高师理科教育硕士研究取向——基于学科教学物理、化学、生物学位论文的文本挖掘

胡琦忠 高守宝 王晶莹

（1.山东师范大学 物理与电子科学学院，山东 济南 250358；2.北京师范大学 科学教育研究院，北京 100875）

作为高校核心教育活动的“学科教学”，是落实立德树人的主要阵地。要让学生具备运用课堂所学知识，思考认识自然现象的能力，归根结底是在学科教学中养成教学的审美与教学乐趣[1]11-23,46。2014年教育部印发《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务意见》中指出，要形成多方参与、协同发展的育人格局，要落实立德树人的根本任务，这对现代教师提出了挑战。学科教学一直肩负着以教学实践能力和教学理论的责任和使命[2]50-53。本文通过梳理2010-2019年的物理、化学、生物学科教学教育硕士学位论文的学术取向，探究该学科在我国的演变历程，明晰我国学科教学学位论文的文化脉络，以立德树人、培根铸魂为指导思想，构建新时代中国特色社会主义学科教学体系的现代化学术立场和逻辑，为现代化教育改革提供循证依据。

一、物化生教育硕士学位论文的学术图景

2020年8月14日，基于中国知网硕士论文库，以“学科教学，并含物理/化学/生物”为学科专业名，分别检索2010-2019年所有的学术论文，其中学科教学（化学）学位论文数量一直保持着增长态势，并且论文收录数量是三个学科中最多的（1173篇）；在授予单位方面，以华中师范大学为主（112篇），其后为河北师范大学(79篇)、福建师范大学(66篇)。学科教学（物理）共检索到1066篇，知网收录该专业学位论文的最早时间为2014年，在2016年呈指数增长（117篇），其后2016-2018年间保持逐年增长，至2019年虽有所回落，但整体呈增长态势；在学位授予单位方面，以华东师范大学（161篇）为主要授予单位，其次南京师范大学（64）、苏州大学（57篇）。学科教学（生物）是3个学科中学位论文收录数量最少的，共计检索到学课教学学位论文845篇，在2018年增长至峰值261篇，但在2019年跌落至235篇；在学位授予单位方面，依次是华中师范大学(92篇）、福建师范大学(63篇)、南京师范大学(61篇)。2009年《教育部关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》正式颁布，学科教学学位建设开始兴起，使得此后学科教学专业硕士的学位论文不断增长，在2016呈现大幅度的上升，之后保持平稳，但整体收录数量不高。

为深度剖析三个专业的研究主题，本文将检索到的学位论文进行关键词可视化。从2010-2019年10年间物理、化学、生物学科教学专业硕士毕业论文的词云图可以看出，初高中学科教育是研究的主要方向，这也迎合了学科教学专业以实际教学能力和教学理论为培养目标的教育宗旨。其次，教学设计、教学策略、学科核心素养、教学实践、教学内容等是研究的高频热词。通过学科教学（物理）关键词词频统计，发现关键词“高中物理”居于研究的首位（229次），其次是初中物理（116次）、物理教学（101次）、教学策略（70次）、教学设计（57次）、核心素养（52次），其它各关键词词频均未超过50次。在学科教学（化学）关键词词频方面，高中化学居于首位（187次），其中教学设计（101次）、教学策略（100次）、化学教学（95次）、初中化学（89次）、核心素养（55次）。在学科教学（生物）关键词词频方面，高中生物居于首位（217次），其次高中生物学（89次）、教学策略（53次）、初中生物（47次）、生物教学（47次）、教学设计（35次）、核心素养（33次）。综上所述，通过关键词词云图可以看出，物理、化学、生物学科教学专业硕士研究生毕业论文对中学教学的研究侧重教学情境中教师专业能力发展的研究。在课程标准颁布之后，学科核心素养便成为研究的热点领域。整体脉络反映为：初高中学生是学科教学专业学位论文研究的主要对象，但没有建立完整的研究体系；学科教学与核心素养是研究的主要内容，但没有展现完整的研究脉络；问卷调查为主要研究方法，但缺乏高阶的实证研究。

