述評(píng)中學(xué)化學(xué)教材的研究文獻(xiàn)

姚娟娟　王世存

摘要：基于CiteSpace軟件對(duì)近二十年中學(xué)化學(xué)教材的研究文獻(xiàn)進(jìn)行研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：年發(fā)文量呈上升趨勢(shì);研究熱點(diǎn)主要為教材變遷研究、教材編寫研究、教材比較研究、教材使用研究;研究前沿是實(shí)驗(yàn)探究、化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教材分析。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教材;CiteSpace軟件;教材研究

文章編號(hào)：1008-0546（2022）06x-0069-04?? 中圖分類號(hào)：G632.41?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.06x.017

化學(xué)教材是化學(xué)課程的文本素材，是進(jìn)行化學(xué)課程教學(xué)與實(shí)施的重要載體。近二十年，關(guān)于化學(xué)教材的研究文獻(xiàn)很多，但其整體呈現(xiàn)出的研究狀況和今后的研究方向較少被關(guān)注。本文基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)，借助CiteSpace軟件對(duì)中學(xué)化學(xué)教材的研究文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)梳理和分析。

一、研究數(shù)據(jù)來源與研究方法

在中國(guó)知網(wǎng)，以“化學(xué)教科書”或“化學(xué)教材”為主題檢索詞，時(shí)間范圍限定2001-2020年，將期刊來源類別限定為核心期刊，最終檢索到589條結(jié)果，手動(dòng)刪除無效文獻(xiàn)，剩余有效文獻(xiàn)439篇。借助陳超美教授開發(fā)的CiteSpace可視化分析軟件，開展關(guān)鍵詞共現(xiàn)和突現(xiàn)分析，呈現(xiàn)中學(xué)化學(xué)教材研究的現(xiàn)狀、熱點(diǎn)和未來趨勢(shì)。

二、研究結(jié)果

1.文獻(xiàn)年度發(fā)文量

借助CiteSpace軟件，得出中學(xué)化學(xué)教材的研究文獻(xiàn)年度發(fā)文量，如圖1所示。

近二十年，關(guān)于中學(xué)化學(xué)教材的研究經(jīng)歷了“逐步遞增—急劇下降—快速上升”的3個(gè)階段。（1）逐步遞增期：2001-2015年間，發(fā)文量基本呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)，說明該階段較多化學(xué)教育工作者（處于2001、2011年初中課程改革和2003年高中課程改革）提高了對(duì)化學(xué)教材研究的關(guān)注度;（2）急劇下降期：2015-2018年文獻(xiàn)量急劇下降，推測(cè)下降的原因是2014年教育部印發(fā)了《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》文件，該文件預(yù)示著新一輪課程改革即將開展，高中化學(xué)新教材會(huì)隨著《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》的頒布而新編，在此期間關(guān)于高中舊教材的研究出現(xiàn)了下降趨勢(shì)，當(dāng)然由于文件信息的傳播速率和期刊發(fā)表的時(shí)間滯后性，舊教材的研究仍然存在，但隨著時(shí)間進(jìn)程，不斷減少，且減少量主要集中在高中化學(xué)教材方面;（3）快速上升期：2018-2020年，高中新課程改革時(shí)期，從2019年開始不同版本的高中化學(xué)新教材相繼編寫并出版，化學(xué)教育工作者開展高中化學(xué)新教材的研究大幅度增加。另外，從圖中可看出研究尚未達(dá)到頂峰，可預(yù)測(cè)今后關(guān)于教材的研究仍是化學(xué)教育領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

2.關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

將“Node types”選擇為“Keyword”，“Control Panel”為“By Ferq”，選擇閾值“Threshold”，并將相近含義關(guān)鍵詞進(jìn)行合并（比如“高中化學(xué)教材”“高中化學(xué)教科書”“高中教材”合并為“高中化學(xué)教材”），得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)譜圖（如圖2）。通過譜圖中的節(jié)點(diǎn)可把握研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)大小表征關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻數(shù)，節(jié)點(diǎn)越大，關(guān)鍵詞出現(xiàn)次數(shù)越多，說明這一關(guān)鍵詞研究比較全面且成熟。

