21世紀(jì)以來(lái)國(guó)內(nèi)小學(xué)科學(xué)教育研究進(jìn)展
——基于知識(shí)圖譜CiteSpace可視化分析

錢王乾一

（杭州師范大學(xué) 浙江·杭州 311100）

1 研究目的

科學(xué)知識(shí)圖譜是以知識(shí)域?yàn)檠芯繉?duì)象，呈現(xiàn)科學(xué)知識(shí)發(fā)展進(jìn)程與結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種圖像，具有“圖”和“譜”的雙重性質(zhì)與特征，是進(jìn)行量化研究的有力輔助工具。

隨著21世紀(jì)我國(guó)在小學(xué)科學(xué)教育方向的數(shù)次政策改革，本文對(duì)近21世紀(jì)以來(lái)年我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育情況進(jìn)行幾個(gè)方面的淺析。分別從四個(gè)方面—發(fā)表時(shí)間、研究熱點(diǎn)、核心研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)行科學(xué)圖譜計(jì)量以及可視化分析，進(jìn)一步呈現(xiàn)國(guó)內(nèi)小學(xué)科學(xué)教育理論以及其衍生課題的前沿?zé)狳c(diǎn)，力圖為中國(guó)基礎(chǔ)階段的科學(xué)教育理論完善與實(shí)踐給予可靠的參考。

2 研究設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文以2000—2021年為時(shí)間節(jié)點(diǎn)，以小學(xué)科學(xué)為主題，逐一進(jìn)行檢索，在CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)檢索中文核心期刊文獻(xiàn)共431篇，經(jīng)過(guò)濾篩選后獲得有效文獻(xiàn)總計(jì)296篇。

2.2 研究方法

采取知識(shí)圖譜分析法，將選用的296條核心期刊的參數(shù)導(dǎo)入基于JAVE的可視化分析軟件CiteSpace V，并且進(jìn)行文件格式轉(zhuǎn)換，所分析文章的時(shí)段跨度定為2000—2021，依據(jù)所要探究方向的異同，選定相對(duì)應(yīng)的收集節(jié)點(diǎn)，有目的的呈現(xiàn)國(guó)內(nèi)小學(xué)科學(xué)教育研究領(lǐng)域的各類知識(shí)圖譜。

3 研究結(jié)果與分析

3.1 發(fā)文時(shí)間分布

論文發(fā)表數(shù)量與時(shí)間的關(guān)系能直觀地反映某個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展速度與歷史規(guī)律，同時(shí)對(duì)未來(lái)可能的趨勢(shì)作出初步的判斷。我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育研究發(fā)文量如圖1所示，從圖可觀察到大概分為平穩(wěn)增長(zhǎng)期、停滯期、急速增長(zhǎng)期三個(gè)階段，依據(jù)歷史數(shù)據(jù)來(lái)看小學(xué)科學(xué)教育可能將在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)維持平穩(wěn)上升的趨勢(shì)。

圖1：2000—2021年我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育研究發(fā)文時(shí)間分布

3.2 關(guān)鍵詞分析

進(jìn)入CiteSpace V界面，選擇關(guān)鍵詞（keyword）選項(xiàng)并把閾值設(shè)定為初始，生成小學(xué)科學(xué)教育研究的熱點(diǎn)圖像。如圖2所示，數(shù)據(jù)表明，各類小學(xué)科學(xué)教育研究主要圍繞著小學(xué)科學(xué)等關(guān)鍵詞展開，緊隨其后的小學(xué)科學(xué)相關(guān)的教學(xué)、課程、教師等都是構(gòu)成小學(xué)科學(xué)教育發(fā)展的基本要素。

圖2：2000—2021年我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育研究熱點(diǎn)圖譜

對(duì)關(guān)鍵詞知識(shí)圖譜的各關(guān)鍵詞進(jìn)一步分析歸類發(fā)現(xiàn)，21世紀(jì)以來(lái)小學(xué)科學(xué)教育研究主要有三個(gè)大方向：一是小學(xué)科學(xué)教學(xué)；二是小學(xué)科學(xué)課程與教材；三是小學(xué)科學(xué)教師。

