基于CiteSpace的大學與高中物理銜接研究的計量分析

陳善珂 侯偉杰 邵渭泉

(青島大學物理科學學院 山東 青島 266000)

1 引言

目前我國實行的新高考改革模式有兩種：江蘇、廣東等8省市實行的“3+1+2”模式和上海、山東等6省市實行的“3+3”模式.新高考改革破除了以往的文理分科，賦予學生更大的自主選擇權，目的是培養全面、可持續發展的高素質人才.新高考改革也產生了不可忽視的問題：不少高中學生因為物理太難而棄選物理、學生學習物理興趣下降、物理水平參差不齊、不同地區知識構成差異、不同能力學生學習內容均質化等現象給大學物理教學帶來挑戰，很多學生在大一學習力學章節的質點運動學和動力學時就遇到困難，導致對大學物理學習失去信心[1].因此，做好大學與高中物理銜接研究，高校教師可以更好地幫助大一新生快速適應大學物理的學習.

2017年版《普通高中物理課程標準》指出，高中物理課程旨在落實立德樹人任務,提升學生“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態度與責任”的物理核心素養，為學生終身可持續發展奠定基礎[2].高中教師通過研究大學物理知識既可以豐富自己的知識儲備，還可以培養學生用更高階的思維和科學方法深入理解物理概念、分析和解決物理問題，真正做到物理核心素養的內化.本文通過CiteSpace軟件對大學與高中物理銜接的文獻進行分析，旨在為高校教師深入持續研究大學與高中物理銜接及高中教師參與此類研究提供有益建議.

2 文獻收集與研究方法

2.1 文獻收集

在CNKI數據庫中，以“大學物理”“中學物理”“銜接”為主題進行檢索，設定檢索截止日期為2021年12月1日，共檢索到文獻298篇.對檢索的文獻進行篩選、剔除、整理，并將文獻的標題、關鍵詞、作者、研究機構等信息以refworks格式導出，共獲得有效文獻294篇.

2.2 研究方法

本研究采用文獻計量法、知識圖譜法和文獻研究法.文獻計量法可以對大學與高中物理銜接每年的發文量進行統計，能夠分析預測未來大學與高中物理銜接研究的趨勢及方向.用CiteSpace軟件統計繪制科學圖譜，可以對文獻的作者和機構、關鍵詞進行詞頻分析、聚類分析以及時間線分析[3].通過文獻研究法了解國內對大學與高中物理銜接相關研究的理論和方法，掌握最新研究進展，總結前人的研究成果，為本研究提供依據.

3 數據分析

3.1 關于大學與高中物理銜接的發文情況及分析

用Citespace對導入的文獻進行發文統計，將得到的數據復制到WPS表格軟件中，繪制出年度發文統計圖.由圖1可以看出，國內關于大學與高中物理銜接的研究起源于1997年，一直到2006年一直維持較低的發文量，從2007年關于大學與高中物理銜接的研究發文開始增多，呈快速上升態勢，到2012年發文達到頂峰41篇.2013年后，雖然發文量有所減少，但每年維持在20篇左右.總體來說，國內關于大學與高中物理銜接的研究呈增長趨勢，說明大學與高中物理銜接問題得到了越來越多的學者關注.

圖1 大學與高中物理銜接相關文獻年度發文量統計圖

3.2 大學與高中物理銜接研究的作者及其機構情況

統計發現，從1997-2021年，294篇文獻總共365個作者，平均1.24人/篇，說明學者之間合作較少，各學者多為獨立研究，通過分析其所在機構，發現合作者間多為師生、同事合作，很少出現跨地域、跨學科合作.平均每人發文0.8篇，說明各學者發文較少，且未進行持續研究.統計每一位學者的發文量，發文最多的是河南大學物理與電子學院的尹國盛教授，發文量有13篇.原因是河南大學承擔了教育部教指委的教改項目“大學物理課程與中學物理課程的銜接研究”.

發文量前8位的作者及其機構、發文年份見表1.由表1可見研究機構多為高校，但大學與高中物理銜接的研究并未形成穩定的核心研究團隊.2012年山東省泰安市實驗學校參與研究，但是發文量僅為3篇，且時間較久遠，最近幾年少有中學參與此類研究.

