基于文獻計量的國內(nèi)教學(xué)交互可視化分析研究*

郭晨蕊 楊穎

云南師范大學(xué)信息學(xué)院 昆明 650500

1 研究背景

布朗芬布倫納的人類發(fā)展生態(tài)學(xué)理論指出：人的發(fā)展是個體與龐大的生態(tài)系統(tǒng)相互作用的結(jié)果，艾里克森的人格發(fā)展理論認為：在個體人格發(fā)展的前三個階段，家庭和教育機構(gòu)是影響個體發(fā)展的重要直接因素，在此基礎(chǔ)上，人們意識到師生互動在兒童發(fā)展和教育中的價值，師生互動開始成為研究者關(guān)注的課題[1]。師生互動的效果影響教學(xué)的有效性，20 世紀上半葉，有效教學(xué)成為國外學(xué)者的主流研究命題，課堂中師生的某一行為分析和描述成為研究焦點，作為有效教學(xué)一部分的師生互動開始進入研究的萌芽期和探索期[2]。近年來，遠程教育教與學(xué)時空分離的本質(zhì)特性，使得遠程教育的教學(xué)交互成為研究者們關(guān)注的熱點問題[3]。在個體發(fā)展的重要階段，參與特定的教育活動是必要的，課堂教學(xué)作為教育的主要陣地，課堂中教學(xué)交互直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)投入度，進而影響學(xué)生對知識的深度理解、高階思維的發(fā)展，帶來深度學(xué)習(xí)的發(fā)生，因此教學(xué)交互研究不斷受到研究者的重視。

個體發(fā)展與其跟周圍環(huán)境有意識或無意識的交互活動有關(guān)，其發(fā)展的結(jié)果在很大程度上與交互活動的質(zhì)量有關(guān)。因此，本研究嘗試應(yīng)用新的分析工具CiteSpace，分析近20 年我國教學(xué)交互研究領(lǐng)域核心主題，更加直觀地呈現(xiàn)當前的發(fā)展特征和未來趨勢，以便為后續(xù)研究提供參考借鑒。

2 研究設(shè)計

2.1 數(shù)據(jù)來源

本研究文獻數(shù)據(jù)來源于中國知網(wǎng)（CNKI）中文數(shù)據(jù)庫，檢索方式為“高級檢索”，在期刊內(nèi)容下以“教學(xué)交互”為主題詞進行檢索。簡單瀏覽后發(fā)現(xiàn)國內(nèi)教學(xué)交互研究起始時間為1995 年左右，因此將檢索時間設(shè)為1995—2021 年（7 月1 日），為提高文獻的權(quán)威性和代表性，以核心期刊作為來源期刊類別，得到初始文獻共376 篇，通過閱讀文章題目和摘要的方式剔除不符合要求的文章包括會議、學(xué)術(shù)資訊、學(xué)校簡介等，最終本研究共得到相關(guān)文獻185 篇。

2.2 研究工具與方法

本研究主要采用了CiteSpace 軟件對文獻進行可視化呈現(xiàn)，首先從文獻的時空分布進行文獻計量，了解教學(xué)交互研究在時間維度和研究機構(gòu)方面的基本情況；其次內(nèi)容分析方面，主要使用了CiteSpace 的關(guān)鍵詞知識圖譜功能，對關(guān)鍵詞進行共現(xiàn)、聚類、時間線分析，了解教學(xué)交互領(lǐng)域的主要研究內(nèi)容及其熱點趨勢。

