黄秋燕 贾娟 卢贵瑾 周武英
学科核心素养是当前中学地理教学改革研究的热点。项目式学习(Project-based learning,PBL)是以建构主义理论、多元智能理论、实用主义理论及终身学习理论为理论基础,通过具体实践项目而学习到学科核心知识的一种新型教学模式[1]。与传统“灌输式”教学方式相比,项目学习是“以项目为主线、教学为引导、学生为主体”,强调真实情境中复杂问题的解决,更能激发学生学习积极性,更有助于培养学生探索解决问题的能力。因此,项目式学习已成为地理核心素养落地的有效途径[2],受到研究人员的广泛关注[3-4]。自2010年以来,项目式学习在国内中学地理教学中得到不同程度的应用,CNKI收录的文献数量也不断增长,但鲜有研究者对其进行系统梳理。科学知识图谱(Mapping Knowledge Domain,MKD)[5]是对知识进行绘图、挖掘、分析、分类、导引及展示来解释新发展的跨学科科学领域的方法[5]2,被广泛应用于学科发展现状、研究热点、研究前沿、研究综述等方面。笔者借助科学知识图谱的相关技术对国内中学地理项目式学习研究现状、研究热点及发展趋势进行全面梳理,以期为中学地理项目式学习研究提供参考。
一、数据与方法
本文研究样本源自知网CNKI数据库。在知网CNKI中,以检索条件为“主题:(项目式学习+地理教学)OR主题:(项目式学习+地理学习)”,检索跨度为2010-2020年,获取相关文献164篇,筛选、剔除不符合项目式学习主题的文献,最后得到有效文献153篇,作为研究样本。本研究采用基于Java语言开发Citespace可视化软件最新版作为分析工具[6],通过研究机构合作知识图谱分析国内中学地理教学项目学习的研究团体;以关键词共现网络分析项目学习研究热点;通过高突现关键词和时序图分析项目学习的研究趋势。
二、时空知识图谱分析
1.时间分布图谱分析
图1是2010-2020年中学地理项目式学习研究的年度文献数量趋势图。图1表明,2010-2015年期间,年度发文量持续增长,但年度发文量低于10篇,国内中学地理项目式学习研究处于萌芽阶段,研究主要集中在地理学科、地理信息系统、地理教育改革等方面。2015-2019年,年度发文量从9篇降到6篇,再迅速升至21篇,然后持续上升至28篇,国内中学地理项目式学习研究处波动发展阶段,研究主题从较单一热点主题逐渐向多元化主题发展。2019-2020年,年度发文量从28篇迅速增至46篇,国内中学地理项目式学习研究出现持续繁荣发展的态势,进入多元化持续深入发展阶段。这一方面归结于2017年各学科核心素养陆续发布,以真实情境的介入的项目学习成为促进学生深度学习、培育核心素养的有效途径,迅速受到学者们的关注。另一方面,2019年后,人工智能的发展及大数据时代的来临,新媒体、物联网等相关技术在教育领域中得到进一步推广,知识获取快速便捷,以掌握知识为目标的传统教学已经不能满足时代需要,项目式学习能够让学生在团队合作、解决问题、信息搜集、信息整合及使用高新技术能力得到较好的锻炼,促使教育领域掀起了项目式学习的创新研究热潮。
2.空间分布图谱分析
图2是各研究机构在中学地理项目式学习研究领域的发文量统计。从发文量看,福建师范大学排名第1,河北师范大学的发文量位居第2位,华东师范大学、南京师范大学及山东师范大学并列排名第3,江苏省无锡市天一中学、北京师范大学附属中学并列排名第4,说明这7个机构对项目式学习研究较为深入,在中学地理科学教学研究领域具有较大的潜力。
从主要机构的发文合作态势看(图3),虽然以广东省深圳市南山区教学科学研究院、广东省深圳市博伦职业技术学校、广东省深圳市南山区第二实验学校、广东省深圳市南海中学形成了一个较明显的合作网络,但总体上,机构合作网络只生成119个节点,23个连接,网络密度为0.0033,说明国内中学地理教学项目式学习研究的学术团体仍较分散,合作研究仍较少,还没有形成强凝聚力的中学地理项目式学习研究机构。
三、国内中学地理项目式学习研究热点分析
