述评中学化学教材的研究文献

姚娟娟　王世存

摘要：基于CiteSpace软件对近二十年中学化学教材的研究文献进行研究。结果发现：年发文量呈上升趋势;研究热点主要为教材变迁研究、教材编写研究、教材比较研究、教材使用研究;研究前沿是实验探究、化学学科核心素养的教材分析。

关键词：化学教材;CiteSpace软件;教材研究

文章编号：1008-0546（2022）06x-0069-04   中图分类号：G632.41   文献标识码： B

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

化学教材是化学课程的文本素材，是进行化学课程教学与实施的重要载体。近二十年，关于化学教材的研究文献很多，但其整体呈现出的研究状况和今后的研究方向较少被关注。本文基于文献计量学，借助CiteSpace软件对中学化学教材的研究文献进行系统梳理和分析。

一、研究数据来源与研究方法

在中国知网，以“化学教科书”或“化学教材”为主题检索词，时间范围限定2001-2020年，将期刊来源类别限定为核心期刊，最终检索到589条结果，手动删除无效文献，剩余有效文献439篇。借助陈超美教授开发的CiteSpace可视化分析软件，开展关键词共现和突现分析，呈现中学化学教材研究的现状、热点和未来趋势。

二、研究结果

1.文献年度发文量

借助CiteSpace软件，得出中学化学教材的研究文献年度发文量，如图1所示。

近二十年，关于中学化学教材的研究经历了“逐步递增—急剧下降—快速上升”的3个阶段。（1）逐步递增期：2001-2015年间，发文量基本呈现逐年递增的趋势，说明该阶段较多化学教育工作者（处于2001、2011年初中课程改革和2003年高中课程改革）提高了对化学教材研究的关注度;（2）急剧下降期：2015-2018年文献量急剧下降，推测下降的原因是2014年教育部印发了《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》文件，该文件预示着新一轮课程改革即将开展，高中化学新教材会随着《普通高中化学课程標准（2017年版）》的颁布而新编，在此期间关于高中旧教材的研究出现了下降趋势，当然由于文件信息的传播速率和期刊发表的时间滞后性，旧教材的研究仍然存在，但随着时间进程，不断减少，且减少量主要集中在高中化学教材方面;（3）快速上升期：2018-2020年，高中新课程改革时期，从2019年开始不同版本的高中化学新教材相继编写并出版，化学教育工作者开展高中化学新教材的研究大幅度增加。另外，从图中可看出研究尚未达到顶峰，可预测今后关于教材的研究仍是化学教育领域的研究热点。

2.关键词共现分析

将“Node types”选择为“Keyword”，“Control Panel”为“By Ferq”，选择阈值“Threshold”，并将相近含义关键词进行合并（比如“高中化学教材”“高中化学教科书”“高中教材”合并为“高中化学教材”），得到关键词共现谱图（如图2）。通过谱图中的节点可把握研究领域的热点，节点大小表征关键词出现的频数，节点越大，关键词出现次数越多，说明这一关键词研究比较全面且成熟。

由图2可知关键词节点有308个，节点连线共689条，连线密度为0.0146，节点间的联系较紧密。化学教材、中学化学、高中化学教材、实验改进、实验探究、科学素养、教材分析等是频次较多的关键词，说明这些内容研究较多。将关键词谱图与大量文献进行对照，确定以下研究热点（如表1）。

（1）教材变迁研究

该主题研究可窥探时代变迁下的教材发展历程，利于教材继承与创新、编写与使用。通过文献阅读，发现该主题主要运用内容分析法或文本分析法开展宏观和微观两个方面的研究。宏观方面主要是对清末、民国、现代三个时期化学教材的整体演变进行述评，微观层面是对三个时期教材中的具体内容变化开展研究。

有研究从宏观视角对教材的诞生、发展与课程改革下教材变迁内容和特点进行梳理[1];有研究概括介绍化学教材从翻译到自主编写、从科学著作到教学用书的历程[2]。微观方面的研究包括教材中核心概念（溶液、化学反应、盐类水解等）、元素化合物、教材栏目（化学实验、插图、STS、化学史、习题）等的变迁。例如：钟晓媛分析了近百年教材中核心概念以及习题的变迁，发现核心概念的变化表现出数量增多、难度加大、逻辑化、微观化、定量化等特点[3]。

关于教材变迁研究一般多为综述性论文，研究方法比较单一，研究内容主要是宏观和微观两方面，宏观述评研究相较于具体的微观内容研究不够丰富。关于这一维度，今后可适当拓展，比如创新研究方法，寻找研究突破口等。

