基于詞頻分析和可視化共詞網絡的國內創客教育研究熱點及趨勢分析

☆ 張 曉金書輝王晨輝

（1.東北師范大學信息科學與技術學院，吉林長春 130117；2.東北師范大學附屬中學，吉林長春 130117）

基于詞頻分析和可視化共詞網絡的國內創客教育研究熱點及趨勢分析

☆ 張 曉1金書輝2王晨輝1

（1.東北師范大學信息科學與技術學院，吉林長春 130117；2.東北師范大學附屬中學，吉林長春 130117）

創客教育給教育領域帶來了變革，引發了國內創客教育的研究熱潮。本文利用SATI3.2軟件通過抽取關鍵詞、作者和研究機構等字段進行頻次統計、構建詞條共現矩陣和生成相應的共詞網絡圖來透視國內創客教育的研究熱點，并得到如下結論：當前創客教育的研究熱點集中于對創客教育本身的研究，如概念的界定、內涵的解讀和價值的探討，創客教育與STEAM教育的融合研究，創客空間的建設處于逐步推進中；而對創課課程體系的設計和教學模式的探索正逐步成為這一研究領域的新方向。

創客教育；詞頻分析；研究熱點；趨勢

“互聯網+”時代的到來引發了創客運動的浪潮，也給教育領域帶來了革新，創客與教育的結合產生了創客教育這一新型的教育模式。由于創客運動的快速推進，創客教育雖然在國內處于起步階段，但發展迅速，已然成為教育技術領域的熱門話題，引起了眾多學者對創客教育的多維度探討。通過對相關研究成果的整理和分析，可以把握當前該領域的熱點方向和未來的發展趨勢，以期為后續更深入的研究提供一定的參考。

一、前期準備

（一）數據來源

將中國知網作為文獻來源數據庫，在知網中將“創客教育”作為關鍵詞搜索，獲得目標文獻為263篇，去除其中會議、報告等不相關的文獻，最后得到有效文獻235篇，將其以EndNote格式導出，保存為txt文檔作為分析的源數據樣本。

（二）相關研究方法

1.詞頻分析法

詞頻分析是指通過對某一領域的研究文獻中關鍵詞或者主題詞出現的頻次進行統計，并依據頻次高低進行排序從而揭示該領域中的研究熱點和發展動向[1]。出現頻率高的關鍵詞可以被認定為是該領域中的熱點研究詞。

2.共詞分析法

共詞分析法是內容分析法的一個分支，它認為兩個可以揭示文獻主旨的詞（通常是關鍵詞或主題詞）在同一篇文獻出現，則認定兩個詞之間存在一定的共現關系，共現次數越多，則二者之間的關系越強[2]。

文章采取詞頻分析法對相關文獻的關鍵詞、期刊來源、作者所屬機構進行頻次統計，通過對關鍵詞構建共現矩陣和共現網絡圖得到國內創客教育這一領域的熱點和發展趨勢。

3.數據處理工具的選擇

本文以SATI3.2和Excel作為數據處理工具，來統計和分析文獻數據結果。SATI3.2是由劉啟元等人所開發的一款文獻題錄信息統計分析工具，可以進行題錄格式的轉換、字段信息的抽取、詞條頻次信息的統計和知識矩陣的構建，此外，該軟件還將NetDraw功能集成其中，可以生成可視化的共詞網絡圖[3]。

二、數據分析

（一）期刊來源分布

通過抽取“來源”字段，并對其進行頻次統計，將刊登創客教育相關文獻大于5篇的期刊按照降序排列，得到如表1所示的統計結果。結果顯示，這些期刊大多來自教育技術領域的核心期刊，以《現代教育技術》、《中國電化教育》雜志載文量最多，表明創客教育確實是教育技術領域的一個研究重點。

（二）文獻作者發文量統計

研究者在某一領域發表文獻數量的多少代表著他在這一領域的研究水平及影響力。在SATI3.2中對“第一作者”字段進行抽取并進行排序，選取發文量超過3篇的作者進行統計，結果如表2所示。其中，以傅騫和王佑鎂發文數量最多，發文量達到了5篇。

表1 來源期刊及刊登數量

表2 作者及發文數量統計

（三）研究機構分析

通過對作者研究機構進行統計分析可以了解到當前創客教育研究人員或團隊的分布情況，透視各機構對創客教育的重視度。抽取文獻中的“地址”字段并做相應的歸并處理，選取發文量三篇以上的研究機構進行統計，得到如圖1所示的結果。高校仍是創客教育的主要研究機構，以陜西師范大學、華東師范大學為主的師范院校占據主要地位，對于創客教育的普及有重要的推動作用。此外，該項統計結果也表明當前創客教育的研究力量較為分散，尚未形成一個聯動的整體。

