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基于可视化大数据的STEAM教育研究状况分析

2019-07-12翟晶敏

中国教育技术装备 2019年1期
关键词:基金项目热点可视化

翟晶敏

摘  要 我国大力提倡探索STEAM教育、创客教育等新教育模式。利用大数据对STEAM教育进行筛选,通过可视化分析,认识STEAM教育在我国的发展历程、趋势、热点,便于明确研究主题、发展方向和未来进程。对STEAM教育研究情况进行概述,利用可视化大数据对STEAM教育进行分析研究,研究内容包括论文发表量、基金项目分布、研究人员机构、关键词网络共现等主题。

关键词 STEAM教育;大数据;创客教育

中图分类号:G630    文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2019)01-0071-03

1 STEAM教育研究综述

STEAM教育模式来源于美国[1],五个大写字母分别对应科学(Science)、技术(Technology)、工程(Engineering)、艺术(Art)、数学(Mathematics),其核心理念是以数学为基础,从工程和艺术的角度解读科学和技术[2]。STEAM通过跨学科教育整合,将五门学科融合应用,为现代社会的发展提供优秀的人力资源支持。它并不是简单叠加五门学科,而是将不同学科知识通过跨学科方式加以整合,加强学科的交叉融合,形成有机整体,从而培养学生的解决问题能力、实践操作能力以及创新精神[3-4]。

美国STEAM教育的形成是为了解决美国极度缺乏技术型与创新型理工科人才的问题,满足美国社会发展对多元复合型人才的需求[5]。STEAM教育具有阶段性的发展,经历了STS—STEM—STEAM的发展阶段。2006年,格雷特·亚克门(Georgette Yakman)在已有的STEM教育中融入代表人文艺术的Arts,创新性地提出STEAM教育理念[6]。增加了人文艺术(A),STEM教育的趣味性提高了,加强了学习者的主动性,利于培养全面发展的复合型人才,适应未来社会的挑战,提高国家竞争实力[6]。

当前不少国家已经认同STEAM教育,通过STEM教育的途径可以培养创新复合型人才,提升国家整体竞争力。我国大力提倡探索STEAM教育、创客教育等新教育模式。2015年9月,教育部发布《关于“十三五”期间全面深入推进教育信息化工作的指导意见(征求意见稿)》,指出鼓励探索STEAM教育模式[7]。可见国家重视STEAM教育,并且大力支持发展STEAM教育。

2 STEAM教育研究的计量可视化分析

应用大数据对STEAM教育进行筛选,通过可视化分析,认识STEAM教育在我国的发展历程、趋势、热点,便于明确研究主题、发展方向和未来进程。

中国知网STEAM论文发文量分析  在中国知网(CNKI)全文数据库中高级检索,文献分类目录选定教育理论与教育管理、初等教育、中等教育,篇名选定STEAM或STEM,发表时间选择从2011年1月1日开始,到2017年12月31日结束,检索到的结果是365篇论文。其中2011年3篇,2012年4篇,2013年13篇,2014年20篇,2015年36篇,2016年68篇,2017年220篇,如图1所示。

从图1可以看出,2011年和2012年这两年,论文发表屈指可数,表明我国刚开始尝试研究STEAM教育;2013—2016年,论文发表量逐年翻倍,说明我国STEAM教育研究受到学术界重视;2017年论文发表量更是到达220篇,是2016年论文总量的三倍,反映在国家政策的支持下,我国STEAM教育研究已逐渐成为热点,开始走向繁荣。

基金项目分布  检索的论文中有不少论文屬于国家级基金项目或省部级基金项目的阶段性研究成果,如图2所示。按照基金项目中包含论文数目多少对基金项目进行排序,依次是全国教育科学规划、国家自然科学基金、河南省软科学研究计划、国家社会科学基金、国家留学基金、国家科技支撑计划、湖南省教委科研基金、国家高技术研究发展计划、浙江省教委科研基金、上海市软科学研究计划、教育部留学回国人员科学基金、中国博士后科学基金、上海市科技攻关计划、湖南省社会科学基金。其中,全国教育科学规划14篇,国家自然科学基金5篇,河南省软科学研究计划5篇,国家社会科学基金4篇,国家留学基金2篇,国家科技支撑计划2篇。

国家级基金项目反映了国内重点、热点以及亟待解决的研究科研项目。排名前六的基金项目中就有五个是国家级基金项目,所占比重非常大,因而在研究项目领域起到带头引领作用。可见STEAM教育的研究受到国家及各方基金委员会的重视,这反映出国家大力扶持STEAM教育的科学研究,开展STEAM教育是未来教育的发展趋势。