（2）教材编写研究

整合关键词和具体文献，将教材编写研究具体划分为教材编写建议研究和教材编写特点研究。

在教材编写建议方面，有通过对国外教材的分析，借鉴其特色和优点给予国内化学教材编写启示。比如：黄梅等人通过解读美国化学教材，指出中国化学教材的编写应关注对知识认识过程的理解、重视科学本质的探究、凸显学科联系[4];单世乾、倪娟在分析德国教材的基础上从教材内容的选择和编排两个角度提出中国化学教材编制的思考[5];刘翠萍分析英国教材习题，提出中国化学教材习题应强调情境创设、巧用精细图片、体现人文关怀等[6]。

在教材编写特点方面，包括总体特点描述和具体内容特点分析。比如：王磊等从多角度对2019版鲁科版高中化学教材的特点进行了总体介绍，指出该版教材具有聚焦核心概念、建构认识模型、创设真实情境、设计多层次学生活动、落实学生必做实验、优选教材情境素材6个特点[7];王小梅等人以“物质及其变化”为研究内容，对人教版教材开展了基于核心素养的特点分析，发现其具有关注栏目设计、凸显核心素养、强调化学史、习题的情境性等特点[8]。6610FBD7-7367-42E8-810B-4C794F55512C

以上相关研究在指导教材编写上发挥了重要作用，有效促进了化学教材编写的科学化、系統化，同时关注对教材编写特点的总观性和具体化呈现，为人们认识教材、感受教材、使用教材等提供了坚实的理论支撑。

（3）教材比较研究

在教材比较研究方面，研究对象包括不同国别教材比较、不同版本教材比较。研究方法包括定性分析和定量评价。

关于国际教材比较，有研究者比较了中美、中德、中英等教材内容，具体包括化学实验知识、理论性知识、元素化合物知识等[9]。对于国内教材比较，周青等对新旧版本教材的“离子反应”进行了比较，得出其在核心概念引入、衔接、呈现方式上的异同点[10]。同时周青等也开发了定量评价教材难度的工具，用于教材难度比较[11]。张世勇等对不同版本初中教材的“活动探究”栏目进行了比较，发现我国初中化学教材“活动探究”栏目的设置数量呈递增趋势，形式多样化、内容综合化[12]。另外，近年来，研究者逐步认识到教材中情意素材的功能与价值，对教材中的社会价值观引领开展了比较研究，具体包括绿色发展、环境教育、职业教育渗透等。

教材比较研究相对丰富，构成了中学化学教材研究的重要组成部分，同时研究方法主要是基于文本内容的理论研究，今后可以考虑联合高校教师和一线教师的力量针对教材具体问题进行实证性对比分析，强化教材对比的深度。

（4）教材使用研究

该维度主要分为教材使用策略、使用问题、影响教材使用因素以及教学案例开发研究。

对于使用策略，刘丙武概括为整合、建模、深化、强化、织网的使用策略[13];李益君强调要注意挖掘内容的启发性、开放性、探究性、情感教育性[14];同时有研究者明确教材使用要立足教材、调整教材、整合教材。在使用问题方面，王磊通过实证研究发现其存在自主建构教学内容少、组织利用栏目少等问题，并指出专业培训、教师自身以及外部环境是影响教材使用的主要因素[15]。在案例开发上，研究内容较多，包括对正文开发和栏目开发（课后习题、归纳与整理、科学视野、调查与研究等）。有研究以“物质及其变化”为例说明教材的运用要注重真实情境创设、强调概念建构教学，根据不同栏目的功能特点，提出针对性的使用方法。有研究指明习题的使用要明确习题功能价值、关注习题情境、强化习题关联。张应红探讨了“归纳与整理”栏目的功能发挥和实践教学的呈现[16]。

教材使用建议的研究角度多样，既有理论分析，也有实证研究，但实证研究较少，今后可将实证研究作为教材使用建议研究的重点，为一线教师更好地利用教材开展教学提供强有力的实践经验，同时为今后的教材编写提供依据。

3.关键词突现分析

关键词突现知识谱图是以突变词来表征，突变词是变化率较高、频次增长较快的关键词，能为领域的未来发展提供参考。借助Citespace软件，得到7个中心性较强的突变词，如图3。

