我国中学地理学科大概念教学研究现状与展望*
——基于文献计量分析法与知识图谱分析法的研究

刘 斌 胡 蓉 王涛耕

（1.云南大学附属中学呈贡校区, 云南 昆明 650500; 2.西南大学 地理科学学院, 重庆 400715;3.西南大学 教师教育学院, 重庆 400715; 4.云南省昆明市第十四中学, 云南 昆明 650108）

本文采用BICOMB2.0和SPSS两款数理统计分析工具，系统梳理与分析地理大概念教学的相关文献，以期掌握现阶段地理大概念教学的研究热点、发展现状与未来趋势。

一、数据来源与研究方法

1.数据来源

笔者采用中国知网数据总库的首页标准检索方式，限定检索主题词为“大概念”，初次检索共获得3873条文献。在此基础上，再次限定主题词为“地理”或“地理学科”，获得389条初始文献数据。手动删除无关键词的文献，如期刊公告、导读、广告等共计57篇，剩余332条有效文献，其中包括282条学术期刊文献，50条学位论文文献。截至统计时间（2023年7月1日），发现文献数量与时间存在较强的线性关系，且呈现逐年递增的态势（见表1），表明国内学术界对于地理大概念教学的研究越来越重视。然而，按照科学文献的增长规律来看，现阶段有关地理大概念教学研究的论文数量总体偏少且增速较慢，说明相关研究尚处于初级萌芽阶段，研究深度与方向有待进一步拓展。

表1 地理大概念教学文献检索情况（单位：篇）

2.研究方法

本文主要使用文献计量分析法。首先，在知网中以notefirst缺省格式导出有效文献的相关信息。其次，利用BICOMB2.0对notefirst缺省格式文件执行提取、筛选与统计关键词等步骤，生成有关地理大概念教学关键词的共现矩阵。第三，应用SPSS对地理大概念教学高频关键词的共现矩阵进行因子分析、聚类分析和多维尺度分析，生成树状图、相似矩阵和高频关键词战略坐标图等重要图表。最后，系统分析得出我国地理大概念教学的研究热点与发展趋势。

二、研究结果与分析

1.论文的高频关键词统计分析

关键词是文献的内部特征，能够揭示或表达文献的核心内容，反映文献内容的内在信息。[1]本研究利用BICOMB2.0初步统计获得458个关键词，手动合并如“地理学科大概念”“地理大概念”等意思相近的关键词后剩余293个有效关键词。其中出现频次大于等于2的关键词共56个，占全部关键词数量的19.113%。根据普赖斯公式（，其中M为高频关键词，Nmax表示有效文献的被引频次最高值），此次检索到的被引频次最高的文献为段玉山教授的《地理学科核心素养的几个性质》，被引116次。故可得高频关键词出现频次的最低值为8.067次。考虑到地理大概念教学研究尚处于初级阶段，结合现实研究需要，笔者选取了频次大于等于3的28个关键词作为此次研究的高频关键词，并对其进行排序（见表2）。从表中可知，除“大概念教学”本身外，频次排位较高的关键词依次为：大单元教学、地理学科核心素养、高中地理、教学设计、教学策略、UbD理论、地理教学、逆向教学设计。

表2 地理大概念教学高频关键词

2.高频关键词共词分析

本次研究采用共词分析法对高频关键词进行了再次分析。首先，利用BICOMB2.0生成28×28的高频关键词共现矩阵，然后将共词矩阵导入SPSS，选取余弦系数，将其转换为28×28的共词相似矩阵（见表3）。据表3可知，与地理大概念教学相关性较高的前五位关键词分别为：大单元教学、地理学科核心素养、高中地理、教学设计、单元设计。从相关性大小可以看出，目前有关大概念视角下的单元教学设计、指向地理学科核心素养的高中地理大概念教学等主题的文章数量较多，热度较高。

表3 地理大概念教学高频关键词相似矩阵(7×7)

3.高频关键词因子分析

采用因子分析对关键词共现矩阵抽取主要因子，并根据因子成分得分值，将相关性高的原始指标归类，为后续的聚类分析和多维尺度分析研究提供参考。利用SPSS对地理大概念教学高频关键词共现矩阵进行因子分析，同时执行显著性检验。结果显示，KMO的值为0.783，显著性P值为0.000，即表明各变量间具有显著相关性，因子分析的结果有效。最终，28个关键词中共有13个公共因子被提取出来，并且这13个公共因子的累计方差解释贡献率为84.609%（见表4）。其中，前5个因子解释的方差占比较大，累计方差解释贡献率为53.864%，表明这是近几年地理大概念教学研究中最重要的5个领域。

