基于目標(biāo)矩陣法的高中生物學(xué)教材分析

王駱欣

(華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 上海 200241)

目標(biāo)矩陣法是由線性代數(shù)中矩陣的相關(guān)知識發(fā)展起來，基于一個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)子元素對該系統(tǒng)進(jìn)行分析，最終達(dá)到使被分析主體有序化目的的方法。將此方法用于整理零亂復(fù)雜的教學(xué)內(nèi)容，不僅能夠提高教材分析的結(jié)構(gòu)化和有序化，而且其簡潔、方便的特點(diǎn)也便于教師的理解和掌握。運(yùn)用目標(biāo)矩陣法進(jìn)行教材分析主要有以下五個(gè)步驟：制定教學(xué)目標(biāo)、決定具有形成關(guān)系的直接低級目標(biāo)、形成目標(biāo)矩陣、按目標(biāo)水平分類、形成關(guān)系圖[1]?，F(xiàn)以人教版高中生物學(xué)教材必修1《分子與細(xì)胞》第4章“細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出”為例，探討基于目標(biāo)矩陣法的教材分析。

1 制定教學(xué)目標(biāo)

人教版高中生物學(xué)教材必修1《分子與細(xì)胞》第4章“細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出”是細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能主題的重要組成。該部分內(nèi)容涉及的知識點(diǎn)廣泛，采用目標(biāo)矩陣法分析這部分教材有助于教師對知識點(diǎn)結(jié)構(gòu)和序列的梳理。依據(jù)《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿)》的要求，第4章“細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出”的教學(xué)總目標(biāo)(用G表示)是：通過了解細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，說明物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)教學(xué)總目標(biāo)，根據(jù)教材內(nèi)容可確定相應(yīng)的低級目標(biāo)(用數(shù)字編號)和前提知識(用R編號)(表1)。

表1 前提知識及各類教學(xué)目標(biāo)

2 確定目標(biāo)間的關(guān)系

為確定目標(biāo)間的相互關(guān)系，規(guī)定：如果教師認(rèn)為學(xué)生在對目標(biāo)A學(xué)習(xí)前必須先掌握目標(biāo)(或前提知識)B，則稱B為A的直接低級目標(biāo)。通過分析，可以依據(jù)這種方法得出“細(xì)胞的物質(zhì)輸入和輸出”章節(jié)中各教學(xué)目標(biāo)的直接低級目標(biāo)(表2)。

表2 各教學(xué)目標(biāo)對應(yīng)的直接低級目標(biāo)

3 形成目標(biāo)矩陣

將各水平目標(biāo)和前提知識在橫軸與縱軸上進(jìn)行排列。如果位于縱軸上的A目標(biāo)是位于橫軸上的B目標(biāo)的直接低級目標(biāo)，就在A行B列處標(biāo)注1。依照此方法，將具有形成關(guān)系的教學(xué)目標(biāo)以及它們各自對應(yīng)的直接低級目標(biāo)都編排到一個(gè)目標(biāo)矩陣中(表3)。

4 按目標(biāo)水平分類

目標(biāo)分類可通過對目標(biāo)矩陣的一定操作而得到。這種操作可按從低到高的方向進(jìn)行[1]。觀察表3橫軸，目標(biāo)R1,R2,R3所在的列沒有“1”標(biāo)志，表示該目標(biāo)位于最底層目標(biāo)，學(xué)習(xí)目標(biāo)水平層次最低。隨后把目標(biāo)R1,R2,R3所對應(yīng)的行標(biāo)志有“1”的清空形成表4。然后重復(fù)以上步驟，在表4橫軸中找出新的沒有“1”標(biāo)志的空列目標(biāo)，此處目標(biāo)有1、3、4，則其又一個(gè)層級，并且在剛剛列出的層級之上。將目標(biāo)1，3，4對應(yīng)的行標(biāo)志有“1”的清空形成表5，再找出新的沒有“1”標(biāo)志的空列目標(biāo)，此處為2、5，則2、5為更高一個(gè)層級。依此類推，得出所有目標(biāo)的不同水平層級的排列。

表3 目標(biāo)矩陣(a)

表4 目標(biāo)矩陣(b)

表5 目標(biāo)矩陣(c)

5 形成關(guān)系圖

將層級轉(zhuǎn)化為示意圖呈現(xiàn)出來，同一水平的目標(biāo)排在一水平線上(圖1)。再依據(jù)表2將直接低級目標(biāo)與其高級目標(biāo)之間用有向的箭頭連接起來，最后形成一個(gè)由低到高的目標(biāo)層級關(guān)系圖2。

通過目標(biāo)層級圖可以直觀的展示各目標(biāo)之間的關(guān)系以及層級。例如，從有向箭頭表示來看，對于掌握教學(xué)目標(biāo)3：解釋細(xì)胞膜選擇透過的功能特點(diǎn)，是建立在已知細(xì)胞膜組成成分主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成(目標(biāo)R2)和學(xué)習(xí)過細(xì)胞膜的功能包括控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞(目標(biāo)R3)的基礎(chǔ)上來達(dá)成的；而教學(xué)目標(biāo)3也是掌握細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型功能特點(diǎn)(目標(biāo)5)和物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)牟煌绞?目標(biāo)7)的基礎(chǔ)。另外，從層級地位來看，目標(biāo)3位于第五層級，所以其屬于較為基礎(chǔ)的知識，教師安排教學(xué)順序時(shí)應(yīng)將其安排在本章內(nèi)容前段；且目標(biāo)3內(nèi)容與其他4個(gè)目標(biāo)有直接聯(lián)系，也說明目標(biāo)3內(nèi)容的重要性，教師應(yīng)重點(diǎn)講授。

圖1 目標(biāo)層級

圖2 形成關(guān)系圖

從以上案例及分析可以看出，目標(biāo)矩陣法的主要作用和優(yōu)勢體現(xiàn)在：①為科學(xué)有效的分析教材提供了依據(jù)，尤其對于知識點(diǎn)龐雜的內(nèi)容，使用該方法構(gòu)建的關(guān)系圖可以厘清其內(nèi)部關(guān)系以及與已有知識的聯(lián)系；②形成關(guān)系圖為教學(xué)過程提供新思路，使教師可以不拘泥于教材的編排順序；③有利于對教材內(nèi)容主次的把握，某知識點(diǎn)與其他知識目標(biāo)關(guān)系越多，這個(gè)知識點(diǎn)則越重要；④在評價(jià)環(huán)節(jié)，可以參照形成關(guān)系圖，考察學(xué)生對于各級內(nèi)容的掌握程度；⑤與其他教材分析方法相比，目標(biāo)矩陣法是在各種方法基礎(chǔ)上形成的一種科學(xué)且簡單操作的方法。但目標(biāo)矩陣法也有一些問題：如處于同一水平層次的目標(biāo)，應(yīng)優(yōu)先安排哪個(gè)教學(xué)，這就與教師的經(jīng)驗(yàn)和判斷有關(guān)。教師應(yīng)靈活運(yùn)用這種方法，做好教材分析。