圖1 研究機構及發文量統計

（四）高頻關鍵詞分析

在SATI3.2中選取“關鍵詞”字段進行頻次統計，得到創客教育研究的高頻詞列表。將具有相同含義的關鍵詞（如STEM和STEM教育、創新和創新能力等）進行歸并、去除一些無意義的詞匯，提取頻次大于4的關鍵詞形成表3所示的高頻詞表。創客、創客空間、STEAM教育和創新能力等關鍵詞成為創客教育這一領域的高頻詞。

表3 國內創客教育研究高頻詞表

（五）關鍵詞共現矩陣的構建

將上述20個高頻關鍵詞抽取之后，構建一個20×20的多值共現矩陣（如圖2），對角線數值為該關鍵詞的頻次，如創客教育和創客空間相交的數字為42，說明這兩個關鍵詞在同一篇文獻中出現次數為42。共現次數靠前的高頻詞組合為創客和創客教育、創客空間和創客教育、創客教育和STEAM教育等，說明這些是當前該領域的重點研究方向。

圖2 創客教育高頻關鍵詞的多值共現矩陣（部分）

（六）關鍵詞共現網絡圖分析

將以上構建的20×20的關鍵詞多值共現矩陣導入STAI3.2的集成NetDraw工具中，得到高頻關鍵詞的共現網絡圖（如圖3）。節點大小標識著它在整個網絡圖中的重要程度，節點之間連線的粗細程度呈現了它們之間的親疏關系，線條越粗表明兩個節點間的關系越緊密。圖3顯示，創客教育、創客、創課空間這些關鍵詞處于中心的位置，創客是創客教育的主體和參與者，創客空間作為創客教育的實施場所，因而它們三者之間的聯系緊密，且與其他關鍵詞之間的共現度較高，表明目前大多數相關研究圍繞這些關鍵詞展開；STEAM教育、創新能力、互聯網+、創客運動這些詞處于網絡圖的中間，連接了中心節點和邊緣節點。課程設計、教學模式和機器人教學等詞位于網絡圖的最外圍，這并非代表這些關鍵詞不重要，它們揭示了該領域未來的一個研究趨勢。

圖3 創客教育高頻關鍵詞的共現網絡圖

三、研究結果

根據上述的數據分析結果和一些代表性文獻，得出當前國內創客教育的研究熱點和未來發展趨勢如下。

（一）中心節點——當前研究熱點

1.創客教育本身的研究——概念、內涵和價值的解讀

從高頻關鍵詞“創客教育”、“創客”來看，當前大部分研究集中于創客教育本身，對其發展脈絡、本質特征、價值取向進行理論方面的探討。許多研究者從多個角度對創客教育進行了解讀，認為它是一種技術支持的基于創造的學習[4]，以信息技術的融合為基礎，注重DIY理念[5]，秉承“開放創新、探究體驗”的理念[6]，是創客文化在教育領域中的展現。雖尚未形成一個明確的定義，但都對其價值給予了認同，認為創客教育對學生動手能力和創新能力的培養有重要的作用，可以促進我國課程體系的革新，發展創新型人才。

2.創客空間的組建——高校、中小學的多方參與

創客空間是將創意付諸實踐的場地，是開展創客教育的實施場所和支撐環境。許多研究者也將視角轉向了創客空間的建設上，多方研究力量參與其中，高校、中小學和高職院校均依托自身優勢搭建各具特色的創客空間。研究層面也呈現多樣化，既有體系架構和理論模型的構建，如雒亮、祝智庭[7]提出的集線下實體空間和線上虛擬空間為一體的創客空間2.0結構模型和宋述強[8]提出的包含跨界導師、創客活動、創客工具等六個要素在內的創客空間iSMART模型；也有實踐角度的探索，如清華大學在2014年組建了“iCenter”創客空間，從場地、技術培訓、產品制作等方面為全校師生開展創客活動提供全方位的支持，溫州中學以謝作如[9]教師為主的一批創客教師組建了DF創客空間，為學生配備了包括3D打印機、Arduino機器人、激光雕刻機等硬件資源和包括信息技術教師、高校研究生和企業創客在內的多樣化師資，率先在中小學展開創客教育的實踐探索。

