原标题：创客教育研究可视化分析与实践探索
本文发表于 《数字教育》 2019年第6期（总第30期）理论探索栏目，页码：19-25。转载请注明出处。
摘 要：创客教育以培养学生的创新实践能力、激发协同分享意愿、塑造健康人格而受到学校教育的青睐。本研究以CNKI中有关“创客教育”的文献为样本数据，运用知识图谱分析、聚类分析及文献分析等方法，分别采用CiteSpace等软件对文献数据进行知识图谱可视化分析。聚类分析研究结果表明：创客、创客教育、创客教育教学模式、创客教育内涵、STEAM教育、创客空间、创客课程及创新创业等是该领域的研究热点，而美国的经验为当前借鉴分析的热点。最后，从创客教育课堂教学模式的转变、师资力量的培育、教育资源的开发与积累、良好激励机制的创建以及问题解决能力的培养五方面探讨常态化课堂下开展创客教育的思考。
关键词：创客教育；创客；创客素养；创新；STEAM
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近年，“互联网+”、人工智能、区块链、大数据、物联网、3D打印、微控制器等技术促进了社会产业变革，也促进了教育不断革新。智慧教育新格局的逐步形成，对学生的数字化生存与创新能力提出了新要求。创客教育（Maker Education）以融合信息技术的创新教育目标正在掀起一股席卷全球的教育变革浪潮。创客教育实现创造与学习的一体化，通过连接真实性情境学习、注重做中学、强调创新创意成果作品产出、注重分享交流等过程，能体验发现问题、分析问题、处理问题到反思处理问题方案等全过程。创客教育以培养学生的创新实践能力、激发协同分享意愿、塑造健康人格而受到学校教育的青睐。为了更好地开展创客教育，我们通过采用CiteSpcae等工具分析创客教育研究现状，了解其研究热点、知识基础和突出研究者，探究研究热点、前沿和趋势，为常态化课堂下探究创客教育开展模式提供参考和借鉴。
一、研究方法与过程
（一）研究样本与研究方法
研究样本来源于CNKI数据库，以2008—2018年为时间区间，以关键词“创客教育”检索到1932篇论文，对检索数据进行筛选，去除无效文献后共得到1828篇。首先，采用知识图谱分析、聚类分析、文献分析等方法，借助CiteSpace可视化分析研究者、作品、关键词聚类等；其次，运用Bicomb对词频统计分析其研究热点；最后，根据分析结果对常态化课堂下如何更好地开展创客教育进行探讨与反思。
（二）研究过程
文章的研究过程最重要的包含以下几个方面：(1）选择数据库，设置检索条件筛选文献；(2）运用CiteSpace软件对所选文献进行知识图谱分析和社会网络分析，并进行可视化输出：文献年度、研究作者分布、研究机构分布、研究高频主题词、高被引文献及主题聚类分析等；(3）依据分析结果，结合内容分析法探讨创客教育研究热点、趋势，反思不足，最后探讨常态化课堂下开展创客教育的策略。
二、研究结果分析
（一）相关文献发表年度分析
对创客教育领域发表文献的年份与数量进行统计分析可知，该领域研究文献逐年递增。对创客教育研究最早的文献发表于2014年，有16篇，核心期刊文献仅有3篇，其中傅骞[1][2]2篇、郑燕林[3]1篇。相较于“创客”领域的研究，创客教育方面的研究出现晚且文献少。随后，论文量稳步上升，2015年开始
