共词分析视域下信息技术与课程整合研究主题分析

夏东锋，刘成新

一、研究背景

1998年“信息技术与课程整合”理念在国内首次提出，信息技术与课程整合对加快教育信息化以及变革传统的课堂教学具有重要意义，信息技术与课程整合的研究与实践成为新课程改革的重要内容。对已有的研究进行梳理，可以明确该领域的研究内容，以更好地指导信息技术与课程整合的发展。本文引入共词分析的文献分析方法，结合笔者的专业知识以定量研究和定性分析相结合的方式对这一研究领域的研究内容进行透视，以更好地了解这一研究领域的状况，为信息技术与课程整合的深入研究提供参考。

二、研究数据来源及研究方法

1.研究数据来源

在中国期刊网中以主题为“信息技术”并含“课程整合”为搜索条件进行检索,截止到2012年，共得到文献3 366篇，年度分布如图1所示。

图1 期刊论文年度分布

可见，这个主题的研究自出现以来，学者对它的研究兴趣一直呈上升趋势。2006年之前，关于整合的研究都呈上升趋势，2006年以后的研究趋势可谓是总体上升，局部有起伏，而这正是事物发展到一定程度时的正常反应，即事物发展过程中的“高原期”，及时对已有的研究进行反思和总结，明确研究的现状是为了保证以后的研究更顺畅。

2.研究方法

现有的研究中，已经有学者通过内容分析法从不同角度对信息技术与课程整合研究进行过梳理。要超越前人，实现创新，必须提出新方法或拿到新数据。[1]

共词分析法的发展源于图书情报领域，原理在于根据关键词之间的共现关系，即两两关键词在同一篇文章中出现的篇数来探索一个主题领域的研究结构。近年来，此方法已经被应用到多种领域探索一个研究领域的研究状况。本文中，笔者利用该法对“信息技术与课程整合”主题进行细致的分析。本研究步骤为：(1) 建立高频关键词共现多值矩阵，矩阵中的值为对应行关键词元素和列关键词元素共同在一篇文章中出现的篇数。对此矩阵进行计算，得到对应的相关矩阵和相异矩阵，供后续的多元统计分析使用。(2) 多元统计分析包括因子分析、聚类分析。(3) 对聚类结果进行类团可视化分析。

三、研究过程及结果分析

1.共词矩阵建立

进行共词分析的第一步也是关键的一步就是对所得样本的关键词进行处理，以本文为例，需要删除一部分对研究没有多少实际意义的关键词，为了更好地反映此主题的研究结构，将与研究主体相近，但出现频次过多的“信息技术”“整合”“课程整合”和“信息技术与课程整合”进行删除，对“误区”“应用”“实践”等意义过泛、无实际研究意义的词进行删除，另外，对意义非常接近，但是因为研究者的理解不同而有不同标注的词进行合并，比如将学科课程整合、学科整合合并为“学科整合”。这样，对所有的关键词进行合并和删除之后，得到最终要研究的样本对象。

共词分析的第二步就是选取高频词，并且建立高频词的共词矩阵。关于高低频词的选取界限，不同学者给予了不同的规定，本文选取高频词累积频次达到总频次的40%的关键词，共选取53个关键词。利用Excel的数据透视表功能进行统计，得到共词矩阵如表1所示。

表1 关键词共词矩阵(局部)

2.多元统计分析

本文选取SPSS 19.0做共词分析中的因子分析、聚类分析，这两种方法都是对研究主题的关键词从关系密切程度的角度进行统计分析，将相似度较大的关键词进行聚类，以便更好地掌握研究主题领域的研究结构。本文主要结合因子分析和聚类分析对“信息技术与课程整合”这一研究领域的研究状况进行聚类分析。在因子分析中，为了消除关键词共现频数的差异对数据结果分析产生较大的误差，对关键词共词矩阵进行相关分析，提取Spearman相关系数矩阵，并在因子分析中采用主成分提取法和平均正交旋转法进行分析。因为文章篇幅所限，Spearman相关系数矩阵和相异矩阵不再赘述。

