国内HPS教育融入中学化学教学的研究综述
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HPS教学模式在化学实验教学中的应用【摘要】该文章主要探讨了HPS教学模式在化学实验教学中的应用。
在介绍了HPS教学模式的背景和研究意义。
在分别概述了HPS教学模式的特点、在化学实验设计和操作中的应用,以及在实验评价与改进中的作用。
结论部分分析了HPS教学模式对化学实验教学的影响,提出了未来发展方向,并总结了文章所涉及的内容。
通过本文的探讨,可以更好地了解HPS教学模式在化学实验教学中的价值和作用,为未来教学实践提供了重要的参考依据。
【关键词】HPS教学模式、化学实验教学、应用、实验设计、实验操作、评价与改进、影响、发展方向、总结说明1. 引言1.1 背景介绍化学实验教学是化学课程中不可或缺的一部分,通过实验可以帮助学生巩固理论知识、培养实验操作技能和培养科学思维能力。
传统的化学实验教学模式存在着一些问题,比如缺乏足够的互动性、学生参与度不高、实验设计单一等。
为了提高化学实验教学的效果,许多教育工作者开始尝试引入不同的教学模式,其中包括基于历史、哲学和社会(HPS)视角的教学模式。
HPS教学模式是一种以历史、哲学和社会为基础的综合教学模式,它强调将科学知识与科学实践、社会背景和伦理道德联系起来,通过引导学生思考科学发展的历史、科学知识的构建过程和科学实践的社会影响,帮助学生建立系统性的科学观念。
在化学实验教学中引入HPS教学模式,可以使学生更加深入地了解化学科学的本质和发展过程,促进学生独立思考和批判性思维能力的培养。
探讨HPS教学模式在化学实验教学中的应用具有重要的理论与实践意义。
1.2 研究意义化学实验教学是化学教育中不可或缺的一部分,它对于学生的理论知识应用能力和实践操作技能的培养起着至关重要的作用。
然而传统的化学实验教学模式存在着一些问题,比如教学内容枯燥单一,学生参与度低,实验结果缺乏实际意义等。
探索更加有效的教学模式来提升化学实验教学质量和效果具有重要的研究意义。
2. 正文2.1 HPS教学模式概述HPS教学模式(History and Philosophy of Science Teaching)是一种以历史和科学哲学为基础的教学模式,旨在帮助学生理解科学知识是如何形成的,以及科学思维和方法论。
高中化学课堂教学设计研究——基于发展学生学科核心素养的hps教学模式本文采用实证研究思想,对高中化学课堂教学设计进行了研究,以发展学生学科核心素养为出发点,提出了HPS教学模式,旨在提升学生学习效果与学术素养。
研究内容主要包括:一、HPS教学模式概述1. HPS教学模式定义:HPS教学模式是一种教学设计,旨在结合化学实验,提升学生对化学学科核心素养的理解能力,其中重点放在帮助学生掌握新的化学知识的获得与应用能力的培养上。
2.HPS教学特点:HPS教学模式将实验教学与课堂学习有机结合起来,通过强调以问题解决为主线,使学生以实验证据为依据解决实验中出现的问题,综合运用所学知识与技能,让学生对学科核心素养有深刻的体会。
二、为什么应该采用HPS教学模式1.经验的传承:HPS教学模式能够有效的传递经验,帮助学生掌握新的学科知识,获得正确的方法,从而提升学科核心素养,提高学习的效率。
2.实用的视角:采用HPS教学模式更加侧重实践,依靠实验室实验等有形的实践来让学生掌握学科知识,提高学生对学科知识的掌握能力。
三、推行HPS教学模式的要求1.完善实验设备:合理安排实验设备及费用,有效的提高实验的完成度。
2.利用互动学习:通过课堂实施互动学习,以及利用多媒体软件,激发学生学习兴趣,提高学习效果。
3.强调实验方法:聚焦实验方法,强调实验使用正确方法,培养学生科学实验的精神,加深理解程度。
四、怎样评价HPS教学模式1.实施前后调查评价:可以采取实施前和实施后将学生技能成果、学习态度等行为表进行对比,对教学结果进行评价。
2.综合考评:根据预定的标准,利用综合考评的方式,全面了解学生的学习情况,并且作出有效的教学调整。
