人教版高中地理教科書知識結構連貫性評價——以“地球的運動”為例

龍志昆 楊嘉聰

（華南師范大學 地理科學學院, 廣東 廣州 510631）

人教版高中地理教科書知識結構連貫性評價——以“地球的運動”為例

龍志昆 楊嘉聰

（華南師范大學 地理科學學院, 廣東 廣州 510631）

教材知識結構連貫性是反映教材內容結構中學科知識系統(tǒng)結構和學生認知結構統(tǒng)一程度的重要屬性。本文利用教材連貫性評價工具，選取“地球的運動”主題作為研究對象，對人教版高中地理教科書進行知識精確性和知識聯(lián)系性兩個維度的評價。結果顯示，人教版地理教科書知識精確性較高，但知識聯(lián)系性較弱，因此在教學中教師要熟悉核心概念的意義，注意補充教材缺失的聯(lián)系，使學生建立起完整的知識體系。

地理教材；連貫性；精確性；聯(lián)系性

一、前言

教材是課程的具體表達形式之一，是課堂教學中教師與學生開展教學活動的重要工具。教材中的知識結構必須根據(jù)學生認知發(fā)展規(guī)律和知識發(fā)展層次，按照一定的邏輯順序和發(fā)展層次進行編排，因此完整的教材知識結構體系應該包括知識系統(tǒng)結構和知識應用結構[1]。知識系統(tǒng)結構體現(xiàn)的是學科知識自身內在的發(fā)展順序和層次關系，知識應用結構說明的是知識與事物的聯(lián)系，以及知識與人的關系，而連貫性是反映兩種結構融合程度的重要屬性[2]?？梢娊滩闹R結構的連貫性將影響學生的學習難度及其對學科知識體系的認識，因此教材編寫過程中應注意兼顧知識結構的連貫性，教師也可以根據(jù)現(xiàn)有教材知識連貫性方面的不足有針對性地進行二次開發(fā)。

筆者在中國知網(wǎng)上以“教材連貫性”進行文獻檢索，發(fā)現(xiàn)這一主題的文獻僅有三篇。占小紅[3]等學者從精確性和聯(lián)系性兩個維度設計教材連貫性的評價工具，并選取浙江教育出版社出版的初中《科學》中的“物質結構”主題進行實踐，結果顯示兩個維度得分均不高。朱叢[4]和郭杰[5]兩位學者借用該工具分別對人教版和浙科版高中生物“遺傳”主題進行研究，結果都顯示教材的知識結構連貫性較差。由于尚未有學者對地理教材的知識結構連貫性進行研究，因此筆者嘗試參考現(xiàn)有成果，對地理教材的知識結構連貫性進行評價，以期拋磚引玉，為新一輪課程改革和教材編寫提供參考。

二、研究方法

本文主要通過在教材中選取合適的章節(jié)，參考和改進其他學者的成果設計相關指標，對知識精確性和知識聯(lián)系性兩個維度進行評價。

1.研究對象與內容

知識結構復雜的主題一般具有層次脈絡明顯的發(fā)展結構，各層次結構內部具有豐富的知識或概念要素，此類主題適宜進行教材連貫性評價。本文選取人教版高中地理必修一第一章第三節(jié)“地球的運動”作為研究對象。該章節(jié)是高中地理知識體系中結構體系最復雜、涵蓋內容最多的部分，對其進行連貫性評價，能以小見大地反映人教版地理教材知識結構的特點，反映人教版教材知識系統(tǒng)結構與學生認知結構兩者統(tǒng)一的程度。

“地球的運動”主要涉及地球運動的一般特點、地球運動的地理意義兩大方面的知識，而地球的運動又分成地球自轉和地球公轉兩個方面的內容。教材如何設計不同層面的內容體系，將對學生對本主題的學習產(chǎn)生重要的影響。根據(jù)《高中地理課程標準》[6]中對“地球的運動”內容的規(guī)定，參考美國2061研究計劃成果《科學素養(yǎng)的導航圖》[7]中對主題內容發(fā)展的設計，結合本主題學科發(fā)展的邏輯關系，繪制了中學階段“地球的運動”主題的知識發(fā)展導航圖（如圖1所示）。

