摘要：知識要素是組成教材的基本單位， 以人教版和牛津版高中地理教材中“森林資源”一節為例， 運用ISM法從知識要素選擇、起始要素與結點要素和要素間關系三個方面進行分析， 能夠比較和總結它們的異同與特點， 并嘗試提出反映“整體性”思想、貼近“地理認知過程”、體現“人地關系”等地理教材知識要素編寫建議。
關鍵詞：高中地理； 地理教材； ISM方法； 知識要素；
教材在一定的教育目的指導下， 將人類在長期實踐中積累的知識進行精煉地概括， 并向學生展示知識獲取過程和方法， 是學生學習、學校教學的重要資源和工具。[1]科學地進行教材分析， 厘清教材內部知識要素的邏輯架構， 是指導學生高效地進行學習的必要條件， 也是設計合理的教學程序、進行有效教學的前提。但許多教材分析中會出現兩種傾向：一是奉教材為圭臬， 過分遵守教材原有的知識結構， 忽視教材的橫向比較；二是僅憑借自己的主觀經驗分析教材， 難以準確地分析出教材內在的知識要素結構。筆者針對教材分析中出現的兩種傾向， 嘗試用解釋結構模型 （ISM） 法， 對人教版高中地理教科書和香港牛津版高中地理教科書中關于“森林資源保護與開發”部分的知識要素進行比較研究， 分析它們各自的特點。旨在客觀而科學地分析教材， 為高中地理新教材編寫提出一些建議。
一、解釋結構模型 （ISM） 法概述
解釋結構模型 （Interpretative Structural Modeling, ISM） 是由美國的J.N.Warfield于20世紀70年代提出的分析復雜系統結構模型的方法， 該方法已經被廣泛地應用于現代系統工程中。[2]1978年， 日本的佐藤隆博證實， 該模型可運用于教學研究和教材分析。[3]用該方法分析教材能夠避免主觀經驗的影響， 提升分析結果的可信度；能夠將教材中的各個知識點以有向圖或者樹狀圖的形式展現出來， 直觀地展現教材中不同知識點的層級關系和邏輯順序。運用解釋結構模型對教材進行分析時， 其過程可以分為三步。
第一步， 抽取知識要素Si, 定性分析教材。知識要素Si是構成教材和影響教學過程的、能串聯起課堂教學且學生應當掌握的各個知識點， 即課堂教學中應當涉及到的教學子目標。為盡量減少主觀因素的干擾， 本文將符合以下三個條件之一的教材內容稱為知識要素Si:一是教材中給出明確的概念；二是在教材的知識結構中有承上啟下的地位；三是教材中的主要知識點。
第二步， 確定知識要素Si間關系， 構造直接矩陣。在解釋結構模型中， 如果知識要素Si對知識要素Sj有直接影響， 即Sj的教學必須在Si之后， 我們便認為Si與Sj存在“形成關系”, 把Si稱為先行要素， Sj稱為可達要素， 如圖1所示。依次比較各教學子目標之間的關系， 可以根據以下規則生成直接矩陣A:若Si對Sj有直接影響， 則記aij為1, 否則記為0.
