2000-2020年生物情境教育研究的特征與趨勢(shì)

周月 劉楊 李高峰

摘要采用計(jì)量學(xué)軟件CiteSpace繪制出2000～2020年間國(guó)內(nèi)生物情境教育研究領(lǐng)域的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖譜，可視化分析結(jié)果表明生物情境教育具有一定階段性和靶向性；研究熱點(diǎn)集中于問(wèn)題情境、情境教學(xué)、情境創(chuàng)設(shè)；研究前沿集中于生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)、真實(shí)情境、高中生物學(xué)。

關(guān)鍵詞 生物情境教育 CiteSpace 核心素養(yǎng) 知識(shí)圖譜

中圖分類(lèi)號(hào)G633. 91文獻(xiàn)標(biāo)志碼B

2019年6月份國(guó)務(wù)院頒布的《關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見(jiàn)》中明確提出“重視情境教學(xué)”，情境教學(xué)被寫(xiě)進(jìn)決策文件，其重要性不言而喻。而中國(guó)本土情境教育理念始于李吉林的兒童情境教學(xué)研究，然后開(kāi)始從小學(xué)語(yǔ)文學(xué)科逐漸推廣到其他學(xué)科。在生物學(xué)科中，受到課程改革理念的驅(qū)動(dòng)，生物情境教育表現(xiàn)出階段性和靶向性兩個(gè)特征，然而對(duì)于中學(xué)一線教師而言，該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)是比較模糊的?；诖?，整理了近二十年以來(lái)核心期刊和碩博論文中發(fā)表的有關(guān)生物情境教育的研究成果，利用CiteSpace的可視化分析功能，以知識(shí)圖譜的形式梳理出生物情境教育的研究脈絡(luò)，以期為廣大一線教師開(kāi)展生物教學(xué)提供一些參考。

1研究?jī)?nèi)容與方法

1.1文獻(xiàn)來(lái)源與處理

以中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)（CNKI）為文獻(xiàn)來(lái)源，主題檢索條件限定為“情境”，在數(shù)量上最大化呈現(xiàn)文獻(xiàn)原始資料，時(shí)間限制為2000-2020年，期刊來(lái)源主要選自《中學(xué)生物學(xué)》《生物學(xué)教學(xué)》《生物學(xué)通報(bào)》《中學(xué)生物教學(xué)》，經(jīng)過(guò)手動(dòng)篩選和排除，獲得有效文獻(xiàn)359篇，為避免后期數(shù)據(jù)分析時(shí)原始文獻(xiàn)量不足，又在其他核心期刊與碩博論文庫(kù)中篩選了82篇文獻(xiàn)作為補(bǔ)充，共計(jì)441篇文獻(xiàn)。

1.2分析工具

CiteSpace是一款被用來(lái)在科學(xué)文獻(xiàn)中進(jìn)行信息識(shí)別與研究趨勢(shì)動(dòng)態(tài)可視化的Java應(yīng)用程序，由美國(guó)華人學(xué)者陳超美博士開(kāi)發(fā)，通過(guò)直觀的關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識(shí)圖譜、突變?cè)~識(shí)別、時(shí)間線視圖等盡可能展現(xiàn)研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)關(guān)鍵詞、研究進(jìn)展和前沿方向，已經(jīng)成為信息分析領(lǐng)域中影響力較大的可視化軟件。

2研究結(jié)果

2.1發(fā)文量的統(tǒng)計(jì)分析

年度發(fā)文數(shù)量是衡量生物情境教育研究熱度與發(fā)展趨勢(shì)的重要指標(biāo)。從2000-2020年的20年間，論文發(fā)表數(shù)量大體上來(lái)看逐年增多（圖1），但是總數(shù)較少。2018年的24篇發(fā)文量是一個(gè)較大的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，之后，關(guān)于生物情境教育的文獻(xiàn)數(shù)量發(fā)生激增，逐年翻倍增長(zhǎng)，2020年達(dá)到了近20年來(lái)的峰值。顯然，“情境”已經(jīng)成為了一個(gè)大的研究熱點(diǎn)，預(yù)期未來(lái)幾年內(nèi)仍將受到大量的關(guān)注。