陡增，2016—2017年涨幅较快，2018年增幅减缓。通过大数据预测，2019年创客教育领域论文量也将持续增长，文献呈上升趋势。进一步分析筛选的文献可知：（1）文献涉及多层次教育领域。主要集中在教育理论与教育管理、高等教育、中等教育、职业教育和初等教育等。这说明创客研究已普及各教育阶段，但初等教育阶段比例相对较少。中小学也开始进行创客教育的探索与研究，力求进行跨学科教学，实现学科间的深度融合与创新。但从研究层次来说，高等教育研究领域偏重于理论与国际经验借鉴研究，而中小学研究偏重于实践，立足从创客空间出发开展创客教育。与此同时，相关主题研究的硕士论文逐年递增。（2）研究者分散，且持续产出成果少。提取关于创客教育的研究发现，理论学术研究偏多，长期深入从事创客教育且发表成果的研究者不多，高产作者更是不多。经可视化分析发现，麻清香、陈珊、韩芳、王佑美及戴玉梅等人对应的中心节点较大，表明这些作者发表文章的数量较多。生成作者合作图谱结果表明，作者合作网络中包含104条边，网络整体密度为0.0069，仍然处于较低水平。这表明这些研究者大多以校内合作为主，校外合作伙伴关系不明显，研究力量分散。(3）研究机构合作少。我国有关创客教育的研究主要集中在高等师范院校。其中又以华东师范大学、北京师范大学、陕西师范大学等作为创客教育研究的主阵地。另外，各地区出现的“创客空间”也是创客教育研究的主要基地。研究机构的层次映射出我国创客教育的研究是一种“自上而下”的发展模式，也反映出我国创客教育的研究是先从理论研究再到实践的一种过程。
（二）创客教育研究热点分析
关键词通常代表整个领域的研究方向和主题内容[4]。运用关键词共现分析能揭示某个研究领域的研究主题，其中高频关键词也反映了该研究领域的热点。[5]本文将有效文献进行共现分析，通过关键词共现分析得出前30个高频关键词如表1所示，同时生成创客教育研究文献关键词分布网络知识图谱。
由表1能够准确的看出，除去关键词“创客教育”，高频关键词主要是“创客”“创客空间”“创新”“高职院校”“创客运动”“教学模式”“STEAM教育”等主题。在表1中，频次和中心性越大的关键词，在关键词分布图中关键节点的中心节点和字体也越大，则说明它们是该领域内突出的研究热点。这些高频关键词揭示了创客教育研究背景、研究对象、研究范围、涉及领域、培养目标、实现路径等。如“高职院校”“高校”等关键词反映出学校成为创客教育落实的主要场所。这与国外的社区创客教育有一定区别。我国创客教育的特点为：早期为少数人自发探索；中小学创客教育主要集中在信息技术、通用技术等学科；而高校最初以创客空间、创客社团等形式开展活动，侧重于实验教学、工程训练、创意设计、科技竞赛。随着硬件设施和移动终端的普及，相关人士开始注重学习AppInventor、Scratch等多种创意趣味编程工具以及乐高机器人，Arduino创客项目，通过这些创客课程培养学习者的信息素养、计算思维、设计思维、创新思维等。
（三）创客教育高被引文献可视化分析
通过分析按被引频次降序检索出18篇高被引文献，这些文献成为本领域发展的基础性文献，具有极高的引导专业发展的价值百科，如表2所示。
从表2可知，这些高被引文献主要集中在2015年，这也从侧面说明了2015年是创客教育发展的起步阶段，这些文献是关于创客教育、创客空间及美国创客教育的内容，主要对创客教育内涵、理念以及国外发展经验进行介绍。同时这些作者都来自高等院校，与前文所述“自上而下”的发展路径是相符合的，对国内创客教育接下来的发展具有指导意义。
研究主题主要有五个方面：第一，关于创客运动开展的背景。从国际来看，世界创客运动的发展受到第四次工业革命浪潮的影响，尤其是美国创客的影响，包括美国的“创客国家计划”“高校创客联盟”等；国内“大众创业、万众创新”背景下，教育部印发众多文件促进了创客教育的发展。第二，对创客教育概念界定的研究。其中有关于创客、创客教育内涵、本质、产生和发展的探讨。其中关于创客教育内涵各学者看法不一，如祝智庭、何克抗、杨现民、郑燕林等。第三，关于创客教育功能的研究。如杨现民指出“创客教育具有无限的价值百科潜能”，对个体、国家、社会三个层面的价值百科实现具有积极意义。[6]张茂聪认为其功能主要是推动个体发展、社会创新、教育改革和生活方式转变。[7]第四，关于创客教育相关概念之间关系的阐释，如STEAM教育等。第五，对国外开展创客教育经验的借鉴，尤其是对美国开展创客教育的介绍，如郑燕林、李小涛等研究者的成果。