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HPS教学模式在高中生物课堂中的应用探究

2021-10-15 85 上传者：管理员

摘要：HPS教学模式由英国教育学者孟克和奥斯本提出,其倡导将科学史(history of science)、科学哲学(philosophy of science)、科学社会学教育(sociology of science teaching)结合在一起,以此更好地帮助学生理解科学的本质,发展学生的科学素养。这一观念得到了学术界的认可,并将此种教学模式广泛地应用于各个学科之中。本文将对HPS教学模式在高中生物课堂中的应用进行探讨。

关键词：
HPS教学模式
教育理念
课堂实践
高中生物
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HPS教学模式是一种新兴的教育理念，将HPS教学模式应用到高中生物教学中，与课程改革提出的培养学生科学素养的要求是契合的，可以帮助学生从多维度理解生物知识，并促使学生对生物学科本质产生认识和了解。基于此，在今后的高中生物教学中，教师不断地强化对HPS教育模式的研究运用十分必要。

一、历史探究—哲学模式

在高中生物教学中，“历史探究—哲学”PHS教学模式的应用，不仅可以帮助学生了解基础概念，还可以发展学生的生物科学思维，促使学生的科学态度和科学素养得到有效的培养。下面笔者将对此种PHS教学模式的应用做出详细介绍。

第一，演示现象并提出问题。在应用“历史探究—哲学”HPS教学模式时，教师应在课堂开始之初，结合课程教学内容，为学生演示某一自然现象或讲述与该课题有关的科学故事，这些演示现象都是科学家已经做过的研究，以此作为课堂导入，并借此提出探究问题。这样可以在课程开始之初，就吸引学生的注意力，促使学生更加积极主动地投入到课程探究当中。以《植物生长素的发现》这节课程为例，植物的向光性是本节课程的重要知识内容，而在“历史探究—哲学”的教学模式中，教师可以在课程开始之初，向学生展示一张向阳生长的植物的图片，并向学生提问：“该植物的生长方向有哪些特点？为什么会呈现这样的特点？”“人类与动物都需要摄取营养物质维持生命，那绿色植物又是通过摄取什么物质来维持生命的？”在演示现象、提出问题的过程中，吸引学生的注意力，激发学生学习课程的好奇心，为接下来的课程学习奠定了良好的基础。

第二，引出观念。在应用“历史探究—哲学”PHS教学模式中，教学的第二个环节就是引出观念。所引出的观念几乎都是科学家过往提出的观点，但有些观点会随着社会的前进发展而发生改变，在PHS教学模式中教师应引导学生辩证地看待这些观念。如教师可以通过思维导图、问题提问等方式，为学生创造自由表达的环境，鼓励学生畅所欲言，提出自身不同的观点，从而在教师与学生相互讨论的过程当中引出科学观念。这可以更好地帮助学生了解生物科学知识的发展规律，并且可以在相互讨论的过程中培养学生辨别判断的能力，可促使学生的创造性思维得到有效的培养。

第三，总结与评价。这是“历史探究—哲学”PHS教学模式中的最后一个环节。教师要立足于本节课程知识，帮助学生总结课程中所学习到的科学家的研究过程与方法，同时将理论知识与科学故事相结合，让学生自主经历体验整个探究过程，帮助学生在理解课程知识的同时，体会生物科学家的经验与智慧，使学生能够将这些科学观点在生活当中创新运用。

二、自然观察—哲学模式

传统的HPS教学理念认为，无论是科学史、科学哲学还是科学社会学，其共同研究的对象都是科学，而不是自然。这一观念遭受到了学术界的质疑。2006年剑桥大学的哈索克·张教授就拓宽了对HPS的研究，将HPS的研究对象从科学转向自然，而这就衍生出了“自然观察—哲学模式”，并成为对传统HPS教学模式的一种补充。在“自然观察—哲学模式”中，教学主要是由五个环节组成，即问题重现→产生疑问→还原现象→得出结论→总结评价，具体如图2所示：

图2

第一，问题重现。在应用“自然观察—哲学模式”的HPS教学模式中，教师可以在课程开始之初，借助多媒体或者通过角色表演的方式，向学生展现真实的科学故事或自然现象，以此激发学生的学习兴趣，促使学生的生物科学素养得到培养。如在教学《光合作用》这节课程时，教师就可以组织学生表演一颗种子破土而生，长成参天大树的过程，以此引起学生对这一自然现象的探究兴趣。

第二，产生疑问。在生物学史的发展过程中，很多知识与规律都经过科学家无数次的思考和实验，并排除多种设想可能，建立出科学模型，最终得到大众的普遍认可。在整个生物科学发展史中，这些不断的徘徊、探索与疑惑，就是科学研究的主题，并且是科学真理产生的关键。在阅读科学记录内容时，学生总是会产生一些疑惑，如“为什么科学家会定义这个概念”“他是如何进行研究的”。在传统教育模式中，教师总是会将教科书中的科学生物知识原理作为铁律，让学生无条件地接受。而HPS教学模式则鼓励学生将自身的疑问大胆地提出，以此让学生的批判思维与科学家的思维进行碰撞，这样可以更好地激发学生对科学真理的探索，并且可以让学生在探索过程中，检验科学真理，增强生物知识学习的信心。

第三，还原现象。在“自然观察—哲学模式”的HPS教学模式中，所有的科学问题都可以还原为最初的自然现象，要从最初的自然现象产生疑问，并思考问题的本质。如在《光合作用》这节课程中，学生从自然现象出发，就会自然地产生“植物生长需要的能量和物质来自什么地方”这样的思考，教师就可以借助学生对自然现象的思考，锻炼学生的自然观察能力和抽象判断能力。

第四，得出结论。结论是在教学内容归纳概况基础上的提高与深化，在“自然观察—哲学模式”的HPS教学模式中，教师可以让学生以小组为单位，共同对研究问题进行推论分析，并从不同的角度表达自身的观点，以此让学生体验生物知识的科学价值，形成知识点。

第五，总结与评价。在“自然观察—哲学模式”的HPS教学模式中，最后一个环节就是总结与评价。教师要立足于课程教学知识，带领学生从科学故事和自然现象当中去对知识进行总结，帮助学生从宏观的层面去审视现有的思维过程和操作步骤，通过评价科学家的科研精神和协作精神，更好地帮助学生加深对生物科学研究的认识，并在总结经验教训的过程中，促使学生对生物知识形成更加深刻的认识。

三、结语

生物是学生在高中阶段的一门重要学科，HPS教学模式在高中生物教学中的应用，为非人文化的生物理性学科提供了人文因素，可以更好地拓宽学生的知识视野，培养学生的科学方法和科学思维方式，让学生接受科学精神教育，实现人文与理性的共同发展。本文介绍了两种常见的HPS教学模式，希望能够启迪教师对于该模式的应用和认识。

参考文献:

[1]何城蝶. HPS教学模式在高中生物学教学中培养学生科学思维的实践研究[D].广西广西师范大学,2019.

[2]徐思麒,任章融合HPS理念的5E教学模式在高中生物课堂的应用:以“光合作用的碳反应”为例[J].中学生物学,2020,36(2):20-22.

文章来源:骆梦迪.HPS教学模式在高中生物课堂中的应用探讨[J].求学,2021(39):11-12.