维培养研究萌芽于1993年Scott[2]撰写的《在信息社会提供在线批判性思维课程以满足教育需求》一文，技术支持下批判性思维培养研究的发展整体呈波动性上升态势。本研究利用HistCite软件中的年度发文量功能，对技术支持下批判性思维培养相关研究成果的年度发文量进行统计，结果如图1所示，可以看出：技术支持下批判性思维培养研究的进程大致可分为缓和增长期、平稳增长期、快速增长期、骤然下降期四个阶段。需要说明的是，近两年的发文量下降，原因或许在于应用新技术培养学生的批判性思维尚未取得较大的突破，但这反而说明了利用新技术培养学生的批判性思维有待进一步的深入探索[3]。

图1 技术支持下批判性思维培养研究的年度发文量

表1 发文量前十位的国家

序号国家RecsTLCSTLCS/Recs序号国家RecsTLCSTLCS/Recs 1美国5591550.286澳大利亚87420.48 2中国（含大陆和台湾）3181840.587加拿大83400.48 3西班牙18530.028马来西亚77140.18 4英国115350.309葡萄牙7920.03 5印尼11220.0210俄罗斯7550.07

注：Recs（Records）指文献记录的数量，TLCS（Total Local Citation Score）指当前检索到的文献集中被引次数。

从空间角度来看，技术支持下批判性思维培养研究的活跃地域已然形成，即以美国、中国（含大陆和台湾）等国家为首，且多位于亚太地区。本研究利用HistCite软件中的国家（Country）功能，提取发文量前十位的国家进行影响力分析，结果如表1所示，可以看出：中国（含大陆和台湾）、澳大利亚、加拿大、美国等国家的研究成果在国际上有较高的贡献度和较大的影响力——这个发现为实现技术支持下批判性思维培养研究的可持续、高质量发展，进一步加强国际交流与合作指明了方向。

三技术支持下批判性思维培养研究的主题谱系

技术支持下批判性思维培养研究历经近30年的发展，已经出现了较多的研究文献。本研究通过对相关研究文献进行系统分析，来归纳出技术支持下批判性思维培养研究的主题谱系。利用HistCite软件中的引文编年图功能，本研究将“select by”设为“LCS”，“Limit”设为50，绘制出技术支持下批判性思维培养研究的引文编年图，如图2所示。图中的每个节点代表一篇文献，节点的圆圈大小说明该文献的被引频次高低，圆圈越大说明被引频次越高；箭头代表引用文献的有向关系，箭头的出发点是施引文献、所指向的文献是被引文献。

图2 技术支持下批判性思维培养研究的引文编年图

1 研究内容的分析

结合图2中的文献分析可知，随着时间的推移和技术的发展，计算机技术、互联网技术、数字化技术、智能化技术等均在批判性思维培养研究方面发挥了重要作用，且基于上述技术的学习方法、教学模式等也成为了批判性思维培养研究的重要内容。

1993～2004年间，批判性思维培养研究中出现了技术，并被反复应用于教学实践。此时期，计算机和互联网技术的应用更是受到了青睐，其高被引文献是节点35、67、58。其中，节点35的研究探索了基于计算机支持的异步讨论（如基于邮件的沟通方式）来培养学生的批判性思维[4]。节点67的研究者为改进职前教师批判性思维教学，利用Visual Basic 6.0开发了一个包含提供背景信息、完成调查问卷、实施课堂教学、接受教学干预、开展分享汇报五个环节的计算机模拟程序（CS-TGCTS），并将其应用于职前教师课程教学，以改善职前教师批判性思维教学中的反思性教学[5]。节点58的研究是让学生利用在线学习模块批判性地分析真实病历材料，通过对学生在线文本进行定性分析，来评估其批判性思维过程及发展[6]。

2005～2012年间，技术支持下批判性思维培养研究不仅关注技术（特别是数字化技术）的应用，还关注技术与学习方法的整合，尤其是异步/同步在线讨论法的应用，最突出的节点有540、170、145、313、90、294。其中，节点540的研究是借助技术的转化功能，通过让学生创作数字故事的学习方式来培养其批判性思维[7]。节点170、节点145的研究者认为学生在在线讨论环境中能够表现出更多的批判性思维[8]，增强脚手架和设计好的讨论问题是在线讨论环境支持中学生批判性思维培养的关键所在[9]。节点313的研究者采用实验研究方法，探讨了是否使用社会注释系统进行学习对学生批判性思维的影响，以及基于社会注释系统的个体学习与群体学习对学生批判性思维的影响[10]。节点90的研究者报告了一个用于识别和测量在线异步讨论中学生批判性思维参与度的模型，并证明了该模型的可用性和有效性[11]。节点294的研究者将基于案例的讨论、辩论和开放式讨论三种学习方式应用于学生的在线讨论，以此来了解这些学习方法是如何影响学生的批判性思维发展的[12]。

