我国生物概念教学研究现状的可视化分析(2001～2016年)

　　中图分类号 G633.91 文献标志码 B

　　概念既是知识的最基本单位，又是思维的基本形式。生物概念教学研究对促进学习者在生物科学领域的知识构建、能力培养和情感态度价值观正确树立方面都发挥着重要作用。2001年第八次课程改革施行的《全日制义务教育生物课程标准（实验稿）》，要求将概念放在具体的生物学活动中，而不是以往“教学大纲”的了解、掌握“XX概念”等静态规定。此次对生物概念做出的彻底改变，引起相关研究者生物概念教学的极大关注。2011年美国出版的《K12科学教育框架：实践、跨学科概念、核心概念》成为21世纪国际科学教育的重要指导文件。近年来，我国生物科学教育重要工作者刘恩山等在该文件指导下，特别突出“课程内容少而精”的基本理念，进一步对概念教学提出了更高的要求。

　　为了了解第八次课程改革以来生物概念教学的发展现状，以可视化分析方法，对2001～2016年生物概念教学现状作了文献研究，以期为该领域未来的发展提供参考。

　　1 数据来源与分析方法

　　数据收集利用中国期刊数据库（CNKI）检索文献，以“生物”并含“概念”为主题词进行精确检索，检索时间跨度为“2001-01-01”至“2016-12-31”，经过严格筛选，去除无关文献和文献去重，最终确定相关文献3 628篇，以这些文献的外部信息输出为本文数据源。

　　研究方法科?W计量可视化分析方法是将分析结果以图表等直观方式呈现的研究方法。如全国中文核心期刊《教育评论》发布的《我国中小学心理健康教育研究现状的可视化分析》就运用了该方法。下面从文献产出与分布、关键词词频与共现、核心作者及作者合作和期刊来源4个维度，对课改以来生物概念教学研究现状进行分析。在研究工具上，选用文献计量统计软件SATI3.2与社会网络分析软件UCINET6.0。

　　2 文献产出与分布情况（图1）

　　图1表明：2001～2016年期间，生物概念教学相关文献年度发表量总体呈逐年上升趋势，2016年稍有下降。

　　相关研究可分为3个阶段。第一阶段为2001～2010年。该阶段第八次课程改革才刚起步，文献数年增长较缓慢。第二阶段为2011～2015年。该阶段论文数逐年激增，2015年时641篇最高峰。这表明，在2011年版的《义务教育生物学课程标准》中“倡导主动探究学习、凸显重要概念传递”的指导下，生物概念教学的研究热度迅速提高。第三阶段，2016年全年。该阶段论文数稍有下降，可能是由于新一代课程标准在征求意见中对概念教学提出了新的要求，2016年尚在摸索阶段，相关的总结和提炼还比较少。

　　3 关键词词频与共现分析

　　对生物概念教学领域关键词共现及词频进行分析，结果显示：① 在学段上，生物概念教学对高中内容的研究多于初中。这表明高中学段生物概念的深度、广度及重要性普遍高于初中学段。② 在概念类型上，对生物核心概念关注度高于一般概念。在核心概念中对呼吸作用的研究明显高于其他内容。对遗传规律的研究关注度仅次于呼吸作用，该主题概念研究热度由高到低依次为：减数分裂、染色体、自由组合定律、分离定律、生物进化、DNA和伴性遗传。除此之外，神经调节、激素调节和生态系统也获得了较多研究。可见，现行高中课标中深入理解生物学核心概念的要求，已在概念教学中得到重视。③ 在生物概念教学中，关于生物概念图的研究成为热点话题。进一步查找相关文献可以发现，生物概念图的研究主要是案例教学研究，生物概念图作为教、学与评价的工具，在实践中得到广泛应用。④ 在生物概念教学中，除了秉承传统对生物知识的关注之外，生物科学素养也形成一大焦点。在所搜集的文献中，将“生物科学素养”作为主题词再次精确搜索，共找到相关文献378篇；2001～2007年处于起步阶段，发文量达28篇；2008～2013年关注度不断提高，发文量达188篇；2014～2016年基本保持持平状态，发文量达162篇。该数据说明生物概念教学中对生物科学素养的关注度不断提升，近几年保持较高的关注状态，反映出第八次课程改革“提高生物科学素养”这一课程理念在该领域得到广泛重视。

