張顯揚,胡少明
摘要:以Web of Science(WOS)數(shù)據(jù)庫核心合集收錄的SCI和SSCI期刊中2011-2020年國外STEM教育研究的相關論文為樣本進行研究,運用可視化分析軟件CiteSpace進行分析研究。研究結果表明,國外關于STEM教育研究發(fā)文量和引文量呈上升趨勢;美國在STEM教育研究中占據(jù)主導地位,發(fā)文機構多為各州的高等教育機構;研究熱點主要聚焦在整合STEM教育學科內(nèi)容建設、關注STEM學生學業(yè)成就的價值訴求、重視培養(yǎng)低代表性群體多樣性三個方面。
關鍵詞:STEM教育;CiteSpace;可視化分析
中圖分類號:G420文獻標識碼:A文章編號:2095-5995(2021)11-0063-07
STEM,即科學(Science),技術(Technology)、工程(Engineering)和數(shù)學(Mathematics)四門學科的簡稱。學者們將這四門學科進行整合,進而形成一個基于現(xiàn)實世界應用的有凝聚力的學習范式,并以類似現(xiàn)實生活的方式去教授人們所需的技能以及相關科目的學習。STEM教育在世界多極化和經(jīng)濟全球化背景下正在得到廣泛的推廣,已然成為推動世界科技創(chuàng)新、滿足社會對于更高層次人才需要的關鍵推動力。2015年10月,美國國會通過《2015年STEM教育法》,以專項立法的方式保障STEM教育的實施,該教育法被稱作是“一部關于界定STEM教育以將計算機科學包括在內(nèi)并支持國家科學基金會現(xiàn)有各項STEM教育計劃的法律”。2017年中國教育科學研究院啟動“中國STEM教育2029創(chuàng)新行動計劃”,并且正式發(fā)布《中國STEM教育白皮書》,文件指出要打造覆蓋全國的STEM教育示范基地,培養(yǎng)一大批國家發(fā)展亟需創(chuàng)新人才和高水平技能人才。[1]2019年《關于政協(xié)十三屆全國委員會第二次會議第3416號(教育類382號)》提出多途徑培養(yǎng)學生信息素養(yǎng),支持跨學科知識融合的STEM教育,逐步建立有中國特色的STEM教育。[2]本研究以近十年國外對STEM教育的研究成果為主要研究對象,并收集相關外文文獻,采用文獻計量法對STEM教育研究的熱點及現(xiàn)狀進行定量分析,運用CiteSpace軟件對收集到的文獻數(shù)據(jù)進行定性研究。通過關鍵詞共現(xiàn)、關鍵詞聚類等進行圖譜分析,對近十年國外STEM教育研究進行可視化分析,以期為我國教育探索改革提供一定的參考。
一、研究設計
(一)研究方法
質的研究指以研究者本人作為研究工具,使用歸納法分析資料和形成理論,通過與研究對象互動對其行為和意義構建獲得解釋性的一種活動。[3]量的研究指通過實驗、調(diào)查、測驗、結構觀察以及已有的數(shù)量化資料,對教育現(xiàn)象進行客觀研究,并將所得結果作相應的統(tǒng)計推斷,使研究結果具有普遍適應性的一種活動。[4]目前,為了解某一領域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,學者主要采用定性的研究方法,但是采取定性的研究方法則很難排除個人的主觀因素的影響,進而影響研究結果的準確性。而單純采用量化的研究方式并不能夠全面反映研究的具體內(nèi)容,因此需要在收集、閱讀大量相關文獻的基礎上進行一定的概括總結。本文采用定量分析和定性研究相結合的方法,分析國外STEM教育研究的領域分布與熱點主題,并通過可視化圖譜分析加以補充,以期從質和量兩個方面盡可能完整的反映當前STEM教育的主要研究成果。
(二)數(shù)據(jù)來源
