HPS教學(xué)模式在化學(xué)課堂導(dǎo)入教學(xué)中的應(yīng)用

劉琳琳 楊天林

摘 要 HPS教學(xué)模式將科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)社會(huì)學(xué)融入理科教學(xué)，對(duì)于幫助學(xué)生探究科學(xué)本質(zhì)、提高科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)思想現(xiàn)代化非常有效。近年來(lái)HPS教學(xué)模式受到教育界廣泛關(guān)注，逐漸滲透到高中教學(xué)中。本文簡(jiǎn)略介紹什么是HPS教學(xué)模式，并利用該模式編寫一個(gè)課堂導(dǎo)入部分教學(xué)設(shè)計(jì)，最后聯(lián)系教學(xué)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述運(yùn)用HPS教學(xué)模式導(dǎo)入課堂教學(xué)的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 HPS教學(xué)模式 課堂導(dǎo)入 高中化學(xué)教育

優(yōu)秀的課堂導(dǎo)入能夠快速激發(fā)學(xué)生興趣，并銜接舊知識(shí)構(gòu)建知識(shí)理論系統(tǒng)。新課程背景下的化學(xué)教育強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，我國(guó)對(duì)其外顯的知識(shí)教育一直處于世界前列，但對(duì)于如何幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)內(nèi)在本質(zhì)卻不得其法。我們不妨采用HPS教學(xué)模式導(dǎo)入教學(xué)，在利用化學(xué)事件引起學(xué)生興趣的基礎(chǔ)上，通過(guò)社會(huì)性應(yīng)用幫助學(xué)生學(xué)習(xí)具體知識(shí)，以科學(xué)發(fā)展歷程與現(xiàn)象造成學(xué)生認(rèn)知沖突，在精神層面引起學(xué)生求知欲，培養(yǎng)學(xué)生探究思維，運(yùn)用科學(xué)哲學(xué)思想認(rèn)識(shí)世界。

一、HPS教學(xué)模式及其特點(diǎn)

HPS（History，Philosophy and Sociology of Science）是科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會(huì)學(xué)的英文縮寫，以建構(gòu)主義為指導(dǎo)思想，探討如何提升學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解，以促進(jìn)其科學(xué)素養(yǎng)提高，是一種新的教學(xué)模式[1-3]，近年來(lái)逐漸為大眾接受并重視。我國(guó)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》明確指出要結(jié)合人類探索物質(zhì)及其變化的歷史與化學(xué)科學(xué)發(fā)展趨勢(shì)，創(chuàng)建人文型教育，從學(xué)生將要經(jīng)歷的社會(huì)生活實(shí)際出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)化學(xué)的基本原理和基本方法，培養(yǎng)責(zé)任感，樹立科學(xué)世界觀[4]。

HPS教學(xué)模式并不是機(jī)械地將科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)社會(huì)學(xué)變?yōu)楠?dú)立章節(jié)插入教科書中，而是有機(jī)滲透于課程和教學(xué)中，使學(xué)生更好地理解什么是科學(xué)探究、如何產(chǎn)生科學(xué)認(rèn)識(shí)、怎樣運(yùn)用科學(xué)知識(shí)，進(jìn)而把握科學(xué)本質(zhì)。HPS教學(xué)模式具有以下五個(gè)特征：以翔實(shí)的科學(xué)史料為教學(xué)研究的基礎(chǔ)之一；站在哲學(xué)高度思考科學(xué)問(wèn)題；以建構(gòu)主義為理論研究背景；將引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)本質(zhì)放在教學(xué)研究的首位；科學(xué)傳播范圍擴(kuò)展，更注重公眾科學(xué)素養(yǎng)塑造[5]。

