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摘 要：随着《普通高中地理课程标准（2017年版）》的颁布实施，地理学科核心素养的落实成为当前地理教育的新目标和新挑战。地理教材作为落实核心素养的载体，对其进行分析有助于教师厘清教材知识结构，掌握教学逻辑，指导教学活动。本文运用ISM分析法，对人教版高中地理新旧教材第二章的内容进行邻接矩阵的构建，最终形成要素层级有向图，并从知识要素的选取、起点与结点要素的安排以及要素间的形成关系三个维度对比分析了新旧教材的异同，并为教师使用新教材提出了四点建议：回归教材本质，落实社会功能;基于课程标准，拓展教材资源;把握逻辑结构，促进认知发展;依托教材内容，落实核心素养。
关键词：ISM法;高中地理;人教版教材
地理新教材在落实课标的基础上，优化了教材内容的难度进阶，更新了内容素材，调整了内容的组织形式。对比新旧教材的差异，有利于教师更好地把握新教材的逻辑，提高教学有效性。ISM法作为一种量化的方法，能更好地保证教材分析的客观性和科学性。本文以高中地理旧人教版“城市与城市化”以及新人教版“乡村和城镇”为例，运用ISM分析法对教材进行量化分析，比较新旧版本教材知识逻辑的差异，为地理新教材的使用提供建议。
一、解释结构模型法——ISM法
1973年，美国John Warfield教授为分析社会经济系统问题研究开发了ISM法（Interpretive Structural Modeling Method），该方法能够将紊乱、复杂的元素系统化，构建出层次清晰的结构模型[1]。近年来，已有不少学者应用此方法对教材内容、教学目标等进行横向、纵向的量化分析。运用ISM法分析教材能最大程度地进行主客观分析，加强教材分析的科学性，同时也能够将教材中的各知识要素整合成多级递阶的知识结构体系，并以可视化的方式呈现。具体操作流程见图1。
二、教材分析过程
本文选取旧人教版《地理必修2》第二章“城市与城市化”和新人教版《地理必修（第二册）》第二章“乡村和城镇”为研究内容，运用ISM分析法进行知识逻辑的层级结构分析。
1.抽取教材知识要素
ISM 法的第一步是对教材知识要素进行提取，在提取的过程中，由于教材所蕴含的知识十分丰富，为保证要素提取的客观性和科学性，知识要素的抽取需要满足以下条件：《高中地理课程标准（2017年版）解读》中指出的主要概念;教材中明确给出的名词解释;在整个教材的章节体系中起上下贯通作用;呈现在教材的本章要点中。
结合知识要素抽取的四项条件，抽取人教版旧教材知识要素16个、新教材知识要素19个，分别编码为R1、R2……R19，如表1所示。
2.知识要素间的形成关系
根据ISM分析法的原理，当学生要掌握某一知识要素时，需要先对这个知识要素的相关基础知识进行学习，则我们称这一知识要素为可达要素（Re），作为基础知识的要素称为先行要素（Be），它们二者的关系见图2。
依据可达要素与先行要素关系示意图，厘清新旧教材知识要素间的关系，形成新旧教材知识要素直接关系表（表2）。
3.构建知识要素邻接矩阵与可达矩阵
（1）邻接矩阵。按照知识要素间的形成关系表制作新旧教材有向形成（表3），构建新教材有向形成表格。若二者之间存在直接关系，则用“1”表示，反之则标注为“0”。根据新旧教材有向形成表格，构建邻接矩阵，并将邻接矩阵转化为可达矩阵。
（2）基于可达矩阵构建要素层级有向图。运用MATLAB，对新旧教材的可达矩阵进行层级分解，得出知识要素间的层级关系，并建立要素层级有向图（图3）。
三、结果分析与讨论
结合新旧课标解读和教材具体内容，围绕人教版新旧教材的要素层级有向图（图3），从知识要素的选取、起点和结点要素的安排以及要素间的形成关系三个方面展开分析。
1.知识要素选取对比分析