為確保文獻的權威性與最新性,本研究以Web of Science(WOS)數(shù)據(jù)庫中核心合集作為文獻的信息來源,引文索引選擇Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED)和Social Sciences Citation Index (SSCI) 。由于英語存在不同表達形式,因此檢索主題Topic = “stem” AND “education” OR “educational” OR “educate” NOT Topic = “cell”,文獻類型Document Type = Article,語種Language = English,時間跨度Timespan 2011-2020年,學科類別限定為Education educational research 以及 Education scientific disciplines ,其他檢索條件保持默認值,檢索時間為2021年1月30日。對檢索結果去重、整理、刪除個人學術成果介紹、科研機構介紹、書評以及署名無作者等的條目以及不相關條目,最終得到1717篇有效文獻。
(三)分析工具
本研究選取的分析工具為由美國德雷塞爾大學信息科學與技術學院陳美超教授及其團隊于2004年應用Java計算機編程語言開發(fā)出的CiteSpace知識可視化軟件(Citespace.5.7.R4),目前已廣泛應用于探測、分析學科研究前沿的發(fā)展趨勢以及研究前沿與知識基礎之間、不同研究前沿之間的關系[5],因此也將通過此類方法分析得到的可視化圖形稱為“科學知識圖譜”。
二、研究結果分析
(一)文獻變化量分析
發(fā)文量和引文量的變化能夠反映出研究領域的進展情況,發(fā)文量和引文量的多少也代表了一定時期內(nèi)該領域研究的熱度??v觀歷年的文獻數(shù)量(見圖1),近十年國外關于STEM教育研究的論文文獻量的數(shù)量總體上呈現(xiàn)出穩(wěn)步上升的趨勢,發(fā)文量的增長可以分為三個階段:第一階段為2011年至2015年,整體呈緩慢上升的態(tài)勢,2015年達到了101篇的最高發(fā)文量;第二階段為2015年至2018年,屬于加速增長階段,尤其是2017年相較于2016年增長了73篇的發(fā)文量,年發(fā)文量達到了219篇;第三階段為2018年至2020年,呈現(xiàn)大幅上升趨勢,由圖1可以看出2020年發(fā)文量達到了歷史最高峰的395篇。發(fā)文數(shù)量越多,相對應的引文數(shù)量也隨之越多,其走向有著密切的相關性,引文量也從2015年開始快速增加,2020年達到最高的4882次。STEM教育研究越來越受重視并且研究熱度不減,具備一定繼續(xù)探究的價值。
(二)高發(fā)文國家(地區(qū))分析
為了解世界不同國家對STEM教育的研究現(xiàn)狀及其側重點,通過CiteSpace可將不同國家發(fā)文數(shù)量及發(fā)文時間通過圖譜節(jié)點的形式進行呈現(xiàn)。CiteSpace的參數(shù)設置界面中,設置時間區(qū)間(Time Slicing)時間跨度選擇“2011—2020”,時間切片(Year Per Slice)的跨度為1年,網(wǎng)絡節(jié)點(Node Types)選擇Country和Institution,數(shù)據(jù)抽取對象頻次最高值(Top N)設定為N=50,僅保留每個時間切片發(fā)文頻次前50的國家和機構,網(wǎng)絡裁剪功能選擇Pathfinder (尋徑)算法,運行軟件,得到有關STEM教育的國家和機構的綜合分析圖譜,如圖2所示。
圓形節(jié)點代表國家(或地區(qū)),處于直線分支上的小節(jié)點代表機構。節(jié)點大小代表發(fā)文數(shù)量,節(jié)點越大,說明發(fā)文數(shù)量越多;節(jié)點間的連線代表合作程度,節(jié)點間的連線越多,說明合作越密切;節(jié)點最外層的紫色圈代表中心性,中心性越大,代表在該領域的地位越重要。[6]節(jié)點最大的國家是美國(USA),其次是澳大利亞(AUSTRALIA)、英國(ENGLAND)。
