略谈HPS融入中学化学教学的几个问题

杨有文

【摘要】将HPS（化学史、科学哲学、科学社会学的缩写词）内容融入化学教学中，能够帮助学生更好地理解化学学科的科学本质，提高学生的科学素养。融合HPS的化学教学模式主要包括以下六个环节：演示现象、引出观念、学习历史、设计实验、呈现科学观念和实验检验、总结与评价。

【关键词】化学教学 HPS 价值 案例 思考

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）05-0127-02

一、HPS融入中学化学教学的价值

HPS 是科学史、科学哲学和科学社会学（History Philosophy and Sociology ofScience）的缩写词。将HPS 的内容融入科学教育可以使学生更好地体验科学发现的过程，理解科学方法的特征，把握科学知识的本质，使学生懂得科学究竟是什么，科学知识是怎样产生的，科学在社会发展和进步中的作用，科学和科学方法的优点与局限性等等。[1]

HPS 教育强调科学的人文性、批判性和创新性，其积极意义在于将科学看成是永无止境的探索过程，在科学教育中渗透HPS 教育，有利于培养学生的质疑和创新精神，促进学生理解科学的本质，提高学生的科学素养。[2]在初中化学教学中融合HPS教育具有极其重要的价值，因为提高学生的科学素养是义务教育阶段化学课程的根本主旨所在，将HPS内容融入化学教学中是与化学课程的主旨高度契合的。

二、HPS融入中学化学教学的案例

英国科学教育工作者孟克（M .Monk）和奥斯本（J .Osborne）提出了把HPS 融入科学课程的教学模式。这一教学模式的过程主要包括以下六个环节：演示现象、引出观念、学习历史、设计实验、呈现科学观念和实验检验、总结与评价。[3]下面，笔者以曾经执教的人教版化学教材九年级下册第十单元《酸和碱》中“酸碱指示剂”课题作为案例，对将HPS融入化学教学的模式做一简要介绍：

1.演示现象

教师用生活小实验创设教学情景：将学生熟悉的蔬菜——紫甘蓝（紫包菜）

洗净后撕碎放入盘中，用蒜杵研磨，可发现盘底有紫色的汁液，再向盘中加入白醋并搅拌，可发现汁液由紫色立即变为红色。来自学生身边生活中的现象能够激发起学生浓厚的学习兴趣和探究欲望：紫甘蓝的汁液为什么由紫色变成了红色？

2.引出观念

教师引导学生就实验现象提出自己的观点或解释：教师要让学生在充分思

考和小组讨论的基础上对实验现象提出尽可能多的观点，并鼓励学生畅所欲言、各抒己见。例如学生提出的观点有：

（1）是白醋让紫甘蓝汁液变为了红色；

（2）加入其他食醋也能使紫甘蓝汁液变为红色；

（3）白醋也能使其他有色植物的汁液变色等。

3.学习历史

300多年前，英国著名化学家、近代化学之父波义耳在一次实验中，不小心将浓盐酸溅到一束紫罗兰的花瓣上，当他冲洗花瓣时，惊奇地发现花瓣变成了红色。波义耳没有放过这次偶然的发现，经过进一步的思考和实验，发明了酸碱指示剂。这项发明的生命力是如此之强，至今我们仍然在使用。

在此环节中，教师指导学生利用教材“资料卡片”内容以及网络等资源学习波义耳发现酸碱指示剂的化学史料。此环节是HPS教学模式的核心环节，除了指导学生学习相关化学史料之外，教师还应特别注意介绍波义耳当时所做的思考：“盐酸能使紫罗兰变红，其它的酸能不能使他它变红呢？酸能使紫罗兰变红，那么碱能否使它变色呢？紫罗兰能变色，别的花能不能变色呢？”以此引导学生体验化学家严密而又环环相扣的思维过程！”

4.设计实验

通过以上两个环节的学习，学生对现象已有了多个观点，既有学生自己

提出的，也有历史上的化学家提出的，接下来的环节就是要引导学生在讨论、分析各种观点的基础上，选出自己支持的观点。在此环节中教师要着重让学生意识到以下两点：一是对同一现象可以有不同的观念或解释；二是要检验某一观点正确与否则必须通过实验来检验。这样再引导学生设计实验便水到渠成了。

5.呈现科学观念和实验检验

在这一环节中，教师首先讲解教材中对这一现象的科学观点或解释：某些植物的花、茎、叶、根、果实中含有植物色素，在酸性或碱性溶液中能显示不同的颜色，因此可以利用某些植物的花、茎、叶、根和果实的浸出液作酸碱指示剂。

至此，教师的讲解又为学生增加了一种观点，这种观点仍需通过实验进行检验。教师可以引导学生在环节4设计的实验基础上进一步优化实验方案以便对该观点予以检验。如可以选择红月季花、紫牵牛花、紫甘蓝等有色植物的汁液以及石蕊溶液和酚酞溶液分别在盐酸、白醋、氢氧化钠溶液、石灰水中的颜色变化进行对比来检验。学生通过实验对自己的观点进行检验可以得出结论，从而形成科学的观念。

6.总结与评价

在这一环节，教师要对前面的学习过程进行简短的总结和评价，以帮助学生更好地把握科学的观念、理解化学家的思维过程、了解科学探究的方法、体验科学探究的过程等。

三、HPS融入中学化学教学的思考

1.HPS融入化学教学要充分挖掘化学史的载体功能

化学史记录了影响化学发展的重大事件，阐述了化学发展的历程，展示了化学家在研究中所采用的科学方法，多角度呈现了化学家的科学精神。在将HPS融入化学教学时，教师要注意充分挖掘化学史的教育价值，以促进学生对化学知识的建构，加深对科学本质的理解，提高学生的科学素养。

2.HPS融入化学教学对化学教师的素养提出了更高的要求

HPS融入化学教学要由化学教师来落实，由于HPS涉及科学史、科学哲学、科学社会学的内容， 这就要求化学教师除了具备化学专业素养之外，还必须具备历史、哲学等方面的人文素养。只有化学教师具备了深厚的科学、人文素养，HPS教育与化学教学的融合才能真正落到实处。

参考文献：

[1]丁邦平.HPS教育与科学课程改革[J].比较教育研究，2000，（6）：10

[2]袁维新.HPS 教育：一种新的科学教育范式[J].教育科学研究，2010，（7）：49

[3]袁维新.科学史教育的教学价值与教学模式[J].教育科学研究，2004，（7）：40