（1）由關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖觀察小學(xué)科學(xué)教學(xué)這一節(jié)點(diǎn)，其與探究性學(xué)習(xí)節(jié)點(diǎn)、科學(xué)探究節(jié)點(diǎn)等緊密相連。目前探究式教學(xué)被國(guó)際科學(xué)教育界所提倡和推行，國(guó)內(nèi)小學(xué)科學(xué)教育也開始效仿基于探究式教學(xué)的教育模式。當(dāng)下我國(guó)新課改的步伐愈發(fā)穩(wěn)健，在構(gòu)建基礎(chǔ)科學(xué)教學(xué)課堂高效化的同時(shí)，合理推廣基礎(chǔ)科學(xué)探究式教學(xué)。另外，STEM教育作為一種全新教育理念進(jìn)入大眾的視野，在我國(guó)偏于應(yīng)試教育的大環(huán)境下，STEM（STEAM）教育的出現(xiàn)毫無(wú)疑問是一股滌蕩濁潭的清流，在信息技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，以STEM教育為代表的理念和模式相比于傳統(tǒng)教學(xué)很可能是天才教育更優(yōu)秀的選擇。

（2）21世紀(jì)以來(lái)，基礎(chǔ)課程標(biāo)準(zhǔn)的突出變化有：開始進(jìn)行科學(xué)課程的時(shí)間從原先的三年級(jí)調(diào)至一年級(jí)；課程目標(biāo)內(nèi)容由分學(xué)段進(jìn)行轉(zhuǎn)向由學(xué)習(xí)進(jìn)階所得的成果進(jìn)行；用大框架、深概念引導(dǎo)教學(xué)內(nèi)容。

除了上述關(guān)鍵要點(diǎn)以外，高質(zhì)量教科書的研制、有針對(duì)性的教研活動(dòng)、精心設(shè)計(jì)的教師專業(yè)發(fā)展培訓(xùn)、基于現(xiàn)代技術(shù)開發(fā)的課程資源、教師積極改革實(shí)踐的投入等，也將成為課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施的關(guān)鍵。

（3）值得注意的是，絕大多數(shù)文獻(xiàn)中都或多或少提出了對(duì)作為在教學(xué)實(shí)施中居于主體地位的小學(xué)科學(xué)教師的要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2015年，專科學(xué)歷的科學(xué)教師占總數(shù)51.6%；本科學(xué)歷的科學(xué)教師占總數(shù)35.6%；高中學(xué)歷的科學(xué)教師占總數(shù)11.9%；研究生學(xué)歷的科學(xué)教師僅占總數(shù)0.7%。教師承擔(dān)著文化的傳播者的角色，學(xué)生的全面發(fā)展，在一定程度上取決于教師文化知識(shí)的廣泛性和深刻性。鑒于以上情況，當(dāng)前的小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)引進(jìn)更多擁有扎實(shí)的、相關(guān)理論基礎(chǔ)的研究生，有利于實(shí)現(xiàn)我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育自下而上的質(zhì)變，采取有力的政策措施吸引高校研究生投身小學(xué)科教是未來(lái)學(xué)校教育的發(fā)展趨勢(shì)。

3.3 核心研究團(tuán)隊(duì)

運(yùn)用 CiteSpace V軟件，先選擇“author”，再選取“institution”作為收集節(jié)點(diǎn)，分別獲取2000—2021年研究小學(xué)科學(xué)領(lǐng)域的作者以及各類發(fā)文組織的結(jié)構(gòu)圖像。

