中小学信息技术课程的研究现状

    黄斌 杨馨宇 周一诺

    摘 要：文章以CNKI收录的1532篇中小学信息技术课程领域的相关硕博论文为研究对象，从中高频关键词的词频分析、共现矩阵与相关矩阵分析、因子分析、聚类分析、战略坐标图分析等维度，直观地展示了我国中小学信息技术课程的研究现状。一方面为信息技术课程的后续深入研究提供了理论参考，另一方面为教师如何更科学有效地进行信息技术教学提供了实践方向。

    关键词：信息技术课程;研究现状;词频分析;共词分析

    中图分类号：TP391 ? ? ?文献标志码：A ? ? ? ? ?文章编号：1673-8454（2019）20-0014-06

    一、引言

    国家信息中心信息社会研究课题组发布的《2017全球、中国信息社会发展报告》显示：2017年全国信息社会指数达到0.4749，同比增长4.61%，处于从工业社会向信息社会的加速转型期，预计2020年全国信息社会指数将达到0.6，整体上进入信息社会初级阶段[1]。信息社会的特征之一是知识经济，知识经济将从根本上改变人类的生存和生活方式，它是建立在知识和信息的生产、分配以及使用基础上的经济，智力资源是知识经济的主要资源。因此，高素质的脑力劳动者是知识经济的主体。

    知识经济的出现，引导着人才培养的方向，要求学校课程从以传授知识为主转变为以培养学习能力与应用能力为主，同时要求把信息素养作为信息社会的文化基础。信息技术课程既是培养学生信息素养的重要途径，也是改变教师教学方式和学生学习方式最直接的着力点。

    我国基础教育阶段的信息技术课程由20世纪80年代的计算机课程发展而来，如今在中小学课程体系中占有越来越重要的地位，学界对其研究也日益增多。为了深入了解信息技术课程在我国教育领域的研究现状，本文通过对中国知网（CNKI）收录的相关文献进行梳理，以图（表）文结合的方式展现可视化分析的结果，明确研究热点和主题，挖掘研究的演进态势并预测其发展趋势，为我国中小学信息技术课程的理论与实践提供参考。

    二、数据来源与研究过程

    1.数据来源

    在CNKI中以“信息技术”为题名，截止到2019年3月25日共检索到4361篇硕博论文，剔除无关文献，保留与中小学信息技术课程相关的硕博论文共1532篇。以NoteFirst格式导出并保存为TXT文档，再将其导入Bicomb软件，提取关键词后，经过修改、合并处理，最终得到1553个关键词。

    2.研究过程

    具体研究过程为：①采用“词频、词量、累积词频占比法[2]”确定中高频关键词;②利用Bicomb软件建立中高频关键词共现矩阵，并导入SPSS软件做出相关矩阵;③利用SPSS软件，先对相关矩阵进行因子分析，再对共现矩阵进行聚类分析;④在Excel软件中导入共现矩阵，结合聚类分析的结果绘制战略坐标图。

    三、数据统计与结果分析

    1.中高频关键词的词频分析

    为了较全面地反映信息技术课程的研究热点和主题，本文选取中高频关键词作为分析对象，这样既能避免因词量太少而导致的结果模糊，又能保证核心关键词的完整，不会产生词量过多的负担。

    图1是词频和累积词频占比随词量变化情况，y1、y2轴分别代表词频和累积词频占比，x轴代表词量，可以看出随词量的增加，词频不断降低，累积词频占比不断升高，虚线右侧为低频区，f1（x，y1）随x增加缓慢下降，f2（x，y2）随x增加缓慢上升;图2是词频和词量随累积词频占比变化情况，r1、r2轴分别代表词频和词量，n轴代表累积词频占比，可以看出随累积词频占比的增加，词频不断降低，词量不断升高，虚线右侧为低频区，F1（n，r1）随n增加缓慢下降，F2（n，r2）随n增加快速上升。结合图1和图2进行综合判断，选取频次≥14的关键词作为中高频关键词，其总频次占全部关键词总频次的50.52%。

