我國小學科學領域的研究進展與趨勢

呂偉妮　　王晶瑩

摘要：基于知識圖譜可視化的方法，對國內1848篇關于小學科學的期刊文獻進行分析發現：從1981年到2017年間，20世紀八九十年代發文量較少且穩定，進入21世紀，尤其是2006年之后，發文量的增長速度迅速提升，主要聚焦于小學科學、實驗教學、科學探究活動等主題。除此之外，課堂教學、學生科學素質、實驗教師、科學素養以及小學科學課程等關鍵詞也成為當下研究的熱點與發展趨勢。

關鍵詞：小學科學；研究進展；期刊文獻

一、研究背景和方法

陶行知曾指出，兒童是民族的希望，是未來中國科學的締造者。小學教育作為整個教育階段的奠基石，面對科技不斷創新的社會，唯有從小學階段就提高其科學素養，才會使學生立于不敗之地。《義務教育小學科學課程標準》中指出：為進一步加強小學科學教育，根據立德樹人工作部署，教育部組織專家對小學科學課程標準進行了修訂完善：由原來三年級開始教授改為一年級起點，規定小學一、二年級每周科學課不少于1課時，三至六年級的課時數保持不變，并于2017年秋季開始執行，由此可見，國家已從政策層面開始關注小學科學教育的進展。小學科學教育是21世紀以來，初等教育領域中的一個熱點課題，通過對相關研究文獻信息進行統計分析，一方面能夠全面、系統、直觀地了解關于小學科學研究的發展脈絡、研究熱點以及國際前沿問題；另一方面能夠為小學科學的探索與革新提供嶄新的研究和實踐基礎。本文以中國知網數據庫為信息源，按“篇名=小學科學”檢索了1981年至2017年1848篇期刊文獻，通過引文和知識圖譜可視化的方法，對關鍵詞、研究機構、出版物與參考文獻等數據進行統計分析，把握國內小學科學的研究方向，進而揭示其演進脈絡，對當前國內外的小學科學的研究者提供一些借鑒與思考。

二、發文量和高產期刊

從1981年到2017年的36年時間里，對國內關于小學科學研究的發文量與期刊分布進行統計，分析相關文獻的分布情況，可以進一步了解該研究領域的既有狀況，進而深入剖析研究熱點與趨勢。從發文總量上來看，國內關于小學科學的研究呈現以下趨勢：從1981年到2005年間，關于小學科學的發文量趨勢較為平穩，沒有較大的波動；21世紀以來，尤其自2006年后，發文量的增長速度迅速提升。具體統計發文質量，《科學大眾（科學教育）》《中國教育技術裝備》和《學周刊》的期刊發文量位居前三，其發文量分別是184、178、138，除此之外，《中國校外教育》也有較高的發文量。但是綜合來看，小學科學教育研究的來源刊物總體影響力不高，小學科學作為基礎科學教育的關鍵階段，研究水平與其形成明顯偏差。

進一步分析高產期刊和高頻關鍵詞，整理數據得到表1和表2，目前國內小學科學領域排名前六的高產期刊依次是《科學大眾》《中國教育技術裝備》《學周刊》《中國校外教育》《教育實踐與研究》《科學咨詢》，沒有核心期刊，小學科學教育的研究水平明顯落后。研究內容主要聚焦于小學科學、探究過程、科學學習、科學教育、科學探究活動、教學效果、課堂教學等方面。結合其余高頻關鍵詞分析，發現當前國內小學科學的研究多數基于小學科學課程基本理念，針對小學科學課堂中學生自主探究活動的設計以及教育改革展開，以培養學生創新思維和動手操作能力，側重理念建構和概述。

三、研究熱點與趨勢

圖1是關鍵詞共現的時區視圖，能夠清晰地從時間維度上展示知識的演進過程及其之間的影響關系，反映并揭示不同時期某一領域的研究熱點， 圖中節點代表關鍵詞，出現的頻次越多，節點越大；節點之間的連線表示關鍵詞之間的共現關系，越粗則共現強度越大。 利用CiteSpace可視化軟件對1981年至2017年1848篇主題為小學科學的文獻進行關鍵詞共現的聚類分析，可以探究高頻關鍵詞間的內在聯系，揭示我國小學科學研究的前沿熱點以及發展規律。從80年代初期小學科學教育的早期研究到20世紀結束，國內學界試圖通過探索切實有效的教學方法，通過開展小學科學課堂教學活動，以提升學生科學素養和科學思維，并且對信息技術、師范教育也稍有涉及。進入21世紀以來，伴隨著新一輪基礎教育課程改革的推進以及課程標準的修訂，在承接上世紀研究熱點之外，更為關注創新精神、科學精神、創造性思維、主動探究能力、科學教師師資培訓，小學科學課堂也提倡采取探究式教學、關注概念教學，綜合運用實驗器材、儀器室，注重實驗活動安排，體現課堂教學過程的人文價值，尊重小學生學習地位等。

