知識圖譜視角下國內外STEAM教育研究熱點及趨勢分析

摘 要：STEAM教育作為一種綜合型創新人才的培養模式，受到國際教育界廣泛關注，并在全球教育領域廣泛開展。為更好地了解國內外STEAM教育研究狀況，利用CiteSpeace可視化軟件對國內外STEAM教育研究文獻從年度發文量、期刊、作者、機構、關鍵詞、研究熱點、研究趨勢等方面進行統計分析，研究發現：國外發文數量較多且質量較高，國內發文數量雖然有所增加，但文獻質量與其數量不成正比;國外作者之間形成了相對穩定的合作關系，而國內作者之間的合作與交流較少;國內外發文機構均集中在高校且形成了較為穩定的合作關系;國外STEAM教育側重性別差異、教師專業化發展、自我效能感等主題的研究，國內側重創客教育、師資培養、教育理念本土化等主題的研究;教師專業化發展、教育公平、教學實踐等主題研究是國內外STEAM教育共同關注的內容，這些主題也將成為未來國內外STEAM教育研究的重點內容;國外STEAM教育覆蓋教育的各個階段，國內主要集中在中小學階段。

關鍵詞：STEAM教育;教學實踐;教育公平;教師專業化發展

中圖分類號：G420" " " 文獻標識碼：A" " " "文章編號：2097-0692（2023）05-0081-11

在第四次工業革命的影響下，人們的學習方式發生了重大變化，傳統的單一領域教育和以生產勞動為導向的針對性教育已不能滿足社會的需求，以分科教學為主的教育體系不適合培養學生的創新能力和解決實際問題的能力。STEM教育起源于美國，STEAM教育則由STEM教育演變而來，是科學（Science）、技術（T-echnology）、工程（Engineering）、藝術（Arts）和數學（Mathematics）五門學科的縮寫[1]。STEAM教育側重于多學科交叉融合，但并不是將五門學科簡單地疊加，而是形成一個有機整體。作為一種綜合型創新人才的培養模式，STEAM教育受到國際教育界廣泛的關注，在全球教育領域得到了廣泛開展并取得了顯著成效。由于STEAM教育關系到未來人才的培養及國家的競爭力，因此美國為了應對創新人才缺乏的問題，率先提出了STEAM教育，并將STEAM教育的地位上升至國家戰略層面。與此同時，ST-EAM教育也在全球興起了一股改革的浪潮，不僅成為世界各國教育改革研究的熱點，也成為各國開展科技創新和人才培養的重要途徑。

STEAM教育作為新時代一種新的教育范式，在我國也同樣受到重視。21世紀初，中國開始了STEAM教育的理論研究。2015年以來，中國的STEAM教育進入快速發展階段，不僅出臺了相關政策，而且在實踐和理論研究方面取得了良好的進展[2]。英國、澳大利亞等其他發達國家亦是如此，也都從國家層面重視STE-AM教育的發展和創新人才的培養[3]。同時，各國研究者仍在不斷探索STEAM教育的理念整合及路徑發展，并進一步詮釋STEAM教育的內涵，旨在為全球培養新時代的高層次人才指明方向[4]。STEAM發展至今已有20多年歷史，無論是在政策與理論上還是在技術與實踐上都取得了長足的進步，同時積累了豐富的實踐經驗，為傳統的教育模式提供了新的突破口。目前，STEAM教育的研究材料豐富，涉及STEAM教育發展的各個方面。因此，厘清我國STEAM教育與國外STEAM教育之間在研究熱點、演化趨勢等方面的異同，以及我國STEAM教育與國外STEAM教育研究之間的差距和不足，對STEAM教育中國本土化具有重要意義。

一、數據來源與研究方法

（一）數據來源

本研究以中國知網（CNKI）和Web of Science（WoS）數據庫為數據源。CNKI檢索條件設為：主題=“STEAM理念”或“STEAM教育”或“STEM理念”或“STEM教育”，期刊來源選擇CSSCI，通過人工篩選，剔除報告、會議和征文等不相關文獻后，最終析出491篇文獻;WoS數據庫檢索條件設置為：主題=“STEM Education”或“STEAM Education”，文獻類型選擇“Article”，語言為“English”，數據源以科學引文索引擴展版（SCI-E）和社會科學引文索引（SSCI）為主，通過手動篩選與剔除，共得到1 250篇文獻，利用CiteSpace數據去重功能，最終得到1 248篇文獻。以上兩個數據庫檢索截止日期均為2022年7月11日。

（二）研究方法

本研究運用陳超美教授科研團隊所研發的計量分析工具CiteSpace（6.1.R2）對數據源進行多元、分時、動態的可視化分析[5]。本研究主要對國內外STEAM教育研究文獻從期刊、作者、機構、關鍵詞的共現和突變性等進行分析，對STEAM教育研究進行熱點領域、演化發展歷程、研究前沿和趨勢的分析與客觀預測，進而深度剖析國內外STEAM教育研究熱點、進展和異同。