(1)因子分析结果。因子分析就是用最少的因子描述尽可能多的信息。将相关度较大的关键词聚在同一组内，而不同组内的变量之间的相关度很小，用覆盖面尽可能广但是又有明确分类的方式去描述知识结构。[2]所以，本文中因子分析的效果好不好，取决于相同组变量之间的相关度大小。对抽取出的Spearman相关性系数进行分析，可以看出，“专题学习网站”“教师培训”“任务驱动”“学习兴趣”“素质教育”和“网络课程”与其他关键词变量的相关度以负值占多数，但是这些关键词既然以高频词的身份出现，足以说明是信息技术与课程整合研究中不可忽视的方面，同时也说明了这些关键词所代表的主题还没有和其他公共因子很好的结合。为了取得更好的因子分析的效果，将这些关键词先不纳入因子分析过程。本研究中应用因子分析采用的方法是主成分提取法、相关矩阵与平均正交旋转法。分析结果KMO=0.699，由Bartlett的球形检验的概率值0.00<0.001可以看出，因子分析效果很好。为了方便观察关键词之间的关系，采用最大方差法对因子载荷矩阵进行旋转，因子载荷大于0.5的在因子载荷矩阵中显示出来，在同一个因子之下的关键词说明关系较密切，共被分成5大类，结果如表2所示。

表2 最大方差法旋转后的因子分析结果

续表2最大方差法旋转后的因子分析结果

关键词成分12345教学内容0．6480．549信息技术环境0．6030．545教学改革0．730多媒体辅助教学0．723建构主义0．687教学方法0．5550．5130．508多媒体课件0．6980．510计算机辅助教学0．699网络环境0．701物理课程教学0．708研究性学习教学结构0．813解决问题0．768英语教学0．680引导学生0．6030．600学生学习0．6010．579课件0．5030．559自主学习0．793信息资源0．601教学整合0．679学习环境0．5110．594教学资源0．6840．527课程内容0．5190．535教学目标0．5630．516教学效果0．655

显示因子负载值大于0.5的47个关键词均参与因子分析，只有“研究性学习”这一个关键词没有参与。这说明，所选取的高频关键词之间的相关度比较好，适合做因子分析。“研究性学习”是专家及一线教师共同关注的一种教学模式，且与其他关键词的关联度也尚可，之所以没有参与因子分析，笔者分析原因可能是学者在做研究的时候没有较多地将其作为专门的研究点进行高度关注，而是将其包含在“教学模式”这一关键词中在研究文献中出现；同时，出现频次最高的关键词“教学模式”被划分到两个因子中，也说明了包括除“研究性学习”在内的“教学模式”的研究是信息技术与课程整合的一个关注热点。

跨区分布的关键词较多，包括教学模式、教师、现代信息技术、学习者、教学过程、语文课程教学、学科课程、课堂教学、教学内容、信息技术环境、教学方法、多媒体课件、引导学生、学生学习、课件、学习环境、教学资源、课程内容、教学目标。占参与因子分析的43%，其中60%的跨区分布的关键词均是跨因子1和因子3，这说明因子1和因子3之间的联系较紧密。通过对这些跨区关键词的特征进行分析，发现这些关键词涉及教学过程的各个环节，这也说明“信息技术与课程整合”领域的研究在关注理论发展的同时更注重在课堂实践中的应用，而对某一理论应用的关注度的增加也说明这一领域的研究趋向成熟。

对这5个因子关键词进行综合考虑，发现结果主要涉及5大方面：因子1，整合的基础理论研究；因子2，注重信息技术课的教育；因子3，学科课程整合研究；因子4，关注学习者的研究；因子5，教育技术在整合中发挥重要作用。这是因子分析的结果，下面再利用SPSS软件对数据进行聚类分析。

(2)聚类分析结果。聚类分析要对关键词共词矩阵进行Ochiia系数处理，计算公式为Nij/(Ni×Nj)1/2，其中，Nij为两两关键词共同出现的次数，Ni、Nj为这两个关键词分别出现的次数，再用1减去计算得出的Ochiia系数矩阵，即得到进行共词聚类分析要使用的相异矩阵，使用SPSS软件中的系统聚类，聚类方法为Ward法，度量标准区间为“平均Euclidean距离”，得到的树状聚类图为图2。

图2 聚类分析结果

由树状图来看，本次聚类所有关键词变量都参与聚类过程，不存在关键词未被聚类的情况，因为类团的高频关键词的个数太少，没有分析意义，所以，在此只选取类团个数至少为3的类团进行分析。[3]得到以下9个聚类类团，为了对这9个类团进行命名，可以通过计算类团内关键词的粘合力来得到启示。粘合力的计算用该词与其他主题词在同篇文献分别共现频率的平均值。[4]在Excel软件中使用VBA编程实现统计，学者可以根据自己的实际情况修改程序中的数值，本研究中用到的主要程序如下：

