基于CiteSpace的我國(guó)中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究熱點(diǎn)及趨勢(shì)分析

高金秋，叢建民，孔 娜，沈會(huì)敏，牛亞玲，張志玉，張玉娜

（1.白城師范學(xué)院 生命科學(xué)學(xué)院；2.白城市實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)；3.白城市第十中學(xué)，吉林 白城 137000）

0 引言

教科書(shū)名稱的出現(xiàn)，在中國(guó)始于19世紀(jì)70年代，亦稱 “課本” “教本” ，是根據(jù)各科教學(xué)大綱（或課程標(biāo)準(zhǔn)）編寫的教學(xué)用書(shū)，是教材的主體［1］.教科書(shū)在教育中占有重要的地位，其所涵蓋的內(nèi)容除理論知識(shí)外，還包括當(dāng)時(shí)的社會(huì)思想與價(jià)值觀念，這些內(nèi)容會(huì)在教師的教學(xué)與學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程中傳遞給學(xué)生，從而影響到一個(gè)時(shí)代的發(fā)展［2］.我國(guó)現(xiàn)代意義上的中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)，始于清朝末年，是西學(xué)東漸的產(chǎn)物［3］.中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)作為中學(xué)生物學(xué)課程的主要載體，是生物學(xué)教育得以落實(shí)的主要渠道，是生物學(xué)課程改革的核心，也是生物學(xué)教育歷次改革的焦點(diǎn).2018 年《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）》頒布，提出生物學(xué)課程以提高學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為宗旨，由此引發(fā)了關(guān)于中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)中生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的研究，例如，有學(xué)者對(duì)中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)中的生物科學(xué)史、科學(xué)家以及價(jià)值取向等進(jìn)行了研究［4-5］.由此可見(jiàn)，通過(guò)對(duì)中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)的研究能夠體現(xiàn)中學(xué)生物學(xué)教育的發(fā)展情況.目前，關(guān)于中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)發(fā)展的研究較少，尤其是1999年生物學(xué)科恢復(fù)高考后，我國(guó)中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究的特點(diǎn)是什么？存在什么問(wèn)題？未來(lái)的研究重點(diǎn)是什么？為此，本文通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析，以期回答上述問(wèn)題.

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與方法

在中學(xué)生物教育研究中，生物教科書(shū)、生物教材、生物學(xué)教科書(shū)與生物學(xué)教材四個(gè)名詞都有出現(xiàn)，且內(nèi)涵基本一致，均指教學(xué)過(guò)程中教師和學(xué)生使用的文本教材.為了保證搜集文獻(xiàn)的全面性與質(zhì)量，本文在中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）期刊子庫(kù)高級(jí)檢索界面分別以上述四個(gè)名詞為主題詞進(jìn)行檢索，發(fā)表時(shí)間設(shè)為1999—2020年，期刊來(lái)源為核心期刊與CSSCI，檢索時(shí)間為2021年2月20日，共檢索文獻(xiàn)325篇，剔除一篇與生物學(xué)教科書(shū)無(wú)關(guān)的《學(xué)術(shù)動(dòng)態(tài)》，共獲得可分析文獻(xiàn)324篇.將所得文獻(xiàn)數(shù)據(jù)以refwork格式導(dǎo)入知識(shí)圖譜繪制軟件CiteSpaceⅤ進(jìn)行文獻(xiàn)可視化分析.

2 中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究的整體情況

本文主要從文獻(xiàn)的發(fā)表年度、核心作者與研究機(jī)構(gòu)三個(gè)方面來(lái)了解我國(guó)中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究的實(shí)際情況.

