近十年来国内大概念教学研究现状分析及教学启示

冯靓 郭晓岩 祃宦驿 陈念康

“大概念”最早由英国学者温·哈伦（Wynne.Harlen）提出，指能够用于解释和预测较大范围自然界现象的概念［1］。随着世界各国教育改革进程的推进，“大概念”逐渐得到了学科教学领域的广泛认可。《普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）》（下文简称“新课标”）中明确指出“重视以学科大概念为核心，使课程内容结构化，以主题为引领，使课程内容情境化，促进学科核心素养的落实。”［2］由此可见，国内地理教育的顶层设计者对大概念以及与之相匹配的教育教学活动十分重视。然而，若通过中国知网（CNKI）搜索主题为“地理教学”和“大概念”的文章，所得文献尚不足百篇，这说明目前国内地理学科教学专家对大概念的研究尚处于发展阶段，所获得成果较少。因此，本文采用Citespace知识可视化分析软件，对近10年国内各个学科有关大概念教学的文献内容进行分析，具体包括对文章作者、发文机构，文章关键词等方面。尝试从中找出国内学科教学领域在大概念教学方面所关注的共同之处与研究前沿，从而为当下有关大概念的地理教学研究提供参考建议。

一、数据获取与分析

1.数据采集

本文的研究数据主要从中国知网（CNKI）中文数据库中获得。为保证所搜集文献的全面性，本研究采用专业检索，分别以（SU=大概念 AND SU=教学）（SU=大概念 AND SU=教育）以及（SU=大概念AND SU=教学设计）字段展开文献检索。剔除会议、学术资讯等不符合要求文献后，共获得相关文献1 506篇（截至2022年4月20日），以此为研究样本，对国内近10年大概念教学的研究现状进行可视化分析。

2.研究工具

Citespace 是由美国德雷克塞尔（Drexel） 大学华裔学者陈超美教授基于 Java 语言开发的可视化软件，主要基于共引分析理论和寻径网络算法等［3］，对特定领域文献（集合） 进行计量，能够探寻学科领域演化的关键路径及转折点，预测知识发展的新态势。［4］基于这样的特点，本研究采用Citespace（5.8.R3版本）软件对知网所搜集的1 506篇相关文献的refworks格式进行分析，从而梳理大概念教学的研究现状，探寻其研究热点。

3.分析方法

将知网下载的数据转换为适用于Citespace分析的Web of Science数据源后导入。对分析参数进行如下设置：时间跨度为2012年1月1日至2022年4月20日，最小时间切片为1年。节点类型分别选择作者、发文机构和关键词，作者和发文机构的频次阈值设定为≥2，关键词的频次阈值设定为≥10。算法选擇g-index，K值=25，其他数据均选择默认值。获得可视化数据后，依据软件得出的结果，对以下方面进行分析：①发文作者知识图谱分析；②发文机构知识图谱分析；③文章关键词的共现分析；④文章关键词的突现分析。

二、结果分析

1.作者分析

对文献的作者进行分析，能够反映出国内大概念教学研究领域的核心作者以及各个作者之间的合作强度和合作关系。［5］经过Citespace计算后，涉及大概念教学领域的发文作者共计279人，其中发文量排名在前20位的作者及其所属学科如表1所示。

由表1可以看出，发文量较大的作者分别为刘徽（24）、李刚（11）、任虎虎（10）、吕立杰（10）。但以上几位作者在整个知识图谱中的中心性都为0，这就要求对Citespace所绘制的作者知识图谱进行分析，通过图谱中节点和连线对发文作者间的关系进行判断。作者知识图谱如图1所示。

依据Citespace的发文作者可视化分析原则，节点大小表示作者发文数量的多少，连线数量和粗细分别表示作者之间的合作关系及其强弱程度。如图1所示，刘徽、李刚、吕立杰、任虎虎四位学者符合表1所示发文数量的顺序排名，其节点较大，可明显在图中识别出。而在作者合作关系方面，国内对大概念教学进行研究的学者间关系呈“整体分散，小范围集中合作”的现状，如李刚和吕立杰两位学者，发文量大且多两人合作发文，而与其他学者合作较少。

2.机构分析

根据Citespace软件对样本文献的分析，可以得出国内大概念教学研究领域发文数量最多的机构为东北师范大学教育学部（25篇），其次为浙江大学教育学院（14篇）、浙江大学教育学院课程与学习科学系（13篇）、北京教育学院数学与科学教育学院（11篇）和北京教育科学研究院（9篇），而国内所有在大概念教学领域发表过文章的机构，其中心性都为0。因此，本研究通过筛选连线数量排名前十的机构合作群体，对国内大概念教学领域合作较为频繁的机构间关系进行分析，如图2所示。

