近20年我国高中地理教材研究现状与趋势的可视化分析
摘 要：地理教材是学校教学的重要媒介，也是传递知识和价值观的物质载体。因此，对于教材的研究一直是地理教育研究的热点之一。为探究近 20 年我国高中地理教材研究现状与趋势，通过检索筛选 2000-2020 年中国知网数据库中有关我国高中地理教材研究的相关文献 1091 篇，通过文献计量学和基于 CiteSpace 软件的文献可视化分析发现：文献发表数量整体呈波动上升趋势;存在多个研究热点和中介中心性节点，后者与高中地理教材研究结合更有可能形成新的研究成果;近 20 年我国高中地理教材研究文献聚焦四大主题，即：对地理教材内容结构的研究，对地理教材的对比研究，对地理教材与地理教学的研究，对地理教材中的地理思想渗透的研究。为更好的发挥地理教材的载体作用，未来还需要弥补以下研究不足，包括教材结合地理核心素养研究不够深入;教材研究整体的连续性不强;与其他学科联系较少等方面。
关键词：高中地理教学;地理教材;文献计量学分析;文献可视化分析
王溢琛; 张运春; 张桥英， 西华师范大学学报(自然科学版) 发表时间：2021-11-25
我国在 21 世纪初进行了一次重要的课程改革，并于 2003 年印发了《高中地理课程标准(实验)》[1]。在实行课程改革实践多年后，为适应社会发展与变化，2017 年底教育部颁布了最新版的《普通高中地理课程标准(2017 年版)》。而地理教材是依据课程标准编写的、系统反映地理学科知识的教学用书，是地理教师和学生进行教学活动的主要工具，在地理教学中具有重要地位[2]。随着课程标准的变化有关高中地理教材的研究与日俱增并且角度多样，本文通过运用 CiteSpace 软件对 2000-2020 年的地理教材研究文献进行客观定量分析与文献可视化呈现，梳理了高中地理教材研究的现状与趋势，既能够为今后的研究者寻找新的研究方向提供参考依据，也具有对地理教育教学的指导意义。教材有广义教材和狭义教材之分，广义教材包括了教师在教学过程中所运用的一切课程资源和教学手段[3]。本文中的教材指狭义教材，与课本和教科书同义。
1 数据来源、研究工具与研究方法
1.1 数据来源
本文以中国知网数据库(CNKI)中的文献为数据来源，采用“高级检索”功能，以“高中地理”、“地理教材”为关键词，勾选同义词扩展进行模糊检索，共检索文献 1372 篇。筛除会议通知、书评、综述等二次研究及无关条目，最终录入期刊论文 625 篇(其中含核心期刊文献 203 篇)，学位论文 466 篇，共 1091 篇。
1.2 研究工具
本文采用科学知识图谱 CiteSpace5.5.R2 软件分析处理数据，综合文献计量方法和信息可视化方法，绘制知识图谱。科学知识图谱 CiteSpace 软件是美国德雷塞尔大学信息科学与技术学院的陈超美教授团队开发的一款能识别并显示科学文献发展动态和趋势的 Java 应用程序，是一款具代表性的可视化分析工具知识图谱软件[4]。此软件的功能主要有：作者合作分析、文献共被引分析、机构合作分析以及关键词分析等，其主要作用是确定研究前沿、检测研究热点、展示主题结构并预测研究发展趋势[5]。
1.3 研究方法
使用 CiteSpace 以关键词作为对象进行统计绘制关键词共现知识图谱。具体操作如下：将整理好的 2000-2020 年关于高中地理教材研究的相关文献导入 CiteSpace，设置时区分割为 2000-2020，将时间切片设置为 1，选择关键词作为统计分析对象，调整阈值 TopN%=10%，即统计分析每一年前 10%的关键词， Pruning 选择“Pathfinder”、“Purning the merged networks”、“Purning sliced networks”，其余选项保持默认设置，运行软件后得到关键词共现图谱。关键词共现图谱运用了共词分析法，通过统计同一篇文献中关键词共同出现的次数来反映文献各研究主题的联系紧密程度;并采用特征向量中心性计算某研究热点中介中心性。一般认为，两个关键词在同一篇文献出现频率越高，说明作者对这两个研究主题关注度越高，这两个研究主题关系越亲密[6]。