2.2關(guān)鍵詞的共現(xiàn)分析

關(guān)鍵詞是對(duì)文章核心內(nèi)容的高度凝練，具有很強(qiáng)的概括性，最能代表文章的研究?jī)r(jià)值和研究方向，共詞分析通過(guò)對(duì)一組關(guān)鍵詞兩兩統(tǒng)計(jì)它們?cè)谕唤M文獻(xiàn)中出現(xiàn)的次數(shù)來(lái)反映關(guān)鍵詞之間的親疏關(guān)系。從知網(wǎng)篩選有效文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)后，導(dǎo)出為Refworks格式，在CiteSpace中將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Wos格式數(shù)據(jù)，把時(shí)間跨度設(shè)置為2000-2020年，時(shí)間分區(qū)為1年，節(jié)點(diǎn)類(lèi)型設(shè)置為keyword，閾值設(shè)置為（3，3，20）、（3，3，20）、（3，3，20），生成關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識(shí)圖譜（圖2）。

關(guān)鍵詞每一個(gè)圓形節(jié)點(diǎn)為一個(gè)關(guān)鍵詞，節(jié)點(diǎn)環(huán)越大，該關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越大；圓形節(jié)點(diǎn)之間的連線代表了它們的共現(xiàn)關(guān)系，線越粗說(shuō)明它們之間的強(qiáng)度越大；圓形節(jié)點(diǎn)外部的深色光圈說(shuō)明節(jié)點(diǎn)中心性較高，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中處于重要地位。對(duì)關(guān)鍵詞頻次和中心度進(jìn)行分析得到高頻關(guān)鍵詞和高中心性詞表（表1）。

可以發(fā)現(xiàn)，生物情境教育的研究熱點(diǎn)主要集中在“核心素養(yǎng)”“情境創(chuàng)設(shè)”“情境教學(xué)”“問(wèn)題情境”“高中生物學(xué)”等部分。對(duì)以上關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)下的文獻(xiàn)和各年度重要文獻(xiàn)進(jìn)行研讀，可以將現(xiàn)階段生物情境教育的研究?jī)?nèi)容分為3個(gè)方面。

（1）以問(wèn)題情境的研究作為導(dǎo)向。

課程改革中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和教材的修訂是生物教學(xué)的指導(dǎo)性文件，意義重大。教學(xué)情境的研究趨勢(shì)也與之一致。2003年《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（試驗(yàn)）》對(duì)探究式教學(xué)的倡導(dǎo)，使得通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境組織探究教學(xué)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。相關(guān)研究?jī)?nèi)容主要包括“問(wèn)題情境的呈現(xiàn)方式”“創(chuàng)設(shè)情境”“教材中情境素材的開(kāi)發(fā)”“問(wèn)題情境的應(yīng)用”。

（2）有效教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)。

和情境教學(xué)、情境創(chuàng)設(shè)相關(guān)的關(guān)鍵詞在文獻(xiàn)主題中出現(xiàn)的頻次較高，是繼問(wèn)題情境后文獻(xiàn)研究的另一個(gè)爆發(fā)點(diǎn)。圍繞如何創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境，對(duì)情境教學(xué)的研究不再局限于課堂教學(xué)中的導(dǎo)入部分，新的教學(xué)模式如“主線式情境教學(xué)”“情境-問(wèn)題-應(yīng)用”等不斷涌現(xiàn)出來(lái)，不同類(lèi)型的情境和情境教學(xué)策略在教學(xué)設(shè)計(jì)中得到了充分利用。這些研究主要體現(xiàn)的關(guān)鍵詞有“情境教學(xué)”“情境創(chuàng)設(shè)方法”“初中生物學(xué)”“生物學(xué)教學(xué)”“教學(xué)設(shè)計(jì)”。

（3）以情境為載體培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

生物學(xué)教學(xué)的重心從建立三維課程目標(biāo)體系到培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，使情境教學(xué)不再只是從注重學(xué)生的課堂體驗(yàn)來(lái)提升學(xué)生的情感、態(tài)度與價(jià)值觀，使得生物學(xué)教育更加關(guān)注人的發(fā)展，充分考慮到學(xué)生自身的發(fā)展需求。這就要求教師要?jiǎng)?chuàng)建適宜的學(xué)習(xí)情境并以此為媒介來(lái)發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。這方面的研究重點(diǎn)關(guān)注“情境”“真實(shí)情境”“生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”“高中生物學(xué)”這幾個(gè)方面。

2.3生物學(xué)情境教育研究的前沿演進(jìn)

