蔣旭華

【摘 要】程序性知識是指做某事的方法、探究的方法，以及使用技能、算法和方法的準則，它以需要遵循的序列步驟的形式出現(xiàn)。這類知識的教學應遵循“為會用而教”的理念，讓學生對所觀察的現(xiàn)象、過程或結果進行原理解釋，讓學生操作演示某一行為動作或動手解答某一算法問題，讓學生用所學方案、步驟解決“新”問題，讓學生梳理歸納解決問題的步驟或思維流程。在教學過程中，教師應制造認知沖突、創(chuàng)設問題情境、巧用教學支架，以達成學生理解性、遷移性和創(chuàng)造性使用程序性知識。

【關鍵詞】程序性知識 說理 示范 實踐 梳理

對于程序性知識的教學，我們不能簡單地認為就是讓學生識記做某事的操作過程或流程，而是要讓學生經(jīng)歷一系列“做”的活動。學生在動手的過程中理解為什么如此做，梳理出做事的相關程序并能學以致用。程序性知識的學習更像旅游中的“自駕游”，學生要經(jīng)歷路線設計、景點選擇、食住安排、門票購買等一系列的理性思考活動，然后按照既定的旅游計劃親自游覽一個個具有迷人風景的旅游景點并形成“旅游攻略”，即我們所說的“程序性知識”。

一、教學特征

1. 示范性

程序性知識是一套辦事的操作方案，是關于“怎么做”的知識。這類知識是根據(jù)操作原理和任務要求轉(zhuǎn)化而來的。無論是程序性知識的形成過程，還是其作為最終的結果，教學過程中的操作示范都尤為重要，因為它有利于學習者形成正確、規(guī)范、穩(wěn)定的操作流程。

2. 生成性

程序性知識的構建往往要經(jīng)歷“核心問題—交流討論—流程顯化”這樣一個過程。在教學時，學生圍繞核心問題主動構建操作思路，通過“試錯—糾錯—提煉”的學習經(jīng)歷，在交流討論中逐步形成一套完整的操作流程。所以，程序性知識是逐步析出、動態(tài)生成的。

3. 步驟化

依據(jù)“做中學”理論，核心問題的解決是在“做”的過程中理解原理、在理解的基礎上形成解決方案。學生需要在學習活動中理解為什么要這么做，要討論梳理該怎樣做，進而總結歸納出完成學習任務的步驟。所以，程序性知識的教學呈現(xiàn)出思維路徑、操作過程步驟化的特點。

二、表單設計：從原理到操作

根據(jù)程序性知識教學的設計理念與特征，我們可以把它轉(zhuǎn)化為一個教學設計表（如表1）。學生如何獲得并形成某一問題解決的程序性操作步驟，需要經(jīng)歷諸如透徹理解原理、操作示范過程、實踐體驗強化、梳理歸納步驟這樣一個從原理到操作的學習活動序列。教師可以根據(jù)表1的思路框架進行學習活動與教學目標的設計。

三、教學模型：說理·示范·實踐·梳理

程序性知識的教學要經(jīng)歷說理、示范、實踐和梳理等活動環(huán)節(jié)。說理即學生結合教師的引導對觀察的現(xiàn)象、結果或過程進行原理上的解釋，能夠讓即將行動的思想可見;示范即學生能操作演示或表演某一行為動作，或能動手解答某一算法問題;實踐即學生能在類似的任務情境中運用所學的方案與步驟解決問題;梳理即學生讓操作的程序可見，用流程圖的形式或概括性語言把隱含在操作過程中的步驟或“思維”進行小結歸納和外顯化，并最終內(nèi)化到自身的知識結構中去。程序性知識的教學模型如圖1所示。

案例：科學九年級上冊“找杠桿最小力”操作程序的教學活動。

程序性知識：根據(jù)杠桿五要素作圖方法，結合杠桿平衡條件，習得在杠桿上作最小力示意圖的方法。

教學目標：圍繞“如何找杠桿上的最小力”這一核心問題，學生通過“獨立思考—嘗試作圖—交流討論—糾錯優(yōu)化—程序梳理”等學習活動，總結歸納出作杠桿最小力的一般程序，提升杠桿力臂作圖的能力，加深對杠桿平衡條件的理解，初步獲得“模型建構”的學科素養(yǎng)。

