基于关键词聚类及网络关系图的创客教育研究分析

智飞飞 乜勇

摘 要：随着“创客”一词首次被写入2015年政府工作报告，创客运动席卷全国。创客教育作为创客运动的“衍生产品”，以其创新性视角及“做中学”的理念而被大众所熟知。文章使用书目共现分析系统Bicomb2.0提取国内创客教育相关研究的高频关键词并进行词频分析，构建共词矩阵及词篇矩阵，利用社会网络分析工具NetDraw绘制高频词汇的国内创客教育共词网络图，使用SPSS统计分析工具进行关键词聚类分析和多维尺度分析，进而对国内创客教育研究的重要主题进行分析并提出国内创客教育面临校园创客教育“本土化”、创客教育理论体系及课程体系建设、创客教育优秀师资队伍培养、创客教育实施的评价指标体系构建四大挑战。

关键词：创客教育；聚类分析；词频分析；共词矩阵；可视化网络关系图

中图分类号：G434 文献标志码：A 文章编号：2096-0069（2018）03-0013-06

作者简介：智飞飞（1992— ），男，河北石家庄人，硕士研究生，研究方向为信息技术教育应用、网络与远程教育；乜勇（1970 — ），男，青海贵德人，陕西师范大学教育学院教育技术系主任，教授，博士生导师，主要研究方向为信息技术教育应用、网络与远程教育。

近年来有关创客的研究如井喷式地迅猛发展。受技术创新时代技术诉求的影响，创客教育以其创新性视角、“做中学”、“DIT（Do it together，一起来做）”的理念而被大众所熟知[1]。杨现民等认为创客教育是一种融合信息通信技术，以“开放创新、探究体验”为理念，以“创造中学”为主要学习方式和以培养各类创新型人才为目的的教育模式[2]。祝智庭等认为创客教育以学生为中心，并借助与信息技术的融合，开拓了创新教育的实践场[3]。本研究基于关键词聚类分析、可视化共词网络图分析、多维尺度分析，对我国创客教育相关研究进行了梳理，以期为创客教育在我国后续的发展提供借鉴。

一、研究思路与过程

（一）样本获取

在中国知网中以“创客教育”为主题，并且限定时间的跨度为2010年1月1日到2017年4月9日，共检索到257篇文章，剔除通知、广告、新闻等不相关的文章后，剩余186篇有关创客教育的文章。

（二）研究方法

本文在数据分析及统计过程中主要采用聚类分析法、多维尺度分析法。聚类分析法利用聚类的统计学方法，以共词出现的频率为研究对象，把共词网络关系简化为若干类群之间的关系，并直观地表示聚类过程[4]。多维尺度分析通过测定主题词之间的距离来发现主题结构，可以直观地判断出某研究领域在学科内的位置[5]。

（三）研究过程

在研究过程中以书目共现分析系统Bicomb2.0进行关键词的提取、统计、清洗、生成共词矩阵及词篇矩阵；使用综合型社会网络分析工具NetDraw生成国内创客教育的社会化网络关系图；利用数据统计分析软件SPSS对收集到的数据进行聚类分析、多维尺度分析；利用Microsoft Office Excel 2010软件进行简单走势图的制作。本研究采用图表结合的方法对样本文献进行分析 [6]，如图1所示。

二、 结果统计与分析

（一）创客教育研究热点分析

1.關键词词频统计

通过词频统计得到关键词736个，频次大于4的共得24个，如表1所示。其中，词频排在前十位的分别是创客教育（66）、创客（26）、创客空间（14）、信息技术（13）、北京景山学校（10）、吴俊杰（9）、政府工作报告（8）、学习过程（8）、李克强（7）、创客运动（6）。从这一结果可以看出，目前在我国有关创客教育的研究热点主要集中在两个方面：一是创客教育的理论研究，以“创客”“创客空间”研究为重点；二是创客教育促进教学变革研究，在行政力量的推动下，创客教育进入学校，以信息技术课程为出发点，聚焦学生学习过程的改变。

2.Ochiai高频关键词相似矩阵及分析

在Bicomb2.0中设置关键词的频次阈值≥4，对24个高频关键词进行共词分析，并生成24×24的高频关键词词篇矩阵，将该矩阵导入SPSS数据统计软件，选取Ochiai二分量度量标准生成共词相似矩阵，通过Ochiai共词相似矩阵可以对高频关键词之间的隐含关联信息进行挖掘。

在相似矩阵中，数值越接近于1，表示两个关键词相似程度越大；反之，相似程度越小。从表1可以看出创客（0.459）、创客空间（0.395）、STEM教育（0.356）、创客运动（0.302）等主题为领域关注热点。相比较而言，其他的一些关键词，诸如互联网+（0.220）、翻转课堂（0.220）、STEAM（0.110）、信息技术（0.102）等与创客教育的距离较远，相似度较小。

