2004—2021年国内高阶思维研究评述与未来展望——基于CiteSpace可视化分析软件

杨光明，罗林秀，邹洪涛

(1.黔南民族师范学院化学化工学院，贵州都匀，558000；2.重庆科技学院化学化工学院，重庆，400000)

随着时代的发展，大力发展教育事业，培养创新型人才，有利于促进国家发展。要培养创新型人才，就需要找到创新型人才所具备的基本要素。高阶思维是创新型人才必备关键能力之一。因此，通过教育培养学生的高阶思维，为国家培养创新型人才是十分必要的。本文利用CiteSpace软件分析国内高阶思维的相关研究，厘清高阶思维研究的发展脉络，了解高阶思维的研究前沿，以期为今后高阶思维的研究提供可供参考的依据。

一、研究工具及数据来源

本研究采用陈美超教授团队研发的CiteSpace 5.8.R1软件，该软件可以对海量的文献进行可视化分析。该软件在学术界得到了广泛的应用，已成为科学计量领域有较大影响力的可视化软件。该软件可以针对收集的文献进行关键词共现分析、作者及机构合作网络分析，从而识别出某研究领域的研究热点、研究发展动态和趋势等。

本研究以中国知网(CNKI)为信息检索源，以“高阶思维”为主题词进行检索，类型为期刊文献，文献来源选择“核心期刊”，检索截止日期为2021年10月28日，文献出现最早年份是2004年。剔除不能被CiteSpace软件识别的内容，共得到424篇有效文献，将这些文献按照CiteSpace可视化分析软件规定的格式保存。

二、数据分析及讨论

(一)研究的核心领域

关键词是研究内容或主题的高度凝练。关键词共现分析理论认为，关键词在同一组文献中同时出现时，则表明该组关键词具有共现关系，且关键词出现的次数越多，文献的研究主题就越相近。关键词共现的中介中心性系数超过0.1，表示围绕该词的研究影响力较强，可以视作某一领域的研究热点。[1]因此，利用CiteSpace软件对关键词进行共现分析，可以找到国内高阶思维研究领域的研究热点。本研究利用CiteSpace软件进行关键词共现分析的参数设置如下：“时间跨度”为“2004—2021”，时间切片单位设置为1年；关键词的抓取源设置为标题(Title)、摘要(Abstract)、作者(Author Keyword)；关键词(Keywords Plus)；“Node Types”为“Keyword”；Top N%设定为25%。之后可得到关键词共现知识图谱(图1，见文末二维码)。

关键词共现知识图谱中关键词的出现频次以节点的形式呈现，节点的大小可以直接反应该关键词的出现频次，节点越大，表明该关键词出现的频次越多。[2]由图1可知，出现频次最高的10个关键词依次为高阶思维、深度学习、高阶思维能力、核心素养、教学策略、学科核心素养、教学设计、深度教学、翻转课堂、课堂教学。关键词的重要性与出现频次和中心性正相关，因此，根据分析结果，以上关键词是国内2004—2021年高阶思维研究的热点领域。

