我国智慧课堂研究现状及发展趋势 基于CiteSpace的知识图谱与量化分析

秦世瑞 李高祥

摘要：智慧课堂是课堂教学发展的新形态。本研究对2000-2019年CNKI数据库进行“智慧课堂”主题查询，利用CiteSpace软件对所得文献进行知识图谱和共词分析，勾画我国当前智慧课堂研究的特点和发展趋势。研究发现：（1）智慧课堂虽然已有相关体系，但仍有许多问题亟待解决;（2）研究的热点主题主要包括课堂教学、教学方式、班级授课制等方面;（3）相关研究的演化及趋势可以分为合理聚合发展，拓宽相关数据来源两个方面。

关键词：智慧课堂;知识图谱与量化分析;CiteSpace;研究现状与趋势

中图分类号：G642

文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）04-0086-03

收稿日期：2019-10-15

基金项目：本文系校级教学内容和课程体系改革重点项目《基于智能移动终端的高校课堂互动教学模式构建及应用研究》（合同编号：2017XJG17）的研究成果

作者简介：秦世瑞（1995—），男，贵州贵阳人，研究生在读，研究方向为智慧课堂。

1 概述

经过2008年IBM提出的“智慧地球”战略，越来越多的学者试图将教育教学中融入“智慧”的因素，因此智慧课堂一词便借助此次研究风潮逐渐引起了学者们的关注。虽然智慧课堂目前仍无得到学术界广泛认同的定义，但智慧课堂的内涵都强调从注重知识传授的“知识课堂”向注重开发智慧的“智慧课堂”转变。[1]智慧课堂作為当前教育信息化实施的重要形式与途径，智慧课堂今后将在培养实践与创新人才和构建互联网+时代新型教育体系等方面起到积极的刺激作用。

随着对智慧课堂研究的深人，学者们对智慧课堂的研究开始与“互联网+”，教育信息化、新课改、大数据等教育热点内容相结合。本研究将利用CiteSpace工具对国内智慧课堂研究文献进行可视化分析，通过整理国内智慧课堂的研究过程，把握智慧课堂的研究热点，并根据研究热点归纳总结未来发展趋势，针对如何利用智慧课堂优化教育教学实施过程，提高教学效率表达意见。

2 研究设计

本研究通过CiteSpace工具将中国知网中有关智慧课堂的文献进行发文数量、发文机构、发文作者、发文年份、主题以及关键词可视化分析，以图表的形式将国内从开始研究智慧课堂至今，研究各方面的成果呈现出来，阐述智慧课堂研究阶段、研究热点。

1）研究工具与方法

借助CiteSpace，采用知识图谱分析和文献共词分析等方法。样本文章用CiteSpace进行关键词共词分析等统计，从而能够对所需研究的方向进行更有依据更科学全面地分析。

2）数据来源

通过中国知网高级检索功能，选择社会科学II辑中的教育类选项，以“主题=智慧课堂，精确匹配”为检索表达式，检索时间至2019年4月30日共得到1642篇文章，删除会议、综述、记事等文章，得到有效文章共计1368篇。

3 研究主题领域与前沿趋势变化

3.1 关键词分析

1）关键词共现频率分析

由于关键词在文献中起着贯穿全文的作用，同时也是将文献串联起来的路径线索，它能够概括研究者的主旨，同时较为科学、客观地体现当下的研究热点以及探测发展动向。笔者通过使用频率分析的方法提取更高层次的研究内容以得到较为准确的研究热点。

笔者在CiteSpace中选择了“关键词”选项，运行结束后，提出了出现频率低于20的关键词，得到了智慧课堂研究高频关键词网络图，，如图1所示。可以看出，研究者们围绕智慧课堂，研究了诸多方面的研究内容与智慧课堂结合研究，如智慧教育、课堂教学、教学设计、教育信息化、微课、核心素养等，都是研究的热点话题。由此可见，智慧课堂的研究离不开当下的热

点话题，这正是智慧课堂的地位决定的，只有与热点接近，才能够最快最准确的把握当下的研究方向与趋势，从而跟随教育的潮流，让教育教学离受教育者更近。

2）关键词聚类分析

关键词聚类分析是更深人剖析关键之间的因果关系以及勘测相关主题研究动向的一种重要方法。自动聚类标签视图是在默认视图基础上，通过谱聚类算法生成知识聚类，然后通，过算法从引用聚类的相关施引文献中提取标签词，以此表征对应于一定知识基础研究前沿。[2]