通過對各節點間連線粗細程度可以看出，在2004年、2005年、2007年、2009年、2012年以及2013年，研究集中在科學教師專業發展及師資培訓兩方面，同時說明了提高小學科學教師的專業知識素養、科學教學能力，提升勝任小學科學教師的能力，是提高小學科學教育質量的根本所在。在1981年、1994年、1995年和2000年，重點研究學生創新精神與創造性思維能力的培養。此外，幾乎在所有的研究中都提到了科學探究方法以及科學探究活動，重視培養學生發現、提出問題并假設驗證問題的能力，讓學生在學習知識的同時增強動手操作能力及語言表達能力。分析結果中的19個研究熱點，整體上看，多媒體運用能力、教師語言組織、科學教育改革、教育內容、實驗方案設計、社會生活以及師資培訓等方面有較長的研究歷史，而研究期限較短的類別主要有課程設置、教育方式、課外書籍、教學指導書、游戲教學、教育探索等方面，但是對于游戲教學、科學比較等研究熱點，雖然有較短的研究歷史，但從整體來看具有較強的生命力。綜上所述，近年來影響力較大的研究熱點集中在多媒體運用、教學改革、師資培訓、課程設置等方面。

四、研究結論與啟示

本研究基于知識圖譜可視化的方法，對國內1848篇篇名為小學科學的期刊文獻進行分析發現：隨著新一輪基礎教育課程改革的開展，國內小學科學的研究快速增加，聚焦于小學科學、科學教育、探究過程、科學教育、科學探究活動等主題。隨著研究進展，小學科學教學設計、科學課程資源開發、師資現狀及職前培訓等也自然成為當下的研究熱點。為了進一步探究國內小學科學研究的進展情況，筆者以“篇名=小學科學”“合并=趨勢、綜述、述評”，在同一檢索系統下檢索出7篇文獻，發展趨勢主要集中于小學科學教育國際發展、科學實驗教學以及啟蒙教育；綜述類文獻研究集中在小學科學課程、科學教育改革以及ICT；述評集中于農村小學科學教育和國外小學科學教師研究。綜合分析，我國還要持續關注國際小學科學的最新研究成果、研究領域和研究范式，結合國內教育現狀進一步探究小學科學的教與學，加深本土化研究。本研究結果一定程度上明晰了研究方向，同時也具有啟發意義，簡要總結如下。

1. 我國應該加強中小學教育專業（科學）的設置，以培養出一批具有較高科學素養的專業人才。 教育部對小學科學課程的重視，也提高了小學科學教師的需求程度。 然而當前師資現狀卻不容樂觀，為改善小學科學教師師資匱乏現象，最有效的方式就是培養科學教師，提升專業化水平。課程設置是實現人才培養目標和規格的重要保證，因此，增設小學教育專業（科學）的本科和研究生招生已成為迫切需求。

2. 進行小學科學的課程資源開發，優化科學課的教學設計。開發遵循主體性、參與性、效益性、針對性以及適度性的原則，就地取材，充分利用校外現實生活中蘊藏的科學課程資源和素材；利用各學科資源交叉互補的優勢，發掘科學課程特有資源的同時，還要利用其他學科課程資源，促進資源的合理配置與優化發展；多設置實踐操作性的課程，讓學生感受到科學的無限魅力。

3. 加大小學科學的基礎設施和教育研究的投入，并真正落到實處。建設科學實驗室，配置實驗器材、建立圖書館，引進小學科學教育相關的書籍與影像資料。基礎設施的完善，才是科學教育的極大保障。 從小學科學教育研究領域來看，與教育學其他研究領域相比還比較緩慢，師范院校和綜合性大學教育學院有必要加大小學階段的教育研究，作為關鍵學段和關鍵學科，小學科學領域的研究對我國STEM教育發展戰略和創新人才培養祈禱不可替代的根基性和關鍵性作用。

（作者單位：青島大學師范學院？搖？搖？搖？搖責任編輯：朱蘊茝）

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