HPS教學(xué)模式在高中化學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出：高中化學(xué)學(xué)科對(duì)于提升學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、推進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展有著非常重要的作用，教師需要逐漸加強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)質(zhì)的認(rèn)知，促進(jìn)學(xué)生批判精神的形成。對(duì)化學(xué)概念、化學(xué)定義及原理的出現(xiàn)和發(fā)展的相關(guān)認(rèn)識(shí)，能夠極大程度地實(shí)現(xiàn)化學(xué)史實(shí)的講解與現(xiàn)實(shí)教學(xué)相互貫通。[1]教師要完成化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，就需要時(shí)時(shí)更新教育概念，打破傳統(tǒng)教學(xué)模式。HPS教學(xué)模式是一種全新的教學(xué)模式，它將科學(xué)史實(shí)、科學(xué)社會(huì)及科學(xué)哲學(xué)與教學(xué)過程相融合，在充分了解化學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，多方面、全角度幫助學(xué)生重新建構(gòu)新的知識(shí)結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)質(zhì)的認(rèn)識(shí)和了解。HPS教學(xué)模式可以有效、科學(xué)地實(shí)現(xiàn)新課改背景下課程改革的具體要求，也是化學(xué)學(xué)科完成新課改的實(shí)際載體。

一、運(yùn)用HPS教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生理性科學(xué)的思考方式

HPS教育模式的發(fā)展歷經(jīng)了人們對(duì)科學(xué)實(shí)質(zhì)的不斷探尋、了解過程。對(duì)于科學(xué)實(shí)質(zhì)的認(rèn)知與了解，教育工作者們的觀點(diǎn)在不同方面是不一樣的，伴隨著科學(xué)技術(shù)與信息社會(huì)的逐漸發(fā)展，這些認(rèn)知都在不斷地與時(shí)俱進(jìn)、繼續(xù)深化，從最初的認(rèn)為學(xué)校知識(shí)和定義就是科學(xué)的實(shí)質(zhì)，新加入的科學(xué)概念與哲學(xué)精神等等，見圖1。從這以后，人們還逐漸認(rèn)識(shí)到有關(guān)科學(xué)的了解實(shí)際上是在科學(xué)知識(shí)認(rèn)知的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種知識(shí)生產(chǎn)，是一種知識(shí)產(chǎn)生和搬運(yùn)的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。

圖1 HPS教學(xué)模式中的科學(xué)模式

新世紀(jì)的高中生們總是習(xí)慣于“微博”、“微信”等網(wǎng)絡(luò)APP的短時(shí)間碎片化閱讀，如此即使在一定程度上提高了人們對(duì)新文化的接受程度，可是在其認(rèn)知和理解方式上還是偏向于感性，缺少足夠的辨別是非能力，一定范圍上存在著缺失理想信念、抵觸主流意識(shí)的現(xiàn)象。這種情況十分不利于建立系統(tǒng)化的知識(shí)體系，所以必須抓緊對(duì)學(xué)生在知識(shí)文化和思想教育方面的培訓(xùn)。HPS教學(xué)模式重視實(shí)際教學(xué)過程中對(duì)化學(xué)史的有效利用，致力于從化學(xué)史著手逐漸引導(dǎo)學(xué)生利用化學(xué)發(fā)展線索梳理出實(shí)際線索，吸取以前科學(xué)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，提高自身的科學(xué)文化修養(yǎng)。[2]可是歷史總是略顯一些生硬與乏味，為了吸引學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的興趣，教師就需要具備“說書人”的水平，生動(dòng)、具體、形象地演繹出真實(shí)的歷史發(fā)展情況，將文字濃縮，增強(qiáng)歷史的可讀性。如今所提倡的HPS教學(xué)模式并不是常規(guī)理解上把科學(xué)史、文化史、哲學(xué)史以及社會(huì)科學(xué)史當(dāng)作一門純粹的、簡(jiǎn)單的學(xué)科，對(duì)學(xué)生進(jìn)行純理論化的實(shí)際教學(xué)，而是在一般性科學(xué)課程和教學(xué)過程中體現(xiàn)出科學(xué)文化知識(shí)的實(shí)質(zhì)化內(nèi)容，這樣有利于輔助教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)藏在科學(xué)學(xué)科課程中對(duì)學(xué)生有利的科學(xué)文化知識(shí)與科學(xué)哲學(xué)以及社會(huì)學(xué)的有關(guān)理念。這樣就可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)的時(shí)候，加強(qiáng)對(duì)科學(xué)實(shí)質(zhì)的把握，使得學(xué)生知道科學(xué)到底是什么，而科學(xué)文化知識(shí)到底是怎么樣出現(xiàn)的，科學(xué)研究?jī)?nèi)容包含什么等等。

二、運(yùn)用HPS教學(xué)模式對(duì)高中化學(xué)的內(nèi)容進(jìn)行挖掘

化學(xué)科學(xué)史的發(fā)展歷程，也是一部人類的發(fā)展史。[3]深入挖掘潛化學(xué)知識(shí)背后的經(jīng)典、著名科學(xué)家的精華知識(shí)，并通過科學(xué)家們?cè)谘芯窟^程中體現(xiàn)出的堅(jiān)持不懈與無窮的人格魅力去作用、影響學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)。這些事例對(duì)于輔助學(xué)生形成良好的、優(yōu)秀的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，充實(shí)學(xué)生的情感理解有著積極意義，并可以逐漸提升學(xué)生在科學(xué)文化知識(shí)方面的綜合素養(yǎng)，對(duì)學(xué)生平時(shí)的邏輯思維也可起到一些潛移默化的影響，見表1。

