近二十年中国数学教育研究的热点主题——基于科学知识图谱的实证分析

王丽美，宋乃庆

近二十年中国数学教育研究的热点主题——基于科学知识图谱的实证分析

王丽美1，2，宋乃庆1，3

（1．西南大学 数学与统计学院，重庆 400715；2．滇西科技师范学院 数理学院，云南 临沧 677000；3．中国基础教育质量监测协同创新中心西南大学分中心，重庆 400715）

以探寻中国数学教育研究领域的热点主题为出发点，选取近20年“知网”中1 727篇关于数学教育研究的CSSCI索引论文为样本，基于科学知识图谱的实证分析，从总体发文趋势、核心作者、核心期刊、核心研究机构、研究主题分布等5个维度对数学教育领域的研究进行梳理分析．研究发现，中国数学教育研究总体呈现波动中稳步增长的发展态势，近5年发文量有下降的趋势；高校研究者和师范类院校是数学教育研究的主力军和主要基地；研究主题主要聚焦于数学教学、数学学习理论、数学教师教育、数学课程的理论与实践、数学教科书、数学教育评价、数学史与数学教育、数学文化、数学教育技术、少数民族数学教育等．通过研究，更好地推动了数学教育研究者追踪数学教育的进展，为中国数学教育决策和数学教育改革提供借鉴和参考．

数学教育；科学知识图谱；文献计量

1 问题提出

1969年，第一届国际数学教育大会（ICME）成功举行，这是数学教育领域的一场大变革，中国数学教育也深受这场具有划时代意义变革的影响[1]．中国提出素质教育和创新教育理念以后，数学教育研究开始走向学术研究的道路，并不断学习国际数学教育理论和经验，中国数学教育研究呈现蓬勃发展的态势，研究领域大为开阔．了解中国数学教育研究的主题分布和发展趋势，为中国数学教育研究提供有利的科学数据，对于进一步深入研究中国数学教育具有重要意义．

在国内数学教育领域，有学者认为，《数学教育学报》是国内数学教育领域最有影响力的期刊[2]，可以从高被引论文[2]、高频作者[3]、下载频次[4]、研究方法[5]等不同角度对其论文进行分析研究，来进一步了解中国数学教育的动态．也有学者认为，年度刊载量、主要机构及作者、核心研究主题等是分析中国数学教育发展研究趋势的途径[6]．此外，在赵京波、曹一鸣看来，可以用数学教育比较研究为主题来剖析国内数学教育研究态势[7]．近年来，孔企平等人，基于近10年数学教育期刊文献主题的内容探析国际数学教育研究趋势[8]．在国外数学教育领域，徐柱柱、綦春霞认为，可以基于WOS数据库对国外近20年数学教育研究现状进行梳理[9]；Inglis M等人认为，和是国际数学教育的权威期刊，可以通过主题建模法对近50年刊载的文献进行梳理分析[10]．此外，Drijvers P等采用文献计量法对数学教育领域中某一主题进行系统综述[11]．

从现有文献对国内外数学教育文献计量研究来看，多数研究以某种期刊或WOS数据库为样本，也有部分学者剖析数学教育领域某一研究主题或采用内容分析法进行探析．但是，鲜有学者基于中文社会科学引文索引（CSSCI）（以下简称“CSSCI”）数据库从多维的角度利用科学知识图谱进行更系统分析和梳理研究．教育大数据时代，数学教育研究需要从海量期刊数据库中发现研究热点和研究视角，而科学知识图谱能挖掘出文献间的关系，有利于数学教育研究者进行深入研究．研究利用CiteSpace软件对近20年CSSCI刊载的数学教育相关文献进行系统分析和梳理，从不同维度探析数学教育研究热点主题，更直观地呈现出数学教育研究热点及数学教育领域的经典文献，预测数学教育领域的前沿趋势，进一步为中国数学教育研究的创新发展和建设提供全新视野，更好推动数学教育研究者追踪数学教育的进展与前沿，为中国数学教育决策和数学教育改革提供借鉴和参考．