3.教师交流:开展教师专业交流,利用教师相互讨论,探究研究教学效果,挖掘教学中的问题,以求更好的教学效果。
本研究旨在从理论上探讨HPS教学模式,旨在提升学科核心素养的培养。
同时本研究也提出了推行HPS教学模式的相关要求,以及实施落实过程中必要的评价方式。
问题导向的HPS教学模式在高中化学教学中的应用研究问题导向的HPS教学模式在高中化学教学中的应用研究一、引言高中化学教学是培养学生科学素养和创新意识,提高学生综合能力的重要环节。
目前,教育领域普遍关注的核心素养包括科学思维、科学方法和科学文化,而问题导向的HPS教学模式则能够帮助培养学生这些核心素养。
本文旨在探讨问题导向的HPS教学模式在高中化学教学中的应用研究。
二、问题导向的HPS教学模式的概念HPS(历史、哲学和社会)是科学与科技领域的一个学科,HPS 教学是指结合历史、哲学和社会等方面的知识,以问题为导向,通过让学生自主探究和解决问题,培养学生科学思维和创新能力的一种教学模式。
三、问题导向的HPS教学模式在高中化学教学中的应用1. 引入科学史:通过了解科学发展历史中的科学家和重大科学事件,让学生了解科学知识是如何不断积累和发展的,激发他们对化学的兴趣和好奇心。
2. 提出探究问题:在教学过程中,教师可以提出一些激发学生思考和探究的问题,例如“为什么钠与水反应会产生剧烈反应?”“为什么氯气可以消毒?”等等。
这样的问题能够引发学生的思考和讨论,并激发他们对于化学现象背后的原理的兴趣。
3. 组织探究活动:教师可以组织化学实验和小组活动,让学生围绕问题进行实践探究。
例如,在讨论“酒精灯火焰的颜色变化与燃烧反应有何关系?”这个问题时,可以让学生设计实验来验证和解释这一现象。
4. 引导思考和讨论:在学生进行探究活动时,教师的角色是引导学生的思考和讨论。
教师可以提出一些引导性的问题,帮助学生分析实验结果和探究过程,引导他们形成合理的科学观点和结论。
5. 评价和总结:在学生完成探究活动后,教师可以组织学生进行总结和评价。
通过学生的总结反思,教师能够了解学生对于化学知识的理解和掌握程度,并及时进行针对性的辅导和指导。
四、问题导向的HPS教学模式在高中化学教学中的效果评价问题导向的HPS教学模式在高中化学教学中有一定的效果,主要体现在以下几个方面:1. 提高学生的积极性:问题导向的HPS教学模式能够激发学生对于化学的兴趣和好奇心,提高他们对于学习的积极性。
基于hps教育理念的高中化学教材研究一、HPS教育HPS是科学史和科学哲学(History of Science and Philosophy of Science)的英文缩写,随着科学社会学的发展和科学社会学与科学教育的特殊关系,科学教育家将科学社会学也纳入HPS教育当中,HPS就变为科学史、科学哲学和科学社会学(History Philosophy and Sociology of Science),其主要内容是:把科学史、科学哲学、科学社会学的有关内容纳入到科学课程中, 以期提高科学教育的质量。
HPS教育的根本目的是理解科学本质。
二、HPS教学模式HPS教学模式是由孟克和奥斯本所提出的,这一教学模式实施的基本前提是:所学的课题必须是科学史上某一科学家曾经研究的自然现象。
这一模式的教学程序包括6个环节:①演示现象;②引出观念;③学习历史;④设计实验;⑤呈现科学观念和实验检验;⑥总结与评价。
HPS教学模式是提升学生科学素养的有效手段,因此在教学中我们亟需将这种教学模式应用于生物教学。
HPS教育可以在人文的背景下构建生物教学。
HPS生物教育是从科学史、科学哲学、科学社会学的角度讲述生物学科知识,为自然学科增加了人文气息,学生不仅学到生物知识,更重要的是感受到科学知识背后永恒的人文精神和科学素养,实现人文教育与科技教育的统一,达到人文教育与科技教育的平衡。
三、HPS在生物教学中的价值1.HPS教育可以提高学生对生物知识的理解。
将HPS教育应用到生物教学中必然涉及到生物的基本概念、基本原理,但是HPS教育的优势不在于传授给学生生物知识,而在于传授给学生生物知识(生物概念,各种假设和理论等)的来龙去脉。
