述評中學化學教材的研究文獻

姚娟娟　王世存

摘要：基于CiteSpace軟件對近二十年中學化學教材的研究文獻進行研究。結果發現：年發文量呈上升趨勢;研究熱點主要為教材變遷研究、教材編寫研究、教材比較研究、教材使用研究;研究前沿是實驗探究、化學學科核心素養的教材分析。

關鍵詞：化學教材;CiteSpace軟件;教材研究

文章編號：1008-0546（2022）06x-0069-04?? 中圖分類號：G632.41?? 文獻標識碼： B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.06x.017

化學教材是化學課程的文本素材，是進行化學課程教學與實施的重要載體。近二十年，關于化學教材的研究文獻很多，但其整體呈現出的研究狀況和今后的研究方向較少被關注。本文基于文獻計量學，借助CiteSpace軟件對中學化學教材的研究文獻進行系統梳理和分析。

一、研究數據來源與研究方法

在中國知網，以“化學教科書”或“化學教材”為主題檢索詞，時間范圍限定2001-2020年，將期刊來源類別限定為核心期刊，最終檢索到589條結果，手動刪除無效文獻，剩余有效文獻439篇。借助陳超美教授開發的CiteSpace可視化分析軟件，開展關鍵詞共現和突現分析，呈現中學化學教材研究的現狀、熱點和未來趨勢。

二、研究結果

1.文獻年度發文量

借助CiteSpace軟件，得出中學化學教材的研究文獻年度發文量，如圖1所示。

近二十年，關于中學化學教材的研究經歷了“逐步遞增—急劇下降—快速上升”的3個階段。（1）逐步遞增期：2001-2015年間，發文量基本呈現逐年遞增的趨勢，說明該階段較多化學教育工作者（處于2001、2011年初中課程改革和2003年高中課程改革）提高了對化學教材研究的關注度;（2）急劇下降期：2015-2018年文獻量急劇下降，推測下降的原因是2014年教育部印發了《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》文件，該文件預示著新一輪課程改革即將開展，高中化學新教材會隨著《普通高中化學課程標準（2017年版）》的頒布而新編，在此期間關于高中舊教材的研究出現了下降趨勢，當然由于文件信息的傳播速率和期刊發表的時間滯后性，舊教材的研究仍然存在，但隨著時間進程，不斷減少，且減少量主要集中在高中化學教材方面;（3）快速上升期：2018-2020年，高中新課程改革時期，從2019年開始不同版本的高中化學新教材相繼編寫并出版，化學教育工作者開展高中化學新教材的研究大幅度增加。另外，從圖中可看出研究尚未達到頂峰，可預測今后關于教材的研究仍是化學教育領域的研究熱點。

2.關鍵詞共現分析

將“Node types”選擇為“Keyword”，“Control Panel”為“By Ferq”，選擇閾值“Threshold”，并將相近含義關鍵詞進行合并（比如“高中化學教材”“高中化學教科書”“高中教材”合并為“高中化學教材”），得到關鍵詞共現譜圖（如圖2）。通過譜圖中的節點可把握研究領域的熱點，節點大小表征關鍵詞出現的頻數，節點越大，關鍵詞出現次數越多，說明這一關鍵詞研究比較全面且成熟。

由圖2可知關鍵詞節點有308個，節點連線共689條，連線密度為0.0146，節點間的聯系較緊密。化學教材、中學化學、高中化學教材、實驗改進、實驗探究、科學素養、教材分析等是頻次較多的關鍵詞，說明這些內容研究較多。將關鍵詞譜圖與大量文獻進行對照，確定以下研究熱點（如表1）。

（1）教材變遷研究

該主題研究可窺探時代變遷下的教材發展歷程，利于教材繼承與創新、編寫與使用。通過文獻閱讀，發現該主題主要運用內容分析法或文本分析法開展宏觀和微觀兩個方面的研究。宏觀方面主要是對清末、民國、現代三個時期化學教材的整體演變進行述評，微觀層面是對三個時期教材中的具體內容變化開展研究。