2.1 文獻(xiàn)年度分析

將所得文獻(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入知識(shí)圖譜繪制軟件CiteSpaceⅤ進(jìn)行時(shí)間切片為1 年的數(shù)據(jù)分析，得出年份與發(fā)文量數(shù)據(jù)，導(dǎo)入Excel繪制折線圖如圖1所示.由圖1可以看出，我國(guó)近20年中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)的研究大致可以分為四個(gè)階段.第一階段：持續(xù)增長(zhǎng)期（1999—2010 年），這一階段發(fā)文量雖小有波動(dòng)，但整體呈緩慢增長(zhǎng)趨勢(shì).1999 年，生物學(xué)科以 “3+X” 方案恢復(fù)高考，引發(fā)了1999—2000 年發(fā)文量的迅速增加；2001年，基礎(chǔ)教育課改全面啟動(dòng)，高考形式以 “3+綜合” 代替 “3+X” （即把物理、化學(xué)和生物綜合為一門科目考試），以及2003 年全國(guó)各省、自治區(qū)和直轄市都以文理大綜合、理科綜合或單科的形式把生物學(xué)科納入高考科目［6］，引發(fā)了2001—2005年較為平穩(wěn)的發(fā)文量；之后隨著教材多樣化政策，基礎(chǔ)教育課改的縱深發(fā)展，以及2010 年教育部頒布了《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020 年）》引發(fā)了2006—2010年的中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究的持續(xù)增長(zhǎng).第二階段：迅速下降期（2011—2014年），這一階段發(fā)文量迅速下降到6～7篇/年.2011年，教育部印發(fā)了新修訂的《義務(wù)教育生物課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》.人民教育出版社、中國(guó)地圖出版社等出版機(jī)構(gòu)編寫并出版了供全國(guó)各地區(qū)學(xué)校選用的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教科書(shū)［7］，關(guān)于中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究的熱度下降.第三階段：迅猛增長(zhǎng)期（2015—2016年），這一階段發(fā)文量迅速增加到20～30 篇/年.2014 年，教育部頒發(fā)了《關(guān)于全面深化課程改革 落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的意見(jiàn)》，提出社會(huì)主義核心價(jià)值觀進(jìn)教材及課程教材體系建設(shè)，引發(fā)了關(guān)于中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)價(jià)值觀、科學(xué)性等內(nèi)容的研究熱度迅猛升溫［8-9］.第四階段：緩慢下降期（2017—2020年），這一階段發(fā)文量以1～2篇/年的速度下降.隨著課程教材建設(shè)管理體系的完備建成， “十三五” 教材建設(shè)的 “收官”［10］，關(guān)于中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究的熱度緩慢下降.

圖1 1999—2020年我國(guó)中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究歷年文獻(xiàn)量

2.2 核心作者群分析

將所得文獻(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入知識(shí)圖譜繪制軟件CiteSpaceⅤ進(jìn)行時(shí)間切片為1年的作者合作網(wǎng)絡(luò)分析如圖2所示.由圖2及其所得文本數(shù)據(jù)可知，在該領(lǐng)域發(fā)文較多的作者有李高峰（7篇）、包春瑩（7篇）、鄭曉蕙（6篇）、劉恩山（5篇）、周麗威（5篇）、趙占良（5篇）和韋慧彥（5篇）.其中，以劉恩山為中心形成了較好的作者合作網(wǎng)絡(luò)；李高峰、包春瑩、鄭曉蕙、趙占良和韋慧彥分別以各自為中心形成了至少1名合作者的合作網(wǎng)絡(luò)；只有周麗威獨(dú)自研究未見(jiàn)合作作者.

將作者合作網(wǎng)絡(luò)所得文本數(shù)據(jù)依據(jù)普萊斯定律［11］，計(jì)算出核心作者標(biāo)準(zhǔn)是發(fā)文至少2篇，核心作者發(fā)文量占比為40.43%，其值低于50%［12］，說(shuō)明該領(lǐng)域尚未形成穩(wěn)定的核心作者群.

圖2 1999—2020年我國(guó)中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究核心作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜

2.3 研究機(jī)構(gòu)分析

將所得文獻(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入知識(shí)圖譜繪制軟件CiteSpaceⅤ進(jìn)行時(shí)間切片為1年的機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)分析如圖3 所示.由圖3 及其所得文本數(shù)據(jù)可知，在該領(lǐng)域發(fā)文量較多的機(jī)構(gòu)有人民教育出版社（13 篇）、陜西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院（9篇）和華東師范大學(xué)（8篇）.其中，發(fā)文量較多的人民教育出版社、陜西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院和華東師范大學(xué)都沒(méi)有與其他機(jī)構(gòu)建立合作網(wǎng)絡(luò)；發(fā)文量略多的廣東省深圳市坪山新區(qū)教科研中心與廣東省深圳市羅湖區(qū)翠園中學(xué)建立了較好的機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)，北京師范大學(xué)生命科學(xué)院與貴州教育學(xué)院建立了較好的機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)（即圖3 中兩個(gè)機(jī)構(gòu)之間有連線）；從機(jī)構(gòu)屬性來(lái)看以高校為主，且生物科學(xué)類專業(yè)有獨(dú)占鰲頭之勢(shì)，教材出版單位僅人民教育出版社一家獨(dú)大，中學(xué)及地方教科研中心發(fā)文量略少；從研究機(jī)構(gòu)地理位置來(lái)看以華北、華東與西北地區(qū)發(fā)文量較多，發(fā)文量占比為11.11%，西南、華中與華南地區(qū)發(fā)文量略少，發(fā)文量占比為3.70%，東北地區(qū)發(fā)文量最少，發(fā)文量占比僅為0.62%.

