程序性知識教學在初中科學教學中的應用

盧芳芳

摘要：程序性知識是初中科學知識的核心組成部分，程序性知識的教學是將知識與實踐聯(lián)結(jié)在一起的橋梁。但是初中生處于具體運算階段，而程序性知識具有抽象性，因此，程序性知識的教學成了初中科學教學的難點。文章從程序性知識的本質(zhì)出發(fā)，淺談程序性知識的教學在初中科學教學中的應用。

關鍵詞：程序性知識教學；初中科學教學；應用

中圖分類號：G632.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）30-0172-02

根據(jù)知識的表征方式不同，現(xiàn)代知識觀將知識分為陳述性知識和程序性知識。陳述性知識是孤立靜止的，必須與程序性知識相互融合才能發(fā)揮其應有的作用。對于初中科學教學，在“應試教育”影響下，“重理論而輕實踐”。新課程提倡“素質(zhì)教育”，程序性知識對培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)極其重要。因此，加強程序性知識的教學是提高初中科學教學質(zhì)量的關鍵。

一、初中科學課程的程序性知識

1.程序性知識的特點。程序性知識包括具體學科的技能和算法的知識；具體學科的技術和方法的知識；確定包括解決問題的具體操作步驟，是用來回答“怎么做”的方法論。[1]程序性知識的教學講究學以致用，活學活用，將書本上所學的知識應用到實際生活中。（1）實踐性。傳統(tǒng)意義上初中科學教學，是一種“填鴨式教學”。中考成為學校教學的“指揮棒”，課堂教學注重陳述性知識的講授而忽視程序性知識的作用，學生失去動手實踐的機會，成為“實踐的侏儒”?！凹埳系脕斫K覺淺，絕知此事要躬行”，應加強程序性知識的教學，使學生在教師的指導下親身實踐，從而獲得知識。（2）實用性。程序性知識的教學的目的，不僅僅是要求學生掌握相應的知識，更加關注學生用所學知識去解決問題時的思維方式。而這種思維方式可以在解決其他問題時得以遷移，這樣的學習便具有了實用性。

2.初中科學程序性知識教學的意義。《初中科學課程標準》（2011年版）將初中科學的課程目標分為四個子目標：“科學探究”；“科學知識與技能”；“科學態(tài)度、情感與價值觀”；“科學、技術、社會、環(huán)境”。[2]其中“科學探究”和“科學知識與技能”這兩個子目標都涉及了初中科學程序性知識的教學。初中科學的程序性知識主要包括兩類：“實驗”和“計算”。通過程序性知識的教學，學生可以體驗知識形成的過程，體會科學探究的方式方法，并內(nèi)化為自身的能力，從而更好地提升自身的核心素養(yǎng)。由此可見，程序性知識的教學對實現(xiàn)初中科學的課程目標具有重要的作用。

二、程序性知識教學在初中科學教學中的應用

1.程序性知識教學的理論。根據(jù)皮亞杰的建構主義理論：學生是在與外界環(huán)境的相互作用中，通過主動適應外部環(huán)境，逐步形成相應的知識，從而使自身的原有的認知結(jié)構得到發(fā)展。[3]程序性知識的教學通過學生親身實踐，將知識內(nèi)化為自己的技能，從而使自身得到發(fā)展。

2.程序性知識教學的過程。程序性知識的教學主要分為三個階段：認知階段、聯(lián)系階段以及自動化階段。

認知階段：主要是幫助學生學會對某一程序進行陳述性的描述。即在學生已有的知識的基礎上，將關于技能的知識以陳述性知識的形式進行表征，通過“言傳”的方式進行講授，幫助學生形成相應的命題網(wǎng)絡，將其儲存在認知結(jié)構中，以便在需要時及時調(diào)取。

聯(lián)系階段：使學生明白在特定的情況下命題網(wǎng)絡可以轉(zhuǎn)化為以“產(chǎn)生式”為表征的程序性知識，通過一定的模仿和變式訓練，加深對程序性知識的學習。

自動化階段：通過大量的練習，學生可以根據(jù)實際的問題，靈活調(diào)取“產(chǎn)生式”，順利進行遷移，從而使得問題得以解決。對于程序性知識教學的這三個階段，其中前兩個階段，是讓學生學會在特定的條件下，可以運用技能去產(chǎn)生行動，但不一定要行動，是獲得一種實踐理論。而第三階段，是將靜態(tài)的理論化為動態(tài)的行動，通過變式練習，運用技能去強化程序性知識更好地理解和吸收，從而使“產(chǎn)生式”自動化。在初中科學教學中，有關于“壓強”計算的教學中，首先要使學生認知有關“壓強”的計算公式及其應用的條件的“技能性知識”；其次，教師幫助學生將“技能性知識”與不同問題情境建立聯(lián)系，產(chǎn)生“產(chǎn)生式”；最后，使“產(chǎn)生式”自動化，順利遷移。