3.关键词聚类分析

将前文中生成的词篇矩阵导入SPSS进行聚类分析，把联系密切的关键词聚集在一起形成类团，可以大致揭示创客教育领域的研究热点与研究分类，如图2所示。

从图2分析得出目前国内创客教育的主要研究内容如下。

（1）种类1：探究创客、创客空间、创客教育三者之间关系的理论研究，以及由创客、创客空间理念指导的校园创客空间生态建设及创客教育模式研究，典型的有华东师范大学祝智庭教授等学者提出的基于O2O架构的创客空间2.0版[7]，清华大学宋述强等学者提出的开展创客教育的创客空间的i SMART模型[8]，杨丽等结合创客行动在传统行业中的运作思路和环节并涉及诸多要素提出的创客教育体系架构[9]。

（2）种类2：在政府坚持“应用驱动，机制创新”，强力推进大众创业、万众创新政策的大力推动下，尤其2015年“创客”一词首次被写入政府工作报告，创客运动开始进入各个领域，“教育创客”应运而生，越来越多的中小学成为开展创客教育实践的演兵场。其中，北京景山学校吴俊杰、浙江温州中学谢作如等积极探索创客教育课程的内涵、特征并取得了一定的成果 [10][11]。另一方面，以“中国创客文化之父”李大维为代表的“社会创客”正在不断探索智能硬件，开源硬件、软件的“大规模业余化”，不断影响教育，例如在国内是李大维最早向教师推荐Scratch图形化编程软件[12]。

（3）种类3：在“互联网+”时代背景下出现的创客教育由于其理念、模式、价值特征等明显区别于传统大班课堂讲授式的教学，国内不少学者将翻转课堂新型教学模式与创客教育相结合进行理论与实践的探究，并将创客教育作为在信息时代进行教育教学改革、开展项目式教学、培养学生高阶思维能力的重要途径与手段[13]。

（4）种类4：由于国内有关创客教育的研究还处于起步阶段，刚开始在校内推行创客教育时，通用技术课程因其课程形式、特征与创客教育所提倡的“做中学”、注重学习体验的理念类似而成为教育工作者开展创客教育的载体；另一方面，因STEM教育与创客教育在人才培养方式方面的交叉性，很多国内学者开展创客教育与STEM课程的综合教育研究，典型的有华东师范大学杨晓哲、任有群比较STEM教育与创客教育在概念、教学目标、教学内容、教学过程和师生关系方面异同的《数字化时代的STEM教育与创客教育》[14]。

三、国内创客教育重要研究主题

在Bicomb2.0中对高频关键词进行共词分析，将高频关键词共词矩阵导入NetDraw中，生成国内创客教育高频关键词的共词网络图，如图3所示。

（一）共词网络图中间区域节点——目前的创客教育领域关注热点

1.学校创新、创业类课程的设计与建设

新媒体联盟《地平线报告》（2016高等教育版）指出，在未来2～3年内，创客空间成为解答高校创新、创业类课程设计、建设的适合方案[15]。创客式的教育即将创客的理念、思想引进学校教育之中，以创客的基于协作、探究、实践的思想对传统学校课程进行分解与重构，以培养学生在知识经济时代生存的高阶思维能力。创客教育因“做中学”的理念可以给予学生充分的自由想象空间，学生可以拥有更多的实践机会。在中心节点中，创客教育与信息技术联系紧密，尤其在中小学中，如何借鉴创客教育的理念与思想，开设出更好的信息技术校本课程以适应新时期对学生能力的要求是目前创客教育的研究热点。

2.创客教育文化的培育

目前在国内的理论层面，创客教育在学术领域有“创客的教育”和“创客式的教育”两种类型。前者旨在培养创客人才，后者旨在将创客的理念引进教育从而去改造传统教育[16]。目前在国内的实践层面，一方面，在创客运动席卷全国的基础上，相关领域专家学者都在探索合适的创客教育模式与生态；另一方面，本身将“创客”的理念引入教育之时，非常重要的就是“做中学”的理念，当前研究者都在不断开展各种教育实践活动。经过3年的发展，国内众多教育机构、教育工作者围绕创客教育积极开展了各种活动，如：王佑镁等的创客教育连续统：激活众创时代的创新基因[17]；杨刚的创客教育：我国创新教育发展的新路径[18]；等等。中国特色创客教育文化正在逐渐形成。

（二）共词网络图边缘区域节点——未来的创客教育的研究趋势

创客教育未来的新发展是STEM教育与创客教育的融合。创客教育在我国是新词，在美国，与创客教育理念相似的是美国的STEM教育，包含科学（Sci-ence）、技术（Technology）、工程（Engineering）和数学（Math）在内的综合教育。在知识经济时代，随着创客教育的出现，更多的人开始关注西方发达国家在创客教育之前所推行的STEAM教育。由于创客教育与STEAM教育内涵的一致性，目前国内已经有不少学校开始引进STEAM教育，实现创客教育与STEAM教育的融合，以培养学生综合运用多种知识的能力和跨学科进行知识学习及问题解决的能力，例如项目式学习、基于问题的学习、体验式学习等。

