國際教育技術探究可視化研究

1、國際教育技術探究可視化研究摘要本研究采用科學知識圖譜的可視化分析技術，檢索了 2002至2012年間ssci收錄的主要國際教育 技術期刊論文；運用知識可視化軟件citespacell從樣本文 獻、高頻術語知識圖譜、術語發(fā)展時間線圖、術語中介中心 度、突出節(jié)點、作者信息等入手，對近11年來國際教育技 術領域研究的熱點、熱點變遷、研究前沿以及高影響力的學 者與文獻進行了分析。研究結果可知，國際教育技術領域的 研究熱點包括對學習環(huán)境、媒體系統、教學策略方法和學生 等方面的理論研究和實踐操作；基本的研究熱點在2005年 前后已經基本成熟化，但近年來也衍生出一些新的研究主 題；研究前沿主要包括理論研究類

2、、環(huán)境資源類、策略方法 類、媒體技術類等四類方向；維果斯基、喬納森等著名學者 及其經典作品，在教育技術研究領域具有高影響力。關鍵詞ssci；教育技術；可視化；熱點；前沿;高影響力中圖分類號g434 文獻標志碼a作者簡介胡小勇（1978），男,江西奉新人。教授, 博士，碩士生導師，主要從事信息化教育、信息化教師專業(yè) 發(fā)展等研究。e-mail： huxiaoyscnu. edu. cno、研究背景一直以來，教育技術領域的國際學者（如加涅、喬納森、 漢納芬等）和學術組織（如aect等），對我國教育技術的發(fā) 展有著深遠影響。關注國際教育技術發(fā)展熱點與動態(tài)趨勢， 成為我國教育技術學者們最重要的學術活動之

3、一，意義重 大。社會科學引文索引（ssci）,是國際上社會科學最權 威的研究引文索引。ssci的來源期刊都經過了科學方法的層 層篩選，其發(fā)表的研究文獻都反映了國際研究的主流和前 沿。1鑒于此，本研究結合國際教育技術研究的發(fā)展歷程, 對ssci所收錄的教育技術五本核心期刊british journal of educational technology computers & education education technology & society international journal of computer-supported collaborative lear

4、ning australasian journal of educational technology， 從2002至2012年相關的論文進行文獻分析，可視化呈現近 11年來國際教育技術研究的熱點和前沿，為國內研究提供參 考依據。二、研究設計（一）方法、工具與數據源本研究采取定量研究為主、定性研究為輔的方法，采用 詞頻分析法對文獻進行定量研究，并在可視化結果上進一步 定性分析。詞頻分析法，是指利用能夠揭示或表達文獻核心 內容的關鍵詞或主題詞的頻次高低來確定該領域研究熱點 和發(fā)展動向的文獻計量學方法。2在工具選擇上，本研究所采用的citespace 11,是一種 科學知識圖譜中的引文分析軟件。它

5、是美國德雷克賽爾大學 信息科學與技術學院的陳超美博士開發(fā)，基于java編程語 言的信息可視化軟件。citespaceii能夠有效探索學科知識 領域的演進與研究前沿，并進行可視化分析，使得文獻計量 學分析易于呈現歷時性的動態(tài)，3并具有以下基本功能:(1)通過引文網絡分析，找出學科領域演進的關鍵路徑；(2) 找出學科領域演進的關鍵節(jié)點文獻(知識拐點)；(3)分析 學科演化的潛在動力機制；(4)預測學科或知識領域研究前 沿。4以web of science (wos)為數據源，檢索ssci收錄的 上述五本教育技術期刊的論文信息，時間選擇是從 2002-01-01 到 2012-12-31 o cit

6、espace ii 可直接對 wos 的數 據進行提取研究關鍵術語的操作，并開展詞頻分析及引文分 析。(二)分析思路第一，對樣本文獻中高頻度、高突變和高中心性的關鍵 術語進行分析，形成研究熱點的可視化知識圖譜，初步判斷 國際教育技術領域11年來的研究重點和熱點。同時利用 citespace ii繪制的關鍵術語時間序列圖譜，呈現11年來國 際研究熱點的變遷，得出近年來衍生出的新研究主題和方 向。第二，在citespacell中利用詞頻探測技術進行分析， 明確突變專業(yè)術語，并生成代表研究前沿的可視化知識圖 譜，進而深入分析該領域的研究前沿。第三，通過對作者及 文獻的共被引分析，生成可視化知識圖譜，

