基于高被引文獻的近十年中學(xué)化學(xué)教育研究熱點分布及演進分析

王煥宇 鄭柳萍

摘要：對高被引文獻進行界定和篩選，以中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫2011-2020年中學(xué)化學(xué)教育研究領(lǐng)域內(nèi)的高被引文獻為研究對象，基于Citespace可視化知識圖譜和量化數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)高被引文獻較多關(guān)注化學(xué)學(xué)習(xí)、教師教學(xué)策略、化學(xué)實驗創(chuàng)新及課標與教材、試題命制與評價等領(lǐng)域;通過對關(guān)鍵詞突現(xiàn)情況和出現(xiàn)率的整合，發(fā)現(xiàn)核心素養(yǎng)、深度學(xué)習(xí)等是近年來持續(xù)發(fā)展的活躍熱點，從素養(yǎng)角度詮釋教材編寫理念，對新教材的解讀、對比和使用的研究是周期型研究熱點，而針對“證據(jù)推理和模型認知”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)具體要素的深入研究可能是未來持續(xù)研究的熱點。

關(guān)鍵詞：中學(xué)化學(xué)教育;高被引文獻;知識圖譜;Citespace;研究熱點

文章編號：1008-0546（2022）10-0017-05中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

隨著新課改深入發(fā)展，我國中學(xué)化學(xué)教育研究領(lǐng)域發(fā)展迅速，每年見刊文獻數(shù)量可觀，但大量文獻在提供了海量研究資源的同時，亦導(dǎo)致本領(lǐng)域內(nèi)的熱點與前沿更難以把握，關(guān)于研究熱點的量化分析對研究者有針對性地提升文獻向成果的轉(zhuǎn)化有較好的指導(dǎo)意義。文獻的引用頻次體現(xiàn)了文獻在該領(lǐng)域內(nèi)的影響力大小，是高水平研究成果的核心指標。[1]更高的被引頻次說明領(lǐng)域內(nèi)認同該文獻觀點的研究者較多，高被引文獻的研究方向能夠直觀反映領(lǐng)域內(nèi)熱點分布情況，是為研究者指明方向的重要風(fēng)向標。

本研究聚焦于中學(xué)化學(xué)教育研究領(lǐng)域的高被引文獻，運用Citespace軟件繪制2011-2020年間的高被引文獻知識圖譜，對近十年來高被引文獻所關(guān)注的領(lǐng)域熱點進行梳理，結(jié)合定性和定量的分析手段對熱點進行歸類并討論其研究趨勢發(fā)展情況，以期對相關(guān)研究提供參考。

一、數(shù)據(jù)采集及研究方法

研究中選取中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源?？紤]到文獻從發(fā)表到被引用的時間滯后性，2021、2022年發(fā)表的文獻被引頻次差異不顯著，故研究中僅檢索來源時間為“2011.1-2020.12”的文獻，檢索范圍為總庫，檢索條件為“主題=化學(xué)，專題=中等教育”，高被引文獻的界定標準參考文獻計量學(xué)中的普賴斯定律，[2]公式為

m為界定高被引文獻的最低被引頻次，向上取整;nmax為該段時間內(nèi)最高被引文獻的被引頻次。

為了避免文獻由于發(fā)表時間先后而導(dǎo)致的被引頻次差異，使用歷時法[2]統(tǒng)計高被引文獻，即根據(jù)普賴斯定律分別確定每一年的高被引文獻，并將10年中每一年的高被引文獻集合起來確定為研究對象，最后手動清理重復(fù)及與中學(xué)化學(xué)教育無關(guān)的其他文獻后，共得到高被引文獻3029篇。

Citespace是由美國雷德賽爾大學(xué)的陳超美開發(fā)的一款科學(xué)文獻分析軟件。[3]本研究中使用CitespaceR5.8.3來繪制知識圖譜，設(shè)置時間切片長度為1年，之后提取2011-2020年間每個時間切片內(nèi)出現(xiàn)頻次前20位的關(guān)鍵詞繪制中學(xué)化學(xué)教育領(lǐng)域研究熱點知識圖譜。為提高知識圖譜的可讀性，使用尋徑算法對生成的知識網(wǎng)絡(luò)進行剪枝，生成的知識圖譜如圖2。

