滲透科學的本質

覃海燕

摘 要：在新課改環境下，生物教學要注重學生在科學文化素養上的發展，引導學生深入理解科學知識的內涵，了解科學和哲學之間的辯證關系，發展學生優秀的科學文化品質。當前的初中生物教學存在對學生的生物學史教育不足的情況，且部分教師缺乏對學生批判性思維的引導，導致學生只掌握了科學的結論，而不理解科學知識的產生過程。對此，基于HPS的教育理念，教師應在生物教學中普及科學歷史，以培養學生良好的人文理念，使學生可以從生活的角度去理解生物知識結論的產生過程，感受生物文化的魅力，揭露生物科學的本質。因此，結合現代生物教學的發展需要，探索如何在初中生物教學中實現基于HPS的教學十分有必要。

關鍵詞：初中生物;科學;HPS;教學

HPS教育理念是指將科學史、科學哲學和科學社會學的內容融入教學活動中，并引導學生從更加系統的角度去理解科學的內涵。隨著社會經濟和技術的快速發展，社會不僅對人才的需求量增多，對人才的要求也在提升。傳統的初中生物教學過于強調讓學生掌握理論知識結論，忽視了引導學生體驗生物知識的形成過程，導致很多學生沒有養成良好的科學探究態度[1]。因此，在當前和未來的初中生物教學中，教師應當從學生的實際需求出發，基于HPS教育理念，幫助學生從科學文化的角度出發，認識生物知識，掌握生物科研方法，促進學生思想態度的轉變。

一、HPS的內涵

HPS是科學史、科學哲學以及科學社會學三種類別的縮寫詞。結合HPS教育理念開展教學活動的目的是讓學生借助歷史、哲學和社會學中的思想認識科學，使學生對科學的認識更深入。

（一）再現生物學史，培養學生的質疑精神

生物學史是人類文明發展過程中一個不可或缺的組成部分，和科學的本質有密不可分的聯系。科學家們在探究生物知識的過程中應用的科學方法，借助的道具，結合的前人的思想，等等，都可以幫助學生進一步探究真理，加深學生對科學本質的認識。生物學史的內容可以稱為生物學家們對現實生活中生物現象的質疑過程，表現了生物學家們對真理的強烈探究欲望，使學生在了解的過程中能夠受到熏陶，從而培養良好的質疑精神[2]。

（二）引起辯證討論，深入科學本質

科學哲學是由科學理論凝練而成的，為科學實踐提供了寶貴的依據，能夠讓人類在參與科學實踐的過程中秉持正確的科學事業觀念。教師在初中生物教學中HPS教育理念，從哲學的層面引起學生對科學的思考，可以讓學生在學習科學知識的同時，逐漸形成終身發展的意識。要想真正地實現這一目標，教師要引導學生在開展科學探究的過程中進行充足的哲學思辨，主動思考，自主發現，反復驗證，從而形成對科學本質清晰、深刻的印象。

（三）融入社會情景，發展人文精神

在傳統的初中生物教學中，教師過于強調讓學生運用邏輯思維構建生物知識體系，導致學生的生物學習過程變成了單一的記憶過程，使學生將積累重要的生物知識當作主要的學習目標，對學生的學習興趣造成了較大的打擊。教師在初中生物教學中滲透社會學的思想，可以讓學生將目光從教材轉向自己身邊的人和事，主動思考自己學到的科學知識會給現實生活帶來哪些影響，將生物學習看作一項關心人的生存和發展的活動，從而幫助學生在科學學習的過程中形成清晰的、正確的價值觀念[3]。

二、基于HPS教育理念的初中生物教學原則

（一）過程性

在素質教育的背景下，教師要正確認識到激發學生自主學習意識的重要性，認識到僅僅教導學生掌握專業理論知識是不夠的，還要教學生掌握學習的方法，使學生可以自發地對真理進行探索，進而將理論知識作用于生活實踐之中。因此，在初中生物教學中，基于HPS教育理念，教師要注重呈現出生物知識的形成過程，讓學生了解到所學知識在形成過程中都涉及了哪些科學方法、科學思想，以真正發揮科學的育人作用。

（二）反思性

在基于HPS教育理念的初中生物教學中，教師應當引導學生用質疑和批判的思維分析生物發展的歷史，讓學生養成良好的批判精神和批判思維，認識到雖然我們如今學到的科學知識看似是真實可靠的，但是隨著時代的變化，也有可能會呈現出各種不確定性，從而讓學生養成勇敢質疑的精神，讓他們愿意結合自己的發現說出各種設想，為學生的創新實踐活動奠定良好的基礎。