二、研究結果與分析

（一）STEAM教育的基本信息分析

1.年度發文量分布

統計某一領域學術論文或學術期刊的數量并進行分析，可以了解該領域的發展情況。文獻數量的發展趨勢顯示了一定時間范圍內學術界對研究課題關注度的變化趨勢[6]。本研究根據年度發文量繪制STEAM教育研究文獻數量的時間分布曲線。其中，2022年數據截至7月11日（圖1）。通過梳理文獻發現，國內在2009年出現了有關STEAM教育研究的文獻。該論文是姜峰等發表在《外國中小學教育》期刊上的《〈美國競爭法〉述評》，文章通過對《美國競爭法》背景和主要內容的介紹，從中分析《美國競爭法》的積極意義與不足之處[7]。國外早在2004年就出現了STEAM教育研究的相關文獻，John等對學生的智力發展因素進行調查分析，討論了STEAM教育與學生智力發展模式的關系，并提出了改變課程以支持智力發展的論點[8]。

對圖1分析可知，國內外STEAM教育研究相關文獻的發文歷程主要分為以下三個階段。第一階段，國外2004—2008年和國內在2009—2013年屬于萌芽階段，國內有關STE-AM教育的研究相對較晚。該階段STEAM教育研究剛剛起步，發表論文數量較少，國外平均每年1篇，國內2篇。第二階段，國外2009—2017年和國內在2014—2017年屬于平穩增長階段。該階段國內外每年發表的文獻數量都呈現遞增趨勢，國外平均每年36篇，國內33篇。第三階段，2018年是國內外STEAM教育研究文獻發文量的分界點，二者發文量出現不同的趨勢。國外STEAM教育發文量在2018—2021年呈現出快速增長趨勢，并在2021年達到最大發文量260篇，許多研究成果在這個階段不斷涌現，研究成果較為豐富，根據這種發展趨勢，可以預測在2022年國外有關STEAM教育研究文獻可達300篇左右;而國內發文量在2018—2021年呈現出波動的趨勢，在2019年達到最大發文量101篇，此后兩年發文量有所下降。從發文量的變化趨勢可以看出，STEAM教育仍是當前國內外學者的研究熱點。

2.核心期刊分布

國內有關STEAM教育研究發文量排名前3的期刊是《中國電化教育》《現代教育技術》《電化教育研究》，分別占總發文量的22.30%、18.96%、13.75%。本研究進一步分析發現，在STEAM教育研究中，有6本核心期刊的發文量在10篇以上，但STEAM教育文獻占總發文量比重較低。例如，《中國電化教育》自創刊以來共發文10 372篇（截至2022年7月17日），S-TEAM教育類文獻僅有60篇，不到總發文量的0.6%。而其他期刊STEAM教育類文獻的總發文量比重更低。國外關于STEAM教育研究發文量排名前3的核心期刊是International Journal of Stem Education，Journal of Science Education and Technology，Sustainability，發文量分別占總發文量的4.86%，4.06%，3.51%。上述結果表明，國內的STEAM教育研究不占主流，核心文獻較少。在知網以“STEAM理念”“STEAM教育”“STEM理念”“STEM教育”為主題檢索得到的全部文獻中，國內發文量最高的年份是2019年，共發表613篇文獻，其中核心期刊文獻僅有101篇。國內STEAM教育文獻雖然在數量上有所增加，但文獻質量與數量不成正比，從知網近5年STEAM教育文獻的發文量看，每6～7篇文獻中有1篇核心期刊文獻。因此，國內STEAM教育研究在保障“量”的前提下，更要注重“質”的提升。

3.發文作者網絡圖譜分析

作者合作知識圖譜揭示了某一領域的主要研究力量[9]。本研究使用CiteSpace（6.1.R2）軟件對國內外STEAM教育的作者進行分析，圖2和圖3顯示了從事STEAM教育研究的作者之間的學術合作關系，其節點大小、節點間連線分別代表發文量多少、發文作者間的合作關系與強度[10]。

從圖2可知，國內STEAM教育研究作者呈現出節點多、連線少及不均勻等特征。發文量排名前8的作者依次是袁磊、趙慧臣、宋乃慶、鐘柏昌、趙蔚、姜強、吳永和、任友群，主要形成7個STEAM教育研究團隊。其中，以鐘柏昌等為主導的研究團隊合作強度最大，以任友群等為主導的研究群體合作人數最多，而發文量第一的袁磊的合作成員較少，僅有趙玉婷一人。這表明，國內STEAM教育研究的共同體已初步形成，但作者之間的合作與交流仍然較少，因而在后續的研究中有待加強。因為作者之間的合作與交流既可以促進研究團隊的進步，也有利于產出更多的研究成果。