二、物化生学科教学学位论文研究热点的比较

教育硕士专业学位是在夯实专业基础和良好的专业修养的基础上，培养具有较强教育实践能力、能够胜任学科教学工作的高素质现代化专业教师。为了深度剖析各阶段的代表性特征和演进趋势，构建中国特色的社会主义学科教育体系的现代性学术逻辑和育人模式，本文依据各学科发展特性，将各个学科发展分为三个阶段。2010-2016年为第一阶段：剖析教学现状及其策略，改进教学模式和方法的基础构建阶段，《教育部关于做好全日制硕士专业学位研究生培养工作的若干意见》的颁布，学科教学学位建设开始兴起。2017年为第二阶段：基于教学实践及教师专业发展研究与教学资源开发的多元发展阶段。2018-2019年为第三阶段：拓实学科核心素养、构建教学新体系的创新反思阶段，《中国学生发展核心素养》与《新课程标准》的颁布以及新高考改革的提出，学科教学研究取向基于核心素养培养的教育改革研究。本文利用在线复杂网络分析平台的Louvain模块社区发现算法进行特征词与关联频次的可视化呈现该专业在这一阶段突现的研究热点。研究发现，物理、化学、生物学科教学专业硕士学位论文研究取向既体现较大的发展共性，又都在每一个发展阶段突显出深具学科特性的研究热点。

（一）学科教学的基础构建阶段：剖析教学现状及其策略，改进教学模式和方法

有效教学是满足社会和个人的教育价值需求而组织实施的教学活动[3]，是立足教育原理、学习原理，以教学最优配置、最优效率促进学生知识学习、知识迁移，满足学生终身发展和社会发展需求。这就决定了学科教学是动态发展、不断革新的，要顺应个人和社会发展需要。在2010-2016年间，物理、化学、生物学科教学专业硕士学位论文研究取向立足学科教学实践现状及其存在的问题，通过实证研究为完善学科教学体系提供参考建议。

1.学科教学（物理）：中学物理教学有效性与学段衔接策略研究

在2010-2016年间，学科教学（物理）专业硕士学位论文主要聚焦在中学物理教学及其教学有效性的研究上。课堂教学的根本任务是在知识传授的基础上促进学生综合能力的全面提升，而教学有效性是确保教学效果、教学质量落到实处的根本保障。因此，课堂效率好、质量高是当前教学研究的主要方向。一方面，研究取向侧重当前物理教学中的现存问题，基于传统教学模式提供改进建议。如张伟峰总结了当前物理教学中仍旧没有摆脱教师的主体性，通过分析国内翻转课堂在物理教学中的应用现状，对比了不同教学案例，为中学物理教学模式提供参照策略[4]。另一方面，研究聚焦学生学习现状，探究新的教学理念和教学方法的实践应用。如刘洋将“三疑三探”教学模式应用在高中物理教学中，旨在获得高效优质的课堂教学，通过教学效果前后测的横向比较，探究了“三疑三探”教学模式实施策略[5]。

学科教学（物理）教育硕士研究也突出表现了该学科教学中亟待解决的问题。研究针对在物理教学中普遍存在的高中物理难学等问题，发现在教学中有效的学段衔接是消除学生恐惧心理的有效途径。程丹从学生、教师和物理学科教学本身出发，深度分析了初高中物理教学存在的衔接问题，并立足学生的学习心理、认知水平、学习兴趣以及物理教学内容和方法，结合具体的实践教学案例为物理衔接教学提供参考依据[6]。为了促进学生顺利进入高一学习，苏婷慧通过实证研究，针对初高中学段衔接困难的原因，从实践教学中探索化解衔接困难的新型教学模式，着眼提高学生学习兴趣、改善学习习惯和端正物理学习态度，实现教师和学生的共同提升[7]。