有研究從宏觀視角對教材的誕生、發展與課程改革下教材變遷內容和特點進行梳理[1];有研究概括介紹化學教材從翻譯到自主編寫、從科學著作到教學用書的歷程[2]。微觀方面的研究包括教材中核心概念（溶液、化學反應、鹽類水解等）、元素化合物、教材欄目（化學實驗、插圖、STS、化學史、習題）等的變遷。例如：鐘曉媛分析了近百年教材中核心概念以及習題的變遷，發現核心概念的變化表現出數量增多、難度加大、邏輯化、微觀化、定量化等特點[3]。

關于教材變遷研究一般多為綜述性論文，研究方法比較單一，研究內容主要是宏觀和微觀兩方面，宏觀述評研究相較于具體的微觀內容研究不夠豐富。關于這一維度，今后可適當拓展，比如創新研究方法，尋找研究突破口等。

（2）教材編寫研究

整合關鍵詞和具體文獻，將教材編寫研究具體劃分為教材編寫建議研究和教材編寫特點研究。

在教材編寫建議方面，有通過對國外教材的分析，借鑒其特色和優點給予國內化學教材編寫啟示。比如：黃梅等人通過解讀美國化學教材，指出中國化學教材的編寫應關注對知識認識過程的理解、重視科學本質的探究、凸顯學科聯系[4];單世乾、倪娟在分析德國教材的基礎上從教材內容的選擇和編排兩個角度提出中國化學教材編制的思考[5];劉翠萍分析英國教材習題，提出中國化學教材習題應強調情境創設、巧用精細圖片、體現人文關懷等[6]。

在教材編寫特點方面，包括總體特點描述和具體內容特點分析。比如：王磊等從多角度對2019版魯科版高中化學教材的特點進行了總體介紹，指出該版教材具有聚焦核心概念、建構認識模型、創設真實情境、設計多層次學生活動、落實學生必做實驗、優選教材情境素材6個特點[7];王小梅等人以“物質及其變化”為研究內容，對人教版教材開展了基于核心素養的特點分析，發現其具有關注欄目設計、凸顯核心素養、強調化學史、習題的情境性等特點[8]。6610FBD7-7367-42E8-810B-4C794F55512C

以上相關研究在指導教材編寫上發揮了重要作用，有效促進了化學教材編寫的科學化、系統化，同時關注對教材編寫特點的總觀性和具體化呈現，為人們認識教材、感受教材、使用教材等提供了堅實的理論支撐。

（3）教材比較研究

在教材比較研究方面，研究對象包括不同國別教材比較、不同版本教材比較。研究方法包括定性分析和定量評價。

關于國際教材比較，有研究者比較了中美、中德、中英等教材內容，具體包括化學實驗知識、理論性知識、元素化合物知識等[9]。對于國內教材比較，周青等對新舊版本教材的“離子反應”進行了比較，得出其在核心概念引入、銜接、呈現方式上的異同點[10]。同時周青等也開發了定量評價教材難度的工具，用于教材難度比較[11]。張世勇等對不同版本初中教材的“活動探究”欄目進行了比較，發現我國初中化學教材“活動探究”欄目的設置數量呈遞增趨勢，形式多樣化、內容綜合化[12]。另外，近年來，研究者逐步認識到教材中情意素材的功能與價值，對教材中的社會價值觀引領開展了比較研究，具體包括綠色發展、環境教育、職業教育滲透等。

教材比較研究相對豐富，構成了中學化學教材研究的重要組成部分，同時研究方法主要是基于文本內容的理論研究，今后可以考慮聯合高校教師和一線教師的力量針對教材具體問題進行實證性對比分析，強化教材對比的深度。