    通过表1可以初步了解我国近20年来关于信息技术课程的研究热点和主题。由于“信息技术”和“信息技术课程”对于要研究的学科结构没有实际意义，因此将二者去除，得到十个热点和主题：教学设计、高中信息技术、教学模式、信息素养、微课、初中信息技术、信息技术教学、翻转课堂、信息技术教师、教师专业发展。这一结果揭示了对中小学信息技术课程的研究大多围绕教学设计、教学模式、信息素养、教师专业发展等领域展开。

    2.共现矩阵与相关矩阵分析

    为了理清关键词之间的关系，利用Bicomb书目共现分析系统对63个中高频关键词进行共词分析，生成63×63的共现矩阵，如表2所示。

    共现矩阵中主对角线上的数据表示对应的某个关键词在论文中出现的总频次，其他单元格里的数据表示对应的两个关键词在论文中共同出现的总频次，如“信息技术”和“信息技术课程”的共现频次为15，表明这两个关键词在15篇论文中共同出现。

    将共现矩阵导入SPSS软件，采用Spearman相关系数，得到63×63的相关矩阵，如表3所示。相关矩阵中的数值（绝对值）越大，表示对应关键词的关联程度就越高（主对角线上的数值=1）。从表3中可以看到，“信息技术”和“信息技术课程”（0.711）、“教学设计”和“教学模式”（0.706）、“信息技术教师”和“教师专业发展”（0.75）的相关性较高，这在一定程度上揭示了在与信息技术课程相关的硕博论文中，经常将“教学设计”和“教学模式”或者将“信息技术教师”和“教师专业发展”结合在一起进行研究。

    3.因子分析

    直接分析中高頻关键词较为复杂，然而毫无依据地减少关键词个数又势必会造成信息的缺失，得到与实际不符的结论。因此，将相关矩阵导入SPSS软件进行因子分析，采用主成分分析法，在综合提取较少的主成分因子的前提下保证数据的完整性，用少数具有代表性的因子反映绝大多数的信息。如表4所示，按照“特征值大于1的因子被保留，特征值小于1的因子被舍弃”和“提取的因子累积百分比要达到80%以上”的原则，同时为了避免类团过于分散，不利于总结归纳，最终认为将中小学信息技术课程研究分为7类比较合理。

    4.聚类分析

    聚类分析是通过对共词关系网络中词与词之间的距离进行数学运算分析，将距离较近的关键词聚集起来，形成一个个概念相对独立的类团，使得类团间属性相似性最小，类团内属性相似性最大的过程[3]。虽然根据因子分析的结果，确定将中高频关键词分为7个类团，但每个类团包括哪些关键词却并不清楚。为此，将共现矩阵导入SPSS软件进行聚类分析，得到“使用平均联接（组间）的谱系图”，整理后如表5所示。

    （1）类团1：关于信息技术教师的现状与发展

    包括教师专业发展、TPACK、教师培训等8个关键词。教师是课程的开发者和建设者。信息技术课程的根本目的是提高学生的信息素养，因此，信息技术课程对于推动教育信息化的发展起着重要作用。然而在当前的学校教育中，信息技术教师往往身兼数职，除了教学还要负责学校网站和电教设备的管理与维护等工作，这使得信息技术教师不能安心致力于课堂教学。此外，由于应试教育的长期影响，信息技术课程不受重视，一些教师对于新理论和新技术的学习缺乏动力，教学方法、教学模式比较单一，甚至个别教师的学科素养不高导致教学效果低下。随着教育信息化2.0时代的到来，需要进一步推进信息技术与课堂教学的深度融合，这就要求教师必须加强自身的专业发展和TPACK能力。对于TPACK能力较弱的教师来说，学校可以采取相应的措施，比如通过培训来拓宽教师的视野，让他们学习先进的技术并合理应用于教学，从而激发学生学习兴趣，帮助学生理解教学内容。

