1. 引言
项目式学习(Project-Based Learning, PBL)最早可见于1918年美国教育家杜威的学生Kilpatrick发表的《项目(设计)教学法:在教育过程中有目的活动的应用》一文,指出了PBL的核心是让学生在实践中学习[1]。PBL在1980年代引进国内后,1998年才首次应用到实际教学当中,直到2001年,由于PBL理念与我国《基础教育课程改革纲要(试行)》的课程改革理念契合度高,PBL教学模式在我国才得到长足的发展[2]。但PBL在国内中学地理教学中的研究还处于探索阶段,主要关注PBL在地理教学中的研究和在培养学生地理核心素养方面的研究。如有学者认为PBL必须以地理课程标准为核心,强调核心素养的养成[3] [4],要将中学地理具体的知识点与生活以及项目相互融合,培养学生自主学习和综合分析等方面的能力,促进地理学科能力的养成[5]-[7]。此外,还有学者探究了PBL的设计过程,且强调评价与反思在PBL中的重要性,执行后需要及时反馈和改进[8] [9],从PBL在高总地理中的应用调查结果表明,其应用价值是值得肯定的[10]。2022年教育部颁发的《普通高中地理课程标准2017年版2022年修订》明确要求在地理情景中,强化学生的思维训练,采用问题教育(单元式、项目式和主题式教学)提高学生地理实践力。在这样的背景下,高校师范生的教育理念步入到矛盾多发转型阶段,现有的教学方式也对中学地理教师和高校师范生的培养提出了更高的要求。在这样的背景下,PBL要在现行课程标准要求下进行教育方案设计,依据学科课程标准,以学生为中心,通过驱动性问题提升教育的效果[11]。
总体上,由于PBL在实际应用的周期长,对教师能力要求高,导致教师对PBL的总体接受度不高,形成的案例较少,尤其是大学课程与高中地理教学相互衔接的案例鲜见报道。但在2001年后,我国相关领域学者关于该领域的研究文献开始增多,许多的中学教师也开始探索将PBL的教学模式应用到实际教学当中,并进行了一系列的理论研究和实践探索。在“互联网+”时代背景下,PBL以其独特的优势和特点成为新一轮基础教育改革中的重点内容之一。PBL在国内中学地理教学中的应用情况如何,未来该如何发展是目前亟需解决的问题。为此,本文借助CiteSpace (6.2.R1版本)文献计量软件及CNKI数据库的高级检索功能,对2003~2023年间国内发表有关PBL在中学地理教学中应用的相关文献进行可视化分析,旨在了解我国中学地理教学与PBL领域的研究现状及研究热点,发现目前研究不足的指出,找出今后发展方向,提出相关建议,提升PBL在我国的应用价值,为中学地理教学教师提供教研参考。
2. 数据和方法
2.1. 数据来源
本研究基于CNKI中的核心合集数据库,选择2003~2023年时间段,检索截止时间为2024年2月24日,使用高级检索,检索主题包括“项目式学习 + 中学地理教学”、“合作式学习 + 中学地理教学”和“研究性学习 + 中学地理教学”,勾选同义词扩展对检索到的结果进行文献标题和摘要查阅,并以“地理教学”为主要主题进行了筛选。最后,共筛选出相关文献1523篇,其中学术期刊650篇,学位论文189篇,会议48篇,报纸1篇。为确保其分析结果的有效性,本研究剔除了其中与主要主题词无关的文献,共得到239篇有效文献。
2.2. 研究方法
CiteSpace是一款被广泛应用可视化分析工具,其将聚类分析、关键词网络、研究前沿剖析等多个方面进行了融合,具有结果检验可靠等优点[12]。本研究以Refwork和Excel格式导出搜集的有效文献后,利用CiteSpace (6.3.R1版本)对其进行可视化分析,主要使用了关键词分析等功能,通过解读图谱来分析PBL在我国中学地理教学的应用研究现状以及研究热点。
3. 结果与分析
3.1. 年度发文量