（4）教材使用研究

該維度主要分為教材使用策略、使用問題、影響教材使用因素以及教學案例開發研究。

對于使用策略，劉丙武概括為整合、建模、深化、強化、織網的使用策略[13];李益君強調要注意挖掘內容的啟發性、開放性、探究性、情感教育性[14];同時有研究者明確教材使用要立足教材、調整教材、整合教材。在使用問題方面，王磊通過實證研究發現其存在自主建構教學內容少、組織利用欄目少等問題，并指出專業培訓、教師自身以及外部環境是影響教材使用的主要因素[15]。在案例開發上，研究內容較多，包括對正文開發和欄目開發（課后習題、歸納與整理、科學視野、調查與研究等）。有研究以“物質及其變化”為例說明教材的運用要注重真實情境創設、強調概念建構教學，根據不同欄目的功能特點，提出針對性的使用方法。有研究指明習題的使用要明確習題功能價值、關注習題情境、強化習題關聯。張應紅探討了“歸納與整理”欄目的功能發揮和實踐教學的呈現[16]。

教材使用建議的研究角度多樣，既有理論分析，也有實證研究，但實證研究較少，今后可將實證研究作為教材使用建議研究的重點，為一線教師更好地利用教材開展教學提供強有力的實踐經驗，同時為今后的教材編寫提供依據。

3.關鍵詞突現分析

關鍵詞突現知識譜圖是以突變詞來表征，突變詞是變化率較高、頻次增長較快的關鍵詞，能為領域的未來發展提供參考。借助Citespace軟件，得到7個中心性較強的突變詞，如圖3。

由圖3知，“化學概念”是突現起始時間最早的關鍵詞，于2009年出現，可知在2009年到2011年間，研究者較強調開展與化學概念有關的教材分析，比如核心概念、概念轉變等。“實驗探究”是突現持續時間最長的關鍵詞，其從2015年出現，至今仍然備受關注，這印證了化學學科的基本屬性。“實驗改進”關鍵詞的中心性強度最大，為4.1，說明在對實驗內容開展研究時，強調對教材實驗的設計與改進。另外，“化學學科核心素養”是突變詞，雖出現較晚但強度較大，其突現原因在于教材是發展學生化學學科核心素養的重要載體，建立化學教材與素養培育間的邏輯關系是實現課程改革的關鍵路徑和必要思路。所選文獻截止到2020年12月，根據突現關鍵詞的結束時間，可推斷“實驗探究”和“化學學科核心素養”是今后開展化學教材研究的重要內容。

三、研究結論與建議

（1）該領域的研究熱點包括教材變遷研究、教材編寫研究、教材比較研究和教材使用研究。研究內容普遍是理論研究，缺少實踐研究，研究方法主要為內容分析法，借助教育實驗研究法、教育觀察法、教育調查研究法等開展教材研究是今后研究的方向。比如：在教材使用研究方面，可將對教材二次開發的理論方法或案例應用在實際的教育教學過程中，以此評價使用建議的可行性和價值性，深化教材使用方面的研究成果。另外，在教材比較方面，盡管內容較多，但理論深度有待加強，設計科學嚴謹的教材比較工具是開展教材比較研究的基礎。其次，研究視角需要拓展，縱觀中學化學教材研究，會發現大部分的研究內容是從教材內容本身和教師教的角度落筆，較少從學生學的角度開展教材研究，立足于學生學的教材分析至關重要，比如深入探討學生對化學教材的看法及學生在教材使用中存在的疑惑等都是值得研究的內容。

（2）“實驗探究”和“化學學科核心素養”是未來該領域的關鍵研究內容。新版教材中編寫了多種實驗類內容，比如微型實驗、家庭小實驗、數字化實驗、創新實踐活動等，其編寫的功能和價值是什么？編寫特點如何？如何有效使用？與以往教材的呈現有哪些不同？學生在學習時有何表現？等都可以開展研究。對于“化學學科核心素養”研究主題，與其有關的中學化學教材研究正在如火如荼地進行中，其內隱在教材中的方方面面，有待研究者挖掘，比如教材中的核心概念、原理和事實性知識等在發展學生核心素養中的作用與價值均需要具體開展研究。

參考文獻

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