從表1中可見,發(fā)文數(shù)量最多的國家是美國,對于文獻的貢獻率最大,接下來是澳大利亞、英國、中國、土耳其、加拿大、德國。美國最外層的圓環(huán)最大并且節(jié)點中心性也是最大,說明美國在STEM教育領域研究占據(jù)領先地位。同時,美國與其他國家的節(jié)點連線最多,圖譜中絕大多數(shù)國家作者與美國的作者有著一定的合作關系。以美國、澳大利亞、英國為首的發(fā)達國家是STEM教育研究領域的主力軍。對STEM教育進行大規(guī)模的研究,有賴于國家政策的導向作用。STEM教育理念源自美國,歷屆政府都十分重視STEM教育。2007年布什總統(tǒng)簽署了《給未來技術、教育和科學領域杰出成就創(chuàng)造機會》法案,將“加強從小學到研究生的科學、技術、工程和數(shù)學綜合教育”視為21世紀教育改革的目標。2014年奧巴馬政府簽署《2015年STEM教育預算》,繼續(xù)加大財政支持,發(fā)展美國的STEM 教育。[7]2014年澳大利亞首席科學家辦公室頒布了題為《STEM:澳大利亞的未來》的文件,對STEM教育和培訓做了詳細的規(guī)劃。在德國,STEM教育通常被縮寫為MINT。德國在政府報告中多次提到“需要用MINT教育來彌補該缺陷”,將專業(yè)技術人才的創(chuàng)造力視為解決當前科技發(fā)展中遇到的問題、迎接未來挑戰(zhàn)的核心。[8]此外,研究顯示以中國、土耳其作為發(fā)展中國家也緊跟教育發(fā)達國家的研究步伐,做出了相當大的貢獻。
(三)高發(fā)文機構分析
對某一研究領域的核心發(fā)文機構進行統(tǒng)計,可以揭示該研究領域的主要研究機構與研究團隊,從而更快地深入了解這一研究領域。CiteSpace設置界面中,網(wǎng)絡節(jié)點(Node Types)選擇Institution,其他設置不變,運行軟件。表2顯示的是STEM教育研究2011-2020年高發(fā)文機構的前10位,可以看出目前STEM教育領域排名前十的研究高校有九所高校均來自美國,其中發(fā)文量第一的美國密歇根州立大學(Michigan State University,簡稱MSU)在STEM教育研究中的貢獻最大,累計發(fā)文54篇。密歇根州立大學是一所世界一流的公立研究型大學,美國大學協(xié)會成員,被譽為“公立常青藤”。截止2018年年底,其小學教育學和中學教育學均24年蟬聯(lián)全美排名第一,眾多專業(yè)位居全美前茅,包括教育、農(nóng)業(yè),園林建筑,管理學,環(huán)境學等。這就為該校的STEM教育提供了良好的研究基礎。其CREATE for STEM 研究中心由校長辦公室直轄,由自然科學、教育、工程和Lyman Briggs等學院共建,致力于開展STEM領域教育基礎研究和創(chuàng)新實踐。
此外,美國的德克薩斯A&M大學(發(fā)文量50篇)、普渡大學(發(fā)文量43篇)、威斯康星大學(發(fā)文量37篇)、弗吉尼亞大學(發(fā)文量28篇)、明尼蘇達大學(發(fā)文量27篇)、佐治亞大學(發(fā)文量26篇)、科羅拉多州立大學(發(fā)文量23篇)、亞利桑那州立大學(發(fā)文量22篇)發(fā)文量均排名前十。排名第十的是中國臺灣的臺灣師范大學,總發(fā)文量20篇,可見我國臺灣師范大學重視STEM教育的研究,并且對于該研究的已經(jīng)頗具影響力。
(四)關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡分析
研究熱點代表了同一個研究領域中大量學科或專題,它們在一段時間內(nèi)有著較強的內(nèi)在聯(lián)系,是該領域最先進和最有發(fā)展?jié)摿Φ闹黝}。關鍵詞是文獻核心內(nèi)容的總結和濃縮,量化關鍵詞的頻率和中心性可以更直觀地反映STEM教育的研究熱點。
1.關鍵詞共現(xiàn)分析
CiteSpace設置界面中,網(wǎng)絡節(jié)點(Node Types)選擇Keyword,網(wǎng)絡裁剪功能選擇Pathfinder(尋徑)算法,其他設置不變,運行軟件后,獲得包含579個節(jié)點和2294條連線的關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡圖譜,如圖3所示,圖譜中節(jié)點越大則表示詞頻越高。
通過對相似關鍵詞進行合并,從運行結果中導出被引頻次超過100的關鍵詞,根據(jù)表3可以得出國外STEM教育研究主要焦點集中在stem education, science education, education, student, mathematics, gender, achievement等,這些關鍵詞表示了2011年至2020年國外STEM教育領域的研究熱點。