1.基于关键词的研究热点
关键词是文献核心内容的提炼,通过对文献关键词的研究可以掌握该领域的发展动向和研究热点[7]。借助Citespace软件进行关键词分析,选取频次大于5的关键词为高频关键词(表1),绘出文献关键词共现知识图谱(图4)。
样本数据分析表明,国内近10年中学地理项目式学习研究高频词为“项目式学习”“项目教学法”“地理教学”“地理核心素養”“项目学习”“项目教学”“高中地理”“地理实践能力”。其中,排在前6位的关键词占84%(表1),这表明在中学地理项目式学习的相关研究中,“地理教学”及“地理核心素养”的教学改革是该领域研究的主要内容。
图4表明,“项目式学习”关键词共现节点最大,其次为“项目教学法”“高中地理”“地理教学”及“项目学习”“初中地理”“地理核心素养”,为科研工作者关注的焦点。从综合共现关键词可知,研究内容主要是“高中地理”及“初中地理”、“地理核心素养”,研究方法主要是“项目式学习”。与机构合作网络图谱相比,关键词共现网络图谱结构的紧密度有了一定的提升,但总体上依然松散,国内中学地理项目式学习研究的深度还不够,对项目式学习涉及的合作评价、案例库建立及协作学习、反思与反馈等关键问题,还没有成为集中研究的焦点。学术团体合作研究及研究主题的深入研究在未来均需要进一步加强。
2.基于关键词聚类的研究热点
关键词聚类分析显示(图5),国内中学地理项目式学习的研究主题涉及以下7个方面:
(1)聚类#0(项目学习),该研究主题强调通过现实问题的解决,培养学生自主探索和自主学习能力,提倡学生自主决策或师生共同决策,侧重学生过程技能和核心素养的培养。该研究主题的关键词有基于项目的学习、教学实践与反思价值研究、实施研究。
(2)聚类#1(项目式学习),该研究主题侧重项目式学习案例设计,关键词有中学地理教学、项目学习、案例设计、研学旅行。杨金燕以新闻中的格力电器看“工业地域的形成”,以乡土案例为项目主题,探究如何在常规教学模式下开展项目式学习[8]。王秀琼基于项目式学习,利用云南本地特色资源“滇越铁路”,设计开发一系列研学活动,提升学生的地理实践力,增强学生的学科素养[9]。
(3)聚类#2(教学改革),该研究热点以教学模式、教学改革、核心素养等关键词为核心,涉及自主学习、合作探究、学习共同体、有效教学、探究活动、STEM教育、旅游地理、项目教学、应用型人才、教学改革、地理实践性课程、乡土地理、多学科、信息环境、学科素养、地理实践活动等内容。
(4)聚类#3(地理信息系统),该主题的共现关键词包括中国旅游地理教学、案例、项目教学法、教学改革、地图学、项目化教学、地理教学过程、教学法应用、ARCGIS等。
(5)聚类#4(学习方式),该主题主要关键词有项目管理运用、课程教学改革案例、地图学、项目化教学、地理教学过程。
(6)聚类#5(地理学科),该研究热点以地理学科为核心,涉及地理实践力、教学引入、微项目学习、微课程教学法等关键词。
(7)聚类#6(地理核心素养),该研究热点重点关注核心素养的内涵、培养策略及教学模式改革,主要的共现关键词包括地理核心素养、地理实践力、地理综合思维、微课程教学法、微项目学习、翻转课堂、案例设计、地理环境、野外实践、乡土地理课程开发、项目式教学、地理实验等。
四、国内中学地理项目式学习研究前沿分析
1. 基于突现关键词的研究前沿分析
突现词指在较短时间内出现较多或使用频率较高的词[10],可以作为某一研究前沿的判断或预测依据。本文采用CiteSpace软件对国内中学地理项目式学习研究的样本数据进行突变词分析,得到了14个突现词(图6),分别是“运用”“地理信息系统”“项目教学法”“旅游地理教学”“地理项目学习”“基于项目学习”“教学改革”“地理实践活动”“旅游地理”“复习课”“地理课程”“地理教学”“STEM教育”“乡土地理”,表明项目式学习研究从较单一热点主题向多元化主题发展。从关键词突现强度可知,“项目式教学法”是突现强度最大的关键词,其次是“地理信息系统”“教学改革”及“旅游地理教学”等词。
