基于ISM法的高中地理教材对比分析

郭丽 王娇 席维 周海婷

摘 要：随着《普通高中地理课程标准（2017年版）》的颁布实施，地理学科核心素养的落实成为当前地理教育的新目标和新挑战。地理教材作为落实核心素养的载体，对其进行分析有助于教师厘清教材知识结构，掌握教学逻辑，指导教学活动。本文运用ISM分析法，对人教版高中地理新旧教材第二章的内容进行邻接矩阵的构建，最终形成要素层级有向图，并从知识要素的选取、起点与结点要素的安排以及要素间的形成关系三个维度对比分析了新旧教材的异同，并为教师使用新教材提出了四点建议：回归教材本质，落实社会功能;基于课程标准，拓展教材资源;把握逻辑结构，促进认知发展;依托教材内容，落实核心素养。

关键词：ISM法;高中地理;人教版教材

地理新教材在落实课标的基础上，优化了教材内容的难度进阶，更新了内容素材，调整了内容的组织形式。对比新旧教材的差异，有利于教师更好地把握新教材的逻辑，提高教学有效性。ISM法作为一种量化的方法，能更好地保证教材分析的客观性和科学性。本文以高中地理旧人教版“城市与城市化”以及新人教版“乡村和城镇”为例，运用ISM分析法对教材进行量化分析，比较新旧版本教材知识逻辑的差异，为地理新教材的使用提供建议。

一、解释结构模型法——ISM法

1973年，美国John Warfield教授为分析社会经济系统问题研究开发了ISM法（Interpretive Structural Modeling Method），该方法能够将紊乱、复杂的元素系统化，构建出层次清晰的结构模型[1]。近年来，已有不少学者应用此方法对教材内容、教学目标等进行横向、纵向的量化分析。运用ISM法分析教材能最大程度地进行主客观分析，加强教材分析的科学性，同时也能够将教材中的各知识要素整合成多级递阶的知识结构体系，并以可视化的方式呈现。具体操作流程见图1。

二、教材分析过程

本文选取旧人教版《地理必修2》第二章“城市与城市化”和新人教版《地理必修（第二册）》第二章“乡村和城镇”为研究内容，运用ISM分析法进行知识逻辑的层级结构分析。

1.抽取教材知识要素

ISM 法的第一步是对教材知识要素进行提取，在提取的过程中，由于教材所蕴含的知识十分丰富，为保证要素提取的客观性和科学性，知识要素的抽取需要满足以下条件：《高中地理课程标准（2017年版）解读》中指出的主要概念;教材中明确给出的名词解释;在整个教材的章节体系中起上下贯通作用;呈现在教材的本章要点中。

结合知识要素抽取的四项条件，抽取人教版旧教材知识要素16个、新教材知识要素19个，分别编码为R1、R2……R19，如表1所示。

2.知识要素间的形成关系

根据ISM分析法的原理，当学生要掌握某一知识要素时，需要先对这个知识要素的相关基础知识进行学习，则我们称这一知识要素为可达要素（Re），作为基础知识的要素称为先行要素（Be），它们二者的关系见图2。

依据可达要素与先行要素关系示意图，厘清新旧教材知识要素间的关系，形成新旧教材知识要素直接关系表（表2）。

3.构建知识要素邻接矩阵与可达矩阵

（1）邻接矩阵。按照知识要素间的形成关系表制作新旧教材有向形成（表3），构建新教材有向形成表格。若二者之间存在直接关系，则用“1”表示，反之则标注为“0”。根据新旧教材有向形成表格，构建邻接矩阵，并将邻接矩阵转化为可达矩阵。

