基于 Web of Science可视化分析思维导图在教育领域的研究状况以及对国内研究的启发

何莉芸，章 翔，杨玉洁，周 博，王 刚

（1.黄山职业技术学院国际护理学院，安徽黄山 245000；2.南京大学医学院附属金陵医院普外科，江苏南京 210000）

思维导图（mind map）是由英国著名教育家、心理学家托尼·巴赞（Tony Buzan）基于对脑神经科学的研究，创造的一种思维工具[1]。思维导图将思考具体形象化，将某一知识元素按其内在的联系建立一种可视化的知识图谱，形成发散式的结构形式，让学习者更高效地获取和利用信息，进而提高学习和工作效率[2,3]。随着创新创业浪潮的兴起，教育对创新性的要求越来越高，思维导图作为一种有效的教学工具，在教育教学中的使用越来越广泛[4-6]。目前，思维导图已经成为了英国中小学教育的必修课程，新加坡、德国、韩国、美国等国家的教育和教研机构也对该课题进行广泛的研究[7]。思维导图在我国也已经开始得到较多的关注，研究呈增长趋势，但和国外的研究还存在一定的差距[8]。本研究基于 Web of Science 数据库收录的思维导图在教育领域的相关文献检索和进行可视化分析，了解思维导图在该领域的发展趋势、主要研究热点和重点，为我国教育学的发展和研究提供一定的参考依据。

一 资料与方法

（一）数据来源

本文的数据基于Web of Science数据库。Web of Science数据库收录了国际上重要的学术信息资源，收录了自然科学、生物医学、工程技术等各领域最具影响力的核心学术期刊，是当今国际上最具权威的学术数据库。选择Web of Science TM 核心合集，以“mindmap*、thinking map*、mind map*、mindmap*、brain map*”为检索词，检索时间为为2010年1月至2019年12月，选择研究方向：EDUCATION，文献类型为 Article 或 Review。初次检索得到文献643篇。经过对文献的题目和摘要进行逐一判读，排除与研究主题不相关的文献210篇，最终纳入433篇文献。

（二）研究方法

对检索出的题录信息导入notepress软件中对发文年份、作者和机构等信息进行计量分析统计。将Web of Science 的题录信息导出，运用 CiteSpace 软件对所得题录信息的作者、期刊共被引及参考文献突显情况绘制科学知识图谱；该软件由美国 Drexel大学陈超美教授团队创造[9]，是目前受到广泛认可的可视化绘制工具，其基于共引分析和网络算法，对某一领域文献进行计算分析，以探寻出该领域发展路径、研究趋势及热点。

二 结果

（一）年度发文量分布

统计思维导图在教育领域的发文数量，变化趋势如图 1 所示。2010年至2017年发文量逐渐上升，2017年达到峰值，达66篇，2018年到2019年呈现下降趋势，相关论文发表量总体呈现震荡趋势。

图1 2008到2019 年教育领域思维导图的发文量变化趋势

（二）发文国家和机构分布

教育领域思维导图的研究文献共涉及37个国家、72家机构，发文量排前十的国家和机构分别如表1和表2所示。美国在该领域的文献量最多，占总体发文量的9.47%，其发文机构有夏威夷大学、哈佛大学、华盛顿大学在该领域进行了突出的研究，属于高产机构梯队。这与美国学者率先开展思维导图在教育领域的的探索和推广有密切关系。中国在该领域进行理积极的学习和创新，发文18篇，占总体的 4.16%，排名第五。机构方面，东北电力大学率先将思维导图应用于我国教育领域，并进行了一系列研究探索，是国内发文量最多的科研机构（5 篇），同样坐落在东北地区的吉林工商学院发文量在国际上发文量也居于领先地位。

表1 思维导图在教育领域发表论文排名前10位的国家

表2 思维导图在教育领域发表论文排名前10位的学术机构

（三）期刊发文及共被引分析

刊载相关文献量超过3 篇的期刊如表3 所示，影响因子介于1.053-5.491，其中 Computers&Education和 Modern Journal of Language Teaching Methods 属于教育领域 JCR 一区，Thinking Skills and Creativity 属于二区，British Journal of Educational Technology和 Egitim Ve Bilim Education and Science 属于三区，说明思维导图在教育领域的研究文献质量普遍较高，受认可度较高。

表3 思维导图在教育领域发表论文排名前10位的期刊

（四）期刊共被引分析

图2为期刊被引的知识图谱，每个节点代表一个期刊，有标注的是被引50 次以上的，被引次数排名前五的期刊分别是 Thesis（83 次）、Computers &Education（76 次）、MEDICAL EDUCATION（59 次）、Procedia-Social and Behavioral Sciences（56 次）和 High Education（54次）。433篇文献的参考文献中，共被引频次高于30 次且中心性高于 0.1 的有3篇经典文献，进一步查阅分析关键节点信息如下：1.Davies等[1]学者认为，图片和结构图比文字更容易理解，更有利于复杂主题的理解，并对概念图、思维导图和论证图这三种不同的认知工具进行了深入的比较。他认为，绘图工具的选择在很大程度上取决于使用该工具的目的，且这些工具很可能会融合在一起，为教育工作者提供尚未实现的潜在互补功能。2.Mashal等[10]学者研究的主要通过一个使用“思维地图”的干预计划，考察自闭症儿童和学习障碍儿童提高隐喻能力。结果表明，与自闭症儿童相比，学习障碍儿童能够更有效地使用“思维地图”来理解遇到的隐喻。3.Antoni等[11]学者采用准实验研究方法，将131名一年级医学生随机分为标准笔记组和思维导图组。与标准笔记组相比，使用思维导图的医学生可以在短期内成功地检索信息。

