新世纪我国理科课程标准研究述评

王童 马勇军

摘要：通过文献梳理了自2000年起我国理科课程标准的研究脉络，借助网络计量学和CiteSpaceIII对其发文数量、关键词、发文作者、研究方法、被引量和下载量多维度进行分析，以窥知研究概况。研究表明：发文数量较少，但呈上升趋势;研究内容上，主要是以理科课程标准为分析文本进行解读，或指导教科书编制、进行考试评价与教学实践等，可以拓展研究视角、进行学科间对比或加大课程标准颁布的时间跨度等;核心作者较少，应加大关注力度;研究方法较为单一，以质性研究为主，可借助研究工具来丰富研究方法;被引量与下载量是反映论文质量的重要指标，可为研究者提供指导与启示。

关键词：理科课程标准;可视化分析;文本分析;研究述评

1 研究背景

党的十九大明确指出要发展素质教育，落实立德树人的根本任务，而与社会、科技和经济等联系密切的理科课程在其中发挥着关键作用。课程标准（以前称为教学大纲）是规定某一学科的课程理念、课程目标、内容标准和实施建议的指导性文件，它依据一定的教育目的和培养目标，确定了某一学科的课程目标和课程结构，是教学、评价、课程资源开发和教材编写的出发点和归宿。理科课程标准作为基础教育改革的重要构成部分，是理科教育教学的重要理论依据和实践基础。有必要对理科课程标准的相关研究进行梳理，明晰其研究脉络，推动课程标准的研究进展，进而加快理科课程改革，早日实现立德树人。

本研究中“理科课程标准”的研究对象包括物理、化学、生物和科学这四门学科的课程标准。

2 研究设计

2.1 研究样本

学术论文是学者展示学术成果的重要载体，布拉德富的文献离散理论认为，大多数高水平的文献都会集中发表于少数核心期刊[1]。基于此，本文以中国知网（CNKI）为数据来源，利用高级检索功能，采用“或者”的逻辑关系，以“理科课程标准”“物理课程标准”“化学课程标准”“生物课程标准”和“科学课程标准”为关键词，选取“核心期刊”为文献来源，共检索到135篇文献，以此作为研究样本进行文献梳理与分析（检索日期：2019年6月27日）。

2.2 研究方法

运用网络计量学方法，对知网检索到的文献就其发文量、学科分布、发文作者、研究方法、被引量和下载量进行量化统计，以发现其内在特征和发展规律，为后人开展研究提供参考。

利用可视化分析软件CiteSpaceIII就其关键词形成共现图谱，以揭示有关理科课程标准的研究热点。

通过文献分析就该领域进行深入、细致和全面地剖析，梳理已有研究的脉络，窥知研究的空白，为后继研究提供思考与借鉴。

3 研究现状

3.1 发文数量统计分析

3.1.1 年度发文量

对于研究理科课程标准的135篇核心文献，其年度发文数量如图1所示。

由图1可知，有关理科课程标准的研究自2000年开始出现。截止到2019年6月27日，发文量最多年份是2009年，发文13篇，约占总发文量的10%。2000年和2001年的发文量最少，仅有1篇。纵观近二十年，年度发文数量较少，但总体呈上升趋势。

我国教育部分别于2001年、2003年颁布了实验版的全日制义务教育理科课程标准和普通高中理科课程标准，并于2011年和2017年颁布了修订版的理科课程标准。日本文部科学省分别于2008年、2009年3月颁布了初中、高中理科课程标准。据其年度发文数量可知，自理科课程标准颁布后，发文量会有明显的提升，成为研究的热点话题。

3.1.2 各学科发文量

对于检索到的135篇关于理科课程标准的文献进行学科分类，各理科学科的发文数量如图2所示。

首先，除去我国规定的物理、化学、生物和科学这四门具体学科之外，还涉及一门综合理科，对于理科课程标准的研究主要包括两类，一类是解读日本理科课程标准，另一类是基于理科课程标准分析理科课程改革。其次，探讨生物学科课程标准的文献最少，只有7篇;而研究科学学科的文献数量最多，有76篇，这部分文章中，有专门分析科学学科课程标准的，也有探讨国外科学课程标准的[此处的科学不同于我国的科学学科，例如加拿大安大略省高中阶段的基础阶段（9～10年级）设置综合理科，即将物理、化学、生物和地理等学科综合为一门科学课程，高级阶段（11～12年级）实行分科，但各科的课程标准统称为科学课程标准]。