使用 CiteSpace 软件在关键词共现图谱的基础上进行关键词聚类操作得到关键词聚类知识图谱。聚类是一个将所分析对象划分为若干分组的过程，使得组内对象相似，不同组间对象相异，是以共词分析法为基础的高级统计法。该方法是以共词的出现频率作为分析对象，运用统计学等方法，把众多分析对象之间繁杂的网状关系简化为直观且数目较少的若干组别间的关系[7]。
运用 CiteSpace 绘制出关键词共现时区图，关键词共现时区图能探究关键词在时间尺度上的的分布特征，从整体上了解关键词的动态演化过程以及研究主题的演进情况，在关键词共现时区图中，显示了每一年的主要关键词，连线显示了每个关键词的共现情况，显示了各个研究在时间上的传承关系。本文通过文献数据的客观统计，综合呈现高中地理教材研究的现状与趋势，并通过可视化分析进一步归纳总结，以期对该领域存在的问题与不足的反思，为未来相关研究提供参考和指导。
2 研究结果
2.1 我国高中地理教材研究发文数量的年际变化
发文量的变化可以反映对该研究领域的关注度，利用文献管理软件 NoteExpress 对所有文献在每一年的分布数量进行统计分析，并借助 Excel 绘制文献的年代分布图(图 1)。
由图 1 可以直观地看出，2000 年到 2004 年，我国关于高中地理教材研究的发文数量总体处于较少且稳定的状态。从 2005 年开始至 2015 年发文数量总体呈上升趋势，在 2015 年达到最大值 114 篇，在这一阶段，由于《高中地理课程标准(实验)》的颁布以及新教材的使用，对高中地理教材研究的文献数也相应升温。在 2016 年至 2020 年这一阶段，发文量整体呈较稳定态势，这可能是因为《普通高中地理课程标准(2017 年版)》颁布后，各省的教育改革进度不同，全国大部分地区还未开始使用新教材。预计随着各省新教材的使用，对于高中地理教材的研究可能持续升温。
2.2 我国高中地理教材研究文献关键词共现分析
图 2 为所有文献关键词共现图谱，关键词节点的出现频次越多节点越大，两个节点的连线越粗，共现程度越高。从总体来看 330 个节点通过 681 条连线组成了一个复杂的网络图谱，网络密度为 0.0125。这说明了该关键词共现网络图谱的知识网络还不完备。
知识图谱中关键词节点的中介中心性表示节点中介影响作用的大小，具有较强的影响力，是研究的重要迁移点。从高中介中心性关键词统计表(表 1)中可以直观看出，“人教版”、“高中地理教学”、“地理教师”、“地理新教材”、“教学策略”等中心性和频次均较高的关键词是我国高中地理教材研究文献中，十分重要的沟通桥梁与研究热点。与高中地理教材相关的“地理原理”和“研究性学习”虽然中介中心性数值较高但频次较少，说明这些关键词与其他关键词联系密切但研究者们将其与高中地理教材联系关注不够，相比其他关键词高中地理教材更有可能同这些关键词所代表的方向形成更多新的研究成果。
2.3 我国高中地理教材研究文献关键词词频分析
对高频词关键词进行统计得到表 2，共有 36 个关键词的出现频次大于或等于 10，并除去作为检索词的 “高中地理”和“地理教材”以及同义扩展词“高中地理教材”、“高中”、“教材”、“地理教科书” 和“高中地理教科书”。