由圖2可知關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)有308個(gè)，節(jié)點(diǎn)連線共689條，連線密度為0.0146，節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系較緊密?；瘜W(xué)教材、中學(xué)化學(xué)、高中化學(xué)教材、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)素養(yǎng)、教材分析等是頻次較多的關(guān)鍵詞，說明這些內(nèi)容研究較多。將關(guān)鍵詞譜圖與大量文獻(xiàn)進(jìn)行對(duì)照，確定以下研究熱點(diǎn)（如表1）。

（1）教材變遷研究

該主題研究可窺探時(shí)代變遷下的教材發(fā)展歷程，利于教材繼承與創(chuàng)新、編寫與使用。通過文獻(xiàn)閱讀，發(fā)現(xiàn)該主題主要運(yùn)用內(nèi)容分析法或文本分析法開展宏觀和微觀兩個(gè)方面的研究。宏觀方面主要是對(duì)清末、民國(guó)、現(xiàn)代三個(gè)時(shí)期化學(xué)教材的整體演變進(jìn)行述評(píng)，微觀層面是對(duì)三個(gè)時(shí)期教材中的具體內(nèi)容變化開展研究。

有研究從宏觀視角對(duì)教材的誕生、發(fā)展與課程改革下教材變遷內(nèi)容和特點(diǎn)進(jìn)行梳理[1];有研究概括介紹化學(xué)教材從翻譯到自主編寫、從科學(xué)著作到教學(xué)用書的歷程[2]。微觀方面的研究包括教材中核心概念（溶液、化學(xué)反應(yīng)、鹽類水解等）、元素化合物、教材欄目（化學(xué)實(shí)驗(yàn)、插圖、STS、化學(xué)史、習(xí)題）等的變遷。例如：鐘曉媛分析了近百年教材中核心概念以及習(xí)題的變遷，發(fā)現(xiàn)核心概念的變化表現(xiàn)出數(shù)量增多、難度加大、邏輯化、微觀化、定量化等特點(diǎn)[3]。

關(guān)于教材變遷研究一般多為綜述性論文，研究方法比較單一，研究?jī)?nèi)容主要是宏觀和微觀兩方面，宏觀述評(píng)研究相較于具體的微觀內(nèi)容研究不夠豐富。關(guān)于這一維度，今后可適當(dāng)拓展，比如創(chuàng)新研究方法，尋找研究突破口等。

（2）教材編寫研究

整合關(guān)鍵詞和具體文獻(xiàn)，將教材編寫研究具體劃分為教材編寫建議研究和教材編寫特點(diǎn)研究。

在教材編寫建議方面，有通過對(duì)國(guó)外教材的分析，借鑒其特色和優(yōu)點(diǎn)給予國(guó)內(nèi)化學(xué)教材編寫啟示。比如：黃梅等人通過解讀美國(guó)化學(xué)教材，指出中國(guó)化學(xué)教材的編寫應(yīng)關(guān)注對(duì)知識(shí)認(rèn)識(shí)過程的理解、重視科學(xué)本質(zhì)的探究、凸顯學(xué)科聯(lián)系[4];單世乾、倪娟在分析德國(guó)教材的基礎(chǔ)上從教材內(nèi)容的選擇和編排兩個(gè)角度提出中國(guó)化學(xué)教材編制的思考[5];劉翠萍分析英國(guó)教材習(xí)題，提出中國(guó)化學(xué)教材習(xí)題應(yīng)強(qiáng)調(diào)情境創(chuàng)設(shè)、巧用精細(xì)圖片、體現(xiàn)人文關(guān)懷等[6]。