3.2 关键词分析

关键词能够精准地体现论文的核心内容，它在一定时期内出现的频次可以很好地反映其受关注的程度，是某一研究领域的热点话题。表1统计了排名前十位的关键词。

由表1可知，除去课程标准（具体学科的课程标准）外，出现频次较多的是科学探究、科學素养、课程和北美洲等。科学探究和科学素养一直是我国理科教育界研究的热点话题，而课程标准作为理科教育的重要指导性文件，其中有关科学探究、科学素养的部分必然是研究的重点，吸引学者对其进行精细解读。随着我国课程标准的修订以及借鉴国外课程标准，相关课程内容会被不断地商榷和调整，成为研究重点。美国作为教育强国，其教育改革与实践一直走在世界的前列，先后出台了多个与理科教育相关的重要文件，如1989年的《2061计划：面向全体美国人的教育》、1996年的《国家科学教育标准》、2011年的《K-12科学教育框架》和2013年的《下一代科学标准》等;加拿大作为典型的教育分权国家，其各省自行制定教育政策并颁布课程标准，采用理科综合课程标准指导理科教育教学。美国、加拿大等北美洲地区颁布的理科课程标准具有典型性与代表性，吸引我国学者对其进行深度剖析。

为了更好地基于关键词透视论文内容，将检索到的文献用Refworks格式导出，通过可视化分析软件CiteSpaceIII形成如图3所示的共现图谱。

通过对图3呈现的关键词及其关注程度，可以将该领域的热点话题分为两类。一类是理论研究，包括对课程目标、内容标准等的解读，与我国教学大纲、国外理科课程标准类文件的比较分析，对于科学探究、核心素养和科学本质等的探讨;另一类是实践探索，包括对教材编写、教学设计、探究活动及课堂教学等研究。值得一提的是，该类研究中涉及的国外“理科课程标准”文件依次集中于日本、美国、英国和加拿大等国家。

下面基于文本内容进行详细说明：

（1） 基于理论层面将课程文件作为样本进行分析，包括以下三个方面。

一是国内或国外理科课程标准的整体述评。我国理科课程标准的整体述评，如袁运开（2002）在表述了《科学》（7～9年级）课程标准（实验稿）制定的依据与背景，阐明了义务教育阶段科学课程标准整体设计的必要性，着重对《标准》的特点作了介绍并概述了其认识[2]。张二庆等（2012）就设置综合理科课程的必要性、国外相关理论介绍、基本理论、课程标准和课程内容、实施以及评价等方面开展相关研究[3]。

国外理科课程标准的整体述评，如刘继和（2010）从学科性质、目标、内容及特点出发，全面深入地剖析了2009年日本文部科学省颁布的高中化学科目课程标准，以期对我国化学学科的课程改革提供思考与借鉴[4]。周保利（2014）就美国于2013年4月颁布的题为《下一代科学标准》的基础教育科学课程标准，指出该标准把基础教育各个阶段讲授的科学知识划分为物理科学（Physical Sciences）、生命科学（Life Sciences）、地球与太空科学（Earth and Space Sciences），工程、技术和科学（Engineering，Technology and Applications of Sciences）共四个领域，在此基础上确定了各阶段、各年级、各学科教学的主要内容，并明晰了评估学生成绩的三个维度，即：实践（Practice）、跨学科概念（Crosscutting Concepts）和学科核心概念（Disciplinary Core Ideas），进而对其进行了客观的评价[5]。