圖3 1999—2020年我國(guó)中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜

3 中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究的核心主題與發(fā)展趨勢(shì)

3.1 核心主題分析

將所得文獻(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入知識(shí)圖譜繪制軟件CiteSpaceⅤ進(jìn)行時(shí)間切片為1 年的關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析如圖4所示.圖4節(jié)點(diǎn)（十字架）的大小表示關(guān)鍵詞出現(xiàn)次數(shù)的多少.由圖4及其文本數(shù)據(jù)可知，該領(lǐng)域以生物學(xué)教材（40次）、高中生物學(xué)（26次）、生物教材（25次）、高中生物學(xué)教材（25次）與生物（20次）這5個(gè)關(guān)鍵詞出現(xiàn)次數(shù)較多；生物學(xué)教材（中介中心性值0.2）、高中生物（中介中心性值0.2）與人教版（中介中心性值0.15）中介中心性較好，即以其為中心的研究能夠形成較好的關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò).

圖4 1999—2020年我國(guó)中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖

3.2 核心主題突現(xiàn)分析

獲取關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析的突現(xiàn)數(shù)據(jù)如表1所示.由表1可知，該領(lǐng)域在1999—2000年被引頻次突然增多的關(guān)鍵詞是生物教材，1999 年生物學(xué)科恢復(fù)高考后，引發(fā)了學(xué)者對(duì)生物學(xué)教材教學(xué)改革的思考［13-17］.在2000—2004年與2001—2003年被引頻次突然增多的關(guān)鍵詞分別是《生物》與中學(xué)生物學(xué)教材.2000年《全日制普通高級(jí)中學(xué)生物教學(xué)大綱（試驗(yàn)修訂版）》的頒布，及各家教材的百花齊放［18］，使得教育工作者對(duì)各版《生物》教材提出了自己的看法［19-23］.在2008—2012年和2009—2018年被引頻次突然增多的關(guān)鍵詞分別是人教版與高中生物學(xué)教材，2008年中學(xué)使用的高中生物教材至少有5個(gè)版本［24］，其中以人教版使用最廣泛，各教育工作者在使用過(guò)程中提出了自己的看法與解讀［25-28］.

表1 突現(xiàn)關(guān)鍵詞

3.3 核心主題聚類分析

對(duì)共現(xiàn)關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析如圖5 所示，其Q 值（網(wǎng)絡(luò)模塊測(cè)量值）為0.23，小于0.3，說(shuō)明得到的關(guān)鍵詞聚類社區(qū)不穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不顯著，即該領(lǐng)域聚類標(biāo)簽關(guān)鍵詞下的研究子主題較發(fā)散；其S值（聚類平均輪廓值）大于0.7，為0.92，說(shuō)明聚類高效，即該領(lǐng)域各聚類標(biāo)簽之間的研究相似性非常高.由圖5 及其所得文本數(shù)據(jù)可知，該研究領(lǐng)域形成4 個(gè)聚類標(biāo)簽，分別為教材、生物學(xué)教材、人教版和五碳糖.在教材聚類標(biāo)簽下涵蓋的高頻關(guān)鍵詞有高中生物學(xué)、生物學(xué)教材、核心素養(yǎng)、中學(xué)生物學(xué)、高中生物教材和人教版等；在生物學(xué)教材聚類標(biāo)簽下涵蓋的高頻關(guān)鍵詞有初中生物學(xué)、高中生物學(xué)、高中生物教材和人教版等；在人教版聚類標(biāo)簽下涵蓋的高頻關(guān)鍵詞有生物學(xué)教材、教材、高中生物教材、初中生物學(xué)教材、教材內(nèi)容和初中生物學(xué)等；在五碳糖聚類標(biāo)簽下涵蓋的高頻關(guān)鍵詞有性腺發(fā)育不良、細(xì)胞內(nèi)液、相對(duì)性狀、亞顯微結(jié)構(gòu)、細(xì)胞器、半透膜、細(xì)胞呼吸、染色質(zhì)、種內(nèi)斗爭(zhēng)、葉綠體、非等位基因和滲透吸水等；其中，#0，#1和#2聚類標(biāo)簽關(guān)鍵詞以及其下的高頻關(guān)鍵詞相似性非常大，#5聚類標(biāo)簽關(guān)鍵詞與其下高頻關(guān)鍵詞表面差異較大，其研究實(shí)質(zhì)都是生物學(xué)教材中某一具體知識(shí)點(diǎn).進(jìn)一步佐證了該領(lǐng)域各聚類標(biāo)簽之間的研究相似性非常高，與其所得S值0.92吻合性非常好.

