基于目標矩陣的初中信息技術教材分析——以人教版八年級上冊為例

龍琴琴 涂鳳嬌

（1.湖南科技學院傳媒學院 湖南永州 425100；2.華中師范大學教育信息技術學院 湖北武漢 430000 ）

教材作為課程實施的重要層次與課程標準落實的重要載體[1]，在正式開展教育教學活動前，應對其進行充分、客觀地分析。同時，作為教學設計的前期重要環節，教學內容分析的深度與廣度直接影響后續教學活動及教學評價等環節的開展，最終影響整個課程教學質量和教學效果。為在信息技術課程教學過程中貫徹落實信息技術相關課程標準，促進信息技術教育有效開展，教師首先要全面把握教材內容，對教材進行深入分析。至于如何進行教學內容分析、確定教學序列，其關鍵在于科學、系統地進行教材分析。然而目前，大部分信息技術教師對信息技術教材的分析仍停留在參考上級下發的文件、培養目標、教師用書等進行主觀層面的定性分析，缺乏系統科學的方法指導，最終導致信息技術課程教學存在諸多問題。

為提高教材分析的結構化和有序化，對教師的后續教學活動實現有效的支援，促使信息技術相關課程標準的有效落實，本研究選擇簡潔易操作且系統科學的方法——目標矩陣法對初中信息技術教材進行分析。初中信息技術課程作為基礎性和過渡性課程，對于面向核心素養的高中信息技術課程的順利實施具有重要意義。關于信息技術教材結構的分析，現有研究主要是運用ISM法和目標矩陣法兩種方法來開展。但是綜合目前的研究現狀來看，對信息技術教材結構分析的研究相對較少。而隨著信息技術學科核心素養的提出，信息技術學科教材的更新換代，如何使用系統科學的方法來開展教材結構分析，確定科學合理的教學序列，是目前信息技術教師亟需解決的問題。

一、教材分析方法概述

教材分析即教學開展前教師通過對教材內容的分析，找出教材的要素及其相互間的層級關系的操作過程[2]。目前主要分為基于教育目標分類體系為代表的目標分析和基于教材內容的教材分析兩類。具體的教材分析方法有ISM法、目標矩陣法、基于學習者應答正答率的教材分析、基于概念圖的教材分析等方法。

ISM法（Interpretive Structural Modeling Method）是由Warfield提出的用于研究社會系統中復雜要素間形成關系的一種方法[2]，主要通過復雜的布爾矩陣計算，將復雜無序、模糊不清的系統拆解為具有形成關系的若干子系統（要素），并使用有向圖將其外顯化成一個結構關系良好、具有多級遞階的結構模型[3]。在實際運用中，ISM法有兩套操作方法，一套是傅德榮在《教育信息處理》中提出的，主要分為四個步驟：抽出要素、決定要素間的形成關系、制作形成關系圖（通過可達矩陣的計算和決定層級的算法）、研討，即本研究中所提的ISM法[2]。另一套則是楊九民在《教學系統設計理論與實踐》[4]中所歸納的ISM法操作步驟，通過“矩陣制作”來替代傅德榮ISM法步驟中復雜的“矩陣運算”，即本研究下面要具體介紹的目標矩陣法。目標矩陣法與ISM法的基本原理相同，但將復雜的布爾矩陣計算操作進行簡化處理，結合邏輯分析法僅以五步就能達到ISM法所取得的效果。其具體操作為：制定教學目標、決定具有形成關系的直接低級目標、制作目標矩陣、按目標水平分類、制作形成關系圖。具體來說，目標矩陣法結合了邏輯分析法和ISM法的原理，僅需要找到教學目標之間的歸屬關系并制作相關目標矩陣即可達到ISM法所取得的效果。

相比較需要大量復雜矩陣運算的ISM法來說，在整理知識點比較零散復雜的教學內容時，目標矩陣法更為簡潔、方便。同時，對于大部分中小學教師來說，目標矩陣法的易用性和可用性程度更高，也更愿意使用此方法來分析教材內容，確定教學序列。換言之，目標矩陣法適合在學校教學中廣泛應用。

二、以“制作生日賀卡”案例為例，基于目標矩陣的教材分析

本研究以人教版八年級上冊信息技術教材中的第2單元第10課《制作生日賀卡》為例，基于目標矩陣法分析該案例知識點之間的關系，通過系統科學的方法來梳理該部分內容的教學序列。