2.HPS教育有利于科学的生物方法的培养和生物思想的熏陶。
生物史展示了生物思想和理论体系的产生及演变过程,呈现给我们的是一幅辉煌的、静态的生物科学的画卷,因此学生学到的不仅是各种生物结论,还有这些结论产生的背景和条件,让学生受到生物思想的熏陶。
国内HPS教育融入中学化学教学的研究综述一、本文概述随着教育改革的深入发展,跨学科整合教育逐渐成为教育领域的研究热点。
其中,将科学史(History of Science,简称HPS)教育融入中学化学教学,不仅能够提升学生的科学素养,还有助于培养学生的创新思维和批判性思维能力。
本文旨在对国内HPS教育融入中学化学教学的研究进行综述,分析当前的研究现状、存在的问题以及未来的发展趋势。
通过对相关文献的梳理和评价,本文期望能够为中学化学教学提供有益的参考,推动HPS教育在国内的深入实践和发展。
本文将回顾HPS教育的基本理念和理论基础,阐述HPS教育在中学化学教学中的重要性和价值。
通过梳理国内相关文献,分析HPS教育在中学化学教学中的实践应用情况,总结成功的案例和经验。
本文还将探讨当前研究中存在的问题和挑战,如教学内容的选择、教学方法的改进、评价体系的完善等。
基于对当前研究的分析,本文将展望HPS教育在未来中学化学教学中的发展趋势,提出相应的建议和思考。
通过本文的综述,期望能够为中学化学教师提供有益的参考,推动HPS教育在国内中学化学教学中的深入实践和发展,为学生的科学素养提升和全面发展做出贡献。
二、HPS教育在中学化学教学中的理论基础HPS教育,即科学史、科学哲学和科学社会学(History, Philosophy, and Sociology of Science,简称HPS)的教育,是一种将科学的历史、哲学和社会学维度融入科学教育中的教学方法。
在中学化学教学中,HPS教育的理论基础主要体现在以下几个方面:构建主义学习理论认为,知识不是通过教师传授得到的,而是学习者在一定的情境下,借助他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式获得的。
HPS教育通过引入科学史实、科学哲学思考和科学社会学观点,为学生构建了一个更加真实、多元的学习情境,有助于他们在这一情境中主动探索、自主建构化学知识体系。
根据霍华德·加德纳的多元智能理论,每个人都具有多种智能,包括语言智能、数学逻辑智能、空间智能、身体运动智能、音乐智能、人际智能、自我认知智能等。
HPS教学模式在高中化学教学中的应用研究HPS教学模式在高中化学教学中的应用研究摘要:HPS教学模式是一种以历史、哲学和社会三个方面为核心的教学方法,它能够帮助学生更好地理解科学知识的本质和意义。
本文通过对HPS教学模式在高中化学教学中的应用研究,发现该教学方法能够提高学生的探究能力,增强学生对科学知识的深入理解,促进学生的发散思维能力发展,加强学生的道德素质培养。
因此,将HPS教学模式应用于高中化学教学中,可为学生提供一种更加科学、系统、深入的学习方式,有利于学生科学素养的全面发展。
关键词:HPS教学模式;高中化学教学;探究能力;深入理解;发散思维能力;道德素质培养一、引言HPS即历史、哲学和社会,HPS教学模式是以HPS为核心的教学模式。
HPS教学模式强调从历史、哲学和社会的角度去理解科学,能够帮助学生更好地理解科学知识的本质和意义。
因此,在高中化学教学中应用HPS教学模式成为当前化学教学中的一种热门教学方法。
本文将从探究能力、深入理解、发散思维能力和道德素质培养等方面,探究HPS教学模式在高中化学教学中的应用。
二、探究能力HPS教学模式重视学生的探究能力培养。
学生在HPS教学模式中可以参与到科学知识的探究中去,从而发现科学问题的来源、发展历程和现象背后的本质。
通过参与探究,学生能够更好地发展自己的探究能力,增强其科学素养。
三、深入理解HPS教学模式注重通过历史、哲学和社会三方面去理解科学知识的本质和意义。
学生在这种教学模式中,能够更加深入地理解科学知识,发现其内部联系以及知识的应用场景,从而更好地为实际应用打下基础。