二、HPS教學(xué)模式運(yùn)用于中學(xué)化學(xué)課堂導(dǎo)入教學(xué)案例分析

我們創(chuàng)設(shè)課堂導(dǎo)入情景時(shí)，應(yīng)隱含新授課程，結(jié)合學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)及精神狀態(tài)，做到言簡(jiǎn)意賅、層次清楚、發(fā)人深思[6]，但許多教師在課堂導(dǎo)入時(shí)局限于經(jīng)驗(yàn)習(xí)慣，生硬地介紹背景知識(shí)，不斷利用圖片和文字演“獨(dú)角戲”，造成學(xué)生眼耳疲勞，與教師缺乏情感與思維的交流，很難構(gòu)建有效教學(xué)。作為與社會(huì)生活密切相關(guān)的學(xué)科，化學(xué)課程涉及的內(nèi)容大都與科學(xué)史、社會(huì)學(xué)密切相關(guān)，HPS教學(xué)模式對(duì)于高中化學(xué)各部分內(nèi)容都能適用，我們可以基于學(xué)生生活實(shí)際與歷史事件設(shè)計(jì)課堂導(dǎo)入，指引學(xué)生思考。主要思路為：挖掘教材本身隱藏的思想內(nèi)涵，對(duì)知識(shí)概念進(jìn)行符合當(dāng)代教學(xué)要求的優(yōu)化，解讀其形成的科學(xué)方法、過(guò)程與思維，將化學(xué)史中的精神營(yíng)養(yǎng)傳承下來(lái)，設(shè)計(jì)為能引起學(xué)生知識(shí)與思想雙向思考的案例，使三維目標(biāo)能夠有的放矢，落實(shí)在實(shí)際教學(xué)中，幫助學(xué)生形成科學(xué)思維。依據(jù)教學(xué)進(jìn)度，HPS教學(xué)模式應(yīng)用初始階段可以選取基本理論、概念部分，涉及的主題是化學(xué)反應(yīng)及其變化規(guī)律。我們以人教版高中化學(xué)必修2中《物質(zhì)結(jié)構(gòu)元素周期表》一課為例，探究HPS教學(xué)模式導(dǎo)入化學(xué)課堂教學(xué)的實(shí)際應(yīng)用及意義（如表1所示）。

位于最近發(fā)展區(qū)的問(wèn)題最能激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，促使學(xué)生有目的地積極探究。因此，在課程導(dǎo)入階段，我們基于學(xué)生已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和教材內(nèi)容，要“老瓶裝新酒”，有針對(duì)性地進(jìn)行教學(xué)。教學(xué)中必須認(rèn)識(shí)到學(xué)生學(xué)習(xí)主體的地位，激發(fā)學(xué)生的自覺能動(dòng)性，相互交流、討論以及提問(wèn)，對(duì)低層次科學(xué)觀念進(jìn)行綜合、概括、抽象，以及推敲、批判、辨證、驗(yàn)證、調(diào)整，進(jìn)行上位化學(xué)知識(shí)建構(gòu)梳理[8]?？茖W(xué)哲學(xué)認(rèn)為科學(xué)是有意義的真理，而不僅僅是價(jià)值無(wú)涉的客觀存在，故而要全面構(gòu)建化學(xué)知識(shí)體系，還要引導(dǎo)學(xué)生理解科學(xué)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的辯證關(guān)系，將科學(xué)看做一種社會(huì)現(xiàn)象，從而認(rèn)清科學(xué)本質(zhì)，幫助學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，完成學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變[9]。

三、運(yùn)用HPS教學(xué)模式導(dǎo)入課堂教學(xué)的要點(diǎn)

開展化學(xué)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，教師要深入挖掘?qū)W生隱藏的特點(diǎn)，在全面考慮化學(xué)學(xué)科的特征，盡量配合大多數(shù)學(xué)生特點(diǎn)以及實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，充分運(yùn)用HPS教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，加深學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解。

