渗透科学的本质

覃海燕

摘 要：在新课改环境下，生物教学要注重学生在科学文化素养上的发展，引导学生深入理解科学知识的内涵，了解科学和哲学之间的辩证关系，发展学生优秀的科学文化品质。当前的初中生物教学存在对学生的生物学史教育不足的情况，且部分教师缺乏对学生批判性思维的引导，导致学生只掌握了科学的结论，而不理解科学知识的产生过程。对此，基于HPS的教育理念，教师应在生物教学中普及科学历史，以培养学生良好的人文理念，使学生可以从生活的角度去理解生物知识结论的产生过程，感受生物文化的魅力，揭露生物科学的本质。因此，结合现代生物教学的发展需要，探索如何在初中生物教学中实现基于HPS的教学十分有必要。

关键词：初中生物;科学;HPS;教学

HPS教育理念是指将科学史、科学哲学和科学社会学的内容融入教学活动中，并引导学生从更加系统的角度去理解科学的内涵。随着社会经济和技术的快速发展，社会不仅对人才的需求量增多，对人才的要求也在提升。传统的初中生物教学过于强调让学生掌握理论知识结论，忽视了引导学生体验生物知识的形成过程，导致很多学生没有养成良好的科学探究态度[1]。因此，在当前和未来的初中生物教学中，教师应当从学生的实际需求出发，基于HPS教育理念，帮助学生从科学文化的角度出发，认识生物知识，掌握生物科研方法，促进学生思想态度的转变。

一、HPS的内涵

HPS是科学史、科学哲学以及科学社会学三种类别的缩写词。结合HPS教育理念开展教学活动的目的是让学生借助历史、哲学和社会学中的思想认识科学，使学生对科学的认识更深入。

（一）再现生物学史，培养学生的质疑精神

生物学史是人类文明发展过程中一个不可或缺的组成部分，和科学的本质有密不可分的联系。科学家们在探究生物知识的过程中应用的科学方法，借助的道具，结合的前人的思想，等等，都可以帮助学生进一步探究真理，加深学生对科学本质的认识。生物学史的内容可以称为生物学家们对现实生活中生物现象的质疑过程，表现了生物学家们对真理的强烈探究欲望，使学生在了解的过程中能够受到熏陶，从而培养良好的质疑精神[2]。

（二）引起辩证讨论，深入科学本质

科学哲学是由科学理论凝练而成的，为科学实践提供了宝贵的依据，能够让人类在参与科学实践的过程中秉持正确的科学事业观念。教师在初中生物教学中HPS教育理念，从哲学的层面引起学生对科学的思考，可以让学生在学习科学知识的同时，逐渐形成终身发展的意识。要想真正地实现这一目标，教师要引导学生在开展科学探究的过程中进行充足的哲学思辨，主动思考，自主发现，反复验证，从而形成对科学本质清晰、深刻的印象。

（三）融入社会情景，发展人文精神

在传统的初中生物教学中，教师过于强调让学生运用逻辑思维构建生物知识体系，导致学生的生物学习过程变成了单一的记忆过程，使学生将积累重要的生物知识当作主要的学习目标，对学生的学习兴趣造成了较大的打击。教师在初中生物教学中渗透社会学的思想，可以让学生将目光从教材转向自己身边的人和事，主动思考自己学到的科学知识会给现实生活带来哪些影响，将生物学习看作一项关心人的生存和发展的活动，从而帮助学生在科学学习的过程中形成清晰的、正确的价值观念[3]。

二、基于HPS教育理念的初中生物教学原则

（一）过程性

在素质教育的背景下，教师要正确认识到激发学生自主学习意识的重要性，认识到仅仅教导学生掌握专业理论知识是不够的，还要教学生掌握学习的方法，使学生可以自发地对真理进行探索，进而将理论知识作用于生活实践之中。因此，在初中生物教学中，基于HPS教育理念，教师要注重呈现出生物知识的形成过程，让学生了解到所学知识在形成过程中都涉及了哪些科学方法、科学思想，以真正发挥科学的育人作用。

（二）反思性

在基于HPS教育理念的初中生物教学中，教师应当引导学生用质疑和批判的思维分析生物发展的历史，让学生养成良好的批判精神和批判思维，认识到虽然我们如今学到的科学知识看似是真实可靠的，但是随着时代的变化，也有可能会呈现出各种不确定性，从而让学生养成勇敢质疑的精神，让他们愿意结合自己的发现说出各种设想，为学生的创新实践活动奠定良好的基础。