第三步， 運算直接矩陣， 得到層級有向圖。生成直接矩陣A后， 令直接矩陣A與單位矩陣E相加， 并基于布爾代數運算規則對矩陣 （A+E） 進行冪運算， 使得 （A+E） n+1= （A+E） n=M, 稱M為可達矩陣。觀察可達矩陣M, 先按照每列中“1”的數量多少進行排序， 調整矩陣的行和列， 得到層次化矩陣N.在矩陣N中， 自左上角到右下角， 依次分解出最大階數的單位矩陣， 每個單位矩陣代表一個層次。結合層次矩陣和形成關系， 可以得到層級有向圖。在層級有向圖中， 我們把在整個解釋結構模型中僅充當先行要素， 不充當可達要素的知識要素稱為起始要素。起始要素位于層級有向圖的最底層， 既是學生學習的起點， 又是整節內容結構的基石。把在整個解釋結構模型中僅充當可達要素， 不充當先行要素的知識要素稱為結點要素。結點要素位于層級有向圖的最頂層， 既是學生學習的終點， 又是整節內容結構的最高目標。
不同的教材編寫者按照不同的邏輯關系或心理學關系對不同的知識要素進行編排， 會形成不同的教材結構。[4]基于解釋結構模型的教材分析能夠以層級有向圖的形式闡明不同知識要素的能力層次要求以及它們之間的邏輯關系或心理學關系， 將教材結構直觀地展示出來， 為教材建設和課程資源開發提供參考。
二、基于ISM方法的人教版與牛津版高中地理教材知識要素分析
從系統論的角度看， 教材是由若干相互聯系、相互影響的知識要素結合形成的能夠展現學科知識的有機整體， 知識要素是組成教材的基本單位。[5]選擇哪些知識， 按照什么樣的關系將它們組織起來， 反映了教材自身的結構特點。因此橫向比較不同版本教材， 了解它們在知識要素設置和教材結構設計中的優勢與不足， 對保持教材特色、提升教材編寫水平有重要意義。本部分試圖運用ISM方法， 以“森林資源”一節為例， 對人教版和牛津版高中地理教材知識要素的特征與構成進行比較分析， 探究它們知識要素設置與教材結構的特點。
人教版有關森林資源部分教材內容， 在《高中地理·必修三》中進行呈現， 以“森林資源的保護與開發---以亞馬孫雨林為例”為主題， 包括雨林的全球效應、雨林環境的脆弱性、亞馬孫雨林開發計劃、雨林前途---開發還是保護等幾部分內容。香港地區牛津版教材有關森林資源部分內容， 在《活學地理·第三冊》中以“消失中的熱帶樹冠---誰應為濫伐林木負責”為主題， 包括天然的熱帶雨林是怎樣的、什么是熱帶雨林生態系統、什么原因導致人類破壞雨林、大規模濫伐雨林會帶來什么后果、怎樣以可持續的發展方式保護雨林等幾部分內容。
（一） 知識要素的組成分析
依據解釋結構模型， 從知識要素方面來看， 兩個不同版本的地理教材“森林資源”一節可以抽取出10個知識要素， 即人教版教材中的森林的類型及分布、森林的作用、破壞森林的后果、雨林的全球環境效應、雨林的基因和生物價值、雨林環境的優越性、雨林生態的脆弱性、雨林中的開發活動、對雨林前途的爭議、熱帶雨林的保護措施， 以及牛津版中的雨林中動植物的特點、雨林地區的氣候特點、雨林生態系統的構成、雨林生態系統的作用、雨林生態系統的脆弱性、破壞雨林的直接原因、破壞雨林的根本原因、雨林破壞對自然環境的影響、雨林破壞對人文環境的影響、熱帶雨林的保護措施， 分別標記為S1到S10, 如表1所示。
表1.“森林資源”知識要素
（二） 知識要素之間的形成關系分析
分析在教材中所抽取的10個知識要素之間的聯系， 判斷它們是否存在形成關系， 在形成關系中各自的位置， 從而了解不同知識要素之間的關系， 認識教材的編寫邏輯方式。如圖2所示， 在兩版本教材中先行要素對學生的能力要求較低， 可達要素對學生的能力要求較高， 但人教版教材中知識要素的形成關系偏向于演繹的邏輯， 牛津版教材中知識要素的形成關系偏向于歸納的邏輯。根據知識要素間的形成關系， 參照直接矩陣的形成規則， 可以生成直接矩陣。
（三） 知識結構圖式分析
運用Mat Lab10.1對兩個直接矩陣進行計算， 可以得到兩版本地理教材關于“森林開發與保護”一節的內容的可達矩陣和層次化矩陣， 最終得到層級有向圖， 比較直觀地反映了教材中知識結構以及各個知識要素之間的關系。如圖3所示， 依據各個知識要素對學生不同的能力層次要求， 兩版本教材本節內容知識要素均劃分為五層， 位于最高層的結點要素均是“熱帶雨林的保護措施”, 但兩版本教材中其他層次的知識要素安排有一定差異。