在教材編寫特點(diǎn)方面，包括總體特點(diǎn)描述和具體內(nèi)容特點(diǎn)分析。比如：王磊等從多角度對(duì)2019版魯科版高中化學(xué)教材的特點(diǎn)進(jìn)行了總體介紹，指出該版教材具有聚焦核心概念、建構(gòu)認(rèn)識(shí)模型、創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境、設(shè)計(jì)多層次學(xué)生活動(dòng)、落實(shí)學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)、優(yōu)選教材情境素材6個(gè)特點(diǎn)[7];王小梅等人以“物質(zhì)及其變化”為研究?jī)?nèi)容，對(duì)人教版教材開展了基于核心素養(yǎng)的特點(diǎn)分析，發(fā)現(xiàn)其具有關(guān)注欄目設(shè)計(jì)、凸顯核心素養(yǎng)、強(qiáng)調(diào)化學(xué)史、習(xí)題的情境性等特點(diǎn)[8]。6610FBD7-7367-42E8-810B-4C794F55512C

以上相關(guān)研究在指導(dǎo)教材編寫上發(fā)揮了重要作用，有效促進(jìn)了化學(xué)教材編寫的科學(xué)化、系統(tǒng)化，同時(shí)關(guān)注對(duì)教材編寫特點(diǎn)的總觀性和具體化呈現(xiàn)，為人們認(rèn)識(shí)教材、感受教材、使用教材等提供了堅(jiān)實(shí)的理論支撐。

（3）教材比較研究

在教材比較研究方面，研究對(duì)象包括不同國(guó)別教材比較、不同版本教材比較。研究方法包括定性分析和定量評(píng)價(jià)。

關(guān)于國(guó)際教材比較，有研究者比較了中美、中德、中英等教材內(nèi)容，具體包括化學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)、理論性知識(shí)、元素化合物知識(shí)等[9]。對(duì)于國(guó)內(nèi)教材比較，周青等對(duì)新舊版本教材的“離子反應(yīng)”進(jìn)行了比較，得出其在核心概念引入、銜接、呈現(xiàn)方式上的異同點(diǎn)[10]。同時(shí)周青等也開發(fā)了定量評(píng)價(jià)教材難度的工具，用于教材難度比較[11]。張世勇等對(duì)不同版本初中教材的“活動(dòng)探究”欄目進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn)我國(guó)初中化學(xué)教材“活動(dòng)探究”欄目的設(shè)置數(shù)量呈遞增趨勢(shì)，形式多樣化、內(nèi)容綜合化[12]。另外，近年來，研究者逐步認(rèn)識(shí)到教材中情意素材的功能與價(jià)值，對(duì)教材中的社會(huì)價(jià)值觀引領(lǐng)開展了比較研究，具體包括綠色發(fā)展、環(huán)境教育、職業(yè)教育滲透等。

教材比較研究相對(duì)豐富，構(gòu)成了中學(xué)化學(xué)教材研究的重要組成部分，同時(shí)研究方法主要是基于文本內(nèi)容的理論研究，今后可以考慮聯(lián)合高校教師和一線教師的力量針對(duì)教材具體問題進(jìn)行實(shí)證性對(duì)比分析，強(qiáng)化教材對(duì)比的深度。

（4）教材使用研究

該維度主要分為教材使用策略、使用問題、影響教材使用因素以及教學(xué)案例開發(fā)研究。

對(duì)于使用策略，劉丙武概括為整合、建模、深化、強(qiáng)化、織網(wǎng)的使用策略[13];李益君強(qiáng)調(diào)要注意挖掘內(nèi)容的啟發(fā)性、開放性、探究性、情感教育性[14];同時(shí)有研究者明確教材使用要立足教材、調(diào)整教材、整合教材。在使用問題方面，王磊通過實(shí)證研究發(fā)現(xiàn)其存在自主建構(gòu)教學(xué)內(nèi)容少、組織利用欄目少等問題，并指出專業(yè)培訓(xùn)、教師自身以及外部環(huán)境是影響教材使用的主要因素[15]。在案例開發(fā)上，研究?jī)?nèi)容較多，包括對(duì)正文開發(fā)和欄目開發(fā)（課后習(xí)題、歸納與整理、科學(xué)視野、調(diào)查與研究等）。有研究以“物質(zhì)及其變化”為例說明教材的運(yùn)用要注重真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)、強(qiáng)調(diào)概念建構(gòu)教學(xué)，根據(jù)不同欄目的功能特點(diǎn)，提出針對(duì)性的使用方法。有研究指明習(xí)題的使用要明確習(xí)題功能價(jià)值、關(guān)注習(xí)題情境、強(qiáng)化習(xí)題關(guān)聯(lián)。張應(yīng)紅探討了“歸納與整理”欄目的功能發(fā)揮和實(shí)踐教學(xué)的呈現(xiàn)[16]。