3 時空知識圖譜及其分析

3.1 教學(xué)交互研究的時間分布圖

本研究首先對收集到的國內(nèi)教學(xué)交互研究的185 篇文獻，按照年發(fā)文量進行統(tǒng)計，從而了解國內(nèi)教學(xué)交互研究的基本進展（見圖1）。1995 年項國雄[4]編譯發(fā)表的《交互技術(shù)及有關(guān)技術(shù)在美國學(xué)校教學(xué)中的應(yīng)用》介紹了國外教學(xué)交互的研究，之后開始了一定的波動期，其中2000 年、2004 年、2010 年、2020 年出現(xiàn)了相關(guān)文獻發(fā)表的高峰期，查閱相關(guān)文件發(fā)現(xiàn)，2001 年發(fā)布的《基礎(chǔ)教育課程改革綱要（試行）》中明確指出：在教學(xué)過程中關(guān)注師生互動，推進信息技術(shù)在教學(xué)過程中的應(yīng)用。2019 年發(fā)布《教育部關(guān)于一流本科課程建設(shè)的實施意見》中提出：改革方法，課堂活起來，強化師生互動、生生互動。可見，研究的發(fā)展與政策的出臺具有相關(guān)性。2004 年到2010 年間，發(fā)文量較為穩(wěn)定，每一年發(fā)文量均在9 篇左右。

圖1 教學(xué)交互的文獻統(tǒng)計

3.2 教學(xué)交互研究的空間分布圖譜

空間分布圖譜主要包括研究機構(gòu)和作者分布信息，方便學(xué)者追蹤感興趣的研究主題和內(nèi)容。自1995 年起，有198 所院校開展了教學(xué)交互研究，從統(tǒng)計結(jié)果來看（見表1），形成了較有代表性的研究機構(gòu)，例如發(fā)文量排在前三位的是北京師范大學(xué)遠程教育研究中心（19 篇）、江南大學(xué)教育信息化研究中心（12 篇）、南方醫(yī)科大學(xué)外國語學(xué)院（4 篇）、華中師范大學(xué)教育信息技術(shù)學(xué)院（4 篇），隨后是西北師范大學(xué)、華南師范大學(xué)和陜西師范大學(xué)，發(fā)文量在3 篇左右。綜合來看，師范類院校在教學(xué)交互的研究中產(chǎn)出較多

表1 發(fā)文量前五的研究機構(gòu)

從機構(gòu)研究時序圖譜（見圖2）來看各研究機構(gòu)間的合作關(guān)系，其中較為突出的核心節(jié)點是北京師范大學(xué)和江南大學(xué)教育信息化研究中心，北京師范大學(xué)從2004 年起率先展開了教學(xué)交互研究，進行了一系列的基礎(chǔ)研究，研究主題包括：教學(xué)交互的定義、理論基礎(chǔ)和交互類型的分類等，截止到2004 年逐步成為機構(gòu)時序的核心節(jié)點，并在近年來得到其他機構(gòu)的創(chuàng)新發(fā)展；江南大學(xué)教育信息化研究中心在2015 年成為機構(gòu)時序列表中的另一個核心節(jié)點，該機構(gòu)在延續(xù)了北京師范大學(xué)遠程學(xué)習(xí)中的教學(xué)交互研究成果的基礎(chǔ)上，在遠程學(xué)習(xí)和聯(lián)通主義學(xué)習(xí)背景下進行了一系列的教學(xué)交互相關(guān)研究，逐漸形成了代表性觀點。另外，華中師范大學(xué)、華南師范大學(xué)和西北師范大學(xué)等機構(gòu)自2010 年開始關(guān)注教學(xué)交互的研究，從發(fā)文機構(gòu)看，師范院校是開展教學(xué)交互研究的主要研究機構(gòu)。值得注意的是，在一類師范類院校中，南方醫(yī)科大學(xué)外國語學(xué)院嶄露頭角，該機構(gòu)自2013 年開始進行英語閱讀教學(xué)中的交互研究，相關(guān)研究主題包括可視化交互在英語閱讀教學(xué)中的應(yīng)用和可視化學(xué)習(xí)平臺設(shè)計與實踐，并在2016 年形成了英語閱讀教學(xué)相關(guān)的代表性觀點。綜合來看，許多機構(gòu)的教育信息技術(shù)學(xué)院在2015 年前后都陸續(xù)開始進行了教學(xué)交互的相關(guān)研究，除核心研究機構(gòu)外，其他各研究機構(gòu)間的合作較少。

圖2 教學(xué)交互研究結(jié)構(gòu)的時序圖譜

圖3 教學(xué)交互作者合作網(wǎng)絡(luò)