（三）人文性

生物知識的形成依托现实生活的需要。当前，生物的文化底蕴在一定程度上被掩盖，对生物科学的发展产生了十分消极的影响。因此，为了确保学生能清晰地认识生物的价值体现在人和自然和谐相处方面，教师深入挖掘生物知识的人文特点是十分有必要的。只有这样，学生才能坚定科学是为了人和自然的发展而发展的这一观点，从而树立正确的生活观和学习观[4]。

三、基于HPS教育理念的初中生物教学策略

（一）将生物学史融入初中生物教学的对策

生物学史是人类理解自然或者改造自然的过程。在初中生物教学中，教师应当深入挖掘生物学史的教育资源，启发学生对生物问题的理解，用恰当的方式引导学生理解生物科学发展的过程。

1.以故事的方式引入生物学史

初中阶段的学生好奇心仍比较强，较喜欢故事性强的内容。因此，将故事融入教学符合这一年龄段学生的心理特点。教师可以对教材中或经网络等途径获得的生物学史进行适当的改编，然后用讲故事的方式激发学生对生物科学的好奇心，从而使学生投入对生物文化的探究之中。

比如，在教学“生物体的基本结构”这一节内容的过程中，笔者在课堂上引入了施莱登、施旺建立细胞学说的故事。在和学生对话的过程中，笔者发现很多学生在上课之前就已经通过电视节目、网络等途径了解了与细胞相关的知识，但是学生却大多没有主动了解过细胞的概念的探索过程。于是，在这次的课堂上，笔者结合微课视频、挂画和语言文字等多种资料向学生展示了细胞学说的内容，让学生了解细胞的发现者是虎克，是他借助显微镜在植物体内发现并且命名了细胞。之后，笔者再向学生介绍施莱登、施旺建立细胞学说的故事，还向学生介绍了魏尔肖修正细胞学说的过程，让学生认识到科学发展的过程是艰难的。

2.用实验的方式引入生物学史

实验是初中阶段的学生十分喜爱的一种学习方式。教师在初中生物教学中使用实验重现生物学史，可以让学生在情感上与科学家产生共鸣，使学生不自觉地产生追寻前人探索道路的兴趣，进而激发学生展开联想和探究。

比如，在教学“绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡”这一节内容时，笔者带领学生一起重新探究了普里斯特利的经典实验。笔者先让学生去观察、思考问题，想一想为什么在放置了植物的装置当中，蜡烛没有熄灭，并且小白鼠也没有死亡。在提出了问题之后，学生通过对比，很快想到了是装置中的植物发挥了作用。而后，笔者再让学生代入普里斯特利的身份，想想当时的普里斯特利并不知道空气中包含了哪些成分，所以也无法确定植物在光合作用的过程中吸收了哪种气体，那么，应该怎样做才能够验证自己的想法呢？从而让学生设身处地地想象，并且结合已经学过的控制变量实验法，设计比较科学的探究方法，以促进其自主探究意识的发展。

除了上述两种方法，教师还可以使用专题探究的方式引入生物学史，即结合对学生身心成长的实际认识，开发专门的生物学史课程，用专题讲述的方式提升学生对生物学史的重视程度，使学生对生物科学有更加深刻的理解。

（二）将哲学思辨融入初中生物教学的策略

在初中生物教学中，教师要转变传统的教育思想，认识到学生自主学习的重要性，为学生提供多元化的、可以进行自主探究的学习平台，让学生有机会通过思考和质疑获取生物知识，促进学生对生物科学的哲学思考[5]。

1.利用生物学史启发学生质疑

基于HPS教育理念的初中生物教学应以生物学史作为基本的思路，因此，教师可以根据这个思路，启发学生对生物知识进行思考和质疑，让学生深入挖掘生物学史当中蕴含的信息，使学生在质疑中养成良好的批判思维。

比如，在教学“绿色植物与生物圈中的碳—氧平衡”这一节内容的过程中，笔者就通过生物学史的渗透，使学生了解到科学家们在研究光合作用中的反应物和生成物的过程中应用到了同位素标记法。针对这一现象，笔者让学生思考这个方法的严谨性，想想这个过程是否存在不足，从而促使学生接受方法论的教育，启发学生去质疑。又如，在教学“生物进化的历程”这一节内容时，笔者向学生介绍了一些科学家在这方面的重大发现，并且让学生思考，为什么我们要探究已解决的问题，从而使学生形成追求真理的科学学习态度。

