人教版高中地理教科书知识结构连贯性评价——以“地球的运动”为例

龙志昆 杨嘉聪

（华南师范大学 地理科学学院, 广东 广州 510631）

人教版高中地理教科书知识结构连贯性评价——以“地球的运动”为例

龙志昆 杨嘉聪

（华南师范大学 地理科学学院, 广东 广州 510631）

教材知识结构连贯性是反映教材内容结构中学科知识系统结构和学生认知结构统一程度的重要属性。本文利用教材连贯性评价工具，选取“地球的运动”主题作为研究对象，对人教版高中地理教科书进行知识精确性和知识联系性两个维度的评价。结果显示，人教版地理教科书知识精确性较高，但知识联系性较弱，因此在教学中教师要熟悉核心概念的意义，注意补充教材缺失的联系，使学生建立起完整的知识体系。

地理教材；连贯性；精确性；联系性

一、前言

教材是课程的具体表达形式之一，是课堂教学中教师与学生开展教学活动的重要工具。教材中的知识结构必须根据学生认知发展规律和知识发展层次，按照一定的逻辑顺序和发展层次进行编排，因此完整的教材知识结构体系应该包括知识系统结构和知识应用结构[1]。知识系统结构体现的是学科知识自身内在的发展顺序和层次关系，知识应用结构说明的是知识与事物的联系，以及知识与人的关系，而连贯性是反映两种结构融合程度的重要属性[2]。可见教材知识结构的连贯性将影响学生的学习难度及其对学科知识体系的认识，因此教材编写过程中应注意兼顾知识结构的连贯性，教师也可以根据现有教材知识连贯性方面的不足有针对性地进行二次开发。

笔者在中国知网上以“教材连贯性”进行文献检索，发现这一主题的文献仅有三篇。占小红[3]等学者从精确性和联系性两个维度设计教材连贯性的评价工具，并选取浙江教育出版社出版的初中《科学》中的“物质结构”主题进行实践，结果显示两个维度得分均不高。朱丛[4]和郭杰[5]两位学者借用该工具分别对人教版和浙科版高中生物“遗传”主题进行研究，结果都显示教材的知识结构连贯性较差。由于尚未有学者对地理教材的知识结构连贯性进行研究，因此笔者尝试参考现有成果，对地理教材的知识结构连贯性进行评价，以期抛砖引玉，为新一轮课程改革和教材编写提供参考。

二、研究方法

本文主要通过在教材中选取合适的章节，参考和改进其他学者的成果设计相关指标，对知识精确性和知识联系性两个维度进行评价。

1.研究对象与内容

知识结构复杂的主题一般具有层次脉络明显的发展结构，各层次结构内部具有丰富的知识或概念要素，此类主题适宜进行教材连贯性评价。本文选取人教版高中地理必修一第一章第三节“地球的运动”作为研究对象。该章节是高中地理知识体系中结构体系最复杂、涵盖内容最多的部分，对其进行连贯性评价，能以小见大地反映人教版地理教材知识结构的特点，反映人教版教材知识系统结构与学生认知结构两者统一的程度。

“地球的运动”主要涉及地球运动的一般特点、地球运动的地理意义两大方面的知识，而地球的运动又分成地球自转和地球公转两个方面的内容。教材如何设计不同层面的内容体系，将对学生对本主题的学习产生重要的影响。根据《高中地理课程标准》[6]中对“地球的运动”内容的规定，参考美国2061研究计划成果《科学素养的导航图》[7]中对主题内容发展的设计，结合本主题学科发展的逻辑关系，绘制了中学阶段“地球的运动”主题的知识发展导航图（如图1所示）。

图中包含了高一学段学生应该掌握的29个概念，其中实线方框表示高中学段学生需要掌握的核心概念（K3-K25），它们是本主题的骨干，对于学生学习本主题的内容具有核心作用；椭圆框表示先前概念（B1-B4），即在初中学段学生已经有所学习，或者在生活中已经形成认知的概念，这些概念不一定出现在教材中，但对于核心概念的理解具有重要的作用；虚线方框表示本主题的一般概念（K1、K2），其重要性低于核心概念，但总领和串联知识，对于核心概念的理解具有十分重要的作用。实线箭头表示核心概念之间、一般概念与核心概念之间、先前概念与核心概念之间、先前概念与一般概念之间的联系，虚线箭头表示的是先前概念与先前概念之间的联系。

根据知识导航图，B1-B4是先前概念，教材中可以不出现，因此不作评价。概念之间的联系A1-A20中，先前概念之间的联系（A1、A4、A5）不属于本节课内容，从先前概念到一般概念（A2、A6）和从一般概念到核心概念的关系（A8-A12、A15-A20）只承担知识串联的作用，本身无意义。综上，本文仅对核心概念和一般概念进行知识精确性评价，仅对核心概念之间的联系以及A3、A7、A13、A14等进行知识联系性评价。

