基于 Web of Science可視化分析思維導圖在教育領域的研究狀況以及對國內研究的啟發

何莉蕓，章 翔，楊玉潔，周 博，王 剛

（1.黃山職業技術學院國際護理學院，安徽黃山 245000；2.南京大學醫學院附屬金陵醫院普外科，江蘇南京 210000）

思維導圖（mind map）是由英國著名教育家、心理學家托尼·巴贊（Tony Buzan）基于對腦神經科學的研究，創造的一種思維工具[1]。思維導圖將思考具體形象化，將某一知識元素按其內在的聯系建立一種可視化的知識圖譜，形成發散式的結構形式，讓學習者更高效地獲取和利用信息，進而提高學習和工作效率[2,3]。隨著創新創業浪潮的興起，教育對創新性的要求越來越高，思維導圖作為一種有效的教學工具，在教育教學中的使用越來越廣泛[4-6]。目前，思維導圖已經成為了英國中小學教育的必修課程，新加坡、德國、韓國、美國等國家的教育和教研機構也對該課題進行廣泛的研究[7]。思維導圖在我國也已經開始得到較多的關注，研究呈增長趨勢，但和國外的研究還存在一定的差距[8]。本研究基于 Web of Science 數據庫收錄的思維導圖在教育領域的相關文獻檢索和進行可視化分析，了解思維導圖在該領域的發展趨勢、主要研究熱點和重點，為我國教育學的發展和研究提供一定的參考依據。

一 資料與方法

（一）數據來源

本文的數據基于Web of Science數據庫。Web of Science數據庫收錄了國際上重要的學術信息資源，收錄了自然科學、生物醫學、工程技術等各領域最具影響力的核心學術期刊，是當今國際上最具權威的學術數據庫。選擇Web of Science TM 核心合集，以“mindmap*、thinking map*、mind map*、mindmap*、brain map*”為檢索詞，檢索時間為為2010年1月至2019年12月，選擇研究方向：EDUCATION，文獻類型為 Article 或 Review。初次檢索得到文獻643篇。經過對文獻的題目和摘要進行逐一判讀，排除與研究主題不相關的文獻210篇，最終納入433篇文獻。

（二）研究方法

對檢索出的題錄信息導入notepress軟件中對發文年份、作者和機構等信息進行計量分析統計。將Web of Science 的題錄信息導出，運用 CiteSpace 軟件對所得題錄信息的作者、期刊共被引及參考文獻突顯情況繪制科學知識圖譜；該軟件由美國 Drexel大學陳超美教授團隊創造[9]，是目前受到廣泛認可的可視化繪制工具，其基于共引分析和網絡算法，對某一領域文獻進行計算分析，以探尋出該領域發展路徑、研究趨勢及熱點。

二 結果

（一）年度發文量分布

統計思維導圖在教育領域的發文數量，變化趨勢如圖 1 所示。2010年至2017年發文量逐漸上升，2017年達到峰值，達66篇，2018年到2019年呈現下降趨勢，相關論文發表量總體呈現震蕩趨勢。

圖1 2008到2019 年教育領域思維導圖的發文量變化趨勢

（二）發文國家和機構分布

教育領域思維導圖的研究文獻共涉及37個國家、72家機構，發文量排前十的國家和機構分別如表1和表2所示。美國在該領域的文獻量最多，占總體發文量的9.47%，其發文機構有夏威夷大學、哈佛大學、華盛頓大學在該領域進行了突出的研究，屬于高產機構梯隊。這與美國學者率先開展思維導圖在教育領域的的探索和推廣有密切關系。中國在該領域進行理積極的學習和創新，發文18篇，占總體的 4.16%，排名第五。機構方面，東北電力大學率先將思維導圖應用于我國教育領域，并進行了一系列研究探索，是國內發文量最多的科研機構（5 篇），同樣坐落在東北地區的吉林工商學院發文量在國際上發文量也居于領先地位。

