基于法的中美地理教材逻辑对比以地球上的大气(2)
⒉知识要素之间的形成关系与邻接矩阵的构造
对知识要素之间是否存在直接关系进行判断记录,中美教材“地球上的大气”知识要素之间关系如表2、表3所示。
表2 美国教材知识要素直接关系表可达要素 直接要素S1 S2S1S3S1S4S1、S2、S3S5S1S6S1、S5S7S1、S5S8S1、S5、S7S9S1、S2、S3、S5、S7、S8S10S1、S2、S3、S5、S7、S8、S9S11S1、S2、S3、S5、S7、S8、S9、S10S12S1、S2、S3、S5、S7、S8、S9、S10S13S1、S2、S3、S5、S7、S8、S9、S10、S12S14S1、S2、S3、S5、S7、S8、S9、S10、S12S15S1、S2、S3、S5、S7、S8、S9、S10、S12、S14S16S1、S2、S3、S5、S7、S8、S9、S10、S12
表3 人教版教材知识要素直接关系表可达要素 直接要素S1 S2S1S3S1、S2
(续上表)S4S1、S2、S3、S5S5S1、S2S6S1、S2、S3、S4、S5S7SS1、S2、S3、S4、S5、S6S8SS1、S2、S3、S4、S5、S6、S7S9SS1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8S10SS1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9S11SS1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10S12SS1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10S13S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12S14S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13S15S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14S16S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15S17S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15、S16S18S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S14、S15
根据ISM分析法,如果知识要素Sm对知识要素Sn有直接影响,即要进行Sn的教学必须在Sm习得的基础之上,我们便认为Sm与Sn存在“形成关系”,把Sm称为先行要素,Sn称为可达要素。按照上述方法,对以上13个子目标进行直接关系分析,可得出其相互之间的关系,生成知识要素直接关系表,如表4、表5所示。
表4 美国教材知识要素间形成关系表S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 S20 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 S30 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 S40 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 S50 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 S60 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 S70 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 S80 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 S90 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 S100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 S110 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 S120 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 S130 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 S140 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 S150 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 S160 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
表5 人教版教材知识要素间形成关系表S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S17S18S10 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 S20 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 S30 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 S40 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 S50 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 S60 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 S70 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
(续上表)S80 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 S90 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 S100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 S110 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 S120 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 S130 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 S140 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 S150 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 S160 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 S170 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 S180 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
⒊知识结构图分析
根据知识要素的邻接矩阵,将知识要素进行分层,建构知识要素层级表,如表6所示。
表6 教材知识要素层级表美国教材 人教版教材第一层 S1S1第二层 S2、S3、S5S2第三层 S6、S7S3、S4、S5第四层 S4、S8S6第五层 S9S7第六层 S10S8第七层 S11S9第八层 S12S10第九层 S13、S14、S16S11、S12第十层 S15S13第十一层 S14第十二层 S15第十三层 S16、S18第十四层 S17
结合表6建构知识要素层级有向图,生成图2、图3,得到中美教材的教材逻辑图。
图2 美国“地球上的大气”知识结构图
图3 人教版“地球上的大气”知识结构图
三、中美教材“地球上的大气”知识要素对比分析
⒈知识要素选择的异同
对比中美教材“地球上的大气”相关知识要素,可以发现中美教材对核心要素的选择差异不大。对“地球上的大气”教材内容的设计都重点关注了大气的受热过程,从大气的受热过程引出小尺度的热力环流(对流循环)概念,进而从小尺度的热力环流过渡到大尺度的大气环流,最后与全球气压带和风带的形成相联系。这些核心要素都是“地球上的大气”相关的学科重要概念,中美教材都是围绕着学科重要概念展开,构建教材知识体系。
美国《科学探索者:天气与气候》与中国教材相比,不同学科间联系更密切,在“大气”内容编撰时,对能量与温度、热量的传导方式、温度的测量等知识进行了清晰的解释,不仅与物理学科相联系,也将生活常识性知识融入到地理学科学习之中,例如,第二节“热量传递”中出现大量物理学知识——分子运动、传导等。使地理知识与其他学科知识、与学生生活实践更有效地融合起来,促使中学的课程更贴近学生发展的需要,使学生看到地理学科知识与其他学科知识之间的联结,而且这种联结是持续的、动态的和以学生为中心的,帮助学生以完整的、系统的视角来认识世界、认识社会。美国教材在知识要素选择方面更加综合化,更符合当前新课改提出的地理核心素养与“生活中的地理”要求。
文章来源:《大气与环境光学学报》 网址: http://www.dqyhjgxxb.cn/qikandaodu/2021/0707/493.html