HPS教學模式在高中生物課堂中的應用探討

駱夢迪

摘 要：HPS教學模式由英國教育學者孟克和奧斯本提出，其倡導將科學史（history of science）、科學哲學（philosophy of science）、科學社會學教育（sociology of science teaching）結合在一起，以此更好地幫助學生理解科學的本質，發展學生的科學素養。這一觀念得到了學術界的認可，并將此種教學模式廣泛地應用于各個學科之中。本文將對HPS教學模式在高中生物課堂中的應用進行探討。

關鍵詞：HPS教學模式;高中生物;課堂實踐

HPS教學模式是一種新興的教育理念，將HPS教學模式應用到高中生物教學中，與課程改革提出的培養學生科學素養的要求是契合的，可以幫助學生從多維度理解生物知識，并促使學生對生物學科本質產生認識和了解。基于此，在今后的高中生物教學中，教師不斷地強化對HPS教育模式的研究運用十分必要。

一、歷史探究—哲學模式

在高中生物教學中，“歷史探究—哲學”PHS教學模式的應用，不僅可以幫助學生了解基礎概念，還可以發展學生的生物科學思維，促使學生的科學態度和科學素養得到有效的培養。下面筆者將對此種PHS教學模式的應用做出詳細介紹。

第一，演示現象并提出問題。在應用“歷史探究—哲學”HPS教學模式時，教師應在課堂開始之初，結合課程教學內容，為學生演示某一自然現象或講述與該課題有關的科學故事，這些演示現象都是科學家已經做過的研究，以此作為課堂導入，并借此提出探究問題。這樣可以在課程開始之初，就吸引學生的注意力，促使學生更加積極主動地投入到課程探究當中。以《植物生長素的發現》這節課程為例，植物的向光性是本節課程的重要知識內容，而在“歷史探究—哲學”的教學模式中，教師可以在課程開始之初，向學生展示一張向陽生長的植物的圖片，并向學生提問：“該植物的生長方向有哪些特點？為什么會呈現這樣的特點？”“人類與動物都需要攝取營養物質維持生命，那綠色植物又是通過攝取什么物質來維持生命的？”在演示現象、提出問題的過程中，吸引學生的注意力，激發學生學習課程的好奇心，為接下來的課程學習奠定了良好的基礎。

第二，引出觀念。在應用“歷史探究—哲學”PHS教學模式中，教學的第二個環節就是引出觀念。所引出的觀念幾乎都是科學家過往提出的觀點，但有些觀點會隨著社會的前進發展而發生改變，在PHS教學模式中教師應引導學生辯證地看待這些觀念。如教師可以通過思維導圖、問題提問等方式，為學生創造自由表達的環境，鼓勵學生暢所欲言，提出自身不同的觀點，從而在教師與學生相互討論的過程當中引出科學觀念。這可以更好地幫助學生了解生物科學知識的發展規律，并且可以在相互討論的過程中培養學生辨別判斷的能力，可促使學生的創造性思維得到有效的培養。

第三，總結與評價。這是“歷史探究—哲學”PHS教學模式中的最后一個環節。教師要立足于本節課程知識，幫助學生總結課程中所學習到的科學家的研究過程與方法，同時將理論知識與科學故事相結合，讓學生自主經歷體驗整個探究過程，幫助學生在理解課程知識的同時，體會生物科學家的經驗與智慧，使學生能夠將這些科學觀點在生活當中創新運用。

二、自然觀察—哲學模式

傳統的HPS教學理念認為，無論是科學史、科學哲學還是科學社會學，其共同研究的對象都是科學，而不是自然。這一觀念遭受到了學術界的質疑。2006年劍橋大學的哈索克·張教授就拓寬了對HPS的研究，將HPS的研究對象從科學轉向自然，而這就衍生出了“自然觀察—哲學模式”，并成為對傳統HPS教學模式的一種補充。在“自然觀察—哲學模式”中，教學主要是由五個環節組成，即問題重現→產生疑問→還原現象→得出結論→總結評價，具體如圖2所示：

第一，問題重現。在應用“自然觀察—哲學模式”的HPS教學模式中，教師可以在課程開始之初，借助多媒體或者通過角色表演的方式，向學生展現真實的科學故事或自然現象，以此激發學生的學習興趣，促使學生的生物科學素養得到培養。如在教學《光合作用》這節課程時，教師就可以組織學生表演一顆種子破土而生，長成參天大樹的過程，以此引起學生對這一自然現象的探究興趣。

第二，產生疑問。在生物學史的發展過程中，很多知識與規律都經過科學家無數次的思考和實驗，并排除多種設想可能，建立出科學模型，最終得到大眾的普遍認可。在整個生物科學發展史中，這些不斷的徘徊、探索與疑惑，就是科學研究的主題，并且是科學真理產生的關鍵。在閱讀科學記錄內容時，學生總是會產生一些疑惑，如“為什么科學家會定義這個概念”“他是如何進行研究的”。在傳統教育模式中，教師總是會將教科書中的科學生物知識原理作為鐵律，讓學生無條件地接受。而HPS教學模式則鼓勵學生將自身的疑問大膽地提出，以此讓學生的批判思維與科學家的思維進行碰撞，這樣可以更好地激發學生對科學真理的探索，并且可以讓學生在探索過程中，檢驗科學真理，增強生物知識學習的信心。

第三，還原現象。在“自然觀察—哲學模式”的HPS教學模式中，所有的科學問題都可以還原為最初的自然現象，要從最初的自然現象產生疑問，并思考問題的本質。如在《光合作用》這節課程中，學生從自然現象出發，就會自然地產生“植物生長需要的能量和物質來自什么地方”這樣的思考，教師就可以借助學生對自然現象的思考，鍛煉學生的自然觀察能力和抽象判斷能力。

第四，得出結論。結論是在教學內容歸納概況基礎上的提高與深化，在“自然觀察—哲學模式”的HPS教學模式中，教師可以讓學生以小組為單位，共同對研究問題進行推論分析，并從不同的角度表達自身的觀點，以此讓學生體驗生物知識的科學價值，形成知識點。

第五，總結與評價。在“自然觀察—哲學模式”的HPS教學模式中，最后一個環節就是總結與評價。教師要立足于課程教學知識，帶領學生從科學故事和自然現象當中去對知識進行總結，幫助學生從宏觀的層面去審視現有的思維過程和操作步驟，通過評價科學家的科研精神和協作精神，更好地幫助學生加深對生物科學研究的認識，并在總結經驗教訓的過程中，促使學生對生物知識形成更加深刻的認識。

三、結語

生物是學生在高中階段的一門重要學科，HPS教學模式在高中生物教學中的應用，為非人文化的生物理性學科提供了人文因素，可以更好地拓寬學生的知識視野，培養學生的科學方法和科學思維方式，讓學生接受科學精神教育，實現人文與理性的共同發展。本文介紹了兩種常見的HPS教學模式，希望能夠啟迪教師對于該模式的應用和認識。

參考文獻

[1]何城蝶.HPS教學模式在高中生物學教學中培養學生科學思維的實踐研究[D].廣西：廣西師范大學，2019.

[2]徐思麒，任山章.融合HPS理念的5E教學模式在高中生物課堂的應用：以“光合作用的碳反應”為例[J].中學生物學，2020，36（2）：20-22.