圖5 1999—2020年我國(guó)中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究關(guān)鍵詞聚類網(wǎng)絡(luò)圖譜

3.4 核心主題研究趨勢(shì)分析

對(duì)共現(xiàn)關(guān)鍵詞進(jìn)行時(shí)區(qū)展示如圖6所示.由圖6可知，2000年開(kāi)始的生物教材研究熱度一直持續(xù)到2018 年.期間，演進(jìn)的主題可歸為三類：一是教材版本，有九年義務(wù)教育、七年級(jí)、人教版和高中生物教材等；二是教材內(nèi)容，有體液調(diào)節(jié)、染色體、ATP和基因等；三是教材變革，有教材改革、科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)探究活動(dòng)、比較分析、教材建設(shè)、特色和核心素養(yǎng)等.由圖6可見(jiàn)，有3條比較明顯的演進(jìn)脈絡(luò)：第一條演進(jìn)脈絡(luò)是生物教材向教材、核心素養(yǎng)演進(jìn)；第二條演進(jìn)脈絡(luò)是生物教材向初中生物學(xué)、（教材）特色的演進(jìn)；最后一條演進(jìn)脈絡(luò)是生物教材向教材建設(shè)演進(jìn).這3條演進(jìn)脈絡(luò)的關(guān)鍵詞以核心素養(yǎng)出現(xiàn)最晚，由此推測(cè)教材核心素養(yǎng)研究將會(huì)是近幾年該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn).

圖6 1999—2020年我國(guó)中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖譜

4 結(jié)論與展望

本文選取CNKI 期刊子庫(kù)1999—2020 年中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)相關(guān)文獻(xiàn)，運(yùn)用知識(shí)圖譜軟件CiteSpace對(duì)中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究文獻(xiàn)的發(fā)表年度、作者、機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵詞進(jìn)行知識(shí)圖譜可視化分析，研究結(jié)論如下：

（1）1999年以來(lái)，中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究受到學(xué)者廣泛關(guān)注，2010、2015和2016年度關(guān)注度最高，但近年研究熱度呈下降趨勢(shì).學(xué)者李高峰、包春瑩、鄭曉蕙、劉恩山、周麗威、趙占良和韋慧彥對(duì)該領(lǐng)域研究做出了重要貢獻(xiàn).目前，該領(lǐng)域核心作者群還沒(méi)有形成，各學(xué)者之間已有穩(wěn)定的稀疏合作關(guān)系，機(jī)構(gòu)間合作還不緊密，且地區(qū)差異明顯.

（2）中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)領(lǐng)域研究主題與熱點(diǎn)區(qū)別不大.在1999—2020 年期間研究最多的主題是生物學(xué)教材、高中生物學(xué)、生物教材、高中生物學(xué)教材和生物；研究的熱點(diǎn)主題及其先后順序是生物教材、《生物》、中學(xué)生物學(xué)教材、人教版和高中生物學(xué)教材；該領(lǐng)域在1999—2020年期間研究形成的各聚類標(biāo)簽之間研究相似性非常高，學(xué)者在本領(lǐng)域研究沒(méi)有開(kāi)發(fā)出新的研究點(diǎn).

（3）通過(guò)關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖譜發(fā)現(xiàn)，中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究的演進(jìn)內(nèi)容有教材版本、教材內(nèi)容與教材變革，目前的研究熱點(diǎn)是核心素養(yǎng).

綜上所述，1999—2020 年我國(guó)中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究領(lǐng)域取得了一些可喜成果.今后學(xué)者可從以下幾方面入手進(jìn)行進(jìn)一步研究.首先，規(guī)范專業(yè)術(shù)語(yǔ).從文獻(xiàn)中不難發(fā)現(xiàn)生物、《生物》、生物學(xué)、教材和教科書(shū)等專業(yè)術(shù)語(yǔ)用詞略為隨意.其次，加強(qiáng)多層次多角度合作研究.中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)研究，中學(xué)與地方教科研中心參與度低，且各研究機(jī)構(gòu)間、各學(xué)者間合作網(wǎng)絡(luò)較為稀疏.最后，建議深化中學(xué)生物學(xué)教科書(shū)核心素養(yǎng)的研究.