摘要：本文以中國(guó)知網(wǎng)收錄的78篇文獻(xiàn)為例，采用CiteSpace軟件對(duì)國(guó)內(nèi)“生物學(xué)逆向教學(xué)設(shè)計(jì)”領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)程和研究熱點(diǎn)進(jìn)行可視化分析，并以知識(shí)圖譜的形式展示研究結(jié)果。結(jié)果表明，近年來(lái)該領(lǐng)域的發(fā)文量不斷增長(zhǎng)；研究熱點(diǎn)聚焦生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)、概念學(xué)習(xí)、單元教學(xué)、“教、學(xué)、評(píng)”一致性；研究前沿集中于單元教學(xué)、核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：生物學(xué)；逆向教學(xué)設(shè)計(jì)；CiteSpace

文章編號(hào)：1003-7586（2024）05-0068-04 中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

逆向教學(xué)設(shè)計(jì)（Backward Design）是杰伊·麥克泰格（Jay McTighe）和格蘭特·威金斯（Grant Wiggins）于1999年在《追求理解的教學(xué)設(shè)計(jì)》一書(shū)中提到的一種區(qū)別于傳統(tǒng)教學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)模式。在這種教學(xué)模式下，教師需要先確定課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)，再明確學(xué)生掌握學(xué)習(xí)目標(biāo)的證據(jù)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，安排學(xué)習(xí)及教學(xué)活動(dòng)。逆向教學(xué)設(shè)計(jì)有利于落實(shí)學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)理念，轉(zhuǎn)變教師教學(xué)觀念，促進(jìn)學(xué)生綜合能力的發(fā)展，發(fā)揮課堂教學(xué)評(píng)價(jià)的效用。查閱文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，逆向教學(xué)設(shè)計(jì)在生物學(xué)教學(xué)領(lǐng)域逐漸呈現(xiàn)出多元化的研究態(tài)勢(shì)，但目前尚未有研究者對(duì)該領(lǐng)域內(nèi)的文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)的可視化分析。鑒于此，筆者通過(guò)CiteSpace軟件對(duì)中學(xué)生物學(xué)逆向教學(xué)設(shè)計(jì)的研究進(jìn)程進(jìn)行可視化分析，探究該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和演變歷程，梳理發(fā)展脈絡(luò)，以期為學(xué)者對(duì)該領(lǐng)域的持續(xù)研究提供的參考。

1研究?jī)?nèi)容與方法

1.1數(shù)據(jù)來(lái)源

以中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)（CNKI）為數(shù)據(jù)來(lái)源，使用高級(jí)檢索功能，主題輸入“生物學(xué)+生物”和“逆向教學(xué)設(shè)計(jì)+逆向教學(xué)+逆向設(shè)計(jì)+UbD”，時(shí)間設(shè)為2011年1月至2023年5月進(jìn)行條件檢索，經(jīng)過(guò)手動(dòng)篩選排除無(wú)關(guān)文獻(xiàn)，最終獲得78篇有效文獻(xiàn)作為研究樣本。

1.2研究方法和工具

本研究運(yùn)用CiteSpace軟件（CiteSpace 6.2R2版本）對(duì)文獻(xiàn)樣本進(jìn)行分析，通過(guò)分析知識(shí)圖譜，可以研究該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)和熱點(diǎn)動(dòng)向。本研究主要采用CiteSpace的關(guān)鍵詞共現(xiàn)、關(guān)鍵詞突現(xiàn)和關(guān)鍵詞時(shí)間線圖譜開(kāi)展研究。

2研究結(jié)果

2.1年發(fā)文量的統(tǒng)計(jì)及分析

年發(fā)文量是反映該學(xué)科發(fā)文變化趨勢(shì)和研究熱度的重要指標(biāo)。在2016年以前，學(xué)者對(duì)于生物學(xué)逆向教學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)注度較低，僅在2011年有l(wèi)篇文章發(fā)布。2017年起，學(xué)者紛紛關(guān)注該領(lǐng)域，自2020年起，年發(fā)文量逐年增長(zhǎng)，出現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)（見(jiàn)圖1）。這與《普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》以及《義務(wù)教育生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》兩版課標(biāo)的發(fā)布有一定關(guān)系，初、高中課程標(biāo)準(zhǔn)均明確提出培育學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)的目標(biāo)，強(qiáng)調(diào)評(píng)價(jià)在教學(xué)中的作用，而逆向教學(xué)設(shè)計(jì)有利于促進(jìn)“教、學(xué)、評(píng)”一致性的實(shí)現(xiàn)，因此受到學(xué)者的廣泛關(guān)注。

