2001-2022年國內數學教科書插圖的研究

孫雪梅 李玉葉 盧怡 劉冬 楊永霞

摘 要：本文選取中國知網數據庫2001-2022年國內數學教科書插圖研究的相關文獻，運用CiteSpace可視化軟件對發文作者、機構、關鍵詞等方面展開多維度分析，對國內數學教科書插圖研究結果顯示，大多數以插圖、教科書插圖為研究熱點，重點關注小學數學教科書；大多關注教科書插圖的比較研究，將插圖功能實現于課堂教學，初中數學教科書插圖的研究的系統有待提高?；诖?，應擴大學段研究范圍，中學階段的數學教科書插圖研究也有待進一步加強。

關鍵詞：數學教科書；教科書插圖；知識圖譜

中圖分類號：G634.6? 文獻標識碼：A? 文章編號：1673-260X（2023）09-0098-04

數學是一門從現實世界中抽象而來的學科，知識比較抽象難以理解，如果將教科書中的數學知識以圖文結合形式呈現出來，有助于學生對知識點的理解和接受，增加教科書內容的生動性，潛移默化影響學生從數學的角度去思考現實中的問題[1]。插圖是教科書內容最直觀的部分，能夠彌補文字表達抽象的不足，可見，插圖在數學教學中起著重要作用[2]。目前針對教科書插圖的研究越來越多，但研究的趨勢主要集中在小學階段插圖的應用、閱讀能力的培養等，而針對初中學段教科書插圖研究的系統性和廣泛性十分局限。于是本文借助CiteSpace軟件，對中國知網（CNKI）2001—2022年間所刊載的國內有關數學教科書插圖研究的文獻進行梳理，分析國內二十二年里數學教科書插圖研究的狀況和特點，為更好開展數學教科書插圖研究提供參考[3]。

1 研究的數據與方法

1.1 研究數據

在中國知網（CNKI）高級檢索界面以“數學教材插圖”或“數學教科書插圖”為主題詞進行檢索，檢索時間限定在2001—2022年，除去無關文獻，共得到187篇相關文獻，用Refworks格式導出以便適合CiteSpace軟件進行可視化分析。

1.2 研究方法

本文借助CiteSpace軟件，通過對中國知網（CNKI）上檢索的187篇有效文獻分別從發文量、論文作者、機構、關鍵詞、研究內容五方面繪制知識圖譜進行可視化分析，總結出數學教科書插圖的研究現狀[3]。后文均對2001-2022年中國知網檢索的187篇有效文獻進行分析，此后不再說明。

2 研究結果分析

2.1 發文量分析

統計2001-2022年數學教科書插圖研究的發文量，從整體上把握該領域研究的發文變化趨勢，如圖1所示。2001-2022年該領域發文量增長趨勢呈三個階段：（1）緩慢增長期（2001—2015），該階段發文量雖處緩慢增長趨勢，但學者們對于數學教科書插圖研究的關注仍較少，發文量偏低，到2016年，文獻發文量由15篇回落至7篇；（2）快速增長期（2016—2019），這一時期發文量從7篇迅速增長到26篇，說明該時段學者們對數學教科書插圖研究的關注度提高；（3）緩慢降低期（2019—2022），說明這四年學者們對于數學教科書插圖的研究熱度在下降，間接說明該領域研究的持續性有待提高。

將相關文獻按核心期刊、普通期刊和碩博論文分為三類，其每年發文量的趨勢如圖2所示。其中，普通期刊共118篇，碩博論文共58篇，而核心期刊僅11篇，是普通期刊的十一分之一，可見，有關數學教科書插圖研究的深度遠不夠，需要更多學者去不斷挖掘、探索。

對發文來源進行梳理，將發表文獻來源的發文量設置在前20，如圖3所示。排在前二十的是《天津師范大學學報》《內蒙古師范大學學報》《教學與管理》《數學教育學報》《青少年日記（教育教學研究）》等，這些期刊文獻的發文量分別是7篇、5篇、5篇、5篇、4篇。經統計，排在前二十的文獻發文量占總發文量的41.2%。

