近十年來國內大概念教學研究現狀分析及教學啟示

馮靚 郭曉巖 祃宦驛 陳念康

“大概念”最早由英國學者溫·哈倫（Wynne.Harlen）提出，指能夠用于解釋和預測較大范圍自然界現象的概念［1］。隨著世界各國教育改革進程的推進，“大概念”逐漸得到了學科教學領域的廣泛認可。《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》（下文簡稱“新課標”）中明確指出“重視以學科大概念為核心，使課程內容結構化，以主題為引領，使課程內容情境化，促進學科核心素養的落實。”［2］由此可見，國內地理教育的頂層設計者對大概念以及與之相匹配的教育教學活動十分重視。然而，若通過中國知網（CNKI）搜索主題為“地理教學”和“大概念”的文章，所得文獻尚不足百篇，這說明目前國內地理學科教學專家對大概念的研究尚處于發展階段，所獲得成果較少。因此，本文采用Citespace知識可視化分析軟件，對近10年國內各個學科有關大概念教學的文獻內容進行分析，具體包括對文章作者、發文機構，文章關鍵詞等方面。嘗試從中找出國內學科教學領域在大概念教學方面所關注的共同之處與研究前沿，從而為當下有關大概念的地理教學研究提供參考建議。

一、數據獲取與分析

1.數據采集

本文的研究數據主要從中國知網（CNKI）中文數據庫中獲得。為保證所搜集文獻的全面性，本研究采用專業檢索，分別以（SU=大概念 AND SU=教學）（SU=大概念 AND SU=教育）以及（SU=大概念AND SU=教學設計）字段展開文獻檢索。剔除會議、學術資訊等不符合要求文獻后，共獲得相關文獻1 506篇（截至2022年4月20日），以此為研究樣本，對國內近10年大概念教學的研究現狀進行可視化分析。

2.研究工具

Citespace 是由美國德雷克塞爾（Drexel） 大學華裔學者陳超美教授基于 Java 語言開發的可視化軟件，主要基于共引分析理論和尋徑網絡算法等［3］，對特定領域文獻（集合） 進行計量，能夠探尋學科領域演化的關鍵路徑及轉折點，預測知識發展的新態勢。［4］基于這樣的特點，本研究采用Citespace（5.8.R3版本）軟件對知網所搜集的1 506篇相關文獻的refworks格式進行分析，從而梳理大概念教學的研究現狀，探尋其研究熱點。

3.分析方法

將知網下載的數據轉換為適用于Citespace分析的Web of Science數據源后導入。對分析參數進行如下設置：時間跨度為2012年1月1日至2022年4月20日，最小時間切片為1年。節點類型分別選擇作者、發文機構和關鍵詞，作者和發文機構的頻次閾值設定為≥2，關鍵詞的頻次閾值設定為≥10。算法選擇g-index，K值=25，其他數據均選擇默認值。獲得可視化數據后，依據軟件得出的結果，對以下方面進行分析：①發文作者知識圖譜分析；②發文機構知識圖譜分析；③文章關鍵詞的共現分析；④文章關鍵詞的突現分析。

二、結果分析

1.作者分析

對文獻的作者進行分析，能夠反映出國內大概念教學研究領域的核心作者以及各個作者之間的合作強度和合作關系。［5］經過Citespace計算后，涉及大概念教學領域的發文作者共計279人，其中發文量排名在前20位的作者及其所屬學科如表1所示。

由表1可以看出，發文量較大的作者分別為劉徽（24）、李剛（11）、任虎虎（10）、呂立杰（10）。但以上幾位作者在整個知識圖譜中的中心性都為0，這就要求對Citespace所繪制的作者知識圖譜進行分析，通過圖譜中節點和連線對發文作者間的關系進行判斷。作者知識圖譜如圖1所示。

依據Citespace的發文作者可視化分析原則，節點大小表示作者發文數量的多少，連線數量和粗細分別表示作者之間的合作關系及其強弱程度。如圖1所示，劉徽、李剛、呂立杰、任虎虎四位學者符合表1所示發文數量的順序排名，其節點較大，可明顯在圖中識別出。而在作者合作關系方面，國內對大概念教學進行研究的學者間關系呈“整體分散，小范圍集中合作”的現狀，如李剛和呂立杰兩位學者，發文量大且多兩人合作發文，而與其他學者合作較少。

2.機構分析

根據Citespace軟件對樣本文獻的分析，可以得出國內大概念教學研究領域發文數量最多的機構為東北師范大學教育學部（25篇），其次為浙江大學教育學院（14篇）、浙江大學教育學院課程與學習科學系（13篇）、北京教育學院數學與科學教育學院（11篇）和北京教育科學研究院（9篇），而國內所有在大概念教學領域發表過文章的機構，其中心性都為0。因此，本研究通過篩選連線數量排名前十的機構合作群體，對國內大概念教學領域合作較為頻繁的機構間關系進行分析，如圖2所示。