二是对理科课程标准的比较分析，主要包括我国不同时期两版理科课程标准的纵向比较研究、不同国家的理科课程标准间的横向对比分析以及不同学科的课程标准之间的对比研究。

对我国不同时期理科课程标准的比较研究，如王慧等（2015）通过对《义务教育物理课程标准（实验稿）》和《义务教育物理课程标准（2011年版）》的比较分析，探讨修订课程的实质，进而结合相关文献与课程教学理论，列举了修订后的课程标准存在的问题，并就此提出相关建议[6]。孙闯等（2018）对新旧高中物理课程标准[新课标：《普通高中物理课程标准（2017年版）》，旧课标：《普通高中物理课程标准（2003年版）》]从宏观、中观和微观三个层次进行了比较分析[7]。

对理科课程标准的国际比较研究，如张静（2014）从物理课程的理念与目标、课程设置与结构以及内容标准的组织和呈现方式等角度，对比分析了中国、芬兰、韩国、加拿大、澳大利亚和美国的高中物理课程标准或课程标准中高中物理部分，研究发现，各国课标虽存在差异，但具有一定的共同特性和前瞻性趋势[8]。闫守轩等（2015）从设计理念、学科内容、主体内容结构和评价标准四个方面，对我国《小学科学课程标准（修订稿）》和美国《下一代科学标准》进行比较分析[9]。

不同理科类学科的课程标准之间的比较分析，如陈香（2012）通过对义务教育初中科学课程的几个课程标准（科学、生物、物理和化学）进行有关科学探究的比较分析，发现问题并提出相关建议[10]。吴俊明（2018）比较分析了义务教育阶段物理、化学和科学的课标中有关原子内容的要求，提出近代原子思想对中学化学教学的启示[11]。

三是对于理科课程标准的构成部分的深入研究，主要是课程目标、内容标准或者剖析了某个具体主题，如“科学探究”、“科学素养”等，研究较多的是“科学探究”。

在课程目标方面，主要是通过分析目标的表述來体现它的教学指导意义。如翟小铭等（2015）选取我国自1923年至2015年（刊载文章的发表年份）颁布的31份物理课程标准和教学大纲，基于教学目标（目的）在系统梳理我国中学物理课标对物理核心能力的认识与要求的发展脉络的基础上，指出我国物理核心能力研究的未来发展方向[12]。郭静等（2018）针对中学化学课程标准中关于目标要求的说明部分，界定学生的化学模型水平等级，进而对中学化学课程标准中的科学模型进行归纳，最后通过分析化学课程标准中的化学模型特点为化学教学提供参考[13]。

在内容标准方面，有对内容标准的整体分析，也有对其组成部分的具体内容标准的深入分析。前者如王修建（2012）对《普通高中生物课程标准》进行了精细解读，借助其丰富的教学经验，列举出了“内容标准”部分存在的问题，并提出了相应的修改建议[14]。后者如陈维（2010）列举了《普通高中生物课程标准》中添加“病毒学”方面内容标准的理由，借助有关调查和教学实践，并结合中学课程标准和教学大纲等纲领性文件，拟定了与“病毒学”相关的内容标准[15]。

（2） 《课程标准》用于指导教育教学实践活动，主要包括指导教科书的编写、考试评价和教师教学活动。

一是理科课程标准在指导教科书的编写上的体现有张恩德（2015）以我国颇具代表性的三套初中物理教材为研究对象，并结合自身的物理学科的教学经验，重新审视了我国现行的各套物理教材，发现物理教材具有一定的优势，但也列举了若干问题，以期为日后物理教材的修订提供参考[16]。

二是理科课程标准在指导考试与评价上主要包括两个方面，一方面是对某年某地区的中考试卷和《课程标准》的一致性程度进行分析，另一方面是依据《课程标准》进行考试试卷的命题分析。前者如孔鹏珂等（2014）借助波特和韦伯分析方法从宏观和微观层次研究了中考物理试卷和《义务教育物理课程标准》的符合程度[17]。后者如江合佩（2017）对2017年全国Ⅰ卷化学试题进行了整体评析，指出本套试卷突出了《考试大纲》修订的部分，尝试考察学生的核心素养，并以试卷中的具体题目为例，进行了详细地说明[18]。

三是理科课程标准在指导教师教学实践上的体现如魏壮伟（2011）从教师的角度出发，解读了化学课程标准的指导意义以及对于化学教师的价值所在[19]。李鹏鸽等（2013）指出教师要想实现从基于教材的教学到基于课程标准的教学转型，需要以统整思维对化学课程标准进行深入细致地解读，并将具体内容标准进行了教学处理，这为教师的教育教学实践提供了建议[20]。