从表 2 可知，高中地理教学(73)、地理教学(68)、教学策略(36)、教学建议(12)、策略(14)、对策(12)、地理教师(11)、案例教学(11)和培养(10)说明研究者们十分重视高中地理教材在实际教学中的使用方法和效果，也从侧面证明了地理教材在地理教学中的重要地位;人教版(56)、湘教版(33)、中图版(12)和鲁教版(10)说明对于不同版本的高中地理教材，研究者们更加关注人教版高中地理教材;图像系统(35)、比较研究(30)、比较(28)、环境教育(19)、地理图像(15)、地理事物(14)、问题研究(13)和可持续发展(12)说明对高中地理教材的内容结构研究是全面立体的，既有对于教材内容中图像、地理事物和问题设置等的研究，又有挖掘教材中渗透的环境教育和可持续发展等思想的研究。教材内容的横向和纵向的比较也是研究的热点，其中有国内外不同地区教材的比较研究，有不同版本间教材的比较研究，还有同一出版社新旧教材的对比研究;并且课程标准(18)和高中地理课程标准(15)说明研究者对于高中地理教材的研究是紧扣课程标准所进行的，十分关注地理教材的编写如何适应课程标准的变化;此外，地理核心素养(18)、核心素养(12)和地理实践力(10)表明研究者们还关注地理核心素养在地理教材中的体现以及如何通过教材培养学生的地理核心素养，其中地理实践力是研究者们关注的热点。
2.4 我国高中地理教材研究文献关键词突现分析
为了了解 20 年间研究热点的变化和发展趋势，运用 CiteSpace 对关键词绘制关键词共现时区图(图 3)，并进行关键词突现分析(表 3)，关键词代表 2000-2020 年我国地理教材研究的焦点，突现强度越大则研究热度越高。从图 3 和表 3 可以得出，在 2000-2020 年间对于我国高中地理教材的各种研究在很早就已经被研究者们关注，并且随着时间的推移研究范围不断地扩展，新的研究方向不断出现。研究者们紧跟时代热点与政策变化而进行研究，使我国地理教材的研究前沿逐渐延伸，研究领域逐渐扩展。
中国教育界从提出素质教育到开展素质教育已经近 30 年，素质教育的本质就是教育，教育的根本任务是“立德树人”[8]。2003 年开始，研究者们对地理教材与素质教育的研究开始升温，地理教材能间接影响学生的学习过程，促进学生的人格健康发展[9]，所以对地理教材的研究是进行素质教育的重要环节。
2006 年突现的“人教版”与 2015 年突现的“中图版”关键词说明对于不同出版社出版的地理教材研究引起了研究者们的广泛关注，这种研究能使不同版本教材的知识结构得到互补重组，优化教学[10]。目前我国按照统一课程标准编写的高中地理教材共有四套，分别由人民教育出版社、湖南教育出版社、中国地图出版社和山东教育出版社出版，这些教材在知识结构、案例选取、呈现方式等各有特色[11]。 2011 年关于地理教材的“活动”研究开始突现，地理教材中的活动指在教师指导下，学生通过搜集资料、自我思考、交流讨论等方式在已有经验的基础上获得新知识的过程[12]。地理活动能让学生拥有主体探索体验，促进学生的知识获取与情感的发展[13]。
我国早期的地理教材呈现出偏难、偏旧、偏繁的特点[14]，自从《普通高中地理课程标准(2017 年版)》提出“核心素养”的概念后，对地理核心素养的研究开始逐渐变多，而地理教材是培养学生地理核心素养的重要媒介，2018 年开始突现的关键词“地理核心素养”和“地理实践力”也说明研究者们对于地理教材与地理核心素养的研究十分关注。培养学生的地理核心素养作为课程设计与实施的关键点，有必要基于地理核心素养对地理教材进行深入研究[15]，这不仅有助于教师创造性地使用教材并且加深对教材的理解，还帮助学生更好理解教材中的地理知识，促进学生地理核心素养的发展[16]。此外关于地理教材的“地理教学”、“教学建议”、“比较”的研究也是近年来备受研究者们关注的热点。
2.5 我国高中地理教材研究文献关键词聚类分析
图 4 为关键词聚类知识图谱，对于 CiteSpace 聚类知识图谱有两个评价网络模块化指数的重要指标。第一个是模块值(Modularity)是衡量被拆分的各组别的独立性的指标，数值越接近 1，组别的独立性越高。第二是平均轮廓值(Silhouette)，是衡量各组别同质性的指标，越接近 1 说明组别内同质性越好，聚类效果越好。图 4 中，模块值为 0.8374，平均轮廓值为 0.6981，这说明该聚类知识图谱组别独立性高，聚类结构合理。