四個教學活動如下：

（1）明晰杠桿原理，形成操作邏輯。第一，學生結合杠桿平衡條件F1l1=F2l2，經(jīng)思考、交流、討論，明確畫最小力的關鍵是畫最大力臂;第二，根據(jù)直角三角形斜邊最長原理，知道最大力臂是支點和力的作用點的連線;第三，根據(jù)力臂定義作出該連線的垂線;第四，根據(jù)作用在杠桿上動力與阻力的特點確定力的方向。

（2）展開糾錯分析，示范操作方法。學生結合操作思路嘗試畫杠桿上的最小力;教師結合學生作圖中的典型錯誤，引導他們展開糾錯分析，并示范（板書）完成最小力的正確作圖。

（3）設置問題變式，學會應用提升。教師呈現(xiàn)情境變化的作杠桿最小力的典型例題，讓學生操作并展示，進一步鞏固并提升作杠桿最小力的操作流程。

（4）采用精練詞句，歸納梳理步驟。教師引導學生基于實踐過程、采用關鍵詞句歸納作杠桿最小力示意圖的一般程序是：明確杠桿支點→確定所畫力的作用點→連線作用點與支點→畫作用點與支點連線的垂線→確定力的方向。

四、教學變式：提取·應用·構建

以上教學模型對數(shù)學、科學學科的程序性知識教學具有較強的應用性。對語文、英語學科的程序性知識特別是如何寫作的程序性知識來說，我們可以基于“透·示·行·結”教學模型的內(nèi)涵進行轉(zhuǎn)化（如圖2）。圖2中的“悟道理”“挖程序”“會應用”“構經(jīng)驗”充分體現(xiàn)了程序性知識教學所關注的程序的合“原理性”、可操作性以及重建構性，也與“透·示·行·結”教學模型具有本質(zhì)上的一致性。

五、教學策略

1. 制造認知沖突，明晰操作原理

程序性知識的背后隱含著豐富的概念性知識。換言之，程序性知識的操作過程是有對應的邏輯和原理作為支撐的。在教學過程中，教師需要制造與程序性知識操作結果相反的認知，順勢讓學生理解“為什么不能如此操作”，從而讓他們挖掘出正確的操作方法。比如，在浙教版數(shù)學七年級上冊第二章第四節(jié)“有理數(shù)除法”的教學中，計算10÷（2+5）時，教師故意采用負遷移—乘法分配律，得出原式=10÷2+10÷5=5+2=7，使學生產(chǎn)生認知上的沖突，以此進一步鞏固除法的意義是“把一個數(shù)平均分成幾份，求一份是多少”，再讓學生厘清運算順序：先算小括號里的數(shù)，再算除法，得到的答案是? 。

2. 創(chuàng)設問題情境，分解操作過程

教學實踐表明，學生理解了操作原理，絕不等于他們學會了“如何操作”。在教學過程中，教師還需要將程序性知識分解在一系列相互關聯(lián)的“小問題”中。學生在解決每個小問題的過程中，會探索出相應的操作經(jīng)驗，多個操作經(jīng)驗的邏輯組合即構成了解決某一問題的程序性知識。比如，在物體的受力分析教學中，教師可通過問題鏈層層設問、析問、釋問，從而讓學生完成對物體的受力分析。是對哪個物體進行受力分析？該物體是否受重力？該物體與另外哪些物體相接觸？這些接觸的物體對該物體是否有彈力（推力、拉力、提力、壓力、支持力）作用？該物體與其接觸的物體間是否存在摩擦力？教師逐步引導學生思考，并在思考的過程中逐漸清晰受力分析的一般流程：找準研究對象—判斷是否受重力—分析周邊接觸力。

3. 巧用教學支架，構建操作流程

程序性知識其實是一套解決問題的辦法。這套“如何做”的經(jīng)驗是由多個連續(xù)的操作步驟組成的，具有一定的結構性。如果學生所學的程序性知識是零散無序的，將不利于他們解決與之相關的同類問題。在教學過程中，教師可提供操作流程的半成品讓學生填空，可提供操作流程的要素讓學生邏輯排序，也可讓學生借助教師的板書或同伴的討論成果把操作流程用思維導圖的形式進行可視化的搭建等。比如，在“抓住細節(jié)”這節(jié)作文課的教學中，教師出示一幅人物油畫《父親》，讓學生觀察人物細節(jié)。教師板書時歸類細節(jié)，讓學生生成人物細節(jié)觀察的不同角度，以啟發(fā)寫作思維，形成人物細節(jié)描寫的策略支架，即拉長時間、延展空間和放大細節(jié)。學生可以明確地獲取一般人物描寫的思維路徑：第一層，從人物本身出發(fā)，通過放大細節(jié)的方式，從外貌、動作、語言、神態(tài)、心理等角度捕捉人物細節(jié)，其中外貌是值得重點描繪的部分;第二層，通過延展空間的方式，發(fā)現(xiàn)與中心人物相關的人物、環(huán)境等，再通過拉長時間的聯(lián)想，為一個平面的人物加入充滿時間張力的故事。如此一來，學生就能夠真真切切地知道如何去為自己的文章拾取瓦片，且在遇到瓶頸時，不斷回溯這一思維路徑，從不同角度發(fā)現(xiàn)不同的寫作素材。

