国内智慧课堂的研究热点与趋势*
——基于CiteSpace的可视化分析

杨小珍，林 雯

（广西师范学院 计算机与信息工程学院，广西 南宁 530299）

一、引言

2018年4月颁布的 《教育信息化2.0行动计划》明确提出要实施智慧教育创新发展行动，智慧教育被提上了一个新的历史征程，而与智慧教育相关的智慧课堂近年来在基础教育领域的研究呈现蓬勃发展的趋势并成为教育工作者研究的热点主题。智慧课堂作为信息技术与教育教学深度融合的产物，实现了信息技术与教育主流业务的深度融合[1]。电子书包作为智慧课堂的主要的移动智能终端，已经成为教学的常态化工具之一。上海市闵行区、南京市、杭州市的多所中小学都已经使用电子书包，并通过“智慧课堂教学互动平台”完成课前预习任务发布、课中资源智能推送、课后任务布置等教学活动[2]。而目前对智慧课堂的研究还存在一些问题和不足，如关于智慧课堂的评价研究相对较少，特别是对具体学科应用效果评价的验证研究[3]。为了更好地了解智慧课堂研究的热点和把握智慧课堂发展的方向，本研究采用科学知识图谱方法、定性和定量分析法，利用CiteSpace软件对检索到的国内智慧课堂相关文献从整体研究趋势、作者分布、研究机构、研究热点等内容进行多方面的可视化分析，以探测智慧课堂研究的热点及发展趋势，为智慧课堂的未来研究提供参考和借鉴。

二、数据来源与研究方法

1.数据来源

本研究以CNKI数据库为数据来源，在关键词检索项以 “智慧课堂”、“智慧教室”、“智慧学习环境”、“未来课堂”、“未来教室”为关键词，关系选择“或者”，时间从2008年1月1日到2018年5月8日，共检索出947篇相关文献。剔除文件、征稿启事、报道、卷首、会议通知以及不相干的文献等，共得754篇研究样本。

2.研究方法

本研究使用美国德雷赛尔大学陈超美博士开发的引文网络可视化工具软件CiteSpace，它能够利用源数据绘制共被引图谱、关键词图谱和时区视图等，能动态识别共引聚类、关键节点和研究热点，从而展现某一学科领域发展的前沿热点，探寻知识亲缘脉络[4]。本研究结合定量和定性分析两种研究方法，分别通过关键词共现分析、突发性词汇等词频分析法对文献数据进行定量研究，并在不同层次可视化分析的基础上进一步定性分析。

三、研究结果分析

1.智慧课堂研究的整体发展趋势

通过文献发表数量和走势图能够在一定程度上了解国内智慧课堂研究的整体发展趋势，图1统计了2008-2017年有关智慧课堂研究发表的文献。从图1可以看出，近年来智慧课堂的研究一直处于上升趋势，由上升梯度可将国内智慧课堂研究的发展趋势分为三个阶段：①启蒙阶段（2011年以前），这个阶段文献数量相对较少。自2008年IBM公司提出“智慧地球”这一构想之后，智慧教育被提出来，智慧课堂是从智慧教育衍生而来的，智慧课堂还只是一个模糊的概念，因此关注这个主题的学者并不多。②快速发展阶段（2011-2014年），发文数量逐渐增长，究其原因，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》提出“加快信息化进程”，这一举措推动了电子书包的开发和应用，智慧课堂作为教育信息化的产物，随着电子书包的不断普及和应用也得到了越来越多教育专家、学者、一线教师的关注。可见，智慧课堂研究的发展趋势与国家政策密切相关。③爆发式增长阶段（2014年至今），这一时期关于智慧课堂的研究呈井喷式增长，自2015年李克强总理提出《“互联网+”行动计划》之后，各地方政府开展许多关于“互联网+教育”的峰会和智慧课堂观摩研讨会，教育专家和一线教师探讨和分享了智慧课堂教学取得的成果。随着物联网、云计算、移动通信等新兴信息技术在教育教学中的不断应用，智慧课堂作为信息时代产物，对加快教育改革和推进教育信息化进程起着重要的作用。智慧课堂研究呈稳步上升的趋势，说明越来越多的学者关注到智慧课堂，有关智慧课堂的研究与探索在近段时间内将会成为研究热点。

