蔣旭華

【摘 要】程序性知識(shí)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(zhǔn)則，它以需要遵循的序列步驟的形式出現(xiàn)。這類知識(shí)的教學(xué)應(yīng)遵循“為會(huì)用而教”的理念，讓學(xué)生對(duì)所觀察的現(xiàn)象、過(guò)程或結(jié)果進(jìn)行原理解釋，讓學(xué)生操作演示某一行為動(dòng)作或動(dòng)手解答某一算法問(wèn)題，讓學(xué)生用所學(xué)方案、步驟解決“新”問(wèn)題，讓學(xué)生梳理歸納解決問(wèn)題的步驟或思維流程。在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)制造認(rèn)知沖突、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境、巧用教學(xué)支架，以達(dá)成學(xué)生理解性、遷移性和創(chuàng)造性使用程序性知識(shí)。

【關(guān)鍵詞】程序性知識(shí) 說(shuō)理 示范 實(shí)踐 梳理

對(duì)于程序性知識(shí)的教學(xué)，我們不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為就是讓學(xué)生識(shí)記做某事的操作過(guò)程或流程，而是要讓學(xué)生經(jīng)歷一系列“做”的活動(dòng)。學(xué)生在動(dòng)手的過(guò)程中理解為什么如此做，梳理出做事的相關(guān)程序并能學(xué)以致用。程序性知識(shí)的學(xué)習(xí)更像旅游中的“自駕游”，學(xué)生要經(jīng)歷路線設(shè)計(jì)、景點(diǎn)選擇、食住安排、門(mén)票購(gòu)買(mǎi)等一系列的理性思考活動(dòng)，然后按照既定的旅游計(jì)劃親自游覽一個(gè)個(gè)具有迷人風(fēng)景的旅游景點(diǎn)并形成“旅游攻略”，即我們所說(shuō)的“程序性知識(shí)”。

一、教學(xué)特征

1. 示范性

程序性知識(shí)是一套辦事的操作方案，是關(guān)于“怎么做”的知識(shí)。這類知識(shí)是根據(jù)操作原理和任務(wù)要求轉(zhuǎn)化而來(lái)的。無(wú)論是程序性知識(shí)的形成過(guò)程，還是其作為最終的結(jié)果，教學(xué)過(guò)程中的操作示范都尤為重要，因?yàn)樗欣趯W(xué)習(xí)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(shí)的構(gòu)建往往要經(jīng)歷“核心問(wèn)題—交流討論—流程顯化”這樣一個(gè)過(guò)程。在教學(xué)時(shí)，學(xué)生圍繞核心問(wèn)題主動(dòng)構(gòu)建操作思路，通過(guò)“試錯(cuò)—糾錯(cuò)—提煉”的學(xué)習(xí)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(shí)是逐步析出、動(dòng)態(tài)生成的。

3. 步驟化

依據(jù)“做中學(xué)”理論，核心問(wèn)題的解決是在“做”的過(guò)程中理解原理、在理解的基礎(chǔ)上形成解決方案。學(xué)生需要在學(xué)習(xí)活動(dòng)中理解為什么要這么做，要討論梳理該怎樣做，進(jìn)而總結(jié)歸納出完成學(xué)習(xí)任務(wù)的步驟。所以，程序性知識(shí)的教學(xué)呈現(xiàn)出思維路徑、操作過(guò)程步驟化的特點(diǎn)。

二、表單設(shè)計(jì)：從原理到操作

根據(jù)程序性知識(shí)教學(xué)的設(shè)計(jì)理念與特征，我們可以把它轉(zhuǎn)化為一個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)表（如表1）。學(xué)生如何獲得并形成某一問(wèn)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(guò)程、實(shí)踐體驗(yàn)強(qiáng)化、梳理歸納步驟這樣一個(gè)從原理到操作的學(xué)習(xí)活動(dòng)序列。教師可以根據(jù)表1的思路框架進(jìn)行學(xué)習(xí)活動(dòng)與教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)。