2. 基于关键词时区图谱的研究前沿分析
图7是在关键词聚类分析基础上,进行关键词的主题路径演化分析生成的关键词路径图谱。从图7可知,国内中学地理项目式学习研究大致可分为三个阶段。
第一阶段为2010-2015年,从时区图谱可以看出,这一阶段主要是探索项目教学法的应用,研究主要是在旅游地理部分内容上的应用,更多关注项目教学的项目设计、实施流程、实施方式,研究领域仍较单一。
第二阶段是2015-2019年,这一阶段中,专家和研究者们不再仅仅关注项目型的教学应用,而是基于项目学习的视角,来探索项目学习对教学模式、学习策略、地理教师、学生发展的影响。伴随2017年版新课程标准颁布,“项目式学习”一词在2017年出现了53次,位居关键词第一,与之出现的关键词还有:“地理核心素养”“特色课程”“地理课程”等,2018年“地理教师”“地理素养”“地理环境”“野外实践”“地理实践力”“STEM教育”等研究热点逐渐兴起,表明了项目式学习与地理核心素养具有较高的关联性。武万友研究认为项目式学习通过驱动性问题或项目来引领学习活动,运用综合知识和技能来解决问题,这与地理学科核心素养体系里的综合思维有共通之处[11]。迟令峰研究认为项目式学习有助于学生在实践中主动发现、认知、建构学科知识,在项目开发、设计、实施、呈现与评价中潜移默化地形成地理学科必备核心素养,是在中学生核心素养框架下落实新课标要求、培养创新型人才的优化路径[12]。
第三阶段是2019-2020年,近两年研究热点的主要关键词有:“微项目学习”“地理实践能力”“教学引入”“初中地理教师”“主题意义”“智慧课堂”“多模态教学模式”“中学地理课堂”“翻转课堂”。有关项目式学习的文献数量越来越多,关注的热点、主题也不相同,在一定程度上,说明了项目式学习地理教学研究,应用领域不断扩展,研究层次不断深入。2020年以来,大数据时代的来临及人工智能的兴起,新技术在教育领域中的深入应用,中学地理项目式学习研究热点转换为:翻转课堂、智慧课堂、个性化教育、在线教育等与互联网技术支持紧密结合。高雨榕通过研究发现,基于智慧课堂的项目式学习有效构建了智慧、高效的课堂[13]。汪红艳研究认为翻转课堂由于先学后教、面向问题解决的教学理念,成为我国中学实施项目学习、培养学生综合能力的重要途径[14]。因此,未来需要立足于学科核心素养的视角,融合现代化信息技术,加强项目式学习在地理学科教学改革研究上的研究深度。
五、结束语
本研究借助 CiteSpace 软件对中国知网中2010-2020年国内中学地理项目式学习研究相关文献的统计分析,发现以项目式学习为载体开展地理核心素养教育研究已得到了关注,研究主题不断扩展,该领域的相关研究成果也在不断增长。随着人工智能、地理信息系统等现代化信息技术在教育领域的深入运用,新地理课标等相关国家法规政策的相继出台,基于项目式的地理核心素养教学研究将不断得到深入研究。未来中学地理项目式教学研究,仍需要在以下方面进行深入的探索研究:(1)加强项目式学习与地理学科素养的深度融合研究。项目式学习教学模式以真实的问题背景设计教学,通过项目活动,学生既能学习学科理论知识,也能学习相关学习技能,但素养为本的项目式教学研究仍有待进一步深入。建议依据项目内容的综合性、问题的现实性和成果的时效性等进行项目设计与实施,将教材内容与核心素养内涵有机结合,深度实现项目式学习与学科素养的真正融合。(2)加强乡土地理项目式教学研究。即借助乡土地理课程资源,创设教学情境,以项目式学习的方式带领学生开展学习和探究,将是培养学生核心素养的新视角;(3)開展地理项目式研学旅行研究。通过项目式教学模式,将研学旅行与课程内容、野外实践、问题探究融为一体,对于提高研学旅行教学的质量和效率,具有实践意义;(4)加强跨学科融合项目式案例建设。综合运用多学科的研究方法与手段,建设中学地理项目式学习研究的理论体系,借助计算机、人工智能等工具,进行跨学科项目式案例探究,来扩展研究的视野,提升中学生地理核心素养培养质量。