2013～2022年间，以数字化技术和智能化技术的应用为主，技术支持下批判性思维培养研究开始关注技术与教学模式的整合，且更加强调教学设计与实施的重要性，影响力较大的节点有819、1110、818、963、1322。其中，节点819的研究者指出基于翻转课堂理念的数字化课堂有利于学生的批判性思维发展，并提出应当增加学生在课堂上的互动和讨论时间，做好引导性活动工作表的问题设计等[13]。节点1110的研究者采用实验研究法，比较Rationale软件与纸笔教学对英语专业学生批判性思维技能发展的影响，结果发现软件组学生的批判性思维技能明显优于纸笔组[14]。节点818的研究者采用准实验研究法，证明协同阅读注释系统能提升学生的批判性思维水平，且学生在使用该系统的过程中表现出了积极的学习兴趣和较高的学习满意度[15]。节点963的研究者揭示了翻转课堂教学模式和适当的数字化技术在培养学生批判性思维能力过程中的重要作用[16]。节点1322的研究者在课堂上运用课堂反应系统来实施课堂讨论，调查发现有93%的学生认为在课堂中运用课堂反应系统有助于其批判性思维发展[17]。

2 主题谱系涵盖的四大类型

基于对研究内容的分析、归纳与整理，可以发现技术支持下批判性思维培养研究的主题谱系涵盖四大类型——

第一谱系是支持技术的研究：聚焦技术的类型及其支持的教学组织形式两个维度，主要包括节点192、237、313、1110等。Johnson等[18]从上述两个维度对社会注释系统进行了研究，一方面探讨了使用社会注释系统进行学习的学生与未使用的学生在批判性思维表现方面有何差异，另一方面探究了基于社会注释系统的个体学习和群体学习对学生批判性思维产生的影响有何不同。从技术的类型维度来看，研究聚焦于使用何种技术能够培养学生的批判性思维，这些技术大致可分为思维可视化技术、信息共享与交互技术两类，前者涉及计算机辅助论证图、思维导图等，而后者包括异步/同步在线讨论、数字游戏等；从技术支持的教学组织形式来看，研究关注使用何种技术支持的何种教学组织形式能够培养学生的批判性思维，如社会注释系统既能支持个体自主学习，又可以支持群体协作学习。同时，发表日期较新的文献分析结果表明，虚拟现实（Virtual Reality，VR）、增强现实（Augmented Reality，AR）等智能化技术已引起全球学者的广泛关注和浓厚兴趣[19]，智能化技术有望成为批判性思维培养研究的主流技术。

第二谱系是整合技术的学习方法的研究：侧重基于技术的学习方法对学生批判性思维培养的研究，主要包括节点90、145、173、174、223、225、226、294、315、540等。基于技术的学习方法具有以下优势：①能够优化传统课堂中的学习方法，如利用数字化技术开展“做中学”的沉浸式学习，可有效促进协作和共同意义建构，有利于学生批判性思维的培养[20]；②能够有效拓展传统学习方法的时空边界，更加有利于学生积极主动地开展移动式、合作式学习，如利用在线论坛组织学生进行小组讨论学习，突破了传统课堂时间有限、规模大、讨论结果肤浅等不足，给予了学生更多的思考时间，拓宽了学生与学生、学生与教师之间交流的广度与深度。不难发现，整合技术的学习方法为学生批判性思维培养提供了新方法、新路径。

第三谱系是融合技术的教学模式的研究：关注基于技术的教学模式对学生批判性思维培养的研究，主要包括节点548、651、819、963等。技术应用推动先进的教学模式更有效地实施，从而使学生的批判性思维得以更好地培养。例如，基于移动终端的严肃游戏实施混合学习是先让学生借助严肃游戏，在线上的虚拟场景中进行角色扮演；再让学生回到线下课堂，对游戏体验的学习内容进行充分交流与讨论；最后让学生展示他们对学习内容的批判性见解[21]，以此实现对学生批判性思维的培养。又如，运用技术创建的数字学习平台开展翻转课堂教学是课前让学生为课堂学习做准备，即自行预习、完成新的学习内容及其任务，并通过平台分享给其他同学；课上针对专业知识学习，开展面对面的交流与讨论；课后借助平台在线分享和讨论学习收获，巩固学习[22]，以此来提升学生的批判性思维。融合技术的教学模式为批判性思维培养研究开启了更多新领域，诸如此类先进的教学模式还有很多，需要研究者更深入地去探索、去研究、去发现。