從圖3可知，國外STEAM教育發文作者大多來自美國、澳大利亞、西班牙等國家，其中，美國學者的發文量達到了710篇，占比約50%。美國學者重視STEAM教育研究的原因在于，美國為了應對創新人才缺乏的問題，率先提出了STEAM教育，并將STEAM教育上升至國家戰略層面。這也在一定程度上說明，STEAM教育研究離不開國家政策、資金等的大力支持。國外STEAM教育發文作者合作網絡呈現出節點多、連線較多的狀態，435位作者有320條合作連線，合作率達到73.56%，根據發文作者之間合作的強度形成了多個大小不一樣的研究團隊，主要有以JONG，CHIANG，XING，CHEN四位作者為核心的四個合作較為緊密的研究團隊。國外各研究團體間連線較多且較密，表明國外STEAM教育發文作者之間形成了相對穩定的合作關系，這在一定程度上有利于STEAM教育研究在廣度上的拓展和在深度上的深化。

核心作者的發文量在一定程度上可以反映出某一研究領域的廣度與深度[11]。根據核心作者計算公式：M=0.749（Nmax）1/2，其中M為發文量，Nmax為發文量最多的作者的論文數量，發文量大于M篇的作者稱為核心作者[12]。國內STEAM教育研究發文量大于3篇的作者系核心作者，滿足公式的核心作者有27位。發文量最多的作者是廣西師范大學的袁磊，共發文14篇（獨立作者1篇，第一作者9篇，合作作者4篇）。其中，5篇文獻發表于《現代遠距離教育》期刊，研究分別圍繞STEAM教育中融入設計思維的模型構建[13]、STEAM教育與STS（Science Tecknology Society）教育理論分析[14]、ST-EAM理念在小學課程的融合路徑[15]、STEAM教育在幼兒園的活動設計[16]、幼小銜接的ST-EAM課程教學模式[17]等主題來展開。被引頻次最高的研究文獻為《幼小銜接階段基于項目的STEAM課程教學模式研究》，被引頻次為62次。排名第二的核心作者是河南大學的趙慧臣，共發表論文13篇（獨立作者2篇，第一作者11篇）。其中，4篇文獻發表于《開放教育研究》期刊，研究主要圍繞解讀美國STEAM教育及對我國的啟示[18-20]、STEAM教育促進學習方式變革[21]等主題來展開。國外STEAM教育研究發文最多的作者共發文9篇，根據核心作者計算公式得出，國外STEAM教育發文量大于2篇的作者為核心作者，滿足公式的核心作者共有37位。發文量最多的作者是JONG，共發文9篇（第一作者1篇，合作作者8篇）。其最高被引文獻是Hong Kong Te" achers"Self-efficacy and Conc-erns About STEM Education，該研究是為了調查目前香港基礎教育教師對STEAM教育的準備情況。調查結果顯示，只有5.53%的被調查教師為STEAM教育做了充分準備[22]。因此，為促進STEAM教育的發展，學校亟須為教師的專業化發展提供明確的教學支持和培訓。

4.發文機構網絡圖譜分析

研究機構發表的論文數量在一定程度上反映出該研究機構的研究能力，因此通過對研究機構發表的論文數量進行統計分析，可以較好地反映出各研究機構的發展歷程和研究能力[23]。本研究在CiteSpace軟件中選擇機構分析功能，分別得到國內外STEAM教育發文機構網絡情況（圖4和圖5）。

從圖4可知，國內STEAM教育發文機構主要集中在高校，這標志著高等教育機構是STE-AM教育研究的一個重要支柱。通過梳理得出，國內STEAM教育研究的主要力量有華東師范大學、北京師范大學和東北師范大學等研究機構，并形成了以這些高校為首的研究態勢。其中，華東師范大學的發文量排名第一，共發文68篇，該校早在國內STEAM教育萌芽階段就開始了有關STEAM教育的相關研究。2010年，華東師范大學顧小清等對NSF（National Sc-ience Foundation）資助計劃等資助項目進行深度分析，并勾勒出了美國教育技術項目課題的綜合視圖[24]。北京師范大學、東北師范大學發表論文的數量排名第二和第三，分別為49篇和36篇。2011年，北京師范大學的楊明全對美國當代中小學科學教育改革的政策和理念進行了解讀，并揭示其對我國教育改革的啟示[25]。

從圖5可知，國外STEAM教育發文機構同樣以高校為主。美國密歇根州立大學以25篇發文量排名第一，最早出現STEAM教育文獻的時間是2012年，最高被引文獻102次;美國得克薩斯Aamp;M大學以23篇發文量位列第二，最早出現STEAM教育文獻的時間是2014年，最高被引文獻641次。國外STEAM教育發文量超過20篇的高校共有5所，發文量在10～20篇的高校共有13所，這些高校具有較強的研究力量。

