基于ISM分析法的高中地理教材分析——以“地表形态的塑造”为例

钟业喜 陈雅平 雷林芝

（江西师范大学 地理与环境学院, 江西 南昌 330022）

一、ISM分析法简介

ISM法又称为解释结构模型（Interpretive Structural Model），最早用于分析复杂的社会经济系统问题，[1]目前主要应用在影响因素分析，风险、安全、质量评估，以及系统构建和优化上。佐藤隆博在1978年证明解释结构模型可用于目标分析和教材开发，[2]其后解释结构模型也广泛地应用在教育领域。通过矩阵计算，ISM法能够将知识要素进行量化处理，把教材中分散却关联的各知识要素梳理成有序的层级关系结构，揭示教材的知识结构，并以直观的图形方式呈现，使教材结构化和序列化，将主观研究转化为量化研究，[3]有利于合理地确定教学顺序，优化课堂教学。

二、ISM分析法的操作流程

借助ISM法对高中地理教材进行分析，主要有以下操作（见图1）。

图1 ISM分析法操作流程图

三、借助ISM法对高中地理教材进行分析

本文选取新人教版高中地理选择性必修1《自然地理基础》第二章“地表形态的塑造”作为案例，借助ISM分析法对本章内容进行分析。

1.依据教材和课程标准，选取知识要素

知识要素的选取是整个分析流程中的第一步。选取知识要素可能会由于较强的个人经验而使结果存在局限，为了减少主观性，所选取的知识要素需要符合三个条件：第一，教材中有给出相应的名词解释；第二，在章末要点中作为知识点出现；第三，处于章节体系中的关键位置。仔细研读《普通高中地理课程标准（2017年版）》（以下简称“课程标准”）和教材，根据上述三个条件，可以选取出17个知识要素，分别把它们记为S1、S2、……、S17（见表1）。

表1 “地表形态的塑造”知识要素编码表

2.确定各要素间的关系，形成邻接矩阵

确定要素之间的关系可以通过逻辑学方法来判断。假设知识要素B的学习要以知识要素A的学习为前提，那么两者有着“直接关系”，A为B的先行要素，B为A的可达要素。按照上述规定，对选取的17个知识要素逐个分析，确定它们的直接关系，得到知识要素直接关系表（见表2）。

表2 知识要素直接关系表

再根据上述知识要素间的关系，建立知识要素邻接矩阵。建立知识要素邻接矩阵，可以先做出横轴和纵轴，可达要素位于横轴，先行要素位于纵轴，再通过知识要素直接关系表，将横轴要素和纵轴要素进行对比。假设两个要素有着直接关系就在两者交点处记为“1”，如S1为S2的先行要素，存在直接关系，那么就在第二列第一行两者交点处记为 “1”，两个要素之间不存在直接关系则不用标记，如S1和S5不存在直接关系，那么就在第五列第一行两者交点处不做标记。以此建立了知识要素邻接矩阵（见表3）。

表3 知识要素邻接矩阵

3.求出剩余目标矩阵，建立要素层级分布

通过观察知识要素邻接矩阵，可以发现纵轴有两列为空白，分别是第一列和第五列，说明学习这两个知识要素不需要以本章其他知识要素为前提，即知识要素S1和S5不存在先行要素，是学习本章内容的基础知识，那么S1和S5就构成了要素层级结构中的首要目标。然后将纵轴为空白的S1和S5对应的横轴中的“1”也消除为空，这样就求出了剩余目标矩阵（见表4）。

表4 知识要素剩余目标矩阵

观察剩余目标矩阵，重复上一步骤，确定第二层目标为S2、S3、S4、S6这四个知识要素。延续上述操作，当矩阵全部成为空白后，最终构成七个层级目标，第一层的知识要素为S1、S5，第二层的知识要素为S2、S3、S4、S6，第三层的知识要素为S7，第四层的知识要素为S8、S11、S12，第五层的知识要素为S9、S13，第六层的知识要素为S10、S15、S16，第七层的知识要素为S14、S17，由此得出“地表形态的塑造”这一章的知识要素层级分布表（见表5），进而绘制出“地表形态的塑造”所有知识要素之间的系统结构模型（见图2）。

图2 “地表形态的塑造”系统结构模型

表5 知识要素层级分布表

（续上表）

4.研讨要素层级分布，确定教学活动序列

将教材分析的结果用于教学活动中，教材分析才有实际意义，因此应该根据知识要素层级结构来确定教学活动序列。在安排教学活动序列时应该按照要素层级分布表中低级到高级的顺序，即由第一层到第七层的顺序。同一级中多个教学目标的子目标数量不相同时，应先安排教学子目标更多的教学目标；同一级中多个教学目标的子目标数量相同时，则应该按照教师经验和教学实际安排教学顺序。由此确定了以下的“地表形态的塑造”教学序列（见图3）。

图3 “地表形态的塑造”教学序列

四、小结

ISM分析法将量化分析和主观分析结合起来，让教师更好地把握要素间的层级关系，更加深入地理解认识教材，进而更科学地确定教学顺序，更加有效地进行课堂教学，帮助学生系统全面地领会知识。

根据ISM分析法得出的要素层级结构及教师教学经验，得到的教学序列与教材原有的教学顺序大致相同。基于学生的认知水平和课时安排等其他因素，做出相应调整形成了新的教学序列。具体教学序列安排如下：①第一节“内力作用”与“外力作用”的整合教学；②第三节“河谷的演变与冲积平原的形成”与第二节“地质构造与地貌”的整合教学；③第二节“板块运动与地貌”和第一节“岩石圈的物质循环”的整合教学；④第二节“山地对交通的影响”和第三节“河流地貌对聚落分布的影响”的整合教学。

这样的教学序列可以通过实际案例分别阐释内力和外力在塑造地表形态中的作用，强调两种力对地表形态都起到了影响；再通过“岩石圈的物质循坏”教学把两种力结合起来，强化学生对知识的理解，同时也通过“板块运动与地貌”从宏观层面对地表形态的格局做出解释；最后通过“地表形态和人类活动关系”的整合教学让学生认识到人类的生产生活会受地表形态的制约，人类活动也会影响地表形态，两者是相互影响、相互渗透的关系。