HPS教育在高中化學教學中的探索與實踐

摘 要：高中化學作為義務教育階段的關鍵基礎課程，不僅承載著傳授化學知識的重任，更是培養學生核心素養的重要載體。HPS所蘊含的科學史、科學哲學以及科學社會學的內容，與核心素養所追求的價值目標以及高中化學課程標準中所強調的元素，呈現出高度的契合性。針對當前高中化學課程建設存在的不足，本文探討了基于HPS教育在高中化學領域的教學改革與探索，從構建一種創新的教學模式、挖掘高中化學教材中蘊含的HPS素材元素、提升師資隊伍教學能力、建立多維評價考核方式四個方面，闡述了HPS教育在高中化學教學中的改革與探索。結果表明，借助HPS教育推進高中化學的課程建設，為高中階段培養學生的核心素養開辟了新的道路。

關鍵詞：高中化學；HPS教育；核心素養；教學探索

中圖分類號：G633.8

在新一輪的課程改革中，化學教學的核心目標已然從達成傳統的三維目標，邁向了全面培育學生的核心素養的新高度［1］。這一轉變不僅豐富了學科教學的內涵，更在教與學的過程中為師生雙方帶來了全新的挑戰與期待。HPS（History Philosophy and Sociology of Science，科學史、科學哲學和科學社會學）教育理念與《普通高中化學課程標準（2017版）》中倡導的“素養為本”教學理念不謀而合，為高中化學教學提供了堅實的理論基石。HPS教學模式通過將科學史、科學哲學和科學社會學的知識巧妙地融入化學教學中，為學生核心素養的提升提供了有效途徑［23］。這種教學模式不僅極大地豐富了教學材料的多樣性，而且為學生提供了更為深邃和寬廣的認知領域，促使他們從不同角度深刻領悟科學知識的核心意義及其實際應用價值。

HPS教育作為近年來國際教育領域所積極倡導的創新理念，已逐漸成為培養學生核心素養不可或缺的教育策略。本文旨在深入探討基于HPS教育的高中化學課程教學模式的構建與實踐。通過運用HPS教學模式，在化學教學過程有機融入思想政治教育，嚴格遵循“育人為本、德育為先”的教育原則和深入挖掘化學史、哲學、社會學資源，精心設計教學實踐，旨在為高中生的學科核心素養培養開辟新途徑，有效推動學生的思想政治教育，進而實現“立德樹人”這一教育的根本任務［4］。

一、高學化學實施HPS教育的意義

（一）傳統高中化學教育模式的現狀及問題

傳統的高中化學教育模式通常采用“傳遞—接受式”的教學模式，其理論基礎是赫爾巴特的五段教學法與凱洛夫的五步教學法。該教學模式的教學流程通常劃分為激發學生的學習動機、復習已學知識、講授新課內容、知識的鞏固與運用、檢查與評價五個環節。其主要以教師為主導，以教材和課堂為核心，旨在系統地向學生傳授知識體系。然而，其核心問題在于過分強調基礎概念和原理的傳授與記憶，卻忽視了對知識本質及其深層形成過程的探究，這種教育方式與當代化學課程所追求的全新目標存在明顯的偏差，不利于學生核心素養的培育。

（二）高中化學實施HPS教育模式的意義

為了改變這一現狀，將HPS素材融入高中化學的日常教學中，成為一種新的嘗試，其目標是提升學生的科學素養，并不僅僅局限于科學知識的掌握［5］。在這個過程中，學生不僅能夠掌握科學家通過研究得出的理論結論，還能深入了解科學家在提出這些理論過程中所使用的科學方法，以及他們在研究過程中所面臨的各種挑戰。通過這種方式，學生能夠更加辯證地看待已有的理論成果，從而提升他們的科學素養［6］。因此，HPS教育在高中化學課堂教學中的應用有助于學生了解化學在社會中的應用價值，激發他們主動思考和積極解決實際問題的能力，從而凸顯了課程的育人目標。