1.理性培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)史觀，切勿過(guò)度演繹歷史

“00后”學(xué)生習(xí)慣于諸如“微博”“朋友圈”等即時(shí)性碎片化閱讀，雖然對(duì)新文化的接受度提高，但認(rèn)知方式偏感性化，缺乏足夠的辨別能力，一定程度上存在著理想信念缺失、抵觸主流意識(shí)形態(tài)的現(xiàn)象，不利于建立系統(tǒng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)[10]，故而急須抓緊學(xué)生文化和思想教育。科學(xué)發(fā)展伴隨著無(wú)數(shù)科學(xué)知識(shí)的積累，HPS教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)教學(xué)中化學(xué)史的運(yùn)用，致力于以化學(xué)史引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)梳理化學(xué)發(fā)展脈絡(luò)，汲取前人發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，完善自身科學(xué)修養(yǎng)。然而歷史往往略顯生硬和枯燥，為了引起學(xué)生的興趣，教師需要具有“說(shuō)書人”的能力，一定程度上演繹歷史，濃縮文字，提高歷史的可讀性。表1設(shè)計(jì)中杜撰布瓦博朗與門捷列夫的沖突，讓書上“圖片”人格化，建立起科學(xué)家、科學(xué)方法與學(xué)生之間的動(dòng)態(tài)交互。然而《中庸》云“執(zhí)其兩端，庸其中于民”，為了誘導(dǎo)學(xué)生了解科學(xué)而過(guò)度演繹歷史，那科學(xué)應(yīng)有的過(guò)程與真實(shí)也將失去，學(xué)生很難從無(wú)處濫觴的科學(xué)過(guò)程中全面認(rèn)識(shí)科學(xué)發(fā)展，更遑論樹立科學(xué)歷史觀！

2.強(qiáng)調(diào)以批判創(chuàng)新精神為中心，注入科學(xué)哲學(xué)思考

高中階段教育是學(xué)生個(gè)性形成、自主發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，對(duì)提高國(guó)民素質(zhì)，培養(yǎng)創(chuàng)新人才具有特殊意義[11]?？茖W(xué)哲學(xué)是科學(xué)在概念或話語(yǔ)上的哲學(xué)思辨，在化學(xué)教育中加入對(duì)化學(xué)的哲學(xué)思考“能夠鼓勵(lì)公眾聯(lián)系理性并變得理性”[12]，進(jìn)而使得公眾對(duì)科學(xué)進(jìn)行形而上學(xué)的思考。日常課堂教學(xué)中教師可通過(guò)當(dāng)代科學(xué)觀念及技術(shù)討論、驗(yàn)證經(jīng)典概念，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果批判前人錯(cuò)誤的觀點(diǎn)，不斷將錯(cuò)誤觀點(diǎn)、局限觀點(diǎn)與當(dāng)前最新科學(xué)觀點(diǎn)對(duì)比，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)庫(kù)恩“前科學(xué)—常規(guī)科學(xué)—反?！C(jī)—革命—新的常規(guī)科學(xué)”發(fā)展結(jié)構(gòu)[13]，用辯證、動(dòng)態(tài)、批判的眼光來(lái)分析科學(xué)實(shí)踐，不再以教師的權(quán)威來(lái)驗(yàn)證自己的觀點(diǎn)。教學(xué)中學(xué)生提出錯(cuò)誤觀點(diǎn)時(shí)，作為教育主體的教師不應(yīng)直接修正，而是尊重學(xué)生學(xué)習(xí)主體的地位，默默引導(dǎo)學(xué)生能動(dòng)思考，認(rèn)識(shí)到舊觀點(diǎn)的錯(cuò)誤及科學(xué)發(fā)展的曲折性，師生共同組織一堂優(yōu)秀的化學(xué)課，這對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)以及教師教學(xué)技能的訓(xùn)練都有很好的幫助。

3.視認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)為教學(xué)目標(biāo)，避免重支端輕主體走向虛無(wú)主義