Fori= 1 To 3365

Forj= 1 To 10

If (Cells(i,j).Value = "关键词一") Then

n=j+ 1

Form=nTo 10

If (Cells(i,n).Value = "关键词二") Then

Cells(i,8).Value = 1

End If

Next

ElseIf (Cells(i,j).Value = "关键词二") Then

n=j+ 1

Form=nTo 10

If (Cells(i,n).Value = "关键词一") Then

Cells(i,8).Value = 1

标有下划线的为类团中粘合力最强的关键词：

类团一：教与学的方式、教学过程、教学内容、基础教育课程改革、教师、学习者、多媒体计算机技术

类团二：教育技术、教育信息化、网络教育教学

类团三：教学资源、计算机辅助教学、课件、教学目标

类团四：教学设计、建构主义、学习环境、网络课程、教师培训

类团五：网络环境、自主学习、素质教育、创新能力、英语教学、教学改革、物理课程教学、数学、网络技术

类团六：学科课程、多媒体辅助教学、课堂教学、教学方法、多媒体课件、学生学习

类团七：引导学生、学习兴趣、教学效果、语文课程教学

类团八：学科教学、信息技术环境、学科课程整合、教学整合、现代信息技术

类团九：信息技术课程教育、解决问题、信息素养、教学模式、教学结构、任务驱动

结合因子分析的粗略分类，将聚类分析中的类团一论述为信息技术与课程整合领域中的“整合仍然关注传统教学要素研究”，将类团二与类团四合并论述为“教育技术在整合中的作用研究”，类团三为“整合中的教育资源建设研究”，类团五、类团六、类团八合并为“具体学科整合研究”，类团七为“整合是重点关注学生的研究”，类团九为“整合中的信息技术教育研究”。

1)整合中的教与学理论仍然高度关注教与学理论

类团一的关键词，包括了教学结构四要素，教师、学习者、教学内容、教学媒体，其中教学媒体对应的是类团中的多媒体计算机技术。信息技术与课程整合是基础教育课程改革的一个重要途径，那么整合中的传统的课堂要素要发生什么变化呢？

首先，关于教师和学习者的角色的变化。信息技术提供丰富的学习资源、学习工具，在学习评价工具的支持下，教师的角色应该向学习资源的组织者、学习工具使用的指导者、学习结果的评价者转变，将课堂的主动性让给学生；与教师相对应的学生应该是在教师的指导下完成知识的发现与探究过程，不断完善或构建新的知识图谱。

其次，教学内容也要发生变化。社会分工对大量专门人才的需求，促使了分科教学的产生和发展，而分科又是在综合的基础之上产生的，综合的直接基础又是分科，这两者的关系是整体与局部的对立统一关系，综合课程的学习有利于学生更好地理解分科知识，同时，素质教育的诉求是要求学生的知识的全面性。这就启发我们，在做好分科教学的基础上，更要注重综合实践课程、研究性学习、通用技术教育课程与劳动技术等课程的教学。[5]而这些课程的开设更需要信息技术的支持，是信息技术与课程整合的一大阵地。

再次，多媒体计算机的发展丰富了传统的教学媒体组成。但是信息技术与课程整合远不止 “信息技术+课程”，不是简单地将多媒体技术拿进课堂就能成功的整合，在整合的过程中要考虑的问题包括技术的引入是否有利于学生理解，是否更适合教学目标的达成、教学效率的提高，是否符合学生的认知心理等。

2)教育技术在整合中发挥重要作用

整合初期搭建起的硬件环境能不能发挥出整合的效用，一个重要方面就是教师是否有相适应的教育技术的能力。教育部正式颁布的《中小学教师教育技术能力标准(试行)》以及《中小学教学人员教育技术能力培训大纲》都要求教师要具有一定的多媒体计算机技术和网络技术的应用能力，以及与时俱进的教育教学理念。

在中小学教师教育技术能力培训工作中有一支以教育技术学专家、各级电教馆人员组成的队伍，他们发挥了重要的作用。在培训过程中，不仅要注意教师计算机运用能力的培养，更要注重新的教学理念的树立，毕竟，只有教师自身认识到整合的必要性、可行性时才有可能自主应用，才会思考怎么用。在培训中要注意以多元化的培训模式代替单一的培训模式，同时要注意跟进培训，要建立一线教师与专家学者的交流平台。