為進一步了解各機構(gòu)作者間的合作關(guān)系，調(diào)整參數(shù)值繪制作者合作網(wǎng)絡(luò)。自1995年來共有287位，其中發(fā)文量在2 篇及以上的有25 位。最早開始關(guān)注到美國交互技術(shù)運用在交互領(lǐng)域的是項國雄，最早將交互網(wǎng)絡(luò)運用于教學(xué)看作教育技術(shù)研究新課題的是西北師范大學(xué)的趙國棟，而影響力較大的是北京師范大學(xué)的陳麗、江南大學(xué)的王志軍和華中師范大學(xué)的張屹等。圖譜中形成了兩大合作關(guān)系較為緊密的研究團體，分別是以陳麗和王志軍等為代表的北京師范大學(xué)和以張屹為代表的華中師范大學(xué)，其合作關(guān)系以師生和同門關(guān)系為主，與其他機構(gòu)作者合作較少?？傮w來說，作者以機構(gòu)形成主要合作關(guān)系，各機構(gòu)間作者較為獨立，核心作者的研究主題較為相似，不利于創(chuàng)新研究的發(fā)展。

4 教學(xué)交互研究內(nèi)容知識圖譜及分析

4.1 關(guān)鍵詞分析

關(guān)鍵詞是作者對其研究內(nèi)容、研究視角和研究方法等的高度凝練，整理關(guān)鍵詞可以對相關(guān)文獻進行整體分析。關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析主要包括頻次信息和中心性信息。

使用CiteSpace 軟件對有效樣本中的關(guān)鍵詞進行共現(xiàn)圖譜繪制，得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜（見圖4），其中包含445 個節(jié)點，866 條連線。首先將高頻關(guān)鍵詞（頻次≥4 次）進行單獨整理（見表2），反映教學(xué)交互研究的各個視角，有“教學(xué)交互”“交互”“教學(xué)模式”“交互性”“在線學(xué)習(xí)”“教學(xué)交互層次塔”“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”“交互設(shè)計”“遠程教育”等。其次分析關(guān)鍵詞中心性，中心性較高的詞匯有“教學(xué)交互”“教學(xué)模式”“建構(gòu)主義”“交互性”“交互”“網(wǎng)絡(luò)教學(xué)”“交互設(shè)計”，說明這幾個方面比較重要。

表2 關(guān)鍵詞共現(xiàn)頻次、中心性和年代（部分）（跨年度：1 年）

圖4 關(guān)鍵共現(xiàn)圖譜

在了解頻次信息基礎(chǔ)上，進行關(guān)鍵詞聚類分析（見圖5），共獲得17 個聚類，聚類號越小，說明該研究主題下的研究成果最多。將相似的聚類合并得到排名前5 的類別分別是“#0 教學(xué)交互”、“#1信息技術(shù)”、“#2 遠程學(xué)習(xí)”、“#3 教學(xué)模式”、“#4 交互”、“#5 深度學(xué)習(xí)”。

圖5 關(guān)鍵聚類圖譜

通過對關(guān)鍵詞的詞頻和中心性分析可知， “教學(xué)交互”“交互”頻次和中心性最高，處于基礎(chǔ)且重要的地位。教育領(lǐng)域中的交互現(xiàn)象和交互規(guī)律，是一種具有教育意義的交互現(xiàn)象，是一類特殊的交互規(guī)律[5]。因此，在教育領(lǐng)域，可以用“教學(xué)交互”來描述教育領(lǐng)域中相互作用的事件。同時，從“教學(xué)交互”和“交互”中心性的差別上可以看出：大多數(shù)學(xué)者用“教學(xué)交互”來描述教育領(lǐng)域的交互現(xiàn)象。另外，教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)計、交互設(shè)計的詞頻及中心性較高，說明教學(xué)交互研究重視如何在教學(xué)中進行交互進行研究設(shè)計。在線學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)、遠程教育、遠程學(xué)習(xí)、異步交互等說明當前更加重視網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)交互研究。

