2001-2022年国内数学教科书插图的研究

孙雪梅 李玉叶 卢怡 刘冬 杨永霞

摘 要：本文选取中国知网数据库2001-2022年国内数学教科书插图研究的相关文献，运用CiteSpace可视化软件对发文作者、机构、关键词等方面展开多维度分析，对国内数学教科书插图研究结果显示，大多数以插图、教科书插图为研究热点，重点关注小学数学教科书；大多关注教科书插图的比较研究，将插图功能实现于课堂教学，初中数学教科书插图的研究的系统有待提高。基于此，应扩大学段研究范围，中学阶段的数学教科书插图研究也有待进一步加强。

关键词：数学教科书；教科书插图；知识图谱

中图分类号：G634.6  文献标识码：A  文章编号：1673-260X（2023）09-0098-04

数学是一门从现实世界中抽象而来的学科，知识比较抽象难以理解，如果将教科书中的数学知识以图文结合形式呈现出来，有助于学生对知识点的理解和接受，增加教科书内容的生动性，潜移默化影响学生从数学的角度去思考现实中的问题[1]。插图是教科书内容最直观的部分，能够弥补文字表达抽象的不足，可见，插图在数学教学中起着重要作用[2]。目前针对教科书插图的研究越来越多，但研究的趋势主要集中在小学阶段插图的应用、阅读能力的培养等，而针对初中学段教科书插图研究的系统性和广泛性十分局限。于是本文借助CiteSpace软件，对中国知网（CNKI）2001—2022年间所刊载的国内有关数学教科书插图研究的文献进行梳理，分析国内二十二年里数学教科书插图研究的状况和特点，为更好开展数学教科书插图研究提供参考[3]。

1 研究的数据与方法

1.1 研究数据

在中国知网（CNKI）高级检索界面以“数学教材插图”或“数学教科书插图”为主题词进行检索，检索时间限定在2001—2022年，除去无关文献，共得到187篇相关文献，用Refworks格式导出以便适合CiteSpace软件进行可视化分析。

1.2 研究方法

本文借助CiteSpace软件，通过对中国知网（CNKI）上检索的187篇有效文献分别从发文量、论文作者、机构、关键词、研究内容五方面绘制知识图谱进行可视化分析，总结出数学教科书插图的研究现状[3]。后文均对2001-2022年中国知网检索的187篇有效文献进行分析，此后不再说明。

2 研究结果分析

2.1 发文量分析

统计2001-2022年数学教科书插图研究的发文量，从整体上把握该领域研究的发文變化趋势，如图1所示。2001-2022年该领域发文量增长趋势呈三个阶段：（1）缓慢增长期（2001—2015），该阶段发文量虽处缓慢增长趋势，但学者们对于数学教科书插图研究的关注仍较少，发文量偏低，到2016年，文献发文量由15篇回落至7篇；（2）快速增长期（2016—2019），这一时期发文量从7篇迅速增长到26篇，说明该时段学者们对数学教科书插图研究的关注度提高；（3）缓慢降低期（2019—2022），说明这四年学者们对于数学教科书插图的研究热度在下降，间接说明该领域研究的持续性有待提高。

将相关文献按核心期刊、普通期刊和硕博论文分为三类，其每年发文量的趋势如图2所示。其中，普通期刊共118篇，硕博论文共58篇，而核心期刊仅11篇，是普通期刊的十一分之一，可见，有关数学教科书插图研究的深度远不够，需要更多学者去不断挖掘、探索。

对发文来源进行梳理，将发表文献来源的发文量设置在前20，如图3所示。排在前二十的是《天津师范大学学报》《内蒙古师范大学学报》《教学与管理》《数学教育学报》《青少年日记（教育教学研究）》等，这些期刊文献的发文量分别是7篇、5篇、5篇、5篇、4篇。经统计，排在前二十的文献发文量占总发文量的41.2%。