由圖2可以看出，國內研究大概念教學的機構群中，合作關系較強的前十名之間的合作存在較為明顯的區域性，跨區域合作較少。例如，東北師范大學教育學部的合作機構多為其下屬機構以及東北地區初高中學校，而并未與其他地區的研究機構進行合作。

3.關鍵詞分析

（1）關鍵詞共現分析

在一篇論文中，關鍵詞可以體現其研究的重點問題、關鍵內容。而對于某一學科、某一研究領域而言，關鍵詞的共現分析可以明晰其研究熱點以及重要研究成果。［6］因此，本研究對所獲得的文本中的關鍵詞進行共現分析，能夠較為有效地體現出大概念教學近10年的研究現狀。鑒于大概念教學在國內的研究熱度較高，不同作者所擬定的關鍵詞多且復雜，本研究將關鍵詞出現頻次的閾值設定為≥10次后，運用軟件繪制出關鍵詞共現圖譜，如圖3所示。

依據本研究所獲得的結果，在關鍵詞出現頻次閾值設定為≥10次后，所獲得的高頻關鍵詞數量為32個，關鍵詞之間連線較多且關系較為復雜（圖3）。為進一步厘清關鍵詞之間的關系，找出其中的中心詞匯，本文將軟件分析關鍵詞所得數據依據出現頻次和中心性的排序制成表格。根據表2，大概念（535次，0.82）、核心素養（173次，0.14）、單元教學（112次，0.12）、教學設計（104次，0.08）等關鍵詞出現頻率和中心性較高。而深度學習（60次，0.08）和核心概念（32次，0.08）雖然出現頻次適中，但具有較高的中心性。

（2）關鍵詞突現分析

關鍵詞突現分析能夠指示出某一研究領域在關鍵詞方面研究重點的演化過程［6-7］。因此，對國內大概念教學相關研究的關鍵詞突現分析，能夠在一定程度上揭示該領域研究熱點、研究重點的變化歷程，從而推測其未來的發展趨勢。基于這樣的目的，本研究采用Citespace軟件將關鍵詞的最短持續時間設置為1年，獲得大概念教學關鍵詞突現分析結果如圖4所示。

在Citespace所繪制的關鍵詞突現分析圖中，可以較清楚地得出各個關鍵詞研究熱度突然提高和下降的年份。其中突現強度（strength）指關鍵詞突然出現的強度，突現強度高說明有關該關鍵詞的研究在起始年份呈爆發式出現。在軟件所提取的16個關鍵詞中，突現強度最高及突然出現年份為課程標準（2017年，8.16）。其次為科學教育（2013年，7.37）、學習進階（2013年，5.69）、高中生物（2018年，4.65）和重要概念（2020年，4.05）。

三、研究結論

本文運用Citespace知識可視化分析軟件，對國內近10年有關大概念教學的文獻進行研究。根據可視化分析結果，獲得以下研究結論。

1.大概念教學領域的合作研究水平較低

根據發文作者和發文機構的可視化分析結果，國內有關大概念教學領域的研究作者間、機構間合作較少，且尚未出現中心性較強的核心作者和研究機構（圖1、圖2、表1）。同時，通過圖2可以看出，國內大概念教學的發文機構中，合作較多的機構群多分布于中國東部地區，而中西部地區僅四川、重慶兩地的研究機構合作較為緊密。

2.大概念教學研究重點具有聚類化特點

根據國內大概念教學關鍵詞共現可視化分析結果（表2、圖3），國內有關大概念教學的研究重點，可以總結為以下幾種類型。①對大概念本體內涵的研究，諸如大概念、核心概念和重要概念。②結合課程標準的大概念研究，比如核心素養、新課標等。③具體學科中的大概念研究，例如高中生物、地理等學科。④與大概念相匹配的教學方式方法研究，諸如概念教學、單元教學。⑤大概念指導下的學習策略開發，如深度學習、學習進階和理解。

3.大概念教學研究進程具有階段化特點

結合Citespace軟件所繪制的大概念教學關鍵詞突現分析圖可以看出。以2017年為重要時間節點，隨著普通高中新課標的頒布實施，以及中國學生核心素養、各個學科核心素養的提出。大概念的教學研究也發生了階段性的轉向。在2017年以前，該領域的研究多關注科學教育、科學素養和大概念本身內涵等方面。而在2017年之后，各個學科核心素養的提出，以貫徹學科核心素養為目的的大概念教學研究廣泛開展，諸如高中生物、物理觀念、教學實踐等關鍵詞開始高頻出現。說明2017年之后的大概念教學研究走向微觀化，其研究內容更為深入。