四、发散思维能力在HPS教学模式中,学生是自主探究的主体,能够充分发挥发散思维能力,从而更好地解决各种科学问题。
HPS教学模式的实践反映出,学生参与探究活动后,思维方式变得更加灵活、多元和创新,大大地拓展了学生的思维空间和思维层次。
五、道德素质培养HPS教学模式在实践中也强调培养学生的道德素质。
基于HPS教育的高中化学教学设计与实践基于HPS教育的高中化学教学设计与实践引言近年来,随着教育理念的不断发展,HPS(History, Philosophy, and Sociology of Science)教育理念逐渐被应用到高中化学教学实践中。
基于HPS教育的高中化学教学设计旨在引导学生了解科学知识的历史背景、哲学思考以及社会应用,培养学生对科学的思辨精神和综合运用能力。
本文将通过具体案例,探讨如何基于HPS教育理念设计高中化学课程,并在实践中评估其有效性。
一、HPS教育的理论基础HPS教育强调科学知识的历史、哲学和社会学背景的重要性。
通过了解科学知识的发展历程,学生可以更好地理解科学的本质和科学知识的相对性。
同时,了解科学知识的哲学基础可以引导学生对科学思维的深入思考,培养他们的批判性思维能力。
最后,将科学知识与社会应用相结合,可以让学生认识到科学对社会发展的重要性,激发他们对科学的热情。
二、基于HPS教育的高中化学课程设计1.历史背景在高中化学课程中,我们可以通过引入科学知识的历史背景,让学生了解科学发展的过程和科学家的贡献。
例如,在学习化学元素周期表时,可以带领学生回顾元素周期表的发展历程,介绍不同科学家的贡献,如门捷列夫、莫塞莱等。
通过分析元素周期表的演变,学生可以更好地理解元素周期表的排列规律和科学知识的相对性。
2.哲学思考在高中化学教学中,可以通过引导学生进行哲学思考,深入理解科学知识的本质。
例如,在学习化学反应速率时,可以引导学生思考化学反应速率与温度、浓度等因素的关系,并讨论科学知识的相对性。
同时,可以让学生了解科学实验中的误差和不确定性,并培养他们的批判性思维能力。
3.社会应用将科学知识与社会应用相结合,可以让学生认识到科学对社会发展的重要性。
例如,在学习化学能源转化时,可以引导学生思考能源的合理利用和环境保护的问题,并讨论相关技术在现实生活中的应用。
通过与化学工业的联系,学生可以深入了解科学对社会经济的贡献。
hps教学模型及其在中学化学教学中的运用
近年来,随着计算机技术和教育理论的发展,利用hps教学模型进行中学化学教学越来越受欢迎和重视,它的出现为中学化学教育的发展提供了新思路。
因此,研究hps教学模型在中学化学教学中的运用具有重要的意义。
hps(Historical, Philosophical and Sociological)教学模型是美国教育家詹姆斯·韦德发展的跨学科教学模式,是一种多元化的方法,强调学生自己动手参与实践、探索它所涉及的自然现象,并探讨相关的历史、哲学和社会意义。
它把历史、哲学及社会因素纳入到科学教学中,把科学教学与社会实践有机结合起来,把学科之间的联系十分紧密地联系起来,从而形成了一个多面向的教学体系。
在中学化学教学中采用hps教学模型,对营造良好的教学氛围、提高学生参与和主动思考的能力具有极大的帮助。
引导学生从历史、哲学和社会等角度来研究化学科,能更有效地使他们认识到和形成化学的规律,能够培养他们的创新意识和多方位的思维能力。
此外,还可以让学生时刻关注社会现实,从而增强学生对天然现象和社会生活的敏感性。
总之,hps教学模型融合了传统科学课程和社会学等多种学科知识,使学生在自主学习中增强对所学科目的理解,获得深刻的认知,这是传统教学方法无法比拟的。
为此,在中学化学教学中运用hps教学模
型,可以有助于学生获取更多的课程知识,对学生的创新能力的提高和受教育的质量有重要的意义。
基于HPS教育理念的5E教学模式在高中化学中的应用研究基于HPS教育理念的5E教学模式在高中化学中的应用研究一、引言随着社会的不断发展和进步,高中化学教育也面临着新的挑战和变革。
