基于HPS教育融合教學(xué)模式的教學(xué)設(shè)計(jì)
——以“地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)”為例

郭文青 王 遠(yuǎn)*

（1.福建師范大學(xué) 地理科學(xué)學(xué)院, 福建 福州 350007; 2.福建師范大學(xué) 濕潤亞熱帶山地生態(tài)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地,福建 福州 350007）

HPS教育是“科學(xué)史（History of Science）、科學(xué)哲學(xué)（Philosophy of Science）和科學(xué)社會學(xué)（Sociology of Science）”教育的簡稱。[1]科學(xué)史是HPS教育的基礎(chǔ)，是認(rèn)識科學(xué)的前提，在溝通自然科學(xué)和人文科學(xué)中起橋梁作用；科學(xué)哲學(xué)主要是指從哲學(xué)的角度看待科學(xué)現(xiàn)象，思考如何看待科學(xué)、如何利用科學(xué)；科學(xué)社會學(xué)主要關(guān)注科學(xué)和社會的聯(lián)系。HPS教育的目標(biāo)之一就是增加公眾對科學(xué)的思考和質(zhì)疑，破除“科學(xué)就是真理”的傳統(tǒng)觀念，逐步形成正確的科學(xué)觀、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和一定的探究能力。HPS教育在20世紀(jì)90年代開始被引入我國，但在21世紀(jì)初并沒有很好地走進(jìn)中國的科學(xué)教育體系。近幾年，物理、化學(xué)、生物等自然科學(xué)屬性較強(qiáng)的學(xué)科開始將其融入課堂教學(xué)，取得了較好的效果，而在地理教學(xué)方面的研究仍較少。在《普通高中地理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”）提出“培養(yǎng)現(xiàn)代公民必備的地理學(xué)科核心素養(yǎng)”的指引下，新版地理教科書新增了地理科學(xué)史、地理科學(xué)應(yīng)用和科學(xué)影響等方面的內(nèi)容，地理教師需要對相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行深度挖掘以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，落實(shí)立德樹人的任務(wù)。

一、HPS教育模式

目前，HPS教育模式主要有三類：互動式歷史小故事、對話教學(xué)模式和融合教學(xué)模式。互動式歷史小故事是由美國學(xué)者萬達(dá)西和羅奇于1990年提出的，簡稱“IHVs”，該模式是指通過呈現(xiàn)精心選擇、編排的歷史小故事激發(fā)學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生探究科學(xué)本質(zhì)。對話教學(xué)模式是澳大利亞科學(xué)哲學(xué)家馬修斯在1994年所倡導(dǎo)的教學(xué)模式，該模式主要是指在課堂教學(xué)中師生圍繞有關(guān)科學(xué)本質(zhì)的問題進(jìn)行對話、交流與反思，以增強(qiáng)學(xué)生對科學(xué)實(shí)質(zhì)的理解。融合教學(xué)模式是由英國學(xué)者孟克和奧斯本在1997年提出的，該模式以建構(gòu)主義理論為基石，力求充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性和創(chuàng)造力。融合教學(xué)模式的教學(xué)程序分為六大環(huán)節(jié)：提出問題；引出科學(xué)觀點(diǎn)；學(xué)習(xí)歷史；設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；呈現(xiàn)科學(xué)觀念和試驗(yàn)檢驗(yàn)；總結(jié)與評價。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)

“地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)”屬于基本的地球科學(xué)知識，是自然地理的原理范疇，對于高一的學(xué)生來說比較晦澀難懂。前面的課程介紹了地球的宇宙環(huán)境，而本節(jié)課要“走進(jìn)”地球，了解地球的圈層結(jié)構(gòu)，這是對前面所學(xué)內(nèi)容的深化，同時也為后面在地球圈層結(jié)構(gòu)中認(rèn)識自然環(huán)境奠定基礎(chǔ)，起到承上啟下的作用。HPS教育融合教學(xué)模式能充分調(diào)動學(xué)生的主動性，促使他們積極主動地構(gòu)建知識體系，通過相關(guān)探究活動實(shí)現(xiàn)學(xué)生科學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變，從而樹立正確的科學(xué)觀。本研究采用HPS教育中的融合教學(xué)模式，以人教版高中必修《地理一》第一單元“地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)”為例，在知識教學(xué)的基礎(chǔ)上，探討HPS教育理念在地理教學(xué)中的應(yīng)用（見圖1）。

圖1 教學(xué)過程流程圖

1.課前準(zhǔn)備

學(xué)生：（1）根據(jù)班級具體人數(shù)以“組內(nèi)異質(zhì)，組間同質(zhì)”為原則建立合作學(xué)習(xí)小組，合理安排組內(nèi)人數(shù)和角色，明確各自的責(zé)任。（2）課前查閱與地球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)相關(guān)的文獻(xiàn)資料和書籍，可以從科學(xué)史（科學(xué)知識、科學(xué)家、科學(xué)歷史事件等）、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)應(yīng)用幾個方面搜集資料，并思考人類是通過什么方式認(rèn)識地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)究竟是怎樣的。儲備相關(guān)知識，記錄自己的所思所想。

教師：翻看相關(guān)書籍，補(bǔ)充地理科學(xué)史的知識，給學(xué)生推薦書籍、網(wǎng)站，以查閱相關(guān)信息，提高學(xué)生搜集信息的效率。

2.教學(xué)過程

課程標(biāo)準(zhǔn)對本節(jié)內(nèi)容的要求是“1.2運(yùn)用示意圖，說明地球的圈層結(jié)構(gòu)”，根據(jù)馬杰行為目標(biāo)陳述的要求，行為動詞是“說明”，屬于理解層次的行為目標(biāo)，要求學(xué)生能夠運(yùn)用示意圖進(jìn)行綜合分析。[2]根據(jù)這一要求，本文確定了以下教學(xué)過程（見表1）。

表1 “地球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)”教學(xué)設(shè)計(jì)

（續(xù)上表）

三、總結(jié)與建議

我國學(xué)者張晶認(rèn)為HPS教育的終極目的是公眾能夠正確理解科學(xué)，擁有能與科學(xué)家對話的能力，[3]而這也是課程標(biāo)準(zhǔn)所追求的現(xiàn)代公民需具備的基本素養(yǎng)。但是，我國目前的地理教科書主要是呈現(xiàn)“完成式”的科學(xué)結(jié)論，重視知識點(diǎn)的傳授，而忽視了科學(xué)方法和科學(xué)精神的培養(yǎng)；對于地理學(xué)史的展現(xiàn)少之又少，僅僅通過閱讀、探究、思考等欄目簡單介紹。

HPS教育與我們目前所倡導(dǎo)的地理學(xué)史的理念是高度契合的，同時也對地理教師提出了更高的要求：（1）教師要充實(shí)地理學(xué)史方面的知識，努力挖掘可以用于教學(xué)的相關(guān)材料；（2）分析多個版本教材的HPS教育內(nèi)容，比較異同，注意呈現(xiàn)方式以及其與知識系統(tǒng)的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生多關(guān)注自學(xué)窗、資料卡等欄目；（3）研究HPS教育與地理教學(xué)組合的教學(xué)方法，倡導(dǎo)通過“跟隨科學(xué)家的腳步”來理解科學(xué)本質(zhì)，促進(jìn)學(xué)科教學(xué)的發(fā)展。