张欢 袁军

摘  要  本研究基于CNKI数据库，从文献来源与分布、热点、趋势等方面着手，用CiteSpace5.8.R3、SATI和Excel工具，采用文献计量学和可视化技术相结合的方法，对国内中小学创客教育的研究现状、领域、热点及趋势进行系统分析力争为我国中小学创客教育的研究进展和为我国中小学创客教育研究领域的未来发展提高参考和借鉴。研究发现，该领域主要聚焦于“创客教育”“创客空间”和“创客”。目前存在师资匮乏尚未建立统一课程标准等问题。基于此，建议政府借助社会各界力量进行顶层设计；学校开发校本特色，开展跨学科创客教育，共建共享资源；教师利用自身优势选取合适资源，探索相适应的教学方法。

关键词  中小学创客教育；研究现状；可视化分析

中图分类号：G632.4    文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2023）10-0015-06

Visualized Analysis of Research Status， Hot

Spot and Trend of Maker Education in Primary and Secondary Schools Based on CiteSpace//ZHANG Huan， YUAN Jun

Abstract  Based on CNKI database， this study starts from the aspects of literature sources， distri-bution， hot spots and trends， and uses Cite-Space5.8.R3， SATI and Excel tools to combine biblio-metrics and visualization techniques. This paper systematically analyzes the research status， fields， hot spots and trends of maker education in Chinese primary and secondary schools and aims to provide references for the research progress of Chinese pri-mary and secondary school maker education and the future development of the research field of Chinese primary and secondary school maker education. The study found that the field mainly focuses on “maker education”， “maker Spaces” and “makers”. At pre-sent， the shortage of teachers has not established unified curriculum standards and other problems. Based on this， it is suggested that the government carry out top-level design with the help of all sectors of society. The school develops school-based characteristics， carries out interdisciplinary maker education， and co-builds and shares resources. Tea-chers use their own advantages to select appropriate resources and explore appropriate teaching methods.

Key words  primary and secondary school maker edu-cation; research status; visual analysis

Authors address  School of Computer and Informa-tion， Qiannan Normal University for Nationalities， Duyun， Guizhou， China， 558000

0  引言

创客教育就是利用创客文化和教育相融合的教学模式，培养学生勇于探索科学、运用智能技术创新的素质教育[1]。2015年，在致国际教育信息化大会的贺信中，习近平指出：应用信息技术的发展，推动教育变革和创新，构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系，建设“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会，培养大批创新人才，是人类共同面临的重大课题[2]。随着创客技术的迅猛发展，培养创新型人才成为时代必然要求，国内外都着手规划在中小学开展创客教育。我国中小学创客教育尚处于探索期，还需要从实践研究中探索未来中小学创客教育的发展方向。本研究使用SATI、CiteSpace5.8.R3和Excel工具对中小学创客教育研究的文献进行统计与梳理，采用文献分析法和定量研究法分析我国中小学创客教育的现状、热点及发展趋势等，为我国中小学创客教育的未来发展和研究提供一些参考。

1  文献来源及分析

1.1  文献来源

本文以基于中國知网（CNKI）的文献数据库为检索来源，在2022年6月1日以“中小学创客教育”为主题词进行检索，共检索出1 182篇相关文献，最后筛选导出441篇学术期刊作为研究样本，这些期刊最早发布时间为2014年10月15日，最晚发布时间为2022年5月18日；包含中文社会科学引文索引（CSSCI）107篇、核心期刊98篇；主要主题为创客教育的有271篇，次要主题为创客教育的有146篇。

1.2  文献分布

本研究用Excel软件对文献的发文量随年份变化情况进行研究分析，结果如图1所示，体现出我国高等教育发力探索创客教育的发展途径。自2015年起，研究文献数量较大幅度增加，峰值在2019年，数量为96篇，这与我国政策贯彻落实息息相关，如国内各省市地区中小学创建创客教室，意味着我国中小学创客教育正式展开。