（三）人文性

生物知識的形成依托現實生活的需要。當前，生物的文化底蘊在一定程度上被掩蓋，對生物科學的發展產生了十分消極的影響。因此，為了確保學生能清晰地認識生物的價值體現在人和自然和諧相處方面，教師深入挖掘生物知識的人文特點是十分有必要的。只有這樣，學生才能堅定科學是為了人和自然的發展而發展的這一觀點，從而樹立正確的生活觀和學習觀[4]。

三、基于HPS教育理念的初中生物教學策略

（一）將生物學史融入初中生物教學的對策

生物學史是人類理解自然或者改造自然的過程。在初中生物教學中，教師應當深入挖掘生物學史的教育資源，啟發學生對生物問題的理解，用恰當的方式引導學生理解生物科學發展的過程。

1.以故事的方式引入生物學史

初中階段的學生好奇心仍比較強，較喜歡故事性強的內容。因此，將故事融入教學符合這一年齡段學生的心理特點。教師可以對教材中或經網絡等途徑獲得的生物學史進行適當的改編，然后用講故事的方式激發學生對生物科學的好奇心，從而使學生投入對生物文化的探究之中。

比如，在教學“生物體的基本結構”這一節內容的過程中，筆者在課堂上引入了施萊登、施旺建立細胞學說的故事。在和學生對話的過程中，筆者發現很多學生在上課之前就已經通過電視節目、網絡等途徑了解了與細胞相關的知識，但是學生卻大多沒有主動了解過細胞的概念的探索過程。于是，在這次的課堂上，筆者結合微課視頻、掛畫和語言文字等多種資料向學生展示了細胞學說的內容，讓學生了解細胞的發現者是虎克，是他借助顯微鏡在植物體內發現并且命名了細胞。之后，筆者再向學生介紹施萊登、施旺建立細胞學說的故事，還向學生介紹了魏爾肖修正細胞學說的過程，讓學生認識到科學發展的過程是艱難的。

2.用實驗的方式引入生物學史

實驗是初中階段的學生十分喜愛的一種學習方式。教師在初中生物教學中使用實驗重現生物學史，可以讓學生在情感上與科學家產生共鳴，使學生不自覺地產生追尋前人探索道路的興趣，進而激發學生展開聯想和探究。

比如，在教學“綠色植物與生物圈中的碳—氧平衡”這一節內容時，筆者帶領學生一起重新探究了普里斯特利的經典實驗。筆者先讓學生去觀察、思考問題，想一想為什么在放置了植物的裝置當中，蠟燭沒有熄滅，并且小白鼠也沒有死亡。在提出了問題之后，學生通過對比，很快想到了是裝置中的植物發揮了作用。而后，筆者再讓學生代入普里斯特利的身份，想想當時的普里斯特利并不知道空氣中包含了哪些成分，所以也無法確定植物在光合作用的過程中吸收了哪種氣體，那么，應該怎樣做才能夠驗證自己的想法呢？從而讓學生設身處地地想象，并且結合已經學過的控制變量實驗法，設計比較科學的探究方法，以促進其自主探究意識的發展。

除了上述兩種方法，教師還可以使用專題探究的方式引入生物學史，即結合對學生身心成長的實際認識，開發專門的生物學史課程，用專題講述的方式提升學生對生物學史的重視程度，使學生對生物科學有更加深刻的理解。

（二）將哲學思辨融入初中生物教學的策略

在初中生物教學中，教師要轉變傳統的教育思想，認識到學生自主學習的重要性，為學生提供多元化的、可以進行自主探究的學習平臺，讓學生有機會通過思考和質疑獲取生物知識，促進學生對生物科學的哲學思考[5]。

1.利用生物學史啟發學生質疑

基于HPS教育理念的初中生物教學應以生物學史作為基本的思路，因此，教師可以根據這個思路，啟發學生對生物知識進行思考和質疑，讓學生深入挖掘生物學史當中蘊含的信息，使學生在質疑中養成良好的批判思維。