第四谱系是技术支持下批判性思维培养的影响因素的研究：重点是从技能因素和心理因素两个维度进行探索，主要包括节点174、232、963等。其中，技能因素包括学生的计算机技能、互联网技能、编程技能等；而心理因素包括学生的感知、兴趣、参与度、动机等。有不少研究发现，学生的计算机技能与其批判性思维技能水平之间存在统计学意义上的显著相关性，即计算机技能较好的学生表现出的批判性思维技能水平更高；学生对在线环境中学习活动的感知与批判性思维的关系，明显强于其与资源的关系。由此可以认为，对相关影响因素在批判性思维培养中的作用机制进行深入探讨，将有助于揭示技术支持下批判性思维培养的发生、发展机理，并有望成为批判性思维培养的重要突破点。

四技术支持下批判性思维培养研究的发展趋势

1 研究成果仍将持续增长

整体而言，技术支持下批判性思维培养研究的成果在数量上逐年递增，说明其研究热度高，研究成果数量在未来仍将继续增长，究其原因主要在于：①批判性思维培养越来越受到重视。批判性思维是创新的前提，越来越多的国家将批判性思维设为了教育目标。国际社会一致认为，无论是在基础教育阶段，还是在高等教育阶段，学生的批判性思维培养势在必行。②不断发展的技术推动研究持续向前发展。结合文献分析可知，从计算机技术和互联网技术到数字化技术，再到智能化技术，都在批判性思维培养研究中发挥了重要作用。技术在不断发展，而技术支持下批判性思维培养的研究也将不断发展。③技术支持下批判性思维培养的研究仍需要更大的探索空间。技术支持下批判性思维培养的研究包括但不限于对支持技术、学习方法等的研究，还有更多的领域有待探索。

2 研究维度趋于多元化

技术支持下批判性思维培养研究的维度越来越多元化，涉及技术手段、课程类型、教学方式与方法、影响因素等多个维度。本研究利用VOSviewer对检索得到的2375篇文献进行关键词共现分析，得到如图3所示的密度视图。密度视图有助于研究者快速了解某一研究领域的研究重点和热点[23]，图中节点会根据其周围元素的密度来填充颜色——密度越大，颜色越趋向于红色；密度越小，颜色越趋向于蓝色。而密度的大小，取决于周围元素的数量及其重要性。

图3 密度视图

图4 标签视图

观察图3区域内的关键词可以发现：关键词“critical thinking”为热点中心，而关键词“technology”和“education”的密度次之，说明将技术应用于学生批判性思维培养已成为教育的重要趋势。同时，其他关键词聚类位置可分为三个相对独立的部分，分别为技术支持下批判性思维培养研究中的课程类型、教学方法和影响因素：①第一部分位于上方的区域，以关键词“science”“STEM”“higher education”为代表，这部分反映了研究者对培养学生批判性思维的课程类型的关注，尤其重视在科学技术课程、STEM课程和高等教育课程中培养学生的批判性思维技能。②第二部分位于左下方的区域，以关键词“pedagogy”“collaborative learning”“blended learning”为代表，这部分反映了研究者对培养学生批判性思维的教学方法的关注。例如，借助技术构建的在线学习、混合学习和数字化学习等学习方式，有利于促进学生批判性思维发展[24]。③第三部分位于右侧的大面积区域，以关键词“students”“impact”“skills”“performance”“feedback”为代表，这部分反映了研究者对学生批判性思维培养的影响因素的关注。结合文献分析可知，这些因素主要包括学生自身所具有的专业知识与技能、教学反馈、学习感知、学习表现、学习动机等[25]。

综上所述，技术支持下批判性思维培养研究的维度将不断扩展，而且在很多层面都有很大的发展空间和潜力：①在技术手段层面，从基于电子邮件的异步沟通，到基于网络社区、在线论坛等的异步或同步讨论，再到基于WhatsApp、数字角色扮演游戏、AR等，可用于培养学生批判性思维的技术手段更加多样；②在学科门类层面，研究已逐步渗透到哲学、教育学、工学、医学等多门学科，说明研究可应用于多门学科的教学之中；③在学习方法层面，技术不仅可以用于支持学习，还可以用于组织教学，由此而衍生出的在线小组讨论、沉浸式学习、在线同伴学习等方式给学生提供很大的选择空间；④在教学模式层面，诸如在线学习、混合学习、翻转课堂等将被越来越多地应用于促进学生批判性思维发展；⑤在影响因素层面，考虑到技术应用于批判性思维教学的复杂性，可从多个维度对其影响因素进行划分，如主观因素与客观因素、技能因素与心理因素等。