2.2 发文作者分析

作者共现知识图谱能在一定程度上体现作者群体状况，从而窥测某一研究主题的分布及发展状况。利用CiteSpace对文献绘制作者知识图谱，如图4所示。图中左上角N表示节点数为200，表明所分析的作者数共200位，E为节点数之间的连线，共41条，数量较小，密度为0.0021较小，说明作者之间的合作并不紧密。以孙庆括为中心形成了7人作者合作网络。孙庆括与胡启宙、张维忠等学者联系较为紧密，对插图的分类、运用，以及人物性别的研究比较深入，其中，针对插图中的性别研究发表4篇相关文章，核心期刊2篇；张维忠与胡智慧合作较多，最近的一篇有关数学教科书插图研究的核心期刊于2022年在《数学教育学报》发表，且针对插图质量的比较、教科书插图的多元文化视角、现状、变迁等也展开了深入研究。可见，这几位学者其研究成果和学术影响相比之下较大。周志鹏、魏佳、梁宇、耿世兰、王春妹、于海霞分别建立了包含2名合作者的合作群；此外，任乙佳、任桂琴、王一儒、吴立宝、方婷婷、蒋全萍分别建立了包含1名合作者的合作群，其他研究者未见合作现象。

在此基础上，对CiteSpace软件后台导出的相关数据整理得到前10位作者文献被引情况，如表1所示，其中，文献被引用次数最多的作者为孙庆括，为7次，其次是张维忠为5次。

整体来看，不同作者之间的合作非常分散，并且合作不够紧密，从文献被引次数来看，最多的仅7篇，非常不利于数学教科书插图研究的持续发展。由此可见，研究者研究的规范性、持续性以及研究层次有待提高[3]。

2.3 发文机构分析

利用CiteSpace软件对发文机构绘制图谱，研究机构之间的合作关系，如图5所示，节点数N为124，节点之间的连线数E为0，说明187篇文章出自124个研究机构，且相互之间没有合作往来，学术交流较少。将发文量大于2篇的机构进行统计，如表2所示。

不论从发文机构的合作关系，还是各机构的发文量来看，各发文机构的凝聚力都很微弱，学术交流欠佳。综上，各地区的各机构相互之间的合作应该加强，形成一定的凝聚力，共同推进数学教科书插图研究的发展。

2.4 关键词分析

（1）关键词共现分析。利用CiteSpace软件对关键词共现绘制知识图谱，了解该领域的研究热点，如图6所示。节点数即关键词数量，节点间的连线说明关键词之间存在共现关系，共现频次的高低用连线的粗细表示。图中左上角N表示节点数为258，即有258个研究相关的关键词，E表示节点数间的连线共669条，网络密度为0.0202较小。中心性是分析关键词的重要指标，关键词的中心性超过0.1的节点在共现图谱中与其他关键词一起出现的概率较高[4]。对中心性大于0.1的关键词以及相应的频数进行统计，如表3所示。

由图6和表3可知，从2001-2022年有关数学教科书插图的研究主要围绕小学数学（0.50）、插图（0.49）、教科书插图（0.27）、主题图（0.15）、人教版（0.15）、比较研究（0.12）、初中数学（0.11）等关键词展开，且其中心性均大于0.1，说明这些关键词在数学教科书插图的研究中占有重要地位，图中连线纵横交错，直观反映出各关键词之间的密切联系。

（2）关键词突现分析。突现词能反映该时期学者们对某一领域研究的关注度[5]。对相关文献进行关键词突现分析，如图7所示。

从研究开始（2001年）持续到2013年的关键词分别有数学教科书、教科书插图和数学课本；2015—2019年期间，研究主要集中在插图的应用方面，学段集中在高中阶段；“初中数学”与“小学数学”是近两年的研究热点，尤其是“小学教学”的突现率达到了3.16。显见，在2022年由人民教育出版社第十一套小学数学教科书插图出现的不美观向上、不严肃规范、不细致准确等问题，让更多的人开始关注小学教科书插图编排的合理性与规范性，研究者的视角由高中逐渐转向了小学和初中。