2.2高產(chǎn)機(jī)構(gòu)分析

通過(guò)研究逆向教學(xué)設(shè)計(jì)的高產(chǎn)機(jī)構(gòu)，可以了解該領(lǐng)域?qū)W術(shù)資源的分布情況。據(jù)統(tǒng)計(jì)，對(duì)該領(lǐng)域有研究并發(fā)文的機(jī)構(gòu)共計(jì)76所。發(fā)文量在2篇及以上的機(jī)構(gòu)共有9個(gè)（見(jiàn)表1）。其中，發(fā)文量最多的為北京教育學(xué)院數(shù)學(xué)與科學(xué)教育學(xué)院和福建省廈門(mén)第二中學(xué)，均為4篇。這表明逆向教學(xué)設(shè)計(jì)近年來(lái)正逐步成為研究熱點(diǎn)。從發(fā)文地區(qū)來(lái)看，以北京、福建兩地最為突出。

2.3文獻(xiàn)互引網(wǎng)絡(luò)分析

從CNKI的文獻(xiàn)互引網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖譜（見(jiàn)圖2）中，可以清楚地看出文獻(xiàn)的被引情況以及文獻(xiàn)之間的互引關(guān)系。圖中每一個(gè)點(diǎn)代表一篇文獻(xiàn)，各點(diǎn)之間的連線代表各文獻(xiàn)之間存在的引用關(guān)系。

通過(guò)對(duì)被引頻次較多的前6篇文獻(xiàn)進(jìn)行標(biāo)注和統(tǒng)計(jì)（見(jiàn)表2），可以看出，被引量最多的文章為“逆向教學(xué)設(shè)計(jì)理論下的生物探究式教學(xué)設(shè)計(jì)案例研究”，發(fā)文于2011年，是原始文獻(xiàn)中年份最早的文章，并且處于互引網(wǎng)絡(luò)圖譜的中心位置，對(duì)于該領(lǐng)域的研究有著深遠(yuǎn)的影響。

2.4關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)圖譜度聚類圖譜分析

關(guān)鍵詞反映的是文獻(xiàn)內(nèi)容的核心要點(diǎn)，通過(guò)關(guān)鍵詞可以初步判定一篇文章的研究方向。CiteSpace的關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜能夠清楚的展示一段時(shí)間內(nèi)某個(gè)領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)變化及其之間的相互聯(lián)系。導(dǎo)入選中的文獻(xiàn)，將“Time Slicing”設(shè)為2011-2023年，“Year Per Slice”為默認(rèn)值1年，“Node Types”選擇為“Keyword”，“Selection Criteria”選定“Top N”并保持默認(rèn)值，“Pruning”選取“Pathfinder”“Pruning the merged network”以及“Prulung sliced network”，獲得關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜（見(jiàn)圖3）。圖中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)關(guān)鍵詞，節(jié)點(diǎn)越大代表關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻率越高；圖中字體大小代表不同關(guān)鍵詞的中心性，字體越大代表此關(guān)鍵詞的中心性越高；節(jié)點(diǎn)之間的連線代表兩關(guān)鍵詞之間存在共現(xiàn)，連線越粗代表關(guān)鍵詞之間的共現(xiàn)情況越頻繁。

通過(guò)對(duì)各個(gè)關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻次和中心性進(jìn)行分析，可以得出，研究熱點(diǎn)主要集中在“核心素養(yǎng)”“教學(xué)設(shè)計(jì)”和“逆向設(shè)計(jì)”等方面。將各個(gè)關(guān)鍵詞及其所出現(xiàn)的頻次、中心性大小和首次出現(xiàn)的年份進(jìn)行整理（見(jiàn)表3），發(fā)現(xiàn)“高中生物學(xué)”的出現(xiàn)頻次和“初中生物學(xué)”的出現(xiàn)頻次雖相差不大，但“高中生物學(xué)”的中心性遠(yuǎn)高于“初中生物學(xué)”，由此得出，在兩學(xué)段的研究中，目前高中階段的研究影響力要高于初中。除了“逆向設(shè)計(jì)”之外，中心性最高的搜索主題詞為“核心素養(yǎng)”，并且其出現(xiàn)頻次也位于前列，這表明有關(guān)逆向教學(xué)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)方面已有一定數(shù)量且具有影響力的研究。