三、人教版與牛津版高中地理教材知識要素異同
基于以上分析， 從知識要素選擇、起始要素安排、結點要素安排和教學子目標之間關系等四個方面可以發現高中地理教材中“森林資源”一節的異同。
（一） 知識要素選擇的異同
對比兩版本地理教材中“森林資源”一節， 可以發現兩本教材中的知識要素大致相同。兩版本教材均以自然環境和人類影響最典型的森林---熱帶雨林為例， 從雨林的自然環境特點、雨林破壞的原因、雨林破壞帶來的影響和保護雨林的措施等幾個方面引導學生學習森林的開發與保護的相關知識， 掌握空間定位、空間相互作用分析、地理過程預測等地理技能， 樹立可持續發展意識和人地協調觀念。
人教版在本節中增加了“森林的類型及分布”、“森林的作用”、“破壞森林的后果”三個概括水平較高的教學子目標， 旨在運用先行組織者策略引導學生學習本節內容。牛津版在本節中設計了“雨林生態系統的構成”、“雨林生態系統的作用”、“雨林生態系統的脆弱性”三個與人教版教材不同的知識要素， 引導學生從生態系統的角度去思考雨林的作用、破壞的后果和保護措施。
（二） 知識要素之間關系的異同
兩版本地理教材在內容的編排上大體都是按照“環境特點、破壞原因、破壞后果、保護措施”的順序循序漸進地呈現的。這種教材編排方式符合學生的認知規律， 有利于學生從自己原有的認識基礎上逐步加深對知識的理解。
具體的知識邏輯安排上， 兩本教材有所區別。人教版教材從演繹的邏輯出發， 先讓學生學習森林的分布和作用， 再學習熱帶雨林的特點、變化和保護措施， 能促進學生邏輯思維發展；牛津版教材則從歸納的邏輯出發， 先讓學生學習雨林的特點、作用， 再學習雨林破壞的原因與保護措施， 更加符合問題研究的一般過程。
（三） 起始要素和結點要素安排的異同
人教版教材將“森林的作用”作為起始要素之一， 引導學生學習森林這一地表景觀對自然環境和人類活動的影響， 反思人類開發和利用森林的方式， 樹立人地協調的觀念；牛津版教材在“雨林環境的特點”這一起始要素中， 以漫畫圖片的形式展現雨林的生態系統和自然環境， 使學生形象地了解雨林對自然環境和人類活動的影響?？梢钥闯?， 兩版本教材均通過起始要素滲透人地協調觀念， 從而為引導學生探討人類如何開發和保護雨林、如何處理人地關系做準備。
兩本教材的結點要素均為“熱帶雨林的保護措施”.可以看出， 兩本教材都重視引導學生樹立正確的人地協調觀念。兩版本教材在結點要素的先行要素和具體表述上也存在些許差異。人教版在“熱帶雨林的保護措施”知識要素之前設置了“對雨林前途的爭議”這一知識要素， 引導學生了解不同群體的利益訴求和熱帶雨林生態環境保護之間的沖突， 使學生能夠辯證地看待森林資源開發與保護之間的關系；牛津版在“熱帶雨林的保護措施”這一知識要素中融入了可持續發展的相關內容， 引導學生從可持續發展的視角思考雨林保護的措施。
四、對地理教材知識要素編寫的建議
運用解釋結構模型對兩版本高中地理教材的知識結構進行比較分析， 能夠把教材中各地理知識要素間實質的關系以層級有向圖的形式直觀地展示出來， 便于研究者研究教材知識結構的合理性， 為教材進一步優化提供參考。依據上文分析結果， 現嘗試對地理教材中知識要素的編寫提出幾點建議。
（一） 用“整體性”思想選擇知識要素
地理環境結構具有整體性， 地理環境是由各組成要素相互聯系、相互制約并結合成一個復雜的系統， 在不同尺度、不同影響下表現出不同的結構和功能。[6]關注地理環境的整體性、以系統的觀點看待人地關系是地理學獨特的視角。牛津版教材引入“熱帶雨林生態系統的構成”、“熱帶雨林生態系統的作用”等知識要素， 從系統的觀點探討熱帶雨林環境。從全球尺度上看， 熱帶雨林作為一種重要的生態系統， 與自然系統和人文系統相互關聯、相互作用， 對全球變化產生著深刻影響；從局域尺度上看， 熱帶雨林生態系統是具有一定結構和功能的整體。雨林生態系統及其各個要素是相互聯系、動態發展的有機整體， 人類在雨林地區的開發活動會導致整個雨林生態系統乃至全球環境的變化。
