周瑶
陕西省礼泉县第一中学 陕西咸阳
摘 要 介绍HPS教学模式,并对其进行分析,研究如何将HPS教学模式应用于课堂教学。
关键词 HPS教学模式;课堂教学;案例研究
1 问题的提出
HPS教学模式是将科学史(History of Science)、科学哲学(Philosophy of Science)和科学社会学(Society of Science)三者有机结合在一起,再借鉴建构主义理论,所提出的针对科学史内容的教学策略。2017年《普通高中生物课程标准(实验)》提出高中生物学课程的四大基本理念:生命观念、理性思维、科学探究和社会责任,特别指明要发展学生的科学探究能力及相关的情感态度和价值观这一生物学素养。而HPS教学模式的宗旨就是让学生从科学史、科学哲学、科学社会学的角度深入理解科学的本质,让教师更好的利用科学史内容,发挥科学史所蕴含的教学价值。应用HPS教学模式学习科学史的过程就是提高学生科学探究素养的过程,那么应该如何在课堂教学中应用HPS教学模式,具体该如何实施教学,正是本论文所要研究的。
2 HPS教学设计课堂内容呈现模式
通过查阅文献可知,HPS教学模式有是由英国科学家孟克和奥斯本提出的,该模式主要包含6个环节:根据现象提出问题、引出观念、学习历史、设计实验、科学的观念与经验型验证,总结与评价。
每个阶段具体操作如下:
(1)演示现象并提出问题。在导入部分,教师可以以讲故事、微课观看视频的方式陈述,或者让学生自行角色扮演科学家在当时的历史条件下遇到的自然难题作为导入,并且由此得出一个需要解决的科学问题。
(2)引出观念。这一环节重点是承接教师演示现象时提出的问题,引出学生对这一问题的解释。学生可以根据日常生活中积累的经验以及自己已有的知识积极思考,调动学生思考的积极性,教师要引导学生充分思考,提出自己的解释和观点。
(3)学习历史。教师根据课表要求,对要讲解的历史内容进行适当补充和删减,做好课前准备。在讲解的过程中,一定要注意,这不是单纯的讲述,在展示历史上不同科学家对某一自然现象的各种不同见解和初步探究历程的过程中一定要注意引导。
(4)设计实验。在此过程中,教师可以将学生分成若干个小组,让每一个小组根据前两个阶段提出的几个观点中选择一个观点,自行设计实验进行验证,可以是自己的观点,也可以是科学家的观点。
(5)呈现科学家检验过程以及最终科学解释。这一过程,教师应将重点放在科学家如何设计出经典的实验进行证明,以及实验过程中遇到了什么困难又是如何解决的,引导其形成正确科学态度和不畏艰难的科学精神。
(6)总结与评价。对同学们的实验设计方案以及实验进行过程中遇到的问题进行总结归纳,同时回顾本节课重难点内容。进行反思,并让学生结合本节课的学习谈谈自己的收获与体会。
HPS教学模式不是机械的固定的程序,它是一种可广泛借鉴的教学思路。教师可以根据不同的教学内容,根据不同客观因素,灵活的运用,使HPS教学模式服务于课堂,提高学生的科学探究素养。
3 基于HPS教育模式的教学案例设计
案例:关于酶本质的探索
一、教学目标
1、通过分析资料,理解并掌握酶的本质。
2、进行实验设计,注意实验中的自变量和因变量的设置以及实验组和对照组的设置。
二、教学重点和难点
1、教学重点:酶的本质。
2、教学难点:如何利用HPS教学模式合理的设计“酶的本质”的科学史教学,提高学生的探索能力,并更好的掌握控制变量的科学方法。
三、教学分析
本节课的重点内容是让学生理解酶的本质和概念《课标》指出,本节课意在让同学“描述酶的发现过程,认同像酶发现过程那样,科学在不断的观察,实验,探索和争论中前进的观点”。因此,本节内容可以很好地运用HPS教学模式讲解酶的发现过史,让学生沿着科学家发现和探究酶的足迹进行探究学习。
四.教学过程
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4 总结
就今后的教学而言,笔者将扩大应用HPS教学模式,并与其它老师交流沟通,合作开发更多的科学史教学案例,进一步提高自己应用HPS教学模式进行科学史教学的能力,并利用这一模式来促学生的四大核心素养之一—科学探究素养。同时,这样也有利于在我校推广以及社会其他学校推广使用HPS教学模式。HPS教学模式的研究也不会止步于此,时代要求的不断改变,学生的不断变化等等都需要对HPS教学进行不断地研究,使其与课堂紧密联系,也使其真正能服务教师和学生。