機構之間的合作網絡疏密程度代表機構之間的學術合作關系與合作強度。本研究對圖4和圖5合作網絡進一步分析發現，國內外研究機構之間形成了較為穩定的合作關系，研究機構之間的合作力度相對較強，并形成了跨地區、跨專業的合作網絡。其中，國內合作網絡最多的機構是華東師范大學、北京師范大學、西南大學、陜西師范大學及江蘇師范大學等，許多高校都與其有著較強的合作關系。此外，許多機構形成了或強或弱的合作關系，但有的機構也存在“單干”情況。與國內相比，國外各機構合作網絡呈擴散態勢，各機構由中心向四周展開且與其他機構相連，整個合作網絡具有規模大、跨國家且多元化等特點。國內外研究機構之間呈現出不同的合作網絡，不論是較強或較弱的合作，還是跨地區或跨國家的合作，都有利于STEAM教育的發展。如果沒有形成研究機構合作網絡，說明各研究機構之間的學術交流與合作較少。總之，國內“單干”的情況對STEAM教育發展益處較少，國內各研究機構之間應加大合作，共同推動STEAM教育的發展。

（二）STEAM教育的研究熱點分析

對STEAM教育研究的關鍵詞進行共現網絡圖譜分析，能反映出該研究的熱點和核心內容[26]。本研究運用CiteSpace（6.1.R2）分析工具對關鍵詞進行共現圖譜分析，可以得到國內外STEAM教育關鍵詞共現圖譜（圖6和圖7），并在此基礎上，總結出國內外STEAM教育關鍵詞出現頻次前22名的高頻關鍵詞（表1和表2）。關鍵詞共現網絡中的節點和節點間連線分別代表關鍵詞和關鍵詞之間的關聯度，且關鍵詞的字體大小與關鍵詞的共現頻率成正比[27]。

從圖6和表1可知，在國內關于STEAM教育的研究中，“創客教育”出現的次數最多，共出現在38篇文章中，最早出現于2014年;出現頻次排名第二的是“美國”，共出現在35篇文章中，最早出現于2011年;“科學教育”出現頻次排名第三，共出現在21篇文章中，最早出現于2013年。關鍵詞中介中心性指某一關鍵詞節點承擔任意兩個關鍵詞節點中間點的次數：當某一關鍵詞節點作為“中間點”的頻次越多，則該關鍵詞節點的中介中心性越高;當一個節點的中介中心性≥0.1時，則該節點可被定義為關鍵節點[28]。從表1可以發現，創客空間（0.24）、人工智能（0.22）、美國（0.22）、計算思維（0.2）、教學模式（0.15）、科學教育（0.14）、教學設計（0.12）、創新能力（0.11）、核心素養（0.1）等關鍵詞是STEAM教育的核心內容。從表1關鍵詞的頻次和中介中心性，可以總結出“創客教育”“美國”“科學教育”“人工智能”“計算思維”等關鍵詞是國內STEAM教育研究的熱點。由此可以得出，目前我國STEAM教育的研究主要集中在模式、溯源、學科整合、人才培養、教學實踐等方面。

從圖7和表2可知，國外STEAM教育關鍵詞共現網絡圖譜共由492個節點、893條連線組成，可以看出關鍵詞之間的聯系不太緊密。其中，“stem education”出現頻次最高，頻次為497，最早出現于2004年;排名第二的是“scie-nce”，頻次為336，最早出現在2007年;緊隨其后的是“education”“student”“mathematics”“perfo-rmance”“technology”等關鍵詞，主要涉及STE-AM教育的基本組成成分和關注的重點。從表2可知，“stem education”“education”“student”“women”“design”“experience”關鍵詞的中介中心性均大于或等于0.1，表明國外STEAM教育研究比較關注以上關鍵詞的相關內容。本研究根據關鍵詞的頻次與中心性，除去“stem education”本身，可以總結出“science”“education” “student”“women”“mathematics”“performance”等是國外STEAM教育的研究熱點。由此可以得出，目前國外STEAM教育主要集中在學科整合、教學對象、性別差異、教學實踐等方面。

（三）STEAM教育的趨勢變化分析

關鍵詞突現是指在一定時間段內關鍵詞突然出現或消失的程度，其在一定程度上可以反映該研究領域研究趨勢的變化[29]。本研究對關鍵詞突現進行可視化分析，得到2009年1月1日至2022年7月11日國內有關STEAM教育研究的前20個關鍵詞突現圖譜，如圖8所示。由圖8可知，自2009年以來，國內STEAM教育研究主題不斷發生變化，從最初的“美國”“教學創新”“創客教育”“3D打印”，到中期的“計算思維”“核心素養”“元分析”“教師教育”，再到近幾年的“深度學習”“人才培養”。研究主題主要涉及對美國STEAM教育的解讀、培養學生的計算思維、核心素養、創新能力和教師專業發展等方面。從研究主題的變化情況不難發現，國內STEAM教育研究緊跟國家教育改革的方向，重視師資培養和創新人才培養。與國內相比，國外STEAM教育在2004年就產生了突現關鍵詞，如圖9所示。從研究時間上看，2004—2013年，性別的差異性和社會工作崗位的需求引起了學者們對“gender difference”“skill”和“ability”等關鍵詞的廣泛關注。2013—2018年，突現強度最大的是“policy”，其原因是STEAM教育受到各國政府的重視，且發布了有關STEAM教育的政策，促進了STEAM教育的發展。2018年以后，隨著大數據和人工智能技術的深度融合和發展，STEAM教育迎來了新的機遇。這個時期，“literacy”“learning analytics”“virtual reality”等關鍵詞的突變強度較大，學者們將基于人工智能的學習分析技術和STEAM素養作為STEAM教育的主要研究內容，并進行了深入探討。通過以上分析得出，教師專業化發展、教育公平、教學實踐等主題的相關研究將成為未來國內外STEAM教育研究的重點內容。

