HPS教育在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用分析

姜偉偉 孫在福

教育改革是發(fā)展的必然結(jié)果，在發(fā)展新時(shí)期，對(duì)教育改革也提出了新的要求，一些先進(jìn)的新思想、新概念以及新教學(xué)方法被提出。其中HPS教育就是提出的新的教學(xué)理念，具有一定的教育功能和現(xiàn)實(shí)意義。高校數(shù)學(xué)更加重視數(shù)學(xué)知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用，要把數(shù)學(xué)實(shí)用化，HPS教育在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用。本文就主要來探討HPS教育在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，教育改革發(fā)展已成必然，國際科學(xué)教育改革中，HPS教育已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用，而我國對(duì)其的研究相對(duì)較晚，最開始是在上世紀(jì)末引入STS教育理念，隨著研究的深入，對(duì)HPS教育也開始了探索，探索其在教學(xué)中的應(yīng)用方法和應(yīng)用價(jià)值，證明了HPS教育是提高科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑，在學(xué)科中的應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)科的學(xué)習(xí)和教學(xué)的改革。

1 HPS教育

HPS，分別是三個(gè)部分概念的簡(jiǎn)稱，包括了科學(xué)史教育：History of Science;科學(xué)哲學(xué)教育：Philosophy of Science;科學(xué)社會(huì)學(xué)教育：Sociology of Science，在HPS教育中，突出強(qiáng)調(diào)就是科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)史學(xué)以及科學(xué)社會(huì)學(xué)的學(xué)科作用，在主體學(xué)科和考察的目標(biāo)上具有較強(qiáng)的針對(duì)性，是對(duì)科學(xué)本質(zhì)的探索，更加重視學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的落實(shí)。將教育活動(dòng)與三者結(jié)合起來，從多個(gè)角度去透視科學(xué)本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和科學(xué)素養(yǎng)。

HPS教育追求的是科學(xué)的人文性、批判性和創(chuàng)新性，對(duì)科學(xué)教育發(fā)揮著重要的作用，滿足當(dāng)前教育改革創(chuàng)新的要求。那么HPS教育的特征：（1）以科學(xué)的基本史料為基礎(chǔ)，科學(xué)史料有利于填補(bǔ)科學(xué)知識(shí)與歷史的空缺，是從歷史的角度還原科學(xué)，增加對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解和掌握，就比如在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，能夠幫助學(xué)生掌握數(shù)學(xué)知識(shí)和深入理解數(shù)學(xué)知識(shí)。（2）HPS教育重視對(duì)科學(xué)哲學(xué)的思考，哲學(xué)也就是研究的本體論基礎(chǔ)，從哲學(xué)的角度上來分析科學(xué)的以及研究，科學(xué)哲學(xué)強(qiáng)調(diào)的是理性分析或者是對(duì)概念的分析，HPS教育在教學(xué)中的應(yīng)用，也就是提高其思考多元性和批判性，提高學(xué)生的認(rèn)知能力和理解能力。（3）HPS教育理念背景為構(gòu)建論，也就是要以水構(gòu)建論為背景，把科學(xué)放在社會(huì)系統(tǒng)中，與生活實(shí)際相結(jié)合，而不是脫離社會(huì)獨(dú)立存在的。（4）HPS教育重視鏈各個(gè)方面的改變，首先是知識(shí)傳播向著知識(shí)理解的方向轉(zhuǎn)變，在傳統(tǒng)的教育中，其主要就是教師把知識(shí)傳遞給學(xué)生，在HPS教育理念下，強(qiáng)調(diào)學(xué)生自身對(duì)知識(shí)的理解和掌握以及應(yīng)用。另外是對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)方面的改變，傳統(tǒng)的教育重視培養(yǎng)科學(xué)精英，而HPS教育更加注重學(xué)生素養(yǎng)的培養(yǎng)，提高學(xué)生的綜合能力。

