摘要：結構解釋模型（ISM）是一種系統(tǒng)分析法，將其運用于教材分析的主要功能在于將復雜零散的知識簡潔化，它的核心在于將教材中各概念之間復雜、凌亂的關系整理成清晰的、多級階梯的結構形式。本文通過對高中化學教材分析的實例研究，闡述了ISM方法如何指導實踐，并提出了相關的教學建議，旨在為中學化學教師應用該模型進行教學設計提供參考。

關鍵詞：結構解釋模型；高中化學；教材分析

文章編號：1005-6629（2013）2-0008-03

中圖分類號：G633.8

文獻標識碼：B

教材分析既是教學活動的開端，也是教學活動很重要的一個方面?！镀胀ǜ咧谢瘜W課程標準（實驗）》強調，教師分析教材進行備課時，應依據課程標準的要求，處理好不同課程模塊之間的關系，把化學學科中最重要的基礎知識、基本技能、基本觀點和方法有機地融合起來。這就要求教師在備課和教學設計的過程中通過對教材的分析，不僅要挖掘出書本上的隱性知識以及知識的隱性價值，還要能充分地掌握教材中局部和整體知識之間的聯(lián)系，做到層次分明、心中有數，從而能設計出合理的教學程序，選擇適合的教學方法。因此如何以科學的方法進行教材分析和研究顯得尤為重要。

在當前的教材分析方法中存在著兩種傾向。一種是教師完全根據自己的經驗對教材進行解讀和分析。教師經驗上的主觀性對教材的分析有利有弊。一方面這種主觀性便于教師創(chuàng)造性的發(fā)揮，同時有利于不同層次學生的差異化教學；另一方面，對主觀經驗的依賴也會使教材分析的結果存在局限性。另外一種傾向是，教師完全按照教材內容的框架體系照本宣科地、機械地分析教材。這類教材分析法往往會忽略隱沒于教材中的橫向結構中的基本知識要素及其相互間的關系結構，從而無法構建各概念知識點之間的層級結構，進而使教學設計凌亂無序。

基于結構解釋模型（Interpretive Structure Modeling，以下簡稱為ISM）教材分析方法則克服了以上缺陷，它建立了教材中要素間的層級有向圖，避免了教材分析中過度主觀化導致知識網絡散亂不易梳理的問題，能較客觀地反映基本要素間的關系。有助于教師在教學前構建結構化的知識體系，也能幫助學生通過教師講解順利同化新知識，進行有效學習與記憶。

本文通過實例來介紹基于ISM教材分析法在化學教學中的應用，旨在為廣大教師進行教學設計時提供參考。

1 ISM教材分析法的內涵及步驟

1.1 ISM教材分析方法的內涵

結構解釋模型（ISM）是1973年由美國John.Warfield教授作為分析復雜的社會經濟結構問題的一種方法而開發(fā)的。其基本思想是通過各種創(chuàng)造性技術，提取問題的構成要素，并對要素及相互關系等信息進行處理，最后用文字加以解釋說明，明確問題的層次和整體結構，提高對問題的認識和理解程度。其特點是將復雜的系統(tǒng)分解為若干個系統(tǒng)要素，利用人們思維實踐經驗和知識以及計算機的幫助，最終建立一個多級階梯的結構模型。

ISM屬于概念模型，可以用簡單明了的概念結構圖形象地表示系統(tǒng)中各要素之間的關系，從而有效地實現(xiàn)教材的結構化和序列化。它要求教師對教材內容的理解達到融會貫通的水平，既精通教材的內容體系和編排意圖，又能以一種批判的眼光來看待教材，正確認識到教材中的問題和不足，并結合學生已有的認知經驗有意識地對教材內容進行調整、刪減，來彌補這種不足，從而能夠輕松、流暢地完成整個教學，并在課后對教材的反思性分析中表現(xiàn)出高度的理論性。

1.2 ISM教材分析方法的運用步驟

根據John.Warfield教授的ISM分析方法，我們就教材分析提出了ISM分析方法之“三段式”的教材分析模型。所謂“三段式”分別是指（1）分析學科教材，抽取知識要素；（2）確立目標關系，理清教學思路；（3）繪制結構模型，確定教學過程。該模型運用的步驟及內容見表1。

在此需要強調的是，ISM分析法之“三段式”的教材分析模型在使用過程中應根據教材內容、學生的學習情況等來討論模型中的要素是否需要變更和增減，要素間的形成關系是否需要進行修正，若需要修正，則應重返階段1，直到所得的結構模型基本符合實際情況為止。在使用該模型中，教師要盡量避免機械地套用模型，否則不但不利于實現(xiàn)有效教學，反而固步自封，對教師開展教學活動產生阻礙作用。

2 ISM教材分析法的應用研究

前面我們提到了ISM教材分析法的精髓在于通過構建結構模型，將系統(tǒng)中各要素之間的復雜、零亂的關系整理成清晰的、多級遞進的結構形式。因此，教師在分析教材時若能掌握這種方法，便可抓住ISM模型的精髓，起到事半功倍的效果。本文以人教版《化學1》中的“化學計量在實驗中的應用”為例，闡述ISM教材分析法的應用。

2.1 分析學科教材，抽取知識要素

在分析教材之前，教師應首先根據《普通高中化學課程標準（實驗）》的要求，即“認識化學計量的基本單位——摩爾，能運用于相關的簡單計算，體會定量研究的方法對研究和學習化學的重要作用”，以及“學會配制一定物質的量濃度的溶液”。仔細研讀教材，并抽出該單元的8個重要概念作為知識要素（見圖1）。