    （2）类团2：关于信息技术课程的评价

    包括过程性评价、电子档案袋、游戏化教学等8个关键词。评价的研究聚焦于教学评价和学业评价两个方面。教学评价主要是综合考虑学科课程标准、学科特点和信息素养等建立指标体系，利用问卷调查和其他量化方法，优化并应用评价指标，发现教师在教学中的不足，提出改进建议;学业评价主要针对学生作品，常用的工具是电子档案袋，也有学者将SOLO分类理论（一种等级描述为特征的质性评价方法）应用于信息技术作品的评价，通过显性的评价量化隐性的学生思维结构。此外，可以将科学的评价标准与合理的教学手段结合，激发师生教与学的热情。例如，一些学者对游戏化教学进行了研究，使评价融入教学，通过有计划、有目的、有组织的游戏活动，完成预期目标。对信息技术课程的评价除了传统的纸笔测试和上机测试外，还需进一步探索多样化的评价方法。评价不仅要关注学生的学业成绩，而且要发现和发展学生多方面的潜能，了解学生发展中的需求，帮助学生认识自我，建立自信[4]。

    （3）类团3：关于信息技术课程的教学资源

    包括微视频、项目教学、Moodle平台等8个关键词。教育信息化的内容之一是把信息技术手段有效应用于教学过程，注重教育信息资源的开发与利用。信息技术课程具有鲜明的时代特点，综合性和实践性非常强，这就要求教师在设计和使用教学资源时应遵循合理性、丰富性和交互性的原则。如果仅仅依赖课本提供的内容进行教学，整个课堂可能会变得枯燥无味。从教学资源的角度来看，目前较多采用“项目教学法+微视频”的方式来优化课堂教学。对于学习能力较强的学生，项目教学法可以更好地引导学生实现教学目标;对于基础较差的学生，教师可以将项目中的重难点通过短小精悍的微视频展示出来，方便学生根据自己的盲点有选择地学习。还有研究指出，学生可以借助Moodle平台对课程进行分类和检索，这种新颖的教学资源设计改变了原有信息技术课程的教学模式，满足了不同学生不同层面的需求。信息技术课程的教学资源已从重视硬件资源建设逐步过渡到软件资源的应用，发展日渐成熟。

    （4）类团4：关于信息技术课程的教学设计

    包括混合式学习、差异教学、教学策略、有效教学、多元智能等7个关键词。新一轮课程改革的浪潮，使教育理念发生了从“教”向“学”的转变。教学设计是连接教育理念与教学实践的桥梁，如何更好地促进学生的全面发展和满足学生的个性化需求，是教学设计关注的重要内容。相关研究表明，教师应以多元智能理论为依据指导教学设计，运用现代信息技术手段，结合具体教学内容对教学系统进行总体规划，在课程中实施差异教学，充分激发每个学生的智能强项，以达到最优化的教学效果。当前，随着教育技术的发展，传统教学与网络教学融合下的混合式学习异军突起，基于“教师为主导，学生为主体”的教学结构，使得信息技术课程的教学设计愈加完善。一方面，教师采取适当的教学策略，合理选择教学方法与媒体，设计出利于学生自主学习的教学过程;另一方面，还应充分挖掘信息技术课程的内在，最大程度地发挥学科自身特性，实现真正意义上的有效教学，达到立德树人的目的。

    （5）类团5：提高学生信息素养的途径

    包括基于项目的学习、协作学习、影响因素等11个关键词。目前，国家已提出将学生的信息素养水平纳入综合评价考核，可见培养数字胜任力对于实现学生的全面发展具有重要意义。然而现阶段很多地区并没有跟上国家的腳步，诸如学校教学资源匮乏、信息技术课程不受重视、教师信息素养水平较低以及国内信息素养评价标准不完善等，都会影响学生信息素养的提升。此外，自主学习最根本的内在驱动力是学习动机，这也是影响学生发展的关键因素，但社会往往忽视对学生心理活动和情感倾向的研究。对于信息技术课程来说，批判性思维是信息素养的核心内容[5]，提升学生信息素养水平就是培养学生的批判性思维。未来应该建立健全学生信息素养培养的课程体系，结合时代发展对人才提出的要求，提倡自主、合作、探究的学习方式，引导学生开展基于项目的学习、基于真实情景的学习或者以steam的方式进行协作学习，使学生掌握利用批判性思维解决问题的能力，从而促进学生信息素养的提升。

