王 芳，武 彧

(黔南民族師范學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，貴州 都勻 558000)

“5E教學(xué)模式”是美國生物科學(xué)課程研究(BSCS)組成員R.Bybee等人基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論和概念轉(zhuǎn)變理論所開發(fā)的探究式教學(xué)模式，其將課堂教學(xué)劃分為引入(Engagement)、探究(Exploration)、解釋(Explanation)、遷移(Elaboration)和評價(Evaluation)五個環(huán)節(jié)，該教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的主體是學(xué)生，教師是學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者[1]?！?E教學(xué)模式”自21世紀(jì)引入我國以來，備受教育領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，已被廣泛運(yùn)用到物理、化學(xué)、生物、數(shù)學(xué)、地理、英語等學(xué)科領(lǐng)域[2-7]。為更清晰地把握國內(nèi)中等教育階段5E教學(xué)模式研究現(xiàn)狀并持續(xù)更好地研究和運(yùn)用5E教學(xué)模式，采用科學(xué)研究方法，系統(tǒng)、科學(xué)的對其進(jìn)行深入分析是有必要的。然而，目前利用CiteSpace知識圖譜軟件定量分析5E教學(xué)模式研究現(xiàn)狀及其演進(jìn)走向的方法還未涉及。鑒于此，本研究運(yùn)用CiteSpace軟件對2013-2022年9月5E教學(xué)模式的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了定量分析，以期用一個全新的角度分析國內(nèi)中等教育階段5E教學(xué)模式的研究現(xiàn)狀及演進(jìn)走向，為今后我國5E教學(xué)模式研究與應(yīng)用的可持續(xù)發(fā)展提供參考與借鑒。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

為客觀描述我國中等教育階段“5E教學(xué)模式”研究的具體情況，本研究以中國知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫為研究數(shù)據(jù)源，以“5E教學(xué)模式”為主題詞進(jìn)行檢索，學(xué)科范圍選擇“中等教育”，文獻(xiàn)時間范圍選定為2013-2022年9月，一共檢索得到446篇文獻(xiàn)，手動剔除與研究主題不相符的會議通知，共得到441篇有效文獻(xiàn)。本文通過文獻(xiàn)計(jì)量法對文獻(xiàn)進(jìn)行全面梳理分析，結(jié)合二次文獻(xiàn)檢索及內(nèi)容分析，解釋相關(guān)特征。運(yùn)用CiteSpace5.8.R2作為研究工具對“5E教學(xué)模式”研究進(jìn)行全景式圖譜分析，得出近十年來我國中等教育階段“5E教學(xué)模式”的研究情況及演進(jìn)走向。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 年度發(fā)文量分析

通過對我國近十年中等教育階段“5E教學(xué)模式”研究發(fā)文量的統(tǒng)計(jì)，可以整體把握發(fā)文數(shù)量變化趨勢(如圖1所示)。從整體上來看，“5E教學(xué)模式”的發(fā)文量呈現(xiàn)出增長趨勢，可將其劃分為兩個階段：

第一階段為起步階段(2013-2016年)，由于“5E教學(xué)模式”理論研究相對缺乏，相關(guān)理念尚未系統(tǒng)地引入國內(nèi)，相關(guān)論文數(shù)量較少，該時間段內(nèi)“5E教學(xué)模式”研究發(fā)展呈現(xiàn)態(tài)勢平穩(wěn)，共發(fā)表文獻(xiàn)53篇，年均發(fā)文量13.25篇，占總發(fā)文量的12.02%。隨著研究者和研究機(jī)構(gòu)不斷加入“5E教學(xué)模式”研究，第二階段進(jìn)入迅速發(fā)展期(2016-2021年)，該階段發(fā)文數(shù)量整體呈上升趨勢，該階段發(fā)文量高達(dá)364篇，年均發(fā)文量72.8篇，占總發(fā)文量的82.54%。同時，據(jù)中國知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)顯示，2022年預(yù)估關(guān)于“5E教學(xué)模式”發(fā)文量將達(dá)到119篇，研究表明，研究者們對“5E教學(xué)模式”的研究方興未艾。