3.創客教育與STEAM教育的融合——多維度辨析與深度融合

創客教育一經提出就與STEAM教育密不可分，創客教育尚未形成完善的理論體系，缺乏系統的理論指導，而STEAM教育起步較早，相應的研究成果也比較豐富，許多研究者從辨析二者的異同出發，嘗試將STEAM教育的相關理念和模式引入創客教育，以實現二者的深度融合。楊曉哲[10]從發展起源、教學目標、師生角色定位等方面比較了二者的異同，提出了二者面臨的挑戰。楊現民[11]認為STEAM教育和創客教育是實現創新教育的具體途徑，二者都需要進行跨學科的整合，強調二者之間的聯動融合，STEAM教育注重學生的跨學科思維和STEM素養的提升，創客教育更關注對學生創造力的培養，要求創意性作品的產出。王旭卿[12]基于Scratch、Picoboard、Arduino等物理計算平臺從教學目標、教學策略、教學評價等維度出發構建了面向STEM教育的創客教育模式。由此可見，創客教育和STEAM教育在理論基礎、教學模式和評價體系方面的融合設計也是當前創客教育領域的研究熱點。

（二）邊緣節點——未來研究趨勢

1.創客教育課程體系的規劃設計

3D打印和開源硬件的加入為創客教育提供了技術支持，也催生了新型的課程形式——創課，Arduino、創意電子、機器人等一系列創課課程成為創客教育實施的課程載體。如溫州中學的謝作如將Arduino創意機器人課程作為主要的實踐平臺，開發了以設計類、控制類和互動類三方面為主的創課課程，并配置了包括校本教材、微視頻等在內的一系列教學資源。但相關探索仍處于起步階段，從頂層的部署規劃到落地實施都需要進行精心的設計。如何實現物理、數學、程序設計等多個學科之間的跨學科整合、必修課程、選修課程等多種課程設置形式的選擇、不同學段中相應課時的分配和安排、師資的專業化培養等一系列問題仍需在實踐中進一步的磨合和改進。

2.創客教育教學模式的優化更新

隨著課程載體的變化，創客教育教學目標轉向重在培養學生的創造力、跨學科知識的整合能力和合作探究能力，傳統的教學方法已經不能適應這種新型課程的需要，教學模式和方法亟待優化更新。翻轉課堂、項目教學和設計型學習等新型的教學模式有望被逐步引入創客教育，目前項目學習被普遍認為是實施創客教育的有效教學模式，但對于項目的設計流程仍需結合具體的課程載體進行詳細規劃。相關理論的指導、教學方法的選擇、課程評價指標的確定尚需在實踐中進行檢驗。

四、結束語

創客教育正處于蓬勃發展的階段，各方面的研究也會進一步的深入，由于本文樣本選取的數量和容量有限，尚未覆蓋創客教育這一領域的全部文獻，可能會導致研究結論有一定的偏差，缺乏全面性，但仍希望能揭示當前這一領域的研究重點和發展趨勢，為日后的研究提供一定的參考。

[1]李久平,姚樂野.基于詞頻分析的2010年國內知識管理領域熱點研究[J].情報探索,2012,(07):10-12.

[2][3]劉啟元,葉鷹.文獻題錄信息挖掘技術方法及其軟件SATI的實現——以中外圖書情報學為例[J].信息資源管理學報,2012, (01):50-58.

[4]鄭燕林,李盧一.技術支持的基于創造的學習——美國中小學創客教育的內涵、特征與實施路徑[J].開放教育研究,2014,(06):42-49.

[5]祝智庭,雒亮.從創客運動到創客教育:培植眾創文化[J].電化教育研究,2015,(07):5-13.

[6][11]楊現民,李冀紅.創客教育的價值潛能及其爭議[J].現代遠程教育研究,2015,(02):23-34.

[7]雒亮,祝智庭.創客空間2.0:基于O2O架構的設計研究[J].開放教育研究,2015,(04):35-43.

[8]宋述強,鐘曉流,焦麗珍,李寅.創客教育及其空間生態建設[J].現代教育技術,2016,(01):13-20.

[9]謝作如,劉正云.做一個靈小可復制的校園創客空間——以溫州中學為例[J].教學儀器與實驗,2016,(03):43-46.

[10]楊曉哲,任友群.數字化時代的STEM教育與創客教育[J].開放教育研究,2015,(05):35-40.

[12]王旭卿.面向STEM教育的創客教育模式研究[J].中國電化教育,2015,(08):36-41.

[編輯：鄭方林]

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