2 HPS教育在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 HPS教育在教學(xué)中的應(yīng)用思考

首先，把HPS教育融入于到高校數(shù)學(xué)教學(xué)中，是發(fā)展的必然趨勢(shì)，是時(shí)代發(fā)展的必然要求，在發(fā)展的新時(shí)期，社會(huì)對(duì)人才的需求有了新的變化，而HPS教育理念下，推動(dòng)了高校數(shù)學(xué)教學(xué)改革，滿足社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求。然后是有利于科學(xué)精神和人文精神的結(jié)合，把數(shù)學(xué)教學(xué)致力于社會(huì)的大環(huán)境中，建立數(shù)學(xué)科學(xué)價(jià)值觀，探索數(shù)學(xué)學(xué)科的適應(yīng)性和價(jià)值。最后，HPS教育重視學(xué)生數(shù)學(xué)思維和數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，正是當(dāng)前大學(xué)生發(fā)展的必然要求。

要把HPS教育融入到高校數(shù)學(xué)教學(xué)中，一方面，要強(qiáng)化HPS教育理念的科學(xué)課程體系，在數(shù)學(xué)課程中就需要積極的探索，要重視科學(xué)的立體形象，增加科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)社會(huì)學(xué)等方面的知識(shí)，把培養(yǎng)學(xué)生的素養(yǎng)作為教學(xué)的根本目的，幫助學(xué)生正確的理解掌握和應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)。另一方面，對(duì)教師提出了更高的要求，作為教學(xué)的組織者和主導(dǎo)者，要加強(qiáng)及時(shí)的培訓(xùn)，教師的教學(xué)水平和知識(shí)構(gòu)架等綜合能力，直接影響HPS教育在教學(xué)中的應(yīng)用。在HPS教育理念下，要重視教師的知識(shí)和教學(xué)技能，以及對(duì)HPS教育理念的理解等。

2.2 HPS教育在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用策略

2.2.1 把科學(xué)史料融入課堂中

要重視史學(xué)、哲學(xué)和社會(huì)學(xué)的結(jié)合，如何把科學(xué)史學(xué)融入到數(shù)學(xué)教學(xué)中，成為數(shù)學(xué)學(xué)科的重要教學(xué)資源。在實(shí)際的史學(xué)史料的選擇中。首先是要從數(shù)學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值和來源方面考慮，幫助學(xué)生形成正確的數(shù)學(xué)觀，認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)是從實(shí)際的生活中抽象出來的，并且重視數(shù)學(xué)在社會(huì)發(fā)展中的作用，以及與其他學(xué)科的聯(lián)系。就比如海王星的發(fā)現(xiàn)，海灣戰(zhàn)爭(zhēng)，把這些實(shí)際的是歷史發(fā)展來探索數(shù)學(xué)知識(shí)。然后是從培養(yǎng)學(xué)生數(shù)學(xué)思維的角度出發(fā)選擇史料，也就是能夠展現(xiàn)科學(xué)發(fā)展觀的提出和解決發(fā)展。在課堂上營造一個(gè)探究性的課堂，提高學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生去探索的積極性。及比如一些概念的形成，通過它形成的歷史事件和具體的成熟過程，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)問題從一個(gè)提出到解決再到發(fā)展的整個(gè)過程。最后是選擇的史料要促進(jìn)學(xué)會(huì)說呢過數(shù)學(xué)情感的升華，感受探索精神，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主探索的能力，通過介紹一些數(shù)學(xué)探索家的探索歷程，艱苦奮斗的精神，激勵(lì)學(xué)生的學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的自信新和探索的積極性。

