基于HPS模式自主建構生物認知結構摭探

王琴娟

摘 要：生物教師基于HPS模式引導學生自主建構生物認知結構，能夠有效促進學生理解生物知識，培養學生的科學探究精神和創造力。教師可通過演示生物現象，激活學生對生物科學的認知內驅；可通過啟發學生就某一生物現象提出觀點，發展學生的生物認知思維；可通過設計實驗驗證某種生物觀點的正確性，引導學生探究生物認知本質。

關鍵詞：HPS；高中生物；認知結構；生物教學

中圖分類號：G421；G633.91 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2018）19-0039-01

HPS指的是將科學歷史、科學哲學以及科學社會學等相關知識內容與學科教育相結合的一種教學模式。生物教師在課堂教學中基于HPS模式引導學生自主建構生物認知結構，能夠有效地促進學生理解生物科學，培養學生的科學探究精神和創造力。教師可通過演示一些生物現象，激活學生對生物科學的認知內驅；可通過啟發學生就某一生物現象提出觀點，發展學生的生物認知思維；可通過設計實驗驗證某種生物觀點的正確性，引導學生探究生物認知本質。

一、演示現象，激活認知內驅

演示現象是HPS的教學模式之一，指的是教師通過演示生物現象來吸引學生的注意力。在生物課堂教學中，教師可以通過給學生播放一段與生物知識相關的視頻或講述一個生物歷史故事等方式，吸引學生的課堂注意力，激發學生對生物課程的學習興趣。例如，在“月季的花藥培養”教學過程中，教師可以利用多媒體給學生演示月季的花藥培養過程。教師要一邊播放視頻，引導學生觀看，一邊給學生講解相關的生物知識，讓學生了解植物組織培養的具體操作過程。通過觀察，發現有些學生對什么是細胞的全能性、植物細胞具有全能性的原因是什么、什么是外植體、什么是愈傷組織等存在疑問。針對這些問題，教師可以通過多媒體進行演示，給學生形象生動地講解植物組織培養的發展史、技術應用等。學生一邊觀看演示的實驗現象，一邊尋找問題的答案，課堂學習氣氛非常熱烈。

教師通過多媒體演示生物現象并進行講解，能使學生進一步了解影響植物組織培養的環境條件，掌握植物器官、愈傷組織、胚胎、花藥等培養及種質資源保存的基礎技術。另外，教師應該合理地引導學生觀察生活中的生物現象，讓學生在觀察中發現生物世界的神奇與奧妙。

二、引出觀點，發展認知思維

引出觀點是HPS的教學模式之一，指的是教師啟發學生各抒己見，并鼓勵學生大膽發表自己的觀點。教師可以給學生講解當下的生物科學觀念，解釋課本上所闡述的生物觀點，讓學生在聽講的同時增加生物知識，學會用科學觀念來改變自己原有的錯誤觀念。例如，在“減數分裂和受精作用”的教學設計中，教師可以先給學生播放提前準備好的哺乳動物精細胞形成過程的動畫資料，然后播放哺乳動物精子形成過程圖解、同源染色體和四分體形成動畫圖解。學生對減數分裂和受精作用有了一定的了解之后，教師可以向學生提出“我們以前學過的真核細胞分裂有哪三種”“這節課之前我們學過有絲分裂和無絲分裂，現在所學的減數分裂與其有什么關系”等問題，引出學生的觀點。學生帶著教師提出的問題繼續學習這節課的內容，邊聽課，邊解答。這樣，根據學生的實際情況，由淺入深地提問相關問題，能夠引導學生形成自己的生物觀點。

在教師不斷提出問題啟發學生思考的過程中，學生除了對教師的問題有了自己的答案之外，也在聽課的過程中形成了自己的問題。這有利于深化學生對所學知識的理解，發展學生的認知思維。

三、實驗檢驗，探究認知本質

實驗檢驗是HPS的教學模式之一，指的是師生共同實驗，探究和檢驗生物學家提出的生物觀點的正確性。教師可以引導學生進行生物實驗，讓學生通過提出問題、作出假設等步驟，借助嚴謹的推理和大膽的想象進行觀察和實驗，培養學生的生物科學素養。例如，在“果酒和果醋的制作”教學設計中，教師可以讓全班學生四人一組進行果酒的釀造，然后闡述釀造果酒的實際操作步驟及基本原理。在進行實驗的時候，教師要和學生一起解決制作過程中的問題。如有的學生想知道為什么在葡萄酒發酵的時候要先通氣再進行密封，有的學生在實驗時發現“先來水后來酒”，他想知道原因，還有學生問為什么隨著實驗的進行，葡萄酒的顏色越來越深。針對這些問題，教師可以先讓學生自行查閱資料或者仔細分析數據材料進行解決，然后結合實驗過程進行詳細的解答。

在生物課程教學過程中，教師要引導學生進行生物實驗，檢驗生物觀點的正確性。這樣的過程，其實也是學生解決實際問題的探究過程，有利于培養學生提出問題、解決問題的能力。

總而言之，HPS模式主要包括演示現象、引出觀點、學習歷史、設計實驗、操作實驗、總結評價等主要環節。教師在生物教學中可以通過演示一些生物現象，激活學生對生物科學的認知內驅；可以通過啟發學生就某一生物現象提出自己的觀點，發展學生的生物認知思維；可以通過設計實驗驗證某種生物觀點的正確性，引導學生探究生物學科的認知本質。要基于HPS模式引導學生自主建構生物認知結構，促進學生更好地理解生物科學，培養學生的科學探究精神和創造力。

參考文獻：

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