我國中學(xué)生物概念教學(xué)研究的現(xiàn)狀與趨勢(shì)

李增嬌 張美嬌 王嘉遠(yuǎn) 鄭曉蕙

摘要基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的理論和方法，對(duì)2011年以來CNKI中《中學(xué)生物學(xué)》《生物學(xué)通報(bào)》等4本生物教育專業(yè)期刊發(fā)表的概念教學(xué)文章進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：自2011年義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)頒布以來，中學(xué)生物概念教學(xué)研究越來越受到關(guān)注，并形成了以劉恩山教授為代表的主要研究團(tuán)隊(duì)，但該領(lǐng)域的作者合作程度不高，且缺少跨學(xué)段的合作；研究熱點(diǎn)以基于概念圖的教學(xué)方法的研究為主。

關(guān)鍵詞文獻(xiàn)計(jì)量 概念教學(xué) 中學(xué)生物學(xué) 現(xiàn)狀與趨勢(shì)

隨著《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》的頒布，我國的生物教育工作者對(duì)于概念教學(xué)的關(guān)注越來越多，同時(shí)相關(guān)研究文獻(xiàn)產(chǎn)出數(shù)量呈現(xiàn)大幅增加的趨勢(shì)。如何對(duì)這些研究論文的產(chǎn)出模式和研究成果進(jìn)行量化的梳理、總結(jié)、評(píng)價(jià)和反思，成為一個(gè)迫切的任務(wù)。

采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法，利用中國知網(wǎng)，分別對(duì)中學(xué)生物教育領(lǐng)域的4本專業(yè)期刊《中學(xué)生物學(xué)》《生物學(xué)教學(xué)》《中學(xué)生物教學(xué)》《生物學(xué)通報(bào)》2011～2016年發(fā)表的文獻(xiàn)進(jìn)行精確檢索和題錄信息下載，分析我國生物概念教學(xué)研究領(lǐng)域的特點(diǎn)、研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，為生物學(xué)一線教師提供借鑒和參考資料。

1文獻(xiàn)來源與分析方法

1.1文獻(xiàn)來源

以中國知網(wǎng)（CNKI）為檢索平臺(tái)，以“概念”為主題，詞頻為3（即在文題、摘要及關(guān)鍵詞中概念一次超過3次便可檢索到），檢索時(shí)間范圍定為2011～2016年，文獻(xiàn)來源分別選擇《中學(xué)生物學(xué)》等4本期刊進(jìn)行精確檢索，經(jīng)過手動(dòng)篩選和排除，最終獲得樣本文獻(xiàn)272篇。

1.2分析方法

利用Excel對(duì)歷年發(fā)文的年度、作者、地區(qū)及發(fā)文機(jī)構(gòu)分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。利用Bicomb書目共現(xiàn)分析系統(tǒng)軟件對(duì)關(guān)鍵詞的頻次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，利用文獻(xiàn)題錄分析軟件SATI、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件Ucinet對(duì)關(guān)鍵詞的中心性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；并利用Netdraw繪制作者合作網(wǎng)絡(luò)。

2統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析

2.1歷年論文數(shù)量分布

歷年發(fā)文量情況可以反映出某科學(xué)研究領(lǐng)域的歷史發(fā)展軌跡，進(jìn)而達(dá)到揭示和把握該研究領(lǐng)域發(fā)展總體趨勢(shì)的目的。利用Excel軟件呈現(xiàn)近六年來發(fā)表在4本生物教育專業(yè)期刊上概念教學(xué)研究論文的數(shù)量分布如圖1所示。

可見，近六年該領(lǐng)域的研究論文數(shù)量總體上呈現(xiàn)出上升的趨勢(shì)，其中2012年～2013年的上升幅度最大，這與2011年初中課標(biāo)的頒布關(guān)系密切。該版本課標(biāo)圍繞“凸顯和傳遞重要概念”在10個(gè)主題中篩選并呈現(xiàn)了50個(gè)重要概念，并以概念或命題的方式進(jìn)行表述。隨著課改的深入，生物教育工作者對(duì)概念教學(xué)的注重程度明顯提高。