表1 思維導圖在教育領域發表論文排名前10位的國家

表2 思維導圖在教育領域發表論文排名前10位的學術機構

（三）期刊發文及共被引分析

刊載相關文獻量超過3 篇的期刊如表3 所示，影響因子介于1.053-5.491，其中 Computers&Education和 Modern Journal of Language Teaching Methods 屬于教育領域 JCR 一區，Thinking Skills and Creativity 屬于二區，British Journal of Educational Technology和 Egitim Ve Bilim Education and Science 屬于三區，說明思維導圖在教育領域的研究文獻質量普遍較高，受認可度較高。

表3 思維導圖在教育領域發表論文排名前10位的期刊

（四）期刊共被引分析

圖2為期刊被引的知識圖譜，每個節點代表一個期刊，有標注的是被引50 次以上的，被引次數排名前五的期刊分別是 Thesis（83 次）、Computers &Education（76 次）、MEDICAL EDUCATION（59 次）、Procedia-Social and Behavioral Sciences（56 次）和 High Education（54次）。433篇文獻的參考文獻中，共被引頻次高于30 次且中心性高于 0.1 的有3篇經典文獻，進一步查閱分析關鍵節點信息如下：1.Davies等[1]學者認為，圖片和結構圖比文字更容易理解，更有利于復雜主題的理解，并對概念圖、思維導圖和論證圖這三種不同的認知工具進行了深入的比較。他認為，繪圖工具的選擇在很大程度上取決于使用該工具的目的，且這些工具很可能會融合在一起，為教育工作者提供尚未實現的潛在互補功能。2.Mashal等[10]學者研究的主要通過一個使用“思維地圖”的干預計劃，考察自閉癥兒童和學習障礙兒童提高隱喻能力。結果表明，與自閉癥兒童相比，學習障礙兒童能夠更有效地使用“思維地圖”來理解遇到的隱喻。3.Antoni等[11]學者采用準實驗研究方法，將131名一年級醫學生隨機分為標準筆記組和思維導圖組。與標準筆記組相比，使用思維導圖的醫學生可以在短期內成功地檢索信息。

圖2 思維導圖在教育領域發表期刊被引的知識圖譜

（五）關鍵詞和聚類分析

CiteSpace軟件使用詞頻分析原理統計關鍵詞出現的頻次及它們之間共現的次數，以可視化的知識圖譜將關鍵詞的頻次和聚類展示出來，從而得出某一研究領域的熱點和趨勢。運行 CiteSpace對鍵詞進行關鍵詞共現分析和聚類，根據每一類所包含的關鍵詞及指引的文獻進行解析，最終得到 #0（note-taking）、#1（science learning outcomes）、#2（knowledge）、#3（prezi）、#4（social）、#5（science）、#6（e-learning）這7個時下研究熱點話題，見圖 3 。

圖3 思維導圖在教育領域發表的關鍵詞和聚類知識圖譜

三 討論

（一）思維導圖在教育領域中的應用研究進程及科研力量分布

科學論文的數量反映了一個學術領域的關注程度，本研究結果顯示，思維導圖在教育領域的中應用研究相關報道年刊載量總體呈現震蕩趨勢。21 世紀面臨著全球性的教育挑戰問題，這就需要在各級教育體系中培養學生的評判性思維和創造性思維[12]。思維導圖為學生自主構建知識體系創立了情境條件，為教師和學生共同認知的提供了工具。通過思維導圖教學方法，學生可在學習過程中自己進行思考創造，將信息表征工具加以組合運用，實現概念表征的可視化。這種可視化能夠讓使用者從全局和整體的視角思考問題，進而提高思維靈活性和發散思維能力，由此各大教學機構開始積極探索思維導圖教學，很多學者也在不斷嘗試完善這一教學方式，并與其他教學方式相結合以提升教學效果[13,14]。因此，其發文數量的趨勢可能與教育需求和培養觀念轉變有一定相關性。從發文作者、國家發文量、被引頻次分析發現，思維導圖研究涉及的學者、國家已有一定規模，但高產作者數量較少，很少有學者的研究形成縱深的研究體系，教育學家 Davies、Mashal、Antoni是思維導圖在教育領域應用的引領者，其著作被引次較高，在教育領域中具有較大的學術影響力；另外，相關國家的研究力量明顯不均勻，思維導圖教學研究開展多集中在經濟發達的國家，其中美國處于絕對領先地位，我國在該領域的研究也居于較高的地位。

