基于ISM模型的高中化學教材分析

魯婷

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

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，幫助學生建立知識結構。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解釋結構模型（ISM）法

ISM法是一種結構模型技術，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，各國教育學者積極探索著解釋結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?模型使教材的內容結構變得層次化、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。研究者根據自己的學科知識和自身經驗對教材內容進行分析，提取知識要素并且進行編碼;第二步：確定要素間的關聯。研究者根據自身的專業知識經驗確定要素的形成關系;第三步：制作要素層級分布表，根據要素間的形成關系，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構模型，將系統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“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，必須結合《普通高中化學課程標準》中對化學鍵這部分內容的要求，認識構成物質的微粒之間存在相互作用，結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構。認識化學鍵的斷裂和形成是形成化學反應的中物質變化的實質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）本節內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掌握的知識。

根據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.結構式;7.化學鍵;8.化學反應的實質。

2.2確定要素間的關聯，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。根據自身的經驗和教材的了解情況，依據該方法建立教材內容的要素關系圖1。

2.3制作要素層級分布

根據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，構建教學結構模型

根據圖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”內容的層級圖，如圖2，從圖2中可以清楚地看出，“化學鍵”本節內容分為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。根據繪制出的“化學鍵”的教學解釋結構模型可以得出本節課內容的教學順序：首先離子鍵、極性鍵、非極性鍵到電子式、共價鍵、結構式，再到化學鍵最后化學反應的實質。根據這個結構圖，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，可以根據學生的實際學習情況，對教學順序做出一定的調整。最后，可以在教學或者復習過程中把這個知識結構圖給學生，幫助學生建立起知識間的結構關系。

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.