2.2 期刊發(fā)文情況分析

對發(fā)文期刊進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)文量排名前20位是《中學(xué)生物教學(xué)》 《中學(xué)生物學(xué)》 《考試周刊》 《生物學(xué)教學(xué)》 《生物學(xué)通報(bào)》等期刊。如圖2所示，《中學(xué)生物教學(xué)》 《中學(xué)生物學(xué)》 《考試周刊》3家期刊發(fā)文超過20篇，且占總發(fā)文量的20.41%，占據(jù)著領(lǐng)先地位；其余期刊發(fā)文均未超過20篇。

圖2 期刊發(fā)文情況圖

在所有發(fā)文期刊中，核心期刊共9種(如圖3)，其發(fā)文量占總發(fā)文量的10.2%。在這些期刊中，僅有2種期刊發(fā)文超過10篇，分別是《生物學(xué)教學(xué)》 《生物學(xué)通報(bào)》，占核心期刊總量的71.1%。其余期刊發(fā)文量不超過5篇，占核心期刊發(fā)文總量的28.9%，核心期刊年均發(fā)文量1.2篇。

圖3 核心期刊發(fā)文情況圖

2.3 發(fā)文作者分析

表1 部分核心作者發(fā)文信息

發(fā)文作者是該領(lǐng)域內(nèi)研究的核心主體，通過運(yùn)行CiteSpace軟件得到如圖4所示。由圖4左上角信息可知，節(jié)點(diǎn)(N)反映了發(fā)文數(shù)量，連線(E)反映作者之間的合作程度。從總體上看，尚未形成核心作者群，表明我國“5E教學(xué)模式”網(wǎng)絡(luò)研究處于零散化、碎片化的狀態(tài)。同時，現(xiàn)有作者學(xué)術(shù)合作聯(lián)系較弱，研究團(tuán)隊(duì)的規(guī)模有待提高。如果能大力加強(qiáng)高校理論研究者與一線實(shí)踐者之間的合作，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，對“5E教學(xué)模式”的研究將會有更進(jìn)一步突破。

圖4 研究者發(fā)文合作圖譜

2.4 發(fā)文機(jī)構(gòu)分析

通過對研究機(jī)構(gòu)的分析可以探測某一領(lǐng)域研究力量的分布以及研究基地形成情況。利用CiteSpace軟件繪制的研究機(jī)構(gòu)知識圖譜和相關(guān)數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，對“5E教學(xué)模式”研究的機(jī)構(gòu)主要有2大類。居于領(lǐng)先地位的是高等師范院校，如福建師范大學(xué)，發(fā)文量達(dá)15篇。緊隨其后的是一線中學(xué)，如福建省漳州市第一中學(xué)，發(fā)文量達(dá)12篇。本文對發(fā)文量不少于5篇的研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)(如表2)，發(fā)現(xiàn)主要的研究機(jī)構(gòu)有福建師范大學(xué)(15篇)、廣州大學(xué)(12篇)、福建省漳州市第一中學(xué)(12篇)等，這些機(jī)構(gòu)形成了“5E教學(xué)模式”主要研究基地。從研究機(jī)構(gòu)知識圖譜顯示信息來看(如圖5)，有184個節(jié)點(diǎn)，25條連線，發(fā)現(xiàn)部分研究機(jī)構(gòu)存在一定的合作關(guān)系，但合作強(qiáng)度明顯不夠。如果能加強(qiáng)高等師范院校與一線學(xué)校的合作，則能帶動新一輪對“5E教學(xué)模式”的研究。