圖中包含了高一學段學生應該掌握的29個概念，其中實線方框表示高中學段學生需要掌握的核心概念（K3-K25），它們是本主題的骨干，對于學生學習本主題的內容具有核心作用；橢圓框表示先前概念（B1-B4），即在初中學段學生已經(jīng)有所學習，或者在生活中已經(jīng)形成認知的概念，這些概念不一定出現(xiàn)在教材中，但對于核心概念的理解具有重要的作用；虛線方框表示本主題的一般概念（K1、K2），其重要性低于核心概念，但總領和串聯(lián)知識，對于核心概念的理解具有十分重要的作用。實線箭頭表示核心概念之間、一般概念與核心概念之間、先前概念與核心概念之間、先前概念與一般概念之間的聯(lián)系，虛線箭頭表示的是先前概念與先前概念之間的聯(lián)系。

根據(jù)知識導航圖，B1-B4是先前概念，教材中可以不出現(xiàn)，因此不作評價。概念之間的聯(lián)系A1-A20中，先前概念之間的聯(lián)系（A1、A4、A5）不屬于本節(jié)課內容，從先前概念到一般概念（A2、A6）和從一般概念到核心概念的關系（A8-A12、A15-A20）只承擔知識串聯(lián)的作用，本身無意義。綜上，本文僅對核心概念和一般概念進行知識精確性評價，僅對核心概念之間的聯(lián)系以及A3、A7、A13、A14等進行知識聯(lián)系性評價。

圖1　“地球的運動”一節(jié)的知識導航圖

2.評價指標

教材連貫性評價包括兩個維度：一是“精確性”評價，涉及相關概念的有無、概念內容和特征描述的科學性以及概念呈現(xiàn)方式與學生認知水平的適應情況；二是“聯(lián)系性”評價，考察教材中可能出現(xiàn)的概念間的邏輯關系，如類比、推因、上下文、比喻、舉例等，對教材中概念間聯(lián)系的有無、關聯(lián)方式、聯(lián)系強弱程度進行考察[8]。

根據(jù)教材連貫性的操作性定義，參考占小紅等學者制定的知識精確性和知識聯(lián)系性的精細化評價指標，并進行適當修改，制成表1和表2所示的評價指標。

“知識精確性”包括4個等級，每個等級有對應的分數(shù)，主要關注知識描述的科學性、完整性和可接受性（如表1所示）。

表1　知識精確性等級的評價指標和分值

而“知識聯(lián)系性”聚焦于知識聯(lián)系的有無、建立聯(lián)系的邏輯線索、聯(lián)系的強弱程度，將其依次劃分為三個等級（如表所示）。

表2　知識聯(lián)系性等級的評價指標和分值

3.評價過程

本研究選取兩名評定者（即研究者）對教材知識內容結構的連貫性進行評定。兩名評定者首先獨立依據(jù)評定指標和選取的內容范圍，對教材進行具體的文本分析，并確定每個概念的精確性和每對概念之間的聯(lián)系性等級水平，然后對兩組判定結果進行綜合。由于本研究不可避免存在一些主觀判斷的過程，因此若出現(xiàn)等級評定結果不一致情況，則由評定者通過討論確定最終結果。最后根據(jù)評定結果進行分析和討論。

三、研究結果與分析

本研究需要評定的內容較多，因此僅以案例形式分別呈現(xiàn)知識精確性和知識聯(lián)系性的具體評定過程，然后以匯總形式呈現(xiàn)所有評價結果，并進行分析。

1.知識精確性判定結果示例

(1)案例1（K17）K17

概念表述：地球自轉產(chǎn)生的地轉偏向力，使地球表面沿水平運動的物體發(fā)生偏轉。

教材正文描述：由于地球自轉，地球表面的物體在沿水平方向運動時，其運動方向發(fā)生一定的偏轉。在北半球向右偏轉；在南半球向左偏轉；在赤道上沒有偏轉。這種現(xiàn)象在氣流和水流的水平運動中表現(xiàn)得最為明顯。我們把促使物體水平運動方向產(chǎn)生偏轉的力，稱為地轉偏向力。與作用于水平運動的大氣或水體的其他作用力相比較，地轉偏向力很小，但是，其作用不可低估。

圖示說明：無

等級評定：教材正文解析了地轉偏向力的大量信息，但并沒有解釋地球自轉如何產(chǎn)生地轉偏向力的，且沒有列舉地轉偏向力在實際中產(chǎn)生的影響，不能化抽象為具體，沒有相關的圖示說明地轉偏向力的產(chǎn)生原因、特征和影響，使學生認知產(chǎn)生一定的困難。因此本概念的精確性評定為第1等級（1分）。