其实，除以上高被引文献所研究的观点外，还有对创客空间的教育模式研究，对创客教育文献综述的研究，对创客教育生态的研究，对创客教育的发展路径的研究，以及基于实践开展的关于创客教育的研究，如中小学创客教育教学案例研究和创客课程建设探讨方面的研究等。从这些内容分析能够准确的看出，国内对创客教育的研究还是理论多于实践。高被引文献可以为我们揭示该领域的研究热点、研究动态，发现研究中存在的问题，如国内和国外对于创客教育研究模式的区别、理论研究与实践研究的偏重问题等，这些都为我们探究该领域提供了借鉴和突破口。
（四）创客教育研究主题聚类分析
对检索到的文献进行主题聚类分析，可以使我们进一步了解创客教育领域研究的聚焦点和研究取向。本研究通过 CiteSpace 聚类生成自动聚类标签视图，聚类 #0 的标签代表创客，聚类 #1 代表创客教育，聚类#2 代表教学模式，聚类 #3 代表内涵，聚类 #4 代表STEAM 教育，聚类 #5 代表创客空间，聚类 #6 代表创客课程，聚类 #7 代表创新创业。可以说，这几个研究领域某些特定的程度上代表了当前创客教育的研究前沿。
聚类 #0 创客。这一聚类主题的关键词是“创客”。美国 Make 杂志在 2005 年指出，创客是将使用工具和技术进行生产和创造活动的业余者、爱好家等。“创客”一词并没有标准定义，随着全球对创客的关注，由创客进而推动“创客行动”“创客运动”“创客空间”“创客教育”等一系列研究。这些研究的伊始都涉及“创客”最初的起源。
聚类 #1 创客教育。创客教育是一种教育形态[8]，支持学生开展基于创造的学习，是我国创新教育发展的新途径。作为一种聚类，创客教育主要和两方面研究有关：理论研究与实践研究。理论研究最重要的包含创客教育内涵与价值百科、相关概念（创客教育、创新教育与STEAM 教育）之间的辨析、分析国内外关于创客教育的经验等。实践研究主要是在实践中的教学应用研究，最重要的包含创客教育教学方法、创客生态建构、创客空间建设、创客课程开发、创客教育模式构建探索等。
聚类 #2 教学模式。创新应用模式和教学方法是创客教育研究的热点。创客教育中运用的教学模式在关于创客教育的实践研究和理论研究中都有涉及。由于创客教育有多种教育理论作为支撑，并且创客教育与信息技术深度融合，更强调跨学科整合模式，所以涌现出开展创客教育的多种教学模式探索的研究，如基于问题的学习模式、基于项目的学习模式、学生自主式探究等。如何有效开展创客教育，探讨相对应的教学模式显得特别的重要。
聚类#3内涵。这一聚类主要是关于创客教育内涵的辨析。有关创客教育的概念和内涵，各学者从不同视角都给出了自己的理解。如祝智庭、何克抗、郑燕林、杨现民等。此外，还有大批研究者对创客教育的内涵有着不同的理解与观点。
聚类#4 STEAM教育。STEAM教育源于美国，是科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、艺术（Arts）和数学（Mathematics）五门学科的简称，强调多学科的交叉融合，使多学科内容组合形成有机整体。
聚类#5创客空间。创客空间为创客教育提供物质和环境支持。教育工作者将所有教学活动在创客空间中贯穿起来，并通过学校课程与社会课程来整体规划和设计创客课程。创客空间不仅为创客提供了一个空间，而且在这一空间中还必须有硬件资源，创客通过协作运用技术实现创意。对于创客空间的研究主要围绕探讨空间（生态）构建，如雒亮、祝智庭提出融合的线上线下创客空间；国外创客运动发展早于国内，且创客运动“从下向上”发展，部分研究是关于社区创客空间的；另外还有从图书馆视角构建创客空间的大量研究。