三、研究結論

（一）國內外共同點分析

1.STEAM教育的教學實踐研究

STEAM教育的教學實踐這一研究主題受到了國內外研究者的共同關注。這類研究涉及“科學教育”“教學模式”“教學設計”“課程設計”“自我效能感”“學生”等關鍵詞。在STEAM教育的起步階段，國內外研究者主要集中在理論方面的研究。隨著STEAM教育的發展和理論研究的深入，研究者進行了教學實踐方面的探索。

由于中小學階段是學生發展的重要階段，也是學生STEAM素養養成的關鍵階段，因此STEAM教育的教學實踐研究主要在中小學階段開展[30]。國外STEAM教育教學實踐研究主要涉及性別差異、教師專業化發展和STEAM教育對學生情感體驗的影響等方面。根據Hwang等的研究得出，基于AR（Augmented Reality）的游戲方法可以改善學生的學習態度和學習效果[31]。Su等通過準實驗的實施，發現與傳統教學相比，3D GBL（3D Game-Based Learning）系統與軟件工程課程通過準實驗的實施，學生可以獲得更好的學習成績和更高的學習動機[32]。此外，國外研究者在教學實踐中驗證了學生的STEAM學業成績與學生的自我效能感、學習動機、學習興趣、學習態度等因素有直接關聯[33-35]，且影響其未來選擇STEAM專業的意愿。國內STEAM教育教學實踐研究較多的是教學案例的設計與分析，其中多集中在項目式教學研究。例如：董澤華等對“設計喂鳥器”的教學內容進行STEAM項目教學，以評價任務為驅動來促進師生深度的課題互動，為STEAM教學的跨學科、跨領域提供了實踐參考[36];葉荔輝以提高學生的工程創新素養、工程人文素養、人工智能素養為出發點，設計了基于STEAM教育理念的PBL（Project based Learning）教學模式并進行教學實踐，同時得出研究結果，即這種教學模式對學生的學習參與度、學習體驗和教學滿意度都有顯著的提升作用[37]。

2.STEAM教育的教育公平研究

STEAM教育的教育公平問題也是國內外研究者共同關注的話題。在對國外STEAM教育的關鍵詞共現分析中，“woman”“gender difference”“gender”“sex difference”等關鍵詞的頻次和中心性較高，反映了國外對STEAM教育中教育公平問題的重點關注。Tey等研究發現，大多數學生在中等教育階段對STEAM職業知識產生學習欲望，該階段的教師和父母對學生的引導將對學生后期的學習產生巨大影響[38]。在STEAM教育教學實踐中，教師對不同性別學生的教學態度是不同的，即使有的教師在S-TEAM教學中面對學生時的性別偏見沒有表現出來，但女生長時間受到教師性別差異的暗示，逐漸地可能影響其學習自信，并對其學習和生活產生不良影響[39]。Reinking等認為，即使目前在美國獲得STEAM領域學士、碩士或博士學位的女性人數逐年增加，且女性在STE-AM相關的領域中表現得跟同齡男性一樣或更好，但女性最終也會對STEAM失去興趣，出現“管道泄漏現象”①，因為男性擁有比女性更好的就業機會[40]。Drury等的研究顯示，防止女性對STEAM學習喪失自信和興趣的有效途徑之一，就是樹立STEAM女性榜樣[41]。要實現在STEAM教育過程中的性別平等，提升女性在S-TEAM教學中的學習地位，亟待進行更多的改革和努力，其中為女性提供公平的教學資源與機會尤為重要[42]。國內也有研究者對性別差異問題進行了分析。例如：袁磊等對小學STEAM教育中女生的學習差異進行研究，提出提高小學女生在STEAM教育領域中人數的比例、提供中立的話語平臺和社會化引導等對策，可以有效促進小學女生進入STEAM領域學習[43];呂杰昕等解讀了美國“全民參與”推動女生參與STEAM教育的政策與措施，同時為我國推進女性進入STEAM教育領域提出了建議，即提高國家的競爭力和實現可持續發展需要全民參與，STEAM教育需要消除性別偏見，讓STE-AM教育變成全民的教育[44]。