圖5 研究機(jī)構(gòu)合作圖譜

表2 部分核心機(jī)構(gòu)發(fā)文信息

2.5 關(guān)鍵詞及中心性統(tǒng)計(jì)分析

本文利用CiteSpace5.8R2對關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，檢索出關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)(N)為319。關(guān)鍵字越大，意味著出現(xiàn)的頻次越高。關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)間的線性關(guān)聯(lián)數(shù)(E)為703(見圖6)，線越粗，不同關(guān)鍵詞共同出現(xiàn)的頻次越高。與此同時，提取了頻數(shù)不小于5的關(guān)鍵詞作為代表“5E教學(xué)模式”研究熱點(diǎn)的高頻關(guān)鍵詞(見表3)。一般而言，頻次和中心性是衡量一個關(guān)鍵詞重要性的主要指標(biāo)。節(jié)點(diǎn)的中心性數(shù)值越大，意味著其所連接與傳達(dá)信息的關(guān)鍵詞越多，在整個知識圖譜中的媒介作用越強(qiáng)，表明節(jié)點(diǎn)越重要[8]。

表3 部分關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)中心詞排列

圖6 關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

對中國知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫關(guān)鍵詞頻次及中心性進(jìn)行分析得出結(jié)果(表3)，顯示“5E教學(xué)模式”的詞頻出現(xiàn)高達(dá)253，位居首位；緊隨其后的是“5E”教學(xué)模式、教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)模式等關(guān)鍵詞。根據(jù)表中的中心性來分析，有4個關(guān)鍵詞的中心性高于0.2，分別是5E教學(xué)模式(0.58)、“5E”教學(xué)模式(0.45)、教學(xué)設(shè)計(jì)(0.23)和教學(xué)模式(0.40)，表明這幾個關(guān)鍵詞是中等教育階段5E教學(xué)模式領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)及核心。但需要注意的是：關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次高，并不意味著中心性也高，如關(guān)鍵詞“高中地理”和“教學(xué)中的應(yīng)用”出現(xiàn)頻次分別是6次、5次，但中心性數(shù)值為0。

2.6 時間線視圖分析

時間線圖可以顯示出共引網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)隨時間變化的結(jié)構(gòu)關(guān)系[9]。利用CiteSpace軟件生成時間線視圖(如圖7)，能清晰地反映我國近幾年來研究“5E教學(xué)模式”的演化路徑與發(fā)展脈絡(luò)。

圖7 關(guān)鍵詞時間線視圖譜

聚類#0教學(xué)模式從2013年一直持續(xù)到2022年，教學(xué)模式是研究熱度最高、交叉線最多的。聚類#1、聚類#2 5E教學(xué)模式從2013年一直持續(xù)到2022年，其中包括單元設(shè)計(jì)、深度教學(xué)、STEM教育、STEAM教育理念等熱點(diǎn)問題。聚類#3高中生物從2016年逐漸引起關(guān)注并持續(xù)至今，關(guān)注點(diǎn)逐漸由5E教學(xué)向情境教學(xué)和智慧課堂轉(zhuǎn)變，并且在研究過程中與不插電的計(jì)算機(jī)科學(xué)相結(jié)合。聚類#4高中生物學(xué)關(guān)注較晚(2018年)，學(xué)科核心素養(yǎng)、概念教學(xué)是該聚類的研究熱點(diǎn)。聚類#5教學(xué)設(shè)計(jì)關(guān)注始于2013年并持續(xù)至今，關(guān)注熱點(diǎn)包括概念轉(zhuǎn)變、pbl教學(xué)、探究式教學(xué)以及各學(xué)科教學(xué)等。自2014年3月教育部印發(fā)《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見(簡稱《意見》)》，明確提出了核心素養(yǎng)體系[10]。該《意見》的提出，加深了“5E教學(xué)模式”與各學(xué)科之間的聯(lián)系。為此，學(xué)術(shù)界從理論與實(shí)踐角度給予了高度關(guān)注。