图 4 中共生成了 14 个聚类组别，#14 与#15 因为聚类过小不具有研究价值被软件自动省略。从时间分布上来看 2000-2005 年这一阶段仅有#16 实践研究这一个聚类，这说明在 2006 年以前研究者们对于高中地理教材的研究关注点较为分散，在研究方向上未能形成一致。通过对 14 个聚类进行整理，将我国高中地理教材研究归纳为以下几个主题。
第一是对地理教材内容结构的研究，对应聚类#0 问题研究、#4 地理教材和#13 宇宙环境，代表性标识词为“地理图像”、“地理事物”、“地理原理”、“遥感图像”、“活动式课文”、“教材栏目”等。地理教材的内容承载了地理知识，随着课程改革的不断进行，地理教材的内容结构逐渐多样化，教材中的图像种类逐渐丰富，包括地图、卫星遥感图、景观图等，由原来的静态课文发展为现在的探究式活动[17]。教材内容开始从单向思维转变为综合思维;选择不同尺度的地理事物增进区域认知;强调以人为本，突出地理实践力[18]。这种内容结构上的转变引起了研究者们的关注，通过对教材内容结构的分析研究加深了地理教师对地理教材编写理念的理解，也能了解学生在使用地理教材时会遇到的困难点。
第二是对地理教材的对比研究，对应聚类#2 比较和#11 比较研究，代表性标识词为“比较”、“对比分析”、“比较研究”、“地理技能”、“教材难度”、“表层系统”、“新教材”、“中美地理教材” 等。可以看出研究者们在教材对比的研究对象选择上，有国内外教材之间的对比，有新旧教材之间的对比，还有相同课程标准下不同版本教材的对比。在研究内容上既有对系统结构的对比，也有对教材难度等的对比。通过对地理教材的客观对比研究，能更好地发现我国高中地理教材存在的不足之处，也能在目前“一纲多本”的情况下使地理教师了解其他版本地理教材，帮助教师理清知识脉络、明确教学目标、优化教学设计，还能使学生接收新知识，加深对对已有知识的理解，促进知识迁移[19]。
第三是对地理教材与地理教学的研究，对应聚类#1 利用、#3 地理学习、#5 高中地理教学、#6 中学地理教学、#7 教学建议、#8 反思和#10 地理课堂，代表性标识词为“策略”、“案例教学”、“教学内容”、 “地理学习”、“创新能力”、“设计”、“地理素养”、“有效教学”、“高中地理课堂”、“教学衔接”、“高中学生”、“地理实验教学”、“地理知识建构”和“深度教学”等。这表明了不管是一线教师还是教研工作者都将地理教材研究的焦点放在了地理教材的教与学上，地理教师在教学过程或教学设计中可以有意识地去利用地理教材资源，对各个知识点进行充分挖掘，把递进式思维落实到学生地理学习中 [20]。并通过与课程标准结合，根据教材的各个知识板块的教学侧重点不同，采用案例式教学和实验教学等不同的教学方法，注重地理知识的建构、培养学生的创新能力以及地理核心素养[21]。除此之外还对地理教材的教学策略、教学设计和教学衔接进行了思考。
第四是对地理教材中的地理思想渗透的研究，对应聚类#9 地理实践力、#12 可持续发展、#16 实践研究，代表性标识词为“地理核心素养”、“地理实践力”、“人地协调观”、“可持续发展”、“环境意识教育”等。高中地理教材设计呈现的地理知识应该是未来公民生活、学习所必备的实用型知识，有利于提高学生地理学科终生学习的能力，应结合时代发展要求与个人进步的需求[22]。从 2003 年开始高中地理教材的内容开始注重人地关系这一要素，到 2017 年，通过四个地理核心素养来实现立德树人的根本任务，研究者们也随之开始重视如何引导学生运用地理思想正确认识人类活动和地理环境之间的关系，关注引导学生从地理思维去发现、思考和行动并在真实的情境活动里培养和发展学生的地理核心素养[23]。
3 结论与展望
在有关高中地理教材研究文献数量的年代分布上，整体呈波动上升的趋势，其中 2015 年达到峰值共 114 篇。由此可见，高中地理教材的研究一直备受关注。随着各省新教材投入使用，关于高中地理教材研究可能将在未来几年保持上升趋势。