7、分析國際研究中 具有重要地位和貢獻的學者，以及對近年來教育技術領域具 有高影響力的經典文獻。三、國際教育技術研究熱點與變遷（一）研究熱點的可視化分析1.研究熱點的可視化呈現使用citespaceii以關鍵詞為節(jié)點，時間分區(qū)為一年， 設置 top n% per sliced 值為 30%,采用 pathfinder 算法， 繪制高頻關鍵術語共現網絡（即研究熱點知識圖譜），如圖1 所示。研究熱點知識圖譜在該圖譜中，年環(huán)大小代表頻次，內部不同年輪的顏色 代表相應的年份。外部年輪為紫色的年環(huán)（箭頭所指）表示 具有高中介中心度的關鍵節(jié)點。數值高的中介中心度節(jié)點， 對其他節(jié)點之間的聯系起到控制作用，體現了

8、其在整個網絡 中的重要地位。5由圖1可知，20022012年間國際教育 技術 領域的 研究熱 點包括：teaching/learning strategies （教與學的策略）"、“interactive learningenvironments （互動學習環(huán)境）”、pedagogical issues （教學法話題）”、uimproving classroom teaching （提 高課堂教學）"、"students （學生）"、 ucomputer-mediated communication（計算機媒介通訊）”、 ucooperative/col

9、laborative learning （合作 / 協作學 習）”、"education （教育）"、atechnology （技術）"、 "media in education （教育 媒體）”、usecondary education （中等教育）”、aelementary education （初 等教育）”、applications in subject areas （學科領 域應用）”、upost-secondary education （?？平逃薄?multimedia/hypermedia systems （多媒體/超媒體系統）” 和

10、uhuman-computer interface （人機界面）”。將這些頻次100以上的關鍵術語進行中介中心度的二次統計， 如表1所示。從頻次排序看，"teaching/learning strategies最高，其節(jié)點年環(huán)明顯最大。從節(jié)點中介中心 度看， interactive learning environmentsv 和 mu 11imedia/hypermedia systems v 兩個節(jié)點的紫色年環(huán) 最大，其中心度最高，占該領域研究的核心地位。綜上所述, 20022012年間國際教育技術領域中，uteaching/learning strategies 相關研究最廣泛

11、，但是 相對突出的研究熱點是 uinteractive learning environments”、 "multimedia/hypermedia systems”、"students” 和"secondary education” 等的相關研究。2.研究熱點的討論在國際教育技術領域中，'"teaching/learning strategies"的研究最為普遍。隨著教育理念從"教”向 “學”的轉變，教學策略也逐漸向學習策略轉變。在學生為 主導的教學環(huán)境背景下，對“students”的研究具有重要的 意義。在國際教育技術研究

12、領域，對“學生”的研究主要包 括學習方式、學習策略、學習態(tài)度、學習效果、認知能力、 認知風格、社會關系等主題。學習環(huán)境建設也是國際教育技 術領域研究的一個重點。社會的信息化發(fā)展，對學習環(huán)境變 革提出了新訴求，學習環(huán)境必須能夠促進學習者主動的、有 效的學習。國際教育技術學者在關注對學習環(huán)境的 interactive （互動性）”研究時，無論是面對面授課， 還是網絡遠程授課，都強調必須在師生間、生生間搭建良好 的互動交流環(huán)境。媒體系統的演化，則展示了媒體與人類學 習的密切聯系。從"multimedia”到"hypermedia” ,反映 了教育對網絡技術的采納?！癶yperme

13、dia systems"能夠將 用戶引入包含相關信息的頁面，其作為促進教與學的工具， 在教育中有著廣泛的用途。（二）研究熱點變遷的可視化分析1.研究熱點變遷的可視化呈現基于上述分析基礎，利用citespace ii對研究熱點分布 再作進一步的時間線圖分析，如圖2所示。從時間線圖來看，國際教育技術領域的各研究主題，在 2005年或更早之前就已基本成熟化，呈現出相對的靜態(tài)穩(wěn)定 性。在20052012年間，少數巨大影響力的新研究熱點出 現，而主要還是對之前研究熱點的繼續(xù)深化。但是，從時間 線圖的總體方向來看，幾乎每年都會衍生出一些新的研究主 題，例如"self-efficacy

14、（自我效能感）"、 "self-explanations （自我解釋）"、"virtual reality （虛擬現實）”等，說明國際教育技術領域的研究具有與認 知心理學領域研究相結合的態(tài)勢。其中術語“virtual reality”在2007年左右出現，詞頻分布比較均勻，說明它 可能成為研究的一個新熱點。另外，本研究針對總頻數和中介中心度均較高的關鍵術 語（包括"interactive learning environmentsv 、 “multimedia/hypermedia systems" 、“students"、