追蹤預(yù)測(cè)科學(xué)研究的發(fā)展趨勢(shì)和最新演化動(dòng)態(tài)，如正在發(fā)展興起的理論和新涌現(xiàn)的研究主題。這些待分析的內(nèi)容可以在突變?cè)~和時(shí)間線視圖的基礎(chǔ)上來(lái)進(jìn)行研究。

在CiteSpace中需要借助突變關(guān)鍵詞（圖4）來(lái)進(jìn)行分析，這些突變?cè)~反映了一段時(shí)間內(nèi)影響力較大的研究熱點(diǎn)?？梢钥吹健皢?wèn)題情境”一詞的Strength值為7.39，突變強(qiáng)度最大，從2000年開(kāi)始就作為突變?cè)~一直持續(xù)到2014年。這是因?yàn)閱?wèn)題情境是開(kāi)展探究式教學(xué)的首要步驟，而探究式教學(xué)從2003版到2011版以及2013版生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)政策文件中多次被強(qiáng)調(diào)，所以“問(wèn)題情境”和“創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境”一直是生物學(xué)教學(xué)的一個(gè)研究熱點(diǎn)。除此之外，“情境”“生物學(xué)教學(xué)”“生物教學(xué)”“情境教學(xué)”這四個(gè)關(guān)鍵詞在文章中經(jīng)常一起出現(xiàn)，所以它們突現(xiàn)的時(shí)間較為集中，體現(xiàn)出生物教學(xué)和情境教育之間的聯(lián)系緊密，情境教學(xué)可以有效促進(jìn)生物教學(xué)。而最新的《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中以培養(yǎng)學(xué)生的生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為宗旨，這為廣大生物情境教育研究者指明了方向。情境教育應(yīng)以發(fā)展學(xué)生的4個(gè)學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)，教師設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)，要充分利用情境來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的價(jià)值觀念和在真實(shí)情境中解決問(wèn)題的關(guān)鍵能力。因此，自2017-2020年，可以看到“教學(xué)設(shè)計(jì)”和“生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”的高強(qiáng)度突現(xiàn)；而“真實(shí)情境”的文獻(xiàn)研究規(guī)模略低于前者，所以其強(qiáng)度也略低，但這說(shuō)明“真實(shí)情境”也是一個(gè)潛在的研究熱點(diǎn)。筆者在CSSCI期刊中以“真實(shí)情境”作為關(guān)鍵詞檢索發(fā)現(xiàn)研究文章較多，但無(wú)和生物學(xué)情境教育相關(guān)的文章，這值得廣大情境教育研究者引起重視。

此外，利用CiteSpace中的時(shí)序視圖（timezone）功能，數(shù)據(jù)篩選方法設(shè)置為T(mén)op N= 50，可得生物情境教育研究前沿關(guān)鍵詞時(shí)序圖譜（圖5），據(jù)此可以把我國(guó)生物情境教育研究分為三個(gè)階段。

（1）早期研究（2000-2007年）。

這段時(shí)間的研究熱點(diǎn)集中在“問(wèn)題情境”“情境創(chuàng)設(shè)”“情境教學(xué)”“高中生物學(xué)”“生物學(xué)教學(xué)”。其中，“問(wèn)題情境”最早出現(xiàn)并作為一個(gè)穩(wěn)健型研究熱點(diǎn)，貫穿整個(gè)研究階段，這與生物學(xué)不同版本課程標(biāo)準(zhǔn)中共同倡導(dǎo)的探究式教學(xué)理念保持一致，表現(xiàn)出明顯的階段性特點(diǎn)。而教師實(shí)施情境教育，就必須先學(xué)會(huì)創(chuàng)設(shè)情境。因此能夠創(chuàng)設(shè)出一個(gè)好的情境并將其應(yīng)用到生物學(xué)教學(xué)中就顯得至關(guān)重要。但這一階段中，情境教學(xué)在高中生物學(xué)中的應(yīng)用研究明顯比初中多。究其原因，是因?yàn)槌踔泻透咧猩镎n程性質(zhì)存在一定差異，初中生物注重啟蒙性與基礎(chǔ)性，而高中生物學(xué)更注重高階思維能力的發(fā)展，概念學(xué)習(xí)上具有一定的抽象性，與學(xué)生實(shí)際生活聯(lián)系更加緊密，對(duì)學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備和能力提出一定要求，是教師開(kāi)展情境教學(xué)的沃土。