地理教材選擇知識要素時， 應當引導學生從整體上把握區域系統的結構和功能、地位和作用， 將影響區域系統存在與變化的各個地理因素聯系起來、將區域系統的變化同全球地表環境的變化聯系起來， 在學生頭腦中形成一個關于區域變化與全球響應的知識網絡。用“整體性”的思想選擇知識要素， 使教材中知識要素能夠精煉而全面地描述區域系統， 促進學生形成完善的地理學科知識體系， 培養他們用綜合的思維看待周圍的地理事物的意識。
（二） 用“地理認知過程”組織知識要素結構
相對于其他學科教材， 地理教材應當更加貼合學生學習地理的過程， 將地理學家研究地理問題的路線和一般認知策略相結合， 使教學過程同“地理認知過程”相符合， 促進學生在學習地理知識的過程中形成地理的思維、方法和觀點。[7]《國際地理教育憲章 （1992） 》提出了地理學的六個基本問題：它在哪里？它是什么樣子的？它為什么在那里？它是什么時候發生的？它產生了什么作用？怎樣使它有利于人類和自然環境？這六個問題反映了地理研究的一般范式， 也反映了地理教育中應當使學生形成的地理知識、地理能力、地理觀點等地理核心素養。[8]通過分析可以發現， 兩個版本教材均從位置分布、環境特征、破壞原因、環境變化、破壞后果、保護措施幾個方面比較全面地回答了以上六個地理問題。
在組織知識要素時， 可以從地理學六個基本問題出發， 以地理研究方法為指導， 按照地理學家研究地理問題的思路來編排知識要素之間的關系。引導學生認識區域的位置和分布、區域中的地理過程， 探究地理特征、地理原因、空間相互關系， 思考人與環境的關系并付諸于行動。這種編寫思想指導下的教材的知識要素既符合認知科學和形式邏輯的一般規律， 又貼近地理研究的一般方法， 能夠幫助學生形成關于區域認知的方法論。
（三） 用“人地關系”把握知識要素價值取向
人類活動同地理環境之間的關系一直都是地理學最為核心的研究主題， 也是地理課程內容中最核心的價值觀。近代以來的人地關系思想經歷了地理環境決定論到或然論再到可持續發展理論的變化過程， 人類越來越認識到協調好人類活動同自然環境關系的重要性。地理教材應當引導學生在逐步認識“地對人”的影響以及“人對地”的影響的基礎上， 樹立人與地相互協調的觀念。[9]
亞馬孫雨林是地球上面積最大、生產力最旺盛、生物多樣性最典型的雨林生態系統， 既深刻影響著全球氣候和生態平衡， 又具有相當大的科研、經濟和社會價值， 20世紀中葉以來， 雨林地區迎來了大量的人類活動， 給區域和全球環境帶來了影響。人教版教材以“森林的作用”這一知識要素作為起始要素， 展現“地對人”影響的方式；通過“對雨林前途的爭議”引導學生思考“人類如何施加影響是合理的”這一問題， 反映“人對地”的影響， 引出“雨林的保護措施”這一結點要素， 引導學生樹立人地協調的觀點。牛津版教材通過“雨林地區的動植物特點”、“雨林地區的氣候特點”等起始要素展示“地對人”的影響的性質；以“雨林破壞如何影響自然和人類”引導學生思考“不合理的干預地表會產生何種后果”這一問題， 體現“人對地”的影響， 引出“雨林的保護措施”這一結點要素， 引導學生以人地協調視角認識、分析和解決雨林開發中的問題。
編寫教材時， 應當從“地對人”的影響、“人對地”的影響以及人與地相互協調三個視角合理選擇和安排教材的知識要素， 使學生在處理人類與地理環境之間的關系時能夠秉持正確的價值觀。[10]可以從人地關系思想演變史出發， 引導學生先了解“地對人”的影響， 認識到地理環境對人類活動的制約作用， 再學習“人對地”的影響， 認識到人類可以合理地改造地表， 但不合理的改造必將帶來惡果， 最終認識到“區域開發強度與資源稟賦相協調”、“區域開發活動符合自然和社會經濟規律”等觀點， 辯證地看待人與自然的關系， 樹立人地協調的價值觀念。
參考文獻
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[2]劉紫玉， 申曉敏?；诮忉尳Y構模型的大學生就業影響因素分析[J].數學的實踐與認識， 2017 （6） .
[3]吳曉楠?；贗SM分析法的高中地理教材分析[J].地理教學， 2015 （10） .
[4]鄭金?；贗SM法的數學教材比較研究實用性探討[D].武漢：華中師范大學， 2014.
[5]石蕊?；贗SM法的高中物理教材結構的比較研究[D].西安：陜西師范大學， 2016.