二、研究結(jié)果分析

1.2011-2020年高被引文獻發(fā)表情況統(tǒng)計及分析

對近十年來中學(xué)化學(xué)教育領(lǐng)域發(fā)表文獻總數(shù)和高被引文獻數(shù)進行統(tǒng)計，以探究中學(xué)化學(xué)教育研究基于時間維度的發(fā)展動態(tài)。圖1反映了2011-2020年期間中學(xué)化學(xué)教育領(lǐng)域文獻發(fā)表量變動情況，可以看出其整體呈波動上升趨勢，文獻數(shù)量的波動與新課改過程中各個重要文件的頒布存在相關(guān)性，如文獻總數(shù)在《普通高中化學(xué)課程標準（實驗）（2003年版）》《義務(wù)教育化學(xué)課程標準（2011年版）》《普通高中化學(xué)課程標準（2017年版）》等文件頒布后的時間區(qū)間內(nèi)均出現(xiàn)了較高增長點。2019年數(shù)據(jù)的突增是由于該年內(nèi)最高被引文獻的被引頻次較低，導(dǎo)致高被引文獻閾值低于往年。而2020年文獻發(fā)表總數(shù)和高被引文獻發(fā)表數(shù)量均出現(xiàn)了明顯降幅，但是高被引文獻占全部發(fā)表文獻的比例未有顯著降低，說明其誘因并非整體研究熱度下降，或是由于受到疫情等外部因素沖擊所致。

總體來看，近十年國內(nèi)中學(xué)化學(xué)教育領(lǐng)域內(nèi)研究成果產(chǎn)出穩(wěn)定，研究者對新政策導(dǎo)向關(guān)切積極，高被引文獻數(shù)量相對平穩(wěn)。

2.研究熱點分析

（1）關(guān)鍵詞圖譜及統(tǒng)計分析

圖2表示所有高被引文獻中關(guān)鍵詞的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，圖中關(guān)鍵詞的節(jié)點越大代表該關(guān)鍵詞的詞頻越高。詞頻是關(guān)鍵詞出現(xiàn)在高被引文獻中的次數(shù)統(tǒng)計，是各關(guān)鍵詞研究熱度的最直觀體現(xiàn)，統(tǒng)計情況如表1。其中高中化學(xué)、核心素養(yǎng)、初中化學(xué)、化學(xué)教學(xué)、教學(xué)策略、教學(xué)設(shè)計、實驗教學(xué)等關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻率均在100次以上，這些高頻關(guān)鍵詞構(gòu)成了知識圖譜網(wǎng)絡(luò)的核心，體現(xiàn)了該階段中學(xué)化學(xué)教育領(lǐng)域內(nèi)研究的主體內(nèi)容。

關(guān)鍵詞的中心性量化描述了該關(guān)鍵詞中介不同節(jié)點的能力，體現(xiàn)了該詞在構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的重要程度，中心性大于0.1的關(guān)鍵詞可視為關(guān)鍵節(jié)點。由表1可以看出，整體上關(guān)鍵詞的詞頻和中心性有正相關(guān)關(guān)系，核心素養(yǎng)等高中心性關(guān)鍵詞的研究相對成熟，而模型認知等低中心性關(guān)鍵詞的研究模式更為單一和固定。部分高中心性的節(jié)點詞頻較低，提示其已經(jīng)在兩個領(lǐng)域間建立了較為顯著的聯(lián)系，在知識圖譜上表現(xiàn)為向中心移動，如學(xué)習(xí)進階、課程標準、微課等，這些關(guān)鍵詞有潛力成為中介不同研究領(lǐng)域的樞紐。

（2）研究熱點領(lǐng)域分類

結(jié)合Citespace聚類信息和對文獻的二次閱讀，將高被引文獻所聚焦的中學(xué)化學(xué)研究熱點進行歸納，為了更清晰地把握其研究脈絡(luò)，選擇了部分最高被引區(qū)域內(nèi)的文獻加以進一步闡述。

①化學(xué)學(xué)習(xí)研究

化學(xué)學(xué)習(xí)研究聚焦化學(xué)素養(yǎng)和能力在學(xué)習(xí)行為中落實情況的系統(tǒng)探究，其顯著的特點為研究更多地以實證的方式開展。領(lǐng)域內(nèi)有兩個實證研究集中的區(qū)域，其一是學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)情況，如皇甫倩等在行為參與、認知參與和情感參與三個維度上對高中生化學(xué)課堂參與度進行的實證研究，[4]其提出的合作式學(xué)習(xí)、思維導(dǎo)圖、差異教學(xué)、正面教育等策略對提高學(xué)生課堂參與度的實踐意義獲得了學(xué)界的廣泛認可。其二是化學(xué)學(xué)科能力的解讀及測評開發(fā)，如楊玉琴基于Rasch模型[5]以及王磊基于二階要素模型[6]所開發(fā)的化學(xué)學(xué)科能力測驗工具。而隨著課程改革進一步深化，素養(yǎng)取向的教學(xué)相較知識取向的教學(xué)更加強調(diào)學(xué)生的主體性，更多基于邏輯思辨的理論文章開始出現(xiàn)。如科學(xué)論證、學(xué)習(xí)進階和概念轉(zhuǎn)變等促進學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展思路下的新方向，在近來的高被引文獻中頻繁出現(xiàn)，表現(xiàn)出了較高的研究潛力。

