新世紀我國理科課程標準研究述評

王童 馬勇軍

摘要：通過文獻梳理了自2000年起我國理科課程標準的研究脈絡，借助網(wǎng)絡計量學和CiteSpaceIII對其發(fā)文數(shù)量、關鍵詞、發(fā)文作者、研究方法、被引量和下載量多維度進行分析，以窺知研究概況。研究表明：發(fā)文數(shù)量較少，但呈上升趨勢;研究內容上，主要是以理科課程標準為分析文本進行解讀，或指導教科書編制、進行考試評價與教學實踐等，可以拓展研究視角、進行學科間對比或加大課程標準頒布的時間跨度等;核心作者較少，應加大關注力度;研究方法較為單一，以質性研究為主，可借助研究工具來豐富研究方法;被引量與下載量是反映論文質量的重要指標，可為研究者提供指導與啟示。

關鍵詞：理科課程標準;可視化分析;文本分析;研究述評

1 研究背景

黨的十九大明確指出要發(fā)展素質教育，落實立德樹人的根本任務，而與社會、科技和經濟等聯(lián)系密切的理科課程在其中發(fā)揮著關鍵作用。課程標準（以前稱為教學大綱）是規(guī)定某一學科的課程理念、課程目標、內容標準和實施建議的指導性文件，它依據(jù)一定的教育目的和培養(yǎng)目標，確定了某一學科的課程目標和課程結構，是教學、評價、課程資源開發(fā)和教材編寫的出發(fā)點和歸宿。理科課程標準作為基礎教育改革的重要構成部分，是理科教育教學的重要理論依據(jù)和實踐基礎。有必要對理科課程標準的相關研究進行梳理，明晰其研究脈絡，推動課程標準的研究進展，進而加快理科課程改革，早日實現(xiàn)立德樹人。

本研究中“理科課程標準”的研究對象包括物理、化學、生物和科學這四門學科的課程標準。

2 研究設計

2.1 研究樣本

學術論文是學者展示學術成果的重要載體，布拉德富的文獻離散理論認為，大多數(shù)高水平的文獻都會集中發(fā)表于少數(shù)核心期刊[1]?；诖?，本文以中國知網(wǎng)（CNKI）為數(shù)據(jù)來源，利用高級檢索功能，采用“或者”的邏輯關系，以“理科課程標準”“物理課程標準”“化學課程標準”“生物課程標準”和“科學課程標準”為關鍵詞，選取“核心期刊”為文獻來源，共檢索到135篇文獻，以此作為研究樣本進行文獻梳理與分析（檢索日期：2019年6月27日）。

2.2 研究方法

運用網(wǎng)絡計量學方法，對知網(wǎng)檢索到的文獻就其發(fā)文量、學科分布、發(fā)文作者、研究方法、被引量和下載量進行量化統(tǒng)計，以發(fā)現(xiàn)其內在特征和發(fā)展規(guī)律，為后人開展研究提供參考。

利用可視化分析軟件CiteSpaceIII就其關鍵詞形成共現(xiàn)圖譜，以揭示有關理科課程標準的研究熱點。

通過文獻分析就該領域進行深入、細致和全面地剖析，梳理已有研究的脈絡，窺知研究的空白，為后繼研究提供思考與借鑒。

3 研究現(xiàn)狀

3.1 發(fā)文數(shù)量統(tǒng)計分析

3.1.1 年度發(fā)文量

對于研究理科課程標準的135篇核心文獻，其年度發(fā)文數(shù)量如圖1所示。

由圖1可知，有關理科課程標準的研究自2000年開始出現(xiàn)。截止到2019年6月27日，發(fā)文量最多年份是2009年，發(fā)文13篇，約占總發(fā)文量的10%。2000年和2001年的發(fā)文量最少，僅有1篇?？v觀近二十年，年度發(fā)文數(shù)量較少，但總體呈上升趨勢。

我國教育部分別于2001年、2003年頒布了實驗版的全日制義務教育理科課程標準和普通高中理科課程標準，并于2011年和2017年頒布了修訂版的理科課程標準。日本文部科學省分別于2008年、2009年3月頒布了初中、高中理科課程標準。據(jù)其年度發(fā)文數(shù)量可知，自理科課程標準頒布后，發(fā)文量會有明顯的提升，成為研究的熱點話題。