3.3 发文作者分析

通过普莱斯理论M=0.749Nmax^（1/2）可知核心作者的发文数量。据统计发现刘继和学者的发文数量最多，共发表9篇与理科课程标准有关的文章，即发文量最多的作者的发文数量Nmax为9，进而求得核心作者的最低发文数为2.247，即将发文数量不少于3篇的发文作者称为核心作者，据此对核心作者进行统计得到表2。

由表2可知，共有六位核心作者，其中刘继和的发文数量最多，其次是倪娟和沈建。刘继和发表的相关论文大多是剖析日本理科课程标准，包括对日本不同学段理科课程标准的解读、分析其理科课程标准修订的背景和特点等。倪娟、沈建和李广洲主要探讨了理科教育的变革、基于理科课程标准分析其弹性化问题。

并且倪娟和沈建的4篇论文均为二者的合作，倪娟与李广洲亦进行了论文合作。

据此可得，研究理科课程标准的学者往往会聚焦某一问题，对其进行细致分析，其作品反映的理论和观点可以看作该学者就某一问题的深入阐述，具有极高的学习价值。相关研究需要学者的精诚合作，以此实现学术成就的传承与发扬。

3.4 研究方法

研究方法可以帮助人们寻求现象背后的真相。通过对文献的分析，主要有思辨法、质性、量化研究方法以及两者的混合，如表3所示。

质性研究方法占比最大，主要是解读理科课程标准的具体内容或进行不同理科课程标准的比较，多以表格的形式呈现;思辨法次之，主要是对理科课程宗旨、理念和性质等的论述;量化方法较少，主要是对理科课程目标进行赋值研究知识点的广度与深度、利用概念图软件分析理科课程、借助波特和韦伯的一致性分析理科课程标准和理科试卷的符合程度。可见，对于理科课程标准的研究方法比较固化，较为单一。

3.5 被引量分析

论文被引量可以反映施引者对其中看法和思想的认同，而被引次数较多的论文所阐述的观点可作为对应作者对某一话题的深刻思考，并被广泛认可。表4依据中国知网数据统计了被引量排名前五的文章及相关信息。

由表4可知，被引量较高的几篇文章集中发表于2002～2006年，具有一定的滞后性。首先，五篇高被引量的论文内容均与科学课程标准有关。研究发现，美国的《国家科学教育标准》是由美国国家科学院于1995年推出并出版于1996年，而英国国家科学课程标准涵盖了英国自1988年提出科学课程标准草案起先后出台的五个不同版本的科学课程标准，具体包括1989年、1991年、1995年、1999年和2001年的科学课程标准。这些课程标准具有一定的典型性，为我国科学课程标准的修订与完善提供了参考与借鉴。其次，这五篇论文研究的主题包括了对我国科学课程标准的解读、中美两国科学课程标准的对比分析、对英国科学课程标准的介绍，科学课程标准如何指导课程教材以及对科学本质、科学探究的探讨，均是我国理科课程标准研究的重点话题。

可见，高被引量的论文是重要的学习素材和信息渠道，值得学者仔细研读与思考，其作者为我国理科教育改革与发展做出了卓越贡献。

3.6 下载量分析

论文下载量是时滞最小的指标，它在一定程度上体现了学者对其中思想和观点的关注程度。下载频次较多的论文所阐明的观点在某种意义上亦可说明其学术影响。依据知网数据统计了下载量排名前五的论文的相关数据，得到表5。

首先，五篇高下载量文章的发表时间分布较为零散，自2007～2018年不等，体现出特定时间段科研学者或教育工作者對某一话题的高关注度，反映了某时间段我国理科课程标准研究的热点话题。其次，这五篇论文内容涉及的文件包括我国的科学课程标准、2017年版普通高中化学课程标准和美国、加拿大、日本及英国的小学科学课程标准，均是理科教育研究的重要素材，值得大家学习与思考。