3)注重整合资源的建设

这一主题领域主要包括类团三。南国农先生认为，应用信息技术要做好“三件”建设：硬件建设、软件建设和潜件建设。[6]目前硬件建设基本到位，研究的重点集中在软件建设和潜件建设上。软件建设主要包括课程和教材的建设，具体表现形式为多媒体课件和网络课程。目前，国家支持建设的网络课程资源异常丰富。在信息化教学资源的建设过程中，不能只注重新技术的应用，不是应用了高级技术的学习资源就是好的，如果不能适应学生的认知发展规律，那么还不如不用技术整合。要考虑相关技术的应用是否能够从学生的需求角度考虑，关键是要做好教学设计。只有硬件建设和软件建设还是不够的，要想实现有效的整合，潜件的作用不可忽视。所谓潜件，主要指先进的教育教学理论与方法。主要是针对教师而言，教师要有能促进整合的教学理念、教学方法为指导才能确保整合的效果，而衡量教师这方面能力的一个维度就是教师的信息化教学设计能力，这就要求做好教师的培训工作。

4)整合是以学生为中心的整合

这主要体现在类团七，包括的关键词有：引导学生、学习兴趣、教学效果和语文课程教学。可以发现，这组关键词更多关注了学习者。学习者是“信息技术与课程整合”研究的服务对象，信息技术与课程整合的最终目的是要培养具有创新能力的能适应信息社会的人才。在因子分析和聚类结果中都可以看到类似“引导学生”“学习兴趣”等高频词的出现，这说明整合过程中的软件资源建设或者潜件系统建设更多考虑了学生。越是好的资源，必定经过越认真的教学设计且能充分考虑学习者的需求。目前，关于多媒体课件或者网络课程的设计如何才能更吸引学习者的学习兴趣，如何保持学习者的注意力，如何使学习者克服孤独感等方面的研究也已经有很多研究成果。例如，张庆秀等学者就认为激发网络课程中学习者学习兴趣的策略有设置必要的学习指南，为学生从多维侧面呈现知识的特性，将游戏融入网络课程等方式。[7]

5)整合的目的是培养创新人才

将类团五、类团六和类团八的研究归为学科课程整合。这一主题领域中出现的具体学科的高频关键词有物理、数学和英语，高频词统计中的具体学科还有语文学科。说明这4科是整合中的研究热点。语文、数学和英语是学校中比较受重视的科目，其上公开课的机会比较多，而且相关的整合资源也比较丰富，教师进行整合研究的条件比较优越。近年来，物理课程整合的研究也比较多，这和物理课程中的实验比较多有一定的关系，丰富的多媒体课件在展示一些微观或宏观的不容易被观察的实验方面有着一定的优势。在与具体的学科课程进行整合的过程中，没有统一的方法，要结合具体的学科特点进行整合。

另外，该主题的关键词还有“网络环境”“网络技术”“多媒体课件”“现代信息技术”“信息技术环境”。说明当今的整合技术主要是多媒体计算机技术和网络技术。这三个类团中的关键词还关注“素质教育”“自主学习”和“创新能力”，这又一次印证了当今的信息技术与课程整合的目的是要倡导素质教育，培养新时代具有自主学习能力的创新型人才。

6)注重信息技术课的教育

这一领域的关注点主要体现在类团九中，包括的关键词有信息技术课程教育、解决问题、信息素养、教学模式、教学结构和任务驱动。要保证信息技术与课程整合的效果，除了提供必要的经过整合的信息化教学资源，以及有能力运用这些信息资源的教师以外，学生信息素养水平的高低也影响着整合的实施效果。

有人认为，对学生信息技术应用能力的培养有两种方法，一种是单独开设信息技术课，另一种就是将信息技术与课程进行整合，在具体的学科整合的过程中，达到培养学生应用信息技术解决问题的能力。有学者质疑信息技术课作为单独的一门课的存在价值。笔者认为这种质疑是没有必要的，因为信息技术具有作为一门独立学科存在的价值。像其他的课程一样，信息技术课有其独立的课程内核，比如算法、人工智能、数据管理、程序设计等，这些数学计算思维是其他课程所不能为学生提供的。[8]不能说信息技术中的一部分应用功能在其他学科中有所涉及，就忽略信息技术课程的所有价值。

四、共词可视化分析

通过因子分析和聚类分析，得出“信息技术与课程整合”的主要的研究结构。那么，以上9类之间的关系如何，哪些是核心类，哪些是边缘类，这需要构造类团关系图进行分析。笔者在结合专业知识，以及上文中提及的粘合力关键词的基础之上同时考虑类团内其他成员，对类团进行命名，分别为：教与学理论、教育技术、教学资源、教师培训、学科教学、课堂教学、学习者研究、学科整合和信息技术教育。通过类团关系图和战略坐标图对这9个类团之间的关系及在信息技术与课程整合研究中所占的地位进行分析。