2003~2023年间,PBL在国内中学地理教学中的应用研究文献数量总体呈现上升趋势且处于持续发展阶且出现持续繁荣的态势。2003~2011年间发文量较少,年度发文量低于5篇且2007-2010年期间无相关论文发表,此阶段国内关于PBL在中学地理教学中应用研究的关注度较弱,属于起步阶段(图1),且研究重点多集中在地理学科、理论介绍、国外实践经验借鉴等方面(图4)。2012~2018年,年度发文量从3篇上升至9篇,然后在2019年迅速升至20篇,最后在2023年持续上升至68篇(图1),连续保持整张态势。此发展趋势可归结于2017年地理新课程标准的发布,在学科核心素养要求下,以真实情境介入的PBL成为促进学生深度学习、培育核心素养的有效途径,迅速受到众多学者的关注,说明国内学者在积极响应新课程标准[13];另一方面,以掌握知识为目标的传统教学已逐渐不能满足新时代的需要,而PBL是在“建构主义”的基础上发展而来,强调学生的自主性、能动性和创造性,学生通过合作学习的方式来完成项目,并在过程中实现对知识、技能和态度的综合培养,促使教育领域掀起了关于地理教学PBL的研究热潮。
Figure 1. Statistical analysis of the number of geography PBL publications in domestic middle schools
图1. 国内中学地理PBL研究文献发文量统计分析
3.2. 文献期刊分布特征
对检索到的有效文献进行统计,共得到239篇文献,对其文献发表类型进行分析结果现实硕士论文共49篇,占总文献数量的21%;期刊文章共180篇,占总文献数量的75%;中国会议与报纸类文章数量较少,占5% (图2)。
Figure 2. Distribution of publication types for geography PBL research literature in domestic middle school
图2. 国内中学地理PBL研究文献发表类型分布图
期刊共有75种,按发文篇数依次递减排序为《中学地理教学参考》>《地理教学》>《地理教育》>《考试周刊》>《中学政史地(教学指导)》,《中学课程辅导(教师通讯)》(图3)。关于中学地理教学PBL研究论文集中发表在少数期刊上,并偏向于发表在与地理课程学习以及考试相关的期刊上,并且发表方多为各高校以及地方从事教师行业的人员,表明国内该领域的研究人员主要集中在高校学者和中小学教师两个群体上。22%为高校学位论文,说明高校研究人员也比较关注PBL在中学地理教学中的研究,最早为河南大学2018年开始,近三年在多所高校均开展了PBL在地理教学中的研究,其中数量排名前三的高校分别是西南大学(8篇)、南宁师范大学(6篇)和华中师范大学(6篇)以及辽宁师范大学(5篇)。
Figure 3. Journal distribution of geography PBL research literature in domestic middle school
图3. 国内中学地理PBL研究文献期刊分布图
3.3. 关键词时间动态分析
关键词可以反映研究主题在一个时期内的主要方向和热点。通过对文献关键词的时间动态分析,可以了解PBL在中学地理教学中的发展脉络,以便于掌握该领域的研究热点与前沿。本研究将发表于2003~2023年间的239篇有关文献按年份统计并生成关键词时间图谱,对各年份的关键词进行统计分析,借助CiteSpace软件绘制关键词共现图谱,选取关键词出现频次大于5次的关键词,得到文献关键词共现图谱(图4)。关键词“地理教学”共现节点最大,其次为“高中地理”、“初中地理”、“中学地理”及“高中”,是该领域研究人员的关注焦点。并且,这五个关键词的出现频次占总频次的36%,这几个方
Figure 4. Keyword co-occurrence map of geography PBL research in middle school
图4. 中学地理PBL研究关键词共现图谱
面的内容从2003年起得到了持续的发展,关键词之间的结构虽然都具有一定的联系,但总体上来看依然会较为分散,表明我国虽然在中学地理PBL研究方面有了较大的进步,但对其研究深度依然不足,研究内容较为分散,没有形成系统的研究体系(图4)。总体而言,根据CNKI数据库中所搜集到的关于PBL在我国中学地理教学中的应用研究文献来看,虽然在我国已经引起了广泛的关注,但在涉及到PBL在我国中学地理教学的本土实践、反思与总结等方面依然研究较少。
3.4. 研究热点与发展变化分析