(2)案例2（K6、K7）6K7

概念表述：地球自轉的周期由于參考點的不同，分為恒星日和太陽日。

教材正文描述：地球自西向東自轉，自轉一周的時間單位是“1日”。由于在計算自轉周期時，選定的參考點不同，“1日”的時間長度略有差別，名稱也不同。如果以距離地球遙遠的同一恒星為參考點，則“1日”的時間長度為23時56分4秒，叫做恒星日。如果以太陽為參考點，則“1日”的時間長度是24小時，叫做太陽日。

圖示說明：無

等級判定：教材正文對恒星日和太陽日的概念描述完整，但缺乏圖示說明，對于學生理解恒星日和太陽日的區(qū)別存在一定困難，雖然課標不要求展開敘述，但學生對于兩者的差別的認知具有渴求心理，而教師在課堂中也常常會補充相關知識，滿足學生求知的欲望。綜上所述，本概念的評分為第2等級。

(3)案例3（K23）K23

概念表述：正午太陽高度的變化。

教材描述：同一時刻，正午太陽高度由太陽直射點向南、北兩側遞減。夏至日，正午太陽高度由北回歸線向南、北兩側遞減，北回歸線及其以北各緯度，正午太陽高度達到一年中的最大值，太陽輻射最強；南半球各緯度，正午太陽高度達到一年中的最小值，太陽輻射最弱。冬至日，正午太陽高度由南回歸線向南、北兩側遞減，南回歸線及其以南各緯度，正午太陽高度達到一年中的最大值，太陽輻射最強；北半球各緯度，正午太陽高度達到一年中的最小值，太陽輻射最弱。春分日和秋分日，正午太陽高度自赤道向兩極遞減，南、北半球太陽輻射強度相當。

圖示說明：有

讀圖思考：有

等級評定：教材通過圖示說明和文字描述從二分二至日不同的角度分別敘述了正午太陽高度的變化規(guī)律，在講解二分二至日全球各緯度正午太陽高度的變化規(guī)律之前，通過“讀圖思考”讓學生自主得出結論，讓學生加深對本概念的認知，因此可以評為第3等級。

2.知識聯(lián)系性判定結果示例

(1)案例1（S16）S16

概念聯(lián)系：K15“太陽直射點在南北回歸線之間往返運動”與K22“晝夜長短變化，反映日照時間長短”。

教材描述：太陽直射點的移動，使地球表面接受到的太陽輻射能量因時因地而變化。這種變化可以用晝夜長短和正午太陽高度的變化來描述。

等級判定：案例1中的聯(lián)系旨在說明后一概念與前一概念的因果聯(lián)系。教材在引出晝夜長短變化的概念時，首先說明晝夜長短變化是由于太陽直射點在南北回歸線之間的來回移動所造成的。教材描述了這兩個概念的因果關系，邏輯性強，因此評定為第2等級。

(2)案例2（S7）2S7

概念聯(lián)系：K6“地球自轉的周期以太陽為參考點，則為太陽日，時間為24小時”與K18“地球晝夜交替的周期為1個太陽日”。

教材描述：由于地球不停地自轉，晝夜也就不斷地交替。晝夜交替的周期是1個太陽日。晝夜交替影響著人類的起居作息，因此，太陽日被用來作為基本的時間單位。

等級評定：由于晝夜交替與太陽輻射有關，因此周期是一個太陽日。這兩個概念存在因果關系，但教材沒有說明晝夜交替與太陽日的本質聯(lián)系，而是直接指出晝夜交替的周期是一個太陽日，描述過于簡單，因此評定為第1等級。

(3)案例3（A7）3A7

概念聯(lián)系：B2“經(jīng)度與經(jīng)線”與K19“同一時刻，不同經(jīng)度的地方具有不同的地方時；經(jīng)度每隔15°，地方時相差1小時”。

等級評定：地方時的概念學習涉及到經(jīng)度和經(jīng)線等基礎知識，高中地理教材中并未直接提出經(jīng)度和經(jīng)線的概念，更沒有通過文字和圖示闡明經(jīng)度、經(jīng)線與地方時數(shù)值之間的聯(lián)系，在此評定為0等級。