3.1.2 各學科發(fā)文量

對于檢索到的135篇關于理科課程標準的文獻進行學科分類，各理科學科的發(fā)文數(shù)量如圖2所示。

首先，除去我國規(guī)定的物理、化學、生物和科學這四門具體學科之外，還涉及一門綜合理科，對于理科課程標準的研究主要包括兩類，一類是解讀日本理科課程標準，另一類是基于理科課程標準分析理科課程改革。其次，探討生物學科課程標準的文獻最少，只有7篇;而研究科學學科的文獻數(shù)量最多，有76篇，這部分文章中，有專門分析科學學科課程標準的，也有探討國外科學課程標準的[此處的科學不同于我國的科學學科，例如加拿大安大略省高中階段的基礎階段（9～10年級）設置綜合理科，即將物理、化學、生物和地理等學科綜合為一門科學課程，高級階段（11～12年級）實行分科，但各科的課程標準統(tǒng)稱為科學課程標準]。

3.2 關鍵詞分析

關鍵詞能夠精準地體現(xiàn)論文的核心內容，它在一定時期內出現(xiàn)的頻次可以很好地反映其受關注的程度，是某一研究領域的熱點話題。表1統(tǒng)計了排名前十位的關鍵詞。

由表1可知，除去課程標準（具體學科的課程標準）外，出現(xiàn)頻次較多的是科學探究、科學素養(yǎng)、課程和北美洲等。科學探究和科學素養(yǎng)一直是我國理科教育界研究的熱點話題，而課程標準作為理科教育的重要指導性文件，其中有關科學探究、科學素養(yǎng)的部分必然是研究的重點，吸引學者對其進行精細解讀。隨著我國課程標準的修訂以及借鑒國外課程標準，相關課程內容會被不斷地商榷和調整，成為研究重點。美國作為教育強國，其教育改革與實踐一直走在世界的前列，先后出臺了多個與理科教育相關的重要文件，如1989年的《2061計劃：面向全體美國人的教育》、1996年的《國家科學教育標準》、2011年的《K-12科學教育框架》和2013年的《下一代科學標準》等;加拿大作為典型的教育分權國家，其各省自行制定教育政策并頒布課程標準，采用理科綜合課程標準指導理科教育教學。美國、加拿大等北美洲地區(qū)頒布的理科課程標準具有典型性與代表性，吸引我國學者對其進行深度剖析。

為了更好地基于關鍵詞透視論文內容，將檢索到的文獻用Refworks格式導出，通過可視化分析軟件CiteSpaceIII形成如圖3所示的共現(xiàn)圖譜。

通過對圖3呈現(xiàn)的關鍵詞及其關注程度，可以將該領域的熱點話題分為兩類。一類是理論研究，包括對課程目標、內容標準等的解讀，與我國教學大綱、國外理科課程標準類文件的比較分析，對于科學探究、核心素養(yǎng)和科學本質等的探討;另一類是實踐探索，包括對教材編寫、教學設計、探究活動及課堂教學等研究。值得一提的是，該類研究中涉及的國外“理科課程標準”文件依次集中于日本、美國、英國和加拿大等國家。

下面基于文本內容進行詳細說明：

（1） 基于理論層面將課程文件作為樣本進行分析，包括以下三個方面。

一是國內或國外理科課程標準的整體述評。我國理科課程標準的整體述評，如袁運開（2002）在表述了《科學》（7～9年級）課程標準（實驗稿）制定的依據(jù)與背景，闡明了義務教育階段科學課程標準整體設計的必要性，著重對《標準》的特點作了介紹并概述了其認識[2]。張二慶等（2012）就設置綜合理科課程的必要性、國外相關理論介紹、基本理論、課程標準和課程內容、實施以及評價等方面開展相關研究[3]。

國外理科課程標準的整體述評，如劉繼和（2010）從學科性質、目標、內容及特點出發(fā)，全面深入地剖析了2009年日本文部科學省頒布的高中化學科目課程標準，以期對我國化學學科的課程改革提供思考與借鑒[4]。周保利（2014）就美國于2013年4月頒布的題為《下一代科學標準》的基礎教育科學課程標準，指出該標準把基礎教育各個階段講授的科學知識劃分為物理科學（Physical Sciences）、生命科學（Life Sciences）、地球與太空科學（Earth and Space Sciences），工程、技術和科學（Engineering，Technology and Applications of Sciences）共四個領域，在此基礎上確定了各階段、各年級、各學科教學的主要內容，并明晰了評估學生成績的三個維度，即：實踐（Practice）、跨學科概念（Crosscutting Concepts）和學科核心概念（Disciplinary Core Ideas），進而對其進行了客觀的評價[5]。