3.4.1. 基于突现关键词的研究热点分析
由于关键词之间并非独立呈现,通常会存在一定的相关性。通过使用CiteSpace软件中的相关功能,对从CNKI数据库中筛选出的2003~2023年间收录的PBL在中学地理教学中的应用的相关研究文献进行关键词时间轴聚类分析,得出该领域的研究热点时间轴(图5)。
Figure 5. Timeline of geography PBL research hotspots in middle school
图5. 中学地理PBL研究热点时间轴
2003~2023年间国内期刊发表的关于中学地理PBL的研究内容被分成8类研究热点问题:聚类0(#0)主要关注地理教学,研究PBL的学习方式以及在PBL中的师生关系等,此类研究起步较晚,研究重点主要集中在PBL的理论研究上,平均出现时间为2011年,之后关于中学地理PBL的研究文献开始逐步增加,是PBL在中学地理教学中的应用研究领域重要的研究方向,具有比较稳定的应用研究前景。聚类1(#1)主要关注PBL在高中地理教学中的应用研究,该类研究针对性较强,具有较多的研究方向,也出现了更多样化的研究热点。结合研究热点时间轴图谱来看,此聚类有较多中心程度突出的节点,出现在整个研究历程中,反映出国内学者对PBL在高中地理教学中的应用这一领域开始较为关注并对此领域开展了广泛的研究。聚类2(#2)主要关注PBL在初中教学中的应用研究,也属于中学地理PBL领域研究增长期开展的方向,聚类涉及到的关键内容比较清晰。聚类3(#3)与聚类6(#6)的研究出现时间较早,属于起步期的主要研究方向,主要探讨自主学习和合作策略。随着对PBL在地理教学中的应用研究不断深入,对于较为宽泛的地理教学方面的研究逐渐减少,研究人员将主要的研究方向转向了中学地理,此时对于中学地理PBL的研究逐渐增多,聚类3(#3)和聚类6(#6)在中期出现了较多的突现点,主要研究热点集中在PBL的主要内涵在中学地理教学中的应用。聚类4(#4)和聚类5(#5)主要研究研学旅行和教学设计以及应用PBL的翻转课堂的设计,相关内容主要和PBL在研学活动中的应用以及PBL视角下的教学设计有关,旨在为中学地理相关的研学活动设计和教学设计、翻转课堂设计等新兴教学活动提供指导。聚类7(#7)主要研究重点是PBL在地理复习课中的应用,该主题研究起步较晚,聚类程度较低,但依然可能在未来成为较为关键和标志性的研究方向(图5)。自2010年以来,我国PBL应用于中学地理教学中的相关研究数量不断增长,并且研究方向呈现出多样化的状态,但目前对PBL在中学地理教学中的应用研究还主要集中在理论应用和实践经验借鉴等方面。
3.4.2. PBL在中学地理教学中应用研究的发展变化
突现词指在较短时间内出现较多或使用频率较高的词,可以作为某一研究前沿的判断或预测依据。图中突现部分用红色符号“ ”表示(图6),Strength代表13个使用频次较高关键词突变的强度,强度越高表示关键词在其研究领域相应的时间区间内影响越大[14]。从突现关键词的情况来看,在中学地理PBL领域研究的热点主要集中在以下四个方面:(1) PBL在地理教学中的应用相关研究;(2) PBL在初中地理教学中的应用实践研究;(3) PBL在高中地理教学中的应用;(4) 基于PBL的地理研学活动设计(图6)。
Figure 6. Keyword burst map
图6. 关键词突现图谱
当前我国关于PBL在中学地理教学中的应用的研究热点主要集中在高中地理教学上,而初中地理和以实际案例为主题来分析PBL在中学地理教学中的应用等方面的研究还有待进一步加强。因此,在未来对于PBL在中学地理教学中的研究可以围绕其核心,从提高教师素养、优化课程设置、重视课堂教学改革等方面来开展。突现时间较早的关键词是“地理教学”,在开展本领域研究的早期阶段,对于PBL的研究范围较为广泛,并没有深入的将研究重点细化到详细的方面;中期阶段,关键词“高中地理”和“初中地理”的突现强度较高,在这一阶段中,研究人员不再仅仅只是将目光停留在宽泛的PBL应用上,而是开始针对不同时期的学生,探索PBL对于地理教师使用的教学模式和学生对于地理知识的学习掌握情况的影响(图6)。