基于HPS模式自主建构生物认知结构摭探

王琴娟

摘 要：生物教师基于HPS模式引导学生自主建构生物认知结构，能够有效促进学生理解生物知识，培养学生的科学探究精神和创造力。教师可通过演示生物现象，激活学生对生物科学的认知内驱；可通过启发学生就某一生物现象提出观点，发展学生的生物认知思维；可通过设计实验验证某种生物观点的正确性，引导学生探究生物认知本质。

关键词：HPS；高中生物；认知结构；生物教学

中图分类号：G421；G633.91 文献标志码：A 文章编号：1008-3561（2018）19-0039-01

HPS指的是将科学历史、科学哲学以及科学社会学等相关知识内容与学科教育相结合的一种教学模式。生物教师在课堂教学中基于HPS模式引导学生自主建构生物认知结构，能够有效地促进学生理解生物科学，培养学生的科学探究精神和创造力。教师可通过演示一些生物现象，激活学生对生物科学的认知内驱；可通过启发学生就某一生物现象提出观点，发展学生的生物认知思维；可通过设计实验验证某种生物观点的正确性，引导学生探究生物认知本质。

一、演示现象，激活认知内驱

演示现象是HPS的教学模式之一，指的是教师通过演示生物现象来吸引学生的注意力。在生物课堂教学中，教师可以通过给学生播放一段与生物知识相关的视频或讲述一个生物历史故事等方式，吸引学生的课堂注意力，激发学生对生物课程的学习兴趣。例如，在“月季的花药培养”教学过程中，教师可以利用多媒体给学生演示月季的花药培养过程。教师要一边播放视频，引导学生观看，一边给学生讲解相关的生物知识，让学生了解植物组织培养的具体操作过程。通过观察，发现有些学生对什么是细胞的全能性、植物细胞具有全能性的原因是什么、什么是外植体、什么是愈伤组织等存在疑问。针对这些问题，教师可以通过多媒体进行演示，给学生形象生动地讲解植物组织培养的发展史、技术应用等。学生一边观看演示的实验现象，一边寻找问题的答案，课堂学习气氛非常热烈。

教师通过多媒体演示生物现象并进行讲解，能使学生进一步了解影响植物组织培养的环境条件，掌握植物器官、愈伤组织、胚胎、花药等培养及种质资源保存的基础技术。另外，教师应该合理地引导学生观察生活中的生物现象，让学生在观察中发现生物世界的神奇与奥妙。

二、引出观点，发展认知思维

引出观点是HPS的教学模式之一，指的是教师启发学生各抒己见，并鼓励学生大胆发表自己的观点。教师可以给学生讲解当下的生物科学观念，解释课本上所阐述的生物观点，让学生在听讲的同时增加生物知识，学会用科学观念来改变自己原有的错误观念。例如，在“减数分裂和受精作用”的教学设计中，教师可以先给学生播放提前准备好的哺乳动物精细胞形成过程的动画资料，然后播放哺乳动物精子形成过程图解、同源染色体和四分体形成动画图解。学生对减数分裂和受精作用有了一定的了解之后，教师可以向学生提出“我们以前学过的真核细胞分裂有哪三种”“这节课之前我们学过有丝分裂和无丝分裂，现在所学的减数分裂与其有什么关系”等问题，引出学生的观点。学生带着教师提出的问题继续学习这节课的内容，边听课，边解答。这样，根据学生的实际情况，由浅入深地提问相关问题，能够引导学生形成自己的生物观点。

在教师不断提出问题启发学生思考的过程中，学生除了对教师的问题有了自己的答案之外，也在听课的过程中形成了自己的问题。这有利于深化学生对所学知识的理解，发展学生的认知思维。

三、实验检验，探究认知本质

实验检验是HPS的教学模式之一，指的是师生共同实验，探究和检验生物学家提出的生物观点的正确性。教师可以引导学生进行生物实验，让学生通过提出问题、作出假设等步骤，借助严谨的推理和大胆的想象进行观察和实验，培养学生的生物科学素养。例如，在“果酒和果醋的制作”教學设计中，教师可以让全班学生四人一组进行果酒的酿造，然后阐述酿造果酒的实际操作步骤及基本原理。在进行实验的时候，教师要和学生一起解决制作过程中的问题。如有的学生想知道为什么在葡萄酒发酵的时候要先通气再进行密封，有的学生在实验时发现“先来水后来酒”，他想知道原因，还有学生问为什么随着实验的进行，葡萄酒的颜色越来越深。针对这些问题，教师可以先让学生自行查阅资料或者仔细分析数据材料进行解决，然后结合实验过程进行详细的解答。

在生物课程教学过程中，教师要引导学生进行生物实验，检验生物观点的正确性。这样的过程，其实也是学生解决实际问题的探究过程，有利于培养学生提出问题、解决问题的能力。

总而言之，HPS模式主要包括演示现象、引出观点、学习历史、设计实验、操作实验、总结评价等主要环节。教师在生物教学中可以通过演示一些生物现象，激活学生对生物科学的认知内驱；可以通过启发学生就某一生物现象提出自己的观点，发展学生的生物认知思维；可以通过设计实验验证某种生物观点的正确性，引导学生探究生物学科的认知本质。要基于HPS模式引导学生自主建构生物认知结构，促进学生更好地理解生物科学，培养学生的科学探究精神和创造力。

参考文献：

[1]李梦婷.基于HPS教育的高中生物学教学设计[D].华中师范大学，2017.

[2]戴丹丹.HPS教学模式在高中生物必修2科学史教育中的应用初探[D].南京师范大学，2015.

[3]刘文强.翻转课堂在高中生物教学应用中的误区及对策[J].福建教育学院学报，2017（11）.