基于ISM模型的高中化學教材分析

魯婷

摘要：解釋結(jié)構模型（ISM）是一種系統(tǒng)分析方法，它能夠ISM分析法能夠通過構建結(jié)構模型，將系統(tǒng)中各要素之間的復雜零亂的關系整理成清晰的、多級遞進的結(jié)構形式。用ISM法建立起來的有關知識的解釋結(jié)構模型能夠突出教學的重難點，幫助教師分析教材結(jié)構，使化學教材內(nèi)容系統(tǒng)化、結(jié)構化，對教師分析教材系統(tǒng)具有重大幫助。

關鍵詞：ISM法;教材分析

教材是教師教學的重要參考、是教學內(nèi)容的重要載體、也是學生學習的主要資源。教師在進行備課時，需要充分分析教材，分析教材的知識系統(tǒng)，幫助學生建立知識結(jié)構。布魯納認為，教授任何一門學科，主要是學生理解和掌握這門學科的基本結(jié)構以及該學科所特有的研究方法[1]。教師在實際教學活動中分析教材大致有兩種偏向，第一種是新手教師，在教學活動中講課順序完全與教材順序一致，不做一點改變。第二種是老教師，在分析教科書時帶上自己的主觀經(jīng)驗。兩種傾向各有利弊。

1.ISM法與ISM法分析教材的步驟

1.1解釋結(jié)構模型（ISM）法

ISM法是一種結(jié)構模型技術，最早是由沃菲爾德提出來用于分析社會學問題方法現(xiàn)在被廣泛應用于各個領域。自該方法被證明適用于目標分析及教材的開發(fā)，各國教育學者積極探索著解釋結(jié)構模型法在教材分析中的應用。

1.2 ISM法分析教材的步驟

ISM?模型使教材的內(nèi)容結(jié)構變得層次化、有序化，幫助教師理清教學思路，設計合理的教學過程[2]。ISM法分析教材可分為四個步驟，第一步：抽取學科教科書知識要素，確定基礎教學目標。研究者根據(jù)自己的學科知識和自身經(jīng)驗對教材內(nèi)容進行分析，提取知識要素并且進行編碼;第二步：確定要素間的關聯(lián)。研究者根據(jù)自身的專業(yè)知識經(jīng)驗確定要素的形成關系;第三步：制作要素層級分布表，根據(jù)要素間的形成關系，分析各要素所占的層級水平;第四步：繪制層級圖，根據(jù)知識要素之間的指向關系與各知識要素的層級水平，修正層級關系圖，繪制層級有向圖。

2.ISM法分析教材的應用研究

ISM分析法能夠通過構建結(jié)構模型，將系統(tǒng)中各要素之間的復雜零亂的關系整理成清晰的、多級遞進的結(jié)構形式。筆者利用ISM分析法對人教版高中化學必修一第四章第三節(jié)“化學鍵”進行教材分析，

2.1抽取學科教科書知識要素，確定基礎教學目標

教師在進行化學教材分析時，必須結(jié)合《普通高中化學課程標準》中對化學鍵這部分內(nèi)容的要求，認識構成物質(zhì)的微粒之間存在相互作用，結(jié)合典型實例認識離子鍵和共價鍵的形成，建立化學鍵概念。知道分子存在一定的宏觀結(jié)構。認識化學鍵的斷裂和形成是形成化學反應的中物質(zhì)變化的實質(zhì)及能量變化的主要原因[3]。

知識要素的選擇受教師的教學經(jīng)驗、教材版本等多種要素的影響。本文對知識要素的選擇滿足：（1）本節(jié)內(nèi)容中的重要概念和知識點;（2）高中化學課程標準中要求系統(tǒng)掌握的知識。

根據(jù)學生實際情況和對教材的理解，抽出化學鍵中8個知識要素：1.離子鍵;2.電子式;3.極性鍵;4.非極性鍵;5.共價鍵;6.結(jié)構式;7.化學鍵;8.化學反應的實質(zhì)。

2.2確定要素間的關聯(lián)，獲得鄰接矩陣

如果在學習教學目標B之前必須要教學目標A，則稱目標B為A的可達目標，目標A為B的先行目標，目標A目標B之間的關系可表示為A→B，例如要想學習化學鍵，就必須先學習離子鍵和共價鍵，則離子鍵與共價鍵就是化學鍵的先行要素。根據(jù)自身的經(jīng)驗和教材的了解情況，依據(jù)該方法建立教材內(nèi)容的要素關系圖1。

2.3制作要素層級分布

根據(jù)知識要素之間的關系，將層級要素劃分為不同的水平，將同一水平的要素排在同一層上，低層的要素是高層要素的先行要素。如果一個要素沒有可達要素，這個要素就是最高層級水平。根據(jù)要素關系示意圖，我們可以算出每個要素的可達要素集合Mi與先行要素集合Bi。

（1）對于Bi={∮}（空合集）要素i，表示該元素沒有先行要素，它屬于最低層級。由圖2我們可以看出，要素1、3、4沒有先行元素，因此，要素1、3、4為最低級別，將要素1、3、4從圖中取出作為層級1。

（2）在層級1余下的知識要素中找出具有對于Bi={∮}（空合集）要素i，此時i=2，5，6，它表示為要素2，5，6為該圖的最低層級。將要素2，5，6作為層級2.

以此類推，得出知識要素7為層級3，知識要素8為層級4，“化學鍵”的要素層級分布表見表1。

2.4繪制層級圖，構建教學結(jié)構模型

根據(jù)圖1要素之間指向關系與表1層級分布表繪制出關于“化學鍵”內(nèi)容的層級圖，如圖2，從圖2中可以清楚地看出，“化學鍵”本節(jié)內(nèi)容分為4個層次，層次與層次之間的關系也能一目了然，在教學活動中，若想達到某一層次，必須先學習第一層次的教學目標。根據(jù)繪制出的“化學鍵”的教學解釋結(jié)構模型可以得出本節(jié)課內(nèi)容的教學順序：首先離子鍵、極性鍵、非極性鍵到電子式、共價鍵、結(jié)構式，再到化學鍵最后化學反應的實質(zhì)。根據(jù)這個結(jié)構圖，在教師進行課堂講授的過程中，可以非常迅速的、清晰的梳理各教學知識點之間的邏輯關系，并且能夠根據(jù)各知識點的重要程度合理的分配教學時間。

1.ISM法分析教材的教學建議

利用ISM法分析教材不僅能夠使知識之間的結(jié)構關系更加清晰，并且能夠提高教師分析教材的效率。在此，筆者為用ISM法分析教材提供幾點建議。首先要準確的選取知識要素，知識要素的選取受多種因素的影響。其次確定層級水平之后，為了達到最佳的教學效果，可以根據(jù)學生的實際學習情況，對教學順序做出一定的調(diào)整。最后，可以在教學或者復習過程中把這個知識結(jié)構圖給學生，幫助學生建立起知識間的結(jié)構關系。

參考文獻：

[1]吳式穎.外國教育史教程[M].北京： 人民教育出版社，1999： 707-711.

[2]倪娟.論基于學科觀念的化學概念教學[J].化學教育，2014（1）：1-3.

[3]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準[M].北京：人民教育出版社，2020.