（2）基于可达矩阵构建要素层级有向图。运用MATLAB，对新旧教材的可达矩阵进行层级分解，得出知识要素间的层级关系，并建立要素层级有向图（图3）。

三、结果分析与讨论

结合新旧课标解读和教材具体内容，围绕人教版新旧教材的要素层级有向图（图3），从知识要素的选取、起点和结点要素的安排以及要素间的形成关系三个方面展开分析。

1.知识要素选取对比分析

新旧教材在知识的选择上既有相同点又有不同之处。首先，新旧教材对“城市”部分的教学内容均是从时间发展和空间变化两个维度展开的，从时间发展维度看，都会经历城市化（城镇化）;从空间变化维度看，都会促进城市内部空间结构的形成和变化。其次，从核心素养的视角来看，新旧教材内容都涉及“人地关系”问题的思考、空间区域的变化等，如“城市化对地理环境的影响”“城市化过程中出现的问题”“农村与城镇空间结构的差异与变化”。第三，从知识要素量的变化来看，旧人教版选取了16个要素，新人教版选取了19个要素，一方面体现了新教材内容的完整性;另一方面，随着基础教育课程的改革，教材的内容也不断渗透新理念[2]。第四，从知识要素質的变化来看，旧教材的知识逻辑线较为单一，仅以“城市”为知识主线，更关注城市的发展变化;而新教材有三条知识主线，即“城市”“乡村”“城乡地域文化”，在知识要素选择上更加丰富、全面。此外，新教材对核心知识内容的表述更加简明易懂，如在对住宅区、工业区、商业区等知识要素的含义解释上文字更加简练，也适当增加了一些利于学生理解的表述，在“城镇内部空间结构的形成和变化”中，增加了相关地图，利于学生对这一知识要素的理解。

2.起点与结点要素的对比分析

从起点和结点的要素安排来看，旧教材的起点要素是“城市”，而新教材的起点要素是“乡村和城镇”，新教材相对于旧教材而言添加了“乡村”这一起点要素，体现了国家对乡村的重视，这与国家乡村振兴战略和脱贫攻坚的展开密不可分，彰显了起点要素的全面性和时代性，利于学生在城市部分知识点的学习中建立二者的联系，体会地理事物的发展过程。由此，教师在“乡村”这部分内容的教学中，可以开展乡村调研活动，让学生体会到国家对乡村的重视，形成关注国家发展的意识。

旧教材的结点要素是“德国南部城市等级体系的启示、世界城市化进程、城市化对地理环境的影响”，新教材的结点要素是“世界城市化进程、城镇化过程中出现的问题、地理信息技术在城市管理中的应用、地域文化的影响”。从结点要素来看，新旧教材仍具有一定的相似性，新教材是对旧教材的批判性继承和承接性发展，新教材删减了距离学生生活较远、内容较难的“德国南部城市等级体系的启示”，给予教材一定的留白，需要教师开发距离学生生活较近的真实情境与案例，落实课标中结合实例的内容要求;增添了“地理信息技术在城市管理中的应用”“地域文化的影响”这部分内容，文化的多样性、信息技术的多元化使教材的内容更具开放性，利于学生发散思维的培养。

3.要素间的形成关系比较分析

要素间的形成关系体现了教材知识组织的逻辑性，对教师的教学逻辑和学生的学习逻辑有着指导作用[2]。尽管新教材添加了“乡村”这一逻辑主线，但从整体上看，都是以乡村或城镇的基本概念出发，到与学生生活息息相关的功能分区及空间结构，最后以人地关系问题作为落脚点，这不仅体现了知识本身的逻辑性，一定程度上也遵循了学生认知的规律。此外，新旧教材仍然存在一定的差异性，体现了不同时期编者思维与看法的差异性[3]。主要体现在教材内容的增添和具体逻辑的编排上，旧教材具体逻辑为“城市土地利用—功能区城市内部空间结构（城市地域结构模式）—城市等级及其服务功能—德国南部城市等级体系的启示—城市化—世界城市化进程—城市化对地理环境的影响”，条理清晰，知识点详细，难度较高;新教材虽具体逻辑比较复杂，但知识点宽而浅，新教材通过乡村土地利用和城市内部空间结构的形成和变化过渡到城镇化的知识点，包括城镇化的意义、世界城镇化的进程、城镇化过程中出现的问题和地理信息技术在城市管理中的应用，最后以地域文化和城乡景观结束，体现了新教材内容的丰富性。

总体而言，新教材设计了乡村和城镇这两个要素，教师教学中不能只是简单地增加知识要素的讲解，更要引导学生对乡村和城镇空间结构进行对比，提升学生的区域差异分析能力，促进学生区域认知素养的形成;同时，引导学生思考城市化中出现的问题在乡村几乎没有出现，使学生认识人类活动对地理环境的影响方式和结果，逐步形成人地协调观;指引学生从多方面综合思考城镇化与区域发展的相互促进关系，培养其综合思维。此外，在活动部分，教材设计了学校附近的功能区、当地特色文化景观的调查，教师要依托教材的活动设计，结合区域特征开展调查活动，锻炼学生地理信息收集处理能力、活动方案的设计和实施能力，落实对学生地理实践力的培养。