六、檢驗評價

1. 理解性使用—能正確實施特定的操作程序

程序性知識表現(xiàn)為各具體學科的操作技能、技術和算法的知識。如果學生能準確使用這些“算法”解決各學科的具體問題，就表明他們基本理解、會用那些特定的程序性知識。比如，在道德與法治八年級上冊第五課“法不可違”的學習中，對于行政違法、民事違法、刑事違法的區(qū)分，如果學生能采用列表的方式融合案例、法律歸屬、承擔責任以及對社會的危害程度來辨別各種違法情況，就表明他們已經(jīng)習得了區(qū)分不同概念性知識的操作程序。

2. 遷移性使用—能用程序解決同類實際問題

程序性知識的“算法”從原理上說是“不變”的、從操作上看是“固化”的，但需要解決的問題往往具有情境性、內(nèi)外不一致性。如果學生能從原理的視角研究“新”問題，然后從操作的視角解決“新”問題，就表明他們能透過現(xiàn)象看本質(zhì)、能真正地遷移知識。比如，在浙教版數(shù)學九年級上冊第1章二次函數(shù)的教學中，要解決的二次函數(shù)問題是：“若二次函數(shù)y = ?2x2– 20x + k –50，當x<m時，y隨x的增大而增大，則m的取值范圍是—。”問題的解決首先要將二次函數(shù)的一般式轉(zhuǎn)化為頂點式，然后畫對稱軸，判斷拋物線開口方向，再利用圖形結合的思想判斷m的取值范圍（m≤—5）。學生如果能認識到這是二次函數(shù)的增減問題，就會采用相應的問題解決程序。實際上，學生得出正確結果的過程就是他們正確遷移程序性知識的過程。

3. 創(chuàng)造性使用—能把程序物化為新穎性作品

有些程序性知識不僅能解決學科問題，還能轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生活中的優(yōu)秀“作品”。這些作品充分體現(xiàn)了程序性知識的操作原理與過程。如果學生能用技術和方法制作出具有科學性、創(chuàng)造性的作品，則充分體現(xiàn)了他們的知識理解力和生產(chǎn)力。比如，學生在學習了滑動變阻器的工作原理后，依據(jù)“觀察實物、分析原理、模范制作”的流程去破解“電子秤”的工作原理，利用彈簧、定值電阻、電源、開關、導線等常見器材設計制作出有一定創(chuàng)意的“電子秤”。

七、教學結論：為會用而教

1. 程序性知識的教學不是讓學生記住操作流程

在學科教學中，讓學生記住做某事的操作流程很“簡單”，效率也很“高”。這樣的學習結果就是學生采用“依葫蘆畫瓢”的方式去解決面臨的問題。教學實踐表明，這樣的程序性知識教學由于缺少原理的支撐、缺少知識發(fā)生的過程性、缺少學生學習的體驗性，導致學生當時“會”、下課“忘”、做題“錯”。

2. 程序性知識的教學應該指向素養(yǎng)，為會用而教

解決問題的過程是一個分析問題特征、尋找工作原理、遵循操作方法的實現(xiàn)過程。這里的程序?qū)嵸|(zhì)上是一種計算思維。計算思維的背后往往蘊含著原理，原理不通，則思路不順、方法不當。所以，程序性知識的教學要以問題解決為載體，讓學生在問題串中習得原理（如此操作的理由）、轉(zhuǎn)化操作（過程步驟化）、活用流程（能抓住問題本質(zhì)予以解決），從而培養(yǎng)學生的“計算思維”素養(yǎng)。

本文系2019年浙江省教育科學規(guī)劃課題“初中學科‘素養(yǎng)態(tài)’教學設計與實踐研究”（課題編號：2019SC048）的部分研究成果。

（作者單位：浙江省杭州市富陽區(qū)永興學校初中部）

責任編輯：趙繼瑩