2.2 確定要素關系，理清教學思路

ISM教材分析法認為，如果教師讓學生在對要素A進行學習之前必須先掌握要素B，則稱要素A為可達要素，要素B為先行要素。教師在確定各要素關系的時候，不僅應該根據教材內容的安排來決定教學思路，還應當考慮學習者的實際情況以及知識的內在聯(lián)系。

在本例中，根據學生之前的知識儲備，4粒子總數、6體積和7質量是學生在初中階段均已經學習過的知識。再由教師的分析判斷和經驗，可以決定各要素間的形成關系（見圖2）。

圖2向我們展示了該單元所要學習的幾個重要概念以及相關概念之間的聯(lián)系，這種關系圖示是教師在一般備課或者分析教材中經常采用的。該圖示的優(yōu)勢在于它是根據教材內容的進度來描述相應的要素關系，具有緊扣教材，覆蓋全面、能夠提供給教師最基本的教學思路等特點。但是它沒有考慮到學習內容體系的系統(tǒng)性以及學生掌握知識的便捷性，整個圖示給人的感覺是“眉毛胡子一把抓”，沒有層次感，知識內容非常凌亂，尤其是在向來以知識點“雜”、“多”且“分散”的化學學科中，這種圖示不但不能為教師深層次地分析教材提供保障，反而會使教師陷入到一種教學思維“短路”或是面對龐雜的知識點不知從何教起的困境。

2.3 繪制結構模型，確定教學過程

根據要素目標的層次水平，將同一水平的元素排在同一層上，較低一層的要素是較高一層元素的先行要素。根據各要素關系示意圖，我們可以算出每個要素的可達要素集合Ai和先行要素集合Bi（其中i表示要素的代號）。

在本例中包含了8個元素，例如，要素2，它既具有先行要素1、7，又具有可達要素8。因此就有了A2={8}，B2={1，7}。

（1）對于Bi={φ}（空集合）要素i，表示該元素沒有先行要素，它屬于最低階層。在本例中，由圖2我們可以看出，要素4、5、6、7沒有先行元素，它的先行要素的集合為空集，因而要素4、5、6、7為最低級別，將要素4、5、6、7從圖中取出，得到層級1。

（2）在層級1余下的要素之中找出具有Bi={φ}的i，此時i=1，它表示要素1為該圖的最低層級。將要素1從余下要素中取出，得出層級2。

（3）在層級2余下的要素之中找出具有Bi={φ}的i，此時i=2，3，它表示要素2、3為該圖的最低層級。將要素2、3從余下要素中取出，得出層級3。

分析到此，就只剩下要素8了，那么它們便處于層級分布的最高層。層級分布見表1。各要素層級分布見圖3。

由圖3可以看出，該單元所涉及的知識點的層級有4層。4，5，6，7為前提知識，位于整個層級的最底層；然后是1位于第二層；2，3位于第三層；總目標知識點8位于第四層。箭頭末端要素為箭頭指向要素的可達要素。

此外，要強調的是，在確定教學過程的時候需要在教學要素層次分析的基礎上考慮如下幾個因素：按低級要素先于高級要素的原則排列；在多個同一級別的教學要素中，先安排有較多先行元素的教學要素；在多個同一級別的教學要素中，先安排基礎性的教學要素；在多個同一級別的教學要素中，對于基礎性的教學要素和先行要素數目均相同的場合，可根據教師經驗決定排列的順序。在繪制了結構模型之后，本章節(jié)的教學過程就清晰了，即：質量、體積、粒子總數和阿伏伽德羅常數→物質的量→摩爾質量、摩爾體積→物質的量濃度。此時教師再進行授課則不但能充分發(fā)揮教材的功能，而且能將知識傳授系統(tǒng)化，授課思維清晰化，彰顯出內容重點。若將此運用于教學過程中的板書，則更加利于學生知識的領悟以及加強對相關知識的聯(lián)系，從而形成知識網。

3 ISM教材分析法的教學建議

利用ISM分析法進行教材分析不但能夠使知識要素變得清晰明了，更能促使化學教材利用效率的大大提高。在此，筆者僅提出幾點建議供教師參考。首先要合理定位要素層級。用ISM法分析教材得出的教學活動序列與教材的內容序列應基本相符，但在實際教學中教師可以結合其他因素進行適當的調整，如學生的知識水平，智力因素等，以求達到最佳的教學效果。其次要深入研討層級圖示。對于所得到的各要素層級圖應進行深入研討，強調從層級圖示中理解章節(jié)知識及其之間的關系，更加深刻地把握課程標準對教材的相關要求，從而促進更加科學有效的教學活動的開展，最終達到教師授課時教學思路清晰，學生學習時知識速成體系的良好效果。此外，無論用什么方法對教材進行分析，都必須把《普通高中化學課程標準（實驗）》作為最重要的指導標準，因為只有這樣才有利于全面落實化學教學目標，準確把握化學教材體系結構以及順利實施有效教學。

總之，利用ISM方法進行教材分析有利于教師和學生抓好知識間的相互滲透及教材本身知識結構的前后聯(lián)系，可以使教師更加深入細致地認識教材，是全面落實化學教學目標的重要保障，也是使教師更好地組織科學有效的教學活動，學生更好地理解掌握系統(tǒng)化知識的重要工具。