2 研究数据和方法

2.1 研究数据

以中国学术期刊网络出版总库（CNKI）为检索数据库，以“数学教育”为主题或以“数学教育学报”为期刊名称进行检索，检索时间跨度为1998—2020年，时间截至2020年12月31日，来源类别为CSSCI，共检索到相关期刊论文1 825篇．因《数学教育学报》目前为国内数学教育领域权威期刊，故将其2014年成为CSSCI扩展版后的论文也列为研究数据样本，其中《数学教育学报》2016年第1—4期（共87篇）因客观原因未收入CSSCI中，手动添加到研究数据样本中，总的样本数据为1 912篇．利用“检索—初筛—纳入—综合”4个步骤进行甄选[12]，剔除会议公告、刊物征稿、访谈、会议纪要等非学术性文献，得到有效文献1 727篇．从数据库中以Reworks的格式进行导出并利用CiteSpace进行格式转换，将转换后的数据作为原始数据，并运用文献计量和科学知识图谱的方法进行深入分析．

2.2 研究方法

为更直观呈现出中国数学教育研究态势，基于科学知识图谱实证分析，借鉴陈超美[13]等人的研究成果，从总体发文趋势、核心作者、核心期刊、核心研究机构、研究主题分布等5个维度对数学教育领域研究进行梳理分析．这种实时回顾与展望以及对前沿和热点的追踪，不仅能深入揭示学科发展的轨迹、特征和规律，还有助于学者更好地把握本领域的研究动态和发展趋势[14]．

3 近20年中国数学教育研究特征

3.1 总体发文趋势分析

为进一步系统把握数学教育主题文献发文量的总体趋势，对近20年数学教育研究文献进行量化统计分析（见图1）．

图1 1998—2020年数学教育主题文献发文量

由图1可知，1998—2009年，每年的文献数量保持在23～50篇之间；2010—2013年，每年的文献数量保持在43～64篇之间，发文量呈现波动中保持整体缓慢增长的趋势；2014年因《数学教育学报》进入CSSCI扩展版，发文量呈现突涨态势；2016年后呈现缓慢下降的趋势．

3.2 核心作者分布

通过统计数学教育研究作者的分布，可以确定该领域的核心作者，核心作者群可反映学科科研状态取向，进而使研究者更清晰地把握学科科研活动的深度和广度[15]．通过对作者发文数量以及文献被引频次对数学教育领域的研究进行统计和分析，利用CiteSpace软件绘制研究作者合作网络知识图谱，并根据相关文献分析，发现近20年在CSSCI索引中数学教育研究者数量达到582人，研究者主要包括高校教师、硕博研究生、中小学教师、出版社研究员、各级各类教研员等．用CiteSpace得到高产作者和合作情况[16]，近20年发文量较多的作者有：曹一鸣、宋乃庆、郑毓信、张维忠、王光明、马云鹏、汪晓勤、史宁中、曹广福、徐章韬、吕世虎、鲍建生、蔡金法、徐斌艳等，他们也都是数学教育研究领域的领军人物．综上，可以发现诸多研究者关注数学教育领域，研究态势良好，而且已经形成多个稳定的作者群．

文献被引频次可以反应研究者在该领域的学术影响力．基于此，研究统计了近20年CSSCI索引中被引用频次比较高的文献（见表1）进行分析．其中，马云鹏、喻平、郑毓信、朱立明、章建跃、孔凡哲、史宁中、何小亚、李星云等人的文献被引频次较高，被引用频次均在180次以上．这些数学教育领域的专家学者极大地推动了数学教育研究的蓬勃发展，在数学教育领域具有较大影响力．