2.学科教学（化学）：有效课堂与人文教育融合

有效课堂是在完成既定教学任务的基础上达成高效的教学目标，反映了教学效率和教学质量达成情况的课堂教学形式。学科教学（化学）专业硕士学位论文在2010-2016年间研究取向侧重化学学科教学的课堂研究，从教学现状出发探究提升教学有效性的具体策略。一是通过教师教学反思以提升课堂教学的有效性。李海飞基于教学理论和教学实践，围绕课程改革、教学方式、教师发展三个维度进行分析，通过问卷调查，探究教师教学反思受限的主要因素，并结合具体实践为提高化学课堂有效教学提供了参考[8]。二是基于转变传统教学模式构建高效新型的课堂教学模式。罗航探究了“三导”教学模式在农村中学推行的现状及其理论依据，结合实证研究前后测结果的比较分析，从学生的自主学习能力入手，提出了“三导”教学模式在实际教学运用中的具体策略[9]。三是立足本土课程资源开发提高教师的教学素养。陈艳梅通过对比国内外校本课程开发的现状，对校本课程开发的可行性进行分析，从地方特色文化与地域特色资源等方面入手，探究提高教师课程开发与教学实施能力的有效措施[10]。

与物理、生物和自身学科教学相联系不同，学科教学（化学）在这个阶段体现了教育与人文素养的融合。一方面学科提倡开发本土特色课程，强调在教学资源开发丰富课程体系的同时，提高教师的综合素养；另一方面，促进化学教学与人文精神的融合。刘妍对初中化学教材中化学史呈现特点进行研究，从文化历史融入教学的理论依据与实践经验着手，分析了当前化学史教育的现状，提出教师教学模式的改进策略[11]。

3.学科教学（生物）：教学现状及其有效性与生物实验教学研究

问卷调查、访谈法是学科教学（生物）现状研究的主要方法，在2010-2016年间侧重生物教学现状及其解决策略研究以学生为中心，通过实证分析提高教学的有效性是研究的热点。陈苏红通过调查发现当前初中生物教学现状及课堂课时、教师储备、学生学习等方面仍有待完善，最后结合观察法和准实验研究，通过前后测实验对比明确概念教学对学生的积极影响，为教师提高教学效果提供案例参考[12]。丁丽君调查了当前初中生物教学存在的问题，并从学生评价方式、课堂教学形式、应用交互式活动形式等方面提出解决策略[13]。课堂教学的有效性是保证教学质量、提高学生综合能力的有效途径，但仅仅立足课堂教学的主体元素，从教师方面着手难以获得长足的发展。因此，应多层次、多主题共同促进，建立协同发展的主体格局，从学生、教师、学校、教育管理者等方面着手，为提高教学有效性、提高学生综合素养共同发力。

在生物实验教学方面，学科教学（生物）专业硕士学位论文取向侧重与生活相联系，用课堂所学解释生活中的具体生物问题，构建教学与实践相结合的教育体系。如学生课后制作葡萄酒、米酒、嫁接植物等都是将课堂所学在生活实践中运用的有效形式，是提高学生学习兴趣、提升学生综合素养的重要手段。田光平对学生生物实验满意度进行调查，分析出当前学校生物实验教学过程中存在的主要问题，通过具体的教学实践案例将光合作用知识与生物实验相结合，提出适宜的教学方法和技巧将有效提高教学的有效性，促进学生综合素养的全面发展[14]。

（二）学科教学的多元发展阶段：教学实践及教师专业发展研究与教学资源开发

在多元发展阶段，物理、化学、生物学科教学专业硕士学位论文均在学科教学相关研究的同时强调教师专业发展研究，通过对教学实践中教师专业能力、专业素养等方面的调查研究，为教师教学提供参考意见，从而实现教师和学生的协同发展。值得注意的是，在这个阶段，三个学科教学专业硕士学位论文研究也注重教学资源的拓展研究，学科教学（物理）侧重物理教育与技术的融合，学科教学（化学）则将研究目光聚焦在跨国教材对比研究，而学科教学（生物）则强调课程的开发。