3 研究粒度趋向精细化

技术支持下批判性思维培养研究的粒度愈来愈精细化，具体表现为：由早期对教与学方式方法的关注到中期对学生发展的关注，再到后期对影响因素与内在运作机理的关注，说明研究越来越微观、越来越注重细节。本研究利用VOSviewer对检索到的2375篇文献进行关键词共现分析，得到如图4所示的标签视图。标签视图可以分析某一研究领域研究趋势的演变，有助于探寻该研究领域的发展动向，关键词及其之间连线的颜色对应左下方年度条的颜色。

由图4中的年度条颜色所对应的关键词及其之间连线的演化过程来看，前期（蓝色节点）的研究注重技术支持下批判性思维培养的学习方法，热点关键词主要有“active learning”“problem-based learning”“collaborative learning”“blended learning”等，这说明在技术支持下批判性思维培养研究的早期，研究者更多地是将技术与学习方法相整合，以此来达成培养学生批判性思维的目标。中期（绿色节点）的研究聚焦于批判性思维的技能维度、学生的知识习得和创造力发展，热点关键词主要有“student”“critical thinking skills”“knowledge”“creativity”等，这说明随着技术的发展及其广泛应用，研究者将关注点从技术支持的学习方法层面转向学生批判性思维的具体维度和学生发展的各个方面。后期（黄色节点）的研究围绕课程的类型、学生的学习动机、教师的教学反馈等诸多影响批判性思维发展的因素展开，热点关键词主要有“STEM”“motivation”“feedback”等，这说明随着时间的不断推进，研究不断向微观发展，研究者开始关注应用技术促进学生批判性思维发展的影响因素，以进一步探索其内在运作机理。

由此推断，技术支持下批判性思维培养研究的深度将持续增加，这或许意味着将会有越来越多的研究者开始重视批判性思维的技能维度、倾向维度及其子维度的发展与变化，开始关注技术支持下批判性思维培养对学生学业成就、理想信念等方面的影响，甚至会注意到信息素养、数字技能、信息感知与批判性思维培养之间的关联等。

五结语

应用技术促进批判性思维培养，既是批判性思维培育的必然趋势，也是创新型人才培养的重要途径。本研究通过分析已有的技术支持下批判性思维培养研究的相关文献，揭示了其研究发展的整体样态，归纳了其研究内容所形成的四类主题谱系，预测了未来研究的三大发展趋势。据此，本研究对技术支持下批判性思维培养的后续研究提出以下建议：①将技术融入学生批判性思维培养培育的常态化教学，切实促进学生的批判性思维发展；②关注新技术特别是智能化技术在批判性思维培养中的应用与发展，探索其与批判性思维培养深度融合的新思路、新方法；③重视对应用技术促进学生批判性思维发展之内在机理的研究，深化对技术支持下批判性思维培养本质的认识，进而构建技术支持下批判性思维培养的理论体系。

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Thematic Pedigree and Development Trend of Critical Thinking Cultivation Research Supported by Technology——Literature Visualization Analysis Based on HistCite and VOSviewer

WANG Huan-chao ZHENG Yan-lin MA Yun

Critical thinking is an essential trait of innovative talents, and it is necessary and feasible to use technology to promote students’ critical thinking development. In the face of numerous research results in the cultivation of critical thinking supported by technology, this paper took Web of Science as the literature data source, adopted the bibliometric method to analyze the relevant literature of the critical thinking cultivation research supported by technology from the dimensions such as annual publication volume, citation chronology chart, and keyword co-occurrence, and revealed the overall pattern of research development. Meanwhile, the four types of thematic pedigrees formed by the research content were summarized, namely supporting technology, learning methods integrating technology, teaching model integrating technology, and the influencing factors of critical thinking cultivation supported by technology. Finally, three major development trends of future research were predicted, that was, research results could continue to grow, research dimensions could tend to be diversified, and research granularity could tend to be refined. It was expected to provide reference for the high-quality development of critical thinking cultivation research supported by technology, and provide optimization ideas for the critical thinking cultivation and the innovative talents training.

technology; critical thinking; thematic pedigree; development trend