3.STEAM教育的教師專業化發展研究

STEAM教育的教師專業化發展研究是國內外研究者共同關注的又一研究主題。Wang等提出，教師是決定STEAM教育實施成敗的關鍵因素[45]。因此，隨著STEAM教育的開展，STEAM教育教師的專業發展一直備受研究者關注。在國外研究中，有研究者認為，STEAM教育教學實踐受到STEAM教師觀念的強烈影響，對STEAM教育有積極看法的教師可以推動STEAM教育的實施[46]。例如，Park等指出，在STEAM教育中，有經驗的教師比新手教師有更積極的態度[46]。但也有研究者提出，數學教師在STEAM教學中的積極性偏低[47]。有的數學教師認為，與科學教師相比，在STEAM教學中，數學教師幫助學生解決真實問題更具挑戰性[45]。STEAM教育對教師的教學提出了挑戰，以致國外部分高校重視培養適應STEAM教育的專業人才。在STEAM教育模型的影響下，教師在自身專業發展的過程中，也逐漸向跨學科、多元化的路徑發展。

本研究在對國內STEAM教育的關鍵詞突現圖譜分析中發現，“教師教育”在2019年受到研究者的關注，且突現強度較大。STEAM教師的專業化發展應放在STEAM教育研究領域的首要位置，因為教師具備專業的STEAM課程觀對推動STEAM教學實踐至關重要[48]。董艷等聚焦STEAM教師專業發展，提出改進STEAM教師信息素養的指標及開發相應的測評量表[49]，可以有效促進STEAM教師的專業發展。宋歌等構建了STEAM教師跨學科素養結構模型，并提出培養STEAM教師跨學科素養的三條發展路徑：一是變革學校制度和支持系統，鼓勵教師成為課程開發主體;二是組建跨學科學習共同體，創新教師“學習”方式;三是利用技術創新培訓，通過智能研修支持教師持續自主發展[50]。教師是改進教育的基石，教師的STE-AM專業素養決定著STEAM教育教學實踐的效果。因此，學校需要為STEAM教師的專業化發展提供多元化、多方位及多層面的支持。

（二）國內外差異比較

1.研究對象不同

國外STEAM教育研究涉及學段較為廣泛，幾乎涵蓋了教育領域的各個階段;而國內的研究對象主要聚集在中小學階段，其他學段少有涉及。出現這種現象的原因主要是我國STEAM教育發展相對較晚，在2015年才首次提出關于STEAM教育的文件——《關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的指導意見（征求意見稿）》。該文件指出，在教學過程中應探索STEAM教育、創客教育等新教育模式[51]。而國外早在20世紀80年代就已明確提出STEAM教育理念，且進行了相關研究。因此，我國STEAM教育起步較晚，研究的深度、廣度不夠深入和全面。

2.研究內容側重不同

對比國內外STEAM教育的研究內容發現，“education”“student”“achievement”“gender”“science education”“teacher”“women”“professional development”“design”“experience”等關鍵詞受到國外STEAM教育研究者的密切關注。其中，“gender”和“women”兩個關鍵詞的頻次和中介中心性都較高，頻次分別為78和60，中介中心性分別為0.09和0.17，這表明國外ST-EAM教育研究者密切關注與性別差異相關主題的研究。此外，國外STEAM教育研究者較為關注STEAM教育研究者對學生學習態度、自我效能感、學業成績、學習動機等方面的影響，以及STEAM教師的專業化發展相關主題。在我國STEAM教育關鍵詞共現分析中得出，除去“STEAM教育”本身，“創客教育”出現的頻次最多，出現38次，與其緊密相關的“創客”和“創客空間”兩個關鍵詞出現的頻次也較高，這表明與創客相關主題的研究是國內STEAM教育研究的重點。而對美國STEAM教育的解讀和對我國STEAM教育的啟示，以及STEAM教育公平、師資培養、教育理念本土化等研究主題，也是我國STEAM教育研究的重點。

綜上所述，我國STEAM教育研究在深度與廣度上都有待加強，在學習和借鑒國外教學方法的基礎上，需要根據我國教育體制的特征，在實踐教學中實現STEAM教育本土化。此外，我國STEAM教育的研究重點還應持續加強基礎教育研究，同時拓展STEAM教育研究范圍與研究領域，在高等教育階段開發跨學科、跨領域的課程和培養專業的STEAM教育教師。

參考文獻：

[1] 楊開城，竇玲玉，李波，等.STEM教育的困境及出路[J].現代遠程教育研究，2020（2）：20-28.

[2] 武小鵬.國家政策視角下國際STEM教育發展路徑、價值取向和啟示[J].當代教育論壇，2020（2）：55-64.

[3] Irwanto I， Saputro A D， Ramadhan M F， et al. Research Trends in STEM Education from 2011 to 2020： A Systematic Review of Publications in Selected Journals[J].International Journal of Interactive Mobile Technologies， 2022（5）："19-32.

[4] 張博.國際STEM教育研究進展與啟示：基于SSCI期刊《國際STEM教育期刊》載文的內容分析[J].數學教育學報，2022（2）：58-62.