表1 HPS學(xué)習(xí)模式內(nèi)容

化學(xué)史的實(shí)際運(yùn)用手段是在化學(xué)學(xué)科教學(xué)過程中對(duì)學(xué)生進(jìn)行豐富的思想道德教育，尤其是在哲學(xué)方面的教育，比如說我們熟悉的辯證唯物主義和唯心主義。這就要求教師們必須充分挖掘出化學(xué)課本中與基礎(chǔ)化學(xué)知識(shí)相關(guān)的內(nèi)容，不單單只是包含科學(xué)家的具體研究過程與步驟，還需要逐步提煉出其中隱含的科學(xué)精神?；瘜W(xué)主要來源于實(shí)際生活，也終將服務(wù)于生活，反饋社會(huì)。作為社會(huì)中的一份子，所有人都應(yīng)該窮極畢生的精力投身于科學(xué)事業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展，這也是為了進(jìn)一步提高人類社會(huì)的生活質(zhì)量與生活水平，使得我們賴以生存的這個(gè)社會(huì)未來發(fā)展得更美好、更充實(shí)、更和諧。從化學(xué)學(xué)科發(fā)展的角度來看，它不僅僅只是一門自然科學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，也是一門實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，在人類現(xiàn)實(shí)生活與生產(chǎn)過程中，它作為一種解決現(xiàn)實(shí)難題的重要輔助工具，有利于人們處理現(xiàn)實(shí)生活中遇見的難題。站在學(xué)生發(fā)展的角度來看，把化學(xué)知識(shí)實(shí)際運(yùn)用在社會(huì)現(xiàn)實(shí)中，去參加、反省、思考社會(huì)難題，可以塑造學(xué)生的創(chuàng)造性精神與社會(huì)主人翁意識(shí)，以便讓他們充分認(rèn)識(shí)到化學(xué)知識(shí)不單單可以推動(dòng)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還可以推進(jìn)學(xué)生自己的未來發(fā)展。比如說實(shí)際課程教學(xué)中有關(guān)氦氣的實(shí)際教學(xué)，就需要深入挖掘出氦氣的現(xiàn)實(shí)價(jià)值，還需要了解到氦氣對(duì)大氣環(huán)境的危害，從而在完善自身認(rèn)知的同時(shí)，按照原有的課程基礎(chǔ)知識(shí)提煉出屬于自己的看法與認(rèn)識(shí)。

三、將HPS教學(xué)模式與情感教學(xué)融入高中化學(xué)課堂

化學(xué)史實(shí)際進(jìn)入化學(xué)教學(xué)課堂以后，化學(xué)實(shí)際教學(xué)過程中將存在著3種邏輯思維思考方法，即科學(xué)家的思考活動(dòng)、教師的教學(xué)活動(dòng)以及學(xué)生的學(xué)習(xí)過程。教師的教學(xué)活動(dòng)是溝通學(xué)生與科學(xué)家邏輯思維的橋梁，且教師在整個(gè)過程中起著主導(dǎo)和引領(lǐng)作用，教師需要篩選出適合學(xué)生學(xué)習(xí)的化學(xué)史料資源?；瘜W(xué)家探尋化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的過程恰恰就是他們的思考方式付諸于實(shí)際的過程。科學(xué)家的邏輯思維方式便是我們經(jīng)常說的科學(xué)思考方法，科學(xué)家的研究過程也是我們普遍認(rèn)知上的科學(xué)研究手段。因此學(xué)生親身經(jīng)歷并體驗(yàn)這2個(gè)過程是化學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)的重要教學(xué)活動(dòng)。因?yàn)閷W(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備量有限，加之學(xué)生心理認(rèn)知發(fā)展的不成熟，導(dǎo)致學(xué)生在建立自主知識(shí)結(jié)構(gòu)的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生比較大的困難，主要體現(xiàn)在學(xué)生的獨(dú)立思考與不平衡性。這就要求教師要努力建立一個(gè)適合學(xué)生心理發(fā)展?fàn)顟B(tài)的教學(xué)內(nèi)容線索，綜合HPS教學(xué)模式的一系列特征，將情感認(rèn)知與科學(xué)研究手段作為現(xiàn)實(shí)線索，建構(gòu)起學(xué)生與科學(xué)家之間進(jìn)行交流的有利平臺(tái)，發(fā)展學(xué)生的情感水平與知識(shí)水平。

在國內(nèi)，HPS教學(xué)模式的相關(guān)研究還比較落后，怎樣將HPS教學(xué)模式實(shí)際運(yùn)用到高中化學(xué)教學(xué)是一大難題。所以，強(qiáng)化HPS教育模式的運(yùn)轉(zhuǎn)有利于國內(nèi)高中化學(xué)教育水平向世界化學(xué)教育水準(zhǔn)看齊。