HPS教育在初三化學教學中的實踐與思考

HPS教育是對“科學史（History of Science）、科學哲學（Philosophy of Science）和科學社會學（Sociology of Science）”教育的簡稱。HPS教育旨在于擴展科學教育的視野和科學教育的內容，從科學史、科學哲學與科學社會學視角促進學生對科學本質的理解。我國新課改提出了“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”的三維課程目標。因此，不僅要讓學生具有豐富的科學知識，還要讓學生掌握科學的基本方法、積累豐富的科學探究體驗與能力，更要熏陶他們科學的態度即“愛科學、學科學、用科學”的精神。因此，HPS教育不僅是必要的，而且是迫切的和必不可少的。

一、HPS教育的目前現狀

首先是教材篇幅較少。打開人教版初三化學教材，會發現關于HPS教育的內容不多，特別是關于化學史的篇幅寥寥無幾。

其次是教師理論水平不夠成熟，觀念不能跟進。一方面教師備課時將精力主要集中于知識和試題的研究，對HPS教育的補充和滲透缺乏自覺性。另一方面，對大多數化學教師來說，科學被看成是已確立的知識體系，充其量只要做些論證。因此他們主要關心的是傳授科學知識，把一個個知識點灌輸給學生，然后分階段的自認為“很負責”的把所傳授的知識點整理給學生。因此，提高教師本身的化學素養是落實HPS教育的重要保證。

第三是學生認知水平的局限。初三學生生理年齡相對較小，知識面比較狹窄，他們認為科學知識就是對于客觀世界的“拷貝”性反映，已有的知識都是合理的，很少關注“知識是如何產生的”，更少關注“知識合理嗎”等問題。所以，在初三化學教學中要植入HPS教育是對教師的一項重大挑戰。

二、HPS教育在初三化學教學中應用的可行性

雖然HPS教育在初三化學教學中的實踐存在一些困難，但作為新課改實施將近10年的江蘇無錫地區來說，還是有很多優勢。首先，當代科學本質觀逐漸在初三化學教師大腦中形成，并逐漸建立認識論思考模型，即知識內容是什么、知識的價值是什么、知識是如何產生的、知識為什么是合理的。在這種思考框架下，就會逐漸教出具有當代科學本質觀的學生。其次，中考指揮棒發揮著越來越大的調控作用。近些年無錫中考試題中科學探究部分的比分越來越大，與生活、生產實際相聯系的試題也越來越多。這需要學生有一定的閱讀理解能力，分析推理能力，科學的實驗思維和方法及較寬廣的知識面，而重視HPS教育就能較好的達成這一目標。

三、HPS教學模式在初三化學中的應用

如何在中學化學課堂中融入HPS教育理念？英國理科教育學者孟克和奧斯本借鑒建構主義理論，提出了HPS相關內容融入理科課程與教學的策略，即HPS教學模式。該模式分為以下5個具體的步驟：

1.提出問題，引出觀念。上課開始，教師給學生呈現某一自然現象，學生通過觀察發現要解決的問題，并通過教師的提示提出自己的觀念。

2.學習歷史。在這一環節中，教師通過講述、資料、多媒體等形式向學生介紹早期科學家關于這一現象的思想與實例，作為學生研究的參照系，使學生認識到科學認識的歷史受到時代的制約，科學結論的產生與科學家大膽質疑及創新精神是密不可分的。

3.設計實驗。教師將學生分組，選取有價值的觀點設計實驗進行檢驗，這一過程使學生意識到對同一自然現象可能有不同的解釋，可以用不同的實驗來檢驗這些觀點。

4.呈現理科觀念和實驗檢驗。在這一教學環節中，教師講解當代的科學觀念，介紹教科書對這一自然現象的解釋，為學生實現觀念轉變提供契機和可能。學生由實驗想象的觀察、資料的收集與整理，最終得出結論，形成科學觀念。

5.總結與評價。通過總結與評價，幫助學生更深刻的理解科學的探究本質、歷史上科學家的探究過程和科學觀念。

四、HPS教育在初三化學教學中作用

1.有利于培養學生學習化學的科學方法。一切化學知識既是科學思維的結晶，也是科學先驅們在探索中采用了正確的方法取得的成就。教師應充分把科學巨匠獨到的科學思想和科學方法滲透到知識傳授中，使學生從前人設計實驗的過程中學到科學的研究方法，知其然更知其所以然。在化學史中蘊含著豐富的科學研究方法，合理地運用科學史，使學生通過觀察、分類、比較、反思、實驗、解釋數據，培養他們良好的學習方法。

2.有利于教師教育教學能力的提高。科學家的經典實驗涉及到的知識，除化學知識外，還有物理等其它知識，這就要求教師不斷完善自己的化學專業素養，構建多元化知識。教師在處理教材中科學史部分時，要使學生體驗探究過程，如何在有限的時間內讓教學效果更高效，教師要自己先進行理論學習，在備課上下功夫，在教學上不斷改進，不斷實踐，不斷提高。

3.有利于培養學生的創新能力。我國學生的科學創新能力不高一直是困擾教育界的難題。究其原因，主要是因為傳統的科學本質觀傾向于將學生訓練成知識的接收者，而不是新知識的發現者。HPS教學模式是以建構主義為指導思想的一種新型教學模式，而建構主義關于對科學本質的理解是：科學認為世界是能夠被認知的；科學知識是不斷變化的；科學知識的主題具有連續性和穩定性；科學不能為一切問題提供全部答案。HPS教育“哲”、“史”結合的特點有利于打破這種困境，它使學生善于學習和鑒別，對已有知識的結論進行反思、批判，有選擇性的繼承并加以發展，激發學生的創新熱情，啟迪學生的創新思維。

總之，HPS教育強調科學的人文性、批判性和創新性，在初三化學教學中滲透HPS教育，有利于培養學生的質疑和創新精神，促進學生理解科學的本質，全面提高學生的科學素養。

（作者單位：江蘇省江陰市山觀中學）