2.7 關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析

利用CiteSpace軟件的關(guān)鍵詞突現(xiàn)檢測功能可以反映出研究熱點(diǎn)的變化和趨勢，本文運(yùn)用CiteSpace對我國近十年中等教育階段“5E教學(xué)模式”研究進(jìn)行分析，共得出20個突現(xiàn)關(guān)鍵詞(如圖8所示)，可將其劃分為兩個階段進(jìn)行分析：2013-2016年為第一階段，“教學(xué)模式”“5E學(xué)習(xí)環(huán)”“前科學(xué)概念”“核心概念”成為了“5E教學(xué)模式”研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)關(guān)鍵詞。2017-2022年為第二階段，“核心素養(yǎng)”“概念教學(xué)”成為了該時期的主要關(guān)鍵詞，研究者們運(yùn)用5E教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)和進(jìn)行概念教學(xué)，取得良好的教學(xué)效果[11-12]。

圖8 關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜

2.8 關(guān)鍵詞聚類分析

聚類顧名思義就是將詞意大致相近的詞匯聚集成一塊兒，成為相對獨(dú)立的概念聚類。本研究對樣本文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞聚類分析，識別研究熱點(diǎn)(如圖9所示)，共有628個節(jié)點(diǎn)，1730條連線，網(wǎng)絡(luò)密度值為0.0088，Modularity Q=0.6099>0.3，表明聚類結(jié)構(gòu)顯著，積聚類效果良好；Mean S=0.8854>0.5，表明聚類結(jié)果合理。通過K算法且篩選小聚類，共得到5個主要關(guān)鍵詞聚類。通過分析可將其劃分為核心素養(yǎng)培養(yǎng)研究、教學(xué)設(shè)計(jì)研究、5E教學(xué)模式本體研究三個研究大類。

圖9 關(guān)鍵詞聚類圖譜

2.8.1 5E教學(xué)模式的本體研究

聚類#0 5E 教學(xué)模式為第一大聚類，其包含“5E教學(xué)模式”“5E”教學(xué)和“深度學(xué)習(xí)”等關(guān)鍵詞。在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論影響下，美國生物課程(BSCS)主要研究者(R.Bybee)在《中學(xué)科學(xué)教學(xué)》中提出了5E學(xué)習(xí)環(huán)模式。為更好地研究和運(yùn)用5E教學(xué)模式，胡久華和高沖[13]系統(tǒng)地梳理了5E教學(xué)模式的起源、內(nèi)涵及其特征，對5E教學(xué)模式的發(fā)展演變和研究進(jìn)展進(jìn)行闡釋并描繪了其未來的研究方向和內(nèi)容；譚鵑和霍靜[14]以“生物核心概念”教學(xué)為例，闡述了5E教學(xué)模式中“參與”環(huán)節(jié)在教學(xué)中的運(yùn)用；何晶等[15]人深入分析美國 “概念體育”的5E教學(xué)模式，總結(jié)出5E教學(xué)模式的特征、優(yōu)勢，為我國體育教育提出了“多段式”教學(xué)模式的建議。

2.8.2 基于5E教學(xué)模式的核心素養(yǎng)培養(yǎng)研究

聚類#3核心素養(yǎng)培養(yǎng)大類，該大類核心關(guān)鍵詞有“核心素養(yǎng)”“STEAM教育”“STEM教育”等，該聚類著力于不同的教學(xué)途徑發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》明確指出：學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生通過學(xué)習(xí)各學(xué)科知識而逐步形成正確的價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力[16]。王紹剛等[17]人利用STEAM教育理念結(jié)合物理課堂的5E教學(xué)模式，讓核心素養(yǎng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中落地；趙呈領(lǐng)等[18]倡導(dǎo)將STEM教育與各學(xué)科素養(yǎng)交叉融合，塑造跨學(xué)科的綜合型核心素養(yǎng)；黃峰[19]以“生態(tài)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)”教學(xué)為例，運(yùn)用5E教學(xué)模式開展教學(xué)，提高了核心素養(yǎng)；方文婷和田芳[20]利用“5E教學(xué)模式”與數(shù)學(xué)教學(xué)進(jìn)行結(jié)合，通過相關(guān)數(shù)據(jù)分析表明，認(rèn)為該模式有利于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)；張博和周瑩[21]借助“雙曲線及其標(biāo)準(zhǔn)方程”的教學(xué)與“5E”教學(xué)模式結(jié)合，探討了該模式對于學(xué)生數(shù)學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的可行性。

