1. 引言
数学作为一门基础学科,一直以来都是学者所研究的热点问题 [1],随着《义务教育数学课程标准(2022 年版)》 [2] 的发布,数学课程迎来了它的第三次改革,此次改革更是进一步强调了中学数学课程教育研究的重要性,进一步促进基础教育由“应试教育”向“素质教育”进行转变。同时,正是由于我国人口数量巨大,所以我国始终把基础教育摆在基础性、先导性和全局性战略地位。
随着信息技术和教育理论基础的发展,我国教育理念和手段也随之发生了很大的改变,一线教师的教学实践也紧紧跟随国家所颁布的课表标准。同时我国对中学数学课程的研究内容也随之发生了很大的改变,为了解我国学者在中学数学课程方向的研究热点变化,本文通过使用知识图谱法对其近20年间发文热点进行研究。
首先本文通过中国知网(CNKI)的高级检索,对最近20年间关键词中包含中学数学课程的344篇学术论文进行分析,通过使用SPSS 26.0和Bicomb2.0软件,以344篇学术论文作为数据库,同时还使用知识图谱法 [3] 对中学数学课程的研究热点进行分析,得出最近20年间中学数学课程研究热点的分布特性,为后续中学数学课程的研究热点方向进行预测。
2. 研究过程
通过使用知识图谱法 [3] 进行分析,首先将中学数学课程作为关键词,在中国知网数据库中进行高级检索,由于分析时间为近20年间,所以将时间限定为“2001-01-01”至“2021-12-31”,通过检索得到文献共329篇,通过逐一检查并阅读,排除掉其中非学术性及主题不符合的论文共12篇 [4],最终得到有效论文317篇,逐一选中引用并下载。
其次,通过使用共词分析软件Bicomb 2.0,对317篇关键词为“中学数学课程”的有效文献进行分析。第一步,将文献进行整体导入,并对文献的关键词进行提取;第二步,通过对导入文献的关键词进行分析,将词义相近或相同的关键词进行合并 [5];第三步,为了使分析更为准确,故在软件中设定关键词的最低频次为6,只保留占总频次40%的关键词,并对这些高频关键词进行分析,继而得到这414篇文献的高频关键词的词篇矩阵 [6]。
再次,通过使用软件SPSS 26.0对词篇矩阵进行聚类分析处理,得到“中学数学课程”高频关键词之间的近似值矩阵,然后对近似值矩阵进行多维尺度化分析处理,继而得到我国中学数学课程研究热点分布的知识图谱。
最后,通过对知识图谱进行分析,得到我国近20年来中学数学课程研究热点构成及研究领域的分布。并对未来研究热点方向进行分析和预测。
3. 研究结果与分析
3.1. 高频词统计与分析
29个高频关键词的频次之和为378次,其中前10个高频关键词频次之和超过200次,依次为“信息技术”(44次)、“中学数学课程”(39次)、“中学数学”(28次)、“整合”(24次)、“数学课程”(23次)、“数学教学”(22次)、“高中数学”(16次)、“课程整合”(15次)、“课程标准”(12次)、“数学”(11次)。因此,可以得出我国近20年间中学数学课程的研究热点主要集中于信息化教学与数学课程的整合、中学数学课程标准与课程改革、数学教学模式与教学设计策略这三个方面(表1)。

Table 1. High-frequency keyword ranking table of secondary school courses in the past 20 years
表1. 近20年间中学数学课程高频关键词排序表
3.2. 关键词Ochiai系数矩阵
为探究不同高频关键词之间的内在联系,我们对这29个关键词进行处理,进而生成Ochiai系数相异矩阵,在Ochiai系数矩阵中,其数值越接近于0,代表两关键词之间距离越近,即相似度越大 [6]。
首先,对于关键词“中学数学课程”而言,其他关键词对他的距离由近到远依次为“整合”(0.869)、“信息技术”(0.903)、“数学教学”(0.932)、“课程标准”(0.954)、“高中数学”(0.960)、“课程整合”(1.000)、“中学数学”(1.000)、“数学课程”(1.000)。结果表明中学数学课程与整合、信息技术进行组合研究的概率大于与其他6种关键词。同时在表2中,有8对关键词之间的距离较为相近,分别为“信息技术”与“数学课程”(0.717)、“整合”与“数学课程”(0.745)、“数学教学”与“信息技术”(0.775)、“中学数学”与“信息技术”(0.829)、“中学数学课程”与“整合”(0.869)、“中学数学”与“数学教学”(0.879)、“数学教学”与“课程整合”(0.946)、“课程标准”与“中学数学课程”(0.954)。表明这8对关键词经常进行组合研究(表2)。

Table 2. High-frequency keyword dissimilarity matrix
表2. 高频关键词相异矩阵
3.3. 高频关键词的聚类分析
近20年中学数学课程的研究热点主要集中于这五个方面,分别为基于信息技术对中学数学教学设计与教学模式的课程整合研究、针对中学数学教育与课程改革的研究、基于数学课程标准对中学数学教师及数学课程教材的研究、针对高中生数学教学策略的研究、高中基础概念与课程标准的对比研究(表3,图1)。