由图2可以看出，国内研究大概念教学的机构群中，合作关系较强的前十名之间的合作存在较为明显的区域性，跨区域合作较少。例如，东北师范大学教育学部的合作机构多为其下属机构以及东北地区初高中学校，而并未与其他地区的研究机构进行合作。

3.关键词分析

（1）关键词共现分析

在一篇论文中，关键词可以体现其研究的重点问题、关键内容。而对于某一学科、某一研究领域而言，关键词的共现分析可以明晰其研究热点以及重要研究成果。［6］因此，本研究对所获得的文本中的关键词进行共现分析，能够较为有效地体现出大概念教学近10年的研究现状。鉴于大概念教学在国内的研究热度较高，不同作者所拟定的关键词多且复杂，本研究将关键词出现频次的阈值设定为≥10次后，运用软件绘制出关键词共现图谱，如图3所示。

依据本研究所获得的结果，在关键词出现频次阈值设定为≥10次后，所获得的高频关键词数量为32个，关键词之间连线较多且关系较为复杂（图3）。为进一步厘清关键词之间的关系，找出其中的中心词汇，本文将软件分析关键词所得数据依据出现频次和中心性的排序制成表格。根据表2，大概念（535次，0.82）、核心素养（173次，0.14）、单元教学（112次，0.12）、教学设计（104次，0.08）等关键词出现频率和中心性较高。而深度学习（60次，0.08）和核心概念（32次，0.08）虽然出现频次适中，但具有较高的中心性。

（2）关键词突现分析

关键词突现分析能够指示出某一研究领域在关键词方面研究重点的演化过程［6-7］。因此，对国内大概念教学相关研究的关键词突现分析，能够在一定程度上揭示该领域研究热点、研究重点的变化历程，从而推测其未来的发展趋势。基于这样的目的，本研究采用Citespace软件将关键词的最短持续时间设置为1年，获得大概念教学关键词突现分析结果如图4所示。

在Citespace所绘制的关键词突现分析图中，可以较清楚地得出各個关键词研究热度突然提高和下降的年份。其中突现强度（strength）指关键词突然出现的强度，突现强度高说明有关该关键词的研究在起始年份呈爆发式出现。在软件所提取的16个关键词中，突现强度最高及突然出现年份为课程标准（2017年，8.16）。其次为科学教育（2013年，7.37）、学习进阶（2013年，5.69）、高中生物（2018年，4.65）和重要概念（2020年，4.05）。

三、研究结论

本文运用Citespace知识可视化分析软件，对国内近10年有关大概念教学的文献进行研究。根据可视化分析结果，获得以下研究结论。

1.大概念教学领域的合作研究水平较低

根据发文作者和发文机构的可视化分析结果，国内有关大概念教学领域的研究作者间、机构间合作较少，且尚未出现中心性较强的核心作者和研究机构（图1、图2、表1）。同时，通过图2可以看出，国内大概念教学的发文机构中，合作较多的机构群多分布于中国东部地区，而中西部地区仅四川、重庆两地的研究机构合作较为紧密。

2.大概念教学研究重点具有聚类化特点

根据国内大概念教学关键词共现可视化分析结果（表2、图3），国内有关大概念教学的研究重点，可以总结为以下几种类型。①对大概念本体内涵的研究，诸如大概念、核心概念和重要概念。②结合课程标准的大概念研究，比如核心素养、新课标等。③具体学科中的大概念研究，例如高中生物、地理等学科。④与大概念相匹配的教学方式方法研究，诸如概念教学、单元教学。⑤大概念指导下的学习策略开发，如深度学习、学习进阶和理解。

3.大概念教学研究进程具有阶段化特点

结合Citespace软件所绘制的大概念教学关键词突现分析图可以看出。以2017年为重要时间节点，随着普通高中新课标的颁布实施，以及中国学生核心素养、各个学科核心素养的提出。大概念的教学研究也发生了阶段性的转向。在2017年以前，该领域的研究多关注科学教育、科学素养和大概念本身内涵等方面。而在2017年之后，各个学科核心素养的提出，以贯彻学科核心素养为目的的大概念教学研究广泛开展，诸如高中生物、物理观念、教学实践等关键词开始高频出现。说明2017年之后的大概念教学研究走向微观化，其研究内容更为深入。