[6]朱季文， 倪紹祥， 蔣長瑜。地理環境結構的創新研究及其科學價值--紀念李春芬先生百年誕辰[J].地理研究， 2012 （7） .
[7]袁孝亭?；诘乩硭枷敕椒ǖ牡乩碚n程與教學研究[J].課程·教材·教法， 2010 （7） .
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[9]胡兆量。人地關系發展規律[J].四川師范大學學報 （自然科學版） , 1996 （1） .
[10]詹秀娣， 袁孝亭。高中地理教科書“正確闡明人地關系”的視角及其運用[J].課程·教材·教法， 2012 （4） .
關鍵詞：高中地理； 地理教材； ISM方法； 知識要素；
教材在一定的教育目的指導下， 將人類在長期實踐中積累的知識進行精煉地概括， 并向學生展示知識獲取過程和方法， 是學生學習、學校教學的重要資源和工具。[1]科學地進行教材分析， 厘清教材內部知識要素的邏輯架構， 是指導學生高效地進行學習的必要條件， 也是設計合理的教學程序、進行有效教學的前提。但許多教材分析中會出現兩種傾向：一是奉教材為圭臬， 過分遵守教材原有的知識結構， 忽視教材的橫向比較；二是僅憑借自己的主觀經驗分析教材， 難以準確地分析出教材內在的知識要素結構。筆者針對教材分析中出現的兩種傾向， 嘗試用解釋結構模型 （ISM） 法， 對人教版高中地理教科書和香港牛津版高中地理教科書中關于“森林資源保護與開發”部分的知識要素進行比較研究， 分析它們各自的特點。旨在客觀而科學地分析教材， 為高中地理新教材編寫提出一些建議。
一、解釋結構模型 （ISM） 法概述
解釋結構模型 （Interpretative Structural Modeling, ISM） 是由美國的J.N.Warfield于20世紀70年代提出的分析復雜系統結構模型的方法， 該方法已經被廣泛地應用于現代系統工程中。[2]1978年， 日本的佐藤隆博證實， 該模型可運用于教學研究和教材分析。[3]用該方法分析教材能夠避免主觀經驗的影響， 提升分析結果的可信度；能夠將教材中的各個知識點以有向圖或者樹狀圖的形式展現出來， 直觀地展現教材中不同知識點的層級關系和邏輯順序。運用解釋結構模型對教材進行分析時， 其過程可以分為三步。
第一步， 抽取知識要素Si, 定性分析教材。知識要素Si是構成教材和影響教學過程的、能串聯起課堂教學且學生應當掌握的各個知識點， 即課堂教學中應當涉及到的教學子目標。為盡量減少主觀因素的干擾， 本文將符合以下三個條件之一的教材內容稱為知識要素Si:一是教材中給出明確的概念；二是在教材的知識結構中有承上啟下的地位；三是教材中的主要知識點。
第二步， 確定知識要素Si間關系， 構造直接矩陣。在解釋結構模型中， 如果知識要素Si對知識要素Sj有直接影響， 即Sj的教學必須在Si之后， 我們便認為Si與Sj存在“形成關系”, 把Si稱為先行要素， Sj稱為可達要素， 如圖1所示。依次比較各教學子目標之間的關系， 可以根據以下規則生成直接矩陣A:若Si對Sj有直接影響， 則記aij為1, 否則記為0.