传统的教学模式已经不能满足学生的需求,如何有效地提高学生的学习兴趣和学习效果,成为了当前的重要课题之一。
本文通过对基于HPS教育理念的5E教学模式在高中化学中的应用进行研究,旨在探索一种更具有效性和实践性的教学模式,以期改善学生的学习状况。
二、HPS教育理念的介绍HPS教育理念,即历史、哲学和社会(History, Philosophy and Sociology),是一种综合性的科学教育理念。
这种教育理念强调科学知识与科学历史、哲学和社会的相互关系,使学生能够全面了解科学的发展脉络和科学在社会中的作用,从而增强学生的学习兴趣和深度。
三、5E教学模式的特点5E教学模式是指通过导入(Engage)、探究(Explore)、解释(Explain)、扩展(Elaborate)和评估(Evaluate)五个步骤来设计和实施教学活动。
这种教学模式注重学生的主动参与和实践操作,使学生通过探究和解释不断深入理解和巩固所学知识。
四、基于HPS教育理念的5E教学模式在高中化学中的应用1. 导入环节:通过引发学生的兴趣和思考,激发学生的学习动力。
可以选择一些有趣的实例或问题,让学生主动与化学相关内容建立起联系。
2. 探究环节:引导学生通过实践活动、实验观察等方式,主动参与化学现象的探究。
在有限的条件下,让学生亲自动手,通过观察、实验和分析,发现问题和规律。
3. 解释环节:通过引导和讲解,帮助学生理解实验结果和化学规律。
教师可以结合相关的历史背景和哲学思考等,帮助学生全面把握化学知识的内涵和外延。
4. 扩展环节:在学生对于所学知识有一定了解的基础上,设计一些扩展性的学习内容和任务,帮助学生更深入地探索和应用所学知识。
5. 评估环节:通过各种评价方式,对学生的学习效果进行综合评估。
国内HPS教育融入中学化学教学的研究综述作者:崔世峰王娟来源:《化学教学》2022年第04期摘要:对国内20年间HPS教育在中学化学教材、教学模式和教学案例、教学策略等方面的研究文献进行梳理分析,总结现有研究成果和不足之处,提出后续应深入研究HPS教育理念与化学学科核心素养关系、中学化学HPS教学资源开发、教师HPS素养形成等三点思考。
关键词: HPS教育; 中学化学; 教材; 教学模式; 教学策略文章编号: 10056629(2022)04000306中图分类号: G633.8文献标识码: B中学化学学习重在促进学生科学本质观的形成与发展,为进一步学习以及从事科学研究打下坚实基础。
新一轮课程改革将化学教学从三维目标落实提升到核心素养培育[1],对师生教与学提出了全新要求,仅侧重于化学基本概念、原理传授记忆,忽略知识本质及其产生过程的教学方式已不能满足新的化学课程目标要求。
HPS(History and Philosophy of Science)教育强调将科学史、科学哲学和科学社会学有机融入教学中,通過科学史的渗透,丰富课堂教学内容,帮助学生了解科学知识的基本发展历程;通过科学哲学的渗透,提升学生的思辨能力,培养学生的批判精神;通过科学社会学的渗透,从社会学的角度理解科学本质,正确看待科学对社会及人类的价值[2]。
因此将HPS教育融入中学化学教学,对于落实化学学科核心素养课程目标具有重要意义。
当前国内对HPS教育研究的综述主要包括两类:一类是对国际HPS教育研究取得的成果进行综述,如袁维新[3](2005)对国外科学史融入科学课程的历史、教育价值及教学策略作了综述;另一类是针对国内HPS教育研究的综述,如刘华昌[4](2009)对国内HPS教育融入科学课程研究作了综述;孙乃玥[5](2020)采用CiteSpace对国内HPS教育研究作了可视化分析综述。
相对而言,针对HPS在某一学科具体运用的研究综述则较为缺乏,仅黄晓娜和吴先球[6](2020)撰文梳理总结了国内HPS教育融入中学物理教学的研究现状。
为探明当前国内HPS 教育融入中学化学教学的研究现状,促进HPS教育更好地融入中学化学教学,对近20年来国内HPS在中学化学教材、教学模式及教学案例、教学策略等方面的研究成果进行梳理总结。