三、教學(xué)模型：說(shuō)理·示范·實(shí)踐·梳理

程序性知識(shí)的教學(xué)要經(jīng)歷說(shuō)理、示范、實(shí)踐和梳理等活動(dòng)環(huán)節(jié)。說(shuō)理即學(xué)生結(jié)合教師的引導(dǎo)對(duì)觀察的現(xiàn)象、結(jié)果或過(guò)程進(jìn)行原理上的解釋，能夠讓即將行動(dòng)的思想可見(jiàn);示范即學(xué)生能操作演示或表演某一行為動(dòng)作，或能動(dòng)手解答某一算法問(wèn)題;實(shí)踐即學(xué)生能在類似的任務(wù)情境中運(yùn)用所學(xué)的方案與步驟解決問(wèn)題;梳理即學(xué)生讓操作的程序可見(jiàn)，用流程圖的形式或概括性語(yǔ)言把隱含在操作過(guò)程中的步驟或“思維”進(jìn)行小結(jié)歸納和外顯化，并最終內(nèi)化到自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)中去。程序性知識(shí)的教學(xué)模型如圖1所示。

案例：科學(xué)九年級(jí)上冊(cè)“找杠桿最小力”操作程序的教學(xué)活動(dòng)。

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

教學(xué)目標(biāo)：圍繞“如何找杠桿上的最小力”這一核心問(wèn)題，學(xué)生通過(guò)“獨(dú)立思考—嘗試作圖—交流討論—糾錯(cuò)優(yōu)化—程序梳理”等學(xué)習(xí)活動(dòng)，總結(jié)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(duì)杠桿平衡條件的理解，初步獲得“模型建構(gòu)”的學(xué)科素養(yǎng)。

四個(gè)教學(xué)活動(dòng)如下：

（1）明晰杠桿原理，形成操作邏輯。第一，學(xué)生結(jié)合杠桿平衡條件F1l1=F2l2，經(jīng)思考、交流、討論，明確畫(huà)最小力的關(guān)鍵是畫(huà)最大力臂;第二，根據(jù)直角三角形斜邊最長(zhǎng)原理，知道最大力臂是支點(diǎn)和力的作用點(diǎn)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(dòng)力與阻力的特點(diǎn)確定力的方向。

（2）展開(kāi)糾錯(cuò)分析，示范操作方法。學(xué)生結(jié)合操作思路嘗試畫(huà)杠桿上的最小力;教師結(jié)合學(xué)生作圖中的典型錯(cuò)誤，引導(dǎo)他們展開(kāi)糾錯(cuò)分析，并示范（板書(shū)）完成最小力的正確作圖。

（3）設(shè)置問(wèn)題變式，學(xué)會(huì)應(yīng)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(xué)生操作并展示，進(jìn)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(dǎo)學(xué)生基于實(shí)踐過(guò)程、采用關(guān)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(diǎn)→確定所畫(huà)力的作用點(diǎn)→連線作用點(diǎn)與支點(diǎn)→畫(huà)作用點(diǎn)與支點(diǎn)連線的垂線→確定力的方向。

四、教學(xué)變式：提取·應(yīng)用·構(gòu)建

以上教學(xué)模型對(duì)數(shù)學(xué)、科學(xué)學(xué)科的程序性知識(shí)教學(xué)具有較強(qiáng)的應(yīng)用性。對(duì)語(yǔ)文、英語(yǔ)學(xué)科的程序性知識(shí)特別是如何寫(xiě)作的程序性知識(shí)來(lái)說(shuō)，我們可以基于“透·示·行·結(jié)”教學(xué)模型的內(nèi)涵進(jìn)行轉(zhuǎn)化（如圖2）。圖2中的“悟道理”“挖程序”“會(huì)應(yīng)用”“構(gòu)經(jīng)驗(yàn)”充分體現(xiàn)了程序性知識(shí)教學(xué)所關(guān)注的程序的合“原理性”、可操作性以及重建構(gòu)性，也與“透·示·行·結(jié)”教學(xué)模型具有本質(zhì)上的一致性。