通过SATI在线分析，得出载文量排名前二十位的期刊及载文情况如表1所示，其中，《中国教育技术装备》载文量最多。由表1可知，中小学创客教育领域和教育现代化领域、教育技术领域期刊在中小学创客教育的发展中发挥着重要作用，其中，有一線教师教育实践教学案例，还有相关学者的研究，这有利于理论结合实践的研究更加贴合。

发文量前五的机构如表2所示，陕西师范大学教育学院、曲阜师范大学传媒学院、华南师范大学教育信息技术学院、东北师范大学计算机与信息技术学院、北京师范大学教育技术学院对中小学创客教育的重视度较高，反映出发达地区的先发优势，因此成为相关教育改革的重要研究基地。

1.3  高被引文献统计分析

高被引文献反映文献之间关联程度以及研究领域的热点前沿，界定高被引文献的标准为普赖斯理论，其公式为：

其中N代表高被引文献的最少被引频次，nmax代表被引频次最高的论文的被引频次数，计算得N≈25，即高被引文献的界定标准是被引频次25次及以上的文献[3]。文献发表的年份会在一定程度上影响文献被引频次，所以考虑用历时法确定高被引文献，对高被引文献排名前十位的文献进行统计，结果如表3所示。由表3可知，中小学创客教育相关的高被引文献中，创客教育的实践、价值、发展路径、教学模式是研究热点，对其学科归纳集中在教育理论与教育实践、模式研究、创新教育等几个方面。文献主要来源于《中国电化教育》《现代远程教育》及《电化教育研究》等期刊。

2  研究方法

2.1  数据来源

相关学术期刊最早发表于2014年，所以就把检索时间跨度选择为2014—2022年。文献分类目录选为“社会科学Ⅱ辑”，高级检索主题词设置为“主题=中小学创客教育OR题名=中小学创客教育OR title=中英文扩展（中小学创客教育）OR subject=中英文扩展（中小学创客教育）”，选择类别为“全部期刊”。检索时间为2022年，共检索出441篇相关文献，将文章导入SATI在线分析去重后，最后得到样本文献440篇。

2.2  研究工具

本文采用陈超美教授开发的CiteSpace5.8.R3、SATI在线分析和Excel软件。

2.3  数据分析方法

首先，从中国知网把文献格式转换成Refworks，然后再导入CiteSpace软件中分析得到相关数据，导入成功后，将Time Slicing（年度区间）设置为2014—2022，Years Per Slice（时间切片）设置为1；Top N（引用频次最高值）中的N设置为8；Node Types选择Keyword；其他参数保持默认设置；以上述参数运用CiteSpace绘制图谱，本研究还运用知网中以EndNote形式导出后再用SATI在线分析。

3  研究热点前沿

3.1  研究热点

主题和关键词是文章的精简概括，通常会把高频关键词作为某领域的研究热点。本文分析项目选择方法为“Top N%=10.0%，Top N=50”，阈值设置为5，最后得出如图2所示的关键词共现网络图谱，热点词汇包括“创客教育”“创客空间”“创客”“中小学”“信息技术”等。为分析高频关键词的意义，把频次排名前十六的关键词列于表4中。

结合图2和表4，可以得出“创客教育”的中心性为1.56，“中小学”的中心心性为0.17，这与频次排名靠前且与中介中心性大于0.1的关键词保持一致，关节点中心性大于0.1说明该节点在网络中的位置更重要，因此，这两个关键词是该领域的重要内容。其中，创客空间、创客、中小学等是创客教育重点关注的课程内容。结合图2和表4可以把高频关键词的内容归纳为中小学创客教学和创客技术等内容。创客课程开展的主要形式有创客课程与其他相关课程相融合等形式，将创客与其他学科进行跨学科课程设计，比如，与小学科学、信息科技等课程相结合；上升到初中，还可与初中的物理、化学、生物等学科内容结合。创客关键技术包括物联网技术、3D打印、开源设计、人工智能、可视化编程等。