以“智慧课堂”为中心查看相关研究领域，选择了“聚类”选项，运行完毕后点击关键词聚类得到图2，如下图所示：

通过CiteSpace的可视化运算以及笔者的筛选，出现了较为14个关键的关键词聚类堆。聚类#0的标签是小学语文、聚类#1的标签是课堂教学、聚类2的标签是雨课堂、聚类3的标签是互联网+、聚类#4的标签是微课，聚类#5的标签是智慧教室，聚类#6的标签是课堂探究，聚类#7的标签是数学教学，聚类#8的标签是语文课堂，聚类#9的标签是个性化学习，聚类#10的标签是投影机，聚类#11的标签是“互联网+”，聚类#12的标签是教育信息化，聚类#13的标签是中等学校，聚类#14的标签是同分母分数。可以说这几个研究领域一定程度代表了当前的研究前沿。其中最大的两个聚类是聚类0和聚类1，节点数分别为29和22。

1）聚类#0、#7、#8、#14四个聚类都是针对学科教学或者知识点教学进行聚类。目前看来语文课堂与数学课堂更易进行智慧课堂的开展，语文学习能够为学生带来的高交互性也正是智慧课堂的特点之一，同时语文课堂中的观摩活动能够借助智慧课堂的仪器得以实现。而数学课堂之于智慧课堂，智慧课堂在为学生创设更为生动的问题情境的同时，能搭建数学相关实验室，也能够培养学科素养。

2）聚类#1标签词为课堂教学，再一次验证了智慧课堂的关键在于利用信息技术工具更科学高效地完成教学任务。

3）聚类#2标签为雨课堂。雨课堂是由清华大学研究的网络学习智能终端。教师可通过雨课堂将大量的教学资源推送到学生端，根据学生学习情况进行及时评价反馈，形成一个集课前、课中、课后为一体的教学、评价与交流体系。雨课堂的出现使得智慧课堂的范围不再仅仅局限于课堂教学，而拓展成为包含预习、学习、复习、评价的课堂。雨课堂大大增加了学生与教师的交互，同时提高了学习资源的利用程度。邱艺提出当下需要依托信息技术创新应用推动课堂变革，推动信息技术与教育教学的深度融合向创新发展快步进发。[3]

4）聚类#3与#11为“互联网+”。互联网+教育现实意义上是大胆的抉择和努力创造的方向。[4]互联网+教育目前是国内教育的大背景，在教育教学方法、教育管理、教育评价、教育资源建设等方面起着引领作用。

5）聚类#4标签为微课。微课的优势在于精准把握学生学习注意力的黄金时间，同时精炼学习知识点，促使学生能够在最短的时间内吸收到最多的知识，搭建自身知识框架。因此，微课的运用也成为智慧课堂的研究方向，帮助学生利用最少的时间了解知识结构，有助于学生自主探究相关的知识点。

6）聚类#5与#10的智慧教室与投影机更多是研究智慧课堂的硬件设施，如何合理建设教室的结构，合理搭配教室设备：是智慧课堂能够运行的重要保证。

7）聚类#6是课堂探究。智慧课堂不光需要夯实学生的知识掌握程度，也需要培养学生对旧问题的深入探究，对新问题的创新探究，培养学生实践创新思维与能力。因此马勋雕认为课堂探究中发现、构想、抉择、归纳、评价等过程必不可少。[5]

8）聚类#9标签为个性化学习。在互联网+数据支持，智慧课堂设备支持，教育现代化2035政策支持的大背景下，如何挖掘出最适合每一位学生的教育数据和针对其不同的学习情况进行分析为实现学生个性化学习的研究和实践探索提供了更多途径。

9）聚类#12标签为教育信息化。教育信息化自提出以来受到了极大的关注。教育信息化2.0在1.0基本上完成目标的硬件设施的基础上对教育资源师生能力、教学方式、治理水平等教育结构产生了巨大变革。因此，只有正确把握教育研究方向，才能让智慧课堂的研究处于正确道路上。

10）聚类#13标签为中等学校。中等学校标签的出现，表明智慧课堂的运用已经从小学教育延伸至中学教育。这一现象是具有必然性与必要性的。根据教育信息化文件，与智慧课堂相关的“三通两平台”的建设已基本完成，因此对这些教学资源的及时运用是最迫在眉睫的。