二是對理科課程標準的比較分析，主要包括我國不同時期兩版理科課程標準的縱向比較研究、不同國家的理科課程標準間的橫向對比分析以及不同學科的課程標準之間的對比研究。

對我國不同時期理科課程標準的比較研究，如王慧等（2015）通過對《義務教育物理課程標準（實驗稿）》和《義務教育物理課程標準（2011年版）》的比較分析，探討修訂課程的實質，進而結合相關文獻與課程教學理論，列舉了修訂后的課程標準存在的問題，并就此提出相關建議[6]。孫闖等（2018）對新舊高中物理課程標準[新課標：《普通高中物理課程標準（2017年版）》，舊課標：《普通高中物理課程標準（2003年版）》]從宏觀、中觀和微觀三個層次進行了比較分析[7]。

對理科課程標準的國際比較研究，如張靜（2014）從物理課程的理念與目標、課程設置與結構以及內容標準的組織和呈現(xiàn)方式等角度，對比分析了中國、芬蘭、韓國、加拿大、澳大利亞和美國的高中物理課程標準或課程標準中高中物理部分，研究發(fā)現(xiàn)，各國課標雖存在差異，但具有一定的共同特性和前瞻性趨勢[8]。閆守軒等（2015）從設計理念、學科內容、主體內容結構和評價標準四個方面，對我國《小學科學課程標準（修訂稿）》和美國《下一代科學標準》進行比較分析[9]。

不同理科類學科的課程標準之間的比較分析，如陳香（2012）通過對義務教育初中科學課程的幾個課程標準（科學、生物、物理和化學）進行有關科學探究的比較分析，發(fā)現(xiàn)問題并提出相關建議[10]。吳俊明（2018）比較分析了義務教育階段物理、化學和科學的課標中有關原子內容的要求，提出近代原子思想對中學化學教學的啟示[11]。

三是對于理科課程標準的構成部分的深入研究，主要是課程目標、內容標準或者剖析了某個具體主題，如“科學探究”、“科學素養(yǎng)”等，研究較多的是“科學探究”。

在課程目標方面，主要是通過分析目標的表述來體現(xiàn)它的教學指導意義。如翟小銘等（2015）選取我國自1923年至2015年（刊載文章的發(fā)表年份）頒布的31份物理課程標準和教學大綱，基于教學目標（目的）在系統(tǒng)梳理我國中學物理課標對物理核心能力的認識與要求的發(fā)展脈絡的基礎上，指出我國物理核心能力研究的未來發(fā)展方向[12]。郭靜等（2018）針對中學化學課程標準中關于目標要求的說明部分，界定學生的化學模型水平等級，進而對中學化學課程標準中的科學模型進行歸納，最后通過分析化學課程標準中的化學模型特點為化學教學提供參考[13]。

在內容標準方面，有對內容標準的整體分析，也有對其組成部分的具體內容標準的深入分析。前者如王修建（2012）對《普通高中生物課程標準》進行了精細解讀，借助其豐富的教學經驗，列舉出了“內容標準”部分存在的問題，并提出了相應的修改建議[14]。后者如陳維（2010）列舉了《普通高中生物課程標準》中添加“病毒學”方面內容標準的理由，借助有關調查和教學實踐，并結合中學課程標準和教學大綱等綱領性文件，擬定了與“病毒學”相關的內容標準[15]。

（2） 《課程標準》用于指導教育教學實踐活動，主要包括指導教科書的編寫、考試評價和教師教學活動。

一是理科課程標準在指導教科書的編寫上的體現(xiàn)有張恩德（2015）以我國頗具代表性的三套初中物理教材為研究對象，并結合自身的物理學科的教學經驗，重新審視了我國現(xiàn)行的各套物理教材，發(fā)現(xiàn)物理教材具有一定的優(yōu)勢，但也列舉了若干問題，以期為日后物理教材的修訂提供參考[16]。

二是理科課程標準在指導考試與評價上主要包括兩個方面，一方面是對某年某地區(qū)的中考試卷和《課程標準》的一致性程度進行分析，另一方面是依據(jù)《課程標準》進行考試試卷的命題分析。前者如孔鵬珂等（2014）借助波特和韋伯分析方法從宏觀和微觀層次研究了中考物理試卷和《義務教育物理課程標準》的符合程度[17]。后者如江合佩（2017）對2017年全國Ⅰ卷化學試題進行了整體評析，指出本套試卷突出了《考試大綱》修訂的部分，嘗試考察學生的核心素養(yǎng)，并以試卷中的具體題目為例，進行了詳細地說明[18]。