值得注意的是,在STEM教育領域中除stem education, science education, education等出現(xiàn)頻次高且眾所周知的關鍵詞外,gender,achievement,women,model等關鍵詞是國內(nèi)研究很少提及到的。根據(jù)美國家科學委員會和科學與工程指標(National Science Board. Science & engineering indicators)的聯(lián)合報告中指出,女性在S&E學士學位方面的總體份額仍保持在一半左右,在計算機科學,數(shù)學和統(tǒng)計領域,獲得學士學位的女性人數(shù)在此期間有所增加;但是,男性人數(shù)的增長速度快于女性人數(shù),導致計算機科學領域的女性比例從28%下降到19%,數(shù)學和統(tǒng)計數(shù)據(jù)則從48%下降到42%。[9]突破STEM教育的性別瓶頸,進一步提高女性在STEM教育領域內(nèi)的參與度顯得尤為重要。因此,不論是國外還是國內(nèi),“女性”“性別”兩個關鍵詞在STEM研究中出現(xiàn)的頻率頗高。
2.關鍵詞聚類分析
對關鍵詞共現(xiàn)圖譜進行聚類分析,通過對數(shù)似然率算法 (Log-Likelihood Rate, LLR) 進行聚類,LLR越大的詞越具有對這個聚類的代表性,得出結果如圖4所示。Cite Space依據(jù)網(wǎng)絡結構和聚類的清晰度,提供了模塊值( Q值,Modularity Q) 和平均輪廓值( S值,Mean Silhouette) 兩個指標,它可以作為我們評判圖譜繪制效果的一個依據(jù)。
一般而言,Q值一般在[0,1)區(qū)間內(nèi),Q > 0.3就意味著劃分出來的社團結構是顯著的,當S值在0.7時,聚類是高效率令人信服的,若在0.5以上,聚類一般認為是合理的。[6]根據(jù)結果可知,本次聚類的Q=0.3479,S=0.8949,因此本研究所得圖譜滿足聚類要求并且聚類令人信服,表現(xiàn)良好。
由圖4可知,STEM教育領域的研究共形成10大聚類主題。根據(jù)關鍵詞所屬含義、相互之間的聯(lián)系及各自的Log-likelihood Ratio值,將10個聚類分別命名為stem education,higher education,second-year undergraduate,engineering education,hands-on learning/manipulatives,equity,computational thinking,recruitment,mathematics education,math。當前STEM教育研究的主題內(nèi)容呈現(xiàn)出層次多樣的特點,最熱的研究領域還是與科學、工程、數(shù)學和高等教育相關。筆者將這10個聚類進一步歸納為三大類,下面將分別從這三個方面對各個聚類進行分析。
(1)整合STEM教育學科內(nèi)容——4個聚類。聚類一共包括#0 stem education(stem教育)、#3 engineering education(工程教育)、#8 mathematics education(數(shù)學教育)、#9 math(數(shù)學)四個聚類。在這四個聚類中提取處的主要關鍵詞有stem、education、science、physics等。這些同樣也是此次可視化圖譜所顯示的高頻關鍵詞,上述主題詞雖然具有高頻的特征,但中心性卻極低,stem、education、science這三個詞的中心性分別為0.01、0.01、0.02。造成這種現(xiàn)象的原因是因為國外研究者在進行研究時更加傾向于對STEM教育的具體實施操作的研究,而對于概念界定劃分的研究則很少。
