HPS教育理念在高中地理教學中的應用探究

王藝霖 孫青

【關鍵詞】HPS教育;高中地理;教學設計;地球的圈層結構

作者簡介：王藝霖（1997.04—），女，云南師范大學，研三在讀，研究方向：學科教學（地理）。孫青（1966.03—），女，地理正高級、特級教師，云南師范大學碩導。

在地理教學過程中，教師如果能以教材內容為基礎適當地引入一些學科發展史的內容，將會對學生學習地理起到重要的啟發作用，而且能夠促使他們對科學產生更濃厚的興趣。在高中地理課堂教學中，HPS教育理念的融入不僅能豐富地理課程的內容，更能給教師一些新的教學啟示。

一、HPS教育概述

（一）HPS教育

奧地利哲學家和物理學家馬赫在1895年第一次提出HPS，當時HPS是科學史和科學哲學（History and Philosophy of Science）的英文縮寫。

到20世紀80年代后，教育逐漸具有了普及性、大眾性的特點，而不再是精英教育模式。在當時的時代背景下，不少發達國家開始關注HPS教育內容，并在他們的科學課程標準和改革中有所體現，例如英國的“國家科學課程”、美國的“2061計劃”及其他歐美國家對HPS都制定了相關課程要求[1]。

如今，HPS教育內容是在科學課程中引入科學史、科學哲學以及科學社會學等，在人們對科學的理解和應用以及科學素養提升等方面有重要作用，同時有利于科學教育的發展。HPS教育以對科學本質的理解以及科學教育質量的提升為最終目的。

（二）HPS教育模式

英國教育學家奧斯與孟克在1997年發表的文章《把科學史和科學哲學融入課程中：一種教育學的發展模式》中，對HPS教育形成、發展以及HPS教育模式概念等進行整理和總結。文中提到建構主義理論是該模式的指導思想，還重點指出科學教育會受到社會學的重要影響。

HPS教學模式包括六個教學環節：1.演示現象，為學生提供研究現象;2.將觀念引出，促使學生表達想法或者自主思考;3.學習歷史知識，掌握相關的科學研究;4.設計實驗，以學生的知識體系以及材料為基礎完成實驗或者活動的設計;5.呈現科學觀念，得出相關的科學結論并開展探究活動檢驗結論;6.總結與評價。

二、將HPS融入高中地理教學的優勢

（一）增加地理教學的趣味性

在融入HPS教育理念的地理課堂教學中，若是教師能深入挖掘那些蘊含科學史、科學哲學及社會科學的內容，就可以讓學生從不同維度體驗學習的樂趣。HPS教育理念在教學過程中以案例作為呈現方式，能將枯燥的知識豐富化、直觀化，促進學生理解和吸收，更能聚焦學生的視線。同時，將地理教材的知識與HPS相結合，可以使教學內容更加多元化，幫助學生從不同的角度來理解地理學，也是學生進行思維思辨的有效素材。例如，對于部分基于人物命名的假說、地理概念等知識點，教師可以將地理現象的發現、形成過程融入課堂教學案例中，通過豐富的故事素材進一步講解與課程相關的知識。科學史的融入，使得地理教學素材更加豐富，讓授課如同講故事一般娓娓道來，不僅增加了地理教學的趣味性，而且對于學生理解科學的本質、提高學生的科學素養也有重要的意義。

（二）促進學生對地理科學知識的整體理解

科學史能體現出整個科學理論體系大廈的建造過程。科學史是HPS的主體部分，其中包含了科學人物、科學歷史事件、科學過程等，能夠幫助學生了解理論學說、理解科學知識、明白科學概念。科學哲學實際上是圍繞科學內容展開的思辨，能在學生樹立可持續發展觀、環境觀和宇宙觀等的過程中起到重要作用。科學社會學包含了科學的影響、應用以及科學與其他社會因素的相互作用，有利于學生學習人文地理方面的知識。學生對知識的把握也應是整體的把握，當學生觀察、思考、理解地理事物時，如果把某一局部與整體聯系在一起，認識的深度和廣度就會大大加強。例如，山西省有豐富的煤炭資源，但也只有把這種資源放在全國經濟網絡的整體中才能顯示出其重要性。山西的煤對東部沿海地區的經濟發展有著巨大的影響，其中運輸煤炭的鐵路路線、轉送運輸港等自然就成了它們之間聯系的中介。這樣思考問題，記憶地理事物才不會機械化，才會形成一個比較完整的知識網絡體系。

（三）培養地理學科核心素養

《普通高中地理課程標準（2017年版2020年修訂）》指出地理實踐力、區域認知、綜合思維以及人地協調觀是地理學科的核心素養內容。將地理學科核心素養的培養和HPS教育理念結合起來，就要求學生不管是在課堂中還是在課余時間，都應該積極地了解和學習地學史、地理現象的發現過程、地理發展的演化過程等相關內容，以便更好地汲取課堂教學內容。對地理科學哲學進行了解，對一些已有學說、概念進行思辨，有利于學生人地協調觀的建立。科學社會學將文學藝術、技術使用、宗教、教育、經濟、政治以及科學等若干社會因素之間的相互影響和作用展現出來，對學生在地理問題的多維發現和探究方面有促進作用。從歷史層面對地理事物進行探究，并通過時間與空間對地理現象的出現、發展以及演化進行多維度探究，與學生的綜合思維發展和表現更加相符。因此，除了在課堂學習過程中補充的案例之外，教師還可以在課后給學生布置一些任務和組織一些活動。例如，讓學生收集相關知識點的資料，并自行設計模擬地理現象的小實驗;或者在假期組織研學旅行活動，讓學生進行實地考察學習，鍛煉學生的自學能力以及地理實踐力。

三、基于HPS教學模式的“地球的形成與演化”教學設計

（一）教材分析

案例內容選自魯教版（2019年版）高中地理必修一中的第一章第三節《地球的圈層結構》。本堂課主要從以下兩個方面展開學習：其一，地球內部圈層結構。學習內容包括對地球內部圈層結構的劃分和對地核、地幔、地殼的特征介紹;其二，外部圈層結構。學習內容包括對生物圈、水圈、大氣圈的特征介紹，以及這三個圈層加上巖石圈相互間的關聯。《地球的圈層結構》課題為第一部分，屬于自然地理的部分，教材前面兩節內容從地球的外部環境認識地球，本節內容則是從地球的內部學習認識地球。

（二）教學目標與教學重難點

1.教學目標

（1）了解地震波的波速和特征并能將其描述出來，可以區分縱波與橫波;

（2）能結合地震波波速隨深度變化示意圖劃分地球內部圈層結構，并繪制出示意圖;

（3）掌握地球各圈層特點，能用圖表對其進行歸納總結，并能舉例說明其相互之間的聯系。

2.教學重難點

（1）地球內部圈層的劃分依據;

（2）地球內部各圈層的特征;

（3）地球外部各個圈層的特點和它們相互之間的關聯。

（三）教學過程

總之，在高中地理教學過程中滲透HPS教育理念是大有裨益的，不僅可以增加地理教學的趣味性，還能加深學生對地理科學知識的整體理解，同時有利于培養學生的地理學科核心素養，進而發展科學精神。不過在高中地理教學過程中引入HPS教育理念時，教師必須結合具體教學狀況對教學方法進行調整，從而不斷提升教學效果。

【參考文獻】

黃沁昕.高中地理教材融入HPS教育的內容和方式研究[D].南京師范大學，2015.

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