三是理科課程標準在指導教師教學實踐上的體現(xiàn)如魏壯偉（2011）從教師的角度出發(fā)，解讀了化學課程標準的指導意義以及對于化學教師的價值所在[19]。李鵬鴿等（2013）指出教師要想實現(xiàn)從基于教材的教學到基于課程標準的教學轉型，需要以統(tǒng)整思維對化學課程標準進行深入細致地解讀，并將具體內容標準進行了教學處理，這為教師的教育教學實踐提供了建議[20]。

3.3 發(fā)文作者分析

通過普萊斯理論M=0.749Nmax^（1/2）可知核心作者的發(fā)文數(shù)量。據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)劉繼和學者的發(fā)文數(shù)量最多，共發(fā)表9篇與理科課程標準有關的文章，即發(fā)文量最多的作者的發(fā)文數(shù)量Nmax為9，進而求得核心作者的最低發(fā)文數(shù)為2.247，即將發(fā)文數(shù)量不少于3篇的發(fā)文作者稱為核心作者，據(jù)此對核心作者進行統(tǒng)計得到表2。

由表2可知，共有六位核心作者，其中劉繼和的發(fā)文數(shù)量最多，其次是倪娟和沈建。劉繼和發(fā)表的相關論文大多是剖析日本理科課程標準，包括對日本不同學段理科課程標準的解讀、分析其理科課程標準修訂的背景和特點等。倪娟、沈建和李廣洲主要探討了理科教育的變革、基于理科課程標準分析其彈性化問題。

并且倪娟和沈建的4篇論文均為二者的合作，倪娟與李廣洲亦進行了論文合作。

據(jù)此可得，研究理科課程標準的學者往往會聚焦某一問題，對其進行細致分析，其作品反映的理論和觀點可以看作該學者就某一問題的深入闡述，具有極高的學習價值。相關研究需要學者的精誠合作，以此實現(xiàn)學術成就的傳承與發(fā)揚。

3.4 研究方法

研究方法可以幫助人們尋求現(xiàn)象背后的真相。通過對文獻的分析，主要有思辨法、質性、量化研究方法以及兩者的混合，如表3所示。

質性研究方法占比最大，主要是解讀理科課程標準的具體內容或進行不同理科課程標準的比較，多以表格的形式呈現(xiàn);思辨法次之，主要是對理科課程宗旨、理念和性質等的論述;量化方法較少，主要是對理科課程目標進行賦值研究知識點的廣度與深度、利用概念圖軟件分析理科課程、借助波特和韋伯的一致性分析理科課程標準和理科試卷的符合程度。可見，對于理科課程標準的研究方法比較固化，較為單一。

3.5 被引量分析

論文被引量可以反映施引者對其中看法和思想的認同，而被引次數(shù)較多的論文所闡述的觀點可作為對應作者對某一話題的深刻思考，并被廣泛認可。表4依據(jù)中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計了被引量排名前五的文章及相關信息。

由表4可知，被引量較高的幾篇文章集中發(fā)表于2002～2006年，具有一定的滯后性。首先，五篇高被引量的論文內容均與科學課程標準有關。研究發(fā)現(xiàn)，美國的《國家科學教育標準》是由美國國家科學院于1995年推出并出版于1996年，而英國國家科學課程標準涵蓋了英國自1988年提出科學課程標準草案起先后出臺的五個不同版本的科學課程標準，具體包括1989年、1991年、1995年、1999年和2001年的科學課程標準。這些課程標準具有一定的典型性，為我國科學課程標準的修訂與完善提供了參考與借鑒。其次，這五篇論文研究的主題包括了對我國科學課程標準的解讀、中美兩國科學課程標準的對比分析、對英國科學課程標準的介紹，科學課程標準如何指導課程教材以及對科學本質、科學探究的探討，均是我國理科課程標準研究的重點話題。

可見，高被引量的論文是重要的學習素材和信息渠道，值得學者仔細研讀與思考，其作者為我國理科教育改革與發(fā)展做出了卓越貢獻。

3.6 下載量分析

論文下載量是時滯最小的指標，它在一定程度上體現(xiàn)了學者對其中思想和觀點的關注程度。下載頻次較多的論文所闡明的觀點在某種意義上亦可說明其學術影響。依據(jù)知網(wǎng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計了下載量排名前五的論文的相關數(shù)據(jù)，得到表5。

首先，五篇高下載量文章的發(fā)表時間分布較為零散，自2007～2018年不等，體現(xiàn)出特定時間段科研學者或教育工作者對某一話題的高關注度，反映了某時間段我國理科課程標準研究的熱點話題。其次，這五篇論文內容涉及的文件包括我國的科學課程標準、2017年版普通高中化學課程標準和美國、加拿大、日本及英國的小學科學課程標準，均是理科教育研究的重要素材，值得大家學習與思考。

