21世紀以來國內小學科學教育研究進展
——基于知識圖譜CiteSpace可視化分析

錢王乾一

（杭州師范大學 浙江·杭州 311100）

1 研究目的

科學知識圖譜是以知識域為研究對象，呈現科學知識發展進程與結構關系的一種圖像，具有“圖”和“譜”的雙重性質與特征，是進行量化研究的有力輔助工具。

隨著21世紀我國在小學科學教育方向的數次政策改革，本文對近21世紀以來年我國小學科學教育情況進行幾個方面的淺析。分別從四個方面—發表時間、研究熱點、核心研究團隊進行科學圖譜計量以及可視化分析，進一步呈現國內小學科學教育理論以及其衍生課題的前沿熱點，力圖為中國基礎階段的科學教育理論完善與實踐給予可靠的參考。

2 研究設計

2.1 數據來源

本文以2000—2021年為時間節點，以小學科學為主題，逐一進行檢索，在CNKI數據庫檢索中文核心期刊文獻共431篇，經過濾篩選后獲得有效文獻總計296篇。

2.2 研究方法

采取知識圖譜分析法，將選用的296條核心期刊的參數導入基于JAVE的可視化分析軟件CiteSpace V，并且進行文件格式轉換，所分析文章的時段跨度定為2000—2021，依據所要探究方向的異同，選定相對應的收集節點，有目的的呈現國內小學科學教育研究領域的各類知識圖譜。

3 研究結果與分析

3.1 發文時間分布

論文發表數量與時間的關系能直觀地反映某個領域的發展速度與歷史規律，同時對未來可能的趨勢作出初步的判斷。我國小學科學教育研究發文量如圖1所示，從圖可觀察到大概分為平穩增長期、停滯期、急速增長期三個階段，依據歷史數據來看小學科學教育可能將在相當長的一段時間內維持平穩上升的趨勢。

圖1：2000—2021年我國小學科學教育研究發文時間分布

3.2 關鍵詞分析

進入CiteSpace V界面，選擇關鍵詞（keyword）選項并把閾值設定為初始，生成小學科學教育研究的熱點圖像。如圖2所示，數據表明，各類小學科學教育研究主要圍繞著小學科學等關鍵詞展開，緊隨其后的小學科學相關的教學、課程、教師等都是構成小學科學教育發展的基本要素。

圖2：2000—2021年我國小學科學教育研究熱點圖譜

對關鍵詞知識圖譜的各關鍵詞進一步分析歸類發現，21世紀以來小學科學教育研究主要有三個大方向：一是小學科學教學；二是小學科學課程與教材；三是小學科學教師。

（1）由關鍵詞共現圖觀察小學科學教學這一節點，其與探究性學習節點、科學探究節點等緊密相連。目前探究式教學被國際科學教育界所提倡和推行，國內小學科學教育也開始效仿基于探究式教學的教育模式。當下我國新課改的步伐愈發穩健，在構建基礎科學教學課堂高效化的同時，合理推廣基礎科學探究式教學。另外，STEM教育作為一種全新教育理念進入大眾的視野，在我國偏于應試教育的大環境下，STEM（STEAM）教育的出現毫無疑問是一股滌蕩濁潭的清流，在信息技術飛速發展的時代，以STEM教育為代表的理念和模式相比于傳統教學很可能是天才教育更優秀的選擇。

（2）21世紀以來，基礎課程標準的突出變化有：開始進行科學課程的時間從原先的三年級調至一年級；課程目標內容由分學段進行轉向由學習進階所得的成果進行；用大框架、深概念引導教學內容。

除了上述關鍵要點以外，高質量教科書的研制、有針對性的教研活動、精心設計的教師專業發展培訓、基于現代技術開發的課程資源、教師積極改革實踐的投入等，也將成為課程標準實施的關鍵。

（3）值得注意的是，絕大多數文獻中都或多或少提出了對作為在教學實施中居于主體地位的小學科學教師的要求。據統計，2015年，?？茖W歷的科學教師占總數51.6%；本科學歷的科學教師占總數35.6%；高中學歷的科學教師占總數11.9%；研究生學歷的科學教師僅占總數0.7%。教師承擔著文化的傳播者的角色，學生的全面發展，在一定程度上取決于教師文化知識的廣泛性和深刻性。鑒于以上情況，當前的小學科學教師應當引進更多擁有扎實的、相關理論基礎的研究生，有利于實現我國小學科學教育自下而上的質變，采取有力的政策措施吸引高校研究生投身小學科教是未來學校教育的發展趨勢。

3.3 核心研究團隊

運用 CiteSpace V軟件，先選擇“author”，再選取“institution”作為收集節點，分別獲取2000—2021年研究小學科學領域的作者以及各類發文組織的結構圖像。

由圖可見，孟令紅及孫跟班等團隊建樹頗多，但是根據圖中各作者的連線密度可知我國小學科學教育合作研究處于初步發展階段，絕大多數研究者并不是合作研究。另外，通過已經存在的合作關系來看，合作者多為研究方向接近的師生或同事關系，幾乎不存在交叉學科相關研究；從作者合作機構而言，不存在有高校作者與小學作者合作。

圖3：2000—2021年我國小學科學教育研究核心作者圖譜

分析高產單位合作網絡分布，可以得出：首師大、華東師大等以及一些教育研究所對國內小學科學教育領域了提供可觀的研究材料和階段性理論。但是除極少數機構外，鮮有合作化的趨勢，大體上處于各自獨立的研究狀態。為促進小學科學教育研究領域的學術共享、資源開發，進一步對該領域進行深入研究，十分必要建立多點共同發展的學術輻射集群。

未來小學科學課在基礎課程中的權重逐步增加的情況下，核心研究團隊勢必呈現交融化的合作趨勢。因此，研究成員之間的實踐與理論交流十分重要，特別體現在小學一線執教人員與高校理論研究成員之間。研究人員團隊化、多元化是確保后續小學科學教育研究分析的深度更上一層樓的有力保證。

圖4：2000—2021年我國小學科學教育研究核心機構圖譜

4 結語

21世紀以來，我國小學科學教育研究大致呈現出三大階段，平穩增長期、停滯期、急速增長期。從各類熱點關鍵詞不難看出并未涉及科學教育的上層建筑，可以發現小學科學教育在短時間內離不開相關基礎的調查研究，就現階段而言小學科學課在某種程度上以初中物理、化學、生物的銜接課程而存在，研究尚未擁有獨立的理論體系，具有一定的依附性。科學執教者的培育與引進、基礎科學課程以及教學模式的適應問題仍是當下需要去關注的基礎方向。國內小學科學教育領域研究人員進行論證研究的過程之中，要在掌握必備的論證研究知識的基礎上，依據問題分支導向的差異，挑選在最符合特定情境的基礎知識。另外，作者和研究機構的合作密度非常低，對此現狀應當從改變小學科學課程的地位著手，進一步重視小學科學教師的相關高校專業培養，建立小初高大學間互相聯系的、規范化的科學教育程序，形成高校的理論與小學課堂的實踐相結合的、多元共建的小學科學教育研究模式。

本文使用軟件 CiteSpace將我國小學科學教育研究的學術前沿、動態、規律進行可視化操作，將內容更為清晰地呈現給讀者，希冀于為今后深入探索小學科學教育的人員與機構組織提供有價值的參考。