基于Gephi的小學數學研究可視化

趙毅

摘 要：本文利用計算機軟件對小學數學進行了可視化研究，通過真實有效的數據得出可靠的結論。以供同行與吾共同成長。

關鍵詞：小學數學 Gephi 可視化

中圖分類號：G623.5 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2018）01-0-01

一、背景及目的

少年強則國強，隨著時代的加速變革，教學研究對于老師的要求也越來越高。在現有的教學水平基礎上，必須不斷的增加學科知識，才能做到與時俱進，才能更好的教育學生。本文通過采用文獻計量法，借助這一款基于JAM的復雜網絡分析軟件Gephi，社會網絡分析和可視化方法對小學數學研究文獻進行分析，以期發現其研究的知識圖譜，直觀地展現小學數學研究的狀況，主要機構和熱點問題，以此了解小學數學的發展歷程。

二、基于Gephi的小學數學研究可視化

Gephi可視化的關鍵是數據的整理。就本文研究內容而言，需要首先構建關鍵詞共詞網絡和作者共現網絡。本文檢索文獻的處理在EXCEL2007中處理，采用作者分列、作者和列和計算作者頻次，構建作者共現與關鍵詞共詞矩陣，另存為CSV文件.作為關鍵詞共詞可視化和作者共現可視化的基礎導入Gephi軟件進行后續的操作。

1.作者分布情況和合著網絡

關鍵詞CSV文件導入Gephi軟件后經過Force Atlus和Fruchterman Reingold算法得到關鍵詞布局圖1。節點168個，邊232個。作者共現網絡概述：平均度1.381，平均加權度1.452，網絡直徑4，圖密度：0.008，模塊化0.654，平均聚類系數0.016，平均路徑長度8.666。

通過Gephi社團發現網絡分割，將作者共現合作網絡分割得到47個社團。圖2作者共現網絡分割后的社團，部分社團（列舉其中五個）如下：

作者團隊一：楊傳剛、李海東、劉軍、李南、李博、孟樊明；作者團隊二：劉電芝、高嵐、錢建國、劉禮艷、宋東清；作者團隊三：張海、王以寧、于文慧、鐘麗楠；作者團隊四：楊磊、石永強、熊小婷、張智勇、江佳；作者團隊五：劉向永、王萍、郭鵬飛、付亦寧、米亞會、崔光佐、魏雪峰、涂冬波、蔡艷、戴海琦。

2.關鍵詞共視網絡

在被納入的137篇小學數學研究文獻中共有關鍵詞630個，關鍵詞共現網絡經過如上的算法得到關鍵詞布局如圖3。網絡基本概況：節點有492個，邊有679條，邊的個數（既每個節點的平均度）是2.756，平均加權度為2.758，網絡直徑為13，圖密度為0.0070.006，模塊化為0.685，平均聚類系數為0.017，平均路徑長度（指所有節點隊間的平均圖距離的平均值）是5.429。通過Gephi社團發現網絡分割操作可以將關鍵詞布局圖分成若干個共詞社團，即研究的熱點。

經過網絡分割操作社團如圖4發現，得到共詞社團11個，本文只列舉5個如下：社團一：小學數學、多元表征、變式教學、實驗研究；社團二：教學策略、教學過程實施、組織教學過程、思維策略、行動方針、教學思維、學習過程、自主學習策略、合作學習策略、信息技術；社團三：小學數學課程、城區小學、開發目標、學習動機、教學課時、雞兔同籠、課堂氣氛、荊州古城墻、教學效果、過程性評價；社團三：教學策略、數學課程內容、教學內容、空間觀念、活動經驗、教學影響、第一學段、教學節奏、應用意識、教學目標要求、小學數學、教科書、難度、國際比較；社團四：學習過程、集合思想、教育心理學家、大數學觀、學習起點、合情推理 具體情境、主要意圖、隱意、數概念、無限不循環小數、蒙娜麗莎、教學觀摩、活動經驗、數形結合思想、思維碰撞、教學片段、轉化思想、問題具體化、認知結構；社團五：活動課、數位順序表、擺數、馬凱位值制、弗賴登塔爾、計數單位、數學活動經驗、直觀性、數學實踐活動、小學數學課程、城區小學、開發目標、學習動機、教學課時、雞兔同籠、課堂氣氛、荊州古城墻、教學效果、過程性評價。

通過以上研究，不難看出。近年來，我國的數學教學已經越來越重視培養學生的綜合能力了。通過培養學生的空間觀念、問題解決、開放題、知識建構等來提高學生的綜合素質，使得學生有屬于自己的獨立思維模式。在今后的教學活動中，我們還要更加注重培養學生的動手能力。只有讓同學們懂得把學到的知識轉化成實際的東西，我們的教學才是成功的。

三、結語

本文通過文獻計量與Gephi可視化對近年來我國小學數學研究文獻進行了研究分析。通過作者共現網絡和關鍵詞共詞網絡，使用Gephi軟件社團發現得到了高頻作者共現網絡和高頻關鍵詞共詞網絡，進一步過濾后得到高頻合作作者為楊傳岡、劉莉、莊慧娟、徐文彬、蔡慶有、曾小平、李靜、王懷民、王九紅，研究高頻關鍵詞為小學數學、小學生、問題解決、課堂教學、開放題、教學模式、知識建構、小學數學課程、教科書、教材、活動經驗、學習過程、小學數學教師、小學數學教材。通過這些關鍵詞我們可以看出當前教學活動的重點部分，也可以發現其不足之處。在今后的教學中，我們所有數學教師都應注意授課的方法以及授課的目的，絕不能一味的以成績為導向。