樊霞

【摘要】本文采用CiteSpace软件对我国知网收录的268篇STEAM教育相关文献，从文献发表时间分布、作者、机构及关键词等四个方面进行了可视化分析。结果表明，目前，我国的STEAM教育与创客教育、核心素养、信息技术等相关联，并专注于课程开发的相关研究，强调师资培养的重要性。

【关键词】STEAM教育;CiteSpace;创客教育

1.引言

随着STEM教育的不断发展，学者们发现艺术在课程融合中起着无比重要的作用，它能够提高人们的认知能力以及语言与非语言的推理能力。美国维吉尼亚科技大学格雷特·亚克门（GeorgetteYakman）教授也深刻认识到艺术在融合教育中的重要性，2006年将A（艺术）纳人到STEM中，A涵盖了美术、音乐、社会、语言和表演等人文艺术学科[1]。我国在2015年《关于“十三五”期间全面深人推进教育信息化工作的指导意见（征求意见稿）》中明确提出，要“探索STEAM教育、创客教育等新教育模式”i＼STEAM教育已成为当下教育领域投资的新热潮。因此，为了能够及时了解目前STEAM教育研究现状、研究热点与发展趋势，本文以CiteSpace为研究工具，对中国知网STEAM教育相关文献进行分析，以期为目前STEAM教育相关研究与实践提供一定依据。

2.研究方法

2.1数据来源

本研究的数据来源于中国知网（CNKI），在检索中选取期刊、教育期刊、特色期刊、学术辑刊数据库，以“STEAM教育”为研究主题进行检索（检索时间为2019年3月17日），检索结果为458篇，并按搜索结果进行全文下载。对所下载的论文经初步检查，筛选出会议、报纸、通知及与主题无关的文献94篇，剔除文中不含摘要及关键词的文献74篇，在对重庆市研究生教育教学改革研究重点项目（项目编号：yjg192027）

2019年的文献进行分析时发现该年度文献较少，无法反映年度情况，经数据处理后，最终得到有效文献样本268篇。同时，本研究利用知网导出RefWorks格式的文献题录，利用Excel软件制作文献索引，以便后续进行文献分析。

2.2分析方法

CiteSpace：引文空间是一款着眼于分析科学分析中蕴含的潜在知识，是在科学计量学、数据可视化背景下逐渐发展起来的一款引文可视化分析软件[3]。由于它是通过可视化的手段来呈现科学知识的结构、规律和分布情况，因此也将通过此类方法分析得到的可视化图形称为“科学知识图谱”。本文主要采用CiteSpace5.2.R4可视化应用软件对文献的关键词、作者与发文量以及作者来源机构进行统计分析，并利用Excel量化文献的发表时间，得出目前STEAM教育研究热点与发展趋势。词频分析法是指在文献信息中提取能够表达文献核心内容的关键词或主题词频次的高低分布，来研究该领域和研究热点的方法。这种分析方法是基于每位作者都认真选择自己的关键词，且关键词能够反映文章内容的基础上进行的[4]。

3.研究结果

3.1STEAM教育研究呈明显増长趋势

从文献发表的时间看，最早可追溯至2013年10月魏宁在中国信息技术教育上发表的《STEAM教育是个什么样子？》，在2013-2015年间文献产出量低，从2016年起文献研究数量才有了显著变化，在2017-2018年间研究数量显著增长（见表1和图1）