對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類，得到關(guān)鍵詞聚類圖譜（見(jiàn)圖4）。可以看到，每一個(gè)聚類都標(biāo)有相應(yīng)的序號(hào)，數(shù)字越小，代表聚類中包含的關(guān)鍵詞越多。每個(gè)聚類中的關(guān)鍵詞都是緊密相連的，多個(gè)緊密相連的關(guān)鍵詞就構(gòu)成了一個(gè)聚類。聚類圖譜中有兩個(gè)數(shù)值：Q值，即聚類模塊值，一般認(rèn)為大于0.3代表聚類結(jié)構(gòu)顯著；S值，即聚類平均輪廓值，一般認(rèn)為大于0.5代表聚類是合理的，大于0.7是令人信服的。圖4中只顯示了前5個(gè)聚類，Q=0.795 8>0.3，S=0.944 4>0.7，表明此關(guān)鍵詞聚類圖譜聚類結(jié)構(gòu)顯著且令人信服。

按照關(guān)鍵詞的多少，排在前5的聚類分別是“逆向設(shè)計(jì)”“行動(dòng)研究”“核心素養(yǎng)”“評(píng)價(jià)”和“單元教學(xué)”。通過(guò)進(jìn)一步閱讀有關(guān)文獻(xiàn)，結(jié)合圖譜可以發(fā)現(xiàn)，中學(xué)生物學(xué)逆向教學(xué)設(shè)計(jì)的研究熱點(diǎn)集中于以下方面。

2.4.1關(guān)注學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

自學(xué)科核心素養(yǎng)提出后，許多研究者開(kāi)始著眼于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的研究，徐小媖等人以“免疫調(diào)節(jié)”一節(jié)為例，對(duì)逆向教學(xué)設(shè)計(jì)如何更有效地提升生物學(xué)核心素養(yǎng)展開(kāi)探究。馬香華則以“細(xì)胞的增殖”一節(jié)為例，詳述了以“探尋知識(shí)站位、錨定核心素養(yǎng)”“追尋任務(wù)定位、敲定評(píng)估證據(jù)”與“辮尋資源配位、推定教學(xué)流程”三個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行逆向教學(xué)設(shè)計(jì)，促進(jìn)生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)落地。“核心素養(yǎng)”“生命觀念”“社會(huì)責(zé)任”等關(guān)鍵詞高頻出現(xiàn)，由此不難發(fā)現(xiàn)目前的研究正逐漸轉(zhuǎn)向更加具體的維度和要素。另外，初高中都有涉及的課堂類型包含新授課、實(shí)驗(yàn)課和復(fù)習(xí)課，研究角度包括課堂教學(xué)設(shè)計(jì)和作業(yè)布置，在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)方面也多以具體的章節(jié)為例，給出具體的逆向教學(xué)設(shè)計(jì)參考，為生物學(xué)教學(xué)提供了創(chuàng)新性的思路。

2.4.2以新課程標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)向

“逆向設(shè)計(jì)”“評(píng)價(jià)”的聚類標(biāo)簽?zāi)軌蛘凵涑觯涸谀嫦蛟O(shè)計(jì)的教學(xué)過(guò)程中，教師要以目標(biāo)為導(dǎo)向設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)，通過(guò)學(xué)生表現(xiàn)性任務(wù)的完成判斷學(xué)生是否達(dá)到了學(xué)習(xí)目標(biāo)，以評(píng)價(jià)來(lái)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，進(jìn)而促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量發(fā)展。例如劉清鋒通過(guò)分析逆向教學(xué)設(shè)計(jì)在具體教學(xué)中的應(yīng)用，指出這種評(píng)價(jià)先行的教學(xué)設(shè)計(jì)有利于明確教學(xué)目標(biāo)，從而促進(jìn)教學(xué)活動(dòng)的開(kāi)展。

2.4.3以逆向設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)的概念學(xué)習(xí)

