物理教師在歷史與哲學教學中的挑戰

張長文

摘 要：將科學的歷史和哲學（HPS）納入物理教學已被廣泛接受。探討了造成這一差異的可能原因。HPS教學的需求對物理教師授課起著重要的作用，因為可以激起學生對于科學的熱情，樹立正確榮辱觀、人生觀、價值觀、世界觀。因此，通過對周邊中學物理教師在HPS實施進行調查，并收集他們對實施HPS教育的看法。教師描述并評估了利用合作開發的HPS教材規劃和實施基于HPS的物理課程的挑戰。教師強調了實施HPS的一些障礙和解決方案。

關鍵詞：物理教師;HPS;歷史與哲學教學

對物理教師來說，有效和持續地實施HPS是一項挑戰。盡管HPS對教育產生了積極的影響，物理教師對HPS的態度發生了明顯的變化，也有了HPS的教學資源，但它在物理課堂中實施是有很大局限性的。雖然一些物理教師確實將歷史視為培養過程技能和說明真實科學程序方面的工具，但他們似乎缺乏專業知識、認識論背景和信心，無法利用HPS來支持概念學習和反思科學的背景和性質。

[調研方案]

本研究旨在更好地理解教師對HPS教學物理的看法。為此，本人將重點放在具有高水平和擁有豐富教學經驗的物理教師身上，并檢查他們對在自己的教學中實施HPS的看法。在重點訪談的基礎上，我們重構了這些教師與HPS課程規劃和教學相關的需求。最后，我們對HPS專業知識領域的差距進行了總結，并對物理教師和HPS課程教材的設計提出了一些建議。

[結果與討論]

1.一般而言，實施HPS與實施任何其他課程和（或）教學創新沒有很大區別。實施的質量和成功與否取決于他們在日常教學中的課程理念和教學實踐的可信度和普遍程度。在這方面，研究發現了一些阻礙教育改革的障礙，例如傳統的學校組織、傳統結構、以教師為中心的教學理念、教師專業知識的缺失邊緣和技能（內容、教學和教學內容知識以及教學劇目）和與進一步變化相關的特征（年齡、經驗等）。影響差距的因素很多，其中包括創新本身的形式特征、創新所在學校的特點和國家/地方教育系統的條件和制約因素等。

2.假設HPS是物理教學中的一項課程和教學創新，也有老師分析了過去幾十年來各種HPS實施工作的主要障礙。他們不僅指出了物理教育工作者關注的四個領域，還指出了物理教師關注的四個領域：課本和課程材料中HPS的缺失/不足、不支持HPS的體制框架、物理教學的權威文以及物理教師的特點（專業知識、態度、信念）與HPS格格不入。

參加這項研究的教師提出了物理教學中的歷史和哲學的項目，這是一個采用共生方法的HPS實施項目。這些物理教師報告的經驗將有助于設計和指導今后的HPS實施工作。

將教育變革看作是一種需求，涉及基于自我效能判斷的評價過程，即成功地完成與變革相關的教學任務。決定教師關注的因素可能因教師的教學經驗而有很大差異。然而，有經驗的教師的效能信念主要受對挑戰教學情境中掌握經驗的認知的影響。從動機的角度來看，如果教師最初掌握了其他的教學方法，那么放棄課程改革或扭曲課程核心思想的可能性很大，如果他們認為挑戰教學情境的原因超出了他們的控制范圍，或者改變這些原因似乎過于費力或不值得付出努力。教師如何解釋教育變革的需求隨著時間的推移而發展，并可作為與其變化相關的態度和未來實施意圖的指標。在實施某一課程創新的過程中，教師一再提到教學基礎設施的不足，造成了一些具有挑戰性的情況：

以前的研究表明，一些障礙阻礙了成功實施HPS基礎教學作為一項課程和教學創新。使HPS知情的科學教學既簡單，又不簡單。實施HPS的努力采取了不同的路線。自上而下的方法主要依靠對課程標準的戰術改變來鼓勵整合HPS，忽視教師的技能和信念，而自下而上的方法則提供講習班或現成的HPS教學材料，使教師能夠在不改變組織背景或課程要求的情況下教授基于HPS的科學課程。

2004年物理研究員格拉斯-塞爾和帕奇曼提出的共生方法旨在將這兩項戰略的最佳方面結合起來：共生方法促進合作開發和評價HPS課程資源，其中教師不斷思考其實施努力的邊界條件，并與教育研究人員和專業利益攸關方分享其知識、專門知識和執行經驗。

[總結與展望]

HPS入門課程將科學、歷史教師和教育工作者聚集在一起，幫助潛在的HPS采納者更好地理解學生對基于HPS的科學教學的反應，并相應地塑造他們未來的行動。從長遠來看，跨學科方法也將打開科學教育文化的大門，走向更廣泛的教學方法，包括那些傳統上被認為是人文科學的典型的教學方法。這是一個重要的教學方法，因為它會影響學生對物理教學的期望。

本研究的結果表明，即使教師能夠獲得足夠的HPS課程材料和一些關于HPS的初步知識作為內容和教學方法，仍然認為基于HPS的教學科學要求很高。這主要是由于缺乏常規和HPS特有的教學內容知識，教學科學內容和科學探究技能與HPS。具有挑戰性的教學情境大多發生在HPS與探究方法相結合，以及在歷史與現代科學之間必須找到教學和概念途徑的時候。在已有的信念和教學手段的基礎上，集中精力發展科學教師的專業知識。利用HPS開發教師教育方案和教學材料，考慮到教師的感知需求，將有助于為科學教學中實施HPS提供針對性的支持，降低HPS實施的抑制門檻。

因此，本人建議跨學科的努力，應用于HPS科學，教師教育和培訓，綜合發現學生的想法，跨越不同的學科。例如，歷史教育研究可以為學生的歷史思維提供模式和標準，并告知學生如何從課堂的HPS教學中把握重點。

編輯 魯翠紅