HPS教学模式在高中化学课堂教学中的应用研究

《普通高中化学课程标准》中明确提出：高中化学学科对于提升学生的科学素质、推进学生全面发展有着非常重要的作用，教师需要逐渐加强学生对科学实质的认知，促进学生批判精神的形成。对化学概念、化学定义及原理的出现和发展的相关认识，能够极大程度地实现化学史实的讲解与现实教学相互贯通。[1]教师要完成化学课程标准的要求，就需要时时更新教育概念，打破传统教学模式。HPS教学模式是一种全新的教学模式，它将科学史实、科学社会及科学哲学与教学过程相融合，在充分了解化学知识的基础上，多方面、全角度帮助学生重新建构新的知识结构，提高学生对科学实质的认识和了解。HPS教学模式可以有效、科学地实现新课改背景下课程改革的具体要求，也是化学学科完成新课改的实际载体。

一、运用HPS教学模式培养学生理性科学的思考方式

HPS教育模式的发展历经了人们对科学实质的不断探寻、了解过程。对于科学实质的认知与了解，教育工作者们的观点在不同方面是不一样的，伴随着科学技术与信息社会的逐渐发展，这些认知都在不断地与时俱进、继续深化，从最初的认为学校知识和定义就是科学的实质，新加入的科学概念与哲学精神等等，见图1。从这以后，人们还逐渐认识到有关科学的了解实际上是在科学知识认知的基础上进行的一种知识生产，是一种知识产生和搬运的社会实践活动。

图1 HPS教学模式中的科学模式

新世纪的高中生们总是习惯于“微博”、“微信”等网络APP的短时间碎片化阅读，如此即使在一定程度上提高了人们对新文化的接受程度，可是在其认知和理解方式上还是偏向于感性，缺少足够的辨别是非能力，一定范围上存在着缺失理想信念、抵触主流意识的现象。这种情况十分不利于建立系统化的知识体系，所以必须抓紧对学生在知识文化和思想教育方面的培训。HPS教学模式重视实际教学过程中对化学史的有效利用，致力于从化学史着手逐渐引导学生利用化学发展线索梳理出实际线索，吸取以前科学家的发展经验，提高自身的科学文化修养。[2]可是历史总是略显一些生硬与乏味，为了吸引学生对化学学科的兴趣，教师就需要具备“说书人”的水平，生动、具体、形象地演绎出真实的历史发展情况，将文字浓缩，增强历史的可读性。如今所提倡的HPS教学模式并不是常规理解上把科学史、文化史、哲学史以及社会科学史当作一门纯粹的、简单的学科，对学生进行纯理论化的实际教学，而是在一般性科学课程和教学过程中体现出科学文化知识的实质化内容，这样有利于辅助教师及时发现蕴藏在科学学科课程中对学生有利的科学文化知识与科学哲学以及社会学的有关理念。这样就可以让学生在学习科学文化知识的时候，加强对科学实质的把握，使得学生知道科学到底是什么，而科学文化知识到底是怎么样出现的，科学研究内容包含什么等等。

二、运用HPS教学模式对高中化学的内容进行挖掘

化学科学史的发展历程，也是一部人类的发展史。[3]深入挖掘潜化学知识背后的经典、著名科学家的精华知识，并通过科学家们在研究过程中体现出的坚持不懈与无穷的人格魅力去作用、影响学生的化学学习。这些事例对于辅助学生形成良好的、优秀的世界观、人生观和价值观，充实学生的情感理解有着积极意义，并可以逐渐提升学生在科学文化知识方面的综合素养，对学生平时的逻辑思维也可起到一些潜移默化的影响，见表1。

表1 HPS学习模式内容

化学史的实际运用手段是在化学学科教学过程中对学生进行丰富的思想道德教育，尤其是在哲学方面的教育，比如说我们熟悉的辩证唯物主义和唯心主义。这就要求教师们必须充分挖掘出化学课本中与基础化学知识相关的内容，不单单只是包含科学家的具体研究过程与步骤，还需要逐步提炼出其中隐含的科学精神。化学主要来源于实际生活，也终将服务于生活，反馈社会。作为社会中的一份子，所有人都应该穷极毕生的精力投身于科学事业的进步和发展，这也是为了进一步提高人类社会的生活质量与生活水平，使得我们赖以生存的这个社会未来发展得更美好、更充实、更和谐。从化学学科发展的角度来看，它不仅仅只是一门自然科学的基础理论知识，也是一门实用性很强的学科，在人类现实生活与生产过程中，它作为一种解决现实难题的重要辅助工具，有利于人们处理现实生活中遇见的难题。站在学生发展的角度来看，把化学知识实际运用在社会现实中，去参加、反省、思考社会难题，可以塑造学生的创造性精神与社会主人翁意识，以便让他们充分认识到化学知识不单单可以推动社会的经济发展，还可以推进学生自己的未来发展。比如说实际课程教学中有关氦气的实际教学，就需要深入挖掘出氦气的现实价值，还需要了解到氦气对大气环境的危害，从而在完善自身认知的同时，按照原有的课程基础知识提炼出属于自己的看法与认识。

三、将HPS教学模式与情感教学融入高中化学课堂

化学史实际进入化学教学课堂以后，化学实际教学过程中将存在着3种逻辑思维思考方法，即科学家的思考活动、教师的教学活动以及学生的学习过程。教师的教学活动是沟通学生与科学家逻辑思维的桥梁，且教师在整个过程中起着主导和引领作用，教师需要筛选出适合学生学习的化学史料资源。化学家探寻化学基础知识的过程恰恰就是他们的思考方式付诸于实际的过程。科学家的逻辑思维方式便是我们经常说的科学思考方法，科学家的研究过程也是我们普遍认知上的科学研究手段。因此学生亲身经历并体验这2个过程是化学基础教学的重要教学活动。因为学生知识储备量有限，加之学生心理认知发展的不成熟，导致学生在建立自主知识结构的时候会产生比较大的困难，主要体现在学生的独立思考与不平衡性。这就要求教师要努力建立一个适合学生心理发展状态的教学内容线索，综合HPS教学模式的一系列特征，将情感认知与科学研究手段作为现实线索，建构起学生与科学家之间进行交流的有利平台，发展学生的情感水平与知识水平。

在国内，HPS教学模式的相关研究还比较落后，怎样将HPS教学模式实际运用到高中化学教学是一大难题。所以，强化HPS教育模式的运转有利于国内高中化学教育水平向世界化学教育水准看齐。