3.知識精確性評價結果與分析

“地球的運動”主題概念圖包含了23個核心概念和2個一般概念，知識精確性評分的最高分值應達到75分。據(jù)表3，知識精確性總分為62分（約83%），得分較高。

表3　知識精確性評價結果

在教材中，知識精確性評分較高的是地球公轉及其地理意義部分，例如黃赤交角、晝夜長短和太陽高度角的變化等方面，教材描述的概念科學完整，兼有圖示說明，有利于大部分學生較好地理解。相對而言，地球自轉部分，特別是地球自轉的地理意義相關概念得分較低，多為2分，反應了教材在地球自轉部分或闡釋不清晰，或缺乏必要的圖示說明。如教材中雖然有涉及日界線的概念，但對于日界線的由來以及作用描述得并不完整，學生對于日界線的作用不太理解，因此需要教師在課堂上進行額外補充。又如地轉偏向力的描述，教材中缺乏地轉偏向力產(chǎn)生的具體原因以及圖示說明，使學生只知現(xiàn)象而不知原因，增加了理解的困難。

4.知識聯(lián)系性評價結果與分析

參與測評的概念之間的聯(lián)系共有25個，最高總得分應為50分。在本次評定中，聯(lián)系性評價總分為33分，占總得分的比重為66%，聯(lián)系性得分偏低（見表4）。并且等級2主要集中在地球公轉部分（S9-S12、S18、S20）。

“地球的運動”主題涉及的內容較多，知識結構復雜，因此教材的知識編排必須科學合理，強調知識結構的邏輯性，使之符合學生的認知水平。在人教版高中地理教材中，一些因果關系明顯的概念都有文字進行提示，使學生理解兩個概念之間的聯(lián)系，如教材用突出的文字以及圖示說明了黃赤交角與赤道平面、黃道平面之間的關系。但總體上人教版教材對于知識聯(lián)系性的處理還比較簡單，沒有很明顯地表示出兩個知識之間的聯(lián)系，使得很多概念顯得比較孤立，例如講到地轉偏向力時，只是很簡單地提到了是由于地球自轉的影響，沒有很具體地說明地球自轉是如何產(chǎn)生了地轉偏向力；黃赤交角是太陽直射點移動、晝夜長短變化和正午太陽高度變化的基礎，但教材也沒有用明顯的文字突出它們之間的聯(lián)系。

表4　知識聯(lián)系性評價結果

四、結論與展望

根據(jù)評定結果，人教版高中地理教材的知識精確性和聯(lián)系性基本達到了教材連貫性標準的要求，但也可以看出，本教材的知識聯(lián)系性還有待改善。因此在實際教學中，教師要熟練掌握核心概念的內容與聯(lián)系，在理解教材的基礎上將教材缺失的部分加以補充，尤其是知識的聯(lián)系性，教師可以利用演示動畫、呈現(xiàn)案例、創(chuàng)建思維導圖等方法，建立起知識之間的關系，促使學生形成完整的知識結構，在理解和掌握的基礎上形成知識記憶。

本研究雖然對地理教材的連貫性研究作了探索，但不免存在一些問題。例如評價工具方面沒有很好體現(xiàn)地理學科特色，其精確性、操作性也有待提高。此外，研究過程中筆者發(fā)現(xiàn)人教版初中地理教材也有地球運動的相關內容，其中部分內容在高中教材中以新課內容呈現(xiàn)，另外一些則默認為已學知識，加之學生對初中知識的掌握水平層次不齊，進一步造成連貫性評價難度增大。因此筆者希望通過本研究，促使更多學者進一步關注、探索地理教材連貫性的問題。

[1]任丹鳳.論教材的知識結構[J].課程?教材?教法,2003(2):5-8.

[2][3][8]占小紅,張新宇,范軼.教材“連貫性”評價工具設計及應用[J].全球教育展望,2010(9):51-56.

[4]朱叢.教材“連貫性”評價工具設計及應用[D].北京:首都師范大學, 2014.

[5]郭杰.對浙科版《生物學》中遺傳學內容進行連貫性評估的研究[D].北京:首都師范大學,2014.

[6]中華人民共和國教育部.普通高中地理課程標準（實驗）[S].北京:人民教育出版社,2011.

[7]美國科學促進協(xié)會.科學素養(yǎng)的導航圖[M].北京:科學普及出版社, 2008.