图1 智慧课堂文献发表数量和走势图

2.智慧课堂研究力量、机构分布情况

为了解国内智慧课堂研究的主要人员和机构分布情况，在 CiteSpace中，节点类型（NodeTypes）选项选择作者（Author）和机构（Institution），并在软件中将数据抽取阈值设置为Top50perslice，以获取作者与研究机构的共现混合网络图谱，如图2所示。

图2 智慧课堂研究力量和机构共现网络图

借助图2和CiteSpace提供的视图数据并通过进一步分析文献，可以知道国内智慧课堂研究力量及其所属机构分布情况。

（1）智慧课堂研究力量分布情况

根据美国著名科学史学家普赖斯提出的确定核心作者国际上公认的计算公式:M=0．749√Nmax（其中M为论文篇数，Nmax为统计年限内最高产作者的论文数）[5]。在2008－2017年发表有关智慧课堂研究论文最多的作者是陈卫东，其发表论文的数量为17篇。通过核心作者的计算公式可知M=3.09，向上取整4，发表论文数量大于等于4篇的作者为核心作者。表1根据CiteSpace提供的视图数据统计了核心作者分布情况。从中可以了解到智慧课堂研究的核心作者大部分是来自教育技术领域的专家。陈卫东、张际平、叶新东、许亚锋、黄荣怀等学者对智慧课堂研究的贡献相对较大，发文量超过十篇。从2010年起，陈卫东与张际平、叶新东、许亚锋等人基于“教师实践创新的主阵地——未来课堂”等项目对未来课堂进行了探索，从未来课堂的特征、环境、设计、系统模型、教学应用等方面进行了研究，发文总量超过20篇。陈卫东等人认为未来课堂的特性应该包含人性化、混合性、开放性、交互性、智能性、生态化六个方面[6]，学习环境应包含学习展示环境、泛在网络支持环境、可移动的开放环境和集中的后台服务环境[7]，未来课堂设计分为物理架构设计与学习支持系统设计两部分，并在实践过程中通过分析未来课堂的理论基础环境和活动特点，提出课前、课中、课后一体化设计的教学模式[8]。虽然陈卫东等人对未来课堂进行了多方面的探讨，但目前还没有极具说服力的跟踪实验说明智慧课堂教学模式对提高学生学习效果和兴趣有显著的改善。除此之外，黄荣怀等专家对智慧教室、智慧学习环境进行了探讨，指出智慧教室的“智慧性”体现在内容呈现、环境管理、资源获取、及时互动、情境感知五个方面[9]，其他专家和学者也从各个方面对智慧课堂进行了研究。但也发现，智慧课堂的实践主体是一线教师，而对智慧课堂研究的主要力量是高校学者。一线教师在实践过程中，对智慧课堂应该有更深的感触和领悟，而很遗憾的是，一线教师并没有把智慧课堂的实践成果转化成科研成果。因此在未来的研究当中，高校学者可加强与一线教师的合作，力求对智慧课堂的研究更加真实和全面。

表1 智慧课堂研究核心力量

（2）智慧课堂研究机构分布情况

从研究机构发文数量看，排名前15的研究机构主要是师范类性质的大学（见图3）。华东师范大学以发文量25篇居首位，江苏师范大学和华中师范大学分别以16篇和15篇排名第二和第三。通过进一步分析文献可知，从2010年起，华东师范大学就开始对智慧课堂进行探索，主要是在“教师实践创新的主阵地——未来课堂”、“基于未来课堂的课堂互动研究”、“基于未来课堂的思维可视化策略研究”等教育部人文社科项目或者省级课题下进行，对未来课堂的概念、特征、环境、课堂互动等领域内容进行相关研究。江苏师范大学在2016年成立全国第一个智慧教育学院，其研究的内容包括对智慧学习环境的定义、网络学习空间的分布等内容。华中师范大学近年来申报了与智慧课堂相关的课题，主要是基于“智慧教室中促进小学生深度学习的教学策略研究”等项目开展的研究，研究的内容主要是智慧教室环境下对课堂的实证研究，如对小学数学课堂教学互动行为分析[10]，中小学科学课堂师生话语分析等[11]。除此之外，像北京师范大学成立了北京师范大学智慧学习研究院，华南师范大学教育信息技术学院在中小学开展了大量实践研究并凝聚成了科研成果，在中国大学MOOC上开设了《智慧课堂教学》这一课程。而西藏民族学院和常州机电职业技术学院主要是因为有学者在华东师范大学学习并参与了智慧课堂相关研究。由此可见，师范大学是主要的研究阵地，智慧教育研究机构、实验室、相关科研项目和课题是智慧课堂研究的重要力量和支撑。