15、usecondary educationn ）作了激增分析，得出總頻數和 中介中心度均居高的關鍵術語的各年頻數基本上都呈現增 長趨勢，且結點年份與起始年份的頻數相比，差異明顯。這 些關鍵術語近11年來的頻數增長曲線，體現了所對應主題 的研究具有良好的發(fā)展態(tài)勢。2.研究熱點變遷的討論在2005年前后，國際教育技術領域的研究已趨于成熟,而此后幾年中衍生的研究主題大多與認知心理學相關，如 "self-efficacy” 、 self-explanations” 等。 美國robert zheng 和 matthew mcalack 等學者在 2009 年發(fā)表的 文章effects of m

16、ulti media on cognitive load， self-efficacy , and multiple rule-based problem solving,對 multimedia on cognitive load （多媒體認 知負荷）"和"self-efficacy"的關系進行了深入研究； 62006 年，silke schworm 和 alexander renkl 兩位學者 在文章computer-supported example-based learning: wheninstructionalexplanationsreducesel

17、f-explanations 中 對 computer-supported example-based learning （計算機支持的案例學習）”與 aself-explanationsw之間的關系進行了論述。7隨著網 絡技術的發(fā)展和應用，相關研究內容呈現上升趨勢。其中 “virtual reality"作為一個新的研究領域，營造了 “自 主學習”的環(huán)境，并能節(jié)省成本、規(guī)避風險、打破時空限制。 在教學中應用virtual reality”技術對師生來說都越來 越具有吸引力；但美國kami hanson和brett e. shelton 兩位學者在文章design and devel

18、opment of virtual reality： analysis of challenges faced by educators 中也指出，基于虛擬現實技術的教學活動具有一定的難度和 挑戰(zhàn)性，必須綜合各方面因素開展適當的教學設計。8四、國際教育技術研究前沿（一）研究前沿的可視化呈現在citespaceii中，同樣以關鍵詞為節(jié)點，時間分區(qū)為 一年，選擇突變專業(yè)術語類型為“burst term”，設置top n% per sliced值為30%,閥值設置（c, cc, ccv）的值分別為 （1, 1, 20）, （2, 2, 20）, （2, 2, 20） ,同時標出突現 點，得到圖3所示

19、的知識圖譜。其中代表突現點的節(jié)點變成 紅色的（箭頭所指）。并生成"summary table",對節(jié)點的 工值進行整理，見表2o可知代表研究前沿的術語有： "distributed learning environments （分布式學習環(huán) 境）”、 learning comm unities （學習 社區(qū)）”、“computer-mediated communica.tion"、 architectures for educational technology system （教育技術系統的體 系結構）” 、teaching/learning stra

20、tegiesv 和 collaborative learning。（二）研究前沿的討論深度分析上述術語，可將國際教育技術領域的研究前沿 方向概括為四類：理論研究類、環(huán)境資源類、策略方法類、 媒體技術類。結合關鍵術語共現的可視化知識圖譜以及詞頻 統計結果：（1）在理論研究類方向，主要是對 architectures for educational technology system” 開展研究，具體包括"evaluation of cai systems （計算 機輔助教學評價系統）” 、intelligent tutoring systems（智 能教學 系統）”、"dis

21、tance education and telelearning（遠程教學）”、ae-learning（數字化學習）” 和uconstruction （建構）”等主題內容；（2）在環(huán)境資源 類方向中，重點研究的主題是“學習環(huán)境”，其中“環(huán)境” 包 括 interactive learning environments” 、"distributed learning environments” 、 learning communities 和 uclassroom （教室/課堂）” ；（3）在策 略方法類方向中，主要是對teaching/learning strategiesv開展研究

22、，具體主題包括improving classroom teaching （提 高課堂 教學）”、ucooperative/collaborative learning、 evaluation methodologies （評價方法）”、acommunication （交際）”、 tools and methods （工具和方法）”和"navigation （導 航）”等，此外，還針對 uelementary education”、“secondary educationv、“post-secondary education” 和"adult learning （成人學習）&

23、quot;等教育階段的教學方法 策略進行研究；（4）在媒體技術類方向中，主要是針對以計 算機網絡為代表的新技術開展相關研究；包括 u computer-media ted communi cat i on nhuma n-comp uter interface” 、 “virtual reality” 、 “internet” 和 ucomputern等信息技術在教育中的應用。五、國際教育技術領域高影響力的學者與文獻（一）高影響力的學者運行citespacell ,將節(jié)點類型選擇為"cited author",設置top%為30%,閥值設置（c, cc, ccv）的值 分別

