基于關鍵詞知識圖譜的創客教育研究分析

陳小格 吳靜哲 李玉斌 姚巧紅

（遼寧師范大學，遼寧 大連 116081）

一、引言

創客教育是國際創客運動與創新教育互動的產物，其強調的創造、探索和分享精神，契合了“大眾創業、萬眾創新”的社會背景和當代教育改革的發展趨勢，正在成為推動我國學校教育理念革新與激發學生創造潛能的重要抓手。因此，研究創客教育非常有意義。在EBSCO外文數據庫中，以“Maker Education”（創客教育）為標題關鍵詞進行檢索，檢索到158篇論文。相比較而言，國內有關創客教育的研究受到了更大的關注，涉及的研究主題也更加廣泛。為此，本文結合知識圖譜等分析手段，對中國知網（CNKI）全文數據庫收錄的相關文獻進行了梳理，嘗試從研究主題和重要觀點的角度概括中國創客教育研究的基本情況和主要進展。

二、樣本情況和分析過程

（一）樣本情況

在CNKI中，以“創客教育”為主題關鍵詞進行檢索，檢索到相關文獻686篇（檢索時間為2017年3月1日）。經人工篩選，刪除重復、會議通知、新聞報道以及不相關的文獻后，最終確認464篇文獻作為研究樣本。其中，最早發表時間是2013年，有1篇文章；2016年發文量迅速增加到318篇；截至檢索日期，2017年也有22篇文章發表。從被引用情況來看，代表性論文有祝智庭等的《創客教育:信息技術使能的創新教育實踐場》、楊現民等的《創客教育的價值潛能及其爭議》、鄭燕林等的《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》，依次列在引用次數的前3位。這些數據表明，在短短幾年時間里，創客教育已經成為一個新的研究熱點。

（二）研究過程與工具

利用可視化工具，通過對文獻關鍵詞的詞頻和共詞數據進行分析，可以產生直觀的知識圖譜，進而透視研究主題、挖掘潛在信息。本文采用姚巧紅等人在有關翻轉課堂研究[1]中的思路，主要利用CNKI文獻檢索引擎、Bicomb共現分析系統以及SPSS統計分析工具，通過關鍵詞聚類，對國內有關創客教育研究的重要主題進行了分析，如圖1所示。

圖1 圖譜構建過程和工具

（三）數據處理與分析

將關鍵詞導入Bicomb共現分析系統后，在分析之前對有問題的關鍵詞進行清洗：不規范的進行修正，基本相同的進行合并，過于寬泛的予以剔除。在464篇有效研究樣本中，最終確定的關鍵詞有834個，總出現頻次為1796次，高頻關鍵詞結果如表1所示。由表1可知，高頻詞的出現頻次累計為761次，累計百分比為42.37%，超過知識圖譜分析中要求的27%標準，可以進行知識圖譜分析。

表1 高頻關鍵詞統計

在此基礎上，分別統計表1中的高頻關鍵詞出現的情況，形成由這些詞組成的詞篇矩陣，并依此進行系統聚類和多維尺度分析，揭示各關鍵詞之間的研究主題。本研究利用Bicomb分析工具中的詞篇分析功能，選擇頻次閾值（≥8，≤241）生成詞篇矩陣，導入SPSS獲取高頻關鍵詞Ochiai系數相似矩陣；選擇頻次閾值（≥8，≤110）生成詞篇矩陣，導入SPSS軟件中聚類分析。最終繪制出創客教育研究中的關鍵詞知識圖譜。

三、結果與分析

（一）高頻關鍵詞分析

從表1的結果來看，創客教育無論是源起、背景還是內涵形成，都與創新文化和創新精神有著內在的一致性，學生創新能力提升和創新創業人才培養是創客教育發展的核心理念和價值追求。同時也能看出，以項目學習為核心，旨在培養學生的科學素養、技術與工程素養和人文藝術素養的STEAM教育與創客教育存在著緊密聯系。

（二）Ochiai相似矩陣及分析

通過Ochiai相似矩陣可對高頻關鍵詞之間的聯系進行分析。我們先對21個高頻關鍵詞進行共詞分析，生成TXT格式詞篇矩陣。將該矩陣導入SPSS，選取Ochiai二分類度量標準將其轉化為21×21的共詞相似 矩陣，結果見表2。