1.学科教学（物理）：教学革新与物理实验教学

随着教学实践与物理教学发展需要，新技术与新教学理念的应用时刻考验着教师的专业能力。2017年，学科教学（物理）教育硕士毕业论文致力于技术与物理教学融合研究，在物理实验教学研究的同时扩展教学资源（见图1）。沈育以初中物理教师课堂提问行为为研究载体，深入初中物理课堂教学，利用调查问卷、个案分析等方法，研究初中物理教师课堂提问行为的现状，并从教学准备、教师认知水平、教师教学策略等方面提供了教师教学改进建议[15]。李国文通过文献研究法、实践研究法分析了在《中学物理实验研究》中进行物理实验过程性评价的实践意义，明确了过程性评价在物理实验教学中引用的重要意义，也对教师专业能力提出了挑战[16]。张梦羽通过对比中国人教版物理必修1和英国高中物理教材(Cambridge International AS and -level physics course book)以及美国大学选修课程(AP)的高中物理教材(Physics: principles with Applications for AP)三种教材的内容设置及编排顺序，提出应从生活现象入手，扩展教学内容，提高学生动手能力，为我国物理课程改革提供建议[17]。

图1 学科教学（物理）2017年研究热点共现

学科教学（物理）教育硕士学位论文在2017年还呈现该学科的独特研究热点。提高学生问题解决能力是中学物理教学的重要目标，而物理建模能力是新时期、新技术的核心思想之一，是提高学生分析问题、解决问题能力的有效途径。吴婷婷以建构主义和现代教育技术理论为指导，以物理高考卷中曲线运动模块真题为模型教学的案例来源，进行了高中物理模型问题探索设计，为高中物理模型教学提供参考[18]。

2.学科教学（化学）：教学相长与教材对比研究

学科教学（化学）教育硕士学位论文研究取向在2017年呈现多元发展阶段。不仅注重中学化学教学的实践研究，而且强调在教学过程中教师专业能力与实践能力的研究（见图2）。一方面，新的教学模式促进教师专业能力发展。高建新倡导将项目化教学应用在初中化学教学中，通过对比传统教学与项目化教学中学生主动性，结合项目化教学实施的具体内容，从学生课堂提问、学生评价、教师专业技能等五个方面提出教学参考建议[19]。另一方面，教学设计理论促进教师专业素养的提高。张扬探究了交互式的高中化学微课教学设计和应用，通过访谈以获得教学过程中的师生反馈，并结合具体的教学案例，为教师教学提供参考依据[20]。

图2 学科教学（化学）2017年研究热点共现

在完善化学教材、提高教学质量方面，学科教学（化学）2017年教育硕士学位论文价值取向侧重通过教材的跨国比较完善本土化教学。贺新星立足我国人教版初中《化学》和美国《科学探索者》中相同内容背景下课后习题的呈现情况与认识水平，回答了两种课本在各自习题设置上的差异，并立足本土化教学，从教学评价机制、教材编写标准以及应用价值等方面提供了改善建议[21]。

3.学科教学（生物）：教学实践与教师教育研究

教学实践是考验教师专业素养、专业能力、教学时效性的重要手段，是教学质量、完善课堂教学的有力保障。2017年，学科教学（生物）教育硕士学位论文研究热点聚焦在体现学科基础的教学实践研究，强调教学过程中教师和学生的协同发展。不仅探究了课堂教学实施的实践部分，也注重教师职业素养和师范教育（见图3）。在教学实践研究方面，成立曼通过问卷调查探究了教科书插图在中学生物学课堂中的运用情况，提出教师可以利用多种技术帮助学生学习和理解记忆[22]。何志丹将微课应用在高中生物教学，不仅提高了教师应用信息技术的能力，而且促进了学生理解抽象的生物实验现象[23]。师范教育是提高学校教师质量、普及教学理论、完善课堂教学的有效途径，张贺然通过教学实践以及课堂观察记录探究了提高学生生物学科素养以及课堂教学效果的有效途径，提出应从教师备课、教学资源开发等方面入手，促进教师专业能力发展[24]。

