基于核心素養的高中化學HPS教育

□山東省濱州市濱城區北鎮中學 孝衍嬌

化學作為一門基礎學科很早便進入了學生的課堂中，初中時期學生開始接觸基礎的化學知識，了解了化學變化與物理變化之間的區別。而到了高中時期，學生便要深入化學反應的本質去學習，了解化學反應過程中的相關能量變化，并為今后的學習和深造打下基礎。而要想掌握一門學科的學習技巧，首先應該對這門學科有充分的了解，然后從學科的發展規律入手，逐步掌握學習該學科所要解決的問題，之后才能有質的提升。HPS 教育模式在高中化學教學中的應用，能幫助學生了解這些背景和規律知識，讓學生在學習化學的過程中更容易掌握技巧，并且真正提升自身綜合素養。

一、HPS教學模式在高中化學教學中的意義

HPS 教學模式涉及學科歷史、學科哲學以及學科社會學的綜合運用，其中H是指學科歷史，P是指學科哲學，S是指學科社會學。他們是一門學科發展過程中形成的規律總結，更是該學科在今后發展過程中的方法論指導。在學習一門學科的過程中，通過對該學科的發展歷史，哲學內涵以及社會價值的掌握，不僅能幫助學生更加深入地探究學科的本質和規律，培養學生的興趣，同時還能增強學生對該學科方法論的理解與運用。

（一）幫助學生了解化學學科的本質和規律

化學學科的發展，對推動社會的發展和進步有著重要的意義，化學學科的本質和規律都蘊含在化學學科哲學中。在化學現象發現和規律提出的過程中，往往需要提出假設、設計實驗驗證假設，最后利用實驗現象解釋相關化學規律，可以說化學發展的過程是不斷進行發現和實驗探究的過程。教師利用HPS 教育模式，能讓學生了解化學是不斷進步的過程，也是人們不斷發現和實驗探索的過程，只有通過善于發現的眼睛和善于實踐探索的精神才能推動化學的發展。HPS教育模式的落實發展，將會指引學生今后的學習和探索過程，讓學生在今后的學習過程中遇到困難時，能利用科學探索的規律去解決。

（二）提升學生學習化學的興趣

一門學科的學習興趣一方面在于教師的教學方法，而另一方面在于學生對該學科知識的了解過程。如果學生只是學習學科知識，而不去了解知識發展的過程和背景，那么他們的知識面將會受到限制，在今后的探索與自主學習過程中也無法避免學科發展過程中經歷的誤區。HPS教育模式將化學歷史發展的過程融入教學課堂中，讓學生在學習的過程中可以更好地了解相關歷史背景，而這個背景便是化學所經歷的發展過程。學生不僅能從中感受到化學科學家為了學科的發展所做的努力，同時有趣的背景知識還能激發他們對化學的興趣，為將來更好地學習化學知識打下基礎。

（三）提升學生對于化學思維的理解與運用能力

任何一門學科的學習都會有獨特的思維方法，這些方法能幫助人們在未知理論的探索過程中更容易發現問題。這種思維能力不僅能應用在該學科上，而且對學生處理其他問題也有所幫助。HPS教育模式不僅能幫助學生提升對規律和背景的認識，同時也能提升學生的化學思維能力。HPS教育模式能讓學生正確認識化學對社會的重要性，對化學服務社會的思想發展有著巨大的推動作用。

二、高中化學教學中開展HPS教育的建議

通過上述的分析可以發現，化學學科的HPS 教學模式既能提升學生的學習興趣，同時又能幫助學生改進學習方法，為學生今后的學習樹立正確的價值觀。所以在今后的教學過程中，教師應該充分發揮HPS 教學模式的優勢，幫助學生提升化學的綜合素養。

（一）利用化學學科歷史提升創設課堂情境教學

教師要通過創設教學情境，培養學生的創新意識，引導學生猜想或對已存在的研究成果提出疑問和改進意見，幫助學生形成合理的探究思路和意識。第一，教師在教學過程中可利用化學史設計教學情境并根據情境提出相關的問題，激發學生對化學知識的探究欲望，積極主動地參與課堂學習中，對教師提出的問題進行合理猜想和假設。第二，教師可利用化學史引導學生猜想、質疑已存在的化學概念、定理，還可通過化學史相關的問題情境，鼓勵學生對已存在的科學實驗或研究成果發表自己的觀點和相應的改進意見。第三，以教師為教學主導、學生為教學主體，將精選優質的化學史內容設計成有趣的小品劇，增進師生間及學生與學生之間的溝通交流。教師選取小品劇時要選擇具有質疑對立性質的化學史料素材，并且不能脫離化學史的實際內容，將小故事設計成時長在5～10 分鐘的科學小作品，邀請不同個性的學生演繹不同角色。在學生排練作品的過程中，教師可找出其中的不足之處，對劇本做出適當修改，讓學生更生動地演繹出與教學內容相關的化學史。教師通過小品讓學生感悟和體會化學知識發展的過程，感受化學家在探究未知世界過程中的辛苦和困惑，有助于提高學生學習新知識的能力、科學探究能力以及團結協作能力，培養學生的創新精神，并促進學生形成正確的情感態度、價值觀和對知識的科學認識。

（二）利用化學哲學思維提升學生的邏輯思維能力

良好的邏輯思維能力對學生學習能力的提升有著巨大的幫助，化學更是一門具備較強邏輯思維能力的學科。比如在了解一個物質時，應該先對鈣物質的化學組成、化學結構、物理及化學性質等進行充分的了解，之后才能研究該物質的用途以及在化學反應過程中的性質。這種循序漸進的方法，能讓學生在學習的過程中由易到難，形成清晰的學習線路，并且在學習的過程中可以將后邊的知識與前邊的知識進行串聯，既能幫助學生理解當前所學知識，同時又能鞏固之前的知識。例如，在學習甲烷的過程中，因為學生看不到也摸不到這種物質，所以在學習的過程中肯定會感覺抽象難懂。所以，教師在教學的過程中先為學生講解相關的物質組成、結構特性，然后讓學生了解甲烷的燃燒化學方程式，之后，可以通過實驗的形式，讓學生觀察這些特性，這樣學生能從理論到實踐進一步加深對這種物質的認識，并且通過這種教學方法，學生能將這種學習方式運用在其他物質的學習上，這樣能加強學生自主學習能力的培養以及邏輯思維能力的提升。

（三）利用化學社會學知識培養學生正確的價值觀

教師可在課堂教學最后，與學生共同探討科學家們歷經艱難得到的研究成果對社會實際生產生活產生的影響，評價與教學內容相關的重大社會事件，讓學生在評價、討論和思考過程中學會從多角度分析問題，促進學生利用辯證的思維方式分析、解決問題，培養學生的社會責任意識與科學解決問題的能力。第一，在完成教學目標和進度的前提下，教師在化學課堂教學中可選取合適的內容，引導學生積極主動地探討化學家的某項研究成果為社會發展和實際生活帶來的影響。第二，教師可在適當的教學內容中融入與化學知識相關的重大社會歷史事件或與環境資源相關的事件，并在某一教學情境中引導學生評價這些事件。

三、結語

高中化學知識中涉及較為抽象的知識體系，學生在學習的過程中往往沒有太多較好的方法，導致學習效果不夠理想。在化學中應用HPS 教育模式，能從學科歷史發展、哲學意義以及社會科學的意義出發，讓學生更加深入地了解這門學科，提升學生學習高中化學的興趣和效率。教師利用這一教育方法，能真正提升學生的化學綜合素養以及獨立解決問題的能力。