（三）共词网络图中间连接区域节点——学校改革教学的途径与方法

翻转课堂教学模式在2007年出现，并在2010年之后风靡全球。创客教育的“开放创新、探究体验”的理念与翻转课堂的教学理念有异曲同工之妙。创客教育重要的学习理念“做中学”可以与翻转课堂教学模式实现很好的结合：课下的时间留给学生进行知识内容的学习，课上学生进行协作实验、合作探究，积极开展项目式学习等。在翻转课堂模式下努力实现创客教育对学生高阶思维能力的培养，两者结合可以在一定程度上实现各自的教学目标并促进两种新型教育的成熟。

四、创客教育面临的挑战

（一）校园创客教育“本土化”问题

现阶段创客教育作为我国创新教育在新时代背景下的有力抓手而备受推崇，让当前处于课程改革焦灼状态的人们看到了新的希望[19]。激情过后，实践的困境表明，要使创客教育成功植入我国的教育文化土壤，还有很长的一段路要走。第一，在现在的评价机制的影响下，一方面创客教育的相关措施不受校内领导重视，另一方面部分学校教师对创客教育的认可度不高。第二，创客教育需要学生动手完成作品，一个具备开源软硬件的创作空间成为发展创客教育的突出的问题 [20]。针对以上问题，学校必须对创客教育实现“本土化”改造。美国中小学创客教育的实施路径包含项目驱动、专业指导、多方支持三个方面[21]，在中国创客教育 “本土化”方面，浙江温州中学的DF创客空间可以给我们提供比较大的启示。校园创客空间负责人应该努力做到建设经费来源的多元化，如：努力寻求国内经营开源硬件的知名创客类公司的支持；与高校研究教育信息化或者开展创客教育的教师及团队开展项目合作研究；在创客空间正式运营后，学校需要积极与周边学校形成互帮互助协作环，积极实现资源共享与信息交流[22]。

（二）创客教育理论体系及课程体系建设问题

目前在国内，有关创客教育的理论体系建设方面一直是“单兵作战”，未形成全国范围内的学术规范委員会，部分理论内容只是作者的一家之言；有关创客教育在大中小学中的运用、教育实践尝试虽然不少，但未有一定的实证研究与实验数据做支撑，阻碍了其进入发展的深水区。为解决以上问题，一方面，相关部门应积极倡导跨界合作，让不同领域的专家、学者汇聚在一起形成专门的创客教育核心团队，尽快出炉创客教育理论体系；另一方面，研发适合中国学校的创客教育指导书与创客教育课程。目前美国参与“创客行动”的众多中小学指导创客教育的用书为《基于创造的学习：教室中的制作、修补与工程学》[23]。国内北京景山学校吴俊杰老师、浙江温州中学谢作如老师根据本校校情开发的校内创客教育课程可以给学校教师进行校内创客教育课程的设计与建设提供一定的借鉴。

（三）创客教育优秀师资队伍培养

在创客教育中，学生需要借助有效的手段实现自己的想法，从知识的消费者转变为创造者。在这个过程中，教师则扮演着支持者的角色 [24]。教师在创客教育推行过程中扮演的角色已经从原来的教师变成了“教练”，这需要教师从认识上改变自己在师生关系中的角色，变为学生学习的支持者与帮扶者。缺乏师资是创客教育与其他学科教育相比最重要的不足之处，这种缺乏最重要的问题在于，创客教育需多学科教师的共同参与 [25]。针对以上情况，一方面通过开展跨界项目合作使其他学科领域的教师对创客教育产生热情支持与广泛认同，使其愿意加入到创客教育的队伍中来，形成跨界导师合作团队；另一方面，积极吸引高校教师进入创客空间进行项目指导。高校的三大职能之一为科学研究，早在创客教育在国内崭露头角之时，不少高校教师借鉴国外经验对其进行理论研究与探索。若在跨界组合的师资队伍中拥有高校教师，对形成创客教育优秀师资队伍大有裨益。

（四）创客教育实施的评价指标体系构建

创客教育所特有的“做中学”理念有利于打破传统教育的壁垒，培养21世纪学生所需要的高阶思维能力。以应试教育为导向的传统教育面向结果性评价，更多的为一次性评价。而以素质教育为导向的创客教育则面向过程性评价。目前，国内对创客教育的理論与实践研究处在起步阶段，未构建有关创客教育的评价指标体系。创客教育的评价指标体系可以更多地采取个人创意作品评价、同伴互评、个人反思自评等方式，充分体现过程性评价的各项原则，着重于考量学生是否有创意，是否能不断地完善自己的创意 [26]。应面向过程性评价，多元化评价学生平时的表现，构建一整套的有关创客教育实施的评价指标体系。

五、结束语

目前国内各大高校、中小学校、社会组织都积极投身到创客教育的理论研究与实践探索中，并取得了一定的成果，这为我们的教育在“互联网+”时代下实现创新性改造与重构提供了一定的借鉴。但是，在实践过程中，如何将创客教育与我们的本土化课程相结合？如何正确在中小学积极推荐创客教育而不落入只对学生进行低端技术培养的模式中？这些都是创客教育在发展过程中不可回避的难题，需要我们去积极思考并提出建设性应对策略。

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（责任编辑 杜丹丹）