表2 Ochiai高頻關鍵詞相似矩陣（部分）

在相似矩陣中，數值大小反映了對應的兩個關鍵詞之間距離的遠近：數值越接近1，說明關鍵詞間的距離越近，聯系越密切；數值越接近0，表明關鍵詞間的距離越遠，相似程度就越小。從統計的結果來看，創客（0.387）、創客空間（0.311）、STEM/STEAM（0.311）、創新能力（0.233）、創客運動（0.201）、創新創業（0.177）等與創客教育的距離較近，說明這些主題受到了研究者的關注，對創客教育的影響較大。

（三）關鍵詞聚類分析

本文將Bicomb生成的詞篇矩陣導入SPSS，利用聚類分析方法進行分析，其結果可以大致揭示出當前創客教育研究的重要主題。結果如圖2所示。

從圖2呈現的聚類結果來看，當前創客教育研究的主要主題如下：

種類1，關于創客教育與創新人才培養的研究。主要是對創客教育的內涵、價值討論及其實踐的可行性與路徑等的研究。從聚類中的幾個關鍵概念可以看出，高等學校和高職院校是目前我國創客教育的主陣地，“大眾創業、萬眾創新”的社會背景是創客教育發展的重要驅動力，培育創客文化是創客教育成功的關鍵因素，培養創新人才是創客教育的價值追求。

圖2 關鍵詞聚類分析的結果

種類2，基于創客教育的教學課程的研究。由于創客教育是將創造學習、體驗教育、項目學習等思想融為一體，其強調的創造、探索和分享精神，契合了當代教學改革的主旨和方向。研究主要包括：創客教育課程的內容體系研究，以新技術、新設備應用為主；創客教育課程的活動設計研究，以項目、體驗和創新等為主；創客教育課程的評價研究，倡導真實性評價，促進學生積極投入和認真思考。

種類3，創客教育空間研究。創客教育空間既是展開創客教育的前提條件，也是當前創客教育發展過程中遇到的需要解決的難題，目前大家關注得比較多。總體來看，研究主要集中在創客教育空間的形式方面。

種類4，創客教育模式的研究。類似的研究如王旭卿的《面向STEM教育的創客教育模式研究》、賴麗花的《基于社團選修課的創客教育模式研究》、王建平等的《河南省創客空間的構建及高校創客教育模式的實施》、高群等的《創新雙螺旋視角下的高校創客教育模式》等。由于相關研究的視角和具體情況不同，提出的創客教育模式也多種多樣。

種類5，創客教育改革的研究。相關研究有張爭光的《創客教育與物理教學的有效融合》、劉小玉等的《創客教育在化學教學中應用探究》、姜紅梅的《創客教育與大學英語教學的改革與創新》等。

四、重要觀點和主要進展

以關鍵詞聚類的研究主題為線索，研究團隊對相關研究的觀點進行整理，嘗試概括創客教育研究的重要觀點和主要進展。

（一）創客教育與人才培養

“創客教育是什么”是當前研究者比較關心的問題，但現在尚沒有統一的認識和定義。有學習者認為，創客教育以信息技術的融合為基礎，傳承了體驗教育和項目學習法，同時具有創新教育和DIY理念的思想[2]。創客教育是集設計、實踐、交流為一體，融入創客精神與文化的創新教育，它契合了學生富有好奇心和創造力的天性[3]。創客教育可以分為兩種解釋，即創客的教育和創客式教育[4]。創客的教育，是在虛擬現實空間中把創客需求作為導向，以項目學習、協作學習、設計學習的形式圍繞一系列創客項目或創客課程而進行的創造性學習活動，鍛煉并塑造學生的創新能力及創造性思維[5]，指向創客人才的培養。創客式教育，是將創客運動倡導的“基于項目、自己動手、實踐體驗”等理念改造為具體學科的教學過程，強調學習者融入創造情境和投入創造過程，實現基于創造的學習或在創造中學習，指向創新人才的培養。

在社會價值層面，創客教育將對個體發展、課程改革、教育系統變革以及國家人才戰略產生重大影響[6]。在課程改革層面，創客教育為新課程理念的落地提供了新的抓手和路徑，有助于徹底解決傳統教育面臨的課程內容陳舊、與社會實踐脫節等諸多現實問題。在教育系統變革層面，通過大范圍的社會協同、資源匯聚和供需匹配，創客教育可以打破學校教育和社會力量的壁壘，成為重構學習生態的強大動力。同時，創客教育將有利于推動我國人才培養體系的快速轉型（從“追求成績、追求統一、強調服從”到“追求質量、追求個性、強調尊重”的轉型），在個體發展層面，不斷激發學生對創造的興趣，造就熱愛創造、享受創造、尊重創造的新一代。