柴志瑾基于逆向教學(xué)理論對(duì)“細(xì)胞由多種多樣的分子組成”一節(jié)內(nèi)容進(jìn)行單元教學(xué)設(shè)計(jì)，指出逆向單元教學(xué)設(shè)計(jì)不僅有利于教師在宏觀上把握教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生深度理解重要概念，還有利于學(xué)生進(jìn)行知識(shí)遷移，達(dá)到深層次的理解。嗍“內(nèi)容聚焦大概念”是新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念之一，單元教學(xué)有助于學(xué)生的概念性學(xué)習(xí)，當(dāng)下逆向教學(xué)設(shè)計(jì)的研究也逐漸與單元教學(xué)相結(jié)合，幫助學(xué)生進(jìn)行重要概念的學(xué)習(xí)。

2.5生物逆向教學(xué)設(shè)計(jì)研究的演進(jìn)前沿

運(yùn)用CiteSpace制作關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜，顯示關(guān)鍵詞突現(xiàn)的時(shí)間和強(qiáng)度，可以反映該段時(shí)間內(nèi)關(guān)鍵詞在生物學(xué)逆向教學(xué)設(shè)計(jì)領(lǐng)域里的影響力。表4列出了自2011年1月至2023年4月以來(lái)突現(xiàn)的25個(gè)關(guān)鍵詞，從中可以看出，生物學(xué)逆向教學(xué)設(shè)計(jì)的研究可以分為兩個(gè)階段。

2.5.1萌芽階段（2011-2016年）

在萌芽階段，只有吳佳發(fā)表的“逆向教學(xué)設(shè)計(jì)理論下的生物探究式教學(xué)設(shè)計(jì)案例研究”，以酶的特性為例探討了高中階段逆向教學(xué)設(shè)計(jì)的應(yīng)用，所以2011年突顯的關(guān)鍵詞都與此篇文章有關(guān)。

2.4.2發(fā)展階段（2017年后）

新學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)的頒布使得逆向教學(xué)設(shè)計(jì)又回歸學(xué)者的視野。而“重要概念”自2017至2020年都有著深遠(yuǎn)而長(zhǎng)久的影響力，這表明為落實(shí)大概念教學(xué)，學(xué)者集中關(guān)注生物學(xué)概念學(xué)習(xí)的途徑。自2018年，關(guān)鍵詞“理解”的出現(xiàn)，凸顯了逆向教學(xué)設(shè)計(jì)能夠幫助學(xué)生更有效地理解重要概念。近年來(lái)，核心素養(yǎng)中“生命觀念”引起了學(xué)者的關(guān)注，核心素養(yǎng)的研究逐漸走向下位，并更加具體化。2022年，“單元教學(xué)”突現(xiàn)，自此逆向教學(xué)設(shè)計(jì)傾向于和單元教學(xué)設(shè)計(jì)相結(jié)合，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生對(duì)于科學(xué)本質(zhì)的理解，幫助學(xué)生理解生物學(xué)重要概念，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的達(dá)成。

3結(jié)論

本文利用CiteSpace軟件進(jìn)行可視化分析，以知識(shí)圖譜的形式呈現(xiàn)出國(guó)內(nèi)生物學(xué)逆向教學(xué)設(shè)計(jì)研究領(lǐng)域的進(jìn)展，得出結(jié)論如下。

從年發(fā)文量和高產(chǎn)機(jī)構(gòu)來(lái)看，近三年來(lái)發(fā)文量呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)的趨勢(shì)，高校和中學(xué)對(duì)此都有所研究，但發(fā)文總數(shù)并不多，且發(fā)表在核心期刊上的高質(zhì)量文章數(shù)量較少，所以關(guān)于逆向教學(xué)的研究仍有較大的上升空間。

從文獻(xiàn)互引和關(guān)鍵詞來(lái)看，逆向教學(xué)設(shè)計(jì)研究緊跟課程標(biāo)準(zhǔn)的變化，高度關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和概念的學(xué)習(xí)，同時(shí)也不斷結(jié)合當(dāng)下教學(xué)的要求，積極促成“教、學(xué)、評(píng)”一致性，以結(jié)合單元教學(xué)、應(yīng)用于作業(yè)設(shè)計(jì)等方式促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)。

從關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜來(lái)看，逆向教學(xué)設(shè)計(jì)研究的發(fā)展存在明顯的階段性，新課程標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)是逆向教學(xué)設(shè)計(jì)發(fā)展的催化劑，生物學(xué)逆向教學(xué)研究也逐漸朝著多樣化的方向發(fā)展，逐漸與其他教學(xué)方式融合發(fā)展，研究?jī)?nèi)容也向著更加具體、細(xì)化的方向延伸。