教材使用建議的研究角度多樣，既有理論分析，也有實(shí)證研究，但實(shí)證研究較少，今后可將實(shí)證研究作為教材使用建議研究的重點(diǎn)，為一線教師更好地利用教材開展教學(xué)提供強(qiáng)有力的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)為今后的教材編寫提供依據(jù)。

3.關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析

關(guān)鍵詞突現(xiàn)知識(shí)譜圖是以突變?cè)~來表征，突變?cè)~是變化率較高、頻次增長(zhǎng)較快的關(guān)鍵詞，能為領(lǐng)域的未來發(fā)展提供參考。借助Citespace軟件，得到7個(gè)中心性較強(qiáng)的突變?cè)~，如圖3。

由圖3知，“化學(xué)概念”是突現(xiàn)起始時(shí)間最早的關(guān)鍵詞，于2009年出現(xiàn)，可知在2009年到2011年間，研究者較強(qiáng)調(diào)開展與化學(xué)概念有關(guān)的教材分析，比如核心概念、概念轉(zhuǎn)變等。“實(shí)驗(yàn)探究”是突現(xiàn)持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的關(guān)鍵詞，其從2015年出現(xiàn)，至今仍然備受關(guān)注，這印證了化學(xué)學(xué)科的基本屬性?！皩?shí)驗(yàn)改進(jìn)”關(guān)鍵詞的中心性強(qiáng)度最大，為4.1，說明在對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開展研究時(shí)，強(qiáng)調(diào)對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與改進(jìn)。另外，“化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”是突變?cè)~，雖出現(xiàn)較晚但強(qiáng)度較大，其突現(xiàn)原因在于教材是發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體，建立化學(xué)教材與素養(yǎng)培育間的邏輯關(guān)系是實(shí)現(xiàn)課程改革的關(guān)鍵路徑和必要思路。所選文獻(xiàn)截止到2020年12月，根據(jù)突現(xiàn)關(guān)鍵詞的結(jié)束時(shí)間，可推斷“實(shí)驗(yàn)探究”和“化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”是今后開展化學(xué)教材研究的重要內(nèi)容。

三、研究結(jié)論與建議

（1）該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)包括教材變遷研究、教材編寫研究、教材比較研究和教材使用研究。研究?jī)?nèi)容普遍是理論研究，缺少實(shí)踐研究，研究方法主要為內(nèi)容分析法，借助教育實(shí)驗(yàn)研究法、教育觀察法、教育調(diào)查研究法等開展教材研究是今后研究的方向。比如：在教材使用研究方面，可將對(duì)教材二次開發(fā)的理論方法或案例應(yīng)用在實(shí)際的教育教學(xué)過程中，以此評(píng)價(jià)使用建議的可行性和價(jià)值性，深化教材使用方面的研究成果。另外，在教材比較方面，盡管內(nèi)容較多，但理論深度有待加強(qiáng)，設(shè)計(jì)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕滩谋容^工具是開展教材比較研究的基礎(chǔ)。其次，研究視角需要拓展，縱觀中學(xué)化學(xué)教材研究，會(huì)發(fā)現(xiàn)大部分的研究?jī)?nèi)容是從教材內(nèi)容本身和教師教的角度落筆，較少?gòu)膶W(xué)生學(xué)的角度開展教材研究，立足于學(xué)生學(xué)的教材分析至關(guān)重要，比如深入探討學(xué)生對(duì)化學(xué)教材的看法及學(xué)生在教材使用中存在的疑惑等都是值得研究的內(nèi)容。