（二）創客教育課程

創客教育課程是創客教育生態系統的重要組成部分，是推進創客教育落地的重要抓手。要想真正讓創客教育在教育實踐中落地生根并惠及全體學生，創客教育課程化則是必由之路[7]。我國學校的創客課程大部分都是校本課程，沒有專門針對創客教育的統一課程[8]。總體來看，目前不管是高校還是中小學，都沒有形成一套成熟的課程體系，且缺少體系化的培養模式和教材，大部分還處于對科技應用的松散實踐階段[9]。

從課程內容上看，國內的創客教育課程基本上是以新技術、新設備應用為主，主要包括Scratch創意編程、APP Inventor手機編程、Arduino開源軟硬件、3D打印技術、數控機床、激光切割機、智能機器人制作、無人機(空中機器人)、APP Inventor與機器人融合、Scratch與機器人融合及虛擬現實技術（VR）、增強現實技術（AR）、可穿戴設備應用等。在課程活動設計上，基本上是“學、做、創”逐漸遞進的過程。學是做的理論基礎，做是學的理論深化；做是創的實踐基礎，創是做的實踐深化[10]。劉曉丹總結的“（學+做+創）×（研討學習+項目實踐+體驗創造）”模型[11]，對創客教育課程的活動設計具有一定的指導作用。在課程評價上倡導真實性評價，讓學生用自己所學的知識和掌握的技能解決生活中或與現實情景相似的任務，給予學生更為充分的機會來展示自己的理解、思考和問題解決技能。

（三）創客教育空間

創客教育有兩種形式，即創客的教育和創客式教育。創客的教育面向職業教育和大學教育，指向創客的培養，強調的是從“奇思妙想”到“美妙產品”，因此，大學和職業院校的創客空間建設可以適當考慮其“生產”功能和一定的市場指向，把大學生的創新資源轉換成真實的產品，在人才培養和創造價值上實現雙贏。創客式教育面向基礎教育，強調從“奇思妙想”到“創新素質”，側重創造活動的育人價值。每個學校都建設自己的創客教育空間既不現實也不經濟，可以考慮區域化、基地化建設，實現多校的共建和共享。由于創客教育設備的更新、淘汰速度比較快，不管是哪類創客教育空間建設，“畢其功于一役”的想法和做法都是錯誤的，要從協同化和特色化方面思考創客空間建設的可持續發展的機制和措施。

（四）創客教育模式

創客教育有著不同的空間建設和實施模式，在空間建設上，楊緒輝認為，創客空間蘊含多重教育價值，構建高效的創客空間需要以信息技術、快速原型技術等多種技術的混搭為著力點，以合適的物理空間為依托，以優質的課題項目為載體，以完善的學習共同體為驅動[12]。王圣丹等人專門對高校創客空間的運營進行研究，提出了三類模式：高校主導型，由學校直屬管理部門獨立建立、運營和管理；校企聯合型，既有高校投資主體的特征，又有企業經營管理的特征；企業主導型，主要按企業管理方式經營運作[13]。對高校創客空間建設位置的選擇，有學者認為在圖書館比較合適。現階段在實施過程中，更多的是把創客教育作為一種理念，與具體課程或學科內容相融合，形成了各具特色的實施模式，主要有創客教育與STEM/STEAM教育融合，機器人教育與創客教育融合，信息技術教育與創客教育融合等。2016年發布的《中國創客教育藍皮書》，將創客教育模式分為“課程組織模式、社團活動模式、統合課程模式、課堂衍生模式、校企合作模式”等幾種形式。

（五）基于創客教育的教育改革

創客教育的推進，有可能破解教育改革領域長期以來的難題——落實創新教育。楊剛認為，創客教育體現了“以全人發展作為教育目標、以專業能力作為教育基礎、以工匠精神作為教育核心、以協同環鏈作為教育關鍵”的價值特征，為創新教育發展提供了一條新路徑。[14]祝智庭教授認為，創客教育是“信息技術使能的創新教育實踐場”和“駛向創新教育彼岸的破冰船”。