圖1 先行要素、可達要素與形成關系
第三步， 運算直接矩陣， 得到層級有向圖。生成直接矩陣A后， 令直接矩陣A與單位矩陣E相加， 并基于布爾代數運算規則對矩陣 （A+E） 進行冪運算， 使得 （A+E） n+1= （A+E） n=M, 稱M為可達矩陣。觀察可達矩陣M, 先按照每列中“1”的數量多少進行排序， 調整矩陣的行和列， 得到層次化矩陣N.在矩陣N中， 自左上角到右下角， 依次分解出最大階數的單位矩陣， 每個單位矩陣代表一個層次。結合層次矩陣和形成關系， 可以得到層級有向圖。在層級有向圖中， 我們把在整個解釋結構模型中僅充當先行要素， 不充當可達要素的知識要素稱為起始要素。起始要素位于層級有向圖的最底層， 既是學生學習的起點， 又是整節內容結構的基石。把在整個解釋結構模型中僅充當可達要素， 不充當先行要素的知識要素稱為結點要素。結點要素位于層級有向圖的最頂層， 既是學生學習的終點， 又是整節內容結構的最高目標。
不同的教材編寫者按照不同的邏輯關系或心理學關系對不同的知識要素進行編排， 會形成不同的教材結構。[4]基于解釋結構模型的教材分析能夠以層級有向圖的形式闡明不同知識要素的能力層次要求以及它們之間的邏輯關系或心理學關系， 將教材結構直觀地展示出來， 為教材建設和課程資源開發提供參考。
二、基于ISM方法的人教版與牛津版高中地理教材知識要素分析
從系統論的角度看， 教材是由若干相互聯系、相互影響的知識要素結合形成的能夠展現學科知識的有機整體， 知識要素是組成教材的基本單位。[5]選擇哪些知識， 按照什么樣的關系將它們組織起來， 反映了教材自身的結構特點。因此橫向比較不同版本教材， 了解它們在知識要素設置和教材結構設計中的優勢與不足， 對保持教材特色、提升教材編寫水平有重要意義。本部分試圖運用ISM方法， 以“森林資源”一節為例， 對人教版和牛津版高中地理教材知識要素的特征與構成進行比較分析， 探究它們知識要素設置與教材結構的特點。
人教版有關森林資源部分教材內容， 在《高中地理·必修三》中進行呈現， 以“森林資源的保護與開發---以亞馬孫雨林為例”為主題， 包括雨林的全球效應、雨林環境的脆弱性、亞馬孫雨林開發計劃、雨林前途---開發還是保護等幾部分內容。香港地區牛津版教材有關森林資源部分內容， 在《活學地理·第三冊》中以“消失中的熱帶樹冠---誰應為濫伐林木負責”為主題， 包括天然的熱帶雨林是怎樣的、什么是熱帶雨林生態系統、什么原因導致人類破壞雨林、大規模濫伐雨林會帶來什么后果、怎樣以可持續的發展方式保護雨林等幾部分內容。
（一） 知識要素的組成分析
依據解釋結構模型， 從知識要素方面來看， 兩個不同版本的地理教材“森林資源”一節可以抽取出10個知識要素， 即人教版教材中的森林的類型及分布、森林的作用、破壞森林的后果、雨林的全球環境效應、雨林的基因和生物價值、雨林環境的優越性、雨林生態的脆弱性、雨林中的開發活動、對雨林前途的爭議、熱帶雨林的保護措施， 以及牛津版中的雨林中動植物的特點、雨林地區的氣候特點、雨林生態系統的構成、雨林生態系統的作用、雨林生態系統的脆弱性、破壞雨林的直接原因、破壞雨林的根本原因、雨林破壞對自然環境的影響、雨林破壞對人文環境的影響、熱帶雨林的保護措施， 分別標記為S1到S10, 如表1所示。
表1.“森林資源”知識要素
（二） 知識要素之間的形成關系分析
分析在教材中所抽取的10個知識要素之間的聯系， 判斷它們是否存在形成關系， 在形成關系中各自的位置， 從而了解不同知識要素之間的關系， 認識教材的編寫邏輯方式。如圖2所示， 在兩版本教材中先行要素對學生的能力要求較低， 可達要素對學生的能力要求較高， 但人教版教材中知識要素的形成關系偏向于演繹的邏輯， 牛津版教材中知識要素的形成關系偏向于歸納的邏輯。根據知識要素間的形成關系， 參照直接矩陣的形成規則， 可以生成直接矩陣。
圖2 人教版“森林資源”知識要素間的形成關系
（三） 知識結構圖式分析
