國外近十年生物學(xué)教學(xué)中對學(xué)生批判性思維培養(yǎng)研究的可視化分析

林麗珍 管曉恬 吳朝暄 婁志義 陳延松

摘要 基于WebofScience核心數(shù)據(jù)庫，應(yīng)用文獻(xiàn)計量法分析了國外近十年生物學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生批判性思維的研究現(xiàn)狀。結(jié)果表明：批判性思維、生物學(xué)、教育、批判性思維技能、本科生、評測等是該研究領(lǐng)域的高頻關(guān)鍵詞;教學(xué)方法（包括生物進化科學(xué)史策略、STEM教學(xué)策略等）、批判性思維能力及其評測是該領(lǐng)域的主要研究熱點。結(jié)合生物科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維或在STEM中滲透批判性思維或批判性思維測評工具的研究是該領(lǐng)域未來的三個重點研究方向。

關(guān)鍵詞 生物學(xué) 批判性思維 聚類分析 多維尺度分析 社會網(wǎng)絡(luò)分析

中圖分類號 G633.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼 B

1引言

批判性思維是科學(xué)思維的重要組成成分，是理性研究、科學(xué)決策和創(chuàng)新的核心能力。國外關(guān)于批判性思維的研究始于希臘時期蘇格拉底的思想，后由現(xiàn)代批判性思維代表人物杜威進一步完善。批判性思維包括闡釋、分析、推理等思維技能，也包括尋求真相、開放思想和系統(tǒng)化能力等思維傾向。在生物學(xué)教學(xué)中，注重培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維是新改革的重要特質(zhì)之一。目前，我國對批判性思維的系統(tǒng)研究還比較薄弱。因此，下面擬對國外近十年生物學(xué)教學(xué)領(lǐng)域中對學(xué)生批判性思維培養(yǎng)的研究文獻(xiàn)進行可視化分析，并討論該領(lǐng)域中學(xué)生批判性思維培養(yǎng)研究熱點及未來發(fā)展趨勢等，以期為我國批判性思維研究領(lǐng)域發(fā)展提供啟示。

2.研究設(shè)計

2.1數(shù)據(jù)來源

以最具權(quán)威性和綜合性的核心期刊引文索引的外文數(shù)據(jù)庫：Web of Scienc（e WOS數(shù)據(jù)庫）中的核心合集為檢索資源。以主題“critical thinking”和“biology”進行檢索。研究年份限定在2011～2020年。共檢索出614篇關(guān)于生物學(xué)批判性思維的文獻(xiàn)，剔除會議、廣告等與檢索主題詞無關(guān)的文獻(xiàn)，最終得到330篇文獻(xiàn)。

2.2研究工具書目共現(xiàn)分析軟件（Bicomb2.0）、SPSS25.0軟件.

2.3研究方法與步驟

采用關(guān)鍵詞共詞分析法，首先在Web of Science（WOS數(shù)據(jù)庫）以“criticalthinking”和“biology”為主題詞進行檢索，并以txt文本格式進行保存。然后將該文本通過Bicomb2.0軟件統(tǒng)計出關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻次，得到高頻關(guān)鍵詞的詞篇矩陣和共現(xiàn)矩陣。其次，將詞篇矩陣和共現(xiàn)矩陣分別導(dǎo)入到SPSS25.0軟件中進行聚類分析、多維尺度分析，得到聚類分析圖譜、多維尺度分析圖譜，最后從這些圖譜中進一步判斷研究主題的熱點及方向。

3研究結(jié)果與分析

3.1高頻關(guān)鍵詞的統(tǒng)計和分析

文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞能直接反映主題，關(guān)鍵詞詞頻數(shù)越高，表明與其相關(guān)的研究成果越多，研究內(nèi)容集中性越強。本研究通過書目共現(xiàn)分析軟件（Bicomb2.0）分析得到了國外生物學(xué)領(lǐng)域中對批判性思維研究的關(guān)鍵詞總頻次為1343次。為了更準(zhǔn)確有效地分析生物學(xué)中批判性思維的研究熱點方向，本研究分別選取了詞頻數(shù)大于等于6的關(guān)鍵詞為高頻關(guān)鍵詞，共30個關(guān)鍵詞。這三十個高頻關(guān)鍵詞基本代表了國外近年來在生物學(xué)領(lǐng)域有關(guān)批判性思維的研究熱點。