    （6）类团6：关于信息技术课程的教学方法

    包括分层教学、任务驱动、教材、建构主义等10个关键词。教学方法的研究主要聚焦于分层教学和任务驱动。分层教学的特点是教师根据学生现有的能力水平进行分组，为不同层次的学生提供适应其发展的教学环境，从而达到不同层次的教学目标。针对已经确定层级的学生，可以融入任务驱动，以科学性为原则设置任务，使任务大小适当且具有可操作性，由学生自主或者小组协作来完成。总之，分层教学是基础，任务驱动是核心，将建构主义指导下的二者相互结合，有助于不同水平的学生能够学有所得、学以致用。此外，教材是课程标准的具体化，教学方法的实施要立足于教材。然而，当前国内没有统一的信息技术教材，一些地方性教材无法兼顾所有学校，并且很多教材重复包含了小学、初中、高中的内容。对于初中生和高中生来说，这种重复知识的学习，会使他们产生厌倦感，从而失去学习兴趣。因此，应该明确各学段的教学目标，使教材的安排和设计更加合理，体现其真正的价值。

    （7）类团7：关于信息技术课程的教学模式与发展

    包括合作学习、WebQuest、探究式学习、翻转课堂、校本课程等11个关键词。教学模式是基于大量的理论知识和实践经验建立起来的较为稳定的教学框架，对于信息技术课程，研究较多的主要有小组合作学习、基于网络的探究学习、翻转课堂等。此外，作为一门年轻的学科，信息技术校本课程资源的开发和校本课程的实施也引起了学者的关注。有学者认为，校本课程资源的开发是我国基础教育课程改革面临的重大问题，学校应依据办学理念与目标，把握地域文化，注重人力资源，实现区域联动（如校校合作）高效地开发资源，从而形成系统的具有稳定性的校本课程，更好地服务学生[6]。还有学者认为，在校本课程的实施中，应该大胆尝试不同的教学模式，以期展现出震撼的教学效果。总之，未来还需要从实际情况出发，结合时代特征与国际信息技术教育的发展趋势，努力探索教学模式的有效实施路径，在教学中着重强调学生信息素养的提升，关注学生理论知识与实践应用并重的问题。

    5.战略坐标图分析

    战略坐标图主要用来描述某一研究领域内部的联系情况和领域之间的影响情况[7]。在战略坐标图中，纵轴代表密度，从下到上密度增大，说明类团内成员的联系越来越紧密;横轴代表向心度，从左到右向心度增大，说明类团间的影响程度越来越强;两轴相交的原点为所有类团的密度和向心度的平均值，这样便划分出四个象限，如图3所示。

    第一象限中类团的密度和向心度较高，表示类团内成员的联系紧密，类团间的影响程度较强。类团3、类团6和类团7位于第一象限，说明它们是核心主题，研究较为成熟。其中，信息技术课程的教学方法是信息技术课程研究的重点与热点，在整个学科研究中受到了广泛的关注。类团4和类团5位于第二象限，密度较低、向心度较高，说明与其他类团之间的影响程度较强，具有潜在的发展空间，但是由于类团内部成员联系松散，不能很好地自成一体，因此容易被分解、演化成其他类团。类团1位于第三象限，密度较高、向心度较低，说明类团内部成员联系紧密，研究已经形成了一定的规模，但是由于与其他类团之间的影响程度较弱，在发展到一定程度后，会因得不到有效的提升动力而消失。第四象限中类团的密度和向心度较低，表示类团内成员的联系松散，类团间的影响程度较弱。类团2位于第四象限，说明信息技术课程的评价是信息技术课程研究的边缘主题，研究尚不成熟。