聚类#6创客课程。创客课程是推动创客教育真正落实的抓手。与创客课程聚类相关的关键词主要有“STEAM”“课程设计”“核心素养”“表现性评价”“创客课程”“信息技术融合”等。创客课程有别于普通的课程，它是为创客教育服务的，要根据创客教育的特征进行量身定做，是推动创客教育实施的重要载体。多位学者都归纳了创客课程的特征，如杨现民指出创客课程具有整合性、研创性和协同性三个核心特征。研究创客课程不仅有助于创客教育的发展，更符合新课程改革理念，对课程体系的重构具有一定的意义。
聚类#7 创新创业。创客教育有利于培养创造与创新能力，为教育、经济和政治等领域带来的创新与变革，有利于培养就业创业能力。与创新就业这一聚类主题相关的关键词为“人才培养”“能力培养”“创新人才”“模式”“应用”等。国家也出台大量文件推动创客教育，创客运动在教育、文化与商业的广泛语境下不断探索自身的实践价值百科，尤其与社会创业、学校教育之间的融合形成了学校创客教育模式，通过培育创新型人才创造更大价值百科。
三、常态化课堂下开展创客教育的思考
作为创客教育的实践单位，我校初步开展了两类创客课程：“3D打印”和“开源硬件编程”。“3D打印”基于“3D one” 软件开设，“开源硬件编程”基于“linkboy”软件与相关硬件开设，开设形式为学校常态课。通过两学年的实践与摸索，积累了部分经验，也开发了相关的学习资源。在开展创客活动过程中，我们遇到过创客教师能力不足、创客活动资源缺乏、参与人数有限等问题。本文结合创客教育知识图谱可视化分析成果，并联系研究者自身在教学实践中的经历与成果，反思常态化课堂与普及创客教育的实施策略。
（一）创客教育课堂教学模式的转变
创客教育不同于传统课堂教育，其理念在于通过跨学科知识的融合和动手实践培养人的创新意识、创新思维和创新能力。创客教育自身的特点决定了开展创客教育要有其自身特有的教学模式，如目标的定位不同就决定了课堂教学内容组织方式的不同，从而造成了课堂开展方式的不同，最后对创客教育效果的评价也应改变。这一系列问题要求开展创客教育模式的转变,促进师生共同发展。（1）明确创客教育目标。目标的确立与创客素养的培养与创新、创造力的提升有关，着力创新型人才培养。创客教育更强调运用知识处理问题，注重培养学生分析问题、设计解决方案、动手解决问题的能力，注重创造思维和创造方法的培养。（2）创客教育项目活动的设计。从目前分析能够准确的看出，开展创客教育最常见的模式就是基于项目的学习，因此要对项目中的学习活动结构、过程、交互和评价等方面做计划和设计。最重要的包含活动项目选题、创客资源提供、活动方案设计、活动规则、激励措施及创客活动评价等。（3）强调学生参与、协同合作的探究方式。以学生为主，分工协作，教师转变角色以助学者身份服务学生。在学习过程中应追求学习方式的多样化，将个人学习、小组学习和全班学习相结合。（4）开展社交化学习。在创客学习过程中增设讨论环节，让学生多表达、多交流、多分享，表述小组设计的具体方案，师生共同评价，开展线上交流路径，线上线下协同交互。(5）评价方式的多元化。教师作为创客学习中的助学者，要转变角色适时地提供助学服务，根据个体学习、小组学习和全班学习方式，设置多元化评价方式，不仅注重作品结果的评价，还应进行过程性评价，如设计问题解决方案时，充分调动学生参与，相互评价方案，指出不足，完善方案。教师也应在教学各阶段适时进行反馈、点拨，尽一切办法调动学生的积极性。另外还应关注创客活动过程中学生的表现，让活动边缘者回归活动，融入集体教学中。
（二）进行创客教育师资力量的培育
从文献梳理来看，我国创客教育起步较晚但发展迅速，对创客教育专业教师需求量较大，配备专业的教师与现实师资力量的薄弱形成矛盾。由于创客教育与传统课堂教育理念之间的差异，教师在教学中扮演的角色也发生明显的变化，促进教师角色转变，是开展创客教育刻不容缓的任务。创客教育以学生为中心，教师辅助学生开展创客学习，教师是创客课程的设计者和组织者。