图3 学科教学（生物）2017年研究热点共现

教材整合是学科教学（生物）教育硕士学位论文研究的焦点，何佳作通过对比分析《2017年高考生物考试大纲》《普通高中生物课程标准》和人教版教材筛选出这些教材中的重要概念，并在此基础上通过学习进阶理论研究这些概念之间的递进层级，最后根据结果修改进阶假设，为教师提供教学参考材料[25]。教科书是教学的主要载体，然而目前中学使用的课本并不统一，仍处于各自为政的离散状态，不利于中学教师科学选择教学内容。因此，通过对比不同教材与课程标准等目标规范能够帮助一线教师回答教学中的实际问题。

（三）学科教学的创新反思阶段：拓实学科核心素养，构建教学新体系

2016年国家教育部《中国学生发展核心素养》正式颁布，“核心素养”已成为当前基础教育研究的热点。在2018-2019年间，物理、化学、生物学科教学教育硕士学位论文集中对学科核心素养实施路径、解决办法进行探究。立足高考改革的时代背景，构建适合学生全面发展、综合素养提高的新型教学体系。

1.学科教学（物理）：基于物理核心素养与高考改革的物理教育现状及其解决策略研究

物理学科核心素养是促进学生形成社会发展需要的关键能力以及满足个人终身学习发展需要的前进动力。吕玲通过收集与整理文献，了解当前国内外基于核心素养下的习题研究现状，并基于问卷调查探究了初中物理教学现存问题，结合教学实践，探寻了有利于在初中物理习题课中落实核心素养的有效教学策略，最后从素养目标等方面提供了参考建议[26]。周文以2016-2018年高考物理全国新课标为研究对象，采用文献研究等方法对试题进行研究，明确了高考物理全国新课标卷试题考查物理核心素养的特征，并从物理学科核心素养的四个方面提出了培养建议，为一线教师更好地把握考试的热点和特征提供了教学策略[27]。彭婷通过政策解读梳理浙江省、上海市在新高考下的招考制度，结合相关文献和新闻时事等，分析了新高考制度下物理学科面临的困境及其原因，以及这些困境可能导致的后果，从大学物理教学内容、教学方法和师范生培养层面提供解释依据[28]。

在这个阶段，学科教学（物理）教育硕士学位论文价值取向也凸现出该学科教育教学中普遍存在的学习困难。李莎莎通过文献调查探究了中学阶段学生物理学习成绩起伏大，从低年级升高年级的过程中存在成绩不同程度下降的原因，并跟踪调查九年级学生在学习物理时成绩出现分化的整个过程，基于分析结果，从概念教学、试题编制等方面提供了教学建议[29]。

2.学科教学（化学）：侧重学科核心素养与教学策略研究，构建数字课堂

化学学科核心素养基于实践、源于理论，强调知识在科学和生活维度的横向应用，为学生终身发展、适应社会需求添砖加瓦。郑玉娇立足新课程标准、新高考改革，提出从学习内容、学习空间及学习方式三个维度上进行化学拓展性阅读，基于建构主义、认知发展理论分析了国内外相关研究的现状，以及苏教版化学必修1中拓展性阅读内容的特点，从教学内容等方面明确了拓展性阅读是培养高中生化学核心素养的有效策略[30]。柏亚娟立足新高考背景，研究《普通高中化学课程标准(实验)》(2003版)在化学试题分析的模型，通过文本分析和统计分析法从不同模块、不同主题等维度对近5年湖南省高中化学学业水平考试试题的能力结构水平进行分析，为高考命题提供参考建议[31]。