2.2 發文作者分析

作者共現知識圖譜能在一定程度上體現作者群體狀況，從而窺測某一研究主題的分布及發展狀況。利用CiteSpace對文獻繪制作者知識圖譜，如圖4所示。圖中左上角N表示節點數為200，表明所分析的作者數共200位，E為節點數之間的連線，共41條，數量較小，密度為0.0021較小，說明作者之間的合作并不緊密。以孫慶括為中心形成了7人作者合作網絡。孫慶括與胡啟宙、張維忠等學者聯系較為緊密，對插圖的分類、運用，以及人物性別的研究比較深入，其中，針對插圖中的性別研究發表4篇相關文章，核心期刊2篇；張維忠與胡智慧合作較多，最近的一篇有關數學教科書插圖研究的核心期刊于2022年在《數學教育學報》發表，且針對插圖質量的比較、教科書插圖的多元文化視角、現狀、變遷等也展開了深入研究?？梢?，這幾位學者其研究成果和學術影響相比之下較大。周志鵬、魏佳、梁宇、耿世蘭、王春妹、于海霞分別建立了包含2名合作者的合作群；此外，任乙佳、任桂琴、王一儒、吳立寶、方婷婷、蔣全萍分別建立了包含1名合作者的合作群，其他研究者未見合作現象。

在此基礎上，對CiteSpace軟件后臺導出的相關數據整理得到前10位作者文獻被引情況，如表1所示，其中，文獻被引用次數最多的作者為孫慶括，為7次，其次是張維忠為5次。

整體來看，不同作者之間的合作非常分散，并且合作不夠緊密，從文獻被引次數來看，最多的僅7篇，非常不利于數學教科書插圖研究的持續發展。由此可見，研究者研究的規范性、持續性以及研究層次有待提高[3]。

2.3 發文機構分析

利用CiteSpace軟件對發文機構繪制圖譜，研究機構之間的合作關系，如圖5所示，節點數N為124，節點之間的連線數E為0，說明187篇文章出自124個研究機構，且相互之間沒有合作往來，學術交流較少。將發文量大于2篇的機構進行統計，如表2所示。

不論從發文機構的合作關系，還是各機構的發文量來看，各發文機構的凝聚力都很微弱，學術交流欠佳。綜上，各地區的各機構相互之間的合作應該加強，形成一定的凝聚力，共同推進數學教科書插圖研究的發展。

2.4 關鍵詞分析

（1）關鍵詞共現分析。利用CiteSpace軟件對關鍵詞共現繪制知識圖譜，了解該領域的研究熱點，如圖6所示。節點數即關鍵詞數量，節點間的連線說明關鍵詞之間存在共現關系，共現頻次的高低用連線的粗細表示。圖中左上角N表示節點數為258，即有258個研究相關的關鍵詞，E表示節點數間的連線共669條，網絡密度為0.0202較小。中心性是分析關鍵詞的重要指標，關鍵詞的中心性超過0.1的節點在共現圖譜中與其他關鍵詞一起出現的概率較高[4]。對中心性大于0.1的關鍵詞以及相應的頻數進行統計，如表3所示。

由圖6和表3可知，從2001-2022年有關數學教科書插圖的研究主要圍繞小學數學（0.50）、插圖（0.49）、教科書插圖（0.27）、主題圖（0.15）、人教版（0.15）、比較研究（0.12）、初中數學（0.11）等關鍵詞展開，且其中心性均大于0.1，說明這些關鍵詞在數學教科書插圖的研究中占有重要地位，圖中連線縱橫交錯，直觀反映出各關鍵詞之間的密切聯系。

（2）關鍵詞突現分析。突現詞能反映該時期學者們對某一領域研究的關注度[5]。對相關文獻進行關鍵詞突現分析，如圖7所示。

從研究開始（2001年）持續到2013年的關鍵詞分別有數學教科書、教科書插圖和數學課本；2015—2019年期間，研究主要集中在插圖的應用方面，學段集中在高中階段；“初中數學”與“小學數學”是近兩年的研究熱點，尤其是“小學教學”的突現率達到了3.16。顯見，在2022年由人民教育出版社第十一套小學數學教科書插圖出現的不美觀向上、不嚴肅規范、不細致準確等問題，讓更多的人開始關注小學教科書插圖編排的合理性與規范性，研究者的視角由高中逐漸轉向了小學和初中。