论文所属机构分布  我国STEAM教育研究论文所属机构分布如图3所示,按论文发布数量,从左到右依次是华东师范大学、北京师范大学、上海师范大学、南京师范大学、河南大学、首都师范大学、东北师范大学、陕西师范大学、东南大学、广西师范大学、华南师范大学、天津师范大学、武汉大学、四川师范大学、华中师范大学、浙江师范大学、北京教育学院、河南师范大学、西北师范大学、湖南师范大学、南京晓庄学院、中国教育科学研究院、重庆师范大学、黑龙江省科学技术馆、北京商报、西南大学、清华大学、温州大学、上海外国语大学、曲阜师范大学、北京市景山学校、重庆市第一中学、北京理工大学、南昌师范高等专科学校、湖南省科学技术馆、佛山科学技术学院、中国驻纽约总领事馆、沈阳师范大学、中南大学、南京外国语学校、中国人民大学附属中学、西安市高新国际学校、广东外语外贸大学、北京大学、云南师范大学、山东师范大学、江苏吴江松陵鲈乡实验小学、北京邮电大学、南京城市职业学院。排名前十的高校中有八所是师范大学,体现了STEAM教育研究在师范类学校起步较早,受到教育学者的广泛关注。分析研究论文的全部机构,其中绝大多数是大学,有少量的研究院、中小学及其他单位。这说明对于STEMA教育的研究还集中于学术界理论研究,教学一线应用实践的中小学机构较少。

关键词分析(图4)

1)通过可视化的方法可以分析文章的主题,图片中的圆圈大小反映了该词对应的主题出现的频次高低。可以看出频次较多的关键词有STEM教育(176次)、STEM(51次)、创客教育(40次)、STEAM教育(37次)、STEAM(29次)、美国(23次)、科学教育(19次)、创新能力(11次)、核心素养(10次)。处于中心的“STEM教育”出现频次最高共有176次,与所有关键词都有联系,是研究的核心内容。这九个关键词的频次最高,反映出教育研究者关注的重点围绕这些关键词开展,是研究内容的热点主题。

2)连接线的粗细表示两个节点词的共现频次,可视化的连线粗细反映了主题间的联系密切程度。可以看出较粗的连接线对应的主题有STEM教育与创客教育(15次)、STEM教育与美国(13次)、STEM教育与科学教育(9次)、STEM教育与教学模式(6次)、STAEM教育与创新能力(6次)。这五个主题反映了当下STEM教育的研究热点,教育研究人员现在的研究重点大部分集中在此。这五个主题反映了现在STEAM教育的热点主要集中在STEAM教育与创客教育的融合,国外理论介绍、经验总结和成果介绍、STEAM教育教学本土化课程体系的建设、跨学科整合下的人才培养。

3)频次较低的边缘关键词有中小学、3D打印、教学模式、教学设计、课程设计、教学策略、基础教育、互联网、科技馆和小学教育等,这些主题的论文发布时间都是近期,具有前瞻性,体现了研究重点开始由理论走向实践,值得研究者关注。虽然这些主题目前还不是热点,但是在不久的将来将是研究的热点内容,得到广大研究者的重视,体现我国未来研究的方向。

3 STEAM大数据分析的启示

我国STEAM教育研究還处于探索阶段,刚刚起步,但是在学术界的带领下呈现日渐繁荣之势,日后将逐渐发展成热点研究。学术界和高校的研究多处于国外理论介绍、经验总结和成果介绍阶段。研究热点以学习美国为主,也有少部分尝试结合国内的情景,但是实践探索的不多,缺乏可推广的适合我国国情的STEAM课堂教学模式以及一线课堂教学的实践研究,因此,我国STEAM教育迫切需要教学一线的实践探索。

STEAM作为跨学科整合型课程,课堂教学模式有别于传统的教学,因此对学校资源建设及教师跨学科整合能力提出较高的要求,STEAM教育的实施是我国中小学面临的挑战。基于此,我国推行STEAM教育应重视课堂教学模式、课程设计及教学一线的课堂实施。■

参考文献

[1]蔡苏,王沛文.美国STEM教育中社会组织的作用及对我国的启示[J].中国电化教育,2016(10):74-78.

[2]赵慧臣,陆晓婷.开展STEAM教育,提高学生创新能力:访美国STEAM教育知名学者格雷特·亚克门教授[J].开放教育研究,2016(5):4-10.

[3]董宏建,白敏.中国理工科STEM教育发展探究[J].现代教育技术,2016(7):12-17.

[4]余胜泉,胡翔.STEM教育理念与跨学科整合模式[J].开放教育研究,2015(4):13-22.

[5]范文翔,赵瑞斌,张一春.美国STEAM教育的发展脉络、特点与主要经验[J].比较教育研究,2018(6):17-26.

[6]Yakman G. STEAM education: An Overview of Crea-ting a Model of Integrative Education[EB/OL].[2017-09-13].http://steamedu.com/wp-content/uploads/2014/12/2008-PATT-Publication-STEAM.pdf.

[7]尹合栋,陈军.“互联网+”环境下新建应用型本科院校教育信息化建设构想:以重庆第二师范学院为例[J].重庆高教研究,2015(6):87-94.

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