運用Mat Lab10.1對兩個直接矩陣進行計算， 可以得到兩版本地理教材關于“森林開發與保護”一節的內容的可達矩陣和層次化矩陣， 最終得到層級有向圖， 比較直觀地反映了教材中知識結構以及各個知識要素之間的關系。如圖3所示， 依據各個知識要素對學生不同的能力層次要求， 兩版本教材本節內容知識要素均劃分為五層， 位于最高層的結點要素均是“熱帶雨林的保護措施”, 但兩版本教材中其他層次的知識要素安排有一定差異。
圖3“森林資源”知識要素層級有向圖
圖3“森林資源”知識要素層級有向圖
三、人教版與牛津版高中地理教材知識要素異同
基于以上分析， 從知識要素選擇、起始要素安排、結點要素安排和教學子目標之間關系等四個方面可以發現高中地理教材中“森林資源”一節的異同。
（一） 知識要素選擇的異同
對比兩版本地理教材中“森林資源”一節， 可以發現兩本教材中的知識要素大致相同。兩版本教材均以自然環境和人類影響最典型的森林---熱帶雨林為例， 從雨林的自然環境特點、雨林破壞的原因、雨林破壞帶來的影響和保護雨林的措施等幾個方面引導學生學習森林的開發與保護的相關知識， 掌握空間定位、空間相互作用分析、地理過程預測等地理技能， 樹立可持續發展意識和人地協調觀念。
人教版在本節中增加了“森林的類型及分布”、“森林的作用”、“破壞森林的后果”三個概括水平較高的教學子目標， 旨在運用先行組織者策略引導學生學習本節內容。牛津版在本節中設計了“雨林生態系統的構成”、“雨林生態系統的作用”、“雨林生態系統的脆弱性”三個與人教版教材不同的知識要素， 引導學生從生態系統的角度去思考雨林的作用、破壞的后果和保護措施。
（二） 知識要素之間關系的異同
兩版本地理教材在內容的編排上大體都是按照“環境特點、破壞原因、破壞后果、保護措施”的順序循序漸進地呈現的。這種教材編排方式符合學生的認知規律， 有利于學生從自己原有的認識基礎上逐步加深對知識的理解。
具體的知識邏輯安排上， 兩本教材有所區別。人教版教材從演繹的邏輯出發， 先讓學生學習森林的分布和作用， 再學習熱帶雨林的特點、變化和保護措施， 能促進學生邏輯思維發展；牛津版教材則從歸納的邏輯出發， 先讓學生學習雨林的特點、作用， 再學習雨林破壞的原因與保護措施， 更加符合問題研究的一般過程。
（三） 起始要素和結點要素安排的異同
人教版教材將“森林的作用”作為起始要素之一， 引導學生學習森林這一地表景觀對自然環境和人類活動的影響， 反思人類開發和利用森林的方式， 樹立人地協調的觀念；牛津版教材在“雨林環境的特點”這一起始要素中， 以漫畫圖片的形式展現雨林的生態系統和自然環境， 使學生形象地了解雨林對自然環境和人類活動的影響?？梢钥闯?， 兩版本教材均通過起始要素滲透人地協調觀念， 從而為引導學生探討人類如何開發和保護雨林、如何處理人地關系做準備。
兩本教材的結點要素均為“熱帶雨林的保護措施”.可以看出， 兩本教材都重視引導學生樹立正確的人地協調觀念。兩版本教材在結點要素的先行要素和具體表述上也存在些許差異。人教版在“熱帶雨林的保護措施”知識要素之前設置了“對雨林前途的爭議”這一知識要素， 引導學生了解不同群體的利益訴求和熱帶雨林生態環境保護之間的沖突， 使學生能夠辯證地看待森林資源開發與保護之間的關系；牛津版在“熱帶雨林的保護措施”這一知識要素中融入了可持續發展的相關內容， 引導學生從可持續發展的視角思考雨林保護的措施。
四、對地理教材知識要素編寫的建議
運用解釋結構模型對兩版本高中地理教材的知識結構進行比較分析， 能夠把教材中各地理知識要素間實質的關系以層級有向圖的形式直觀地展示出來， 便于研究者研究教材知識結構的合理性， 為教材進一步優化提供參考。依據上文分析結果， 現嘗試對地理教材中知識要素的編寫提出幾點建議。
（一） 用“整體性”思想選擇知識要素
地理環境結構具有整體性， 地理環境是由各組成要素相互聯系、相互制約并結合成一個復雜的系統， 在不同尺度、不同影響下表現出不同的結構和功能。[6]關注地理環境的整體性、以系統的觀點看待人地關系是地理學獨特的視角。牛津版教材引入“熱帶雨林生態系統的構成”、“熱帶雨林生態系統的作用”等知識要素， 從系統的觀點探討熱帶雨林環境。從全球尺度上看， 熱帶雨林作為一種重要的生態系統， 與自然系統和人文系統相互關聯、相互作用， 對全球變化產生著深刻影響；從局域尺度上看， 熱帶雨林生態系統是具有一定結構和功能的整體。雨林生態系統及其各個要素是相互聯系、動態發展的有機整體， 人類在雨林地區的開發活動會導致整個雨林生態系統乃至全球環境的變化。