（2）“實(shí)驗(yàn)探究”和“化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”是未來該領(lǐng)域的關(guān)鍵研究?jī)?nèi)容。新版教材中編寫了多種實(shí)驗(yàn)類內(nèi)容，比如微型實(shí)驗(yàn)、家庭小實(shí)驗(yàn)、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)踐活動(dòng)等，其編寫的功能和價(jià)值是什么？編寫特點(diǎn)如何？如何有效使用？與以往教材的呈現(xiàn)有哪些不同？學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)有何表現(xiàn)？等都可以開展研究。對(duì)于“化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”研究主題，與其有關(guān)的中學(xué)化學(xué)教材研究正在如火如荼地進(jìn)行中，其內(nèi)隱在教材中的方方面面，有待研究者挖掘，比如教材中的核心概念、原理和事實(shí)性知識(shí)等在發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)中的作用與價(jià)值均需要具體開展研究。

參考文獻(xiàn)

[1]郭震，鐘曉媛.近代化學(xué)教科書的發(fā)展與研究[J].化學(xué)教學(xué)，2018（4）：8-12.

[2]郭震.變革時(shí)代中的科學(xué)啟蒙——近代中國(guó)化學(xué)教科書的歷史沿革[J].科普研究，2017（1）：86-94.

[3]鐘曉媛.我國(guó)中學(xué)化學(xué)教科書中核心概念的百年變化特點(diǎn)[J].課程·教材·教法，2017，37（7）：69-74.

[4]黃梅，黃希庭.美國(guó)IB課程高中化學(xué)教材設(shè)計(jì)特點(diǎn)與啟示[J].課程·教材·教法，2017（5）：121-125.

[5]單世乾，倪娟.德國(guó)中學(xué)化學(xué)教材“電化學(xué)”內(nèi)容的設(shè)置及啟示——以《今日化學(xué)SⅡ》“電化學(xué)”內(nèi)容設(shè)置為例[J].化學(xué)教學(xué)，2017（11）：23-27，38.

[6]劉翠萍.英國(guó)中學(xué)化學(xué)教材Chemical Storylines 習(xí)題編制的啟示[J].化學(xué)教學(xué)，2005（6）：39-40.

[7]王磊，陳光巨.外顯學(xué)科核心素養(yǎng)促進(jìn)知識(shí)向能力和素養(yǎng)的轉(zhuǎn)化——北京師范大學(xué)“新世紀(jì)”魯科版高中化學(xué)新教材的特點(diǎn)[J].化學(xué)教育，2019，40（17）：9-19.

[8]王小梅，嚴(yán)文法，李彥花，劉雯.基于核心素養(yǎng)的新人教版高中化學(xué)教材編寫特點(diǎn)研究——以必修第一冊(cè)第一章“物質(zhì)及其變化”為例[J].化學(xué)教學(xué)，2020（10）：8-13.

[9]朱存扣，倪娟.中德化學(xué)啟蒙教材中“化學(xué)反應(yīng)”編寫的比較[J].化學(xué)教學(xué)，2013（12）：11-13.

[10]安靜，閆春更，姬樂，張暉英，周青.新舊三版高中化學(xué)教材中“離子反應(yīng)”內(nèi)容比較研究[J].化學(xué)教育（中英文），2020，41（23）：1-5.

[11]高慧，王驕陽(yáng)，閆春更，周青.基于FLOW MAP 的中美化學(xué)教材難度比較——以學(xué)科核心概念“物質(zhì)的量”為例[J].化學(xué)教學(xué)，2016（06）：19-23.

[12]張世勇，閆淑慧.三套初中化學(xué)教科書中“活動(dòng)探究”欄目的比較研究[J].教育理論與實(shí)踐，2018，38（29）：45-47.

[13]劉丙武.高中化學(xué)教材的處理和使用策略[J].教學(xué)與管理，2005（9）：68-70.

[14]李益君.處理化學(xué)教材要把握“四性”[J].教學(xué)與管理，2006（3）：61-62.

[15]王磊，唐勁軍等.高中化學(xué)新課程教科書使用情況及影響因素調(diào)查研究[J].教育學(xué)報(bào)，2015，11（4）：77-86.

[16]張應(yīng)紅.人教版高中化學(xué)教材中“歸納與整理”欄目的教學(xué)思考[J].化學(xué)教育，2013（9）：19-20，29.6610FBD7-7367-42E8-810B-4C794F55512C