HPS教学哲学论文

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二、hps课程资源开发

HPS科学教育研究者通常会建立课程资源网站，为教师教学提供帮助。

1．欧盟HIPST项目资源网站

该网站包括论坛、图片、录像、新闻、成熟案例（计32个）等栏目。“成熟案例”栏目尤其对教师教学有较强的指导作用。如“斯蒂芬•格雷对电传导的错误想法”案例由HIPST项目组中的德国团队开发，在阐述相关历史与哲学背景之后，就科学本质、科学探究、内容知识、交流、批判性反思5个方面分别提出预期学习目标，再给出5个系列化的实验活动（应用RHA方法设计并和探究结合起来）。在每一个实验活动过程中，学生都要阅读一封虚构的格雷来信，接受教师安排的相应反思性任务。在系列化实验完成后，学生将从事创造性写作，阐述他们对格雷研究的典型性、创造性和失误的看法。这一案例的编排与教科书的体例类似，便于教师实践应用。该案例将科学史、科学哲学与科学内容进行了有机整合，关注学生对科学内容、科学本质、科学研究形成更好、更深刻的理解。

2．美国物理探索计划

资源网站物理探索计划（Physicsquestprojects，以下简称PQP）由美国物理学会（APS）主办，迄今已推出8个系列，其内容多以物理学史上的重大理论或技术进展为素材，其首要目标是提供学生物理学习的积极经历，同时也有助于他们学习物理概念。以“本•富兰克林的秘信”系列为例，包括4个单元，每个单元又由若干探究性实验组成，学生以探究性学习的方式，首先用生活中常见的物品自制或组装实验器材，随后按一定步骤进行操作，观察现象并解释。将HIPST与PQP课程资源相比较，共同之处是二者都紧密联系科学史上的相关器材，并和探究性学习相结合。不同之处主要在于以下三个方面：其一，HIPST中的器材近乎为历史器材的复制品，由教师制作；而PQP中的器材则使用日常用品，突出历史器材的核心特征，由学生自己组装。其二，HIPST资源与科学概念及科学本质都有紧密联系，而PQP资源更为重视与科学概念的联系。其三，HIPST资源涵盖丰富的科学史与科学哲学内容，其教学策略亦需教师具有较高水平的科学知识与科学史、科学哲学功底方能驾驭，一定程度上会限制其实施范围；而PQP资源则主要关注科学史材料，教学策略则是教师较为熟悉的科学探究，因而便于推广实施。以“本•富兰克林的秘信”为例，全美各地众多学校参与了该系列的实验竞赛，最终提交了正确答案的班级达到280个。

三、科学教师合作为促进HPS教学实施，研究者采取了一些特殊策略以寻求一线教师合作。

1．共生策略欧盟

HIPST项目组把教师视为专家与其他研究者结合起来，共同开发和实施课程改革，这一策略被称为共生。研究者与教师分享构思和观点，将他们不同的专长、知识和技能相互结合起来，教师在教学策略开发中拥有充分的发言权，并通过与研究者共同反思其科学教学实践来进一步发展HPS案例。2．实验竞赛与悬赏PQP计划在财政资助和组织策略方面独具特色。财政资助：学校参加PQP计划所需的工具箱由APS免费提供，此外，对答对全部问题的班级进行抽奖，奖品包括奖金卡、物理学杂志和小礼品。组织策略：APS从会员中招募志愿者，发挥其地缘优势，与当地6—9年级的物理教师联系，向他们推介PQP计划。如果教师在实施活动中遇到困难，既可在PQP网站上向物理学家寻求帮助，也可以向联系自己的志愿者寻求帮助。PQP计划已取得显著效果。教师们向PQP计划组织者反映：“感谢你们使学生不再害怕‘物理’这个词了”，“我的学生不喜欢科学，但他们真的喜欢你们的探索活动”……四、启示1．HPS具有转变课程功能和促进科学素养养成的课程价值学生在历史情境中学习科学时，课堂的焦点从强调知识获取转变为强调学习过程。它关注科学内容的发展而不仅仅是学科内容；促进学生理解“做科学”的过程而不仅仅是静止的科学要素及其结构；为学生建构知识的历史性发展结构而不仅仅是组装知识的系统结构。因此，HPS教学有助于科学课程功能从“学科知识”向“过程与方法”转变。HPS教学实践中，学生获得评价历史上的科学家所使用的仪器是否可靠、所使用的研究方法是否恰当、论证结论的方式是否可信以及所使用的术语是否合理的机会，这一过程明确培养学生运用所掌握的科学术语和科学原理准确评价各种信息的能力。科学家之间的冲突与争论也是一种重要的HPS资源，在这种情境中，学生接触到历史上科学家的知、情、意、行各个方面，从鲜活的社会人而不是抽象的“科学家”概念出发考察他们之间的冲突与争论，做出自己的判断。上述过程有助于发展学生做出决策和参与公共事务的能力。

2．HPS具有深化知识本质理解、降低概念抽象度、统合情感、激发元认知和发展

多元智能的教学价值传统的科学课程使师生沉浸在一种强调科学知识的完成性和完备性的学科文化中，它以静止的眼光考察科学，从而取消了学生对科学内容进行反思和批判的机会。HPS教学中，学生将关注到科学家曾经持有并认为是有效的，但在当前的科学中受到批判的知识，这会引导学生理解当前科学知识的暂定性，养成对科学知识进行质疑的思维习惯，深化其科学知识本质理解。HPS研究者从科学社会学、科学史和科学哲学视角去研究和理解自然科学，他们提出了“历史起源”（historio－genetic）的概念，即认为个体科学学习的发生是与历史上科学知识的起源相联系的。因此，其教学策略注重使学生从近似的、简单的甚至是不正确的但从其与经验接近的前概念出发，逐步过渡到相对陌生、困难的正确概念上去，这就降低了教学伊始时的概念抽象度，有利于建立学生的学习信心。HPS切实把情感因素整合到教学过程中来。角色扮演中，学生演员要融入历史上科学家的生活和社交情境；创造性写作中，学生扮作虚拟科学家，探索科学家之间的冲突、争论或交流。上述方法帮助学生发展了与科学家的移情作用，使学生将自身情感更深刻地融入学习情境中去。HPS的各项策略注重激发学生的元认知活动。如在创造性写作中，学生对他们已经做了些什么以及将要做什么、如何入手进行反思，明显表现出对自身认知活动的调节与监控。在反思角中，学生反思他的学习经历和体验（列举了哪些事例、用什么方法解决问题、得到何种结果、如何与他人辩论、对自己的结果是否还有信心），亦是一种以自身认知过程与认知结果为对象、以认知活动的监控和评价为外在表现的元认知活动。HPS持有“开发多元智能”的理念。除传统科学课程所关注的数理逻辑、语言、空间及自然观察者智能外，在角色扮演中，学生构建各种表现形式，说出自己的内心感受，充分应用了身体—运动智能。在角色扮演、合作学习、反思角中学习者融入群体，进行同伴教学，应用了人际交往智能。在创造性写作、反思角中学生对自己的观点做出反思，监控自己的想法和行为，应用了自知自省智能。因此，HPS中各种方法、策略及作为其载体的历史材料，协调、运用并发展学生的多元智能，促使教学价值观本位由学科向人转变。欧美物理教学中的HPS方法，可广泛应用于科学、数学、技术以至人文与社会学习领域，使学生在学习中的知、情、意、行相结合，促进其对科学内容与科学本质的深刻理解。

作者：姜涛李富强单位：台州学院物理与电子工程学院西南大学科教中心