（一）制定教學目標

經過對課題進行仔細地分析，得出《制作生日賀卡》一課的前提知識和各類教學目標。

前提知識：

S1：會插入背景音樂；

S2：會利用選擇工具改變圖形的形狀；

S3：掌握制作引導動畫的基本方法；

S4：掌握制作遮罩動畫的基本方法；

S5：會制作傳統補間動畫；

S6：會制作形狀補間動畫；

S7：能綜合利用工具箱的工具，繪制簡易圖案。

（二）決定具有形成關系的直接低級目標

“通過對前提知識和各類教學目標的分析，不僅可以給出指定教學目標的低級目標，而且也可以給出各目標間的直接形成關系，即各目標的直接低級目標。”例如要實現教學目標4，學生必須會利用工具箱中的矩形工具制作蠟燭圖形元件，同時還要掌握運用選擇工具對圖形進行修飾。“即通過哪些步驟來完成某一教學目標，步驟在這里是直接低級目標，教學目標是低級目標。”[2]以這種方法求得“制作生日賀卡”課題中各目標的直接低級目標，如表2所示。

表2 直接低級目標

（三）制作目標矩陣

目標矩陣是在直接低級目標（表2）的基礎上所制作。將各種水平的低級目標排列在橫軸與縱軸上，排列的順序沒有具體要求。低級目標排列在橫軸上，直接低級目標排列在縱軸上。“若位于縱軸上的某一目標是橫軸上某一目標的直接低級目標，則在二者交點的位置處置1。”例如，位于橫軸上的低級目標14是以S1作為直接低級目標的，因此在這兩個目標的交點位置填入1。按照這個方法，結合表1給出的直接低級目標，對應橫軸上的各個低級目標，分別在相應的交點位置填入1，由此可得到圖1這樣的目標矩陣（Ⅰ）。

表1 各類教學目標

圖1 目標矩陣（Ⅰ）

圖2 目標矩陣（Ⅱ）

（四）按目標水平分類

根據目標的水平不同，可對目標進行分類。目標分類可通過對目標矩陣的一定操作而得到。這種操作可按從低向高的方向進行。

首先觀察目標矩陣（Ⅰ）的橫軸，對應于S1至S77個低級目標所在的列均無“1”出現，這表示這7個低級目標不存在直接低級目標，所以，它們是目標層次結構中的最底層。隨后將第6類目標S1～S7所在行上的“1”全部置為空白，再次查看哪些低級目標所在的列無“1”出現，將無“1”出現的低級目標所在行上的“1”全部置為空白。按照上述步驟操作后，最終得到目標矩陣（Ⅱ），如上圖。

再找到新的沒有“1”的空白列，刪除同標識行的“1”，從而形成一個更高水平的層級。以此類推，可得到低級目標按不同水平的分類表，如表3所示。

表3 低級目標按不同水平分類表

完成上述操作，各級目標的水平隨著分類次數的增加而升高，本研究通過5次操作，獲得第1類目標。第1類目標是給定的教學總目標G，是目標體系中級別最高的教學目標。

（五）制作形成關系圖

圖3 形成關系圖

根據目標的水平繪制形成關系圖，即將最低級目標置于最底層，將最高級目標置于最高層，最后根據目標之間的直接形成關系用有向箭頭進行連接，最后形成一個由低到高的目標層級關系圖（如圖4）。

三、結論與建議

新的高中信息技術課程標準提出后，初中信息技術教學效果，學生知識掌握程度直接影響著高中信息技術課程標準所提出的信息技術學科核心素養的培養。初中信息技術課程教學是高中信息技術課程教學的基礎。基于此，對于如何培養學生信息技術核心素養，本文提出如下幾點建議：

1.通過系統科學的方法透徹分析教材，科學確定教學序列，切實落實信息技術課程標準，為培養學生信息技術學科核心素養聚力。在使用目標矩陣法分析教材的過程中，需注意教學目標的制定和各目標之間的形成關系的確定。2.改變信息技術課堂教學方式，呈現出信息技術課程教學的特色。根據信息技術課程兼具操作性和應用性、工具性和整合性以及趣味性和發展性的特點[5]，為培養學習者的信息意識、計算思維、數字化學習與創新等核心素養，教師可通過項目教學法和任務驅動教學法來充分發揮學習者的主體性，讓學習者在“做中學”，形成自己的信息意識和計算思維，激發自己的創新創造能力。3.更新信息技術學科評價方式與方法，圍繞核心素養開展多元化評價。建立健全信息技術課程評價體系，要以信息技術學科核心素養即信息意識、計算思維、數字化學習與創新以及和信息社會責任的養成情況作為評價依據，兼顧理論性知識的獲得與操作技能的培養。另外以過程性評價和總結性評價作為評價方法和手段，積極發揮評價的導向作用。