Table 3. Analysis chart of keyword clustering results of middle school mathematics courses in the past 20 years
表3. 近20年中学数学课程关键词聚类结果分析图
基于信息技术对中学数学教学设计与教学模式的课程整合研究由“信息技术”、“整合”“课程整合”、“教学模式”、“数学教学”、“数学课程”、“中学”、“教学设计”、“中学数学教学”等9个关键词构成。对于这9个关键词,我们又可以细分为两类,一类为基于信息技术对中学数学教学设计与教学模式的研究,由“信息技术”、“教学模式”、“数学教学”、“中学”、“教学设计”5个关键词构成,这表明近20年来我国中学数学课程研究随着信息技术的发展和普及,使得教师的教学有了很大的变化,信息化教学能力是教师考核的核心能力之一,相对于传统学习,信息化教学不仅仅局限于课堂,而是通过信息技术手段,使得授课不受限于空间,尤其是在疫情多发的特殊时期,钉钉、腾讯课堂等云课堂更是在疫情期间发挥着不可替代的作用。已经有许多学者对此进行研究,并推动信息化教学 [7],但与此同时也发现云课堂也存在着许多问题,无法真正的代替传统教学,信息技术手段方便的同时也会导致学生注意力分散,无法像传统课堂教师能对学生的反应而对教学内容进行相应的调整,进而导致教学质量下降等问题。第二类是中学数学课程与教学模式的整合研究,由“课程整合”、“中学数学教学”、“整合”、“数学教学”组成,揭示了中学数学的新思路,即以整合的思路进行整体化教学,使得教学更加贴近实践,综合的提升学生的全面素质。

Figure 1. Genealogy chart of high-frequency keywords in secondary mathematics courses
图1. 中学数学课程高频关键词谱系图
针对中学数学教育与课程改革的研究,由“中学数学”、“课程改革”、“数学教育”、“算法”、“数学史”、“数学建模”、“中学生”7个关键词组成。针对这7个关键词,我们可以进行下一步划分,第一类为中学数学的课程改革研究,包含“中学数学”、“课程改革”“数学史”3个关键词构成,研究表明,随着《义务教育数学课程标准(2022年版)》的发布,中学数学课程迎来了第三次课程改革,这表明了国家对中学基础性教育的重视,也进一步说明了教学目标和任务随着时代的发展也有了不同的要求,同时教育的需求也有了不一样的要求,新的课程标准更加强调教学的核心素养,更加关注学生综合性发展,鼓励学生进行创新性学习。第二类为中学数学教育与教学创新的研究。由“算法”、“数学史”、“数学建模”、“中学生”四个关键词构成,揭示了数学教育不仅针对基础性原理,更应对学生进行创新型引导,对学生进行多种创新型数学的探究,引导学生进行发散型学习,进一步增强学生的发散型思维。
数学课程标准对中学数学教师及数学课程教材的研究由“初中数学”、“数学教师”、“中学数学课程”、“数学教材”、“数学课程标准”5个关键词组成。研究表明,数学课程标准作为数学教学的指路人,一直被广大学者和一线教师所关注,该标准引导数学教师的教学行为,要求数学教师在教学时应时刻关注数学教材,更应对数学教学课程进行不断学习和改进 [8],应始于教材,终于教材。
高中生数学教学策略的研究,由“数学”、“教学”、“高中生”、“教学策略”4个关键词组成。研究表明,高中教学是中学数学教学中最重要的一环,目前高中教育未能全面纳入义务教育,但高中教育是连接基础教育与个性教育的桥梁 [9],同时高中教育作为高等教育的第一环,其重要性更是不言而喻。
高中基础概念与课程标准的对比研究,由“高中数学”、“函数概念”、“课程标准”、“比较”4个关键词构成,函数作为中学数学的基础知识点之一,其函数的思想更是贯穿整个中学数学思维中,其中新课程标准更是强调了函数思维的重要性,《义务教育数学课程标准(2022年版)》相比较于《义务教育数学课程标准(2011年版)》更是强调不仅要关注数学学习内容更要去培养学生数学学习的思维方式,以数学思维去理解和发现世界 [10]。
3.4. 近20年中学数学课程研究热点及分析

Figure 2. Distribution of hot research types in secondary mathematics courses in the past 20 years
图2. 近20年中学数学课程热点研究种类分布图
领域1对应“基于信息技术对中学数学教学设计与教学模式的课程整合研究”,在二维坐标中主要位于第一、二象限中,其中“基于信息技术对中学数学教学设计与教学模式的研究”的研究主题较为集中且位于第一象限中,处在中心位置,表明信息技术变革对数学教学有很大的影响并在近20年间成为研究热点问题,而“教学模式的课程整合研究”的主题分布较散,说明研究仍有空间。领域2对应“针对中学数学教育与课程改革的研究”在二维坐标中主要位于第三、四象限中,表明近二十年相关研究进展不大,大部分学者对其关注度也不高,学术论文的发表量也不如其他领域。领域3对应“基于数学课程标准对中学数学教师及数学课程教材的研究”,在二维坐标中主要位于第一、二象限中,说明该领域有大量学者进行研究,论文的发表量也远超其他领域,表明为近年研究热点问题之一,但同时也表明该领域基础研究已经完备,后续研究难度较大。领域4对应“针对高中生数学教学策略的研究”在二维坐标中主要位于第三象限中,说明该领域研究目前热度不大,有很大的研究空间,学者可以着重在此领域进行研究,领域5对应“高中基础概念与课程标准的对比研究”位于第二、三、四象限中,在二维坐标中分布较为松散,研究热度目前不高,可以进行进一步研究(图2)。
4. 研究结果与分析
近20年来我国中学数学课程由于信息技术的发展和普及,极大的丰富了一线教师的教学方式和教学手段,且衍生了一系列的研究热点问题。研究表明:我国中学数学课程近20年的研究领域主要由基于信息技术对中学数学教学设计与教学模式的课程整合研究、针对中学数学教育与课程改革的研究、基于数学课程标准对中学数学教师及数学课程教材的研究、针对高中生数学教学策略的研究、高中基础概念与课程标准的对比研究共同构成,同时也指出针对高中生数学教学策略的研究、高中基础概念与课程标准的对比研究未来将成为研究热点问题。
基金项目
自治区高校本科教育教学研究和改革项目(PT-2021055)。
参考文献
NOTES
*通讯作者。