1 文献主题分布在中国知网,以“HPS教育”为主题、关键词,2000~2020年为时间条件,社会科学Ⅱ辑为文献分类条件进行检索,共计599条结果,包含HPS教育理论研究以及HPS教育在数学、物理、化学、生物和地理等不同科目中的应用研究文献。
经过筛选,选择其中有关HPS教育在中学化学中的应用研究文献69篇(学位论文44篇、期刊论文24篇及会议论文1篇)进行综述。
对文献进行统计发现,发现近20年来有关HPS融入中学化学教学的研究文献呈逐年递增趋势,尤其是2011年之后,增幅显著。
根据论文的研究主题,将69篇文献分成5类。
从表1可以发现,有关HPS在中学化学教学模式及教学案例的研究文献占比最多,高达65.2%,其次是关于中学化学教材的研究,占比14.5%,有关HPS的中学化学课程开发的研究文献最少,仅有3篇。
一方面,自20世纪末HPS教育理念引入国内后,国内学者对其研究不断深入,相继对该理论发展历程、实施范式及教学价值进行深入分析,据此提出对我国科学教育、课程改革的启示。
另一方面,2008年欧盟启动了HIPST(History and Philosophy in Science Teaching Project)项目[7],致力于开发出蕴含科学史、科学哲学的科学教材,为所有参与提升科学文化素养和增强大众对科学理解的从业者建立一个可持续的网络实施系统。
因此,HPS在中学化学教学中的研究文献自2011年后数量不断增加,近3年来的硕士论文数量增幅明显,2019年多达10篇。
2 研究的主要内容2.1 HPS教育融入中学化学教材的研究教材是教师教学和学生学习的主要工具,对教材进行研究一方面为教师运用HPS教学提供依据,另一方面发现教材编写的特点,为教材的逐步完善提供参考。
目前国内针对HPS在中学化学教材的研究可以分为以下两类:2.1.1 HPS在教材中的体现与分布已有文献对教材中HPS分布与体现研究主要包括两个方面:一是对同一时期不同版本的教材作横向对比研究;二是对同一版本不同时期的教材作纵向对比研究。
通过横向与纵向两个维度的对比研究,发现不同时期及不同版本教材中HPS内容的呈现特点,为教师分析解读教材提供参考。
例如,陈磊磊[8](2010)对上海地区高中化学教材中的化学史内容进行了指标统计分析,发现教材中化学史分布均衡、图文并茂,对科学精神和科学方法有较多体现,在叙述方式上存在着故事少于叙说、正文部分化学史较少以及缺乏“学派间争论史”的不足。
刘玲玲[9](2015)对2007年出版的人教版、苏教版及鲁科版三个版本的高中化学必修1教材中的HPS 内容进行了量化研究,结果显示鲁科版教材中的HPS内容在数量和呈现方式、知识广度、内容完整性及与课程标准一致性等四个方面均优于其他两个版本。
王云霞[10](2019)对2019年出版的人教版和鲁科版两个版本的高中化学必修教材中化学史作了对比研究,发现两个版本教材中化学史内容各有千秋、优缺互补,同时两版教材中的化学史内容均存在着呈现形式单一、内容分布不均匀的不足之处。
朱浩[11](2019)采取同样的方法对人教版新旧(2019版和2007版)两版必修教材中的HPS内容作了详细分析,发现新教材无论是HPS子类数目、知识广度还是内容呈现方式都优于旧教材,且新教材侧重于化学史、科技对社会的影响以及社会对科技的影响。
2.1.2 中外教材HPS内容呈现情况的对比研究已有研究文献对中外教科书、课程标准中HPS内容作了量化对比分析,总结了中外教科书HPS内容编排特点及课标要求的差异,为完善我国课程标准及教材中的HPS内容提供了参考,同时也启发一线教师在教学中要汲取他国教材优点,补充教材中缺乏的HPS子类目项内容,从而呈现完整HPS内容。
例如,周宁妹[12](2017)对中美加三国高中化学教材中的科学史、科学社会学及科学本质内容进行了编码统计对比分析,发现三国教材均注重科学社会学内容编排,相比较而言我国教材在HPS内容呈现上存在着子类目项缺失或频次过低,呈现方式多以纯文本描述且在教材中分布不尽合理的不足之处。
