運用HPS教育和最近發展區理論探討生物滲透環境教育的教學策略

黃慧姬

摘要：在中學開展環境教育，是當代經濟增長和社會進步的必然趨勢和客觀需要，也是當前實施素質教育的重要任務之一。本文試從課堂教學、課外活動課程兩個層面，探討如何運用HPS教育和最近發展區理論，利用生物新教材中的專題欄目、學科知識實施環境教育，在課內和課外等方面多層次、多維度地加強HPS教育和環境教育在生物科學教學上的滲透，最終達到既不加重學生負擔又適當提高學生生物科學素養和環境保護意識的成效。

關鍵詞：HPS教育；環境教育；環保意識；教學策略

HPS教育是以建構主義理論為基礎，在中小學的理科課程學習中，將科學史、科學哲學、科學社會學的相關內容滲透到學科教學中。針對目前教材總體只是把科學史融入生物科學教學個案研究的現狀， 教師很有必要系統化地對有關的教學內容做一個縱深的研讀分析，找出能滲透HPS教育的主線，對教學目標細化、教學內容加以整合，從HPS教育視角理解生物科學內容，運用最近發展區理論，促進學生對學科知識的內化、遷移乃至提升。

一、解讀新教材確立HPS教育理念下開展環境教育的目標

新課標下的生物教材十分突出地體現了HPS教育和環境教育相結合，也呈現出科學為社會、技術發展所帶來的改革創新的成果以及科技為社會帶來巨大進步同時的一種雙刃劍的情況。這些都需要我們教師在教學中，有意識地引導學生運用科學發展觀點、辯證的分析科技發展中所帶來的一眾社會正面或負面的影響。這將十分利于生物教學研究的縱深發展，也更有利于促進學生的科學思維、科學批判、科學辯證分析等綜合能力的全面發展。

二、新教材在HPS教育理念下滲透環保教育的相關知識點

HPS教育理念下的生物學教學與環境教育、環保知識等有著相當密切關系，從順應學校環境教育發展新形勢的角度看，新課程標準下的新教材里的各個章節無論是顯性還是隱性，幾乎都涵蓋了環境教育的內容，滲透了環境教育和環保實踐活動，以必修教材為例主要內容見表1～3：

三、新教材HPS理念下滲透環保教育的相應教學策略

（一）針對課堂教學實際，結合HPS的核心理念，找準最近發展區，創設問題情景，確定環境教育的支點

新教材為配合課堂教學開辟了很多專欄，如為新課創設學習情景的“問題探討”；為適應學生自主探究合作學習的需要而設計的“資料分析”、“思考與討論”；在HPS教育的理念指導下，進一步理解和應用知識的“與生活聯系”、“與社會聯系”等等。這些欄目中的知識背景都是往往都是學生熟悉的現實生活或社會熱點問題，教師可以根據學生已有的知識水平，分析學生不同學習階段的“最近發展區”，充分利用以上專欄素材組織學生聯系環保問題、人與自然和諧發展、保護生物多樣性、環境污染與人類疾病等展開討論探究、歸納總結并適時拓展延伸，對學生進行環境教育，加強學生的科學社會責任意識。

例如：必修1第六章“細胞分化”的“資料收集與分析”里的干細胞研究進展與人類健康、“細胞癌變”的“問題探討”中曬太陽與臭氧層破壞的危害、“資料分析”中有關健康的生活方式與防癌等，都可引導學生運用細胞分化的實質和細胞的全能性、細胞癌變機理、致癌因子等現有的知識水平——“最近發展區”，運用新聞圖片如“關注裝修污染”、“食品添加劑致癌問題” 等資料啟發學生認識環境污染所帶來的對人類健康的威脅，以及運用干細胞克隆技術治療血癌等醫學新進展。

（二）關注HPS核心思想，善啟善誘，導入最近發展區，利用問題串，設置環境教育的鏈接點

蘇霍姆林斯基指出：“引導學生能借助已有的知識去獲取知識，這是最高的教學技巧之所在。”要做到這一點，必須有教師的正確引導，必須把學生現有的發展水平引入最近發展區。只有在新舊知識的銜接處，在承上啟下的過渡處，在思考問題的轉折處等等，沿著學生思路啟發引導，才能較為順利地導入最近發展區。

教學中要善于挖掘教材的教育因素，從科技發展、科學哲學、科學社會的角度把環境教育的知識系列化，根據中學生的學習能力特點，側重加強拓寬學生對環境感性知識和技能方面的學習。例如：在必修3第五章“生態系統及其穩態”的教學中，教師可先根據學生在前一章“種群與群落”里已了解和掌握了一定的與生態學有關的基本概念這一情況，利用問題“池塘里的全部魚是種群還是群落？”，“為什么森林、草原、沙漠、海洋、湖泊、池塘里所生活的生物類群不同？”，“為什么不同的環境里生物的種類會有不同但一般都能‘和平共處？”引導學生承前啟后，分析出一定區域內無機環境的狀況，決定了能在這一區域里生活繁衍的生物種類，從而帶出生態系統的概念、結構等內容。再讓學生選擇不同的系統來構建各自的結構模型、相關的食物鏈和食物網，利用問題“請試將每條食物鏈里的生物刪除一種，看將出現什么情況？生態系統還能否保持穩定？”將學生的思維引入了最近發展區，讓全班思維活躍起來，進行小組討論，紛紛進行聯想，并總結出了生態系統穩態維持的條件，接著引導總結分析系統物質循環和能量流動的規律，進一步鏈接專題欄目“科學.技術.社會”生態農業有關物質和能量分層多級利用變廢為寶、減少環境污染等知識的學習。從中進一步提高學生HPS中科學哲學的辯證思維來正確而又全面地認識由此對自然帶來的影響，從而加強對人和環境相互關系的認識，自覺地熱愛和保護環境。

（三）結合HPS教育，緊扣教材內容，步入最近發展區，利用課堂實驗，培養社會環保意識和環保行為習慣

學生的學習思維活動，常會經歷一個從具體形象思維為主要形式向抽象邏輯思維為的過渡階段。通過學生動手實踐，結合HPS教育觀，借鑒科學史中科學家們探究生物學科規律、生命活動本質過程中的科學方法與手段，引導學生多種感官參加活動，從不同角度去觀察和認識事物，建立更廣泛的記憶聯系，從而逐漸消除掌握新知識的思維障礙，自覺步入最近發展區。生物教學里環境教育知識的建構過程中，每個個體通過不同形式的環境教育實踐活動與社會客觀世界發生相互作用，在已有生物學科知識的基礎上，借助科學哲學的批判性思維和辯證唯物主義觀念，逐步建構對環境保護的認識和理解，并逐步內化為主觀環保意識和環保行為習慣。