1986年美國國家科學委員會發(fā)表了《本科的科學、數(shù)學和工程教育》,提出“科學、數(shù)學、工程和技術集成”的指導綱領性建議,普遍被認為是美國STEM教育的開端。[10]到1990年,美國國家科學基金會(NSF)首次提出STEM的名稱,并用作涉及一個或多個學科的任何事件、政策、方案或實踐。在此之前,常見的縮寫是SMET,即科學、數(shù)學、工程和技術。2006年總統(tǒng)布什頒布《美國競爭力計劃》。此后,美國不斷加大在STEM教育領域的投入,以培養(yǎng)STEM人才,提高國家競爭力,提出了著名的“美國引領世界創(chuàng)新”的口號。而后2014年美國國家工程院和美國國家研究委員會科學教育委員會共同成立的STEM整合教育委員會發(fā)布了《K-12年級STEM整合教育:現(xiàn)狀、前景和研究議程》,提出了包括針對K-12年級STEM整合教育,及如何提升參與設計STEM整合教育方案和開發(fā)測試評估的人員的建議,并且首次對整合進行定義“在復雜的現(xiàn)象或情況中,學生需要使用多學科的知識和技能”。從國家政策層面可以看出,STEM教育不在滿足于傳統(tǒng)的學科課程的集合——科學、數(shù)學、技術和工程缺乏一種綜合的方法。也許STEM教育目前所面臨的最大問題便是有目的地整合用于解決實際問題的學科。
(2)關注STEM學生學業(yè)成就的價值訴求——4個聚類。聚類二共包括#1 higher education(高等教育)、#2 second-year undergraduate(二年級本科生)、#4 hands-on learning/manipulatives(實踐學習/操作)、#6 computational thinking(計算思維)四個聚類。提取出的主要關鍵詞有choice、student、career、assessment、self-efficacy等。該聚類主要關注的是學生的學業(yè)成就對于是否選擇STEM教育的影響。STEM教育興起的現(xiàn)實基礎在于美國社會經(jīng)濟發(fā)展對STEM人才訴求與當前教育并未培養(yǎng)出足夠的STEM人才之間的矛盾。[11]正是為了緩和這樣的矛盾,因此美國開始大力提倡發(fā)展STEM教育,培養(yǎng)能夠勝任美國各行各業(yè)工作需要的STEM人才。
總統(tǒng)科學顧問委員會(PCAST)在2012年的一份報告中預測,在未來十年中,美國勞動力將面臨100萬科學、技術、工程和數(shù)學(STEM)大學畢業(yè)生的短缺,該報告呼吁通過增加大學生留在STEM領域中來解決這一不足。[12]對于STEM職業(yè)發(fā)展的研究通常強調(diào)這樣一個事實,即最初對STEM感興趣的學生在K-12教育和大學畢業(yè)之間的某個時間段從STEM隊伍中流失掉了。三分之一的四年制大學新生在開始大學課程之前都表示對STEM領域感興趣,28%的學士學位學生在其高等教育生涯中的某個時候進入STEM領域。然而,在其大學生涯后期,學生對STEM最初的興趣似乎迅速下降。進入專業(yè)STEM課程的學生中,有48%的人在6年內(nèi)完全離開了這些領域。隨著時間的推移,STEM學科會出現(xiàn)逐步趨于穩(wěn)定的人員流失,這將會導致越來越少的學生學習STEM。研究人員和政策制定者將這種現(xiàn)象稱為“泄漏管道”(leaky pipeline)。因此,在研究初期應當根據(jù)當前的社會需求,研究的重點是采用價值認同研究來激勵更多的學生,通過K-12連貫一致的課程框架,確保學生在基礎教育階段對STEM的充滿興趣,在高等教育階段仍然能夠保持對STEM的學習興趣,以便為學生未來選擇STEM專業(yè)與職業(yè)做好充分準備。
(3)重視STEM領域群體多樣性——2個聚類。聚類三共包括#5 equity和#7 recruitment兩個聚類。提取出的主要特征詞有African American(非裔美國人)、color(膚色)、model(模型)、gender difference(性別差異)、power(權力)等。結合已有的文獻進行分析可以得出,關于STEM教育公平的研究中主要側重討論的是以性別差異為主的不公平現(xiàn)象,其次是以種族歧視為主要的研究熱點。