图1　“地球的运动”一节的知识导航图

2.评价指标

教材连贯性评价包括两个维度：一是“精确性”评价，涉及相关概念的有无、概念内容和特征描述的科学性以及概念呈现方式与学生认知水平的适应情况；二是“联系性”评价，考察教材中可能出现的概念间的逻辑关系，如类比、推因、上下文、比喻、举例等，对教材中概念间联系的有无、关联方式、联系强弱程度进行考察[8]。

根据教材连贯性的操作性定义，参考占小红等学者制定的知识精确性和知识联系性的精细化评价指标，并进行适当修改，制成表1和表2所示的评价指标。

“知识精确性”包括4个等级，每个等级有对应的分数，主要关注知识描述的科学性、完整性和可接受性（如表1所示）。

表1　知识精确性等级的评价指标和分值

而“知识联系性”聚焦于知识联系的有无、建立联系的逻辑线索、联系的强弱程度，将其依次划分为三个等级（如表所示）。

表2　知识联系性等级的评价指标和分值

3.评价过程

本研究选取两名评定者（即研究者）对教材知识内容结构的连贯性进行评定。两名评定者首先独立依据评定指标和选取的内容范围，对教材进行具体的文本分析，并确定每个概念的精确性和每对概念之间的联系性等级水平，然后对两组判定结果进行综合。由于本研究不可避免存在一些主观判断的过程，因此若出现等级评定结果不一致情况，则由评定者通过讨论确定最终结果。最后根据评定结果进行分析和讨论。

三、研究结果与分析

本研究需要评定的内容较多，因此仅以案例形式分别呈现知识精确性和知识联系性的具体评定过程，然后以汇总形式呈现所有评价结果，并进行分析。

1.知识精确性判定结果示例

(1)案例1（K17）K17

概念表述：地球自转产生的地转偏向力，使地球表面沿水平运动的物体发生偏转。

教材正文描述：由于地球自转，地球表面的物体在沿水平方向运动时，其运动方向发生一定的偏转。在北半球向右偏转；在南半球向左偏转；在赤道上没有偏转。这种现象在气流和水流的水平运动中表现得最为明显。我们把促使物体水平运动方向产生偏转的力，称为地转偏向力。与作用于水平运动的大气或水体的其他作用力相比较，地转偏向力很小，但是，其作用不可低估。

图示说明：无

等级评定：教材正文解析了地转偏向力的大量信息，但并没有解释地球自转如何产生地转偏向力的，且没有列举地转偏向力在实际中产生的影响，不能化抽象为具体，没有相关的图示说明地转偏向力的产生原因、特征和影响，使学生认知产生一定的困难。因此本概念的精确性评定为第1等级（1分）。

(2)案例2（K6、K7）6K7

概念表述：地球自转的周期由于参考点的不同，分为恒星日和太阳日。

教材正文描述：地球自西向东自转，自转一周的时间单位是“1日”。由于在计算自转周期时，选定的参考点不同，“1日”的时间长度略有差别，名称也不同。如果以距离地球遥远的同一恒星为参考点，则“1日”的时间长度为23时56分4秒，叫做恒星日。如果以太阳为参考点，则“1日”的时间长度是24小时，叫做太阳日。

图示说明：无

等级判定：教材正文对恒星日和太阳日的概念描述完整，但缺乏图示说明，对于学生理解恒星日和太阳日的区别存在一定困难，虽然课标不要求展开叙述，但学生对于两者的差别的认知具有渴求心理，而教师在课堂中也常常会补充相关知识，满足学生求知的欲望。综上所述，本概念的评分为第2等级。

(3)案例3（K23）K23

概念表述：正午太阳高度的变化。

教材描述：同一时刻，正午太阳高度由太阳直射点向南、北两侧递减。夏至日，正午太阳高度由北回归线向南、北两侧递减，北回归线及其以北各纬度，正午太阳高度达到一年中的最大值，太阳辐射最强；南半球各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值，太阳辐射最弱。冬至日，正午太阳高度由南回归线向南、北两侧递减，南回归线及其以南各纬度，正午太阳高度达到一年中的最大值，太阳辐射最强；北半球各纬度，正午太阳高度达到一年中的最小值，太阳辐射最弱。春分日和秋分日，正午太阳高度自赤道向两极递减，南、北半球太阳辐射强度相当。

图示说明：有

读图思考：有

等级评定：教材通过图示说明和文字描述从二分二至日不同的角度分别叙述了正午太阳高度的变化规律，在讲解二分二至日全球各纬度正午太阳高度的变化规律之前，通过“读图思考”让学生自主得出结论，让学生加深对本概念的认知，因此可以评为第3等级。

2.知识联系性判定结果示例

(1)案例1（S16）S16

概念联系：K15“太阳直射点在南北回归线之间往返运动”与K22“昼夜长短变化，反映日照时间长短”。

教材描述：太阳直射点的移动，使地球表面接受到的太阳辐射能量因时因地而变化。这种变化可以用昼夜长短和正午太阳高度的变化来描述。

等级判定：案例1中的联系旨在说明后一概念与前一概念的因果联系。教材在引出昼夜长短变化的概念时，首先说明昼夜长短变化是由于太阳直射点在南北回归线之间的来回移动所造成的。教材描述了这两个概念的因果关系，逻辑性强，因此评定为第2等级。