四、对地理教学的启示

“大概念”本身具有的中心性、网络状、可持久和可迁移等特点，［8］使得其对知识具有较强的迁移性和统摄性，这与地理学科综合性的特点不谋而合。因此，将大概念教学引入地理教学中，通过其进行课程开发和教学设计，从而有效地提高学生学习效率。然而，本研究在搜索文献的过程中，统计出地理学科领域研究大概念的文献仅93篇，说明国内地理教学研究者对大概念的研究发文数量较少。因此，为了能够推动大概念教学的相关研究在地理学科领域特别是地理学科教学领域的发展，基于本文所获得的研究成果与结论，提出如下建议。

1.依托地理学科特点，加强科研合作

目前国内有关大概念教学的研究，无论是在作者层面或是研究机构层面，均出现合作强度较低且地区性集中合作，与外界交流较少的现象。而地理学科兼具自然科学和人文科学的性质，其本身在研究的领域层面就经常需要与其他学科进行合作。因此，地理教学领域的大概念研究应当秉持开放包容的心态，积极地进行跨学科、跨区域甚至国内外的合作，从而促进有关研究内容的多元及深化发展。

2.贯彻“新课标”要求，深化大概念教学模式

结合本研究对国内大概念教学的研究热点（图3）总结可以得出，单元教学、情境教学、问题教学等教学模式，均与大概念教学具有显著的关系，符合“新课标”对大概念教学的阐述和要求。因此，地理教学研究者应深化对上述教学模式与大概念教学之间关系的认识，在贯彻落实“新课标”要求的同时。能够将大概念、大单元、大主题、大情境等教学方式有机整合，有效促进大概念在地理学科教学领域的应用。

3.把握大概念教学研究方向，由重“教”向重“学”转变

随着新课程改革的深化发展，学生的主体地位越来越受到重视。结合表2和图4可知，“深度学习”这一关键词出现次数已达60次；而“理解”在2021年出现，其突现强度为2.65。通过这一组数据可以看出，目前国内的大概念教学研究已经开始向如何促进学生主体有效学习的方向转变。这就要求地理教育应当把握这一研究方向，在未来有关大概念教学的研究过程中，更加重视学生如何运用大概念促进自身的学习，而不是教师如何依托大概念进行教学设计与实践。例如，概念地图是大概念体系中的一个重要内容，地理教育研究者可以从概念地图的分析、评价等角度入手，研究地理教育对学生概念地图形成和发展的独特作用。

五、总结

本文采用文献计量软件Citespace，依托中国知网（CNKI）数据库，从发文作者、发文机构、关键词共现和突现等角度对国内研究大概念教学的文献进行可视化分析。阐明该领域的研究现状，尝试依据研究结果，为大概念教学研究在地理教学领域的发展提出建议。这样的分析方法与传统方法相比，最大的优势是能直观地体现出相关领域的研究现状及研究热点，并且能够在一定程度上预测研究主体未来的发展趋势。同时，大概念作为目前国内教育教学领域的热词之一，开展相关研究也能够为地理教育教学的深化发展寻找新的突破口。但是，运用Citespace的分析也具有一定的局限性，例如，其要求文献的数据需要与搜索时所设置的主题一致，而通过检索所获得的文献不一定都能满足这样的要求。这就需要对文献进行甄别，在文献数量较大时，容易产生一定的误差。鉴于此，本文所获得的结果和结论还需在之后的相关研究中进一步验证。

参考文献：

［1］ 温·哈伦编著.科学教育的原则和大概念［M］.韦钰，译.北京：科学普及出版社，2011.

［2］ 中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（2017年版2020年修订）［M］.北京：人民教育出版社，2021.

［3］ 陈悦，陈超美，胡志刚，等.引文空间分析原理与应用：CiteSpace 实用指南［M］.北京：科学出版社，2014.

［4］ 刘则渊，王贤文，陈超美.科学知识图谱方法及其在科技情报中的应用［J］.数字图书馆论坛，2009（10）：14-34.

［5］ 李甦，江孟雪.近20年国内精准教学研究现状与未来趋势——基于Citespace可视化图谱分析［J］. 成人教育，2022（4）：6-10.

［6］ 杨阳，李海亮，虞凡枫，等.氮沉降对土壤微生物影响研究热点与趋势分析——基于Citespace 可视化分析［J］.土壤通报，2022，53（1）：116-126.

［7］ Li Y， Xu Z S， Wang X X， et al. A bibliometric analysis on deeplearning during 2007–2019［J］. International Journal of Machine Learning and Cybernetics， 2020， 11（12）： 2807 ? 2826.

［8］ 李刚，吕立杰.大概念课程设计：指向学科核心素养落实的课程框架［J］.教育发展研究，2018，38（Z2）：35-42.