严珍珠[13](2019)对中美高中化学课程标准HPS内容作了对比,发现美国课程标准中设置了相关章节,根据不同年龄段对HPS教育要求作了明确的递进式说明,且均衡地体现了HPS各类子项目,我国课程标准(2017版)仅在课程理念等模块提到HPS教育,主要体现在科学史、科学探究的本质及科学对社会的影响主类项目,缺乏对子类项目的显性说明。
对教材内容进行对比分析后发现,在HPS维度上,美国教材侧重于科学史类目项,我国教材则侧重于科学探究的本质类目项,在呈现方式上,我国教材主要通过正文和栏目的方式,叙述凝练、篇幅简短,而美国教材则较多以图表和正文呈现,内容详实、图文并茂、主题新颖。
汤文[14](2019)对中美初中化学教材中HPS内容进行了对比研究,发现两国教材均存在着内容分布不均衡且忽视了社会对科技的影响,我国教材缺乏理论概念的演变和重大发明的过程内容,美国教材则对于科学与伦理道德类目有所缺失;在HPS内容知识广度上,我国教科书偏重于理论体系和学科知识,美国教材注重知识的科普性和时代性,且重视各学科间的横向联系;在HPS内容呈现方式上,我国教材多以栏目形式呈现,缺乏图表分析,所选图片资料较为陈旧单一,缺乏前沿资讯,栏目内容多为长篇文本,趣味性不足且相似度较高。
2.2 HPS教学模式及教学案例的研究廓清HPS教育内涵及其价值后,如何融入HPS内容开展科学教育成为学者们纷纷关注的焦点。
国内研究者在对国外HPS教学模式进行分析总结的基础上,结合国内教育教学现状及中学化学学科特点,提出了行之有效的教学策略,并在教学实践中加以运用。
梳理文献中涉及到的HPS教学模式,统计结果如图1所示。
从结果来看,当前对孟克和奥斯本的融合模式研究文献最多。
融合模式是基于建构主义理念,将科学史、科学哲学及科学社会学分环节有机融入教学中,具有较强的理论基础和可操作性,被奉为经典的HPS教学模式。
2.2.1 孟克和奥斯本的融合模式及其相关改进袁维新[15](2004)等介绍了英国科学教育家孟克和奥斯本于1997年提出的“六段式”HPS 教学模式。
如图2所示,该模式仅适用于科学史上某一科学家曾经研究的自然现象的课题。
该模式由于环节清晰,操作性强在国内科学教育中被广泛研究与运用,研究者结合化学学科特点,运用情景教学、探究式教学、STS教学、智慧课堂等理论对该模式进行改进完善。
张勇[16](2007)基于融合模式,为突出学生收集、整理信息能力,培養化学信息素养,将第三阶段的“学习历史”采用Webquest学习方式开展,并将该教学模式运用于合成氨教学。
白玉香[17](2019)将Webquest教学模式与六段式教学模式进行整合,设计出两种新模式:一种是将第一阶段的“演示现象”改为“情境导入”,突出HPS中的科学社会学内容;另一种是将第四环节“设计实验”与第五环节“呈现科学观念”整合为“论证活动与探究学习”,突出让学生体验科学探究的过程。
将整合后的模式分别用于氧化还原反应和氮及其化合物的教学中,取得了良好的教学效果。
基于真实情境创设对学生认知发展、主动构建知识的重要性,任正盼[18](2018)提出基于情境教学整合的教学模式,该模式仍以六段式教学为主体,分别在第一环节和第三环节创设社会生活相关情境、提供化学史素材创设信息情境,在最后一环节“总结与评价”中增加让学生结合科学与社会进行正向迁移的内容,使得整个教学从社会生活开始最终回到生活,让学生感悟科学与社会的密切关联。
曾琳[19](2020)结合情境教学和探究式教学及化学学科特点对孟克和奥斯本的融合模式进行修改,提出新的六段式教学程序,即创设情境与设问激疑、头脑风暴与实验设计、呈现HPS素材、感悟人文与引发思辨、完善方案与进行实验、科学观念与经验性建议、对话反思与多元化评价,并将改进后的模式用于元素周期表和化学能与电能两个主题的教学。
运用情境教学与HPS整合模式的案例还有氯气、探究空气的组分[20]等。
在科学史与科学教育融合的基础上,为突出学生对科学、技术与社会之间相互关系新的认识和理解,郑祯[21](2019)提出融合HPS与STS的教学模式,该模式仍遵循六段式教学程序,将学科知识、化学史、社会、科技前沿等有机结合在一起,使得“知识”“思维方法”和“科学态度与情感”在教学中同步展开。