（2）研究過(guò)渡期（2008-2016年）。

這一時(shí)間段生物情境教育明顯進(jìn)入了一個(gè)平臺(tái)期，沒(méi)有呈現(xiàn)出明顯的研究熱點(diǎn)。從關(guān)鍵詞的時(shí)間線圖譜來(lái)看，出現(xiàn)了“空白區(qū)域”。這主要是因?yàn)檎n程標(biāo)準(zhǔn)中具有指向性新教學(xué)理念的提出往往才能引發(fā)研究熱點(diǎn)的出現(xiàn)。2011版初中課標(biāo)和2013版高中課標(biāo)與以往課程標(biāo)準(zhǔn)一樣，繼續(xù)指向探究式教學(xué)，而有效的情境是開(kāi)展探究式教學(xué)的重要工具。因此，這一時(shí)間段的情境教育主要圍繞的是情境創(chuàng)設(shè)的有效性和課堂教學(xué)中實(shí)施情境教學(xué)的策略研究，以及如何使用情境來(lái)豐富教學(xué)設(shè)計(jì)。這些研究主題是對(duì)前一階段研究更進(jìn)一步的拓展和應(yīng)用，是一個(gè)過(guò)渡階段，雖然沒(méi)有出現(xiàn)研究熱點(diǎn)上的“有效生長(zhǎng)點(diǎn)”，但在時(shí)間和空間跨度上也具有重要意義。

（3）研究前沿（2017年以后）。

2017版高中課標(biāo)使生物情境教育進(jìn)入了第三個(gè)研究階段。比較2013版和2017版高中課標(biāo)可以發(fā)現(xiàn)新舊版本中的課程理念發(fā)生重大變化。從舊課標(biāo)中探究性學(xué)習(xí)到新課標(biāo)核心素養(yǎng)中的科學(xué)探究，新課程目標(biāo)中重點(diǎn)突出了生物教學(xué)要培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的育人理念，因此情境不再只是簡(jiǎn)單服務(wù)于探究教學(xué)和在生物學(xué)教學(xué)中作為一種重要催化劑來(lái)促進(jìn)教師教學(xué)，而是能夠培養(yǎng)學(xué)生解決真正實(shí)際問(wèn)題的能力和高階知識(shí)技能，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的“微環(huán)境”，以及在學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)中作為一種評(píng)價(jià)量尺向教師反饋結(jié)果的重要渠道。因此，這一階段的生物情境教育研究表現(xiàn)出明顯的靶向性，均指向了發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)這一重要理念。尤其是課標(biāo)中對(duì)使用真實(shí)情境的強(qiáng)調(diào)，使得教育研究者的目光開(kāi)始逐漸聚焦于該領(lǐng)域。

3結(jié)論

基于CiteSpace的可視化分析可以折射出生物情境教育研究在時(shí)空上的演進(jìn)特征?？v向上來(lái)看，每一輪課程改革都直接推動(dòng)了生物情境教育研究的向前發(fā)展，賦予了生物情境教育的階段性特征。從問(wèn)題情境到情境教學(xué)，再到情境教育的開(kāi)展，其本質(zhì)上是改變傳統(tǒng)知識(shí)授受模式理念到培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)價(jià)值觀念的轉(zhuǎn)變，凸顯出生物學(xué)科的重要育人價(jià)值。橫向上來(lái)看，生物情境教育發(fā)展具有靶向性。一方面，在生物學(xué)教學(xué)中要貫徹發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，就必須使教學(xué)脫離傳統(tǒng)知識(shí)技能傳授的韁繩，將生物科學(xué)知識(shí)與學(xué)生真實(shí)生活發(fā)生關(guān)聯(lián)整合，潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲，以情境滲透核心素養(yǎng)，使學(xué)生面對(duì)個(gè)人事務(wù)和社會(huì)議題時(shí)能夠作出有效決策，培養(yǎng)他們適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。另一方面，生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)在真實(shí)情境中培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力，因此在學(xué)生的形成性評(píng)價(jià)中，教師可以設(shè)計(jì)靶向?qū)W生核心素養(yǎng)的測(cè)評(píng)情境來(lái)考察學(xué)生的真實(shí)水平，以及在課堂教學(xué)情境中，根據(jù)學(xué)生的真實(shí)反饋采取合適情境教學(xué)策略來(lái)優(yōu)化教學(xué)。

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