3.2  研究领域

本文使用Log-likelihood ratio算法进行聚类统计分析，最后得出如图3所示的聚类知识图谱。统计学方法分析关键词聚类能简化关键词共现网络关联过程描述，这样得出的关键词聚类数量较少，有利于深入了解该研究领域的热点范围。聚类图中的Q=0.856 1＞0.3，S=0.913＞0.7，Q和S值说明该聚类是显著的，结论是可信的。所以可以把聚类的结果划分为创客、STEM、中小学、教学模式等领域。

3.2.1  创客

与创客相关的有六个聚类，分别是#0创客、#1创客空间、#2 3d打印、#3创客活动、#5创客文化、#9创新能力，主题词包括“创客教育”“创客空间”“创客课程”等。其中，创客教育不仅是一种综合性活动课程，也是信息科技和跨学科教育的优良选择，如在中小学创客教育中选择人工智能学习，人工智能是求解问题的必备新型技术，有学者研究如何在中小学创客课程中开展人工智能技术教学，将“创客初步”知识点与人工智能技术联系进行，并设计合适的教学案例[4]。此外，这些主题词大多是创客教育的学习内容，在中小学创客教育中，学习创客不仅能提高学生解决问题的能力，让学生体会到学以致用的过程和方法，还能为学生下一阶段深入学习奠定基础。

3.2.2  STEM

与STEM领域相关的有一个聚类，是#7 stem。该聚类领域与关键词突现一致，该研究领域主要体现在STEM教育中，可用2022年义务教育信息科技课程标准作为参考与各学科合理整合[5]。比如将STEM课程分为小学三个阶段和初中一个阶段，课程内容分为四个学段：第一学段（1～2年级），跨学科主题，数字设备体验；第二学段（3～4年级），跨学科主题，数据编码体验；第三学段（5～6年级），跨学科主题，小型系统模型；第四学段（7～9年级），跨学科主题，互联智能设计[6]。除此之外，该领域的研究还聚焦STEAM教育理念下的创客课程设计、基于STEAM教育的中小学创客教育模式以及创客课程建设。可见，我国编程教育、STEAM教育和创客教育这三者与创客教育有着紧密的联系，它们也是我国目前开展创客教育的主要形式[7]。

3.2.3  中小学

与中小学有关联的有一个聚类，是#4中小学。相关主题词有“中小学”“校园创客”等。在双减背景下，中小学创客教育可优化传统教学模式，促进中小学生综合素质能力的培养。通过使用虚拟仿真、实时可视化等技术构建学习场景、实时交互，提升智慧教育的教学质量，同时，智慧教育的发展又能为中小学创客教育提供更有利的环境、资源和平台等[8]。

3.2.4  教学模式

与教学模式有关联的有一个聚类，是#8教学模式。主题词包括编程教学、创客课程等。目前，国家尚未明确中小学创客教育课程标准，总体来看，中小学创客课程非必修课程，属于综合活动课程，主要通过校本课程和信息科技课程的形式开展。如广州市黄埔区第八十六中学设计和开发出的《智创86》校本教材[9]，就是典型的中小学创客校本课程。

3.3  研究趋势

本研究利用TimeView功能制作出关键词时间线，时间间隔设置为一年，得出的时间线图谱如图4所示。从关键词时间线图谱看出我国中小学创客教育起步较晚、发展较慢，目前还处于实践探索期。“创客”“创客文化”等关键词保持一定的研究热度，未来的研究可将理论更多地应用于实践，培养更多优秀的创客教师，以更好地指導教育教学实践。

4  研究建议

通过对我国中小学创客教育近八年的文献梳理分析，得出相关研究呈向上的良性发展趋势，但未形成统一的中小学创客教育研究模式和课程标准，相关顶层设计较少，课程内容定位不够清晰，师资力量不足，总体研究水平仍处于初探阶段。所以，需要从顶层设计规划着手，借助各方力量共同完善教学模式，重点扶持师资培养，推动中小学创客教育未来发展方向。

