我国中小学信息技术研究热点与趋势的知识图谱分析

文军萍，牛永东

（1.宝鸡文理学院 教育学院，陕西 宝鸡 721013；2.长治市潞州中学，山西 长治 046011）

我国中小学信息技术教育在二十一世纪开始的前十五年，不但巩固了原有成绩，实现了较大的提升，而且为未来我国中小学信息技术教育研究领域的进一步发展奠定了扎实基础。从2001年起，教育部用5到10年时间在全国范围内普及了中小学信息技术教育，通过提升教师的教学手段改变了原有的传统教学模式，使我国义务教育阶段的课堂教学进入了一个崭新的时代。与此同时，随着中小学教育技术的普及，本研究领域的相关研究也实现了快速的发展。无论是理论内涵研究、课堂信息资源开发、教学模式的建构以及各类深入一线的实践研究都取得了丰硕的成果。可以预见，在未来几年里，这一领域的研究将不断拓展和深化，并将在实践中不断完善[1]。为了梳理出当前国内本领域的研究进程，本次研究选取了中国博士及优秀硕士全文数据库收录的443篇学位论文的关键词作为分析材料，尝试通过关键词共词分析技术来呈现我国中小学信息技术教育研究的热点和现状。

一、研究方法

（一）数据来源

本次研究的数据均来自中国知网的“博硕士论文库”。在“博硕士论文库”中以“中小学信息技术”作为主题进行检索，以“2000年—2018年”作为检索年限共检索到相关论文486篇，检索日期为2018年6月30日。在排除非相关研究文献后，剩余433篇文献符合要求，同时研究者对内涵相同表述不同的关键词进行同化处理。

（二）分析工具

此次研究采用的主要分析工具有美国IBM公司开发的IBM SPSS St at i st i cs21与中国医科大学的崔雷教授和沈阳市弘盛计算机技术有限公司开发的书目共现分析系统Bi com b2）

（三）操作方法

具体操作方法分为四个步骤：第一步将知网中提取相关文献的目录导入Bi com b2系统中；第二步提取文献的关键词并整理，将整理后的关键词以出现频次的多少为依据进行排序整理出高频关键词；第三步对出现频率较高的关键词建立共现矩阵并对其进行聚类分析；第四步将关键词共现矩阵导入IBM SPSS St at i st i cs21统计软件中进行分析得到聚类树状图和关键词知识图谱。

二、分析并解释数据

（一）对关键词词频进行统计和分析

在选取的433篇博硕士毕业论文中，关键词累计出现1805次，经过整理对出现频次最高的39个关键词进行排序结果如表1所示。通过表1的呈现出的数据，我们可知39各关键词共出现了751次，占关键词累计出现数的41.66%，排在前十的关键词依次是信息技术（87次）、教育信息化（59次）、信息素养（54次）、信息技术教育（42次）、中小学（42次）、中小学教师（39次）、信息技术课程（33 次）、现状（27次）、对策（26次），这十个关键词出现的次数均大于等于26次，而剩下的29个关键词出现次数也大于等于7次。通过对关键词出现次数进行排序我们可以初步了解到我国中小学信息技术领域的研究集中在信息技术发展的现状与对策、教育信息化、信息素养等方面。接下来我们将对这些关键词进行更深层次的分析。

表1 出现频次最高的39个关键词由多到少排序

序号 关键字段 出现频次 百分比% 累计百分比%15 信息技术与课程整合 14 0.7756 29.0859 16 教育技术 13 0.7202 29.8061 17 专业发展 13 0.7202 30.5263 18 教师 12 0.6648 31.1911 19 调查 12 0.6648 31.8560 20 研究 12 0.6648 32.5208 21 教师培训 11 0.6094 33.1302 22 教学模式 11 0.6094 33.7396 23 信息技术应用能力 11 0.6094 34.3490 24 远程教育 10 0.5540 34.9030 25 比较研究 10 0.5540 35.4571 26 问题 10 0.5540 36.0111 27 现代远程教育 10 0.5540 36.5651 28 培训模式 9 0.4986 37.0637 29 基础教育 9 0.4986 37.5632 30 发展策略 8 0.4432 38.0055 31 策略 8 0.443238.4488 32 农村 8 0.443238.8920 33 农村中小学现代远程教育 8 0.4432 39.3352 34 培训 7 0.387839.7230 35 现代教育技术 7 0.3878 40.1108 36 基础教育信息化 7 0.3878 40.4986 37 教学设计 7 0.3878 40.8864 38 整合 7 0.387841.2742 39 模式 7 0.387841.6620

（二）利用关键词的相异矩阵进行分析

建立关键词相异矩阵的目的在于研究两个不同关键词之间的相似关系，相异矩阵中位于两个关键词交叉位置的数字X与0和1的接近程度代表着这两个关键词联系的紧密程度，X越接近0则这两个关键词关联程度越高，X越接近1则这两个关键词关联程度越低，且X的值始终满足“1≥X≥0”。