由圖可見，孟令紅及孫跟班等團(tuán)隊(duì)建樹頗多，但是根據(jù)圖中各作者的連線密度可知我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育合作研究處于初步發(fā)展階段，絕大多數(shù)研究者并不是合作研究。另外，通過(guò)已經(jīng)存在的合作關(guān)系來(lái)看，合作者多為研究方向接近的師生或同事關(guān)系，幾乎不存在交叉學(xué)科相關(guān)研究；從作者合作機(jī)構(gòu)而言，不存在有高校作者與小學(xué)作者合作。

圖3：2000—2021年我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育研究核心作者圖譜

分析高產(chǎn)單位合作網(wǎng)絡(luò)分布，可以得出：首師大、華東師大等以及一些教育研究所對(duì)國(guó)內(nèi)小學(xué)科學(xué)教育領(lǐng)域了提供可觀的研究材料和階段性理論。但是除極少數(shù)機(jī)構(gòu)外，鮮有合作化的趨勢(shì)，大體上處于各自獨(dú)立的研究狀態(tài)。為促進(jìn)小學(xué)科學(xué)教育研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)共享、資源開發(fā)，進(jìn)一步對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，十分必要建立多點(diǎn)共同發(fā)展的學(xué)術(shù)輻射集群。

未來(lái)小學(xué)科學(xué)課在基礎(chǔ)課程中的權(quán)重逐步增加的情況下，核心研究團(tuán)隊(duì)勢(shì)必呈現(xiàn)交融化的合作趨勢(shì)。因此，研究成員之間的實(shí)踐與理論交流十分重要，特別體現(xiàn)在小學(xué)一線執(zhí)教人員與高校理論研究成員之間。研究人員團(tuán)隊(duì)化、多元化是確保后續(xù)小學(xué)科學(xué)教育研究分析的深度更上一層樓的有力保證。

圖4：2000—2021年我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育研究核心機(jī)構(gòu)圖譜

4 結(jié)語(yǔ)

21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育研究大致呈現(xiàn)出三大階段，平穩(wěn)增長(zhǎng)期、停滯期、急速增長(zhǎng)期。從各類熱點(diǎn)關(guān)鍵詞不難看出并未涉及科學(xué)教育的上層建筑，可以發(fā)現(xiàn)小學(xué)科學(xué)教育在短時(shí)間內(nèi)離不開相關(guān)基礎(chǔ)的調(diào)查研究，就現(xiàn)階段而言小學(xué)科學(xué)課在某種程度上以初中物理、化學(xué)、生物的銜接課程而存在，研究尚未擁有獨(dú)立的理論體系，具有一定的依附性。科學(xué)執(zhí)教者的培育與引進(jìn)、基礎(chǔ)科學(xué)課程以及教學(xué)模式的適應(yīng)問題仍是當(dāng)下需要去關(guān)注的基礎(chǔ)方向。國(guó)內(nèi)小學(xué)科學(xué)教育領(lǐng)域研究人員進(jìn)行論證研究的過(guò)程之中，要在掌握必備的論證研究知識(shí)的基礎(chǔ)上，依據(jù)問題分支導(dǎo)向的差異，挑選在最符合特定情境的基礎(chǔ)知識(shí)。另外，作者和研究機(jī)構(gòu)的合作密度非常低，對(duì)此現(xiàn)狀應(yīng)當(dāng)從改變小學(xué)科學(xué)課程的地位著手，進(jìn)一步重視小學(xué)科學(xué)教師的相關(guān)高校專業(yè)培養(yǎng)，建立小初高大學(xué)間互相聯(lián)系的、規(guī)范化的科學(xué)教育程序，形成高校的理論與小學(xué)課堂的實(shí)踐相結(jié)合的、多元共建的小學(xué)科學(xué)教育研究模式。

本文使用軟件 CiteSpace將我國(guó)小學(xué)科學(xué)教育研究的學(xué)術(shù)前沿、動(dòng)態(tài)、規(guī)律進(jìn)行可視化操作，將內(nèi)容更為清晰地呈現(xiàn)給讀者，希冀于為今后深入探索小學(xué)科學(xué)教育的人員與機(jī)構(gòu)組織提供有價(jià)值的參考。