略談HPS融入中學(xué)化學(xué)教學(xué)的幾個問題

楊有文

【摘要】將HPS（化學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)社會學(xué)的縮寫詞）內(nèi)容融入化學(xué)教學(xué)中，能夠幫助學(xué)生更好地理解化學(xué)學(xué)科的科學(xué)本質(zhì)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。融合HPS的化學(xué)教學(xué)模式主要包括以下六個環(huán)節(jié)：演示現(xiàn)象、引出觀念、學(xué)習(xí)歷史、設(shè)計實驗、呈現(xiàn)科學(xué)觀念和實驗檢驗、總結(jié)與評價。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)教學(xué) HPS 價值 案例 思考

【中圖分類號】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）05-0127-02

一、HPS融入中學(xué)化學(xué)教學(xué)的價值

HPS 是科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)和科學(xué)社會學(xué)（History Philosophy and Sociology ofScience）的縮寫詞。將HPS 的內(nèi)容融入科學(xué)教育可以使學(xué)生更好地體驗科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，理解科學(xué)方法的特征，把握科學(xué)知識的本質(zhì)，使學(xué)生懂得科學(xué)究竟是什么，科學(xué)知識是怎樣產(chǎn)生的，科學(xué)在社會發(fā)展和進(jìn)步中的作用，科學(xué)和科學(xué)方法的優(yōu)點與局限性等等。[1]

HPS 教育強(qiáng)調(diào)科學(xué)的人文性、批判性和創(chuàng)新性，其積極意義在于將科學(xué)看成是永無止境的探索過程，在科學(xué)教育中滲透HPS 教育，有利于培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑和創(chuàng)新精神，促進(jìn)學(xué)生理解科學(xué)的本質(zhì)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。[2]在初中化學(xué)教學(xué)中融合HPS教育具有極其重要的價值，因為提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是義務(wù)教育階段化學(xué)課程的根本主旨所在，將HPS內(nèi)容融入化學(xué)教學(xué)中是與化學(xué)課程的主旨高度契合的。

二、HPS融入中學(xué)化學(xué)教學(xué)的案例

英國科學(xué)教育工作者孟克（M .Monk）和奧斯本（J .Osborne）提出了把HPS 融入科學(xué)課程的教學(xué)模式。這一教學(xué)模式的過程主要包括以下六個環(huán)節(jié)：演示現(xiàn)象、引出觀念、學(xué)習(xí)歷史、設(shè)計實驗、呈現(xiàn)科學(xué)觀念和實驗檢驗、總結(jié)與評價。[3]下面，筆者以曾經(jīng)執(zhí)教的人教版化學(xué)教材九年級下冊第十單元《酸和堿》中“酸堿指示劑”課題作為案例，對將HPS融入化學(xué)教學(xué)的模式做一簡要介紹：

1.演示現(xiàn)象

教師用生活小實驗創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景：將學(xué)生熟悉的蔬菜——紫甘藍(lán)（紫包菜）

洗凈后撕碎放入盤中，用蒜杵研磨，可發(fā)現(xiàn)盤底有紫色的汁液，再向盤中加入白醋并攪拌，可發(fā)現(xiàn)汁液由紫色立即變?yōu)榧t色。來自學(xué)生身邊生活中的現(xiàn)象能夠激發(fā)起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望：紫甘藍(lán)的汁液為什么由紫色變成了紅色？

2.引出觀念

教師引導(dǎo)學(xué)生就實驗現(xiàn)象提出自己的觀點或解釋：教師要讓學(xué)生在充分思

考和小組討論的基礎(chǔ)上對實驗現(xiàn)象提出盡可能多的觀點，并鼓勵學(xué)生暢所欲言、各抒己見。例如學(xué)生提出的觀點有：

（1）是白醋讓紫甘藍(lán)汁液變?yōu)榱思t色；

（2）加入其他食醋也能使紫甘藍(lán)汁液變?yōu)榧t色；

（3）白醋也能使其他有色植物的汁液變色等。

3.學(xué)習(xí)歷史

300多年前，英國著名化學(xué)家、近代化學(xué)之父波義耳在一次實驗中，不小心將濃鹽酸濺到一束紫羅蘭的花瓣上，當(dāng)他沖洗花瓣時，驚奇地發(fā)現(xiàn)花瓣變成了紅色。波義耳沒有放過這次偶然的發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過進(jìn)一步的思考和實驗，發(fā)明了酸堿指示劑。這項發(fā)明的生命力是如此之強(qiáng)，至今我們?nèi)匀辉谑褂谩?/p>