相异矩阵的具体建立方式如下：先利用Bi com b2软件生成这39个关键词的词篇矩阵，再将词篇矩阵调入IBM SPSS St at i st i cs21软件中，选择Ochi ai系数制作出一个39×39的共词相似矩阵。将这个矩阵保存到EXCEL表格中，此时想要得到相异矩阵仅需使用相异矩阵=1-相似矩阵即可实现。通过以上的步骤我们得到表2，从表2中我们发现各关键词与信息技术联系由近及远的顺序为：课程整合（0.602）、信息素养（0.878）、信息技术教育（0.884）、中小学教师（0.899）、中小学（0.903）、信息技术教师（0.918）。这说明在已有的研究中，把“信息技术”与“课程整合”两个关键词结合在一起的研究较多。除此之外“中小学”和“中小学教师”“信息技术教师”较多地呈现在一起，这说明现有研究主要分析中小学信息技术教育与课程整合、信息素养、中小学与信息技术教师的关系。

表2 高频关键词Ochiai系数相异矩阵（部分）

（三）利用关键词的聚类分析图进行分类

关键词的聚类分析图展示了各个关键词之间的联系，这有助于我们将现有的研究方向进行更直观的归类，我们将之前得到的相异矩阵导入IBM SPSS St at i st i cs21中，采用聚类分析得到如图1所示的聚类分析图。图1向我们直观地展示出中小学信息技术研究有三个主要的方向如表3所示。

表3 关键词聚类结果

表3所展示信息反映出针对信息技术教育问题策略的研究（方向1）是目前本领域研究的重点，其中涵盖了中小学、教育信息化、信息素养、问题、策略等14个关键词。方向1的研究结论有，从教师教育教学信息化的能力与教学现状方面考虑，调查对象中的绝大部分教师对日常教学信息化表现出积极的态度，大部分被调查者表示他们在使用信息技术进行教学后提高了教学效果和工作效率。在分析调查对象的年龄结构后发现，中青年教师有着更加强烈的自我提升意愿，许多中青年教师利用业余时间自学或参加信息技术或教育技术培训[2]。有学者认为教师信息素养的内涵是指教师对信息、信息化社会与信息化教学所持有的正确态度与认识。除了理论认识层面以外，教师信息素养还包含了在实际操作层面上各项能力，如对信息的获取能力、分析能力、加工能力、传递能力等，这些都是教师信息素养的重要组成。一些研究通过问卷调查和实地考察的形式发现小学的信息化教学设施数量虽然在总体上满足了要求，但在不同的地区存在着建设不均衡的问题。城乡之间小学多媒体教师建设方面差异十分显著，城市中许多学校能够满足每间教室都是多媒体教室，但在一些贫困地区有的学校只有几间是多媒体教室，学校教师只有在上公开课时才会用到，有的教师索性不使用多媒体上课[4]。城市学校和贫困地区的学校教师教学环境相差巨大。由于学校多媒体教室建设的严重不足导致教师无法使用电脑进行教学设计，这严重影响了教师信息化教学的开展和教师信息化教学设计的积极性。除了硬件设计建设不足外，与教育相关的软件资料也存在所有量不均衡的问题。综上，信息化教学设施建设的不均衡严重制约了教师信息化教学设计的普及[5]。

以信息技术教师培训为主题的方向2研究包括了信息技术课程、信息技术教师、基础教育信息化、教师培训等7个关键词。本方向研究发现，各地各学校虽然都制定了信息化教学的配套管理制度，但对于操作层面却鲜有详尽的说明[6]。对于培训教师信息化能力方面形式主义问题依旧突出，这些都成为教师信息化专业发展过程中的障碍。管理过程中一些地方教育部门和学校的领导对教师信息化专业发展并不十分重视，管理者更倾向于提高学生考试的真实成绩。针对信息化专业发展的考核，学校往往用一套考核标准去考核不同层次的教师，在考核内容和形式上都比较固定，没有灵活性[7]。在检查过程中，学校对信息化教学设计方案的检查力度与方式存在问题，一些学校在检查时只看课件的美观程度而对课件中教学内容设置的合理性关注较少。这些因素会影响信息化教学设计的实施效果[8]。