（二）國外思維導圖的研究對我國研究的啟示

1.順應“互聯網+教育”的網絡時代需要，積極開展線上的思維導圖

通過對國外思維導圖的前沿對比發現，“線上教學”（e-Learning）已成為研究的熱點。通過進一步的檢索發現，在2008年，英國學者Thorpe等[15]對使用思維導圖軟件在線上進行了教學互動，總結了線上思維導圖的新形式，如超文本、無限變化的媒體（圖像、視頻、超鏈接和其他）的插入，這豐富了思維導圖的使用內涵。2010年后，翻轉課堂、微課、線上教學等混合式教學模式開始風靡全球,我國相繼成立了慕課聯盟、智慧職教等教學平臺,大大提升了線上教學的模式的擴展。線上課程強調學習的自主，線下教師協同指導，為學生進行解答疑惑。思維導圖和線上教學的混合式教學模式實現了優勢互補,也促使思維導圖的應用得到進一步發展[16]。

近年來我國5G網絡技術的飛速發展以及新冠肺炎疫情的影響，使線上教學得以較快的發展和提升，使用網絡進行線上教學越來越便捷。鑒于我國思維導圖的線上教學起步較遲，本土化的思維導圖軟件較少等問題，我們需要順應“互聯網 +教學”的時代需要，拓寬思維導圖的使用范圍，充分利用互聯網將思維導圖線下和線上有機統一起來，比如開發本土化的思維導圖軟件，完善思維導圖使用的評價機制，以更好地提高學生的學習自主性和能動性。

2.國內思維導圖的研究質量有待提升

思維導圖研究日益受到國際學者的關注，以美國為首的發達國家的研究居領先地位。我國這幾年文章數量呈快速增長趨勢，在國際上也有一些研究成果，但期刊種類繁多，在北大版中文核心期刊發表的文章數量比例低，被引次數也不高，這表明影響力較低[8]。同時沒有形成實質的研究團隊，研究者之間缺乏交流。因此，我國在該領域的研究上仍有很大的提高空間，科研和教育學者需要加強團隊協作，進行多中心研究，提高研究質量，形成學術帶頭團隊，提升整體研究實力。目前思維導圖在教育領域的應用研究還存在樣本量少、干預時間短等問題，未來的研究應該進一步擴大樣本量，并進行長期的前瞻性研究，以評價思維導圖的長期使用效果。

3.擴展研究領域,需要拓寬研究內涵。通過搜集的文獻進一步閱讀發現，在國際上思維導圖中小學初等教育中,也得到一定的關注[17]。這提示我們在初等教育和中等教育領域中，思維導圖也應得到較多關注和研究。通過對國外思維導圖的前沿對比表發現“創造力”（creativity）和“批判性思維”（Critical thinking）已成為研究的熱點，國內研究也建議關注思維導圖對學生創造力和批判性思維的研究，使思維導圖的優勢也將得到更好的發揮，逐漸豐富和擴寬發展思維導圖研究領域，拓寬思維導圖在教育領域的應用研究內涵。

四 小結

綜上，本研究共納入 433篇文獻，通過對思維導圖在教育領域的研究文獻進行計量學分析和CiteSpace 軟件進行可視化分析，能夠直觀地呈現該領域的發展現狀和趨勢。通過年度發文量和作者、國家分析明確了思維導圖在教育領域的研究進程和重要學術力量。通過文獻的被引分析和關鍵詞分析挖掘了基礎知識的參考來源，有助于掌握學科領域的知識基礎。同時說明了國外思維導圖的研究對我國研究的啟示，為思維導圖在我國教育領域的研究提供一定的參考和方向。