3.2STEAM教育研究力量较为分散

本研究中，研究样本较多，研究分布较广，各期刊载文较分散，268篇文献来源于141种期刊，作者数量为459人，其中第一作者有244人，且第一作者在某一领域的发文量在一定程度上体现了其在该领域的研究兴趣与研究水平，也象征其在该领域研究的影响力[＼故在此仅对发文量达2篇及以上的作者针对其发文数量、第一作者及发文核心期刊的数量进行排序统计。由于样本的差异性，因此该统计只反映样本文献中发文排序的情况。在268篇文献中，发文量达2篇及以上者有39人（见表2和图2）其中赵慧臣、彭敏及袁磊发文量最多，均为4篇，且发文数据显示赵慧臣的4篇文献均发表于核心刊物上。而高云峰、陆广地、吳永和三位作者均发文3篇，范文翔、张一春、师保国等26位学者均发文2篇，其余作者均发文1篇。在作者的可视化分析图中，作者间连线代表作者著文合作关系，连线粗细代表合作数量的多少，图中只反映发文2篇及以上作者间合作联系情况。由具体数据统计得知，文章合著者达4人及以上的有18篇，占样本总数的6.2%;合著者为3人的占总数的12%，而最常见的两位作者合著篇数达25.9%，作者独撰数量占总数的55.9%。由此可见，各作者间合作紧密度较低，STEAM教育研究力量目前较为分散，尽管关注者甚多，但深入且专注者甚少。

3.3STEAM教育研究机构合作率较低

由统计表（见表3）及可视化分析图（见图3）可知，发文数量在2篇以上的机构达45个，其中STEAM教育研究频次从高到低依次是陕西师范大学教育学院（8）（括号中8表示频次8次，以下皆同）、东北师范大学（5）、华南师范大学教育信息技术学院（4）、延边大学师范学院（3）、南京师范大学教育科学学院（3）、华东师范大学教育学部教育信息技术学系（3）、清华大学航天航空学院（3）、河南省水利水电学校（3）等机构。绝大多数的高频次研究机构集中在高校、职业技术学校，其次是中小学乃至幼儿园等。而在可视化图谱中圆形及机构名称大小代表机构发文数量，机构间连线代表机构间合作关系，由图可知机构间并未形成网状关系图，由此可见，各机构针对STEAM教育的研究尚未形成正式的工作团队。

3.4STEAM教育研究主题多样化

在使用CiteSpace生成的关键词图谱（见图4）中，节点的大小代表出现的频次，之间的连线则代表共现的强度。该研究采用CiteSpace5.2.R2以“STEAM教育”为关键词（见表4）进行检索并设置相应参数绘制知识图谱。

由于文献数量较多，关键词数量繁杂，因此设置时选择时间跨度为2014-2018年，时间分割为一年，则表示选择此时间段中文献关键词数最多的一年进行统计。在参数设置中，Network：N=76，E=186（Density=0.0653），其中N表示网络节点数，E表示节点间连线数量。Density表示网络的密度，Modularity则是指网络模块化的评价指标，Modularity的值越大，则表示网络聚类效果越佳，Q的取值区间为[0，1]，Q>3代表网络社团结构显著[6]，而分析结果中ModularityQ=0.4668，表示网络社团结构显著。Silhouette值表示网络同质性的指标，越接近1时代表同质性越高，达0.5以上则表示聚类结果合理[7]。分析结果显示Silhouette值=0.7112，聚类结果为高信度。在此基础上利用CiteSpace对“STEAM教育”进行可视化分析，由于关键词的等质性，如“STEAM”与“STEAM教育”是一类;“STEM”与“STEM教育”是一类，因此将此两类关键词进行频次统计上的合并，能够进一步看出关键词统计的差异。