高中生群體具有特殊的學(xué)習(xí)問(wèn)題與心態(tài)，易引發(fā)學(xué)習(xí)負(fù)遷移，形成扭曲的知識(shí)觀，忽視前人經(jīng)驗(yàn)，一味只相信自己所做的有限實(shí)驗(yàn)，走向唯理論。HPS教學(xué)模式并不是現(xiàn)象否認(rèn)本質(zhì)，孤立地分析階段片面知識(shí)的作用，忽視科學(xué)研究的曲折性，看不到前人錯(cuò)誤觀點(diǎn)對(duì)科學(xué)整體的價(jià)值[14]。運(yùn)用HPS教學(xué)模式要注意以下幾點(diǎn)：第一，尋找交匯點(diǎn)。門捷列夫在編制元素周期表過(guò)程中，特別注重質(zhì)量與特征的聯(lián)系，并從中找到發(fā)展突破點(diǎn)，導(dǎo)入新課后，我們?cè)俳璐诉^(guò)程引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)聯(lián)系與發(fā)展的關(guān)系，破除“白馬非馬”的詭辯；同時(shí)他的發(fā)現(xiàn)又打破當(dāng)時(shí)科學(xué)家的固有思維模式，我們可借此向?qū)W生傳達(dá)科學(xué)是社會(huì)現(xiàn)象的理念，使其萌生對(duì)科學(xué)進(jìn)行社會(huì)研究的意識(shí)。第二，選擇主位知識(shí)，即抓住其中一個(gè)元素支配其他元素展開。在高中化學(xué)教學(xué)中，傳授化學(xué)知識(shí)提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)是首要任務(wù)，HPS教學(xué)模式要為其服務(wù)，多角度整合化學(xué)知識(shí)，使學(xué)生對(duì)化學(xué)的理解從過(guò)去的浮于表面變?yōu)樯钊肓私?，認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)。第三，劃分隔離區(qū)，即通過(guò)知識(shí)表達(dá)的過(guò)程激活各知識(shí)點(diǎn)的“多重身份”[3]?？茖W(xué)發(fā)展的過(guò)程也是學(xué)科分化的過(guò)程，我們要做的是選擇交匯處的特異識(shí)別點(diǎn)，幫助學(xué)生準(zhǔn)確切入全面認(rèn)識(shí)科學(xué)。

教學(xué)設(shè)計(jì)中我們選擇探究法與講述法結(jié)合教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生逐步親手揭開科學(xué)的面紗，深刻認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，注重學(xué)生自主探究意識(shí)和思辨能力的培養(yǎng)，使其跳出以局外人的身份看科學(xué)的尷尬局面！讓學(xué)生樂(lè)于探究、善于探究、勇于探究，煉化探究成為思想的一部分。

綜上所述，我們清楚地認(rèn)識(shí)到HPS教學(xué)模式導(dǎo)入化學(xué)課堂教學(xué)的價(jià)值。一方面能夠通過(guò)一些喜聞樂(lè)見的化學(xué)故事引起學(xué)生興趣，引導(dǎo)學(xué)生接受新的知識(shí)與技能，并通過(guò)自己的理解，貼合自身特點(diǎn)構(gòu)建學(xué)科思維；另一方面還能夠透過(guò)一系列的活動(dòng)，如模擬經(jīng)典實(shí)驗(yàn)及科學(xué)發(fā)展過(guò)程，啟發(fā)學(xué)生科學(xué)思考，更好地培養(yǎng)他們的探究精神，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更加“接地氣”，掌握科學(xué)的過(guò)程與方法，促進(jìn)“終身學(xué)習(xí)”意識(shí)的養(yǎng)成。HPS教學(xué)模式以引導(dǎo)學(xué)生探究科學(xué)本質(zhì)為目標(biāo)，科學(xué)并不只是知識(shí)的獲取、技術(shù)的革新，更是為人類的生存服務(wù)的，包含了一代又一代科學(xué)人對(duì)人類、社會(huì)、科學(xué)那份深沉的人文關(guān)懷！通過(guò)HPS教學(xué)模式我們能更好地幫助學(xué)生培養(yǎng)“情感態(tài)度與價(jià)值觀”，引導(dǎo)學(xué)生更好地思考科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系，成為符合我國(guó)現(xiàn)今發(fā)展要求的、符合社會(huì)主義科學(xué)發(fā)展觀的、符合構(gòu)建和諧社會(huì)需要的新世紀(jì)的合格公民。

“師者，所以傳道授業(yè)解惑者也?！薄皞鞯馈薄笆跇I(yè)”“解惑”是教育研究的永恒課題，三者相輔相成，共同作用于對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培訓(xùn)中。而教育的核心就在于“傳道”，不只是傳習(xí)學(xué)科之道，也是修煉學(xué)生思想，傳遞人生感悟，全面培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)，響應(yīng)三維目標(biāo)中的“情感態(tài)度與價(jià)值觀”的要求。由此看來(lái)，將科學(xué)的歷史、人文、社會(huì)融于理科教學(xué)的HPS教學(xué)模式勢(shì)必成為今后教學(xué)潮流之一。

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【責(zé)任編輯 郭振玲】