②教師教學(xué)研究

表1中頻次數(shù)據(jù)表明高被引文獻中的教學(xué)研究更多地集中在教學(xué)設(shè)計、教學(xué)策略和教學(xué)模式上，而其中以教學(xué)策略最為突出。無論是教學(xué)設(shè)計、策略還是模式，都是基于對化學(xué)教學(xué)所具備的觀念功能和操作功能的有機組合，即化學(xué)教學(xué)中所必需的課堂教學(xué)組織、實施、管理方法和模式。教學(xué)領(lǐng)域的高被引研究網(wǎng)絡(luò)較發(fā)散，被引頻次前1%的前沿課題包含微課、[7]項目式學(xué)習(xí)、[8]深度學(xué)習(xí)、[9]大概念教學(xué)[10]等，而徐妲等基于教學(xué)設(shè)計、教學(xué)評價和支撐系統(tǒng)開發(fā)的化學(xué)實驗翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式研究[11]為領(lǐng)域內(nèi)近十年的最高被引，說明教學(xué)改革受到學(xué)生學(xué)習(xí)、教學(xué)模式、教學(xué)實踐和教育理念等因素的多重影響，提示這一領(lǐng)域的熱點可以中介不同方向的交叉研究。

③化學(xué)實驗研究

化學(xué)實驗是提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵路徑，是素養(yǎng)為本理念教學(xué)情景的集中體現(xiàn)。實驗創(chuàng)新研究是領(lǐng)域內(nèi)長期保持較高被引的內(nèi)容，包括對實驗儀器、裝置和藥品以及對實驗思路和手段的改進，趣味實驗設(shè)計等，這類文獻所具有的實踐意義較能得到一線教師的認可。實驗教學(xué)改革的研究路徑愈發(fā)清晰，如吳晗清基于11省市不同學(xué)校高中化學(xué)教師開展的實證研究，對教師的實驗價值認識、探究性實驗的開展等問題給出了廣泛的改革建議，[12]類似的早期研究更多地著眼于實驗教學(xué)實踐從設(shè)計到實施的各個環(huán)節(jié)本身。在2017版課程標準發(fā)布后，化學(xué)實驗的開展對學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的促進和通過化學(xué)實驗活動來進行化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的顯性化評價[13]等諸多研究強調(diào)了化學(xué)實驗在學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀、科學(xué)實踐觀和科學(xué)價值觀形成過程中的重要作用。

④化學(xué)教育其他領(lǐng)域研究

化學(xué)教育其他領(lǐng)域的研究包括對課程標準、課程改革、教材編寫及試題命制和評價等研究。較早期的研究多聚焦于《義務(wù)教育化學(xué)課程標準（2011年版）》以及《普通高中化學(xué)課程標準（實驗）》，包括由此衍生出的課本、試題與考試標準的一致性分析?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標準（2017年版）》發(fā)布后，對課程標準及化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的解讀研究經(jīng)歷了從“三維目標”到“核心素養(yǎng)”的轉(zhuǎn)變，基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實踐和對化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的評價研究占據(jù)主流并持續(xù)至今。

（3）關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析及熱點演進

研究熱點的出現(xiàn)一般會引起其領(lǐng)域內(nèi)核心關(guān)鍵詞使用頻率陡增，突現(xiàn)強度量化地描述了關(guān)鍵詞在突現(xiàn)時段內(nèi)的活躍程度，通過Citespace繪制部分重點關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜如表2。定義某關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次和高被引文獻數(shù)目的比為當(dāng)年該關(guān)鍵詞出現(xiàn)率，結(jié)合突現(xiàn)圖譜和出現(xiàn)率歸納得到持續(xù)型、周期型和潛伏型研究熱點。

