我国《义务教育科学课程标准（2022年版）》在“课程内容”中明确“通过对学科核心概念的学习，理解物质与能量、结构与功能、系统与模型、稳定与变化4个跨学科概念”。这是我国首次将“跨学科概念”纳入国家科学课程标准，突出强调跨学科概念的重要价值。本文从文献计量学研究的角度，借用知识图谱工具，分析与讨论近10年跨学科概念在国际科学教育期刊的发文情况和期刊分布、高影响力作者及机构分布、研究热点等，以此对我国跨学科概念研究的未来提出几点建议。

本研究以国际科学教育中存在的3种跨学科概念术语“crosscutting concepts”“cross cutting concepts”和“cross-cutting concepts”为主题检索条件，将2011年12月31日至2021年12月31日期间收录在“Web of Science”数据库的文章，共检索到95篇期刊文献，纯文本数据导入Histcite Pro 2.1s、CiteSpace 5.8. R3软件对文献精炼，能够识别并分析的文献数量为80篇。

研究发文情况及核心作者分布

从总发文量和被引量看，跨学科概念的关注总体呈上升趋势。2012—2016年，相关研究发文较少，学者们对跨学科概念的关注度较低；2017—2021年，发文量和被引量明显上升，表明学界对跨学科概念的关注度持续上升，其中2018年发文量急剧上升、被引量大幅增加。从发文所在期刊进行统计发现，纳入国际科学教育跨学科概念研究的期刊共20多种。研究文献在《美国生物教师》（American Biology Teacher）《化学教育杂志》（Journal of Chemical Education）《科学教学研究杂志》（Journal of Research in Science Teaching）和《科学教育》（Science Education）4个期刊发文比较活跃。从主题看，有科学教育、生物学教育、化学教育、数学教育、教育技术等领域。借助Histcite Pro 2.1s统计发文量与被引量前十的核心作者，均来自美国的大学。

研究热点分析

运用CiteSpace软件对2012—2021年国际科学教育跨学科概念期刊文献中的关键词描绘关键词图谱，结合对研究样本详细梳理的深入阅读，将目前国际科学教育跨学科概念研究热点主要集中在4个方面，即跨学科概念内涵与构成要素、价值与作用、理论模型建构与教学策略实施，以及测量与评价研究。

重塑跨学科概念：内涵及其构成要素研究

当前，国际关于跨学科概念内涵尚未形成统一定论。一方面是不同国家的科学课程文件中使用了不同的术语表达，各国跨学科概念内涵、内容要素选择存在差异性。另一方面是不同学者对美国《新一代科学教育标准》（NGSS）列出的跨学科概念内涵及其组合有不同的看法。如加拿大安大略省的科学课程标准描述“基本概念是那些获得所有科学技术知识所需要的、最关键的一些要点，是构建知识框架中的支点”；而澳大利亚的科学课标认为“跨学科概念代表了科学观点的关键方面，跨越了科学学科的知识和理解”。相较于《新一代科学教育标准》，我国新课标只选择了物质与能量、结构与功能、系统与模型、稳定与变化4个内容要素作为跨学科概念。虽然这些内涵表述和要素选择上略有差异，但都表明跨学科概念在支持学生学习科学方面潜力巨大。

审视跨学科概念：价值与作用研究

在关于跨学科概念研究近10年的文献中，大部分学者在跨学科概念的重要性方面都达成了共识。主要表现为跨学科概念能够促进教育公平，促进学科核心概念与工程实践的学习，促进跨学科学习，促进对科学本质的理解。但也存在一些质疑跨学科概念必要性的观点。如美国蒙大拿州立大学的菲奇（Fitch）评估了学生在跨学科概念“系统”学习过程中科学知识发展的水平^[1]。结果发现，在控制组中，学生将跨学科概念应用于学科核心概念的能力没有改善，在前测和后测之间没有显著性差异。智（Chi）、罗斯科（Roscoe）等人表示，应用跨学科概念的困难可能会导致学生形成错误概念，对跨学科概念的价值意义提出质疑^[2]。

建构与实施跨学科概念：理论模型和教学策略研究

在跨学科概念研究文献中，一部分文献从理论研究上，建构了跨学科概念实施的理论模型，如菲克（Fick）^[3]、麦克埃尔哈尼（McElhaney）^[4]等，他们从理论的角度，基于可视化的模型呈现跨学科概念与学科核心概念的关系、工程与科学实践之间的关系、跨学科概念与周围的学习环境的关系，特别是跨学科概念与学生学习之间的关系，但这些理想模型还缺乏实证的支持。一部分文献根据《新一代科学教育标准》附录G中对于跨学科概念的实施指导建议开展教学设计研究^[5]。