表1 近20年CSSCI索引中被引用频次较多的文献

3.3 核心期刊分布

期刊文献为数学教育研究者提供了学术交流平台，可以基本反映数学教育研究情况．为了更进一步揭示近20年中国数学教育研究发展状况，对研究成果的CSSCI来源期刊（含扩展版）进行统计与分析．数学教育研究成果主要的CSSCI来源期刊（含扩展版）有121种，发文量较多的期刊有《数学教育学报》《课程·教材·教法》《外国中小学教育》《全球教育展望》《中国教育学刊》等期刊，这些期刊的发文量占总发文量的64.10%，成为数学教育研究领域重要的知识传播载体．这也说明关于数学教育研究的文献不仅受到众多期刊的关注，也表现出集中分布的趋势．发文量较多的期刊是《数学教育学报》《课程·教材·教法》，其中《外国中小学教育》《全球教育展望》等期刊也是数学教育领域发文量相对比较多的期刊．

3.4 核心研究机构分布

通过统计和分析研究机构的特征和具体分布，可以剖析数学教育领域研究力量分布、研究基地和研究团队形成状况，更清晰地揭示近20年数学教育领域发展状况．结合相关文献分析，发现近20年CSSCI索引中的数学教育研究机构主要集中于高等院校、中小学、教育研究部门和出版社．主要研究机构有华东师范大学、北京师范大学、西南大学、东北师范大学、南京大学、华中师范大学、南京师范大学、西北师范大学、天津师范大学、浙江师范大学等，这些核心研究机构的发文量占总发文量的35.21%，构成了主要的数学教育研究基地．进一步分析，可以发现这些核心研究机构间存在一定的合作关系，通过研究合作将数学教育主要的研究力量聚集起来，进一步提升了数学教育研究水平．

4 近20年中国数学教育研究主题分布

4.1 研究主题划分

学术论文的关键词是一篇文献主题的高度概括，是论文内容的表征，是相关学术思想和学术观点的浓缩．关键词共现分析是基于关键词在文献中出现的频次而构建的共现网络图谱，它可以很好地探测数学教育研究的热点[17–18]．研究通过CiteSpace软件构建数学教育关键词共现网络图谱，并统计了数学教育领域前20名的高频关键词（见表2）．进一步分析可以得出，数学教育、数学课程、数学素养、数学教学、信息技术、数学文化、数学教师、课程改革、课程标准、素质教育等是研究者们比较关注的关键词．

表2 前20位的高频关键词

为了对关键词进行主题划分，理清数学教育研究主题分布，利用CiteSpace软件，通过LLR聚类算法绘制关键词聚类时间线视图，进一步对关键词进行内部逻辑关系分析．生成的聚类知识图谱，=0.689 4>0.3意味着划分出来的网络社团结构是显著的，=0.917 3>0.7时，聚类是高效率令人信服的[19]．进一步研读相关文献分析，将近20年数学教育领域研究划分为10个主题：数学教学、数学学习理论、数学教师教育、数学课程的理论与实践、数学教科书、数学教育评价、数学史与数学教育、数学文化、数学教育技术、少数民族数学教育研究．

4.2 研究主题分析

4.2.1 数学教学

随着现代社会信息化、数字化、学习化、民主化进程，对于公民的数学素养提出了更高要求，特别是对数学教学提出了新要求．数学教学研究成为数学教育研究的热点之一，主要围绕数学教学设计、教学改革、教学创新、课堂教学比较、课堂评价、信息技术与教学融合等6个维度进行研究．针对数学教学设计，有学者探讨了以“在做数学中学数学”为基本思想理念的教学设计[20]；针对教学改革，有学者探析实施“以生为本，多元融合”的大学数学教育改革[21]；针对教学创新，有学者分析怎样利用信息技术来促进小学数学教学模式变革[22]；针对课堂教学比较，有学者对4个国家中学数学课堂进行比较研究[23]；针对课堂评价，有学者介绍了美国数学课堂教学评价标准[24]；针对信息技术与教学融合，有学者提出信息技术与数学教学深度融合所面临的诸多挑战[25]．

4.2.2 数学学习理论

数学学习理论研究主要围绕以下主题进行研究．第一，数学能力．有学者阐述了基于德国数学教育标准下的数学能力模型[26]；第二，数学抽象思维．有学者针对小学生低段年级初步构建了数学符号意识测评指标体系[27]；第三，问题解决．有学者构建了小学数学问题解决认知模型[28]；第四，问题提出．有学者阐述了数学问题提出的概念，并系统论述了问题提出教学的理论基础与实践研究[29]．