为了更好地促进创客教育的蓬勃发展，我们该培育一大批专业的创客教育教师。能够最终靠以下方式培育：（1）创建创客教师学习共同体。开展创客教育更加强调协作，分享资源、分享知识、分享成果，社会交互将成为重要的教与学的形式，有助于教师专业素养的提高。（2）开展校企合作。创客活动是融合多学科知识设计的项目活动。经过两年的创客教学活动，我们发现学生在创客活动过程中，必然会遇到诸多困难，如知识方面、技能方面、设备（技术）方面、创意设计方面等，都需要专业教师的指导。组建多学科教师参与团队更有助于推动创客教育的发展，催生更多创客成果，培养效果更显著。我校在创客教育开展过程中，首先邀请多学科教师参与，其次聘请校外创客团队对教师进行培训，让创客团队走进课堂，作为助学者与授课教师共同辅助教学。（3）参加各类培训、比赛，拓宽教师视野。培训不仅能提高教师的素养，还可与教师分享交流经验促进发展。（4）对各类创客大赛项目案例做多元化的分析，不仅能提高教师自身的水平，还可借鉴其经验。（5）访问国内外优秀网络创客空间，积累专业相关知识和经验。
（三）创客教育资源的开发与积累
（1）打造优质创客空间。不仅有线下实体空间，同时还应创建线上空间，或者借助企业、政府或高校力量共同打造优质的共享创客空间，为创客教育开展提供不同创客工具。（2）创客课程的开发。创客课程对于开展创客教育至关重要，是一项系统工程，涉及内容体系的构建、项目的设计、活动开展的设计、创客教育效果的评价等一系列问题。如选题要有趣味性，体现生活化，与实际紧密联系。选题的来源应是多样性的，在教学实践中，注重开展形式的多样性，要学生亲自动手参与。开展环境中要有多种课程资源的支持，开展方式能够直接进行创新，如“线上+线下”相融合的混合式学习。要有学习活动设计，评价方式也应多样化，注重过程与结果相结合、老师与学生协同参与的评价机制。（3）创客项目的积累。每一个项目完成后要进行整理，形成项目库。要开展反思性活动，形成项目实施过程与总结报告，将创客教育生成的资源进行精品化管理。除自身创客项目的开发外，还应外延项目的来源，对整理到的项目进行再加工、再生成，形成创客学习案例库，成为后续学习的资源库。
（四）良好激励机制的创建
在创客教育实施过程中，不仅教师会遇到多种多样的问题，而且学生同样也会遇到多种问题。为了顺利开展创客教育，应统筹全局创建良好的激励机制。在宏观层面，国家政策支持、企业跟进、学校鼓励，形成校、企、政各界协同效应，共同推动创客教育的可持续发展。在微观层面，学校大力支持开展创客教育，建设硬件设施，给予经费支持，落实专业教师进行专业学习，安排固定课时教学，负责创客活动开展。在创客活动过程中，教师应给予明确的激励机制，如对出色完成作品的小组或个人给予奖励，对创客作品进行展示，对参加创客竞赛获奖学生给予表彰，等等。
（五）问题解决能力的培养
创客学习有助于培养学生处理问题的能力，但它有别于一般问题的解决流程。其融合跨学科思维、践行“创新、实践、合作、共享”理念，在教学模式方面有所突破。通过实践教学摸索，我校形成了创客教学模式下学生问题解决能力培养路径：确定创客项目主题—分解项目任务—创设教学情境—设计任务活动—项目反思。这一过程是迭代设计的螺旋式上升过程，但每一步骤中又有学生和教师相关的分工协作，如图1所示。
随着人工智能时代的加快速度进行发展，社会越来越注重人才的创新能力发展。创客教育运用系统科学视角正在变革教育，不断改变学习者的思维，促进其适应性知识、能力的发展。这不仅是知识习得方式的改变，更是运用知识解决问题能力的突变。
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李可（1992—），女，河南周口人，江苏开放大学教务处助理研究员，教育硕士，研究方向为教育资源、信息技术教育应用等；
董利亚（1987—），男，甘肃定西人，南京市金陵汇文学校一级教师，教育学硕士，研究方向为网络教育应用、学习评价、信息化教学等。
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