（3）关键词时区分析。利用Citespace软件绘制关键词时区图谱，依据时间的先后，清晰地将文献的更新以及文献之间的相互关系呈现在以时间为横轴的二维坐标中[6]。如图8所示，不同时间段的关键词随着连线的增多而加强，颜色的深浅表示年份的远近，外圈为红色表示时间最近。

由图8可知，2001年出现的数学教科书向“插图”“小学数学”“初中数学”“主题图”“人教版”“比较研究”等关键词扩散，其中，2008—2010年的“插图”和“小学数学”这两个关键词的外圈为红色，说明有关插图和小学数学的研究热度至今仍未退减[7]。此外，大多数关键词之间的联系都十分密切，每个时区之间都有较强的联系。

3 研究结论

（1）插图、教科书插图为研究热点，重点关注小学数学教科书。通过分析表1，结合图5发现，“插图”“小学数学”“数学教科书”是最大的三个节点，且其频数分别位于前三，中心性均大于0.1。由图5发现，“插图”“小学数学”与“数学教科书”相互之间均有连线，说明三者之间联系十分密切。基于上述分析说明，“插图”和“教科书插图”是教科书插图研究的热点问题，已有对教科书中插图的研究重点关注小学数学教科书。

（2）关注教科书插图的比较研究，将插图功能实现于课堂教学。如表1所示，“比较研究”出现的频数为10，且其中心性大于0.1，观察图5可知，与之相关联的关键词还包括：“小学数学”“插图功能”“人教版”“北师大版”“插图教学”等关键词，进一步分析关键词之间的连线，发现“比较研究”与“插图功能”和“插图教学”有较粗的连线，基于上述分析发现，已有的研究较为关注教科书中插图的功能如何实现于课堂教学，以及对人教版与北师大版的比较研究。

（3）我国初中数学教科书插图的研究的系统有待提高。通过表1可以发现，“初中数学”出现的频数为13，而“小学数学”“小学数学教科书”出现的频数分别为38和15，“小学数学”出现的频数远高于“初中数学”，进一步分析关键词之间的连线，“初中数学”仅与“插图”“北师大版”“数学教科书”“插图功能”四个关键词之间有连线。基于上述分析，可以得到如下结论：已有研究中对初中数学教科书插图的研究关注较少，多关注于小学数学教科书方面，我国初中数学教科书插图的研究的系统有待提高。

总之，国内各版数学教科书关于插图的研究范围主要集中在小学学段，研究内容主要为“插图对阅读能力的培养”“插图中的思想教育”“插图在教学中的应用”等方面，而对于初中学段教科书插图的研究相对比较少，对不同版本数学教科书插图的研究需进行系统、全面的比较。从某种程度上讲，数学教科书插图研究，应扩大学段研究范围，中学阶段的教科书插图研究也应得到重视；有关于初中数学教科书插图的研究有待深入，而对于初中数学教科书插图的比较研究也有待进一步加强。

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参考文献：

〔1〕任乙佳.中国人教版和美国加州版小学数学教科书插图的比较研究[D].锦州：渤海大学，2016.

〔2〕宋振韶.教科书插图的認知心理学研究[J].北京师范大学学报（社会科学版），2005，50（06）：24-28.

〔3〕吕世虎，彭燕伟.近二十年中国中小学数学教科书研究综述——基于CiteSpace知识图谱分析[J].数学教育学报，2019，28（04）：48-54.

〔4〕王春妹，周健婷，李婉瑜，等.基于CiteSpace的中小学数学教科书比较研究主题与热点分析（2001-2020年）[J].赤峰学院学报（自然科学版），2022，38（05）：105-110.

〔5〕Chaomei Chen et al. Emerging trends in regenerative medicine：a scientometric analysis in CiteSpace[J]. Expert Opinion on Biological Therapy， 2012，12（05）：593-608.

〔6〕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.

〔7〕王韩，李书海.1999-2021年国内初中数学教学中情境创设研究综述——基于Citespace知识图谱[J].赤峰学院学报（自然科学版），2022，38（08）：6-10.