4.2 教學(xué)交互的時序趨勢與階段

年度突現(xiàn)詞可以反映不同時間節(jié)點上的主要研究內(nèi)容。在citeSpace 軟件中，調(diào)整參數(shù)值，甄別出12 個突現(xiàn)詞，按照時間順序排列（見圖6）。同時，繪制關(guān)鍵詞時區(qū)圖譜，將同一聚類詞的相關(guān)研究按照時間線排列。綜合分析，得出近20 年教學(xué)交互研究領(lǐng)域內(nèi)年度新的研究熱點和新的研究方向。

圖6 關(guān)鍵聚突現(xiàn)

將教學(xué)交互研究的發(fā)展過程分為兩個階段。第一個階段是萌芽階段，這一階段主要探討在教學(xué)中應(yīng)用信息技術(shù)的交互活動（2004 年以前），開始關(guān)注學(xué)習(xí)者在交互活動中的主體地位和交互活動中的交互行為，進而進行一些交互設(shè)計和策略研究；第二個階段是發(fā)展階段（2004 年至今），2004 年作為教學(xué)交互領(lǐng)域的關(guān)鍵節(jié)點，主要原因在于北京師范大學(xué)陳麗教授進行了大量的遠程教育教學(xué)交互相關(guān)的理論研究，在2004 年發(fā)表了大量的理論研究成果，包括教學(xué)交互模型、教學(xué)交互層次塔理論、遠程教學(xué)中的教學(xué)規(guī)律等，形成了代表性觀點，對之后的研究產(chǎn)生了深遠影響。

4.3 教學(xué)交互的主要研究領(lǐng)域

許多學(xué)者采用了不同的研究方法對教學(xué)交互領(lǐng)域的研究成果進行文獻綜述，研究的側(cè)重點各有不同，但可以看出，現(xiàn)階段教學(xué)交互領(lǐng)域涵蓋了多種維度的研究方向。本研究主要根據(jù)citeSpace 軟件的關(guān)鍵詞分析進行內(nèi)容研究，結(jié)合其他學(xué)者對教學(xué)交互領(lǐng)域研究成果不同研究方向的維度劃分，將教學(xué)交互研究內(nèi)容劃分為以下五個維度：教學(xué)交互環(huán)境、教學(xué)交互模式、教學(xué)交互類型、教學(xué)交互設(shè)計與策略研究和教學(xué)交互行為分析方法。

4.3.1 教學(xué)交互環(huán)境研究

信息技術(shù)為教學(xué)交互環(huán)境的大規(guī)模發(fā)展提供了可能，直觀來看，教育媒介從文字、音頻到視頻，把教學(xué)活動從課堂內(nèi)帶到課堂外。MOOC 等大規(guī)模在線課堂的出現(xiàn)帶來了在線教學(xué)方式的興起[6]，之后基于遠程教育實踐過程中不斷產(chǎn)生的新問題，諸多學(xué)者開始思考混合環(huán)境下的交互方式，例如，黃志芳等[7]分析混合學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)交互研究的主要內(nèi)容，基于智慧教育等相關(guān)理論，開展交互式課堂生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計的實證研究，構(gòu)建交互式課堂生態(tài)系統(tǒng)。新的信息技術(shù)不斷引入課堂教學(xué)，將改變傳統(tǒng)課堂教師為主的教學(xué)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)設(shè)一個全新的以學(xué)生為主導(dǎo)的、更加平等的、及時反應(yīng)的、互動協(xié)作的交互網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境[8]?？傮w來看，教學(xué)交互環(huán)境從以媒體技術(shù)為代表的傳統(tǒng)課堂環(huán)境向以通信技術(shù)為代表的智慧課堂環(huán)境轉(zhuǎn)變。