（3）關鍵詞時區分析。利用Citespace軟件繪制關鍵詞時區圖譜，依據時間的先后，清晰地將文獻的更新以及文獻之間的相互關系呈現在以時間為橫軸的二維坐標中[6]。如圖8所示，不同時間段的關鍵詞隨著連線的增多而加強，顏色的深淺表示年份的遠近，外圈為紅色表示時間最近。

由圖8可知，2001年出現的數學教科書向“插圖”“小學數學”“初中數學”“主題圖”“人教版”“比較研究”等關鍵詞擴散，其中，2008—2010年的“插圖”和“小學數學”這兩個關鍵詞的外圈為紅色，說明有關插圖和小學數學的研究熱度至今仍未退減[7]。此外，大多數關鍵詞之間的聯系都十分密切，每個時區之間都有較強的聯系。

3 研究結論

（1）插圖、教科書插圖為研究熱點，重點關注小學數學教科書。通過分析表1，結合圖5發現，“插圖”“小學數學”“數學教科書”是最大的三個節點，且其頻數分別位于前三，中心性均大于0.1。由圖5發現，“插圖”“小學數學”與“數學教科書”相互之間均有連線，說明三者之間聯系十分密切?；谏鲜龇治稣f明，“插圖”和“教科書插圖”是教科書插圖研究的熱點問題，已有對教科書中插圖的研究重點關注小學數學教科書。

（2）關注教科書插圖的比較研究，將插圖功能實現于課堂教學。如表1所示，“比較研究”出現的頻數為10，且其中心性大于0.1，觀察圖5可知，與之相關聯的關鍵詞還包括：“小學數學”“插圖功能”“人教版”“北師大版”“插圖教學”等關鍵詞，進一步分析關鍵詞之間的連線，發現“比較研究”與“插圖功能”和“插圖教學”有較粗的連線，基于上述分析發現，已有的研究較為關注教科書中插圖的功能如何實現于課堂教學，以及對人教版與北師大版的比較研究。

（3）我國初中數學教科書插圖的研究的系統有待提高。通過表1可以發現，“初中數學”出現的頻數為13，而“小學數學”“小學數學教科書”出現的頻數分別為38和15，“小學數學”出現的頻數遠高于“初中數學”，進一步分析關鍵詞之間的連線，“初中數學”僅與“插圖”“北師大版”“數學教科書”“插圖功能”四個關鍵詞之間有連線?；谏鲜龇治?，可以得到如下結論：已有研究中對初中數學教科書插圖的研究關注較少，多關注于小學數學教科書方面，我國初中數學教科書插圖的研究的系統有待提高。

總之，國內各版數學教科書關于插圖的研究范圍主要集中在小學學段，研究內容主要為“插圖對閱讀能力的培養”“插圖中的思想教育”“插圖在教學中的應用”等方面，而對于初中學段教科書插圖的研究相對比較少，對不同版本數學教科書插圖的研究需進行系統、全面的比較。從某種程度上講，數學教科書插圖研究，應擴大學段研究范圍，中學階段的教科書插圖研究也應得到重視；有關于初中數學教科書插圖的研究有待深入，而對于初中數學教科書插圖的比較研究也有待進一步加強。

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參考文獻：

〔1〕任乙佳.中國人教版和美國加州版小學數學教科書插圖的比較研究[D].錦州：渤海大學，2016.

〔2〕宋振韶.教科書插圖的認知心理學研究[J].北京師范大學學報（社會科學版），2005，50（06）：24-28.

〔3〕呂世虎，彭燕偉.近二十年中國中小學數學教科書研究綜述——基于CiteSpace知識圖譜分析[J].數學教育學報，2019，28（04）：48-54.

〔4〕王春妹，周健婷，李婉瑜，等.基于CiteSpace的中小學數學教科書比較研究主題與熱點分析（2001-2020年）[J].赤峰學院學報（自然科學版），2022，38（05）：105-110.

〔5〕Chaomei Chen et al. Emerging trends in regenerative medicine：a scientometric analysis in CiteSpace[J]. Expert Opinion on Biological Therapy， 2012，12（05）：593-608.

〔6〕陳悅，陳超美，胡志剛，等.引文空間分析原理與應用：CiteSpace實用指南[M].北京：科學出版社，2014.

〔7〕王韓，李書海.1999-2021年國內初中數學教學中情境創設研究綜述——基于Citespace知識圖譜[J].赤峰學院學報（自然科學版），2022，38（08）：6-10.