(二)关键词突现分析

CiteSpace软件可以进行关键词突现分析，通过突现分析展现某一个或一类关键词兴起或者衰落的情况。本研究对收集的文献进行关键词突现分析，得到的数据如表1所示。

表1 关键词突现系数与研究年份

突现系数可以反映研究的前沿性，某一个关键词的突现系数越大，其受关注程度越高，表示研究越前沿。本研究根据突现分析结果对高阶思维研究前沿进行分析。

首先，由表1可知，高阶思维的突现系数为2.28，在所有的突现词中数值最大，说明高阶思维一直被关注。通过分析表中数据和查阅文献可知，国内对高阶思维的研究一直聚焦在高阶思维内涵发掘、高阶思维的培养上。Cuban指出，不论对社会科学家还是一线教师来说，定义高阶思维都是一件很麻烦的事情，因为界定清高阶思维的本质属性很难，所以一般只会对高阶思维包含的要素进行描述。[3]高阶思维的核心是高阶思维能力和高阶思维倾向。国内对高阶思维的研究始于钟志贤，他从能力倾向对高阶思维进行定义：高阶思维是发生在较高认知水平层次上的心智活动或较高层次的认知能力，主要表现为问题求解、决策、批判性思维、创造性思维能力。[4]钟志贤发表的关于高阶思维的文章，从时代变化促成高阶思维在中国的萌芽，到对高阶思维的概念的界定，再到高阶思维的培养等，为高阶思维的研究与发展奠定了基础。[5-8]但是，该时期高阶思维的研究还未形成规模，属于高阶思维研究的萌芽阶段。

其次，2008年后，相关研究开始尝试利用学习工具辅助教学，以实现高阶思维的培养。吕维红通过研究教学中的学习和思维，找到了培养高阶思维的路径，即通过实现浅层学习向深度学习的过渡，促进学生的思维由低阶思维进阶为高阶思维。[9]钟志贤认为，信息技术作为学习工具中的认知工具，能够促进学生高阶思维的发展。[10]

Sternberg等人认为，情境工具中的问题设计，效能工具中的思维导图，都能为高阶思维的培养提供支架。[11-12]在2014—2017年期间，相关研究开始注重实践研究，通过改变授课形式，利用翻转课堂或者采用混合学习的方式进行教学，争取找到更好的路径，帮助学生发展高阶思维，且研究取得了一定的成果。还有一些研究注重策略研究，如李昱蓉提出了基于高阶思维培养的议题设计，强调议题设计过程需要注意的三条原则，即真实性与整合性的统一、开放性与引领性的统一、自主性与协同性的统一。[13]

最后，在2017年后，核心素养成为研究热点，如何让核心素养更好地与高阶思维培养契合，成为研究热点。王俊民等人认为，素养有低阶素养和高阶素养之分，核心素养是针对个体终身学习和适应社会发展而提出的，其面向基础教育后的教育和成人教育，具有明显的职业与社会生活指向性，强调的是一种基于情境的“综合”能力和高阶思维。[14]随后，研究者对如何在化学与思想政治学科的核心素养教学中培养学生的高阶思维进行了探讨。郑长龙等人从素养为本的角度明确了化学学科课堂中如何发展学生的化学学科核心素养与高阶思维，站在化学学科的视角，将具有化学学科特质的科学观念、科学实践和科学思维作为发展 “化学学科核心素养”的突破口，认为这是“素养为本”化学课堂教学的本质特征。[15]杨季冬等人在发掘高阶思维的内涵后，阐明了高阶思维对化学教学的必要性，并提出实现高阶思维教学的教学实践策略。[16]叶胜全认为，高阶思维能力培养应成为课堂教学的核心。[17]陈明青认为，基于高阶思维的单元教学是撬动课堂转型的支点。[18]刘平尝试在教学实践中以思辨性话题为载体，运用思辨性话题教学方式引导学生进行深度学习，通过对话题的聚焦、辨别、假设、质疑、批判、联想、发散、概括、整合和创造，培育学生的高阶思维。[19]

(三)研究发展历程

CiteSpace软件可以对关键词共现分析出的结果进行聚类，本研究将“Clusters”“Disply The largest K clusters”设置为10，将“Layout”类型设置为“Timeline View”，得到时区视图(图2，见文末二维码)。时区视图可以直观地显示研究热点的演变过程。[20]