五、教學(xué)策略

1. 制造認(rèn)知沖突，明晰操作原理

程序性知識(shí)的背后隱含著豐富的概念性知識(shí)。換言之，程序性知識(shí)的操作過(guò)程是有對(duì)應(yīng)的邏輯和原理作為支撐的。在教學(xué)過(guò)程中，教師需要制造與程序性知識(shí)操作結(jié)果相反的認(rèn)知，順勢(shì)讓學(xué)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(xué)七年級(jí)上冊(cè)第二章第四節(jié)“有理數(shù)除法”的教學(xué)中，計(jì)算10÷（2+5）時(shí)，教師故意采用負(fù)遷移—乘法分配律，得出原式=10÷2+10÷5=5+2=7，使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知上的沖突，以此進(jìn)一步鞏固除法的意義是“把一個(gè)數(shù)平均分成幾份，求一份是多少”，再讓學(xué)生厘清運(yùn)算順序：先算小括號(hào)里的數(shù)，再算除法，得到的答案是? 。

2. 創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，分解操作過(guò)程

教學(xué)實(shí)踐表明，學(xué)生理解了操作原理，絕不等于他們學(xué)會(huì)了“如何操作”。在教學(xué)過(guò)程中，教師還需要將程序性知識(shí)分解在一系列相互關(guān)聯(lián)的“小問(wèn)題”中。學(xué)生在解決每個(gè)小問(wèn)題的過(guò)程中，會(huì)探索出相應(yīng)的操作經(jīng)驗(yàn)，多個(gè)操作經(jīng)驗(yàn)的邏輯組合即構(gòu)成了解決某一問(wèn)題的程序性知識(shí)。比如，在物體的受力分析教學(xué)中，教師可通過(guò)問(wèn)題鏈層層設(shè)問(wèn)、析問(wèn)、釋問(wèn)，從而讓學(xué)生完成對(duì)物體的受力分析。是對(duì)哪個(gè)物體進(jìn)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(duì)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(dǎo)學(xué)生思考，并在思考的過(guò)程中逐漸清晰受力分析的一般流程：找準(zhǔn)研究對(duì)象—判斷是否受重力—分析周邊接觸力。

3. 巧用教學(xué)支架，構(gòu)建操作流程

程序性知識(shí)其實(shí)是一套解決問(wèn)題的辦法。這套“如何做”的經(jīng)驗(yàn)是由多個(gè)連續(xù)的操作步驟組成的，具有一定的結(jié)構(gòu)性。如果學(xué)生所學(xué)的程序性知識(shí)是零散無(wú)序的，將不利于他們解決與之相關(guān)的同類問(wèn)題。在教學(xué)過(guò)程中，教師可提供操作流程的半成品讓學(xué)生填空，可提供操作流程的要素讓學(xué)生邏輯排序，也可讓學(xué)生借助教師的板書(shū)或同伴的討論成果把操作流程用思維導(dǎo)圖的形式進(jìn)行可視化的搭建等。比如，在“抓住細(xì)節(jié)”這節(jié)作文課的教學(xué)中，教師出示一幅人物油畫(huà)《父親》，讓學(xué)生觀察人物細(xì)節(jié)。教師板書(shū)時(shí)歸類細(xì)節(jié)，讓學(xué)生生成人物細(xì)節(jié)觀察的不同角度，以啟發(fā)寫(xiě)作思維，形成人物細(xì)節(jié)描寫(xiě)的策略支架，即拉長(zhǎng)時(shí)間、延展空間和放大細(xì)節(jié)。學(xué)生可以明確地獲取一般人物描寫(xiě)的思維路徑：第一層，從人物本身出發(fā)，通過(guò)放大細(xì)節(jié)的方式，從外貌、動(dòng)作、語(yǔ)言、神態(tài)、心理等角度捕捉人物細(xì)節(jié)，其中外貌是值得重點(diǎn)描繪的部分;第二層，通過(guò)延展空間的方式，發(fā)現(xiàn)與中心人物相關(guān)的人物、環(huán)境等，再通過(guò)拉長(zhǎng)時(shí)間的聯(lián)想，為一個(gè)平面的人物加入充滿時(shí)間張力的故事。如此一來(lái)，學(xué)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(shí)，不斷回溯這一思維路徑，從不同角度發(fā)現(xiàn)不同的寫(xiě)作素材。

六、檢驗(yàn)評(píng)價(jià)