2.8.3 基于5E教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計(jì)研究

聚類#2教學(xué)設(shè)計(jì)為本研究的第二大聚類，其關(guān)鍵詞含有“PBL教學(xué)” “實(shí)驗(yàn)活動”和“任務(wù)驅(qū)動教學(xué)”等，著力于將“5E教學(xué)模式”運(yùn)用于各學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐中。孫影等[22]人以化學(xué)能與熱能為例運(yùn)用5E教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，為5E教學(xué)模式在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用奠定的基礎(chǔ)；楊曉燕等[23]用“5E教學(xué)模式”設(shè)計(jì)了“傳感器及其工作原理”的物理課堂，認(rèn)為學(xué)生可以通過教師的引導(dǎo)對知識進(jìn)行探索；鄧秋萍和劉恩山[24]通過“5E教學(xué)模式”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生總結(jié)出多種拒絕飲酒的策略；付鑫和楊文源[25]通過對“細(xì)胞的分化”這一節(jié)進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了學(xué)生利用課堂上學(xué)習(xí)的理論知識去解決生活中實(shí)際問題的能力；孫新和張勇[26]運(yùn)用5E教學(xué)模式對“法拉第電磁感應(yīng)定律”一節(jié)課進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)，有效地提高了學(xué)生的科學(xué)思維，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識探究過程在物理學(xué)研究中的重要意義；卜麗君等[27]人運(yùn)用5E教學(xué)模式對“軀體的運(yùn)動”一節(jié)課進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生自主建構(gòu)知識，取得較好的學(xué)習(xí)效果；馮濤勵[28]將“5E教學(xué)模式”運(yùn)用于單元教學(xué)設(shè)計(jì)中并提出相應(yīng)的學(xué)段的應(yīng)用策略。

3 總結(jié)與展望

本研究運(yùn)用CiteSpace可視化軟件對國內(nèi)近十年中等教育階段5E教學(xué)模式研究的發(fā)文數(shù)量、發(fā)文期刊、研究者、研究機(jī)構(gòu)、時間線視圖及關(guān)鍵詞進(jìn)行可視化分析，反映出5E教學(xué)模式的研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)及演進(jìn)方向，研究結(jié)果表明，5E教學(xué)模式仍是當(dāng)前基礎(chǔ)教育教學(xué)研究的熱點(diǎn)。

5E教學(xué)模式作為一種有效的探究式教學(xué)模式，在我國教育領(lǐng)域得到廣泛研究應(yīng)用，但是也還存在持續(xù)研究和完善的地方，本文提出以下展望：①從研究作者和教育機(jī)構(gòu)來看，其間合作比較少，幾乎為獨(dú)立研究，如果在未來的5E教學(xué)模式研究中加強(qiáng)高校研究者和一線教學(xué)工作者之間的合作，將高校研究者的理論與一線教學(xué)工作者的實(shí)踐有效結(jié)合，對5E教學(xué)模式的研究和應(yīng)用會有進(jìn)一步突破。②從時間線視圖和關(guān)鍵詞突現(xiàn)來看，學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)(特別是單元整體教學(xué))的融合以及深度教學(xué)是今后5E教學(xué)模式領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)課題。③通過二次閱讀文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)在研究內(nèi)容上，5E教學(xué)模式研究內(nèi)容較為廣泛，但是將5E教學(xué)模式與其他教育理念相結(jié)合的研究還比較少，在這方面的研究還需進(jìn)一步強(qiáng)化。另外，5E教學(xué)模式在理科領(lǐng)域的應(yīng)用研究廣泛，文科(如思政、歷史等)領(lǐng)域涉及較少，建議在這方面加強(qiáng)研究。