二、HPS教育在高中化學中的教學改革

（一）構建基于HPS教育的高中化學教學模式

本文在深入探究孟克與奧斯本融合模式的基礎上，針對學生群體的具體狀況，結合情境教學和探究式教學方法，以及化學學科的獨特性質，精心構建了一種基于HPS教育理念的高中化學教學模式（如圖1所示）。此教學模式的構建旨在通過科學的方法與核心素養相結合，不僅豐富了教學內容，更使學生在學習化學知識的同時，能夠深刻理解科學發展的脈絡、科學思維的演變以及科學與社會文化的相互作用。

（二）挖掘高中化學教材中HPS素材

在進行基于HPS教學模式的課程教學時，教師應注意HPS素材與核心素養的有效融合問題。鑒于此，本文以新人教版（2019年）高中化學必修第一冊為例，對其內容進行了剖析，并據此對HPS素材進行了系統的整理（見表1）。例如，在高中化學必修一第一章第二節《離子反應》的教學過程中，在講解電解概念時融入阿倫尼烏斯電離理論誕生的化學史要素，讓學生了解科學發展的艱辛與輝煌。阿倫尼烏斯的電離理論不僅改變了人們對化學反應的理解，還為現代化學的發展奠定了基礎。在課堂上，教師可以介紹阿倫尼烏斯的生平事跡，以及他如何在實驗中發現并提出電離理論的過程。通過講述這些故事，學生可以感受到科學巨匠與理論專家的不懈奮斗歷程，將化學理論知識與科學家精神有機融合，以此促進學生的全面發展。在探討第四章《物質結構元素周期律》第三節《化學鍵的斷裂與形成》時，融入哲學思想，可以從辯證唯物主義的角度出發，理解化學鍵的形成與斷裂不僅僅是物質狀態的簡單變化，更是物質內在矛盾運動的體現。化學鍵的形成，可以看作是原子之間相互吸引、相互作用的結果，這種相互作用體現了物質內部的統一性。然而，這種統一性并非靜止不變，而是處于不斷運動和變化之中。化學鍵的斷裂，正是這種內在矛盾運動的另一種表現形式，它揭示了物質內部的沖突和對立，正是這種沖突和對立，推動了物質形態的轉化和新物質的生成。從辯證法的角度來看，化學鍵的斷裂與形成是一個統一的過程。化學反應中，舊的化學鍵斷裂，新的化學鍵形成，這一過程體現了物質的辯證運動規律。化學鍵的斷裂為新鍵的形成提供了條件，而新鍵的形成又為下一次斷裂埋下了伏筆。這種循環往復的過程，正是物質世界永恒運動和發展的生動寫照［7］。

（三）強化師資隊伍HPS教育的教學能力培訓

本教學改革致力于深化教師對于歷史、哲學以及社會學在化學學科中的重要性的認識，以及如何巧妙地將這些跨學科的知識點和思想自然而然地融入化學的教學過程中，從而在傳授化學知識的同時，對學生進行潛移默化的教育，主要培訓內容如下。

（1）組織教師團隊深入研究國內外成功將HPS融入化學教學并有效實施的典型案例。通過集體討論、分組剖析，提煉出可復制、易推廣的教學策略和技巧，鼓勵教師結合自身教學實際進行創造性應用。

（2）利用微格教室或在線平臺，開展模擬教學演練活動。教師圍繞特定化學知識點，設計包含HPS元素及核心素養培養的教學方案，并進行實戰演練。隨后，通過同伴互評、專家點評的方式，即時反饋，幫助教師精準把握融合教學的程度與效果。

（3）建立化學教師與歷史學、哲學、社會學等學科教師的交流機制，定期舉辦跨學科研討會或工作坊。通過跨領域的思想碰撞，拓寬教師的學術視野，深化對HPS教育內在聯系的理解，共同探索跨學科融合教學的新模式。