关键词是能够反映文章内容的，是值得信赖的标志，关键词的频次与网络结构能够在一定程度上反映当今STEAM教育研究趋势。如图5所示，STEAM教育作为主要的研究对象，关键词频次最高，而STEAM教育理念、STEAM课程、STEAM模式等作为STEAM教育的衍生体存在，由此可见STEAM教育的发展是多样化的，既可作为跨学科融合的综合性学习理念，又可作为应用性课程开展。其次是“创客教育”，STEAM教育常与创客教育相结合，傅骞等认为创客对STEAM教育起优化作用而高云峰等则认为在跨学科创新视角下，创客教育与STEAM教育存在共通之处，可相互补充。创客教育是STEAM教育实施的有效手段，而STEAM教育是创客教育的必要补充，只有二者结合，才可对人才培养产生良好效果[9]。与STEAM教育连接紧密的还有“核心素养”，而“核心素养”是知识经济体系下的育人观，是对“培养什么样的人”的问题进行的积极探索与深刻反思岡。“核心素养”下的STEAM教育是指选择适切的学科并建立学科联系，在真实情境中去探索问题，培养学生的迁移与创造能力，以培育出能够促进自我实现和社会发展的高级人才。由可视化图可知，“信息技术““跨学科”“学科融合”“课程设计”“创客空间”“课程开发”等关键词也与STEAM教育紧密相连，围绕着STEAM教育中心组成了包围网，以此可推断这些关键词是目前STEAM教育的研究热点。在关键词频次排行中，“STEAM教育理念““教学模式““课程模式”“教学策略“STEAM模式”等理论概念性词语排行较前，而“课程设计““课程开发”“课程改革““项目式教学”“案例设计”等实作性词语排行相对靠后，可初步推断目前STEAM教育理论研究仍多于实证性研究。而对于课程开发及应用方面，STEAM教育多集中于“项目式教学”3D打印”“校本课程”“机器人教育”“Arduin。编程”“电子科学”“实验研究”等方面，应用型研究者们也可多加关注。STEAM教育主要采用项目式教学的方式，是在STEM教育技术与工程基础上融合人文艺术，推动技术驱动的教学创新[11]。在研究与实施对象方面，无论是幼儿园、中小学、高职院校，乃至大学与硕士生都逐步致力于STEAM教育或参与其中，对于这样一种创新型培养人的教育模式，需要更多的学者们投入，建立STEAM联合研发机制，产出高品质的教学成果。

4.国内STEAM教育研究现状分析

4.1STEAM教育与创客教育联系紧密

在对STEAM教育的研究中，创客教育往往如影随形。早在2016年前，政府及各大机构纷纷着眼于创客教育时，已把STEAM教育作为一种教育理念指导创客教育的实施。无论是创客教育、创客空间还是创客文化，研究者们多次将STEAM教育与创客教育进行联系、比较，在实践运用时也常将二者合为一体。而当STEAM教育研究逐步发展时，人们逐渐明确地将二者区分开来，并做了大量研究解读二者之间的区别。有学者认为STEAM教育与创客教育关系紧密，两者都强调采用跨学科知识解决真实情境中的问题，但STEAM教育强调学科素养，而创客教育更强调创新、实践能力的培养ISTEAM教育常采用项目整合式学习，学习的过程可能最开始并没有完善，而通过师生在学习中再继续补充，强调对于综合知识的掌握。创客教育则更多地关注如何利用丰富的基础知识、设计软件制作实物产品，达到最终的目的。而二者相结合则能相互补充，培养出未来综合性人才。

4.2STEAM教育专注于课程开发

STEAM教育最初强调3D打印，随着进一步与STEAM教育的校企合作，逐步向机器人教育、编程类课程、3D设计以及人工智能方向集中，并且从最初对STEAM教育理念的分析研究到跨学科的含义理解，逐步向实用类课程研究过渡。目前，编程类与媒体制作类软件也在国内中小学STEAM教育中得到了广泛应用，尤以综合实践课程、信息技术课以及通用技术课程为主。研究方面也进一步强调STEAM课程开发，利用Arduino与Scratch软件开发小学生趣味编程课程与媒体技术课程，或是通过教学实例等进行项目式教学，并基于此进行相应的课程研发。

4.3STEAM教育强调师资培养的重要性无论是商业发展还是学校教育中，国家层面亦或学校要求，STEAM教育的理念与课程都逐步深人与广泛。但STEAM教育人才的缺乏，师资力量的不足依然是目前实施过程中薄弱的一环。STEAM教师需要拥有较强的学科知识储备与创新研发能力，而目前教师培养多采用分科教学方式。要培养出高素养、多技能的STEAM教育专业型教师则需要设计专业的教师培育体系，提升教师信息技术应用与实验教学能力，培养可自主设计STEAM校本课程或教学案例的发展型教师，这一方向或将成为STEAM教育进一步研究的趋势。

（本文作者系重庆师范大学初等教育学院硕士研究生）

参考文献：

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探析：核心素养的视角[J].华东师范大学学报（教育科学版），2017，35（04）：54-61+135_136.