4.2.3 数学教师教育

2018年3月，教育部等5部门印发《教师教育振兴行动计划（2018—2022年）》，采取切实措施建强做优教师教育，推动教师教育改革发展，全面提升教师素质能力，努力建设一支高素质专业化创新型教师队伍[30]．近20年，数学教师教育研究主要包括以下几个主题．一是数学教师的信念．有学者将数学信念与新课程理念结合，重新构建中小学数学教师的信念[31]；二是数学教师的专业知识．有学者以广东省为例，采用分层抽样和整体抽样相结合的方式，对小学数学教师MPCK进行调查[32]；三是数学教师的专业能力．有学者以数学素养和S–O–R理论模型为研究基础，对职前小学教师口算素养进行测评[33]．

4.2.4 数学课程的理论与实践

自新课程标准实施以来，数学课程的理论和实践研究成为中国数学教育研究的一个热门主题，主要从以下几个方面进行研究．一是课程分析．有学者对中国不同学段数学课程特色和历程进行分析[34]；二是国际比较．有学者从课程广度和深度的角度对中日初中几何内容进行比较[35]；三是课程改革．有学者在深化课程改革背景下构建数学核心素养体系[36]．

4.2.5 数学教科书

教科书作为师生共同开展教学活动的有效载体，承载着一个国家的课程和教育理念．2017年7月，为贯彻落实《关于加强和改进新形势下大中小学教材建设的意见》，国务院决定成立国家教材委员会．这是中华人民共和国成立以来首次成立，足以彰显国家对于教材的重视程度．近年来，数学教科书的研究主要从以下几个主题进行．一是教科书的内容研究．有学者发现中国小学数学教科书中渗透STEAM教育理念[37]；二是教科书的比较研究．有学者从数学教科书的结构进行国际比较[38]；也有学者构建小学数学教材难度模型[39]；三是教科书的编写与设计研究．有学者从多元文化视野研究对数学教科书的编写[40]．

4.2.6 数学教育评价

数学教育评价研究主要是从以下几个主题进行研究．一是学生数学素养评价．有学者采用模糊综合评价法并利用AHP软件对数学核心素养指标体系进行构建[41]；也有学者初步探讨了中国高中生数学素养的操作性定义[42]．二是数学学业评价．有学者基于国家数学课程标准，编制数学学业成就测评试题[43]；也有学者对TIMSS2015小学数学评价的框架和结果进行分析[44]．

4.2.7 数学史与数学教育

第二届国际数学教育大会成立了数学史与数学教育关系国际研究小组，自此，数学史与数学教育研究成了数学教育的重要研究领域之一．数学史与数学教育研究主要从以下几个维度进行研究．第一，数学史与数学教育的融合．有学者介绍了数学史走进数学课堂的基本价值和基本策略[45]；也有学者探析了数学史怎样融入数学教材[46]．第二，中外数学史的发展历程．有学者对从1947年以来中国现代数学史进行综述[47]；也有学者介绍了美国学者论数学史对于数学教育的重要性[48]．

4.2.8 数学文化

新课程改革实施以来，教育部颁布的《义务教育数学课程标准（2011版）》和《普通高中数学课程标准（2017年版）》都明确提出要把数学文化作为教材的组成部分，成为学生的学习内容．应该要重视数学文化的意义，将数学文化内容贯穿数学课程，通过数学文化的学习提高自身的文化素养和创新意识．近年来，数学文化研究主要聚焦于以下几个主题．一是数学文化的内涵与外延．有学者阐述了数学文化在小学数学素质教育中的价值所在[49]；也有学者从5个维度对中国数学文化进行系统梳理和计量分析[50]．二是数学文化课程．有学者探索10年来南开大学数学文化课程开设的发展与价值[51]．三是数学文化教学．有学者探讨如何将数学文化融入到数学教学中[52]．