四、新旧人教版教材比较的启示

本文采用ISM分析法对新旧人教版教材第二章节的内容进行对比分析，有利于帮助教师掌握新教材知识要素的变化、梳理知识间的形成关系、把握教材的教学逻辑。针对教师分析和使用新教材，本文提出如下建议。

1.回归教材本质，落实社会功能

教材的本质是社会功能和育人价值，其社会功能体现在教材对政治、经济、文化等方面的正向引导作用。当前，我国重视农村经济发展，实施乡村振兴战略，新教材在旧教材的基础上增添了“乡村”这一模块，符合当前国家的发展需求。我国是一个多民族、多文化的国家，新教材新增了“地域文化与城乡景观”的内容，面对当前世界多元文化的冲击，地域文化的内容有利于培养学生的家国情怀、增强学生的民族文化自信。此外，新教材也增加了与国家安全相关的内容，充分发挥地理学科特色，从资源、环境的角度落实国家安全教育。可见，教材是国家意志的体现，是地理观念的载体，教师在教学中要回归教材的本质，认清教材的社会功能，提高思想站位，培养学生正确的地理观念，增强学生关注国家大事的意识。

2.基于课程标准，拓展教材资源

地理课程标准是国家对基础教育地理课程的总体设计与基本规范，对教师教的深度给出了明确的要求[4]。教材的内容是固定的、有限的，但不同地区、不同学校的地理课程资源存在差异，教师要在把握課标要求的基础上进行教材资源的拓展。知识要素层级图给予了教师教材拓展及其难度掌控的指导，起点要素没有其他要素作为知识基础，这就需要教师去联系学生生活经验或学生已有的可作为起点要素基础的相关知识开展教学。教师要根据知识要素间的形成关系，厘清知识点之间的内部关系和结构，在教学中引导学生通过同化和顺应，自主构建知识体系，达到知识间的平衡。在新课标的理念指导下，教材的内容也越来越贴近学生生活，但教师、学生和地域存在差异性与教材强调普适性这一客观要求相矛盾，这就要求教师对教材进行二次开发，以满足提升学生核心素养的需求[5]。教师在对教材进行二次开发的过程中，要把握好教材的结点要素和知识间的逻辑关系，以此作为教材开发的依据，保证教学资源与课标要求的一致性。

3.把握逻辑结构，促进认知发展

知识要素的形成关系很好地展现了要素间逻辑结构及上下位关系。地理知识在教材中以静态符号的形式出现，动态的教学活动能让地理知识由教材向学生迁移，而这种知识迁移又取决于地理学科逻辑、地理教学逻辑和学生认知逻辑之间的逻辑转化[6]。因此，教师教学要把握好教材的逻辑结构，结合学生的认知规律，优化知识要素间的形成路径，确定教学逻辑，帮助学生建立认知结构，形成整体观念框架，让学生在理解知识之间联系性的基础上进行有意义学习，真正促进学生的认知发展。

4.依托教材内容，落实核心素养

地理核心素养是地理学科落实立德树人的重要途径，新教材在内容的选择上也紧扣核心素养。教师在进行教材分析时，掌握了教材知识逻辑后，要结合教材的具体内容进行质的分析，挖掘教材内蕴的核心素养。教师应系统、综合地选择和精炼知识要素，在地理教学过程中促进学生形成完善的地理学科知识体系， 培养学生用综合的思维看待周围的地理事物的意识，注重引导学生从区域的角度认识地理环境，帮助学生形成区域认知的思维方法;以教材中人地关系主线为依托，引导学生认识“人对地”“地对人”的影响以及“人与地”的共生关系，树立人地协调观;利用好教材中每一处侧重实践力培养的内容，提升学生的地理实践力。

参考文献：

[1] 傅德荣，章慧敏.教育信息处理[M].北京：北京师范大学出版社，2006.

[2] 魏伊.基于ISM法的不同时期高中地理教材结构比较研究[D].武汉：华中师范大学， 2019.

[3] 徐晶晶.基于ISM的高中化学必修1教材比较分析[D].福州：福建师范大学， 2017.

[4] 李家清，陈实.中学地理课程标准与教材分析[M].北京：科学出版社，2012.

[5] 李健.浅析核心素养理念下的初中地理教材二次开发[J].地理教育，2019（03）：11-13.

[6] 朱德全，张家琼.论教学逻辑[J].教育研究，2007（11）：47-52.