图3 智慧课堂研究的主要机构

3.智慧课堂研究热点

关键词是文中最能表达全文中心内容的系列概念或词组，能够在一定程度上反映研究者关注的焦点与重心。在关键词网络图谱中，频次的高低反映了研究的广泛程度，中心性作为衡量节点权力的大小，反映了该点在网络中的重要性[12]。该领域排名前20的关键词如表2所示。由此可见，出现频次和中心性较高的关键词是智慧课堂、智慧教室、智慧学习环境、未来课堂、智慧教育等，这说明了智慧课堂在发展和推进过程中聚焦领域的变化。

表2 高频关键词统计表

在CiteSpace中进行聚类分析可以了解到该领域研究热点，聚类结果表明（见图4），“智慧课堂”、“翻转课堂”、“未来课堂”、“MOOC”、“智慧教室”、“学习空间”、“课堂教学”、“自主学习”是国内智慧课堂研究的热点。

图4 智慧课堂关键词聚类图

通过对研究热点进一步分析，发现智慧课堂的研究内容主要是：基础理论研究，包括“智慧课堂”、“未来课堂”、“智慧教室”等热点；学习环境、支撑技术的设计与应用研究，包括“学习空间”等热点；教学实践的探讨，如“翻转课堂”、“MOOC”、“自主学习”等。结合文献，本文将对智慧课堂研究热点进行深入解读。

（1）智慧课堂基础理论研究

智慧课堂研究注重基础理论的研究，包括智慧课堂的概念、特征、意义等内容。然而国内外对于智慧课堂的概念并没有统一的界定，目前也有一些学者对智慧课堂的定义发表了自己的见解。祝智庭认为智慧课堂是在新的智慧教育理念指导下，借鉴翻转课堂应用实践的成功经验，对翻转课堂进行重塑和升级，为技术支持下的智慧教育提供典型范例的一种课堂[13]，他认为智慧课堂只是翻转课堂的一个升级。许勇辉等人认为智慧课堂由智慧教师和智慧教室这两个要素构成，并且以智慧教师为主要内容[14]，强调了教师智慧的重要性。唐烨伟等人认为智慧课堂是在信息技术的支撑下，构建智能化、个性化学习环境，将教学方法、信息技术与课堂融合形成的新型课堂[15]。孙曙辉等指出，智慧课堂是以建构主义学习理论为基础，合理运用物联网、云计算、大数据等信息技术和“互联网+”思维方式，对课前、课中、课后全过程给予支持应用的智能、高效的课堂[16]。智慧课堂是“互联网+”时代的产物，是在现代教育理念指导下，以学习者为中心，充分利用现代信息技术工具和手段辅助教学，构建智能化、云端化、数据化、多元化、个性化、智慧化学习环境的一种新型学习课堂。明确智慧课堂的概念有利于研究者对该领域的把握，也有助于探索智慧课堂教学实践价值与意义。