四、對地理教學的啟示

“大概念”本身具有的中心性、網絡狀、可持久和可遷移等特點，［8］使得其對知識具有較強的遷移性和統攝性，這與地理學科綜合性的特點不謀而合。因此，將大概念教學引入地理教學中，通過其進行課程開發和教學設計，從而有效地提高學生學習效率。然而，本研究在搜索文獻的過程中，統計出地理學科領域研究大概念的文獻僅93篇，說明國內地理教學研究者對大概念的研究發文數量較少。因此，為了能夠推動大概念教學的相關研究在地理學科領域特別是地理學科教學領域的發展，基于本文所獲得的研究成果與結論，提出如下建議。

1.依托地理學科特點，加強科研合作

目前國內有關大概念教學的研究，無論是在作者層面或是研究機構層面，均出現合作強度較低且地區性集中合作，與外界交流較少的現象。而地理學科兼具自然科學和人文科學的性質，其本身在研究的領域層面就經常需要與其他學科進行合作。因此，地理教學領域的大概念研究應當秉持開放包容的心態，積極地進行跨學科、跨區域甚至國內外的合作，從而促進有關研究內容的多元及深化發展。

2.貫徹“新課標”要求，深化大概念教學模式

結合本研究對國內大概念教學的研究熱點（圖3）總結可以得出，單元教學、情境教學、問題教學等教學模式，均與大概念教學具有顯著的關系，符合“新課標”對大概念教學的闡述和要求。因此，地理教學研究者應深化對上述教學模式與大概念教學之間關系的認識，在貫徹落實“新課標”要求的同時。能夠將大概念、大單元、大主題、大情境等教學方式有機整合，有效促進大概念在地理學科教學領域的應用。

3.把握大概念教學研究方向，由重“教”向重“學”轉變

隨著新課程改革的深化發展，學生的主體地位越來越受到重視。結合表2和圖4可知，“深度學習”這一關鍵詞出現次數已達60次；而“理解”在2021年出現，其突現強度為2.65。通過這一組數據可以看出，目前國內的大概念教學研究已經開始向如何促進學生主體有效學習的方向轉變。這就要求地理教育應當把握這一研究方向，在未來有關大概念教學的研究過程中，更加重視學生如何運用大概念促進自身的學習，而不是教師如何依托大概念進行教學設計與實踐。例如，概念地圖是大概念體系中的一個重要內容，地理教育研究者可以從概念地圖的分析、評價等角度入手，研究地理教育對學生概念地圖形成和發展的獨特作用。

五、總結

本文采用文獻計量軟件Citespace，依托中國知網（CNKI）數據庫，從發文作者、發文機構、關鍵詞共現和突現等角度對國內研究大概念教學的文獻進行可視化分析。闡明該領域的研究現狀，嘗試依據研究結果，為大概念教學研究在地理教學領域的發展提出建議。這樣的分析方法與傳統方法相比，最大的優勢是能直觀地體現出相關領域的研究現狀及研究熱點，并且能夠在一定程度上預測研究主體未來的發展趨勢。同時，大概念作為目前國內教育教學領域的熱詞之一，開展相關研究也能夠為地理教育教學的深化發展尋找新的突破口。但是，運用Citespace的分析也具有一定的局限性，例如，其要求文獻的數據需要與搜索時所設置的主題一致，而通過檢索所獲得的文獻不一定都能滿足這樣的要求。這就需要對文獻進行甄別，在文獻數量較大時，容易產生一定的誤差。鑒于此，本文所獲得的結果和結論還需在之后的相關研究中進一步驗證。

參考文獻：

［1］ 溫·哈倫編著.科學教育的原則和大概念［M］.韋鈺，譯.北京：科學普及出版社，2011.

［2］ 中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）［M］.北京：人民教育出版社，2021.

［3］ 陳悅，陳超美，胡志剛，等.引文空間分析原理與應用：CiteSpace 實用指南［M］.北京：科學出版社，2014.

［4］ 劉則淵，王賢文，陳超美.科學知識圖譜方法及其在科技情報中的應用［J］.數字圖書館論壇，2009（10）：14-34.

［5］ 李甦，江孟雪.近20年國內精準教學研究現狀與未來趨勢——基于Citespace可視化圖譜分析［J］. 成人教育，2022（4）：6-10.

［6］ 楊陽，李海亮，虞凡楓，等.氮沉降對土壤微生物影響研究熱點與趨勢分析——基于Citespace 可視化分析［J］.土壤通報，2022，53（1）：116-126.

［7］ Li Y， Xu Z S， Wang X X， et al. A bibliometric analysis on deeplearning during 2007–2019［J］. International Journal of Machine Learning and Cybernetics， 2020， 11（12）： 2807 ? 2826.

［8］ 李剛，呂立杰.大概念課程設計：指向學科核心素養落實的課程框架［J］.教育發展研究，2018，38（Z2）：35-42.