4 结论与启示

（1） 理科课程标准的比较研究主要分为两类，一类是针对我国某个学科的两个课程文件进行的纵向比较分析，包括《课程标准》和《教学大纲》的比较以及《课程标准（实验稿）》和《课程标准（修订稿）》之间的对比;另一类是就某一学科在同一时期颁布的课程文件进行国际比较，包括我国课程文件和某一国家或地区的课程文件的对比以及多个国家或地区（三个及以上）现行的课程文件的横向比较。纵观已有文献，虽然该类研究比较多，但研究角度比较单一，时间跨度较短。在今后的研究中，针对我国的课程文件不仅要注重初中、高中阶段的独立研究，还有必要进行初高中的衔接研究，以使理科知识更为系统、连贯;对于学科间课程标准的比较研究极少，需要加大研究力度，进行学科间《课程标准》的横向比较研究，以避免理科知识的重复，加大各科之间的关联;大多研究的所选课程文件时间跨度较短，一般为前后两版课程标准颁布的间隔时间，可以增大时间跨度，探讨建国七十年或者百年的理科课程标准，梳理其发展脉络，为理科教育改革提供思考和借鉴。

（2） 理科课程标准指导实践的研究，主要是教材编写、考试评价以及教学实践的导向探索。有关研究的角度比较集中，今后可以加强理科课程标准与教育理念等的结合探讨，以便更好地指导教育教学活动。例如，STEM教育自引入我国一直受到有关学者的较大关注，可以将其与理科课程标准联系起来进行研究;核心素养自从在我国官方文件中提出就成为教育界的研究热点，可以加大探讨理科课程标准中核心素养的体现等问题的力度;新高考政策自出台起就受到了部分学者和社会人士的广泛关注，可以进行有关理科课程标准和新高考政策的研究;教师是教育教学活动的重要组成部分，可以研究理科课程标准对教师发展的影响等。

（3） 从某视角剖析理科课程标准的研究主要有以下两个方面。一方面是基于文化視角，窥探理科课程标准中体现的学科文化、科学美教育;另一方面是基于理科课程标准，探讨“科学探究”。自20世纪80年代以来，世界范围内的理科课程都发生着重大变革，其目标也从培养少数科学家转向满足所有人的生产生活需要，更多地倡导培养学生的科学素养。而我国受传统教学模式的影响，科学教育中忽视了理科知识与文化、社会及生产生活的联系，使得学生无法真正理解科学。我国学者魏冰曾借鉴加拿大学者Roberts基于理科教材提出的7项“伴随含义”，根据科学素养的一般概念和内容，并结合课程改革中涉及的与学科知识相关的内容，提出了我国化学教材中蕴含的“伴随含义”（化学与社会、化学与技术、化学史、化学探究与日常应用）。随着社会的进步，科技不断发展，精神追求提升，理科知识的作用需要不断地发掘与肯定，有必要进一步剖析理科知识的“伴随含义”。因此在今后的研究中，可以试图基于理科课程标准解读理科知识所蕴含的社会、文化和哲学等意义。

（4） 针对理科课程标准的研究工具较为单一。纵观相关研究，大都采用实证研究方法，少数进行了思辨，可见实证方法是进行理科课程标准研究的主要方法。除去几篇探讨高考试题和理科课程标准一致性时借助了波特和韦伯分析工具和探讨课程内容时采用了概念图软件外，大都利用表格展示理科课程标准中的部分内容或利用分析框架进行简单的数据统计，研究工具相对简单。在今后的研究中，可以借助质性分析软件NVivo进行理科课程标准的质性研究，也可以构建分析量表进行量化统计分析，进而丰富研究过程。

（5） 依据年度发文数量可以看出在理科课程标准颁布的一段时间内，相关文章的数量较多，这需要学者紧跟时代步伐，重视国家大事，不断更新自己的知识储备，为科研工作积累素材。高频发文作者就其兴趣点阐述观点与思想，其科研成果是学者研究相关热点的重要内容，如刘继和的文章大都是解读日本理科课程标准，为我国学者了解和理解日本理科课程标准作出贡献。同时，论文的下载量和被引量体现了学者对其的认可程度和关注程度，为后人开展研究提供方向与指导。

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