同时,在这一阶段内,伴随着2017年新课程标准的颁布,PBL通过驱动性问题或项目来引领学生活动,运用综合知识和技能以便于问题的解决与地理核心素养的要求高度契合,将PBL运用于中学地理教学中是在地理核心素养框架下落实新课标要求、培养综合型地理人才的合理途径。自2018年起,有关PBL的文献越来越多,更多的关注热点和研究主题也开始出现。同时,伴随着大数据时代的来临以及人工智能等多种高科技手段的兴起,各类新兴科技手段被不断应用于教育领域,中学地理教学PBL研究热点也开始向翻转课堂、跨学科融合等方向转换,互联网技术的引入不光为教育领域注入了新的活力,也为中学地理PBL的研究带来了更多的可能性。因此,在未来中学地理PBL的研究中,不光需要牢牢把握住地理学科核心素养的要求,也需要加强在中学地理学科教学改革研究方面的深入研究。
4. 结论与建议
4.1. 结论
本研究基于文献计量学方法,通过CiteSpace软件对CNKI数据库中2003~2023年间国内关于PBL在中学地理教学中的应用的相关文献进行统计分析,对该领域研究现状、热点主题和发展趋势进行了梳理和总结。总体上,在地理核心素养统领下开展项PBL已经得到国内学者的广泛关注,此领域内的相关研究以及不同的实践成果逐渐增多。地理教学相关的研究主题在我国受到的关注时间较早,而PBL是在国内受到广泛关注后才被研究人员逐渐引入到地理教学研究中,并且在研究PBL在地理教学中的应用时结合了我国现有地理教学方式的实际情况,相关的研究主题也逐渐增多。近些年来,PBL也被应用到了地理研学活动设计中,同时地理学科新课程标准的颁布等关于地理教学的国家或地方的相关文件政策不断推出,均表明PBL在中学地理教学中具有较好的应用前景,且倾向于翻转课堂和跨学科融合等方面。
4.2. 建议
结合CNKI数据库中所搜索到的我国目前在地理教学中的研究热点来看,地理学科核心素养、乡土地理、中学地理研学和地理跨学科合作等几个关键词是我国中学地理研究人员较为关注的,所以在未来关于中学地理PBL方面的研究中,相关研究人员可以从以下几个方面进行加强。
第一、加强项PBL与地理学科核心素养的结合研究。在2022年教育部颁发的《普通高中地理课程标准2017年版(2022年修订)》中明确提出需要在地理情景中强化学生的思维训练,采用问题教育(单元式、项目式和主题式教学)提高学生地理实践力,在这样的背景下,现行的许多教学方式以及教学内容已经跟不上现实的需求,研究人员根据实际需求,在课程标准指导下将PBL融入中学地理教学中是非常必要的。PBL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,也能学习相关技能,但以地理学科核心素养为导向的项目式教学研究依然有待发掘。研究者在研究过程中可以围绕PBL的核心理念,有针对性地与地理核心素养相结合,以取得更加深入全面的研究成果。
第二、加强乡土地理与PBL相结合的实践研究。结合我国当前中学地理教学所关注的热点来看,在进行PBL研究时可以借助本地区乡土地理课程资源,根据实际情况来创设教学情境,使用PBL的学习方式,由教师指导学生开展学习活动,既能够培养学生的学习能力,也能够充分发挥学生的主体地位。
第三、组织开展基于PBL核心理念的中学地理研学活动。通过项目式的教学模式,将研学旅行与课程内容、野外实践、问题探究等内容融合在一起,对于提高中学研学旅行的质量和效率都具有重大的实践意义。
第四、加强PBL模式与地理跨学科相结合的实践研究。综合运用多学科的研究方法与教学方式以构建中学地理PBL研究的知识理论体系,借助互联网技术与手段进行地理跨学科PBL的实践研究,以提升中学生地理核心素养的培养质量。
基金项目
玉溪师范学院教育教学改革研究项目“基于植物与土壤地理学课程的项目式学习和高中生地理实践力提升培养融合实践”(2023jc01);《植物与土壤地理学》校级一流课程建设项目(2022kc13);玉溪师范学院专业实践类课程与“课程思政”协同育人的一体化教学模式研究(202203);玉溪师范学院大创项目“气候变化背景下普洱市大叶茶适生区变化及保护评估研究”(S202411390035)和基于CNKI和WOS数据库的植物植被物候研究文献计量分析(2024A014)。
NOTES
*通讯作者。