表1 大學與高中物理銜接研究作者、研究機構情況(發文量前8)

3.3 大學與高中物理銜接的研究熱點分析

詞頻分析法是文獻計量學的基本方法，它利用主題詞或關鍵詞在某一研究領域文獻中出現頻率高低來確定該領域研究熱點和發展趨勢[4].中心度是指詞匯與其他詞匯之間的聯系程度，詞匯的中介中心度數值越大說明其承上啟下能力越強.若其數值超過0.1，則說明該詞匯有較強的影響力，也證明了研究熱點之間的轉化關系越強[5].表2為大學與高中物理銜接中心度大于0.1的關鍵詞，可見與大學與高中物理銜接相關的大學物理、高中物理、教學銜接等是研究的主要內容，此類研究多偏向于理論，具體的教學設計研究有待加強.在知識模塊銜接方面力學是研究的熱點，其他知識模塊如電磁學、光學、物理實驗等的銜接研究有待加強.

表2 熱點關鍵詞統計表

利用CiteSpace的關鍵詞共現聚類功能，得到關鍵詞聚類網絡，可用于反映某一領域當前研究熱點及過去產生過哪些熱點研究[6].對大學與高中物理銜接研究的文獻進行聚類生成聚類知識圖譜(圖2).圖2所顯示的聚類條目反映出我國大學與高中物理銜接研究領域的熱點問題.圖中聚類模塊值(Q值)等于0.621，Q>0.3意味著聚類結構顯著，平均輪廓值(S值)等于0.843 6大于0.7，表示聚類是高效率令人信服的[7].去除表2中列的關鍵詞外，演示實驗、光學、教育部、大學先修等開始成為研究的熱點，說明在新高考改革與高中物理新課標提出的背景下，大學與高中物理教育銜接已經得到教育部的重視.學有余力的高中生開始通過大學與高中物理銜接拓展知識，提前學習大學物理，為大學理工科的學習打下基礎.大學與高中物理銜接有利于我國人才的儲備與培養.

圖2 大學與高中物理銜接研究熱點聚類圖

3.4 大學與高中物理銜接的研究時線圖分析

時間線視圖主要側重于聚類之間的關系和某個聚類中施引文獻的歷史跨度，對時間線視圖的分析，可以更直觀了解大學與高中物理銜接研究的歷史發展脈絡[8].用CiteSpace對文獻進行聚類分析得出時間線圖，如圖3所示.

圖3 大學與高中物理銜接研究時線圖

圖3中橫坐標為收集文獻的發表時間，即1997-2021年，縱坐標表示大學與高中物理銜接的聚類節點.由圖可以發現，大學物理和中學物理銜接的理論研究貫穿始終，2000年以后，教學方法、知識點、實驗、課程標準的銜接開始成為研究熱點，近年來“物理興趣”“人才培養”“高考改革”“教育理論”等漸漸成為學者的關注領域.大學與高中物理銜接研究從教學銜接開始轉向為學生全面發展服務.

4 總結與建議

基于以上分析，本文對大學與高中物理銜接研究提出以下建議：

(1)大學與高中物理銜接研究對人才培養意義重大，建議國家、高校和中學給予支持.建議成立穩定的核心研究團隊.

(2)高校教師深入研究大學與高中物理的有效銜接，能夠解決教學實踐中的問題，建議更多高校學者投入到此類研究，加強跨區域與跨學科研究，并進行長期持續研究.

(3)除深化理論研究外，建議增加具體教學設計和實施的實踐研究.增加除力學外其他知識模塊銜接的研究.

(4)將大學與高中物理銜接研究應用到高中物理教學也是很有價值的研究領域，建議提出適合高中物理教學的教學模式，以便在高中課堂中實施.

(5)大學與高中物理銜接研究始終與教育改革相聯系，近年來與新高考、學生核心素養的培養相結合，為高中教師參與此研究增添了新契機.在物理教育從“知識核心”向“素養核心”的變革中，大學與高中物理銜接研究能夠發揮其特有的作用.