4.3.2 教學(xué)交互模式研究

教學(xué)交互模式可以理解為教學(xué)主體和學(xué)習(xí)資源之間的穩(wěn)定的交互結(jié)構(gòu)形式。目前，教學(xué)交互模式包括幾個基本要素：指導(dǎo)層（學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)、教學(xué)法改革等），教學(xué)活動層（資源應(yīng)用、交互設(shè)計、教學(xué)評價等），基礎(chǔ)層（技術(shù)支撐、平臺和資源環(huán)境等）。基于此，許多學(xué)者從各個層面進行了相關(guān)的模式研究。例如：概念圖支持下的交互式英語主題閱讀教學(xué)模式、人本主義理論指導(dǎo)下的交互性教學(xué)模式、基于機器人聯(lián)機交互系統(tǒng)的趣味交互型教學(xué)模式、混合式教學(xué)模式，這些模式從不同層次、不同角度豐富了教學(xué)交互模式的研究。

4.3.3 教學(xué)交互類型研究

我國教學(xué)交互類型的研究起點是“教學(xué)交互層次塔模型”。早期國外學(xué)者穆爾（Moore）1989年提出了三種核心交互類型，遠程教育研究者開始意識到其問題，有研究者提出交互類型是否可以互相替代或存在層級關(guān)系[9]。陳麗[10]剖析了Laurillard 的學(xué)習(xí)過程會話模型，認為學(xué)習(xí)過程的會話模型本質(zhì)上就是學(xué)習(xí)的教學(xué)交互模型。通過對學(xué)習(xí)會話模型的補充和發(fā)展，進一步形成了遠程學(xué)習(xí)中的教學(xué)交互層次塔模型。將教學(xué)交互層次分為操作交互、信息交互和概念交互。此后，很多研究者基于該教學(xué)交互層次塔模型進行了深入研究，包括“情感交互層次塔”“基于心理意義的遠程學(xué)習(xí)交互層次塔”等。

4.3.4 教學(xué)交互設(shè)計與策略研究

教學(xué)交互設(shè)計與策略的相關(guān)研究旨在討論如何有效地組織和實施教學(xué)活動。交互設(shè)計與策略的研究經(jīng)過了教學(xué)交互存在的問題和交互效果影響因素的探討，形成了不同交互環(huán)境和交互工具支持下的設(shè)計與策略，例如李新宇的交互式白板應(yīng)用策略研究，曹良亮的以交互結(jié)構(gòu)為核心的在線交互設(shè)計方法四階段模型，陳蓓蕾的高校課堂技術(shù)支持的教學(xué)交互策略等。綜合不同學(xué)者的相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，目前，教學(xué)交互設(shè)計和策略既有理論層面也有具體的課程、課堂案例研究，基本策略包括：以學(xué)生學(xué)習(xí)過程為中心；與教學(xué)內(nèi)容相聯(lián)系；合理利用交互工具等。

4.3.5 教學(xué)交互行為分析方法

在傳統(tǒng)的課堂形式下，課堂交互行為主要聚焦于師生互動行為的研究。隨著信息技術(shù)課堂的出現(xiàn)，課堂交互行為研究還加入了媒體的要素。傳統(tǒng)的師生互動研究中較為典型的行為分析方法是美國學(xué)者弗蘭德斯在20 世紀60 年代提出的弗蘭德斯互動分析編碼系統(tǒng)（Flanders Interaction Analysis System, FIAS）。我國學(xué)者對其展開的研究開始于2003 年，綜合來看，國內(nèi)學(xué)者均考慮到了隨著時代的發(fā)展，信息技術(shù)課堂下弗蘭德斯分析系統(tǒng)缺乏對信息技術(shù)相關(guān)行為的分析，提出了不同的針對性改進意見。較為典型的研究成果包括基于信息技術(shù)的互動編碼分析系統(tǒng)（ITIAS）、改進型弗蘭德斯互動分析系統(tǒng)(iFIAS)、技術(shù)哲學(xué)視野下的基于信息技術(shù)的課堂互動分析模型（ARSIAS）。隨著學(xué)習(xí)分析技術(shù)的發(fā)展，將教師、學(xué)生、媒體直接的交互進行分析成為新的方向，孫洪濤[11]在學(xué)習(xí)分析視角下，選取學(xué)生與資源和學(xué)生與學(xué)生的交互數(shù)據(jù)進行分析。馬婧等[12]針對高校網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境中積累的數(shù)據(jù)進行學(xué)習(xí)分析，探討學(xué)校層面師生群體教學(xué)行為關(guān)系，為高校教師制訂信息化教學(xué)的策略提供實證基礎(chǔ)。