若以全球的人口比例來看,女性人口超過50%,但其中在STEM領域活動的女性比例過低,根據(jù)美國國家科學基金會 (National Science Foundation,簡稱NSF) 的報告,女性占據(jù)了美國近一半的經(jīng)濟崗位,但在STEM崗位中所占比例也幾乎不到30%。[13]劍橋大學史密森尼教授及其團隊基于一個通過隨機選擇的、具有全國代表性的樣本,研究調(diào)查了大學生在高中期間對尋求STEM相關職業(yè)的自我報告興趣是如何發(fā)展的,并且特別注意審查職業(yè)興趣方面的性別差異。調(diào)查結果表明女性在STEM領域的職業(yè)興趣保留率較低,在高中期間吸引女性進入STEM領域的難度更大,在高中期間,對STEM職業(yè)感興趣的男性比例保持穩(wěn)定(從39.5%至39.7%),而女性則從15.7%降至12.7%。[14]還有研究者從西方文化的個體主義價值觀來審視女性在STEM領域存在劣勢的原因,認為個人主義是指個人利益、個人態(tài)度、理性動機和個人目標高于公共利益、群體規(guī)范、關系動機和群體目標。[15]因此,沒有成功的個人只是不夠努力。[16]認為女性以及男性的選擇和行為是自由和主動做出的。
關于推進在STEM領域留住更多的女性從業(yè)人員,美國國家科學基金會(National Science Foundation,簡稱NSF)通過其ADVANCE項目解決這一問題,該項目旨在制定系統(tǒng)方法,增加婦女在STEM學術職業(yè)中的代表性和地位,開發(fā)創(chuàng)新和可持續(xù)的方法,促進STEM學術工作者的性別平等,為發(fā)展更多元化的STEM勞動力做出貢獻。[17]還有許多國家組織現(xiàn)如今首要的任務是鼓勵女孩和婦女從事有關STEM職業(yè),包括國家女孩合作項目(National Girls Collaborative Project)、美國大學婦女協(xié)會(American Association of University Women)、百萬婦女導師和婦女科學協(xié)會(Million Women Mentors)以及婦女科學協(xié)會(Association of Women in Science)。致力于通過讓女性參與STEM課程,鼓勵支持STEM女性的指導倡議,提高婦女和女孩參與STEM的程度,努力在STEM勞動力中留住女性角色。[18]
美國有色人種在接受STEM教育和從事STEM工作方面也存在一定劣勢。美國不同種族和民族之間的教育差異相當大,來自西班牙裔/拉丁裔、非洲裔美國人、美國印第安人和太平洋島民族裔/種族的學生在各級高等教育中代表不足,特別是在科學相關領域和職業(yè)中。盡管這些少數(shù)群體占美國成年人人口的20%以上,但他們在各個層次的高等教育中,從本科專業(yè)到研究生項目到大學教職職位,在科學領域的代表性都不足。[19]在生物和生命科學領域,只有14%的學士學位、10%的碩士學位和8%的博士學位授予了非洲裔美國人、西班牙裔美國人和印第安人。[20]盡管這些數(shù)字反映了過去十年的增長,但很明顯,在通往研究生涯的道路上,有色人種仍在流失。美國STEM員工中約有69%是非西班牙裔白人專業(yè)人員,并且STEM職業(yè)的增長繼續(xù)超過非STEM職業(yè)的增長,而且STEM職業(yè)的平均薪酬比非STEM職業(yè)高出29%,因此STEM領域中有色人種代表性不足可能導致這些群體的就業(yè)機會減少和薪酬降低。無論從社會公正的角度還是從純粹的實踐角度來看,這種差距都是存在問題的。此外,近80%的美國勞動力承認,多元化在工作場所至少“有些”重要,超過一半的成年人表示,多元化“極其”或“非?!敝匾?。[21]
三、結語
本研究在對相關文獻進行回顧和總結的基礎上,基于知識網(wǎng)絡圖譜、定性與定量相結合的理論基礎,以2011-2020年間發(fā)表在Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED)和Social Sciences Citation Index (SSCI)上的論文為數(shù)據(jù)來源,通過深入解讀文獻資料和應用CiteSpace軟件,分析了STEM教育國家(地區(qū))的發(fā)文情況、機構之間的合作關系、高頻關鍵詞及關鍵詞聚類分析等,繪制了文獻的年發(fā)文量和引文量變化、高發(fā)文國家(地區(qū))和機構、研究熱點等知識圖譜,對國外近十年來STEM教育研究的基本現(xiàn)狀進行分析和探究。通過這樣的方式能夠直觀清楚的獲得我們想要了解的國外STEM教育研究的熱點領域的信息,并進一步總結分析。