地理教材選擇知識要素時， 應當引導學生從整體上把握區域系統的結構和功能、地位和作用， 將影響區域系統存在與變化的各個地理因素聯系起來、將區域系統的變化同全球地表環境的變化聯系起來， 在學生頭腦中形成一個關于區域變化與全球響應的知識網絡。用“整體性”的思想選擇知識要素， 使教材中知識要素能夠精煉而全面地描述區域系統， 促進學生形成完善的地理學科知識體系， 培養他們用綜合的思維看待周圍的地理事物的意識。
（二） 用“地理認知過程”組織知識要素結構
相對于其他學科教材， 地理教材應當更加貼合學生學習地理的過程， 將地理學家研究地理問題的路線和一般認知策略相結合， 使教學過程同“地理認知過程”相符合， 促進學生在學習地理知識的過程中形成地理的思維、方法和觀點。[7]《國際地理教育憲章 （1992） 》提出了地理學的六個基本問題：它在哪里？它是什么樣子的？它為什么在那里？它是什么時候發生的？它產生了什么作用？怎樣使它有利于人類和自然環境？這六個問題反映了地理研究的一般范式， 也反映了地理教育中應當使學生形成的地理知識、地理能力、地理觀點等地理核心素養。[8]通過分析可以發現， 兩個版本教材均從位置分布、環境特征、破壞原因、環境變化、破壞后果、保護措施幾個方面比較全面地回答了以上六個地理問題。
在組織知識要素時， 可以從地理學六個基本問題出發， 以地理研究方法為指導， 按照地理學家研究地理問題的思路來編排知識要素之間的關系。引導學生認識區域的位置和分布、區域中的地理過程， 探究地理特征、地理原因、空間相互關系， 思考人與環境的關系并付諸于行動。這種編寫思想指導下的教材的知識要素既符合認知科學和形式邏輯的一般規律， 又貼近地理研究的一般方法， 能夠幫助學生形成關于區域認知的方法論。
（三） 用“人地關系”把握知識要素價值取向
人類活動同地理環境之間的關系一直都是地理學最為核心的研究主題， 也是地理課程內容中最核心的價值觀。近代以來的人地關系思想經歷了地理環境決定論到或然論再到可持續發展理論的變化過程， 人類越來越認識到協調好人類活動同自然環境關系的重要性。地理教材應當引導學生在逐步認識“地對人”的影響以及“人對地”的影響的基礎上， 樹立人與地相互協調的觀念。[9]
亞馬孫雨林是地球上面積最大、生產力最旺盛、生物多樣性最典型的雨林生態系統， 既深刻影響著全球氣候和生態平衡， 又具有相當大的科研、經濟和社會價值， 20世紀中葉以來， 雨林地區迎來了大量的人類活動， 給區域和全球環境帶來了影響。人教版教材以“森林的作用”這一知識要素作為起始要素， 展現“地對人”影響的方式；通過“對雨林前途的爭議”引導學生思考“人類如何施加影響是合理的”這一問題， 反映“人對地”的影響， 引出“雨林的保護措施”這一結點要素， 引導學生樹立人地協調的觀點。牛津版教材通過“雨林地區的動植物特點”、“雨林地區的氣候特點”等起始要素展示“地對人”的影響的性質；以“雨林破壞如何影響自然和人類”引導學生思考“不合理的干預地表會產生何種后果”這一問題， 體現“人對地”的影響， 引出“雨林的保護措施”這一結點要素， 引導學生以人地協調視角認識、分析和解決雨林開發中的問題。
編寫教材時， 應當從“地對人”的影響、“人對地”的影響以及人與地相互協調三個視角合理選擇和安排教材的知識要素， 使學生在處理人類與地理環境之間的關系時能夠秉持正確的價值觀。[10]可以從人地關系思想演變史出發， 引導學生先了解“地對人”的影響， 認識到地理環境對人類活動的制約作用， 再學習“人對地”的影響， 認識到人類可以合理地改造地表， 但不合理的改造必將帶來惡果， 最終認識到“區域開發強度與資源稟賦相協調”、“區域開發活動符合自然和社會經濟規律”等觀點， 辯證地看待人與自然的關系， 樹立人地協調的價值觀念。
參考文獻
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