由于從課標(biāo)頒布到概念教學(xué)研究成果的產(chǎn)出需要一段時(shí)間的積累，所以概念教學(xué)的論文并不是在課標(biāo)頒布的當(dāng)年就出現(xiàn)激增，而是在之后的兩年才迅速增加。到2015年，有關(guān)生物概念教學(xué)研究的論文達(dá)到頂峰，隨后在2016年有所下降，但這并不能說明研究者對(duì)概念教學(xué)研究的關(guān)注度有所下降。相反，隨著高中新課標(biāo)即將頒布，概念教學(xué)研究的視角也會(huì)隨之發(fā)生轉(zhuǎn)換。

2.2研究機(jī)構(gòu)分布

通過對(duì)論文第一作者所屬機(jī)構(gòu)類型的文獻(xiàn)計(jì)量分析，可以進(jìn)一步了解生物概念教學(xué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。統(tǒng)計(jì)結(jié)果中單位機(jī)構(gòu)類型包含有小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)、教研室（包括教學(xué)研究室、教育局、各種科學(xué)研究所、研修部等機(jī)構(gòu)）及出版社等五大類。統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

由表1明顯可得，論文作者群主要來源于中學(xué)，說明一線中學(xué)生物教師是概念教學(xué)研究的主力軍。經(jīng)過二次文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，他們的主要研究?jī)?nèi)容更多地聚焦在生物概念教學(xué)的實(shí)踐研究，如教學(xué)模式在概念教學(xué)的應(yīng)用、概念教學(xué)策略的選擇、基于概念建構(gòu)的教學(xué)設(shè)計(jì)及概念圖的應(yīng)用等。而高等院校和教研室的研究?jī)?nèi)容主要聚焦在概念教學(xué)的理論研究、如何轉(zhuǎn)變學(xué)生的前科學(xué)概念、課標(biāo)的解讀、概念的建構(gòu)等。發(fā)文機(jī)構(gòu)為出版社的文章主要來自我國中學(xué)各版本教材的編者，他們關(guān)注更多的是基于生物學(xué)概念教學(xué)對(duì)教材進(jìn)行相關(guān)的解讀研究。

在中學(xué)生物概念教學(xué)研究領(lǐng)域，最重要的研究團(tuán)體是以北京師范大學(xué)劉恩山老師為首的合作研究團(tuán)體（圖2），他先后與北京市第八中學(xué)的李紅菊及張麗蓉老師、首都師范大學(xué)的楊文源老師、四川省成都石室中學(xué)的李倩老師等有過合作。經(jīng)過二次文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，該研究團(tuán)隊(duì)研究?jī)?nèi)容的重點(diǎn)主要聚焦在對(duì)課標(biāo)中重要概念傳遞的解讀、國外概念教學(xué)的啟示以及概念教學(xué)的基本教學(xué)策略的研究等。

2.3論文的研究熱點(diǎn)分析

關(guān)鍵詞雖然只是簡(jiǎn)單幾個(gè)詞，在論文中所占篇幅很少，但卻是論文的精髓。文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)相關(guān)理論認(rèn)為：通過關(guān)鍵詞的詞頻分析和共現(xiàn)分析可以偵測(cè)一段時(shí)間內(nèi)眾多研究者共同關(guān)注的問題，也就是研究的熱點(diǎn)。