通过 CiteSpace 对我国高中地理教材研究文献的关键词共现分析与词频统计发现，“人教版”、“高中地理教学”、“地理新教材”、“教学策略”、“地理事物”、“比较研究”、“问题研究”、“图像系统”和“培养”等构成了近 20 年我国高中地理教材的基本研究结构，但“自然地理”、“人文地理”、 “区域地理”、“资源与环境”、“地理信息技术”、“自然灾害”、“乡土地理”、“实践活动”、“环境变化”、“可持续发展”、“人地关系”等组成教材的主要内容、体现时代性特点的重要关键词却未在本研究中大量发现，可能与我国地理教材研究者更关注宏观教学环境，未集中深入细致研究教材本质内容有关，呼吁该领域的专家后续增加对地理教材内容的研究。根据中介中心性判断“地理原理”和“研究性学习”与高中地理教材研究结合，可能形成更多新的研究成果。
结合关键词时区图与关键词突现分析发现，在 2011-2015 年间涌现过的研究热点较多，包括“教学建议”、“中图版”、“活动”、“教材分析”、“比较”和“地理”。“地理核心素养”、“地理实践力” 和“核心素养”是 2017-2018 年间突现，并且研究热度还在持续的研究前沿，预计未来几年会有许多文献围绕高中地理教材与地理核心素养进行研究。自 2011 年中学地理课程标准制定与实施以来，教材观的改变是重点，由“教教材”转为“用教材”教，体现为一标多本和课程资源开发，包括乡土地理课程资源开发，以补充教材的不足。从整体上看，研究者们对我国高中地理教材的研究紧跟时政热点，研究范围广泛，并且随着时间推移还在不断拓展。
对关键词进行聚类分析后发现，在 2006 年以前研究的关注点较为分散，2006 年后研究者们的关注点开始集中，最后形成了一些大聚类。从整体上来看，近 20 年关于我国高中地理教材的研究主要围绕以下四个方面：(1)对地理教材内容结构的研究;(2)对地理教材的对比研究;(3)对地理教材与地理教学的研究;(4)对地理教材中的地理思想渗透的研究。
以上结果表明近 20 年我国高中地理教材研究成果丰富，研究热点与方向的的演进一定程度上展现了我国高中地理教材研究不寻常的发展历史，研究热点的转变也为高中地理教材研究的持续增长不断助力。同时研究成果的增长说明我国高中地理教材研究领域遇到的挑战正随着我国高中课程改革的深化越来越多，纵观近 20 年的研究成果和不足，在未来以下三点还需要研究者们引起关注。
首先，深入高中地理教材中地理核心素养的研究。当前课程改革推动教学目标从“三维目标”演进为 “地理核心素养”，研究者们围绕此做了大量高中地理教材结合地理核心素养的研究，但是存在着对地理核心素养仅做出简单的释义、将教材中的内容板块与地理核心素养生硬结合、缺乏学生视角的研究等问题。随着课程改革的不断深入，地理核心素养的概念轮廓逐渐清晰，如何通过地理教材这一媒介使地理核心素养在学生身上落实将会成为新的难题。在这样的背景下，研究者们要通过创新研究方式，扩展研究视角，深入内涵研究并与实践相结合等推动地理教材与地理核心素养研究的进一步发展。
其次，增进研究的连续性。从整体来看近 20 年我国高中地理教材研究存在研究深度不够，连续性不强的问题。由于社会发展、课程改革以及政策等多方面原因，研究热点必然会不断变化，与此同时，一些长期存在于高中地理教材研究领域的问题将难以得到解决。这需要研究者们对一些研究难题进行持续性关注，对研究成果形成长期追踪机制并在重要会议上定期交流，促进该研究领域的长期良性发展。
最后，加强与其他学科的联系。课程整合是我国中小学进行课程改革的重要方向[24]，地理作为兼具自然科学和人文科学的学科，在与其他学科进行联系整合时具有天然优势。从数据来看，研究者们对于学科间联系的关注不够，产出成果较少。这需要研究者们多挖掘地理教材中能与其他学科优势互补的内容，并探究其教学策略，为课程整合摸索道路。