新旧教材在知识的选择上既有相同点又有不同之处。首先，新旧教材对“城市”部分的教学内容均是从时间发展和空间变化两个维度展开的，从时间发展维度看，都会经历城市化（城镇化）;从空间变化维度看，都会促进城市内部空间结构的形成和变化。其次，从核心素养的视角来看，新旧教材内容都涉及“人地关系”问题的思考、空间区域的变化等，如“城市化对地理环境的影响”“城市化过程中出现的问题”“农村与城镇空间结构的差异与变化”。第三，从知识要素量的变化来看，旧人教版选取了16个要素，新人教版选取了19个要素，一方面体现了新教材内容的完整性;另一方面，随着基础教育课程的改革，教材的内容也不断渗透新理念[2]。第四，从知识要素質的变化来看，旧教材的知识逻辑线较为单一，仅以“城市”为知识主线，更关注城市的发展变化;而新教材有三条知识主线，即“城市”“乡村”“城乡地域文化”，在知识要素选择上更加丰富、全面。此外，新教材对核心知识内容的表述更加简明易懂，如在对住宅区、工业区、商业区等知识要素的含义解释上文字更加简练，也适当增加了一些利于学生理解的表述，在“城镇内部空间结构的形成和变化”中，增加了相关地图，利于学生对这一知识要素的理解。
2.起点与结点要素的对比分析
从起点和结点的要素安排来看，旧教材的起点要素是“城市”，而新教材的起点要素是“乡村和城镇”，新教材相对于旧教材而言添加了“乡村”这一起点要素，体现了国家对乡村的重视，这与国家乡村振兴战略和脱贫攻坚的展开密不可分，彰显了起点要素的全面性和时代性，利于学生在城市部分知识点的学习中建立二者的联系，体会地理事物的发展过程。由此，教师在“乡村”这部分内容的教学中，可以开展乡村调研活动，让学生体会到国家对乡村的重视，形成关注国家发展的意识。
旧教材的结点要素是“德国南部城市等级体系的启示、世界城市化进程、城市化对地理环境的影响”，新教材的结点要素是“世界城市化进程、城镇化过程中出现的问题、地理信息技术在城市管理中的应用、地域文化的影响”。从结点要素来看，新旧教材仍具有一定的相似性，新教材是对旧教材的批判性继承和承接性发展，新教材删减了距离学生生活较远、内容较难的“德国南部城市等级体系的启示”，给予教材一定的留白，需要教师开发距离学生生活较近的真实情境与案例，落实课标中结合实例的内容要求;增添了“地理信息技术在城市管理中的应用”“地域文化的影响”这部分内容，文化的多样性、信息技术的多元化使教材的内容更具开放性，利于学生发散思维的培养。
关键词：ISM法;高中地理;人教版教材
地理新教材在落实课标的基础上，优化了教材内容的难度进阶，更新了内容素材，调整了内容的组织形式。对比新旧教材的差异，有利于教师更好地把握新教材的逻辑，提高教学有效性。ISM法作为一种量化的方法，能更好地保证教材分析的客观性和科学性。本文以高中地理旧人教版“城市与城市化”以及新人教版“乡村和城镇”为例，运用ISM分析法对教材进行量化分析，比较新旧版本教材知识逻辑的差异，为地理新教材的使用提供建议。
一、解释结构模型法——ISM法
1973年，美国John Warfield教授为分析社会经济系统问题研究开发了ISM法（Interpretive Structural Modeling Method），该方法能够将紊乱、复杂的元素系统化，构建出层次清晰的结构模型[1]。近年来，已有不少学者应用此方法对教材内容、教学目标等进行横向、纵向的量化分析。运用ISM法分析教材能最大程度地进行主客观分析，加强教材分析的科学性，同时也能够将教材中的各知识要素整合成多级递阶的知识结构体系，并以可视化的方式呈现。具体操作流程见图1。
二、教材分析过程
本文选取旧人教版《地理必修2》第二章“城市与城市化”和新人教版《地理必修（第二册）》第二章“乡村和城镇”为研究内容，运用ISM分析法进行知识逻辑的层级结构分析。
1.抽取教材知识要素
ISM 法的第一步是对教材知识要素进行提取，在提取的过程中，由于教材所蕴含的知识十分丰富，为保证要素提取的客观性和科学性，知识要素的抽取需要满足以下条件：《高中地理课程标准（2017年版）解读》中指出的主要概念;教材中明确给出的名词解释;在整个教材的章节体系中起上下贯通作用;呈现在教材的本章要点中。