（4）構建一套科學合理的評價體系，對教師在HPS教育融合教學方面的實踐成果進行全面評估。同時，設立專項獎勵基金，表彰在融合教學領域表現突出的教師，激發其積極性和創造性。此外，將融合教學能力納入教師職稱評定、績效考核等重要環節，形成長效機制，推動教師隊伍整體素質的提升。

（四）建立多維評價考核方式

在傳統的化學教學實踐中，教師通常居于主導地位，學生則多處于被動接受知識的狀態。然而，HPS教育模式的課堂強調以學生為主體，從學生的知識基礎出發，確保學生在課堂上的主導地位，并激發他們主動學習的積極性。隨著學生角色的轉變，評價主體也應相應擴展。在HPS教育模式中，學生的自我評價同樣重要。學生需要對自己的學習過程進行反思，從而更好地了解自己的學習狀況。同時，評價方法也應多樣化，包括學生在小組活動中的自評、師生間的互評以及教師對學生的評價。這樣的評價方法可以更全面地了解學生的學習情況，發現每位學生的獨特優點。

在構建評價體系的過程中，必須以提高學生課程核心素養為根本遵循。評價內容應涵蓋學生的學習態度、興趣激發、自我提升能力、課堂參與度等多個維度，而并非單一的成績導向。通過這種全面的評價體系，教師能夠深入洞察學生的學習狀況，發掘每位學生的獨特潛質。同時，評估學生的科學思維和探究能力是否得到增強，以此來檢驗教學模式的有效性。這種評價方式有助于更好地推動學生全面成長，提升他們的核心素養，培養他們成為具備創新精神和實踐能力的優秀人才。

結語

在當前我國新課程改革的大背景下，本文通過構建一種全新的教學模式、挖掘高中化學教材中的HPS素材、強化師資隊伍的教學能力以及建立多維評價考核方式來實現高中化學HPS教育模式的教學改革目標。本文旨在探索一種符合我國高中化學課程特點的HPS教育教學模式，為我國高中化學課程的教學提供新的思路和方法，推動我國教育教學的改革和發展。通過深入探討和實證分析，本文有助于推動我國高中化學課程教學進一步發展，培養更多的德智體美勞素質全面發展的社會主義建設者和接班人。

參考文獻：

［1］張紅.新課標背景下高中化學探究式教學的實踐探索［J］.新課程研究，2024（15）：102104.

［2］張譯丹，崔克宇.HPS模式在中學化學教學中的融合：以“電解質”的教學設計為例［J］.云南化工，2024，51（4）：151153，157.

［3］王宏偉，徐振軍，楊曉坡.HPS教育與中學生物學教學研究［J］.赤峰學院學報（自然科學版），2024，40（6）：111115.

［4］劉書銀.立德樹人視域下高中思想政治教育研究［J］.中學政治教學參考，2024（2）：92.

［5］陳芳，龍云飛，童述明.基于HPS教育的人教版、蘇教版高中化學教材對比研究［J］.教學與管理，2024（6）：8286.

［6］王亞梅，沈靜.人教版高中化學教材“滲透HPS教育”欄目的分析研究［J］.課程教材教學研究（教育研究），2023（Z2）：2022.

［7］李鍥石，崔華莉，程彩玉，等.化學史教學中實行HPS教育的啟示［J］.中學化學教學參考，2022（14）：1617.

基金資助：渤海大學2024年度中小學教學改革聯合研究項目“HPS教育在高中化學課程思政教學中的研究與應用”（基金編號：2024ZXXJG76）；教育部產學合作協同育人項目“新工科背景下環境工程專業產教融合模式研究”（基金編號：240704213132154）；渤海大學2023年度校級本科創新創業教學改革研究項目“新工科背景下雙創型人才培養中分析化學實驗教學模式改革研究”（基金編號：2023CXCYJG77）

*通信作者：遲忠美（1994— ），女，滿族，遼寧盤錦人，博士研究生，講師，主要從事分析化學教學以及教育研究。