通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，除去檢索主題詞，排在前十的關(guān)鍵詞為：教育、批判性思維技能、本科生、高等教育、分子生物學(xué)、評估、進化生物學(xué)、STEM、教學(xué)方法、實驗設(shè)計。從這些詞可看出國外生物學(xué)批判性思維培養(yǎng)研究的對象多為大學(xué)生，研究機構(gòu)多為高校;研究方向主要集中在評測研究、教學(xué)方法的研究及實驗研究等幾個重點領(lǐng)域方向。

3.2聚類分析與熱點研究內(nèi)容

聚類分析是通過高級統(tǒng)計對高頻關(guān)鍵詞組進行差異性分析，來發(fā)現(xiàn)它們間的遠(yuǎn)近關(guān)系，通過高頻關(guān)鍵詞間的親疏關(guān)系可以反映其研究熱點及未來的發(fā)展趨勢。進行分析時，先以最有影響的種子關(guān)鍵詞生成聚類，然后由種子關(guān)鍵詞及相鄰關(guān)鍵詞再組成一個新的聚類，并對該類別賦予合適的類別標(biāo)簽。

本研究聚類分析結(jié)果（圖1）表明，國外近十年來在生物學(xué)領(lǐng)域有關(guān)批判性思維的研究可以分為3大類群，即3個熱點議題：1在高等教育課程中結(jié)合生物進化科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維;2在生物科學(xué)教育中對本科生批判性思維的能力與技能的評測;3高等教育生物學(xué)學(xué)科教學(xué)中通過多元化的教學(xué)技能與方法。

3.3多維尺度分析與熱點研究議題間的聯(lián)系

多維尺度分析（簡稱MDS）能直觀地揭示數(shù)據(jù)中的隱藏聯(lián)系及概括表現(xiàn)一個領(lǐng)域或亞領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)。它以各領(lǐng)域間相互影響強度的向心度的橫軸和表示某一領(lǐng)域內(nèi)部聯(lián)系強度的密度為縱軸而繪制的二維平面圖。圖中的圓圈代表高頻關(guān)鍵詞所處的相對位置，圓點越靠近坐標(biāo)中心表明關(guān)鍵詞影響力越大，圓點間距離越近，表明它們之間的關(guān)系越緊密，反之則關(guān)系越疏遠(yuǎn)。在對以上30個高頻關(guān)鍵詞聚類分析產(chǎn)生的30×30相異矩陣進行多維尺度分析，標(biāo)準(zhǔn)化方法選擇Z分?jǐn)?shù)。結(jié)果顯示，Stress=0.3986，RSQ=0.8163，說明分析結(jié)果對國外生物學(xué)批判性思維中高頻關(guān)鍵詞間的學(xué)術(shù)聯(lián)系狀況擬合效果較好。

從分布位置看，類群1和類群3大部分關(guān)鍵詞所處領(lǐng)域距離戰(zhàn)略坐標(biāo)軸位置較近，其中進化生物學(xué)、STEM、實驗研究、進化、教學(xué)方法等詞距離戰(zhàn)略坐標(biāo)軸位置較近，表明這些詞影響力較大，也是該研究的重點領(lǐng)域。這與我國《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《新課標(biāo)》）中提出的要加強和完善生物學(xué)實驗教學(xué);注意學(xué)科間的聯(lián)系;注重生物科學(xué)史和科學(xué)本質(zhì)的學(xué)習(xí)相契合。