3.程序性知識教學的策略。（1）程序性知識教學的前提：掌握以陳述性知識表征的程序性知識。根據(jù)程序性知識教學的三個階段，我們不難發(fā)現(xiàn)：程序性知識的前身是陳述性知識，它包括程序所必需的條件、步驟方法等等。在初中科學教學中，學生首先習得的是程序性知識的陳述形式及“技能性知識”。例如，對于初中科學（浙教版）八年級《浮力》一節(jié)，《初中科學課程標準》（2011年版）明確課程目標為：通過實驗的方法認識阿基米德原理以及物體沉浮的條件，并解釋生活中的現(xiàn)象。要使得學生學會解釋原因，教學中首先要告訴學生有關“浮力”的原理、條件以及實驗的步驟等等。這些都是明確的“規(guī)則”，它可以告訴學生“怎么做”。（2）程序性知識教學的關鍵：實現(xiàn)程序性知識與陳述性知識之間的相互轉(zhuǎn)化。初中科學程序性知識的教學目標：學生在適當?shù)臈l件下實現(xiàn)“學以致用”，將書本上的理論知識與實踐相結(jié)合，解決日常生活中的實際問題。這涉及三個相互轉(zhuǎn)化的過程：一是在認知階段，學生為了更好地記憶“技能性知識”，將程序性知識以陳述的形式保留在自身的認知結(jié)構中。二是在聯(lián)系階段，學生通過大量的變式練習，在已有的認知結(jié)構中，將靜態(tài)的知識與動態(tài)的技能相聯(lián)系。教師從提供與已學的情境相似的問題情境逐步過渡到與原先學習情境完全不同的情境，讓學生在這些情境中體會“規(guī)則”適用的條件，在大腦中形成相應的“產(chǎn)生式”，即實現(xiàn)了陳述性知識到程序性知識的轉(zhuǎn)化。三是自動化階段，程序性知識需要再一次轉(zhuǎn)化為陳述性知識。學生需要將反復模仿和變式練習的問題情境以及所形成的技能以陳述性知識的形式保留下來，今后遇到類似的問題，可以進行“遷移”，直接利用現(xiàn)成的“產(chǎn)生式”。

4.程序性知識教學的方法。（1）項目式教學。項目式教學，是建立在杜威的實用主義教育理論和布魯納的發(fā)現(xiàn)學習理論基礎之上的一種探究性學習模式。將它應用到初中學科程序性知識教學，可以克服傳統(tǒng)教學中知識和技能相脫節(jié)的形式主義傾向；可以更好地促進陳述性知識與程序性知識之間的相互轉(zhuǎn)化；促進程序性知識的學習。本文以初中科學“探究水的組成”為例，進行項目式教學。項目式教學中注重活動探究?；顒犹骄渴浅绦蛐灾R教學的一種有效的辦法：如果學生僅僅記住了概念和原理，沒有體驗過探究的過程，就無法得知結(jié)論從何而來。（2）支架式教學。程序性知識主要是指解決問題的規(guī)則和技能，是一種方法論。對于初中的學生，程序性知識往往跨度大、難度大，學生很難接受。采用支架建構程序性知識，可以分解知識的跨度與難度，學生能順利跨過最近發(fā)展區(qū)，從而獲得程序性知識。

支架式教學，它是在心理學家維果斯基的“社會架構主義”和“最近發(fā)展區(qū)”等理論的基礎之上發(fā)展而來的。這種模式以學生為中心，旨在為其搭建有效的學習支持，從而實現(xiàn)教學目標。本文以初中科學“安培力方向的探究”的實驗學習為例，來闡述支架式教學在初中科學程序性知識教學中的應用。

三、總結(jié)

陶行知先生曾經(jīng)說過：教師的任務不能滿足于“教”，更重要的是“教學”，教會學生學習，即教學的目的不是傳授給學生已有的知識，而是教給學生學習的方法，幫助學生掌握在未來社會中應該具備的素質(zhì)能力（問題解決能力、任務規(guī)劃、團隊協(xié)作、自我管理、積極創(chuàng)新等等），從而“為完滿生活做準備”。程序性知識的教學是一個漫長的過程。教師在教學過程中要不斷總結(jié)相關的思想方法，進行針對性的變式訓練，促進學生對程序性知識的理解，使其學會利用程序性知識觸類旁通，解決生產(chǎn)生活中的實際問題。

參考文獻：

[1]姚娟娟，王世存，王紅梅.2017年全國高考理綜化學試題分析——基于布盧姆的教育目標分類學[J].化學教育，2018，（5）：1.

[2]中華人民共和國教育部.初中科學課程標準[S].北京師范大學出版社，2011：10-12.

[3]邱紅霞，魯婷.皮亞杰發(fā)生認識論原理對教育的啟示[J].傳承，2009，（4）：82-83.