2.2.2 把數(shù)學(xué)教學(xué)與生活實(shí)際結(jié)合

數(shù)學(xué)源于生活，用于生活，所以學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)是離不開生活的，在HPS教育理念下，強(qiáng)調(diào)科學(xué)與社會(huì)的互動(dòng)，高校數(shù)學(xué)教學(xué)要與生活實(shí)際結(jié)合起來，從實(shí)際中去探索數(shù)學(xué)知識(shí)，應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決生活的實(shí)際問題。重視數(shù)學(xué)的實(shí)用性和社會(huì)價(jià)值，比如在微積分的提出之后，才會(huì)有計(jì)算曲線運(yùn)動(dòng)的軌道和速度，才會(huì)有神七神九飛天。一是，高校數(shù)學(xué)教學(xué)要結(jié)合生活實(shí)際，在生活中去發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)，能夠從生活中去探索分析數(shù)學(xué)知識(shí)，幫助學(xué)生更好的接受數(shù)學(xué)知識(shí)。二是要結(jié)合生活的實(shí)際現(xiàn)象，傳遞數(shù)學(xué)思想，能夠捕捉生活的數(shù)學(xué)現(xiàn)象，把其作為課堂的輔助教學(xué)。三是要引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決生活問題，教師創(chuàng)設(shè)條件，讓學(xué)生把數(shù)學(xué)知識(shí)和方法應(yīng)用到生活實(shí)踐中去，比如一些社會(huì)實(shí)踐調(diào)查等，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力，提高數(shù)學(xué)素養(yǎng)和綜合素質(zhì)能力。

2.2.3 完善HPS教育課程體系

雖然現(xiàn)在 HPS教育已經(jīng)逐漸的在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中得到了應(yīng)用，也取得了良好的效果，但是在實(shí)際的應(yīng)用中，還需要進(jìn)一步的完善，把HPS教育理念深層次地融入到高校課程中。那么就需要積極開設(shè)HPS教育課程，加大研究的力度，高校就需要結(jié)合實(shí)際需求開設(shè)HPS教育課程，加強(qiáng)研究力度，完善課程體系，發(fā)揮出實(shí)際的教育價(jià)值。另外在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中開設(shè)專題講座，促進(jìn)交流，相互的學(xué)習(xí)完善。從學(xué)生的實(shí)際發(fā)展出發(fā)，要讓其教學(xué)真正促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握和理解以及應(yīng)用。

2.3 HPS教育在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的影響

HPS教育在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用，無論是對(duì)教師還是對(duì)學(xué)生，或許和學(xué)校教育的改革都具有積極的意義。（1）幫助學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握和專業(yè)技能的學(xué)習(xí)，通過把數(shù)學(xué)教學(xué)與史學(xué)、哲學(xué)、社會(huì)學(xué)的結(jié)合，讓學(xué)生從實(shí)際生活中去了解數(shù)學(xué)的實(shí)用性和數(shù)學(xué)價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)興趣和數(shù)學(xué)素養(yǎng)，有利于學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)技能的學(xué)習(xí)。（2）形成以開放的眼光去看待科學(xué)實(shí)踐，在HPS教育理念下，追求的是不斷地探索發(fā)現(xiàn)，具有社會(huì)構(gòu)建性特征，能夠?qū)?shù)學(xué)的相關(guān)理論進(jìn)行質(zhì)疑、猜測(cè)、反駁、檢驗(yàn)，幫助學(xué)生理性批判精神的塑造，有利于學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展。（3）培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，其強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和自主探索，結(jié)合生活實(shí)際去探索發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力有著積極的作用。

3 結(jié)束語

文章對(duì)于HPS教育在高校數(shù)學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用探究，首先分析HPS教育，然后從三個(gè)部分來分析其實(shí)際的應(yīng)用途徑和價(jià)值，一是在教學(xué)中應(yīng)用的注意點(diǎn)，二是在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用，包括了課堂與史學(xué)的融合、與生活實(shí)際的結(jié)合以及對(duì)課程體系的完善。三是其應(yīng)用的價(jià)值。在發(fā)展的新時(shí)期，HPS教育的應(yīng)用已經(jīng)成為了發(fā)展的必然趨勢(shì)，所以需要高校要加強(qiáng)對(duì)其理論的研究，探索教學(xué)新方法，促進(jìn)教學(xué)的改革，提升教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生數(shù)學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（作者單位：青島黃海學(xué)院）