從各類群所處戰(zhàn)略坐標(biāo)的象限（圖2）分布特點看，位于第一象限的大部分是類群1和類群3的高頻關(guān)鍵詞，主要涵蓋實驗研究、進化生物學(xué)、STEM等高頻關(guān)鍵詞。一般而言，位于第一象限的關(guān)鍵詞處于研究網(wǎng)絡(luò)中心且與主題領(lǐng)域內(nèi)部聯(lián)系緊密，可以看出實驗研究、進化生物學(xué)、STEM等研究主題間內(nèi)部關(guān)系連接緊密，是該研究的核心領(lǐng)域。第二象限主要包括測評、自主學(xué)習(xí)、生物教育等高頻關(guān)鍵詞，其中類群1和類群2所占比例較大，說明對生物學(xué)領(lǐng)域中批判性思維的測量量具的研究還有較大的潛在價值，但研究領(lǐng)域還相對松散，對這方面的關(guān)注度有待進一步加強。第三象限主要包括進化、教學(xué)方法、動機、批判性思維技能等高頻關(guān)鍵詞。其中類群3所占的比例較大，說明在教學(xué)方法方面的研究主題題目都較明確，且有研究機構(gòu)正在對該主題領(lǐng)域進行研究，但在整個研究網(wǎng)絡(luò)中處于邊緣地位。第四象限的主題領(lǐng)域在整個工作研究中處于邊緣地位，重要性較小。這表明生物藝術(shù)、科學(xué)等研究主題領(lǐng)域重要性較小，與批判性思維的培養(yǎng)研究主題聯(lián)系不大。

4結(jié)論與展望

4.1研究結(jié)論

（1）教育、批判性思維技能、本科生、高等教育、分子生物學(xué)、評估、進化生物學(xué)、STEM、教學(xué)方法、實驗設(shè)計等是該研究領(lǐng)域的高頻關(guān)鍵詞。

（2）批判性思維能力和技能測量量具的研究和高等教育生物學(xué)學(xué)科教學(xué)中對多元化的教學(xué)技能與方法來培養(yǎng)批判性思維的研究是國外生物學(xué)領(lǐng)域?qū)ε行运季S研究的研究熱點;結(jié)合生物進化科學(xué)史或STEM等教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維和批判性思維能力測評量具的研究是該領(lǐng)域未來的重點研究方向。

4.2展望

思維的發(fā)展關(guān)乎社會的發(fā)展，尤其在信息時代，每個人都應(yīng)該具有一定的批判性思維。根據(jù)以上結(jié)論并結(jié)合我國批判性思維培養(yǎng)現(xiàn)狀，國內(nèi)研究者應(yīng)該拓寬研究領(lǐng)域及研究對象。例如，在中小學(xué)生物學(xué)學(xué)科教學(xué)領(lǐng)域中利用進化科學(xué)史培養(yǎng)學(xué)生的批判、質(zhì)疑、求真的批判性思維傾向;在實驗探究中培養(yǎng)學(xué)生分析、推理、概括的批判性思維技能;開發(fā)研究適合本土的批判性思維測評工具;進行中外比較，豐富理論研究，加強實證研究等。

參考文獻(xiàn)：

[1]彼得·范西昂，都建穎，李瓊等.批判性思維：它是什么，為何重要[J].工業(yè)和信息化教育，2015，（7）：10-27，41.

[2]B.H.Bode.How We Think.John Dewey[J].The School Re?view，1910，18（9）：642-645.

[3]黃琴詩，朱喜鋼，曹鐘茗等.國外康養(yǎng)旅游研究的轉(zhuǎn)型與趨勢——基于英文文獻(xiàn)的計量分析[J].林業(yè)經(jīng)濟，2020，42（2）：48-58.

[4]胡澤.基于文獻(xiàn)計量的2020新冠肺炎疫情研究現(xiàn)狀及熱點可視化分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2021，42（13）：77-79.

[5]蘭國帥.基于知識圖譜的國際教育技術(shù)發(fā)展研究[D].南京：南京師范大學(xué)，2016.

[6]LawJ BainS.Curial Pet al Policy and the mapping of scientf?icchange.A co-word analysis ofresearch into environmental acidfi?cation[J].scientometrics.1988，14（3）：251-264.

[7]中華人民共和國教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2018：4-5.

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