[5] Chen C. CiteSpace II： Detecting and visualizing emerging trends and transient patterns in scientific literature[J].Journal of the American Society for information Science and Technology， 2006（3）： 359-377.

[6] 余波，邱均平，馬鳳.國際學術話語權研究進展及其啟示[J].重慶大學學報（社會科學版），2022（5）：103-114.

[7] 姜峰，王新俊.《美國競爭法》述評[J].外國中小學教育，2009（1）：64-65.

[8] Wise J C， Lee S H， Litzinger T， et al. A report on a four-year longitudinal study of intellectual development of engineering undergraduates[J].Journal of Adult Development， 2004（2）： 103-110.

[9] Gazni A， Sugimoto C R， Didegah F. Mapping world scientific collaboration： Authors， institutions， and countries[J]. Journal of the American Society for Information Science and Technology， 2012（2）： 323-335.

[10] 高楠，鄔超.基于CiteSpace的國內外案例教學研究可視化分析[J].管理案例研究與評論，2021（5）：559-572.

[11] 曹樹金，吳育冰，韋景竹，等.知識圖譜研究的脈絡、流派與趨勢：基于SSCI與CSSCI期刊論文的計量與可視化[J].中國圖書館學報，2015（5）：16-34.

[12] 蔣鑫，洪明.國際教育大數據研究的熱點、前沿和趨勢：基于WoS數據庫的量化分析[J].中國遠程教育，2019（2）：26-38.

[13] 周子明，張志，袁磊.融入設計思維的STEAM教育：模式構建與案例分析[J].現代遠距離教育，2021（1）：56-62.

[14] 袁磊，趙玉婷.STEM教育的冷思考：STEM教育與STS教育的辨析[J].現代遠距離教育，2017（5）：30-35.

[15] 袁磊，趙玉婷.STEAM理念與小學“研究性學習”課程的深度融合研究[J].現代遠距離教育，2018（1）：50-56.

[16] 張茉，王巍，袁磊.幼兒園STEAM教育的活動設計研究[J].現代遠距離教育，2018（4）：76-80.

[17] 王巍，袁磊.幼小銜接階段基于項目的STEAM課程教學模式研究[J].現代遠距離教育，2018（3）：51-58.

[18] 趙慧臣，馬佳雯，馬悅.美國STEM研究生合作培養的特點與啟示[J].開放教育研究，2018（3）：50-58.

[19] 趙慧臣，馬悅，陸曉婷，等.STEM教育質量標準的制定、內容及啟示：以美國圣地亞哥郡為例[J].開放教育研究，2017（3）：50-61.

[20] 趙慧臣，陸曉婷.開展STEAM教育，提高學生創新能力：訪美國STEAM教育知名學者格雷特·亞克門教授[J].開放教育研究，2016（5）：4-10.

[21] 趙慧臣，張娜鈺，馬佳雯. STEM教育跨學科學習共同體：促進學習方式變革[J].開放教育研究，2020（3）：91-98.

[22] Geng J， Jong M S Y， Chai C S. Hong Kong teachers self-efficacy and concerns about STEM education[J].The Asia-

Pacific Education Researcher， 2019（1）： 35-45.

[23] Cao D N， Zhong Q， Qin J H. Literature review on the role of root in soil erosion control based on the knowledge map[J].

Science of Soil and Water Conservation， 2018（6）： 124-135.

[24] 顧小清，謝明穎，付世容.美國NSF教育技術項目分析[J].開放教育研究， 2010（4）：96-107.

[25] 楊明全.美國當代中小學科學教育改革：政策、理念與行動[J].比較教育研究， 2011（10）：86-90.

[26] 毛樂.我國教育懲戒的研究熱點與趨勢：基于CiteSpace的可視化分析[J].教育理論與實踐，2023（11）：18-22.

[27] Schneider J W. Mapping scientific frontiers： The quest for knowledge visualization[J].Journal of the Association for"Information Science and Technology， 2004（4）： 363-365.

[28] 袁莉.中國農村土地制度改革研究現狀及熱點問題：基于CiteSpace軟件可視化分析[J].西南民族大學學報（人文社會科學版），2022（6）：231-240.

[29] 陳穎博，張文蘭.國外教育人工智能的研究熱點、趨勢和啟示[J].開放教育研究，2019（4）：43-58.

[30] 王卓玉，謝雙雪，程明.基于文獻計量學的國內外STEAM教育研究比較分析[J].現代遠距離教育，2021（2）：81-88.

[31] Hwang G J， Wu P H， Chen C C， et al. Effects of an augmented reality-based educational game on students learning achievements and attitudes in real-world observations[J].Interactive Learning Environments， 2016（8）： 1895-1906.

[32] Su C H， Cheng C H. 3D Game-Based Learning System for Improving Learning Achievement in Software Engineering Curriculum[J].Turkish Online Journal of Educational Technology-TOJET， 2013（2）： 1-12.