那么，如何使創客教育真正成為我國創新教育體系的有機組成部分呢？何克抗教授在《論創客教育與創新教育》一文中予以系統的闡述。何教授認為，首先要借鑒西方創客教育的經驗。西方學者所倡導的創客理念及模式已經有一套完整的可操作、可推廣的措施與經驗，值得我們借鑒。其次要從培養與落實創新人才必須具有的創新意識、創新思維和創新能力等入手，努力探索和實施具有中國特色創客教育。具體包括要高度重視創新意識這種素質的統領意義與作用及其培養方式，充分認識創新思維這種素質的奠基意義與作用及其培養方式，密切關注創新能力這種素質的實際意義與價值及其培養方式等。[15]

五、問題與思考

總體上看，創客教育在中國正在從小眾走向大眾[16]，已經成為具有一定“熱度”，甚至是一定“厚度”的研究領域。盡管如此，有些問題還是有必要審慎對待和認真思考。

第一，創客教育的根本目的是什么？創客教育究竟是創客的教育還是創客式教育？本研究認為，盡管創客教育源于社會性的創客運動，但二者的目的卻不同。

第二，針對不同的教育領域，創客教育的指向是否應該有所區分？例如，在基礎教育領域，創客教育可否指向學生的“創新意識、創新思維和創新習慣”的培養？在高等教育領域，創客教育能否更多地指向“利用專業所學解決實際問題能力甚至是創業能力”的培養？

第三，盡管創客空間是創客教育開展的關鍵因素，但每個學校都建設自己的空間是否可行？由于支持創客教育的設備、軟件等比較昂貴，且更新、淘汰的速度比較快，如果采用獨占獨享的建設方式肯定會面臨著能否持續的問題。因此，有必要從區域化、基地化、協同化、特色化等方面思考創客空間建設的可持續發展的創新機制和措施，實現多校的共建、共享。

另外，目前的創客教育基本上是一所學校中的某個部門或校本課程的“自留地或專屬領地”，這也是不對的。我們應該從創新教育視野看待創客教育，創客教育要進課堂、進學科、進主流。創客教育的內容也不能僅僅局限于“新技術、新設備、STEAM教育”上，要廣開思路、打開視野。在傳統文化的創新與發展、學科內知識的聯系與整合甚至是深化內容理解等方面創客教育也能大有作為。總之，創客教育為創新教育開辟了新的發展路徑，我們要乘勢而上、順勢而為，把創客精神與現有教育結合起來，借助創客教育切實推進教學方式的根本性變革，破解創新教育落地的難題。

[1]姚巧紅,武亞男,李爽,等.基于關鍵詞聚類的翻轉課堂研究分析[J].電化教育研究,2016，(07)：106-112.

[2]祝智庭,孫妍妍.創客教育:信息技術使能的創新教育實踐場[J].中國電化教育,2015，(01)：14-21.

[3][5]趙敏.優質教育離不開“創客教育”[J].教育科學論壇,2016，(06)：60-61.

[4]陳珊,韓芳.美國創客教育的內涵與特征[J].教育探索,2016，(09)：151-153.

[6][8]王米雪,張立國,鄭志高.我國創客教育的實施路徑探析[J].現代教育技術,2016，(09)：11-17.

[7]陳剛,石晉陽.創客教育的課程觀[J].中國電化教育,2016，(11)：11-17.

[9]高云峰.創客與STEAM教育結合的實踐[J].力學與實踐,2016，(01)：74-77.

[10]吳永和,劉曉丹,仲嬌嬌,等.創客教育課程設計與應用[J].現代遠程教育研究,2017，(01)：88-94.

[11]劉曉丹.創客教育課程設計模式研究[D].上海：華東師范大學,2016.

[12]楊緒輝,沈書生.創客空間的內涵特征、教育價值與構建路徑[J].教育研究,2016，(03)：28-33.

[13]王圣丹,王水蓮.我國高校眾創空間運營模式及支持系統探索[J].產業與科技論壇,2017，(01)：227-229.

[14]楊剛.創客教育:我國創新教育發展的新路徑[J].中國電化教育 ,2016，(03)：8-13，20.

[15][16]何克抗.論創客教育與創新教育[J].教育研究,2016，(04)：12-24,40.