5 結(jié)論與展望

綜上所述可以看出，教學(xué)交互研究呈現(xiàn)出如下三個發(fā)展特征。

5.1 研究合作情況

本研究通過合作網(wǎng)絡(luò)圖譜分析，作者合作關(guān)系以機構(gòu)內(nèi)部合作為主，機構(gòu)間合作較少，形成了兩大合作關(guān)系較為緊密的研究團體，分別是北京師范大學(xué)和華中師范大學(xué)，與機構(gòu)圖譜信息相同。核心作者的研究主題較為相似，不利于創(chuàng)新研究的發(fā)展。

5.2 研究熱點及發(fā)展趨勢

本研究基于時空圖譜分析，將教學(xué)交互研究的發(fā)展分為兩個階段，各自呈現(xiàn)出不同的研究特點。綜合來看，發(fā)展趨勢呈現(xiàn)出以下特點。

1）研究逐年升溫，教學(xué)交互研究在2010—2021年間文獻數(shù)量總體呈上升趨勢。教學(xué)交互的研究將越來越多，并逐步擴大到各個學(xué)科領(lǐng)域應(yīng)用，越來越多的教師、學(xué)者參與實踐和研究。

2）研究范式由理論思辨開始轉(zhuǎn)向設(shè)計與應(yīng)用，教學(xué)交互的研究從概念、理念等理論層面的基礎(chǔ)研究，擴展到教學(xué)交互設(shè)計、教學(xué)模式以及遠程教育應(yīng)用等應(yīng)用層面。隨著教學(xué)交互的實證研究的發(fā)展，開始探究師生行為、交互層次等微觀層面，探求教學(xué)交互如何實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)，同時使用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)深入分析教學(xué)交互過程中產(chǎn)生的行為數(shù)據(jù)。

3）在線學(xué)習(xí)環(huán)境下的教學(xué)交互始終是學(xué)者關(guān)注的領(lǐng)域，新冠疫情的影響更是將遠程學(xué)習(xí)方式推到了基礎(chǔ)教育領(lǐng)域，在實踐的基礎(chǔ)上，更多學(xué)者開始關(guān)注教學(xué)交互的有效性，對實踐產(chǎn)生的交互行為數(shù)據(jù)進行模型分析，以期設(shè)計出有效的教學(xué)交互模式，促進學(xué)習(xí)者進行深度學(xué)習(xí)。

5.3 未來展望

從目前的發(fā)展來看，我國教學(xué)交互的探索還處于建設(shè)和實驗階段，將隨著信息技術(shù)與教育深度融合的不斷推進。在設(shè)計和開發(fā)方面，課程設(shè)計應(yīng)該以教學(xué)交互為前提，注重對數(shù)據(jù)價值的挖掘，以促進深度學(xué)習(xí)和智慧生成為目標。

從教學(xué)交互模式上看，智能技術(shù)的引入必將引導(dǎo)教育模式從大規(guī)模、工業(yè)化的標準式教學(xué)走向多樣化、以學(xué)生為中心的個性化教學(xué)。

從教學(xué)交互分析方法上看，在線教育領(lǐng)域的交互數(shù)據(jù)幾乎會被零成本地記錄下來，學(xué)習(xí)分析技術(shù)將成為其深度挖掘的技術(shù)支持。

整體來說，教學(xué)交互研究從傳統(tǒng)的面授課堂起步，到在線教育方式的發(fā)展，目前的教學(xué)交互研究將面授課堂下傳統(tǒng)的交互形式和技術(shù)支持下的交互行為割裂開來，在智慧教育、智慧課堂等理念與實踐的支撐下，混合環(huán)境下的教學(xué)交互研究或?qū)⒊蔀闊衢T話題，教學(xué)交互的研究將在理論和實踐等各方面取得深化和拓展。