（2）智慧课堂学习环境与支撑技术研究

学习空间是学习的场所，智慧课堂中学习空间的设计应从学习环境和支撑技术这两方面考虑。智慧课堂是一种新型的学习课堂，相对传统课堂而言，智慧课堂的学习不仅仅发生在课堂同时还会延伸到课外，学生课后通过移动设备也可进行相应的学习。因此对智慧课堂学习环境的设计不单单是对教室物理环境的设计还应包括对网络学习空间环境的设计。智慧课堂的学习环境探讨涉及的内容主要包括基础设施系统、网络感知系统、可视管理系统、增强现实系统、实时记录系统、泛在技术系统这六大主要系统[17]，这六大系统囊括了物理学习环境和网络学习空间环境。在智慧课堂教学环境下，结合相应的信息技术，如学习分析、云计算、大数据、人工智能等，将这些具体技术与学习环境应用到智慧课堂中，实现智慧教育的目标。然而在智慧课堂学习环境中，仍存在一些问题，如设备故障、网络速度慢等问题。智慧课堂是信息技术环境支撑下的新型课堂，把学习环境和支撑技术与智慧课堂更好地无缝衔接，将随着智慧课堂在实践教学中研究的不断深入而成为研究热点。

（3）智慧课堂教学实践探讨

智慧课堂教学模式及实践探讨是智慧课堂研究关注的重要内容。随着MOOC、翻转课堂在国内应用的白热化，学习者的学习方式在很大程度上发生了变化，相应地，智慧课堂教学模式也发生着改变。智慧课堂的一大特征是智能化移动终端在教学的运用，教师根据学生的需求可事先在教学平台上发布学习任务，如观看教学微课、视频，完成预习作业等，然而传统课堂教学模式无法满足这样的学习形式，因此应随着技术在课堂上的应用而及时创新以适应大众需求。智慧课堂是用智慧教育理念再塑的翻转课堂，课堂由课内延伸到课外[18]，因此，基于智慧课堂的教学模式、学习模式应该在实现特定教学目标的基础上为学生提供智能化、个性化和多元化的生成性学习服务。专家和学者对具有高效性、深度性、自主性和开放性的智慧课堂教学模式、学习模式各自有不同的理解：郭晓珊等认为“以学习者为中心”的学习模式将成为智慧学习的主导模式[19]；李红美等提出面向智慧教室的ARS课前、课中、课后一体化互动教学模式[20]，该模式在智慧课堂环境的支撑下，突出了教师为主导、学生为主体的双主教学模式，强调了ARS在智慧课堂教学过程中的即时反馈和动态调节作用；徐显龙等通过应用实践研究从学习测评、学生讨论、小组竞赛和展示分享四种小组合作学习活动，设计智慧教室支持小组合作学习的研究框架[21]，并分别从学生和教师两个维度对应用效果进行评估，该模式更多体现出了学生的自主学习能力。从几个学者提出的教学模式来看，智慧课堂的教学模式更注重以学习者为主体，教学活动的设计青睐于自主探究和小组合作。对智慧课堂教学实践探究是为了改善教师教学质量和提高学生学习效率，从而优化教学流程，促进教育信息化的发展。智慧课堂是由智慧教育衍生而来的，技术推动下的智慧教育发展已是大势所趋，正在成为信息时代全球教育改革的“方向标”[22]，构建基于智慧课堂的智慧教学模式，确立“智慧教学”、“智慧学习”观[23]，推进智慧课堂教学实践探索是智慧课堂教学实践研究的迫切需要。

4.智慧课堂研究趋势

突现词是指在一定时间内该研究主题出现较多或关注度较高，通过分析突现词可以了解该领域研究的趋势。本文对智慧课堂研究领域的主题共现网络进行突现词相关分析，结果如图5所示。通过分析可将国内智慧课堂研究趋势划分为三个阶段。

图5 智慧课堂研究的Top7的突现词

（1）智慧课堂基础理论及小范围课堂实践研究阶段（2008-2011年）

该阶段形成智慧课堂、未来课堂、课堂教学三个比较明显的突现主题，通过分析该阶段的文献主题发现，在该时期研究主要注重对智慧课堂基本理论的探讨，包括概念界定、特性分析、意义建构等基本问题。对于一个新的领域，对基础理论的探讨有助于研究者了解该领域的面貌，而教学的主阵地是课堂，智慧课堂的研究应该在基础理论研究的基础上进行课堂实践，将设计的框架、模式运用到课堂教学，探索智慧课堂对不同水平学习者、不同学科应用的效果水平，将其真正落到实处。

