HPS教學模式在高中化學教學中發展學生科學本質觀的實踐研究

李詩雨

摘 要：提高學生的科學素養是當代科學教育改革的基本目標，而科學本質是科學素養的核心成分。HPS教學模式通過在教學中滲透科學史哲和社會學內容，可以促進學生理解科學本質。本研究旨在探究HPS教學模式在高中化學教學中對學生的科學本質觀的影響。

關鍵詞：HPS教學模式；化學教學；科學本質觀

現階段理科教育界的重要目標是提高學生的科學素養，而科學本質是科學素養的核心成分，因此，發展學生的科學本質觀己成為理科教育界的重要目標。國務院印發的《全民科學素質行動計劃綱要（2006—2010—2020年）》中，將“初步認識科學本質”作為培養未成年人科學素養行動目標之一[1]。在查閱資料后，釆用劉健智關于科學本質觀的測量指標作為本研究中科學本質觀的內涵，具體包括：科學知識的本質、科學探索的本質和科學事業的本質。

HPS（History， Philosophy and Sociology of Science）是一種融入科學史、科學哲學和科學社會學的教學模式，核心是促進科學本質的理解。在傳統化學教學模式中，教師傾向于注入式，學生不能深刻理解知識的內在含義，以及科研過程中蘊含的態度和方法，這不利于學生理解科學本質。因此，本研究嘗試探討在高中化學教學中運用HPS教學模式對學生科學本質觀的影響。

一、研究方法

（1）研究對象。鞍山市九中同一化學教師任教的兩個班級，高一1班（實驗班）和3班（對照班）。他們中考成績的獨立樣本T檢驗P為0.745，不存在顯著性差異，認為是平行班。

（2）研究工具。前測問卷采用劉健智的《中學生科學本質觀的問卷》[2]；后測問卷在參考劉健智的《中學生科學本質觀的問卷》、邱明富和高慧蓮的《科學本質問卷》[3]后，編寫與前測維度相當的問卷。

（3）研究程序。前測以了解兩個班科學本質觀的情況；實驗班采用HPS教學模式，對照班采用傳統教學模式；后測以了解兩個班級科學本質觀的變化情況。

（4）研究的實施。2016年9月-12月，于兩個班級同時進行實驗。教學主題為《離子反應》和《富集在海水中的元素—氯》。

（5）數據分析。根據前后測問卷結果，利用SPSS22.0進行獨立樣本T檢驗。

二、研究結果

實驗結果顯示，短期內運用HPS教學模式教學對發展學生的科學本質觀有顯著作用，能有效發展學生的科學本質觀。

首先，對實驗班和對照班前測均值進行T檢驗，如表1所示，可以看出均值不存在顯著性差異，說明實驗前他們對科學本質認識水平相同。其次，對兩個班后測均值進行T檢驗，如表2所示，可以看出科學本質觀整體呈顯著性差異，其中科學知識的本質p接近0.05，近似顯著性差異。

三、對教學的建議

1.有意識地積累HPS素材

教師的知識儲備是融入HPS教學模式的重要條件。當前相對完善的教學設計較少，要想將HPS教學模式與化學教學有效融合，教師在生活中就要多收集素材，這樣才能更好地設計教學。另外，通過教學發展學生的科學本質觀并不是一蹴而就的，需要長時間的滲透式教學，教師只有掌握了豐富的資料，教學時才能更得心應手。

2.重視化學史中蘊含的科學本質

化學史中蘊含著豐富的科學本質，因此在教學中，教師應有意識的引入化學史，使學生在歷史中學習知識，了解科學家們在科研過程中體現出的科學態度和方法，領悟科學的本質。雖然目前的教材已經在“科學史話”等欄目引入科學史，但仍缺少體現科學本質的活動設計，這就要求教師充分挖掘內容，重現知識的發展過程，使學生真正領悟到科學的本質。

3.教師要具備終身學習的意識

終身學習是新世紀教師的基本生存素質。每個教師在專業發展過程中都會出現高原期，而這時大部分人會滿足于現狀而停止前進，嚴重地阻礙教育的進步，這就要求教師堅持學習，不斷在教學方法和理念上改革創新。而HPS教學模式對教師提出了更大的挑戰，不僅要掌握科學史哲和社會學的知識，還要與時俱進，根據學生特點有意識的滲透這些內容，以促進學生科學本質觀的發展。

參考文獻：

[1]中華人民共和國國務院.全民科學素質行動計劃摘要（2006一2010一2020年）.人民日報，2006年03月21日第一版

[2]劉健智.綜合與分科科學課程的標準和實施結果的比較研究[D].重慶：西南大學，2007：93-94.

[3]邱明富，高慧蓮.科學史融入教學對國小學童科學本質觀影響之探討[J].科學教育學刊，2006，14（2）：163-187.