表4 因子成分表

依据统计学习惯和本次研究的具体情况，本文认为在因子分析中，因子负载的绝对值大于等于0.3才能被接受，负载的绝对值大于等于0.4才能认为对解释该因子有所帮助。还需说明的是，当多个因子对同一个关键词的负载绝对值均超过0.4时，将此关键词归为负载绝对值最大因子的解释范围。根据上述原则并结合表4可得，第一个因子从大到小主要解释了学习进阶、地理情境、大单元教学、大概念教学四个关键词。其他因子可以解释的关键词范畴同理。综上并结合前5位因子方差解释贡献比，可以初步认为大单元教学、基于大概念教学下的地理教学设计、地理核心素养与地理大概念教学、课程标准与地理教科书、地理大概念教学的实施路径为当下地理大概念教学研究的热点问题。

4.高频关键词系统聚类及其分析

关键词聚类分析是指按关键词的内在相似性将关键词集划分为多个类别，使类别内的关键词相似度较高，而类别间的关键词相似度较低，从而反映关键词之间的亲疏关系，并形成关键词词簇。本次研究利用SPSS导入28×28高频关键词相似矩阵，并进行聚类分析，得到聚类树状图（见图1）。

图1 地理大概念教学的聚类树状图

据图1，并结合聚类辅助判断线，可以将高频关键词聚类划分为6个研究类图。种类1包含2个小类，小类1由1、2、3、4四个关键词构成，小类2由12、23两个关键词构成。其余种类的具体情况同理可得。通过分析聚类树状图的连线距离远近，可以将地理大概念教学的研究热点概括为六个主题。分别为：地理大概念教学理念统摄下的大单元整合教学、UbD理论指导下的中学地理逆向教学设计、地理大概念教学下的教学策略与试题解析、“三新”“双减”背景下的地理大概念教学、高中自然地理课程核心概念剖析实施路径、地理大概念教学助力地理核心素养的落实。

5.关键词多维度尺度分析

多维尺度法是一种利用关键词之间的相似性或相异性数据，将多维空间的研究对象简化到低维空间进行定位、分析和归类，同时又保留研究对象间原始关系的数据分析方法。在战略坐标图中，第一象限的主题联系密切，并在研究网络中处于中心地位；第二象限的主题结构较松散，有进一步发展的空间，具有潜在发展趋势；第三象限的研究主题内部连接紧密，有外围研究团队的加入，但是在整个研究网络中处于边缘；第四象限是整个领域内的边缘主题，重要性较小。[2]笔者首先将地理大概念教学高频关键词相似矩阵转换为相异矩阵，并将其导入SPSS进行多维尺度分析，进而得到地理大概念教学高频关键词战略坐标图。结合前述共现分析、因子分析、聚类分析的结果，绘制出地理大概念教学研究热点知识图谱（见图2）。根据图谱，本文认为目前地理大概念教学的研究热点主要围绕四大领域展开。领域一为“三新”“双减”背景下的地理大概念教学研究，主要占据第一象限。领域二为地理大概念教学的内涵意蕴与提取路径研究，关键词主要分布在第二象限。领域三为地理大概念教学的教学设计与教学策略研究，关键词在一、二、三、四象限均有分布，处在知识图谱坐标中的中心位置。领域四为地理大概念教学视角下的地理课程试题研究，关键词主要跨三、四象限分布。

图2 地理大概念教学研究热点知识图谱

三、我国中学地理“大概念教学”研究热点分析

1.领域一：“三新”“双减”背景下的地理大概念教学研究

(1)落实“三新”：素养导向，立德树人

党的十八大以来，我国基础教育改革迈入一个新阶段。在立德树人根本任务的指引下，我国基础教育领域中的新课标、新教材、新高考也相继落实。在“三新”背景下，地理学科课程更加强调以地理学科核心素养为主轴，构建地理课程内容结构，并以此作为学习内容聚合机制和学习动机激发机制。同时，地理核心素养又作为贯穿课程标准、地理教材与地理高考的一条主线，迫切地呼吁地理教学方式的转变。地理大概念教学理念是地理教学方式转变的助推剂。例如梁秀华等以“时空秩序”为例，说明了大概念在学生发展核心素养和地理学科核心素养整合方面的应用价值与实践经验，认为“时空秩序既作为一种思想观念，也作为一种思维方式，回应了素养整合的诉求，其内核是学生发展核心素养的迁移，外环是学科核心素养的整合”。[3]