2.应用生物知识发展辩证思维

在初中生物教学中，教师要积极引导学生将自己学到的生物知识、生物思想，应用到更加广泛的生活中，让学生学会反思和探索。在这个过程中，教师要注重引导学生分析生物科学的双面性，让学生明白，任何事物都具有两面性，从而促进学生辩证思维的发展。

比如，在教学“细胞的分裂和分化”这一内容的过程中，针对细胞分裂的问题，笔者在课堂上引入了生物克隆的相关知识，让学生了解克隆技术产生的原因和发展的状况，之后再引导学生针对生物克隆技术对人类究竟是利大于弊还是弊大于利展开讨论。在讨论的过程中，笔者会注意引导，并给学生提供参考资料，让学生了解生物克隆技术产生以来，人们对其在道德伦理层面的批判，同时，也让学生了解到，生物克隆技术在很大程度上解决了器官移植过程中容易发生排斥反应的问题，从而帮助很多病患获得了新生，并且，生物克隆技术在保护濒危物种方面也起到了很大的作用。笔者通过引导学生辩证思考生物知识发展的正反价值，可以帮助学生形成良好的唯物辩证思想。

除了上述两种对策，教师还可以通过问题探究的方式发展学生的逻辑思维，从而实现基于HPS教育理念的初中生物教学，让学生在对实验的批判思考和归纳总结中发展良好的思维品质。

（三）将生物社会学融入初中生物教学的策略

生物科学和现实生活有十分密切的联系，并在发展过程中形成了专门的生物社会学，针对生物对社会的发展和影响进行了系统的研究。在实际的教学中，教师要注重启发和引导学生从更多的角度去认识生物社会学。

1.在追溯生物学史的过程中理解生物情景

在传统的初中生物教学模式下，大部分教师都是将已经“包装”好的生物知识灌输给学生，让学生通过死记硬背或者大量做题加深对生物知识的印象，导致学生缺失对生物价值、生物来源等相关知识的理解。在基于HPS教育理念的初中生物教学中，教师要正确认识到，学生学习生物的过程就是揭示真理的过程。因此，教师应当重视让学生经历生物探究的完整过程，让学生收获成功或者经历失败，以让学生明白相关生物结论的产生不是一蹴而就的，而是由众多科学家经过不断的探索和努力得到的，从而使学生学会用审视的眼光理解生物发展的过程，以帮助學生更好地了解生物和社会之间的联系。

2.引导学生发现生物科学的人文思想

生物社会学产生的目的就是引导人们用批判的眼光看待生物科学，让生物科学的发展真正对人类的发展起促进作用。而初中生是科学发展的储备力量，其对科学的态度将会给科学的发展带来巨大的影响。因此，在基于HPS教育理念的初中生物教学中，教师要积极引导学生从人文思想的角度去认识和理解生物科学，让学生发自内心地认同“科学的发展是为了造福人类”这一观点，从而使学生形成正确的学习观。

在初中生物教学中，教师可以通过积极向学生展示实际案例的方式，引导学生思考生物在社会发展过程中扮演了什么角色，让学生了解现代生物产生的各种影响，从而促进学生反思。比如，在教学“地面上的植物”这一节内容的过程中，笔者在课堂上给学生展示了青霉素的应用、蔬菜大棚的设计等各种资料，引导学生辩证思考人类对各种生物研究成果的应用，让学生正确理解人类为何要研究和学习生物知识，从而促进学生科学价值观的形成。

总之，在初中生物教学中，教师一定要摆脱狭隘的教育观，用合理的方式促进学生对生物社会学的理解，让学生在学习生物的过程中领会其中蕴含的人文思想，进而端正学习态度，形成为提升自我和促进社会发展而学习生物知识的学习观。

[参考文献]

张晓婷.立足初中生物教学，培养学生思维品质[J].智力，2021（25）：67-68.

王超.五个版本初中生物教材中生物科学史的分析研究[D].漳州：闽南师范大学，2019.

黎潇阳.初中生物教学中指向科学本质观培育的HPS教学研究[D].重庆：重庆师范大学，2019.

戴宾.在初中生物实验教学中培养批判性思维的几点想法[J].文理导航（中旬），2019（4）：66-67.

程世红.微课在初中生物科学史教学中的应用研究[D].西安：陕西师范大学，2017.