方向3主要研究了与农村信息技术教育相关的内容，其中包括农村中小学、农村、现代远程教育、应用、发展策略等8个关键词。一些学者发现当前农村学校在实施信息化教学的过程中还存在一些技术障碍，许多教师还处于摸索阶段，并不能熟练地使用网络进行学习和交流教学经验。虽然这些问题正在逐步解决，但就目前而言他们的信息化教学实施能力不强，在使用过程中也会存在无法将教育教学意图通过多媒体进行充分的表达的问题[9]。在对鲁西南地区中小学信息化教学开展情况进行调研后，有学者提出目前当地一些学校教师对信息化教学的理念认知存在偏差，主要表现为：一是每周使用多媒体进行信息化教学的时间短，不能在保证教学内容的基础上改进教学模式，依旧十分依赖传统的教学方法；二是具有信息技术专业教学背景的专任教师人数不足，这就导致许多非本专业教师在信息化教学过程中遇到问题不能得到及时有效的指导；三是一些学校在应用过程中对信息化教学存在错误理解[10]。有学者通过对农村中小学教师进行访谈发现教育体制对农村中小学信息技术的发展产生了束缚，应试教育背景下信息技术作为小升初及中考的非必考项目常常被学生家长及教师所忽视，农村义务教育阶段学生信息技术能力的培养未得到应有的重视。

图1 出现次数最高的39个中小学信息技术研究关键词的聚类结果图

（四）利用关键词多维尺度分析图进一步分析

多维尺度分析能通过梳理各个关键词之间的相关程度生成有关集合内关键词的多维尺度分析图，它将更为直观向研究者展示现有的研究状况，有利于研究者进一步发觉数据之间的隐藏关联。具体操作如下：将39个关键词的相异矩阵导入IBM SPSS Statistics21分析软件，进行多维尺度分析，选择标准化方法中的Z分数。测试结果中Stress=0.063，RSQ=0.926，拟合效果好，符合分析操作要求。结合先前分析结果对多维尺度的分析图中的关键词按照研究方向画圈分组如图2所示。图中的小圆圈代表了旁边关键词的位置，两个圆圈位置越近它们代表的关键词的联系就越紧密。以信息技术教育现状、教育信息化为代表的方向1研究位于坐标轴的第一象限中，而参照战略坐标图的解读原则[11]（简称解读原则）第一象限中的关键词正是整个研究领域的研究热点。以教师培训、培训模式为代表的方向2位于坐标轴的第二、三象限，根据解读原则处于第二象限的研究处于动态变化之中，会受到相关研究领域的成果会的影响。而位于第三象限的研究结果在积累到一定数量后就会消亡。以农村教育、现代远程教育研究、农村中小学和发展策略为代表的方向3位于坐标轴的第四象限，他们的研究成果相对较少，处于本领域研究的边缘，具有进一步研究的价值。同时，本研究领域主要围绕教师和专业发展（横轴上的关键字）、信息基础和课程应用（纵轴上的关键字）展开，共同关注的焦点是基础教育和整合（坐标的中心点）。

图2 中小学信息技术教育热点知识图谱

四、总结与展望

分析以上的研究结果，可以看出我国中小学信息技术教育研究主要围绕三大方向展开，尚存以下几点不足：第一，在研究中小学信息技术教育的过程中研究者大都采用问卷的形式，问卷的质量参差不齐且少有人采用访谈法和问卷调查相结合的方法，这使得研究结论的一部分真实性无法得到保障。第二，研究虽然关注到了城乡教师在信息技术专业发展上的不均衡问题，但缺乏对农村教师信息化技术发展操作层面上有针对性、行之有效的策略研究。第三，大多数研究成果围绕教师专业发展、信息素养培养及教师信息技术能力展开，但对于学生信息技术能力构建以及信息素养培养的研究则较少。第四，研究成果虽然数量多，但大量的研究方向是倾向于调查地区中小学信息技术教育教学的现状，相关对策建议中对于整个中小学信息技术的发展和学科信息化教学的发展在操作层面的指导意见都较少，实践价值不高。需要今后进一步加强整合研究，特别是逐步扩大和国家扶贫扶智的政策相结合的研究。

针对这些问题，笔者总结出以下几点建议：一是研究应当从我国教学一线的实际出发，将目前已有的中小学信息技术教育经验进行整理，同时结合国外的实践成果，探索出下一阶段我国中小学信息技术的发展方向；二是在推进国家加大对中小学信息技术教育资源投入的同时，还应当加强顶层设计的相关研究，建构起具有科学性并成体系的小学信息技术教育评价标准，合理的评价体系将激励更多教师学习、提升自身信息技术教育素养，有利于信息技术教育和教师们的发展；三是多学科教师共建中小学信息技术教育研究团队，使得没有教育技术学科背景的教师和非信息技术学科的教师也能加入进来，组成信息技术教育学习共同体，集各学科所长使信息技术在中小学教师队伍中得到更好地应用与发展；四是加大本学科高级人才培养，为在职教师提供继续深造的机会。通过提升研究梯队的整体水平来促进高质量研究成果的问世；五是除了从现状分析层面考虑中小学信息技术现状外，研究者们还从实践操作层面入手，积极探索出更多针对不同学科的信息技术教育有效实施途径；六是关于农村地区信息技术教育的研究，特别是通过提升信息技术教育水平来提高农村地区教学质量，实现教育扶贫扶智目的的研究仍具有较大的发展空间，希望通过研究者们的共同努力得到更多具有实践意义的研究成果。