结合知识要素抽取的四项条件，抽取人教版旧教材知识要素16个、新教材知识要素19个，分别编码为R1、R2……R19，如表1所示。
2.知识要素间的形成关系
根据ISM分析法的原理，当学生要掌握某一知识要素时，需要先对这个知识要素的相关基础知识进行学习，则我们称这一知识要素为可达要素（Re），作为基础知识的要素称为先行要素（Be），它们二者的关系见图2。
依据可达要素与先行要素关系示意图，厘清新旧教材知识要素间的关系，形成新旧教材知识要素直接关系表（表2）。
3.构建知识要素邻接矩阵与可达矩阵
（1）邻接矩阵。按照知识要素间的形成关系表制作新旧教材有向形成（表3），构建新教材有向形成表格。若二者之间存在直接关系，则用“1”表示，反之则标注为“0”。根据新旧教材有向形成表格，构建邻接矩阵，并将邻接矩阵转化为可达矩阵。
（2）基于可达矩阵构建要素层级有向图。运用MATLAB，对新旧教材的可达矩阵进行层级分解，得出知识要素间的层级关系，并建立要素层级有向图（图3）。
三、结果分析与讨论
结合新旧课标解读和教材具体内容，围绕人教版新旧教材的要素层级有向图（图3），从知识要素的选取、起点和结点要素的安排以及要素间的形成关系三个方面展开分析。
1.知识要素选取对比分析
新旧教材在知识的选择上既有相同点又有不同之处。首先，新旧教材对“城市”部分的教学内容均是从时间发展和空间变化两个维度展开的，从时间发展维度看，都会经历城市化（城镇化）;从空间变化维度看，都会促进城市内部空间结构的形成和变化。其次，从核心素养的视角来看，新旧教材内容都涉及“人地关系”问题的思考、空间区域的变化等，如“城市化对地理环境的影响”“城市化过程中出现的问题”“农村与城镇空间结构的差异与变化”。第三，从知识要素量的变化来看，旧人教版选取了16个要素，新人教版选取了19个要素，一方面体现了新教材内容的完整性;另一方面，随着基础教育课程的改革，教材的内容也不断渗透新理念[2]。第四，从知识要素質的变化来看，旧教材的知识逻辑线较为单一，仅以“城市”为知识主线，更关注城市的发展变化;而新教材有三条知识主线，即“城市”“乡村”“城乡地域文化”，在知识要素选择上更加丰富、全面。此外，新教材对核心知识内容的表述更加简明易懂，如在对住宅区、工业区、商业区等知识要素的含义解释上文字更加简练，也适当增加了一些利于学生理解的表述，在“城镇内部空间结构的形成和变化”中，增加了相关地图，利于学生对这一知识要素的理解。
2.起点与结点要素的对比分析
从起点和结点的要素安排来看，旧教材的起点要素是“城市”，而新教材的起点要素是“乡村和城镇”，新教材相对于旧教材而言添加了“乡村”这一起点要素，体现了国家对乡村的重视，这与国家乡村振兴战略和脱贫攻坚的展开密不可分，彰显了起点要素的全面性和时代性，利于学生在城市部分知识点的学习中建立二者的联系，体会地理事物的发展过程。由此，教师在“乡村”这部分内容的教学中，可以开展乡村调研活动，让学生体会到国家对乡村的重视，形成关注国家发展的意识。
旧教材的结点要素是“德国南部城市等级体系的启示、世界城市化进程、城市化对地理环境的影响”，新教材的结点要素是“世界城市化进程、城镇化过程中出现的问题、地理信息技术在城市管理中的应用、地域文化的影响”。从结点要素来看，新旧教材仍具有一定的相似性，新教材是对旧教材的批判性继承和承接性发展，新教材删减了距离学生生活较远、内容较难的“德国南部城市等级体系的启示”，给予教材一定的留白，需要教师开发距离学生生活较近的真实情境与案例，落实课标中结合实例的内容要求;增添了“地理信息技术在城市管理中的应用”“地域文化的影响”这部分内容，文化的多样性、信息技术的多元化使教材的内容更具开放性，利于学生发散思维的培养。