1.类团关系图

类团关系图的构建是建立在聚类分析结果的基础之上。类团间的关系强弱以连接线的粗细来表示，两个类团的关系越强，连接它们之间的线条越粗。每两个类团之间的联系强度可以通过计算它们之间的外部链接来表示。外部链接是指某类团的每个高频词与其他类团每个高频词共同出现在同一篇论文中所形成的关联。[3]图3是使用Pajek软件绘制出的类团关系图。

图3 类团关系图

类团的密度是用来度量使字词聚合成一类的这种联系的强度，也就是该类的内部强度，它表示该类维持自己和发展自己的能力。通过类团关系图可以明显看出密度比较大的是教与学理论、信息技术教育、学科整合、课堂教学，这些是信息技术与课程整合研究的核心类团，这说明“信息技术与课程整合”领域中对这些主题的研究已经形成一定的研究规模，取得一定的成果；其余的是次核心类团，说明有关这些主题的研究规模不如前几个大。图中，基础理论与课堂教学、学科整合与信息技术教育类团之间的连线较粗，这说明它们之间的关系比较密切，可以看出信息技术与课程整合的理论研究比较注重与课堂实践结合，说明已有的研究比较关注理论对实践的指导作用。

2.战略坐标图

通过类团关系图能直观地反映类团之间的关系，但是类团关系图在反映类团的成熟度，判断类团的成长趋势方面却不存在优势。为了解决这一问题，引入战略坐标图(如图4)工具进行分析。战略坐标图中，X轴为向心度，表示领域间相互影响的强度，Y轴为密度，表示某一领域内部联系强度。划分的四个象限中，落在第一象限中的研究代表核心的成熟的研究，落在第二象限中的类团为周边的成熟的领域，第三象限中的为周边的不成熟的领域，第四象限中的为核心的不成熟的领域。

图4 战略坐标图

由战略坐标图四个象限研究领域的特点可知，位于第一象限的研究类团有4个，这个领域的研究类团属于核心且成熟的类团。图4中，图例的名称从上到下依次为：教与学理论、教育技术、教学资源、教师培训、学科教学、课堂教学、学习者研究、学科整合和信息技术教育。可以看出，关于教与学理论、课堂教学、学科整合、信息技术教育的研究是核心研究领域，且对这些主题的研究相对来说也比较成熟，这和上述类团关系图得出的结果相一致。从图4还可以看出，仍然有三个领域即教师培训、学习者研究、教学资源的研究处于周边不成熟的状态，这说明，相比另外几个方面，这些方面的研究仍要加强。总而言之，“信息技术与课程整合”依然具有比较大的研究价值。

五、研究反思

本文运用共词分析方法对“信息技术与课程整合”研究领域进行了分析，主要从类团分析的角度进行。但是共词分析这种方法本身也存在不足，共词分析的研究对象是出现频次较高的关键词，由于期刊论文的发文延迟性，新的研究热点的词汇出现频次不够大到跻身高频词之列，有待以后通过别的方法进行搜集再研究。此外，本文的类团分析视角反映了类团的整体研究状况及类团之间的关系，但是对类团成员的研究不够深入，可以通过引进社会网络分析方法对类团成员进行更深入的分析，如成员的中心度分析等，这都是以后可以进行研究的视角。

[1] 魏顺平.社会网络分析及其应用案例[J].现代教育技术,2010(3):30-31.

[2] 岳丽娟.我国教育技术学研究热点与趋势概观[D].济南：山东师范大学,2012:40-44.

[3] 陈瑜林.我国教育技术主要研究领域的历史演进[J].电化教育研究,2012(8):36-37.

[4] 钟伟金,李佳.共词分析法研究(二)[J].情报杂志,2008(6):141-142.

[5] 高志文.基础教育课程改革之我见[EB/OL].[2013-01-16].http:∥www.gmw.cn/content/2007-01/22/content_536172.htm.

[6] 南国农.让信息技术有效地推进教育改革[J].中国电化教育,2007(1):5-8.

[7] 张庆秀,李双进.网络课程设计中学习者学习兴趣激发策略探析[J].中国电化教育,2008(8):59-61.

[8] 李艺.信息技术课程与教学[M].北京：高等教育出版社,2008:141-142.