[33] Conradty C， Bogner F X. STEAM teaching professional development works： Effects on students creativity and motivation[J].Smart Learning Environments， 2020（7）： 1-20.

[34] Wang L H， Chen B， Hwang G J， et al. Effects of digital game-based STEM education on students learning achievement： a meta-analysis[J].International Journal of STEM Education， 2022（1）： 1-13.

[35] Lin C L， Tsai C Y. The effect of a pedagogical STEAM model on students project competence and learning motivation[J].Journal of Science Education and Technology， 2021（1）： 112-124.

[36] 董澤華，卓澤林.基于項目學習的STEM整合課程內涵與實施路徑研究[J].中國電化教育，2019（8）：76-81.

[37] 葉荔輝.基于STEM教育理念的PBL教學模式設計與實踐研究[J].電化教育研究， 2022（2）：95-101.

[38] Tey T C Y， Moses P， Cheah P K. Teacher， parental and friend influences on STEM interest and career choice intention[J].Issues in Educational Research， 2020（4）： 1558-1575.

[39] Lindberg S M， Hyde J S， Petersen J L， et al. New trends in gender and mathematics performance： a meta-analysis[J].

Psychological bulletin， 2010（6）： 1123-1135.

[40] Reinking A， Martin B. The gender gap in STEM fields： Theories， movements， and ideas to engage girls in STEM[J].

2018（2）： 148-153.

[41] Drury B J， Siy J O， Cheryan S. When do female role models benefit women？ The importance of differentiating recruitment from retention in STEM[J].Psychological Inquiry， 2011（4）： 265-269.

[42] 翟俊卿，張靜，袁婷婷.為實現更加包容的STEM教育：聯合國教科文組織推動女性參與STEM教育的實踐與反思[J].比較教育研究，2023（4）：22-33.

[43] 袁磊，趙玉婷.小學女生在STEM教育中的學習差異及對策研究[J].中國電化教育，2017（6）：73-79.

[44] 呂杰昕，馮愉佳.“全民參與”推動女生參與STEM教育：美國的政策與實踐[J].外國中小學教育，2019（12）：34-41.

[45] Wang H H， Moore T J， Roehrig G H， et al. STEM integration： Teacher perceptions and practice[J].Journal of Pre-College Engineering Education Research （J-PEER）， 2011（2）： 1-13.

[46] Park H J， Byun S， Sim J， et al. Teachers perceptions and practices of STEAM education in South Korea[J].Eurasia Journal of Mathematics， Science and Technology Education， 2016（7）： 1739-1753.

[47] Thibaut L， Knipprath H， Dehaene W， et al. How school context and personal factors relate to teachers attitudes toward teaching integrated STEM[J].International Journal of Technology and Design Education， 2018（3）： 631-651.

[48] 葉兆寧，楊元魁.構建STEM教育的課程觀：STEM教師專業發展的必由之路[J].人民教育，2018（8）：63-67.

[49] 董艷，和靜宇，徐唱，等.STEM教師信息素養的情境化分析與發展策略[J].中國電化教育，2020（8）：70-77.

[50] 宋歌，管玨琪.面向整合式STEM的教師跨學科素養：結構模型與發展路徑[J].現代遠程教育研究，2022（3）：58-66.

[51] 教育部.關于“十三五”期間全面深入推進教育信息化工作的意見（征求意見稿）[J].中國遠程教育，2015（9）：50.

Trending Topics and Trend Analysis of Domestic and International STEM Education Research from the Perspective of Knowledge Mapping

Zhou Jincheng， Yang Duo

（College of Computer and Information， Qiannan Normal University for Nationalities， Duyun Guizhou 558000）

Abstract：STEAM education， as a model for cultivating holistic and innovative talents， has received widespread attention from the international education community and is widely carried out in education. To better understand the status of research on STEAM education at home and abroad， CiteSpeace visualization software was used to conduct statistical analysis on domestic and foreign literature on STEAM education， in terms of annual publication， journals， authors， institutions， keywords， trending topics， and research trends. The study found that the total number of foreign publications is higher and the quality is better compared with domestic ones; the number of domestic publications has increased， but the quality improvement is not proportional to the increase of quantity; there is less cooperation and communication between domestic authors compared with their foreign counterparts， while foreign authors have formed relatively stable cooperation; author， both domestic and foreign， are largely from universities and have formed relatively stable cooperative relationships; foreign STEAM education focuses on gender differences， professional development of teachers， self-efficacy， etc.， while domestic research focuses on creative education， teacher training， localization of educational concepts， etc.; professional development of teachers， educational equity， teaching practices and other topics are common in domestic and foreign STEAM education， and these topics will also become the focus of future research; STEAM education covers all stages of education in foreign countries， while in China， it mainly focuses on primary and secondary schools.

Key words：STEAM education; teaching practice; educational equity; teacher professional development

【責任編輯：趙 穎" " 責任校對：劉振宇】