4.2.9 数学教育技术

2019年6月23日，中共中央国务院印发《关于深化教育教学改革全面提高义务教育质量的意见》，加快推进教育现代化，优化教学方式，加强教学管理，促进信息技术与教育教学融合应用．近年来，有学者以“运用技术教数学与科学”课程为例探讨如何建设深入学科的教育技术课程[53]；也有学者探究了美国信息技术与数学课程融合的实践过程[54]；还有学者提出了有效促进信息技术与教学融合的思路，并阐述了信息技术如何解决中小学数学教育的衔接问题[55]．

4.2.10 少数民族数学教育

中国历史悠久，源远流长，在少数民族的传统文化中蕴涵着丰富的数学文化．中华人民共和国成立以后，少数民族数学教育得到了空前磅礴的发展，逐步形成了具有中国特色的“多元一体”数学教育体系．近年来，有学者构建了布依族数学文化体系，并探索如何将布依文化融入到中小学数学教育中[56]；也有学者阐述了克服少数民族数学教育的文化差异路径[57]；还有学者基于双语教育背景下，研究如何提高少数民族小学五年级学生测评的公平性[58]．

5 研究结论及思考

对近20年来CSSCI刊载的数学教育相关的文献进行系统梳理，从总体发文趋势、核心作者、核心期刊、核心研究机构、研究主题分布等5个维度进行科学知识图谱的实证分析，得出以下结论并进行相应的思考．

第一，从总体发文趋势分析来看，1998—2013年数学教育主题发文量呈现波动中整体增长的发展态势，2014—2015年呈现高点波动趋势，2016年后呈现缓慢下降的趋势．通过进一步研究中国数学教育的相关政策，也验证了中国数学教育领域研究的总体发文趋势．2001年《全日制义务教育数学课程标准（实验稿）》和2011年版修订稿，以及《普通高中数学课程标准（2017年版）》的颁布，蕴涵了许多深刻的数学教育观念，为中国数学教育研究者提供了新的研究选题和条件．2008年国际数学教育大会，中国进行“数学教育的国家展示”；2013年中国香港大学梁贯成先生获得弗赖登塔尔奖，极大促进了中国数学教育的发展．2009年将“全国高等教师院校数学教育研究会”正式更名为“全国数学教育研究会”，吸收更多研究者开展数学教育研究．2014年《数学教育学报》成功进入CSSCI扩展版，给诸多的数学教育研究者提供了学术交流平台．因疫情推迟到2021年举行的第十四届国际数学教育大会在中国上海举行，这一会议的举行既让国际近距离了解中国数学教育，也使中国数学教育研究者更深入地了解国际数学教育学术动态[59]，无疑会大力推进中国数学教育继续向前发展．

第二，从核心作者和核心研究机构分布来看，数学教育研究者众多，但主要集中在高校教师和硕博研究生．数学教育研究者已经形成几个相对稳定的作者群，主要的研究机构集中在师范类高等院校，他们之间存在一定的合作关系，但是高等院校跟中小学等合作相对比较少．中小学是数学教育重要的实践基地，是实行数学教育实证研究的平台．数学教育的实证研究是其走向科学的必要途径，这就需要研究者和实践者的高度合作，只有两者密切合作才能使数学教育研究落实到实处．在未来的研究中，希望更多高校教师、硕博研究生多与中小学数学教师、教研员形成研究团体，多深入数学教学一线，力求理论与实践的有效结合．通过研究合作将数学教育研究力量聚集起来，形成一定的凝聚力，推动研究的进一步提升和突破．

第三，从核心期刊分布来看，数学教育研究成果主要的CSSCI来源期刊（含扩展版）有121种．虽然数学教育研究受到众多期刊的关注，但是接近二分之一的发文量集中在《数学教育学报》《课程·教材·教法》．《数学教育学报》作为目前国内数学教育界公认的数学教育类权威期刊，目前为CSSCI来源期刊扩展版．这种状况在一定程度上使数学教育研究者缺少其研究成果的展现平台．应重视交叉性学科教育期刊的发展，以促进期刊结构的完善与质量的提升[60]．