從發(fā)文數(shù)量看,當前國外STEM教育研究文獻的數(shù)量總體呈增長趨勢,而且基于國家對STEM教育高度重視與大力推動,在相當長的一段時間內(nèi),相關研究文獻的數(shù)量將繼續(xù)增長。從研究國家(地區(qū))、機構之間的分析看,STEM教育的研究主力為高等院校,院校分布的地區(qū)差異較為突出,主要集中于美國、澳大利亞等發(fā)達國家。從研究主題看,研究的熱點涉及到學科整合、學業(yè)成就、學生群體多樣性三個方面的內(nèi)容,體現(xiàn)了STEM教育對于傳統(tǒng)教育改革的重要意義。對STEM教育研究的可視化分析既可以幫助我們把握STEM教育研究的現(xiàn)狀、熱點以及前沿,也有助于審視STEM教育研究過程中的不足。在未來的研究中,應更加注重課程體系的構建和教學方法的改良,通過不斷完善教育的實施環(huán)境與具體內(nèi)容,實現(xiàn)STEM教育各學科的有機融合,通過完善評價體系,充分調(diào)動學生學習的積極主動性,更加注重提高低代表性群體的多樣性。
以此,期望能夠對剛剛趕上國際STEM教育研究第二階段熱度的我國STEM教育研究進一步提供參考和借鑒的依據(jù),立足本國國情與實際的社會環(huán)境,發(fā)展出一套具有中國特色的STEM教育模式。
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The Analysis of Current Situation and Hotspots of STEM Education Research in the Last Decade
——Visual Analysis Based on Cite Space
Zhang Xian-yang,Hu Shao-ming
(Baoji University of Arts and Sciences, College of Education, Baoji Shaanxi 721013)
Abstract:Abstract: Based on the Web of Science (WOS) database core collection of SCI and SSCI journals from 2011 to 2020 foreign STEM education research papers as samples for research, visualization analysis software CiteSpace was used for analysis and research. The results show that the number of published papers and citations on STEM education abroad is on the rise. The United States occupies a leading position in STEM education research, and the publishing institutions are mostly higher education institutions in the states. The research focuses on three aspects: integrating the content construction of STEM education subjects, paying attention to the value appeal of STEM students’ academic achievements, and paying attention to cultivating the diversity of underrepresented groups.
Keywords:STEM education;CiteSpace;Visual analysis