利用Bicomb軟件提取關(guān)鍵詞，共得到關(guān)鍵詞641個(gè)。對(duì)意思相近的關(guān)鍵詞進(jìn)行合并處理：將“高中生物學(xué)”“高中生物”合并為“高中生物學(xué)”；將“初中生物”“初中生物學(xué)”合并為“初中生物學(xué)”；將“課程標(biāo)準(zhǔn)”“生物課程標(biāo)準(zhǔn)”合并為“生物課程標(biāo)準(zhǔn)”；最終選擇前20位的高頻關(guān)鍵詞。隨后用SATI軟件生成30x30的共現(xiàn)相似矩陣，用Ucinet計(jì)算高頻關(guān)鍵詞中心性，最終選擇前20位的高中心性關(guān)鍵詞。將兩類關(guān)鍵詞對(duì)比整理成表2，以便進(jìn)一步分析該領(lǐng)域研究情況。

表2中，關(guān)鍵詞右上角括號(hào)外的數(shù)字代表頻次，括號(hào)內(nèi)的數(shù)字代表中心性。A、B兩部分是頻次排在前20位的關(guān)鍵詞，B、C兩部分是中心性排在前20的關(guān)鍵詞。重疊的B部分有13個(gè)熱點(diǎn)關(guān)鍵詞，頻次和中心性都比較高，尤其值得關(guān)注。綜合分析A、B、C三部分關(guān)鍵詞發(fā)現(xiàn)，可以發(fā)現(xiàn)研究熱點(diǎn)主要集中在以下幾個(gè)方面：

（1）在研究學(xué)段的選擇上，高中生物學(xué)概念教學(xué)的研究論文要多于初中生物學(xué)。根據(jù)我國現(xiàn)行的教育機(jī)制，高中生物學(xué)科是高考的必考科目，相關(guān)的研究大都涉及這一領(lǐng)域，概念教學(xué)的研究也不例外；而初中生物學(xué)科則常被視為初中的“小科”或“副科”，或與初中物理、地理和化學(xué)等綜合為科學(xué)課，在初三就不再學(xué)習(xí)。雖然初中課標(biāo)的頒布對(duì)初中生物概念教學(xué)及研究產(chǎn)生了重要影響，但受到我國教育機(jī)制的影響，高中的研究論文還是多于初中。

（2）重視對(duì)教師概念教學(xué)方法的研究，如關(guān)鍵詞概念教學(xué)、生物學(xué)教學(xué)、課堂教學(xué)、教學(xué)策略、教學(xué)設(shè)計(jì)等。經(jīng)過二次文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，研究者比較關(guān)注在課堂上，概念教學(xué)策略的選擇與運(yùn)用以及如何進(jìn)行概念傳遞的教學(xué)設(shè)計(jì)，其中又以概念圖作為主要教學(xué)策略的論文最多。

（3）重視對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法的研究，如關(guān)鍵詞認(rèn)知結(jié)構(gòu)、前概念、概念學(xué)習(xí)、概念轉(zhuǎn)變、建構(gòu)等的研究頗多，但與涉及概念教學(xué)方法的關(guān)鍵詞頻次及中心性相比，有關(guān)概念學(xué)習(xí)方法的文章數(shù)量還是有很大的提升空間。經(jīng)過二次文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，研究者比較關(guān)注在調(diào)研學(xué)生前概念的基礎(chǔ)上，如何進(jìn)行概念轉(zhuǎn)變，幫助學(xué)生形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，建構(gòu)概念網(wǎng)絡(luò)。

（4）研究工具以概念圖及概念模型為主。模型是人們對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所作的簡(jiǎn)化性描述，但其具備了原型的基本特點(diǎn)。從概念圖和概念模型的邏輯從屬關(guān)系來看，概念模型包含了概念圖，但在生物學(xué)教學(xué)中，可以認(rèn)為概念圖和概念模型是等同的。經(jīng)過文獻(xiàn)計(jì)量發(fā)現(xiàn)，這類研究論文包含兩類主題：概念圖或概念模型教學(xué)方法的研究以及概念圖或概念模型的制作方法的研究。