在2018-2019年间学科教学（化学）教育硕士学位论文研究热点聚焦在课堂教育与技术整合、教学模式改革和教学呈现方式上，突出新技术在化学教育中的实践应用研究。如在教学中采用多媒体、VR技术弥补常规试验现象不显著、实验操作困难、实验条件苛刻等原因造成的实验缺失。张丽丽从教学实践出发，基于建构主义理论、有意义学习理论，采用问卷调查法对多媒体技术在初中化学教学中应用的实践研究，结合具体教学实践分析了当前多媒体技术在化学教学中的应用误区，并从教学手段、教学方法等层面提出改进建议[32]。

3.学科教学（生物）：新课程标准、新高考改革视域下的教学与课程研究

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》指出：活动教学是培育学生学科核心素养的主要途径。2018-2019年间，学科教学（生物）教育硕士学位论文聚焦在新课程标准下学生学科核心素养的培养、改革生物教学与课程设置形式、顺应高考改革的实践需求。李洋将活动教学引入到高中生物课堂，对生物课堂活动教学模式进行了研究，从生物教材、新课程标准以及学生自身发展三个层面提出了改善我国生物课堂缺少活动教学实施方案的解决策略[33]。张颖立足新时期立德树人根本任务，以培养社会主义建设者和接班人的目标为基础，反思了传统应试教育对生物教学发展的掣肘，针对高中生物课外活动的实践研究，明确了课外活动的实施原则，为提高生物教学效果、提升学生学习素养提供了建议[34]。在顺应高考改革方面，学科教学（生物）教育硕士学位论文体现通过高考改革分析改善生物教学。熊海霞通过调查研究、文献分析，基于教学理论和学习理论构架了生物等级考试复习导学案例教学模式，推动了高中生物教学形态和学习方式的改变[35]。

同时，学科教学（生物）教育硕士学位论文研究也强调生物教学的校本课程开发，新课程标准指出，要提供多种课程选择满足学生多元发展需求，包括结合学校特色和地方特色开设的校本课程。郭晓明利用文献分析法，对国内外研究现状分析，发现阻碍我国高中职业规划课程开展的主要原因是缺少课程实施方案，并结合教学实践、教学资源等提出了课程实施的建议[36]。

三、学科教学学位论文学术取向的总结与反思

本文结合研究所采集到的数据综合利用两种数据挖掘技术，深度探究物理、化学、生物学科教学专业硕士学位论文学术取向，并在此基础上反思当前研究的现状与不足，为构建中国特色社会主义学科教育体系提供参考依据。

（一）学科教学专业硕士的主流学术动态

由于物理、化学、生物学科教学专业硕士毕业论文单位年份内数据样本大小不统一，以及经典LDA模型提取的主题缺乏关联性、描述不清等原因，研究对经典LDA文本主题分析方法进行调整，以克服样本量不同、相同领域的文档难以细分主题等难题。本研究采用主题分析和不同参数组合的处理方法，进行多次实验，最终选择主题词数量差异最小的结果作为最终的主题分析结果。学科教学（物理）学位论文的三大主题分别聚焦中学物理教学策略、物理核心素养、物理教学理论与教学实践。学科教学（化学）学位论文的三大主题围绕初中、高中化学展开，分别为教学实践及教师发展研究、教学策略研究、化学学科核心素养研究。学科教学（生物）的三大主题分别聚焦生物实验教学研究、生物教学策略、生物学科核心素养。

（二）学科教学专业硕士论文研究取向发展的反思

TF-IDF(term frequency-inverse document frequency)是一种基于信息检索与数据挖掘的常用模型，其核心思想是假设文章中某个词语对于整个文本而言相对少见，但在一篇文章中多次出现，那么便认为这个词为这篇文章的关键词。研究基于关键词共现频次、TF-IDF值以及与主题的关联度三个指标，选取最能代表课程与教学论研究的十个关键词。