比如，在教學“綠色植物與生物圈中的碳—氧平衡”這一節內容的過程中，筆者就通過生物學史的滲透，使學生了解到科學家們在研究光合作用中的反應物和生成物的過程中應用到了同位素標記法。針對這一現象，筆者讓學生思考這個方法的嚴謹性，想想這個過程是否存在不足，從而促使學生接受方法論的教育，啟發學生去質疑。又如，在教學“生物進化的歷程”這一節內容時，筆者向學生介紹了一些科學家在這方面的重大發現，并且讓學生思考，為什么我們要探究已解決的問題，從而使學生形成追求真理的科學學習態度。

2.應用生物知識發展辯證思維

在初中生物教學中，教師要積極引導學生將自己學到的生物知識、生物思想，應用到更加廣泛的生活中，讓學生學會反思和探索。在這個過程中，教師要注重引導學生分析生物科學的雙面性，讓學生明白，任何事物都具有兩面性，從而促進學生辯證思維的發展。

比如，在教學“細胞的分裂和分化”這一內容的過程中，針對細胞分裂的問題，筆者在課堂上引入了生物克隆的相關知識，讓學生了解克隆技術產生的原因和發展的狀況，之后再引導學生針對生物克隆技術對人類究竟是利大于弊還是弊大于利展開討論。在討論的過程中，筆者會注意引導，并給學生提供參考資料，讓學生了解生物克隆技術產生以來，人們對其在道德倫理層面的批判，同時，也讓學生了解到，生物克隆技術在很大程度上解決了器官移植過程中容易發生排斥反應的問題，從而幫助很多病患獲得了新生，并且，生物克隆技術在保護瀕危物種方面也起到了很大的作用。筆者通過引導學生辯證思考生物知識發展的正反價值，可以幫助學生形成良好的唯物辯證思想。

除了上述兩種對策，教師還可以通過問題探究的方式發展學生的邏輯思維，從而實現基于HPS教育理念的初中生物教學，讓學生在對實驗的批判思考和歸納總結中發展良好的思維品質。

（三）將生物社會學融入初中生物教學的策略

生物科學和現實生活有十分密切的聯系，并在發展過程中形成了專門的生物社會學，針對生物對社會的發展和影響進行了系統的研究。在實際的教學中，教師要注重啟發和引導學生從更多的角度去認識生物社會學。

1.在追溯生物學史的過程中理解生物情景

在傳統的初中生物教學模式下，大部分教師都是將已經“包裝”好的生物知識灌輸給學生，讓學生通過死記硬背或者大量做題加深對生物知識的印象，導致學生缺失對生物價值、生物來源等相關知識的理解。在基于HPS教育理念的初中生物教學中，教師要正確認識到，學生學習生物的過程就是揭示真理的過程。因此，教師應當重視讓學生經歷生物探究的完整過程，讓學生收獲成功或者經歷失敗，以讓學生明白相關生物結論的產生不是一蹴而就的，而是由眾多科學家經過不斷的探索和努力得到的，從而使學生學會用審視的眼光理解生物發展的過程，以幫助學生更好地了解生物和社會之間的聯系。

2.引導學生發現生物科學的人文思想

生物社會學產生的目的就是引導人們用批判的眼光看待生物科學，讓生物科學的發展真正對人類的發展起促進作用。而初中生是科學發展的儲備力量，其對科學的態度將會給科學的發展帶來巨大的影響。因此，在基于HPS教育理念的初中生物教學中，教師要積極引導學生從人文思想的角度去認識和理解生物科學，讓學生發自內心地認同“科學的發展是為了造福人類”這一觀點，從而使學生形成正確的學習觀。

在初中生物教學中，教師可以通過積極向學生展示實際案例的方式，引導學生思考生物在社會發展過程中扮演了什么角色，讓學生了解現代生物產生的各種影響，從而促進學生反思。比如，在教學“地面上的植物”這一節內容的過程中，筆者在課堂上給學生展示了青霉素的應用、蔬菜大棚的設計等各種資料，引導學生辯證思考人類對各種生物研究成果的應用，讓學生正確理解人類為何要研究和學習生物知識，從而促進學生科學價值觀的形成。

總之，在初中生物教學中，教師一定要擺脫狹隘的教育觀，用合理的方式促進學生對生物社會學的理解，讓學生在學習生物的過程中領會其中蘊含的人文思想，進而端正學習態度，形成為提升自我和促進社會發展而學習生物知識的學習觀。

[參考文獻]

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程世紅.微課在初中生物科學史教學中的應用研究[D].西安：陜西師范大學，2017.