(2)聚焦“双减”：提质增效，政策赋能

“双减”是自中办、国办发布《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》后，教师工作所处的全新政策环境。这也使教师进入了一种全新的教育生态，提质增效无疑成为“双减”背景下地理教学活动的最优解。地理大概念教学为地理教学活动的提质增效，落实“双减”，开辟了一条崭新的路径。姚泽阳等从地理大概念角度入手，提出了“双减”政策背景下高考地理考试内容改革的实践路径，建议命题者可以从地理大概念出发选取必备知识，且有必要将大概念理解为学习结果，循着“地理核心素养—地理大概念—持久性理解—必备知识”的路径展开逆向设计。[4]

2.领域二：地理大概念教学的内涵意蕴与提取路径研究

(1)地理大概念教学的内涵意蕴：上位概念与专家思维

地理大概念教学虽然是当下地理教育学界研究的热点问题之一，但对于“什么是地理大概念”，学界并没有形成较为统一的认识。因此针对地理大概念内涵的研究也是当下地理大概念研究的重点。申大魁等学者认为地理大概念具有结构性、永恒性、思维性、迁移性四个共同内涵，其体现形式有地理学科核心概念、基本问题、基本理论、基本原理、基本规律和基本过程等六个方面。[5]徐峰从大概念与课程内容的联系、大概念与知识点之间的区别两个方面对地理大概念内涵进行说明，并认为地理大概念具有内容综合性、表述简洁性、内部关联性、结构层次性等特征。[6]而李春艳则认为地理大概念在表达形式上，重在揭示关系阐述观点；在统摄范畴上，既能统摄连续内容更能统摄非连续内容；在功能性质上，具有横断性，能跨时间、文化和情境迁移；在教学组织上，可将已知与未知建立联系并从K-12实现进阶发展。[7]总之，地理学科大概念是位于地理学科顶层的少量关键性概念，能够反映地理学科本质，处在学科的中心地位。区别于一般的地理学科概念，地理学科大概念具有较为广泛的适用性和较强的解释力、统摄性与迁移价值。

(2)地理大概念教学的提取路径：自上而下与自下而上

学会提取地理大概念是运用地理大概念的先决条件，目前有关地理大概念教学的提取路径也是地理大概念研究的重要内容之一。目前学界较为主流的地理大概念提取路径大致可分为两类。一类为自上而下的提取路径，主要需要教师从已有的文件中找到地理大概念。如从反映地理学科本质的资料中提取大概念，或基于《地理教育国际宪章》提取大概念，[8]再如可从地理核心素养、地理课程标准和地理教科书中提取大概念。[9]再加之大概念之间是相互联系和派生的，所以同时也可以基于地理概念派生出地理大概念。而另外一类则为自下而上的提取路径，需要教师结合生活与教学经验，综合更多的地理案例和地理小概念抽象概括出反映专家思维的大概念。例如苏小兵站在一线地理教师的角度提出地理大概念“五环节操作性框架”的建构路径，[10]分别是分析地理情境、提炼地理核心概念、与经验建立联系、叙写地理学科大概念和发展地理大概念的内容进阶。这一操作框架对于中学地理教师提取适用于教学实践的地理大概念有着较强的指导意义。除此之外，还可以基于学生的发展需求和所能达到的理解水平，从学习重难点分析与评价体系中向上提炼地理大概念。

3.领域三：地理大概念教学的教学设计与教学策略研究

(1)UbD教学模式：评价驱动的课程建构逻辑

传统教学设计的流程一般以“目标—活动—评价”为顺序。而UbD理论下的逆向教学设计流程为“目标—评价—活动”，其以学习结果为起点，从输出端开始思考，以学习结果为导向，将评价放在高于活动的优先位置。逆向教学设计能够更好地将目标转化为相应的评估证据，更加凸显地理大概念的价值与作用。因此，基于UbD理论的逆向教学设计成为地理大概念理念下的重要的教学方式之一。目前学界一致认为，UbD理论下的逆向教学设计实施路径分为“确定期望的结果—确定合适的评估证据—设计学习计划”三步。但值得注意的是，在整个设计过程中应当特别注意评价设计。一方面，表现性评价应建立在真实的地理问题或地理情境上，另一方面，评价设计还应多元化，充分考虑到学生学习体验的丰富程度。

(2)问题式教学：用劣构情境助力深度学习

新课标在教学实施建议中明确提出重视问题式教学。问题式教学是一种借助真实情境激发学生兴趣，以问题为导向，引导学生进行主动思考的教学方式。基于问题创设有效的真实地理情境，能够引导学生由表及里、“剥洋葱式”层次清晰地分析地理问题，总结归纳地理规律原理。这有利于拓展学生地理思维的广度与深度，逐步提升学生地理思维层次，实现由地理低阶思维向地理高阶思维的跨越，最终实现高通路迁移的深度学习。综合来看，现阶段地理教师对于问题式教学的认识存在一定偏差。叶慧为地理一线教师厘清了问题式教学与知识教学、教材教学及提问教学之间的差异，并凝练出“目标—情境—问题—活动—评价”五位一体的问题式教学的一般路径，[11]对于一线教师的地理教学实践有较好的示范意义。