4.1  政府实施顶层规划

从当前发展趋势来看，各中小学创客教育多以校本课程的形式开展教学活动，虽然校本课程有自己的独特优势，但是未能清晰地引导中小学创客教育发展的底线和主线。鉴于此，政府及有关部门可以制定相应课程标准并联合多方力量合作研究，加强中小学创客教学内容与信息科技课程的融合，从教学目标、教学内容等方面进行开发与设计，整合资源，形成系统化、规范化的中小学创客教育教学体系。借鉴国外中小学创客教育发展优势案例，探索适合我国中小学的创客教育内容。

4.2  共享资源，加强师资培养力度

师范类院校可以通过开设中小学创客教育师范类专业，培养创客教育相关人才；开展教师培训活动，如教师入职前培训等，拓展教师发展视野，提升教师专业水平。提倡教师将优秀的中小学创客教育案例让一线教师积极参与教研活动学习，提高教学专业水平。

4.3  教师探索创新教学方法

选择科学的教学方法是创客教育成功的开始，教师是教学过程中的主导者，只有教师教学紧跟时代发展，教育才会更加现代化。中小学创客教育的核心理念是让学生把设想变为现实，培养学生学以致用的创新能力，所以，创新教学方法有助于提升中小学创客教学效果。目前，中小学创客课程存在教学模式不成熟、实践案例资源不足等问题。因此，一线教师要不断提升自身的教学专业水平。

4.4  学校借助自身优势创新教学模式

基于CNKI检索的文献梳理发现，创客教育可以与跨学科教育、编程教育、信息科技课程等相融合，这些内容都体现了中小学创客教育的特点，比如，项目式学习下的DIY制作教学可以培养学生的创新能力和计算思维，结合现有课程，将创客教学内容融入其他课程中，能更好地探索实施发展路径。此外，还可以融合跨学科整合创客课程，实现教育功能最大化，比如，在通用技术等学科融合相应的创客创新技术内容等。

5  结束语

本文运用CiteSpace、SATI及Excel工具分析CNKI中检索的文献，简要地分析中小学创客教育发展现状、热点及发展趋势等。综合来看，中小学创客教育发展处于初探阶段，最后针对以上分析提出建议。完善的体系需要政府、学校、教师等多方协作紧跟创客教育发展的前锋。课程开设需要考虑综合因素，比如教学内容设计等都要遵循教育原则。利用资源共享优势，打造丰富的实践案例数据库，贯彻落实以学生为主体、教师为主导的素质教育理念。此外，还要联合家长、企业等对学生进行多元评价，为创客教育的全面发展提供有力的保障。

6  参考文献

[1] 赵晓声，司晓宏.创客教育：信息时代催生创新的教育新形态[J].电化教育研究，2016，37（4）：11-17.

[2] 习近平致国际教育信息化大会的贺信[EB/OL].（2015-05-23）[2015-08-31].https：//www.xinhuanet.com/politics/2015-05/23/c_1115383959.htm.

[3] 陈悦，陈超美，刘则渊，等.CiteSpace知识图谱的方法论功能[J].科学学研究，2015，33（2）：242-253.

[4] 谢惜珍，盛瑶，黄德财，等.我国中小学人工智能教育研究现状与趋势：基于CNKI中文文献的可视化分析[J].中小学电教，2022（1）：18-23.

[5] 沈慧金.中国STEM教育的研究现状、热点与前沿的可视化研究：基于CiteSpace的文献计量可视化分析[J].电脑与信息技术，2022，30（3）：88-91.

[6] 中华人民共和国教育部.义务教育信息科技课程标准（2022年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2022.

[7] 李天宇.基于STEAM教育的中小学人工智能教育研究：以“机器会思考吗”一课为例[J].现代教育技术，2021，31（1）：90-97.

[8] 祝智庭，彭红超.创新发展技术赋能的智慧教育：访我国智慧教育开拓者祝智庭教授[J].教师教育学报，2021，8（4）：21-29.

[9] 林振玲.基于开源硬件的高中创客教育校本教材开发与应用研究[D].广州：广东技术师范大学，2022.