24、為 （2, 2, 20）, （2, 3, 20）, （2, 3, 20） ,得到關 于作者共現信息從圖4和表3可以看出，共現頻次及節(jié)點 的中介中心度最高的學者是vygotsky, l. s.（維果斯基）， 其次是jonassen d. h.（喬納森）。另外，中心度較高的學者 還有salomon, g.（所羅門）、chi mth （季清華）和 brusilovsky, p.（彼特布魯斯洛維奇）。中介中心度較高 的這些學者，在教育技術知識網絡中起著重要的節(jié)點作用， 構成了教育技術領域的主流結構。其中，有些學者已經逝去 （維果斯基、喬納森等），有些文獻發(fā)表的年份也都較早， 但仍具有如此高的頻次和中心

25、性，說明這些學者及其經典著 作作為教育技術研究的理論來源和知識基礎，對教育技術的 發(fā)展起著重大的促進作用。圖表中顯示的高影響力學者大多 是基于心理學開展教育技術研究，這在一定程度上說明了心 理學對教育技術的理論支撐作用。突變用于檢測一個學科內 研究興趣的突然增長。9通過數據分析，具有突變值的學 者有brus訂ovsky, p.、bandura, a.（阿爾伯特班杜拉） 和dillenbourg, p.（皮埃爾狄隆伯格）。通過對三位學者 的突變文獻進行檢索，分別是：brusilovsky, p.的using a style-based ant colony system for adaptive

26、 learning、 bandura, a.的 social cognitive theory： an agentic perspective和 dillenbourg, p.的over-scripting cscl： the risks of blending collaborative learning with instructional design。這些學者共同關注的焦點是'協 作學習”，這是近十多年來教育技術研究的熱點主題?？梢?說，這些學者及其重要文獻為近十多年來“協作學習”研究 的興盛奠定了重要的理論基礎。（二）高影響力的文獻將節(jié)點類型改為“cited referenc

27、e",其他設置不變, 得到關于共引文獻信息的知識圖譜，如圖5所示。將統計得 出的高頻共引文獻進行整理，選擇頻次大于40的共引文獻, 并統計其中介中心度等信息，如表4所示。上述統計的高影響力共引文獻包括著作和文章，都是教 育技術領域的經典之作，距今數十年不等。vygotsky, l. s.（維果斯基）的高級心理技能和社會心理學理論，davis,f. d.（弗戴維斯）的感知理論和技術接受模型，brown, j. s. （約翰布朗斯）的教學模式和資源改革理念，wenger, e. （安提拿溫格）的實踐社區(qū)理論，mayer, r. e.（理查德梅耶）的多媒體學習認 知理論，bandura,

28、a.（阿爾伯特班杜拉）的社會學習理 論與行為矯正技術，fishbein, m.（莫里斯費許班）的信 仰、態(tài)度、意圖和行為的理論研究等，為教育技術領域的各 項研究提供指導思想。這些經典著作建構了教育技術領域的 理論體系，具有很大的開創(chuàng)意義，成為眾多后續(xù)研究工作的 基礎性文獻資料，影響力高。六、研究結論(1) 近年來國際教育技術領域研究廣泛，包括教與學 的策略、教學設計、學習環(huán)境等方面的理論研究，以及相關 技術研究和應用研究。各種主題內容的研究，基本上都是基 于計算機和網絡來開展設計和實施的。(2)近年來國際教育技術領域研究的熱點包括對學習環(huán)境、媒體系統、 教學策略方法和學生等方面的理論研究和實踐

29、操作，具體有 "interactivelearningenvironments"、multimedia/hypermedia systemsv 、 "students” 、 “secondary education” 和 “teaching/learning strategies 等。(3) 近年來國際教育技術領域研究熱點變遷的情況是: 各熱點研究方向在2005年左右就已基本成熟化，呈現出相 對的靜態(tài)穩(wěn)定發(fā)展，但在后期研究中會衍生出如self-efficacy、self-explanationsv 和 "v讓tual realityv等新的研究主題。(4

30、) 近年來國際教育技術領域研究的前沿包括理論研 究類、環(huán)境資源類、策略方法類、媒體技術類等四類方向，具體內 容包括 "architectures for educationaltechnology system" 、 "distributed learning environmentswuteaching/learning strategiesv 和"computer-mediated communication"等。(5) 在教育技術高影響力學者與文獻的可視化分析中, 維果斯基、喬納森等教育技術領域著名學者的思想理論，對 教育技術研究起著指導性作用。一些學者在前人研究的基礎 上也提出了適應時代發(fā)展的研究焦點并得到良好發(fā)展，如彼 特布魯斯洛維奇、阿爾伯特班杜拉等提出的協作學習理 論。此外，教育技術領域的經典著作和文獻資料，仍然被當 今學者廣泛引用，作為教育