第四，从研究主题分布来看，数学教育研究主题不断深化与扩展．近20年中国数学教育兼容并包，吸取国际上的各种优秀教育理念，综合进行理论分析和实践检验，走出了一条具有中国特色的数学教育道路．研究深入探讨了近20年数学教育领域研究的热点与趋势，结果表明，数学教育研究聚焦于数学教学、数学学习理论、数学教师教育、数学课程的理论与实践等10个研究主题．但研究主题不均衡，其中数学教学、数学学习理论、数学课程的理论与实践等研究关注度较高，而少数民族数学教育、数学教育评价等研究关注度相对较少．展望未来，中国数学教育研究未来应该进一步关注：数学问题提出、数学教育评价、数学教育技术和数学教育国际比较研究等．

数学教育研究过程是不断探索的过程，需要同时综合数学、教育学、心理学等多学科观点，更应该紧密结合中国教育发展方向，深化教育改革的重大举措，推进素质教育，淡化形式，注重实质[65]．以更高远的历史站位、更宽广的国际视野、更深邃的战略眼光推进中国数学教育高质量、跨越式发展．

研究中也存在一些不足．首先研究的主观性难以消除，虽然研究设计严格按照陈超美博士的成果进行操作分析，在一定程度上控制了主观性误差的影响，但是不可避免仍存在主观性误差．其次，数学教育研究的发展趋势影响因素很多，这里选择了5个影响因素进行文献计量分析，但仍忽略了一些影响因素，未来研究中可以探索其它影响因素进行分析．此外，由于时间和精力的限制，研究样本采用了近20年国内数学教育期刊，未来研究可以增加国际数学教育期刊来获取更多样本量．因此，期待今后进一步完善数学教育文献计量方面的研究．

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The Hot Topics of Mathematics Education Research in China in the Past Twenty Years——Empirical Analysis Based on the Scientific Knowledge Graph

WANG Li-mei1, 2, SONG Nai-qing1, 3

(1. School of Mathematics and Statistics, Southwest University, Chongqing 400715, China;2. School of Science, West Yunnan University, Yunnan Lincang 677000, China;3. Centre for Collaborative Innovation of Assessment toward Basic Education Quality, Southwest University, Chongqing 400715, China)

Starting from the exploration of hot topics in the field of mathematics education research in China, taking 1727 CSSCI indexed papers on mathematics education research in CNKI in the past two decades as samples, based on the empirical analysis of the scientific knowledge graph, the paper analyzed the field of mathematics education from five dimensions: the distribution of overall publishing trend, core authors, core journals, core research institutions and research topics. The study found that the research on mathematics education in China has generally shown a trend of steady growth with fluctuations, and the number of published papers has declined in the past five years; university researchers and normal colleges and universities are the main force and main base for mathematics education research; the research topics mainly focus on mathematics teaching, mathematics learning theory, mathematics teacher education, mathematics curriculum theory and practice, mathematics textbook, mathematics education evaluation, mathematics history and mathematics education, mathematics culture, mathematics education technology, minority mathematics education, etc. In the field of mathematics education in China, we should promote the mathematics education researchers to track the progress of mathematics education and provide reference for China’s mathematics education decision-making and mathematics education reform.

mathematics education; scientific knowledge graph; bibliometrics analysis

G40–03

A

1004–9894（2022）05–0065–06

王丽美，宋乃庆．近二十年中国数学教育研究的热点主题——基于科学知识图谱的实证分析[J]．数学教育学报，2022，31（5）：65-70．

2022–07–09

重庆市高等教育教学改革研究重点项目——基于公费师范生职业素养提升的“金课”建设与实践——以“数学教育学”为例（202047）；重庆市教育科学“十三五”规划重点课题——新高考背景下数学教师专业素养的现状及发展研究（2019-GX-002）

王丽美（1987—），女，山东临沂人，副教授，博士生，主要从事数学教育、教育统计研究．

[责任编校：周学智、张楠]