①持續(xù)型研究熱點

在表2的突現(xiàn)圖譜中，持續(xù)型研究熱點于近幾年內(nèi)表現(xiàn)為突現(xiàn)活躍狀態(tài)，如核心素養(yǎng)、深度學(xué)習(xí)等，持續(xù)型熱點的形成常伴隨出現(xiàn)率的攀升，如圖3所示。在知識網(wǎng)絡(luò)圖中核心素養(yǎng)與教學(xué)實踐、信息技術(shù)和培養(yǎng)策略等較晚出現(xiàn)的節(jié)點聯(lián)系密切，形成的知識網(wǎng)絡(luò)凝聚力較強，說明其對后續(xù)研究提供了較高的解釋度?；谛抡n程改革背景下誕生的概念賦予了之前的研究熱點新的內(nèi)涵，如化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)語境下的翻轉(zhuǎn)課堂、學(xué)習(xí)進階、項目式學(xué)習(xí)的新路徑研究等。但是有研究進行了相關(guān)文獻分析后指出化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)研究的主要向度為內(nèi)涵闡釋與要素解讀，理論層面的探討仍需進一步深入，[14]同時化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)在操作層面的實現(xiàn)和評價需要更多的實證研究。

②周期型研究熱點

周期型熱點的活躍情況隨時間存在規(guī)律的波動，在表2中表現(xiàn)為過往的突現(xiàn)，如圖4中“化學(xué)教材”的研究，自2014年教育部開展對課程標準的修訂工作之后，從素養(yǎng)角度詮釋教材編寫理念迅速成為新的研究中心，高被引的代表性成果開始形成。2019年，根據(jù)新的課程標準所編寫的教材正式發(fā)行，對新教材的解讀、對比和使用的研究體系已初具規(guī)模，“一標多本”的政策下，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)如何指導(dǎo)新教材的編寫和修訂，不同版本教材在落實化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的手段上有何區(qū)別等問題產(chǎn)生了廣泛的討論，其中涌現(xiàn)了較多高被引文獻。

③潛伏型研究熱點

潛伏型研究熱點在初期已經(jīng)具有了較為顯著的突現(xiàn)率，如圖5中的“模型認知”和“證據(jù)推理”，有研究者指出針對化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)要素剖析的文獻更多地在“模型認知和證據(jù)推理”角度上展開分析，[10]最高被引文獻同樣出現(xiàn)在該區(qū)域。隨著研究者對化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的認識逐漸深化，關(guān)于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的研究逐漸從對其要素的解讀轉(zhuǎn)向微觀研究，如對其發(fā)展水平的監(jiān)測和學(xué)習(xí)活動過程模型的研究等，針對化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)各個要素的深入研究突現(xiàn)率和出現(xiàn)頻次均高于同期出現(xiàn)的關(guān)鍵詞，預(yù)示其可能在未來的中學(xué)化學(xué)教育的研究中引發(fā)更多討論。

三、結(jié)論

從高被引文獻發(fā)表情況分析，2011-2020年期間中學(xué)化學(xué)教育研究領(lǐng)域發(fā)展健康，高被引研究呈現(xiàn)逐年上升態(tài)勢，并在理論和實踐層面為中學(xué)化學(xué)教育領(lǐng)域的發(fā)展指明了方向，但實證研究在高被引文獻中的比例偏低。因此，開展更加廣泛的實證研究對于一線教育者有針對性地優(yōu)化教學(xué)實踐有重要的指導(dǎo)作用。

從熱點知識圖譜和關(guān)鍵詞共現(xiàn)情況分析，不同研究熱點正在進一步融合均衡，發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的研究思維作為新的內(nèi)核全面融入了中學(xué)化學(xué)教育研究的各個領(lǐng)域，能夠?qū)虒W(xué)現(xiàn)象進行基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)視角的解讀和評價成為了研究者的必需素質(zhì)，這就要求研究者能夠在化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)理念的指導(dǎo)下，對教學(xué)、教材、評價和教師發(fā)展等課程改革的核心要素進行更深入的探索。

從突現(xiàn)情況及熱點演進圖譜分析，可以發(fā)現(xiàn)不同活躍形式的熱點，持續(xù)型熱點提示研究者需要以素養(yǎng)導(dǎo)向的思維模式對目前的教學(xué)設(shè)計、教學(xué)模式、教學(xué)策略進行重新思考和規(guī)劃。周期型研究熱點受到政策的導(dǎo)向較強，新的政策出現(xiàn)往往帶動一批周期型研究熱點的復(fù)蘇。潛伏型熱點則需要研究者以更加具體的視角對課程標準、核心素養(yǎng)展開論證和剖析?？傮w來說，目前活躍的研究大多圍繞化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)來開展，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)背后蘊含的巨大價值仍需要研究者不懈地挖掘和討論。

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