图2 思维导图在教育领域发表期刊被引的知识图谱

（五）关键词和聚类分析

CiteSpace软件使用词频分析原理统计关键词出现的频次及它们之间共现的次数，以可视化的知识图谱将关键词的频次和聚类展示出来，从而得出某一研究领域的热点和趋势。运行 CiteSpace对键词进行关键词共现分析和聚类，根据每一类所包含的关键词及指引的文献进行解析，最终得到 #0（note-taking）、#1（science learning outcomes）、#2（knowledge）、#3（prezi）、#4（social）、#5（science）、#6（e-learning）这7个时下研究热点话题，见图 3 。

图3 思维导图在教育领域发表的关键词和聚类知识图谱

三 讨论

（一）思维导图在教育领域中的应用研究进程及科研力量分布

科学论文的数量反映了一个学术领域的关注程度，本研究结果显示，思维导图在教育领域的中应用研究相关报道年刊载量总体呈现震荡趋势。21 世纪面临着全球性的教育挑战问题，这就需要在各级教育体系中培养学生的评判性思维和创造性思维[12]。思维导图为学生自主构建知识体系创立了情境条件，为教师和学生共同认知的提供了工具。通过思维导图教学方法，学生可在学习过程中自己进行思考创造，将信息表征工具加以组合运用，实现概念表征的可视化。这种可视化能够让使用者从全局和整体的视角思考问题，进而提高思维灵活性和发散思维能力，由此各大教学机构开始积极探索思维导图教学，很多学者也在不断尝试完善这一教学方式，并与其他教学方式相结合以提升教学效果[13,14]。因此，其发文数量的趋势可能与教育需求和培养观念转变有一定相关性。从发文作者、国家发文量、被引频次分析发现，思维导图研究涉及的学者、国家已有一定规模，但高产作者数量较少，很少有学者的研究形成纵深的研究体系，教育学家 Davies、Mashal、Antoni是思维导图在教育领域应用的引领者，其著作被引次较高，在教育领域中具有较大的学术影响力；另外，相关国家的研究力量明显不均匀，思维导图教学研究开展多集中在经济发达的国家，其中美国处于绝对领先地位，我国在该领域的研究也居于较高的地位。

（二）国外思维导图的研究对我国研究的启示

1.顺应“互联网+教育”的网络时代需要，积极开展线上的思维导图

通过对国外思维导图的前沿对比发现，“线上教学”（e-Learning）已成为研究的热点。通过进一步的检索发现，在2008年，英国学者Thorpe等[15]对使用思维导图软件在线上进行了教学互动，总结了线上思维导图的新形式，如超文本、无限变化的媒体（图像、视频、超链接和其他）的插入，这丰富了思维导图的使用内涵。2010年后，翻转课堂、微课、线上教学等混合式教学模式开始风靡全球,我国相继成立了慕课联盟、智慧职教等教学平台,大大提升了线上教学的模式的扩展。线上课程强调学习的自主，线下教师协同指导，为学生进行解答疑惑。思维导图和线上教学的混合式教学模式实现了优势互补,也促使思维导图的应用得到进一步发展[16]。

近年来我国5G网络技术的飞速发展以及新冠肺炎疫情的影响，使线上教学得以较快的发展和提升，使用网络进行线上教学越来越便捷。鉴于我国思维导图的线上教学起步较迟，本土化的思维导图软件较少等问题，我们需要顺应“互联网 +教学”的时代需要，拓宽思维导图的使用范围，充分利用互联网将思维导图线下和线上有机统一起来，比如开发本土化的思维导图软件，完善思维导图使用的评价机制，以更好地提高学生的学习自主性和能动性。

2.国内思维导图的研究质量有待提升

思维导图研究日益受到国际学者的关注，以美国为首的发达国家的研究居领先地位。我国这几年文章数量呈快速增长趋势，在国际上也有一些研究成果，但期刊种类繁多，在北大版中文核心期刊发表的文章数量比例低，被引次数也不高，这表明影响力较低[8]。同时没有形成实质的研究团队，研究者之间缺乏交流。因此，我国在该领域的研究上仍有很大的提高空间，科研和教育学者需要加强团队协作，进行多中心研究，提高研究质量，形成学术带头团队，提升整体研究实力。目前思维导图在教育领域的应用研究还存在样本量少、干预时间短等问题，未来的研究应该进一步扩大样本量，并进行长期的前瞻性研究，以评价思维导图的长期使用效果。

3.扩展研究领域,需要拓宽研究内涵。通过搜集的文献进一步阅读发现，在国际上思维导图中小学初等教育中,也得到一定的关注[17]。这提示我们在初等教育和中等教育领域中，思维导图也应得到较多关注和研究。通过对国外思维导图的前沿对比表发现“创造力”（creativity）和“批判性思维”（Critical thinking）已成为研究的热点，国内研究也建议关注思维导图对学生创造力和批判性思维的研究，使思维导图的优势也将得到更好的发挥，逐渐丰富和扩宽发展思维导图研究领域，拓宽思维导图在教育领域的应用研究内涵。

四 小结

综上，本研究共纳入 433篇文献，通过对思维导图在教育领域的研究文献进行计量学分析和CiteSpace 软件进行可视化分析，能够直观地呈现该领域的发展现状和趋势。通过年度发文量和作者、国家分析明确了思维导图在教育领域的研究进程和重要学术力量。通过文献的被引分析和关键词分析挖掘了基础知识的参考来源，有助于掌握学科领域的知识基础。同时说明了国外思维导图的研究对我国研究的启示，为思维导图在我国教育领域的研究提供一定的参考和方向。