由图2可知，在2004—2007年，高阶思维成为研究热点和焦点，研究者注重高阶思维基础理论体系的建构，阐述了培养高阶思维的重要性，揭示了高阶思维的本质及内涵，分析了基于现代信息技术领域的高阶思维课堂发生环境。2008—2010年，由于高阶思维具有不确定性和复杂性，其本质很难得到清晰的界定。研究者从能力角度开始界定高阶思维，使得高阶思维能力成为研究的热点；同时，学习工具也进入研究者的关注范围，如信息技术、网络学习等。2011—2013年，深度学习和学习科学成为研究重点，因为深度学习与高阶思维之间存在高度关联，所以很多研究者开始寻找两者的联系，探寻两者之间的发生机制，从而找到更多的培养高阶思维的路径。2014—2016年，因为融合核心素养的教育更加适合学生的发展，核心素养被提出来后很快成为研究热点。2017—2019年，以素养为本的教学理念被加强，推动了核心素养在各门学科中生根发芽，学科核心素养的研究热度明显升高，其中化学学科和思想政治学科在这期间被重点关注。2020—2021年，研究热点相对不集中，未形成明显的研究热点，但由后台数据统计可知，数学、语文、地理、物理这四门学科开始有变成研究热点的征兆。由此可见，未来的高阶思维研究趋势会是基于各学科或跨学科融合教学的高阶思维培养实证研究。

(四)作者及作者合作关系分析

CiteSpace可视化分析可以基于数据分析高阶思维研究领域的研究者之间的合作关系。本研究对2004—2021年高阶思维研究领域的作者进行了作者合作网络分析，得到图3。虽然作者分布过于分散，且部分作者未呈现在图3中，但不影响结果分析。

图3 高阶思维研究作者合作网络

在图3中，作者名的字体越大，表示该作者的影响力越大，发文数越多。由图3可知，在该领域研究发文量前五位的作者分别是王炜、张光陆、张翰、安富海、解月光。王炜的研究领域主要集中在中学现代信息技术教育学科领域，他进行了基于活动理论和高阶学习理论下培养学生高阶思维的研究，建构了培养高阶思维的教学模型，并进行了实践研究。[21]张光陆主要探究基于深度学习和不同教学模式下对高阶思维的关联和培养，他倡导在教学中利用探究式交谈可以在课堂中达到深度学习的学习效果和高阶思维的培养结果。[22]张翰提出，要通过教学促进知识转化为素养，进而达成高阶思维的培养。[23]安富海提出，要优化教学策略，促进浅层学习转向深度学习，实现学生高阶思维的发展。[24]解月光除了关注高阶思维的培养，还提出了高阶思维发展的表现性评价设计过程与方法。由以上分析可知，研究者在高阶思维领域中，更为关注的是不同学科背景下高阶思维培养方法的探索和实践，以确保高阶思维培养方法和教学模式越加丰富和完善。[25]

作者合作紧密程度代表了该研究领域的精细化程度，学科发展越深入，作者之间的合作越频繁和紧密。由图3可知，国内高阶思维研究领域的研究者之间的合作较少，比较明显的合作网络只有一个，即以北京大学学习科学实验室的尚俊杰教授为代表的研究团队。

三、 研究结论

本文针对源于CNKI数据库的文献数据，借助CiteSpace软件，对收集的文献进行了“关键词共现分析”“关键词突现分析”“关键词聚类分析”和“作者合作网络”分析，深入解析知识图谱，得出以下结论。

结合关键词共现分析和关键词突现分析，找到2004—2021年高阶思维的研究热点和研究前沿。相关研究包括高阶思维内涵解读、高阶思维培养、高阶思维相关概念体系之间的联系，该部分属于理论研究，虽有一定成果，但不成体系。今后的研究需要研究者深化高阶思维的理论研究。国内大多数研究者都在找寻培养高阶思维的路径，培养路径研究占比最高，持续时间最长，研究重点集中在高阶思维的培养上，对高阶思维评价的研究相对较少。

国内对高阶思维的研究重点包括：以高阶思维、深度学习和高阶思维能力为理论基础的研究，以scratch、项目学习、大数据、学习科学、教学设计为手段的高阶思维培养实践研究，以核心素养、学科核心素养、批判性思维为培养目标的价值导向研究。

国内的专家学者在高阶思维研究领域只有一个明显的合作团队，研究者之间的合作与交流较少，这不利于高阶思维研究的深入化、精细化。今后，相关专家学者可加强联系与合作，促进高阶思维领域的研究发展。

文中涉及的图1、图2