由图3知，“化学概念”是突现起始时间最早的关键词，于2009年出现，可知在2009年到2011年间，研究者较强调开展与化学概念有关的教材分析，比如核心概念、概念转变等。“实验探究”是突现持续时间最长的关键词，其从2015年出现，至今仍然备受关注，这印证了化学学科的基本属性。“实验改进”关键词的中心性强度最大，为4.1，说明在对实验内容开展研究时，强调对教材实验的设计与改进。另外，“化学学科核心素养”是突变词，虽出现较晚但强度较大，其突现原因在于教材是发展学生化学学科核心素养的重要载体，建立化学教材与素养培育间的逻辑关系是实现课程改革的关键路径和必要思路。所选文献截止到2020年12月，根据突现关键词的结束时间，可推断“实验探究”和“化学学科核心素养”是今后开展化学教材研究的重要内容。

三、研究结论与建议

（1）该领域的研究热点包括教材变迁研究、教材编写研究、教材比较研究和教材使用研究。研究内容普遍是理论研究，缺少实践研究，研究方法主要为内容分析法，借助教育实验研究法、教育观察法、教育调查研究法等开展教材研究是今后研究的方向。比如：在教材使用研究方面，可将对教材二次开发的理论方法或案例应用在实际的教育教学过程中，以此评价使用建议的可行性和价值性，深化教材使用方面的研究成果。另外，在教材比较方面，尽管内容较多，但理论深度有待加强，设计科学严谨的教材比较工具是开展教材比较研究的基础。其次，研究视角需要拓展，纵观中学化学教材研究，会发现大部分的研究内容是从教材内容本身和教师教的角度落笔，较少从学生学的角度开展教材研究，立足于学生学的教材分析至关重要，比如深入探讨学生对化学教材的看法及学生在教材使用中存在的疑惑等都是值得研究的内容。

（2）“实验探究”和“化学学科核心素养”是未来该领域的关键研究内容。新版教材中编写了多种实验类内容，比如微型实验、家庭小实验、数字化实验、创新实践活动等，其编写的功能和价值是什么？编写特点如何？如何有效使用？与以往教材的呈现有哪些不同？学生在学习时有何表现？等都可以开展研究。对于“化学学科核心素养”研究主题，与其有关的中学化学教材研究正在如火如荼地进行中，其内隐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、原理和事实性知识等在发展学生核心素养中的作用与价值均需要具体开展研究。

参考文献

[1]郭震，钟晓媛.近代化学教科书的发展与研究[J].化学教学，2018（4）：8-12.

[2]郭震.变革时代中的科学启蒙——近代中国化学教科书的历史沿革[J].科普研究，2017（1）：86-94.

[3]钟晓媛.我国中学化学教科书中核心概念的百年变化特点[J].课程·教材·教法，2017，37（7）：69-74.

[4]黄梅，黄希庭.美国IB课程高中化学教材设计特点与启示[J].课程·教材·教法，2017（5）：121-125.

[5]单世乾，倪娟.德国中学化学教材“电化学”内容的设置及启示——以《今日化学SⅡ》“电化学”内容设置为例[J].化学教学，2017（11）：23-27，38.

[6]刘翠萍.英国中学化学教材Chemical Storylines 习题编制的启示[J].化学教学，2005（6）：39-40.

[7]王磊，陈光巨.外显学科核心素养促进知识向能力和素养的转化——北京师范大学“新世纪”鲁科版高中化学新教材的特点[J].化学教育，2019，40（17）：9-19.

[8]王小梅，严文法，李彦花，刘雯.基于核心素养的新人教版高中化学教材编写特点研究——以必修第一册第一章“物质及其变化”为例[J].化学教学，2020（10）：8-13.

[9]朱存扣，倪娟.中德化学启蒙教材中“化学反应”编写的比较[J].化学教学，2013（12）：11-13.

[10]安静，闫春更，姬乐，张晖英，周青.新旧三版高中化学教材中“离子反应”内容比较研究[J].化学教育（中英文），2020，41（23）：1-5.

[11]高慧，王骄阳，闫春更，周青.基于FLOW MAP 的中美化学教材难度比较——以学科核心概念“物质的量”为例[J].化学教学，2016（06）：19-23.

[12]张世勇，闫淑慧.三套初中化学教科书中“活动探究”栏目的比较研究[J].教育理论与实践，2018，38（29）：45-47.

[13]刘丙武.高中化学教材的处理和使用策略[J].教学与管理，2005（9）：68-70.

[14]李益君.处理化学教材要把握“四性”[J].教学与管理，2006（3）：61-62.

[15]王磊，唐劲军等.高中化学新课程教科书使用情况及影响因素调查研究[J].教育学报，2015，11（4）：77-86.

[16]张应红.人教版高中化学教材中“归纳与整理”栏目的教学思考[J].化学教育，2013（9）：19-20，29.6610FBD7-7367-42E8-810B-4C794F55512C