在此環(huán)節(jié)中，教師指導(dǎo)學(xué)生利用教材“資料卡片”內(nèi)容以及網(wǎng)絡(luò)等資源學(xué)習(xí)波義耳發(fā)現(xiàn)酸堿指示劑的化學(xué)史料。此環(huán)節(jié)是HPS教學(xué)模式的核心環(huán)節(jié)，除了指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)化學(xué)史料之外，教師還應(yīng)特別注意介紹波義耳當(dāng)時所做的思考：“鹽酸能使紫羅蘭變紅，其它的酸能不能使他它變紅呢？酸能使紫羅蘭變紅，那么堿能否使它變色呢？紫羅蘭能變色，別的花能不能變色呢？”以此引導(dǎo)學(xué)生體驗化學(xué)家嚴(yán)密而又環(huán)環(huán)相扣的思維過程！”

4.設(shè)計實驗

通過以上兩個環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生對現(xiàn)象已有了多個觀點，既有學(xué)生自己

提出的，也有歷史上的化學(xué)家提出的，接下來的環(huán)節(jié)就是要引導(dǎo)學(xué)生在討論、分析各種觀點的基礎(chǔ)上，選出自己支持的觀點。在此環(huán)節(jié)中教師要著重讓學(xué)生意識到以下兩點：一是對同一現(xiàn)象可以有不同的觀念或解釋；二是要檢驗?zāi)骋挥^點正確與否則必須通過實驗來檢驗。這樣再引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗便水到渠成了。

5.呈現(xiàn)科學(xué)觀念和實驗檢驗

在這一環(huán)節(jié)中，教師首先講解教材中對這一現(xiàn)象的科學(xué)觀點或解釋：某些植物的花、莖、葉、根、果實中含有植物色素，在酸性或堿性溶液中能顯示不同的顏色，因此可以利用某些植物的花、莖、葉、根和果實的浸出液作酸堿指示劑。

至此，教師的講解又為學(xué)生增加了一種觀點，這種觀點仍需通過實驗進(jìn)行檢驗。教師可以引導(dǎo)學(xué)生在環(huán)節(jié)4設(shè)計的實驗基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化實驗方案以便對該觀點予以檢驗。如可以選擇紅月季花、紫牽?；?、紫甘藍(lán)等有色植物的汁液以及石蕊溶液和酚酞溶液分別在鹽酸、白醋、氫氧化鈉溶液、石灰水中的顏色變化進(jìn)行對比來檢驗。學(xué)生通過實驗對自己的觀點進(jìn)行檢驗可以得出結(jié)論，從而形成科學(xué)的觀念。

6.總結(jié)與評價

在這一環(huán)節(jié)，教師要對前面的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行簡短的總結(jié)和評價，以幫助學(xué)生更好地把握科學(xué)的觀念、理解化學(xué)家的思維過程、了解科學(xué)探究的方法、體驗科學(xué)探究的過程等。

三、HPS融入中學(xué)化學(xué)教學(xué)的思考

1.HPS融入化學(xué)教學(xué)要充分挖掘化學(xué)史的載體功能

化學(xué)史記錄了影響化學(xué)發(fā)展的重大事件，闡述了化學(xué)發(fā)展的歷程，展示了化學(xué)家在研究中所采用的科學(xué)方法，多角度呈現(xiàn)了化學(xué)家的科學(xué)精神。在將HPS融入化學(xué)教學(xué)時，教師要注意充分挖掘化學(xué)史的教育價值，以促進(jìn)學(xué)生對化學(xué)知識的建構(gòu)，加深對科學(xué)本質(zhì)的理解，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2.HPS融入化學(xué)教學(xué)對化學(xué)教師的素養(yǎng)提出了更高的要求

HPS融入化學(xué)教學(xué)要由化學(xué)教師來落實，由于HPS涉及科學(xué)史、科學(xué)哲學(xué)、科學(xué)社會學(xué)的內(nèi)容， 這就要求化學(xué)教師除了具備化學(xué)專業(yè)素養(yǎng)之外，還必須具備歷史、哲學(xué)等方面的人文素養(yǎng)。只有化學(xué)教師具備了深厚的科學(xué)、人文素養(yǎng)，HPS教育與化學(xué)教學(xué)的融合才能真正落到實處。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁邦平.HPS教育與科學(xué)課程改革[J].比較教育研究，2000，（6）：10

[2]袁維新.HPS 教育：一種新的科學(xué)教育范式[J].教育科學(xué)研究，2010，（7）：49

[3]袁維新.科學(xué)史教育的教學(xué)價值與教學(xué)模式[J].教育科學(xué)研究，2004，（7）：40