在学科教学（物理）方面（见图4），高中物理始终代表学术研究的方向，从2016年至今一直是该领域研究热点的代名词，至今仍保持着较高的关注度；其次，物理教学一直贯穿在整个研究领域，是整个研究领域的支柱，这也符合学科教学教育硕士的培养目标；最后，学科核心素养自2016年之后也渐渐进入公众的视野，素养导向的学科教学随着年份呈增长趋势。

图4 基于TF-IDF方法挖掘的学科教学（物理）研究取向走势图

在学科教学（化学）方面（见图5），高中化学的研究一直是学科教学（化学）专业硕士研究的主流焦点，并在2017年达到研究峰值，初中化学也一直贯穿在整个研究领域中，这也迎合了学科教学（化学）专业硕士为中学化学教育培养现代化教师的培养目标；其次，教学策略的研究热度自2010年以来不断上升，提升化学教学效果的策略研究一直是学位论文研究的热点和重点；最后，教学设计和教学实践在近两年研究热度相对增加，预测了近一段时间的研究趋势。

图5 基于TF-IDF方法挖掘的学科教学（化学）研究取向趋势

在学科教学（生物）教育硕士学位论文研究热点趋势方面（见图6），高中生物始终处于研究的前沿，主导着研究的方向，但在近年有所回落，这可能与新课程标准的颁布、新高考改革有关，研究取向是在教学中提升学生核心素养的策略研究；其次，教学设计、初中生物、教学实践一直贯穿着整个研究领域，对专业的发展举足轻重；最后，教学模式、生物学科核心素养、教学设计、教学在近年来研究热度也有所增加，且学科核心素养在2019年备受关注。

图6 基于TF-IDF方法挖掘的学科教学（生物）研究取向趋势

综上所述：中学课堂教学是物理、化学、生物教育硕士学位论文研究的主旋律，形成以教学中落实学科核心素养、革新教学策略为研究主体内容，兼顾教师专业发展、教学资源开发利用，突现学科亟待解决问题及其改建策略研究的发展格局。初、高中学生是学科教学专业学位论文研究的主要对象，学科教学与核心素养是研究的主要内容，问卷调查为主要研究方法。在学科教学（物理）方面，学位论文突出强调学段衔接、物理实验教育与物理学习困难研究，学段内容跨度大、性别刻板印象、学生学习方法等是阻碍物理学习的重要原因。在学科教学（化学）方面，学位论文侧重拓展教学融合研究，如化学教育与人文教育融合、跨国化学教材对比、新型技术在化学教学中的应用研究。在学科教学（生物）方面，学位论文则关注课堂知识在生活中应用的生物试验、不同教材的对比整合以及基于校本特色的课程开发研究。但研究仍有提升的空间，如没有建立完整的研究体系、没有展现完整的研究脉络、缺乏高阶的实证研究、缺乏顺应社会发展的实践案例研究等。

时代在发展，社会在进步，未来既要关注学科教学学科知识的传承，丰富教学理论和策略，又要适应新的社会形势、解决新的问题，培养学生的核心素养，促进学生的全面发展。教育的目的在于为国育才，使学生在今后的工作中具备较高的综合能力。因此，应坚持把立德树人作为教育的根本任务，坚持深化教育改革创新，坚持把教师队伍建设作为基础工作，始终将培养什么样的人、怎么培养人、为谁培养人作为焦点。未来既要关注学科教学的知识传承问题，又要在人工智能、大数据时代审思技术在学科教学中的应用策略。大数据时代已经来临，数以万计的数据样本被收集，同时折射出新的教育评价方式和评价体系。衡量学生学习状态和学校教学质量已不再局限于传统的学科客观成绩，愈发注重主体的过程性评价和多元综合评价方式。基于大数据而生的计算教育学将迫使学科教学研究注重技术与教育的融合，以及利用信息技术采集教学情境中学生数据的实践案例研究，突破原有技术应用的枷锁，探寻更有利于学生全面发展、教学精准评价以及配合数据采集变更教学模式的教学策略研究，以此构建中国特色学科教学的研究范式和研究方法。