（5）最常被研究的知識(shí)內(nèi)容是呼吸作用和同源染色體。呼吸作用的過程復(fù)雜，概念繁多，是中學(xué)生物學(xué)教學(xué)和高考考查的重點(diǎn)和難點(diǎn)。而同源染色體是減數(shù)分裂的核心概念之一，理解同源染色體的行為變化和數(shù)量變化有助于學(xué)生對(duì)難點(diǎn)知識(shí)——減數(shù)分裂過程的建構(gòu)。

3啟示與反思

3.1生物課程標(biāo)準(zhǔn)始終是概念教學(xué)研究的風(fēng)向標(biāo)

課程標(biāo)準(zhǔn)不僅是編寫教科書的直接依據(jù)，而且是檢查教學(xué)質(zhì)量、評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和進(jìn)行課程評(píng)價(jià)的直接尺度。還影響著教育研究熱點(diǎn)的變遷。尤其是2011年初中課標(biāo)提出“重視重要概念的傳遞”這一理念后，生物教育工作者紛紛投入到有關(guān)概念教學(xué)的研究中來。當(dāng)前，國家提出了立德樹人的教育培養(yǎng)目標(biāo)，頒布的高中生物新課標(biāo)圍繞“生命觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維、社會(huì)責(zé)任”4個(gè)核心素養(yǎng)展開。新課標(biāo)的頒布并不是對(duì)概念教學(xué)的否定，相反，生命觀念是在理解生物學(xué)概念的基礎(chǔ)上進(jìn)一步抽象而成的。隨著高中生物新課標(biāo)的頒布，如何讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)生物學(xué)概念建立生命觀念將逐漸成為研究的熱點(diǎn)。

3.2大學(xué)與中學(xué)一線教師的進(jìn)一步合作有利于提高理論研究的深度

經(jīng)過統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，概念教學(xué)研究者的合作方式主要局限在高校內(nèi)部、高校之間的合作，或中學(xué)內(nèi)部、中學(xué)之間以及中學(xué)與教研室之間的合作，高校與中學(xué)之間合作不多。尤其是高校與初中一線教師的合作更少。隨著學(xué)術(shù)研究技術(shù)的不斷發(fā)展，在科學(xué)研究領(lǐng)域多個(gè)學(xué)者共同合作探討來完成課題或研究的情況越來越多，這種合作關(guān)系也逐漸成為影響科學(xué)生產(chǎn)能力的重要因素。高校教師的理論基礎(chǔ)雄厚，而中學(xué)一線教師的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富，兩者合作能夠取長(zhǎng)補(bǔ)短。未來，高校教育研究者應(yīng)利用理論研究的優(yōu)勢(shì)，與中學(xué)一線教師之間開展更多樣化的行動(dòng)研究。

3.3研究熱點(diǎn)應(yīng)更加關(guān)注學(xué)生能力的發(fā)展和科學(xué)素養(yǎng)的提升

從近幾年生物概念教學(xué)研究的熱點(diǎn)發(fā)現(xiàn)，“教師如何教”是最重要的研究主題；其次，“學(xué)生如何學(xué)”也開始受到關(guān)注，但與生物概念教學(xué)方法的文章相比，概念學(xué)習(xí)方法的文章還比較少，內(nèi)容的深度也不夠?，F(xiàn)如今，教育正逐漸融入“大數(shù)據(jù)”時(shí)代的浪潮中，教育信息化水平更加顯著。如何利用信息技術(shù)、認(rèn)知科學(xué)等最新成果研究學(xué)生概念學(xué)習(xí)中能力的提升應(yīng)該成為未來的研究熱點(diǎn)。另外，在統(tǒng)計(jì)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是否得到提升，學(xué)習(xí)的內(nèi)容和方式是否對(duì)他終生發(fā)展受益等鮮少被關(guān)注，而這些恰恰是中學(xué)生物學(xué)課程最重要的教育價(jià)值。未來，概念教學(xué)的研究應(yīng)該從時(shí)代需求出發(fā)，基于學(xué)生的發(fā)展和素養(yǎng)的提升開展中學(xué)生物概念教學(xué)的全方位研究。