（2）智慧课堂学习环境设计和实践策略探讨阶段（2012-2013年）

该阶段智慧课堂研究聚焦在智慧学习环境、设计、体验、电子书包等主题，研究呈现出多元的局面。首先是对智慧课堂学习环境的设计；其次是关注智慧课堂的教学实践、策略及其应用效果。智慧课堂和未来课堂的一大特点是在现代教育理念的指导下，充分合理利用电子白板技术、移动技术、物联网技术等手段实现教师智慧的“教”和学生智慧的“学”，课堂教学要从传统以“教”为主的教学模式转变成以学生为中心，能够进行合作学习、探究学习、个性化学习的新型教学模式。随着智慧课堂研究的深入，智慧课堂中的环境、技术、人等都会影响智慧课堂教学的开展，黄荣怀等人将智慧学习环境的构成要素分为资源、工具、学习社群、教学社群、学习方式、教学方式六个方面[24]，学习者可利用电子书包、iPad等设备在课堂上互动、练习、评价等，学习者的“学”与教师的“教”在这个过程中应与智慧学习环境相互作用，从而对学习活动、学习内容、学习环境产生直接的学习体验。通过对智慧课堂教学实践的探索，挖掘有利于学习者学习的因素，明确使用智慧课堂学习的优势，从而改善学习者的学习体验与效果，真正体现出智慧的教学。

（3）智慧课堂深度融合与发展阶段（2014年至今）

2014年以后没有突现词出现，进入到深度融合与创新发展的阶段。该时期在现有基础理论和教学实践的基础上，探索“互联网+”时代智慧课堂教学的特点，利用“互联网+”的思维方式和大数据、云计算等新一代信息技术，打造智能、高效的课堂以促进学生的智慧发展[25]。如何将智慧教学系统的数据通过大数据和云计算分析出其背后隐藏的教学含义、信息是值得思考的问题[26]。智慧课堂教学体现了信息技术与学科深度融合这一理念，智能移动终端进入课堂越来越常态化，因此，基于智慧课堂的研究应该在理论和教学实践的基础上深入挖掘有利于提升教学质量的模式、策略，推进信息技术与教学的深度融合，加快教育信息化进程。

四、研究结论

本研究通过CiteSpace软件，对CNKI数据库中2008-2018年有关智慧课堂的相关文献进行了不同层次的可视化分析和研究，研究得出以下结论：

（1）近几年有关智慧课堂的研究呈上升趋势。国内智慧课堂研究的发展趋势分为三个阶段：启蒙阶段（2011 年以前）、快速发展阶段（2011-2014 年）、爆发式增长阶段（2014年至今）。智慧课堂受到了学者和专家的广泛关注，对智慧课堂进行研究具有十分重要的价值，有关智慧课堂的研究与探索在近段时间内将会成为研究热点。

（2）有关智慧课堂研究的核心力量主要来自教育技术领域专家和学者，陈卫东、张际平、叶新东、许亚锋、黄荣怀等学者对智慧课堂研究的贡献相对较大。参与智慧课堂研究的机构数量众多，华东师范大学、江苏师范大学、华中师范大学是智慧课堂研究的主基地，智慧教育研究机构、实验室、相关科研项目和课题是智慧课堂研究的重要力量和支撑。

（3）智慧课堂研究热点是“智慧课堂”、“翻转课堂”、“未来课堂”、“MOOC”、“智慧教室”、“学习空间”、“课堂教学”、“自主学习”，主要是对智慧课堂基础理论进行研究，学习环境、支撑技术的设计与应用的研究，教学模式及实践探讨的研究。而从相关文献中也发现，有关智慧课堂评价的研究相对较少，未来应该加强这方面的研究。

（4）智慧课堂的研究内容可分为三个阶段：理念及小范围的课堂实践研究阶段、学习环境设计和实践策略探讨阶段、深度融合与发展阶段。未来对智慧课堂的研究应该在理论和教学实践的基础上深入挖掘有利于提升教学质量的模式、策略，从而推进信息技术与教学的深度融合，加快教育信息化进程。