基于ISM模型的高中化学教材分析

鲁婷

摘要：解释结构模型（ISM）是一种系统分析方法，它能够ISM分析法能够通过构建结构模型，将系统中各要素之间的复杂零乱的关系整理成清晰的、多级递进的结构形式。用ISM法建立起来的有关知识的解释结构模型能够突出教学的重难点，帮助教师分析教材结构，使化学教材内容系统化、结构化，对教师分析教材系统具有重大帮助。

关键词：ISM法;教材分析

教材是教师教学的重要参考、是教学内容的重要载体、也是学生学习的主要资源。教师在进行备课时，需要充分分析教材，分析教材的知识系统，帮助学生建立知识结构。布鲁纳认为，教授任何一门学科，主要是学生理解和掌握这门学科的基本结构以及该学科所特有的研究方法[1]。教师在实际教学活动中分析教材大致有两种偏向，第一种是新手教师，在教学活动中讲课顺序完全与教材顺序一致，不做一点改变。第二种是老教师，在分析教科书时带上自己的主观经验。两种倾向各有利弊。

1.ISM法与ISM法分析教材的步骤

1.1解释结构模型（ISM）法

ISM法是一种结构模型技术，最早是由沃菲尔德提出来用于分析社会学问题方法现在被广泛应用于各个领域。自该方法被证明适用于目标分析及教材的开发，各国教育学者积极探索着解释结构模型法在教材分析中的应用。

1.2 ISM法分析教材的步骤

ISM 模型使教材的内容结构变得层次化、有序化，帮助教师理清教学思路，设计合理的教学过程[2]。ISM法分析教材可分为四个步骤，第一步：抽取学科教科书知识要素，确定基础教学目标。研究者根据自己的学科知识和自身经验对教材内容进行分析，提取知识要素并且进行编码;第二步：确定要素间的关联。研究者根据自身的专业知识经验确定要素的形成关系;第三步：制作要素层级分布表，根据要素间的形成关系，分析各要素所占的层级水平;第四步：绘制层级图，根据知识要素之间的指向关系与各知识要素的层级水平，修正层级关系图，绘制层级有向图。

2.ISM法分析教材的应用研究

ISM分析法能够通过构建结构模型，将系统中各要素之间的复杂零乱的关系整理成清晰的、多级递进的结构形式。笔者利用ISM分析法对人教版高中化学必修一第四章第三节“化学键”进行教材分析，

2.1抽取学科教科书知识要素，确定基础教学目标

教师在进行化学教材分析时，必须结合《普通高中化学课程标准》中对化学键这部分内容的要求，认识构成物质的微粒之间存在相互作用，结合典型实例认识离子键和共价键的形成，建立化学键概念。知道分子存在一定的宏观结构。认识化学键的断裂和形成是形成化学反应的中物质变化的实质及能量变化的主要原因[3]。

知识要素的选择受教师的教学经验、教材版本等多种要素的影响。本文对知识要素的选择满足：（1）本节内容中的重要概念和知识点;（2）高中化学课程标准中要求系统掌握的知识。

根据学生实际情况和对教材的理解，抽出化学键中8个知识要素：1.离子键;2.电子式;3.极性键;4.非极性键;5.共价键;6.结构式;7.化学键;8.化学反应的实质。

2.2确定要素间的关联，获得邻接矩阵

如果在学习教学目标B之前必须要教学目标A，则称目标B为A的可达目标，目标A为B的先行目标，目标A目标B之间的关系可表示为A→B，例如要想学习化学键，就必须先学习离子键和共价键，则离子键与共价键就是化学键的先行要素。根据自身的经验和教材的了解情况，依据该方法建立教材内容的要素关系图1。

2.3制作要素层级分布

根据知识要素之间的关系，将层级要素划分为不同的水平，将同一水平的要素排在同一层上，低层的要素是高层要素的先行要素。如果一个要素没有可达要素，这个要素就是最高层级水平。根据要素关系示意图，我们可以算出每个要素的可达要素集合Mi与先行要素集合Bi。

（1）对于Bi={∮}（空合集）要素i，表示该元素没有先行要素，它属于最低层级。由图2我们可以看出，要素1、3、4没有先行元素，因此，要素1、3、4为最低级别，将要素1、3、4从图中取出作为层级1。

（2）在层级1余下的知识要素中找出具有对于Bi={∮}（空合集）要素i，此时i=2，5，6，它表示为要素2，5，6为该图的最低层级。将要素2，5，6作为层级2.

以此类推，得出知识要素7为层级3，知识要素8为层级4，“化学键”的要素层级分布表见表1。

2.4绘制层级图，构建教学结构模型

根据图1要素之间指向关系与表1层级分布表绘制出关于“化学键”内容的层级图，如图2，从图2中可以清楚地看出，“化学键”本节内容分为4个层次，层次与层次之间的关系也能一目了然，在教学活动中，若想达到某一层次，必须先学习第一层次的教学目标。根据绘制出的“化学键”的教学解释结构模型可以得出本节课内容的教学顺序：首先离子键、极性键、非极性键到电子式、共价键、結构式，再到化学键最后化学反应的实质。根据这个结构图，在教师进行课堂讲授的过程中，可以非常迅速的、清晰的梳理各教学知识点之间的逻辑关系，并且能够根据各知识点的重要程度合理的分配教学时间。

1.ISM法分析教材的教学建议

利用ISM法分析教材不仅能够使知识之间的结构关系更加清晰，并且能够提高教师分析教材的效率。在此，笔者为用ISM法分析教材提供几点建议。首先要准确的选取知识要素，知识要素的选取受多种因素的影响。其次确定层级水平之后，为了达到最佳的教学效果，可以根据学生的实际学习情况，对教学顺序做出一定的调整。最后，可以在教学或者复习过程中把这个知识结构图给学生，帮助学生建立起知识间的结构关系。

参考文献：

[1]吴式颖.外国教育史教程[M].北京： 人民教育出版社，1999： 707-711.

[2]倪娟.论基于学科观念的化学概念教学[J].化学教育，2014（1）：1-3.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准[M].北京：人民教育出版社，2020.