    四、结论与展望

    1.结论

    21世纪是我国信息技术教育全面发展，以信息化带动教育现代化，实现基础教育跨越式发展的新时期。2000年10月25日，在北京召开的全国中小学信息技术教育工作会议上，决定将信息技术课程列入中小学必修课程[8]。在这之后，越来越多的硕士生和博士生开始投入对信息技术课程的研究。

    本文选取2001年至2018年的1532篇硕博论文为研究对象，通过中高频关键词的词频分析、共现矩阵与相关矩阵分析、因子分析、聚类分析、战略坐标图分析直观地展示了我国中小学信息技术课程的研究现状，初步得出以下结论：信息技术课程研究大体分为7个主题，分别是信息技术教师的现状与发展、信息技术课程的评价、信息技术课程的教学资源、信息技术课程的教学设计、提高学生信息素养的途径、信息技术课程的教学方法、信息技术课程的教学模式与发展。其中，信息技术课程的教学资源、教学方法和教学模式是信息技术课程研究的重要内容和研究热点。对信息技术课程的研究最早聚焦于教材、评价方法、教学模式等方面。随着教育改革的推进和课程自身的发展，开始关注信息技术课程对学生能力的培养，加之新理论、新技术的融入，为教学资源的开发、教学环境的设计提供了物质条件，由此衍生出依托于技术条件的新型教学模式。但是大多仍以理论研究为主，实践程度不够，并且研究集中在中学阶段。在未来的发展中，信息技术课程依然面临着诸如课程价值取向、课程内容构建、课程实施模式等许多问题，挑战和机遇并存。

    2.展望

    本文基于词频分析法和共词分析法，对CNKI收录的中小学信息技术课程领域的文献资料进行了定性与定量研究，不过仍存在一些不足之处：首先，以硕博论文为样本，具有一定的局限性。尽管硕博论文的学术价值较高，可以反映学科领域的最新研究进展，但1532篇硕博论文并不能完全涵盖信息技术课程研究的全部内容。其次，同一个概念不同的作者可能根据自身经验和学科背景采用不同的关键词，这给词频分析和共词分析带来了较大的难度。关键词规范处理的标准不同，会造成研究结果的差异。最后，关于战略坐标图密度和向心度的计算，有学者进行了深入研究并提出了不同的改进方法，由于時间和能力的限制，笔者直接采用关键词共现频次的均值来代表密度和向心度。

    综上，建议后续研究者在使用词频分析法和共词分析法时扩大数据来源，按照统一标准修改、合并关键词，在量化的基础上结合质性分析，并参考其他计算方法得出更为合理的统计结果，使该领域的研究更为完善。

    参考文献：

    [1]国家信息中心信息社会研究课题组.2017全球、中国信息社会发展报告[EB/OL].http：//www.sic.gov.cn/News/566/8728.htm.

    [2]刘敏娟，张学福，颜蕴.基于词频、词量、累积词频占比的共词分析词集范围选取方法研究[J].图书情报工作，2016，60（23）：135-142.

    [3]黄咏梅.读者需求分析中的数据挖掘技术[J].大学图书情报学刊，2006（4）：48-50.

    [4]教基[2001]17号.教育部关于印发《基础教育课程改革纲要（试行）》的通知[Z].

    [5]王英雪.大学生信息素养和批判性思维的培养[J].辽宁工程技术大学学报（社会科学版），2011，13（2）：197-200.

    [6]施国娟.浅析校本课程资源开发及利用[J].文教资料，2013（16）：139-140.

    [7]钟伟金，李佳.共词分析法研究（二）——类团分析[J].情报杂志，2008（6）：141-143.

    [8]李艺.信息技术课程：设计与建设[M].北京：高等教育出版社，2003. ?（编辑：李晓萍）