(2)案例2（S7）2S7

概念联系：K6“地球自转的周期以太阳为参考点，则为太阳日，时间为24小时”与K18“地球昼夜交替的周期为1个太阳日”。

教材描述：由于地球不停地自转，昼夜也就不断地交替。昼夜交替的周期是1个太阳日。昼夜交替影响着人类的起居作息，因此，太阳日被用来作为基本的时间单位。

等级评定：由于昼夜交替与太阳辐射有关，因此周期是一个太阳日。这两个概念存在因果关系，但教材没有说明昼夜交替与太阳日的本质联系，而是直接指出昼夜交替的周期是一个太阳日，描述过于简单，因此评定为第1等级。

(3)案例3（A7）3A7

概念联系：B2“经度与经线”与K19“同一时刻，不同经度的地方具有不同的地方时；经度每隔15°，地方时相差1小时”。

等级评定：地方时的概念学习涉及到经度和经线等基础知识，高中地理教材中并未直接提出经度和经线的概念，更没有通过文字和图示阐明经度、经线与地方时数值之间的联系，在此评定为0等级。

3.知识精确性评价结果与分析

“地球的运动”主题概念图包含了23个核心概念和2个一般概念，知识精确性评分的最高分值应达到75分。据表3，知识精确性总分为62分（约83%），得分较高。

表3　知识精确性评价结果

在教材中，知识精确性评分较高的是地球公转及其地理意义部分，例如黄赤交角、昼夜长短和太阳高度角的变化等方面，教材描述的概念科学完整，兼有图示说明，有利于大部分学生较好地理解。相对而言，地球自转部分，特别是地球自转的地理意义相关概念得分较低，多为2分，反应了教材在地球自转部分或阐释不清晰，或缺乏必要的图示说明。如教材中虽然有涉及日界线的概念，但对于日界线的由来以及作用描述得并不完整，学生对于日界线的作用不太理解，因此需要教师在课堂上进行额外补充。又如地转偏向力的描述，教材中缺乏地转偏向力产生的具体原因以及图示说明，使学生只知现象而不知原因，增加了理解的困难。

4.知识联系性评价结果与分析

参与测评的概念之间的联系共有25个，最高总得分应为50分。在本次评定中，联系性评价总分为33分，占总得分的比重为66%，联系性得分偏低（见表4）。并且等级2主要集中在地球公转部分（S9-S12、S18、S20）。

“地球的运动”主题涉及的内容较多，知识结构复杂，因此教材的知识编排必须科学合理，强调知识结构的逻辑性，使之符合学生的认知水平。在人教版高中地理教材中，一些因果关系明显的概念都有文字进行提示，使学生理解两个概念之间的联系，如教材用突出的文字以及图示说明了黄赤交角与赤道平面、黄道平面之间的关系。但总体上人教版教材对于知识联系性的处理还比较简单，没有很明显地表示出两个知识之间的联系，使得很多概念显得比较孤立，例如讲到地转偏向力时，只是很简单地提到了是由于地球自转的影响，没有很具体地说明地球自转是如何产生了地转偏向力；黄赤交角是太阳直射点移动、昼夜长短变化和正午太阳高度变化的基础，但教材也没有用明显的文字突出它们之间的联系。

表4　知识联系性评价结果

四、结论与展望

根据评定结果，人教版高中地理教材的知识精确性和联系性基本达到了教材连贯性标准的要求，但也可以看出，本教材的知识联系性还有待改善。因此在实际教学中，教师要熟练掌握核心概念的内容与联系，在理解教材的基础上将教材缺失的部分加以补充，尤其是知识的联系性，教师可以利用演示动画、呈现案例、创建思维导图等方法，建立起知识之间的关系，促使学生形成完整的知识结构，在理解和掌握的基础上形成知识记忆。

本研究虽然对地理教材的连贯性研究作了探索，但不免存在一些问题。例如评价工具方面没有很好体现地理学科特色，其精确性、操作性也有待提高。此外，研究过程中笔者发现人教版初中地理教材也有地球运动的相关内容，其中部分内容在高中教材中以新课内容呈现，另外一些则默认为已学知识，加之学生对初中知识的掌握水平层次不齐，进一步造成连贯性评价难度增大。因此笔者希望通过本研究，促使更多学者进一步关注、探索地理教材连贯性的问题。

[1]任丹凤.论教材的知识结构[J].课程•教材•教法,2003(2):5-8.

[2][3][8]占小红,张新宇,范轶.教材“连贯性”评价工具设计及应用[J].全球教育展望,2010(9):51-56.

[4]朱丛.教材“连贯性”评价工具设计及应用[D].北京:首都师范大学, 2014.

[5]郭杰.对浙科版《生物学》中遗传学内容进行连贯性评估的研究[D].北京:首都师范大学,2014.

[6]中华人民共和国教育部.普通高中地理课程标准（实验）[S].北京:人民教育出版社,2011.

[7]美国科学促进协会.科学素养的导航图[M].北京:科学普及出版社, 2008.