(3)项目式学习：让学生经历探究的全过程

真实世界中解决问题往往是以项目的形式出现的。项目式学习综合了主题式学习、研究性学习和综合实践等特征，强调把所学知识与真实事件关联起来，让学生经历探索与研究等全过程。这与核心素养和地理大概念所倡导的“真实性”不谋而合。大概念统摄下的地理项目式学习，以活动体验为学习载体，以问题解决为学习路径，能够让学生在探究过程中构建专家思维，从而实现意义建构的地理认知过程。不同研究者对地理项目式学习的理解略有差异，但都强调对项目式学习中驱动问题的设计。霍德生认为基于地理大概念的问题具有开放性、创造性、迁移性、真实性和探究性等特征，更能引发学生高阶思维，更适合作为驱动问题。[12]陈诗吉则以项目式学习为明线，地理大概念为暗线，提出地理项目式学习的设计路径“制定目标—设计任务—探究活动—评价反思”，与之相对应的暗线为“确定大概念—分解大概念—形成大概念—完善大概念”。[13]

(4)大单元教学：以结构化破解碎片化问题

所谓“大”并非单纯指聚集越来越多的内容，而是指以素养目标为线索来组织单元。[14]大单元教学能够克服传统以课时为计数单位的地理教学短板，可以打破学生碎片化的知识状态，促进学生对知识、技能与素养的建构。因此，大单元教学成为基于地理大概念教学这一顶层教学思想的基本教学样态。[15]王家祚以“地理课程目标—地理学段目标—单元教学目标—课时教学目标”为线索，解构、确定了“大气”的单元教学目标，并利用三维教学目标将单元教学目标转化为课时教学目标。[16]刘筱清同样以“地球上的大气”为例，运用地理大概念结构化整合课程内容，并通过“确定教学目标—了解学情和学习需求—安排具体课时—确定教与学的方法—选择相应的评价手段—学生反馈”六个步骤确定了大单元教学设计的思路，具有一定的借鉴意义。[17]总之，大单元教学能够揭示地理知识之间的横、纵向关系，同时又能有效整合地理事实与地理抽象概念，避免碎片化，从而迭代累计形成更大的具有生活意义的专家思维。

4.领域四：地理大概念教学视角下的地理课程试题研究

地理课程一直是地理教育、教学研究的侧重点之一。地理课程资源是实现中学地理课程目标的重要保障。在地理大概念理念统摄下，教师应当注重校内外地理课程资源的开发。李万龙从教的逻辑出发，分析了目前信息技术与地理教学融合的现状与问题，并提出信息技术深度融合教学的实施策略，利用信息技术创设真实情境、教大概念、加强师生互动和利用信息技术开展学习评价。[18]另一方面，地理教师还应当在地理大概念的指引下加强对地理课程的理解与认识。丁继昭以“物质能量传输”为大概念，重构地理教材内容，认为以“物质能量传输”为中心可以联结诸多教学内容，进而可通过“物质能量传输”内容重点培养地理思维。[19]

而高考则是众多地理测试中的最具高利害性的考试，其对地理基础教育起着重要的引领作用。因此，地理高考试题成为当下地理大概念教学的研究热点之一。李九彬等人根据地理学学科体系和科学研究前沿成果，构建“风沙活动”地理大概念的概念体系，并分析了近十年地理高考试题，提出了复习备考策略。[20]吴月琴则针对地理高考试题有效信息的提取，提出三点建议：从整体角度出发，把握试题材料大概念；从联系角度出发，把握试题材料结构；从方法角度出发，把握试题材料的本质。[21]

四、研究结论与展望

综合上述分析，可知目前有关地理大概念教学的研究热点主要围绕四大领域展开，分别是“三新”“双减”背景下的地理大概念教学研究、地理大概念教学的内涵意蕴与提取路径研究、地理大概念教学的教学设计与教学策略研究和地理大概念教学视角下的地理课程试题研究。从研究方法上来讲，本文只是一次对文献数据库进行信息挖掘与文本分析的尝试。更准确的研究热点结果还需要从多角度对引文数据库进行研究，并通过数据挖掘与人工智能进行深层次分析，以弥补研究方法上的固有弊端。展望未来发展态势，地理大概念教学必然会成为新时代地理课程改革的重要助推剂，相信未来有关地理大概念教学的研究成果会更加丰硕，研究体系也会更加完善。