　　4 核心作者及作者合作分析

　　一个领域核心作者是该领域发展的主要推动者，作者合作能有效加快科学发展。通过对文献作者进行分析，可以了解该领域的核心作者及作者合作情况。

　　核心作者分析普赖斯定律是判断一个领域内核心作者的经典方法。该定律指出：某一领域核心作者的发文量至少为：m=0.749（nmax）0.5，其中，nmax为该领域内发文量最多的那位作者的论文数。生物概念教学领域最高产作者为陈欣（发文量12篇），带入公式得m=2.60（约为3篇），目前达到这一标准的有90位作者。在90位作者中，发文量达12篇的共1人，发文量达8篇的共3人，其余作者发文量为6篇及以下。其中发文量达8篇及以上的为福建教育学院理科研修部陈欣（发文量12篇，总被引数71次）、人民教育出版社生物室谭永平（发文量8篇，总被引数31次）、安徽省芜湖市第十二中学吴志强（发文量8篇，总被引数0次）、西北师范大学生命科学学院龚大洁（发文量8篇，总被引数3次）。该定律进一步指出：核心作者论文产出总量占该领域论文产出总量的一半。生物概念教学领域核心作者总发文量达329篇，占该领域论文总数的9.1%，明显低于50%。说明该领域核心作者明显不足，尚未形成核心作者群。 　　作者合作整体网络密度反映作者合作紧密程度，用密集系数C表示，C的数值在0～1之间，数值越大，密度越大。通过UCINET6.0软件和SATI3.2软件分析生成相应的C值和主要作者合作可视化图谱（图3）。密度分析显示：该领域作者合作整体网络密度C为0.000 5，合作密度相当小。

　　图谱分析显示：该领域作者主要为独立研究，作者合作很少，合作规模大小主要为2或3个作者；作者合作发文次数很少，主要为3次以下。其中，陈欣和陈英水、车亮和赵广宇主要研究生物学概念体系的构建；陈欣和刘恩山合作主要研究概念的探究教学；褚夫晔和张建伟主要关注考试与生物概念教学的联系；张桂崇和张小平、顾煜文和朱玉芳主要关注生物概念图方面。这说明该领域作者合作密度很小，合作团体偏小，研究范畴偏窄，该领域研究者有待进一步合作交流。

　　综上表明，课改以来生物概念教学领域核心作者人数有待壮大，作者合作有待加强。

　　5 刊源分析

　　刊源分布是指搜集的文献所发表的期刊来源分布情况。布拉德福定律指出，某一领域的论文在期刊中的分布呈现显著的离散与集中状态。通过SATI3.2统计分析发现，3 628篇论文共发表在近422种期刊上，约有187种期刊只发表了一篇相关论文，刊源分布十分广泛而不均匀，呈现离散规律。该定律进一步指出，将论文数目分为大致相同的三个区，三个区的期刊数切合：核心区∶相关区∶离散区=1∶a∶a2（?x散常数a>1）的比例关系。生物概念教学领域三个区的期刊数比例为7∶62∶142，与布拉德福定律并不切合，说明该领域的论文在期刊中集中分布并不明显，还未出现核心期刊。为了了解该领域的主要期刊，图4列出了前十名期刊的载文量。

　　生物概念教学研究领域中载文量前十的期刊发文总数达1 057篇，占总论文量的29.13%。其中，《中学生物教学》和《中学生物学》总发文量达550篇，占载文量前十刊物的52.03%。这些期刊反映了生物概念教学领域内的重要成果和研究方向，为生物概念教学领域的研究者和一线教师提供了重要参考资料。但是，相关期刊对生物概念教学的关注度仍亟待提高，以形成核心期刊和期刊核心区，从而对该领域进行更集中深入的研究。

　　6 小结

　　综上所述，课改以来我国生物概念教学研究总体呈上升趋势。该领域对高中学段关注度高于初中学段，对生物核心概念关注度高于一般概念，概念图和生物科学素养成为该领域研究热点；核心作者数量不足，尚未形成核心作者群，作者合作尚待加强；刊源分布广泛不均匀，尚未出现核心期刊和期刊核心区，《中学生物教学》和《中学生物学》等教育类期刊是生物概念教学学习交流的重要平台。新一轮课程改革注重核心素养，强调生物概念教学中的“大概念”，这将为生物概念教学领域的繁荣进步提供新的契机。

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