4 結論與啟示

（1） 理科課程標準的比較研究主要分為兩類，一類是針對我國某個學科的兩個課程文件進行的縱向比較分析，包括《課程標準》和《教學大綱》的比較以及《課程標準（實驗稿）》和《課程標準（修訂稿）》之間的對比;另一類是就某一學科在同一時期頒布的課程文件進行國際比較，包括我國課程文件和某一國家或地區(qū)的課程文件的對比以及多個國家或地區(qū)（三個及以上）現(xiàn)行的課程文件的橫向比較?？v觀已有文獻，雖然該類研究比較多，但研究角度比較單一，時間跨度較短。在今后的研究中，針對我國的課程文件不僅要注重初中、高中階段的獨立研究，還有必要進行初高中的銜接研究，以使理科知識更為系統(tǒng)、連貫;對于學科間課程標準的比較研究極少，需要加大研究力度，進行學科間《課程標準》的橫向比較研究，以避免理科知識的重復，加大各科之間的關聯(lián);大多研究的所選課程文件時間跨度較短，一般為前后兩版課程標準頒布的間隔時間，可以增大時間跨度，探討建國七十年或者百年的理科課程標準，梳理其發(fā)展脈絡，為理科教育改革提供思考和借鑒。

（2） 理科課程標準指導實踐的研究，主要是教材編寫、考試評價以及教學實踐的導向探索。有關研究的角度比較集中，今后可以加強理科課程標準與教育理念等的結合探討，以便更好地指導教育教學活動。例如，STEM教育自引入我國一直受到有關學者的較大關注，可以將其與理科課程標準聯(lián)系起來進行研究;核心素養(yǎng)自從在我國官方文件中提出就成為教育界的研究熱點，可以加大探討理科課程標準中核心素養(yǎng)的體現(xiàn)等問題的力度;新高考政策自出臺起就受到了部分學者和社會人士的廣泛關注，可以進行有關理科課程標準和新高考政策的研究;教師是教育教學活動的重要組成部分，可以研究理科課程標準對教師發(fā)展的影響等。

（3） 從某視角剖析理科課程標準的研究主要有以下兩個方面。一方面是基于文化視角，窺探理科課程標準中體現(xiàn)的學科文化、科學美教育;另一方面是基于理科課程標準，探討“科學探究”。自20世紀80年代以來，世界范圍內的理科課程都發(fā)生著重大變革，其目標也從培養(yǎng)少數(shù)科學家轉向滿足所有人的生產生活需要，更多地倡導培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。而我國受傳統(tǒng)教學模式的影響，科學教育中忽視了理科知識與文化、社會及生產生活的聯(lián)系，使得學生無法真正理解科學。我國學者魏冰曾借鑒加拿大學者Roberts基于理科教材提出的7項“伴隨含義”，根據(jù)科學素養(yǎng)的一般概念和內容，并結合課程改革中涉及的與學科知識相關的內容，提出了我國化學教材中蘊含的“伴隨含義”（化學與社會、化學與技術、化學史、化學探究與日常應用）。隨著社會的進步，科技不斷發(fā)展，精神追求提升，理科知識的作用需要不斷地發(fā)掘與肯定，有必要進一步剖析理科知識的“伴隨含義”。因此在今后的研究中，可以試圖基于理科課程標準解讀理科知識所蘊含的社會、文化和哲學等意義。

（4） 針對理科課程標準的研究工具較為單一?？v觀相關研究，大都采用實證研究方法，少數(shù)進行了思辨，可見實證方法是進行理科課程標準研究的主要方法。除去幾篇探討高考試題和理科課程標準一致性時借助了波特和韋伯分析工具和探討課程內容時采用了概念圖軟件外，大都利用表格展示理科課程標準中的部分內容或利用分析框架進行簡單的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，研究工具相對簡單。在今后的研究中，可以借助質性分析軟件NVivo進行理科課程標準的質性研究，也可以構建分析量表進行量化統(tǒng)計分析，進而豐富研究過程。

（5） 依據(jù)年度發(fā)文數(shù)量可以看出在理科課程標準頒布的一段時間內，相關文章的數(shù)量較多，這需要學者緊跟時代步伐，重視國家大事，不斷更新自己的知識儲備，為科研工作積累素材。高頻發(fā)文作者就其興趣點闡述觀點與思想，其科研成果是學者研究相關熱點的重要內容，如劉繼和的文章大都是解讀日本理科課程標準，為我國學者了解和理解日本理科課程標準作出貢獻。同時，論文的下載量和被引量體現(xiàn)了學者對其的認可程度和關注程度，為后人開展研究提供方向與指導。

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