3.2 研究前沿趋势变化

在CiteSpace中选择Frequency Burst 得到突变关键词。突变关键词即为图中颜色加深部分，其影响的程度与时间视突变值而定。可通过对突变词的分析，得出该研究领域的研究前沿。

1）突变词关键词图谱分析

对突变词进行归纳导出之后得到图3：

智慧课堂突变词关键词图谱由突变词、突变词起始与结束时间、突变词强度组成。我国智慧课堂突变词较少，因此表明智慧课堂在我国的研究仍未能够与当前的教育热点进行融合创新研究。其中，电子书包是近几年的教育热点中唯一成为突变词的热点词汇。笔者认为造成这一现象的原因有两点：首先，电子书包是具体的研究项目。相较于教育信息化、互联网+等关键词，电子书包的定位比较准确，适合直接运用于教学当中进行教学实验研究，对于相关数据的采集有极大的便利。其次，电子书包是当前教育热点中少有具有真实交互性的话题。智慧教室的核心在于教师利用教育智慧与现代化教育设备使得学生在获得知识的同时，得到相应的智慧。而电子书包的交互性是能够实现这一目的的可利用的手段。不难理解，电子书包属于教育信息化、互联网+的内容之一，但是由于电子书包的特殊属性，导致其能够成为突变词的原因。

2）研究前沿分析

在智慧课堂的6大突变词当中，以“课堂教学”的突变值最高，意味着课堂教学仍然是当前智慧课堂的前沿热点，突变值为8.9023。如何体现智慧课堂相较传统课堂的优势，关键在于两者之间课堂教学的方式、内容、结构、效果谁更胜一筹。因此课堂教学就是重中之重的一环，可以说课堂教学既是智慧课堂实现的途径，也是智慧课堂实现的目的。此外，根据智慧课堂关键词共现分析图，智慧课堂与其他新兴的教育理念、教育方法的创新融合也是近几年的研究前沿，如微课、慕课等。其中已有研究者将微课与智慧课堂尝试将两者进行适当的融合实践。

4 研究结论

通过对前文的分析，笔者发现当前国内对于智慧课堂的研究有以下若干特点：

1）研究的内容具有零散性

虽然智慧课堂领域在国内已被研究将近16年，但是仍然属于正处于萌芽阶段，在很大程度上没有属于自身的一套理论体系，同时对于其他相邻较成熟领域的理论与实践的过分依赖，使得智慧课堂的研究更类似于依附在其他理论上的研究。因此，为了更好地构建智慧课堂的知识体系，研究者应该在未来的研究中深化探索智慧课堂以及各大热点之间的创新融合，而非融合单一的研究方向，在研究宽度与广度上实现突破。

2）数据来源丰富性弱

通过关键词的检索，笔者发现智慧课堂相关文献多以某几门课程为样本，例如小学数学，小学语文，中学语文等，极少有研究针对的是智慧课堂之于各个学科的共有性特点进行探索。即使上述研究热门的学科具有较多科学的数据，但是笔者认为简单的几门学科，并不能作为智慧课堂在教育教学中科学运用的代表进行讨论，且各个学科具有不同的要求与特点，武断地一概而论甚至会得出相悖的结论，从而导致研究的可推广性还有待考虑。同时智慧课堂需要针对不同的学科进行使用，因此如何解决与各学科之间的关系这也是未来智慧课堂研究亟待解决的问题。

参考文献：

[1]尚荣.为智慧的生长而教[J].人民教育，2006（Z1）;：7-9.

[2]石小岑，李曼麗.国际MOOC研究热点与趋势——基于2013-2015年文献的Citespace可视化分析[J].开放教育研究，2016，22（01）：90-99.

[3]邱艺，谢幼如，李世杰，黎佳.走向智慧时代的课堂变革[J].电化教育研究，2018，39（07）：70-76.

[4]刘军.智慧课堂：“互联网+”时代未来学校课堂发展新路向[J].中国电化教育，2017（07）：14-19.

[5]马勋雕解月光，庞敬文.智慧课堂中学习任务的构成要素及设计过程模型研究[J].中国电化教育，2019（04）：29-35.

[通联编辑：王力]