1. 理解性使用—能正確實(shí)施特定的操作程序

程序性知識(shí)表現(xiàn)為各具體學(xué)科的操作技能、技術(shù)和算法的知識(shí)。如果學(xué)生能準(zhǔn)確使用這些“算法”解決各學(xué)科的具體問(wèn)題，就表明他們基本理解、會(huì)用那些特定的程序性知識(shí)。比如，在道德與法治八年級(jí)上冊(cè)第五課“法不可違”的學(xué)習(xí)中，對(duì)于行政違法、民事違法、刑事違法的區(qū)分，如果學(xué)生能采用列表的方式融合案例、法律歸屬、承擔(dān)責(zé)任以及對(duì)社會(huì)的危害程度來(lái)辨別各種違法情況，就表明他們已經(jīng)習(xí)得了區(qū)分不同概念性知識(shí)的操作程序。

2. 遷移性使用—能用程序解決同類實(shí)際問(wèn)題

程序性知識(shí)的“算法”從原理上說(shuō)是“不變”的、從操作上看是“固化”的，但需要解決的問(wèn)題往往具有情境性、內(nèi)外不一致性。如果學(xué)生能從原理的視角研究“新”問(wèn)題，然后從操作的視角解決“新”問(wèn)題，就表明他們能透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)、能真正地遷移知識(shí)。比如，在浙教版數(shù)學(xué)九年級(jí)上冊(cè)第1章二次函數(shù)的教學(xué)中，要解決的二次函數(shù)問(wèn)題是：“若二次函數(shù)y = ?2x2– 20x + k –50，當(dāng)x<m時(shí)，y隨x的增大而增大，則m的取值范圍是—?！眴?wèn)題的解決首先要將二次函數(shù)的一般式轉(zhuǎn)化為頂點(diǎn)式，然后畫(huà)對(duì)稱軸，判斷拋物線開(kāi)口方向，再利用圖形結(jié)合的思想判斷m的取值范圍（m≤—5）。學(xué)生如果能認(rèn)識(shí)到這是二次函數(shù)的增減問(wèn)題，就會(huì)采用相應(yīng)的問(wèn)題解決程序。實(shí)際上，學(xué)生得出正確結(jié)果的過(guò)程就是他們正確遷移程序性知識(shí)的過(guò)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(shí)不僅能解決學(xué)科問(wèn)題，還能轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生活中的優(yōu)秀“作品”。這些作品充分體現(xiàn)了程序性知識(shí)的操作原理與過(guò)程。如果學(xué)生能用技術(shù)和方法制作出具有科學(xué)性、創(chuàng)造性的作品，則充分體現(xiàn)了他們的知識(shí)理解力和生產(chǎn)力。比如，學(xué)生在學(xué)習(xí)了滑動(dòng)變阻器的工作原理后，依據(jù)“觀察實(shí)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(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等常見(jiàn)器材設(shè)計(jì)制作出有一定創(chuàng)意的“電子秤”。

七、教學(xué)結(jié)論：為會(huì)用而教

1. 程序性知識(shí)的教學(xué)不是讓學(xué)生記住操作流程

在學(xué)科教學(xué)中，讓學(xué)生記住做某事的操作流程很“簡(jiǎn)單”，效率也很“高”。這樣的學(xué)習(xí)結(jié)果就是學(xué)生采用“依葫蘆畫(huà)瓢”的方式去解決面臨的問(wèn)題。教學(xué)實(shí)踐表明，這樣的程序性知識(shí)教學(xué)由于缺少原理的支撐、缺少知識(shí)發(fā)生的過(guò)程性、缺少學(xué)生學(xué)習(xí)的體驗(yàn)性，導(dǎo)致學(xué)生當(dāng)時(shí)“會(huì)”、下課“忘”、做題“錯(cuò)”。

2. 程序性知識(shí)的教學(xué)應(yīng)該指向素養(yǎng)，為會(huì)用而教

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

本文系2019年浙江省教育科學(xué)規(guī)劃課題“初中學(xué)科‘素養(yǎng)態(tài)’教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究”（課題編號(hào)：2019SC048）的部分研究成果。

（作者單位：浙江省杭州市富陽(yáng)區(qū)永興學(xué)校初中部）

責(zé)任編輯：趙繼瑩