HPS教學哲學論文

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二、hps課程資源開發

HPS科學教育研究者通常會建立課程資源網站，為教師教學提供幫助。

1．歐盟HIPST項目資源網站

該網站包括論壇、圖片、錄像、新聞、成熟案例（計32個）等欄目。“成熟案例”欄目尤其對教師教學有較強的指導作用。如“斯蒂芬•格雷對電傳導的錯誤想法”案例由HIPST項目組中的德國團隊開發，在闡述相關歷史與哲學背景之后，就科學本質、科學探究、內容知識、交流、批判性反思5個方面分別提出預期學習目標，再給出5個系列化的實驗活動（應用RHA方法設計并和探究結合起來）。在每一個實驗活動過程中，學生都要閱讀一封虛構的格雷來信，接受教師安排的相應反思性任務。在系列化實驗完成后，學生將從事創造性寫作，闡述他們對格雷研究的典型性、創造性和失誤的看法。這一案例的編排與教科書的體例類似，便于教師實踐應用。該案例將科學史、科學哲學與科學內容進行了有機整合，關注學生對科學內容、科學本質、科學研究形成更好、更深刻的理解。

2．美國物理探索計劃

資源網站物理探索計劃（Physicsquestprojects，以下簡稱PQP）由美國物理學會（APS）主辦，迄今已推出8個系列，其內容多以物理學史上的重大理論或技術進展為素材，其首要目標是提供學生物理學習的積極經歷，同時也有助于他們學習物理概念。以“本•富蘭克林的秘信”系列為例，包括4個單元，每個單元又由若干探究性實驗組成，學生以探究性學習的方式，首先用生活中常見的物品自制或組裝實驗器材，隨后按一定步驟進行操作，觀察現象并解釋。將HIPST與PQP課程資源相比較，共同之處是二者都緊密聯系科學史上的相關器材，并和探究性學習相結合。不同之處主要在于以下三個方面：其一，HIPST中的器材近乎為歷史器材的復制品，由教師制作；而PQP中的器材則使用日常用品，突出歷史器材的核心特征，由學生自己組裝。其二，HIPST資源與科學概念及科學本質都有緊密聯系，而PQP資源更為重視與科學概念的聯系。其三，HIPST資源涵蓋豐富的科學史與科學哲學內容，其教學策略亦需教師具有較高水平的科學知識與科學史、科學哲學功底方能駕馭，一定程度上會限制其實施范圍；而PQP資源則主要關注科學史材料，教學策略則是教師較為熟悉的科學探究，因而便于推廣實施。以“本•富蘭克林的秘信”為例，全美各地眾多學校參與了該系列的實驗競賽，最終提交了正確答案的班級達到280個。

三、科學教師合作為促進HPS教學實施，研究者采取了一些特殊策略以尋求一線教師合作。

1．共生策略歐盟

HIPST項目組把教師視為專家與其他研究者結合起來，共同開發和實施課程改革，這一策略被稱為共生。研究者與教師分享構思和觀點，將他們不同的專長、知識和技能相互結合起來，教師在教學策略開發中擁有充分的發言權，并通過與研究者共同反思其科學教學實踐來進一步發展HPS案例。2．實驗競賽與懸賞PQP計劃在財政資助和組織策略方面獨具特色。財政資助：學校參加PQP計劃所需的工具箱由APS免費提供，此外，對答對全部問題的班級進行抽獎，獎品包括獎金卡、物理學雜志和小禮品。組織策略：APS從會員中招募志愿者，發揮其地緣優勢，與當地6—9年級的物理教師聯系，向他們推介PQP計劃。如果教師在實施活動中遇到困難，既可在PQP網站上向物理學家尋求幫助，也可以向聯系自己的志愿者尋求幫助。PQP計劃已取得顯著效果。教師們向PQP計劃組織者反映：“感謝你們使學生不再害怕‘物理’這個詞了”，“我的學生不喜歡科學，但他們真的喜歡你們的探索活動”……四、啟示1．HPS具有轉變課程功能和促進科學素養養成的課程價值學生在歷史情境中學習科學時，課堂的焦點從強調知識獲取轉變為強調學習過程。它關注科學內容的發展而不僅僅是學科內容；促進學生理解“做科學”的過程而不僅僅是靜止的科學要素及其結構；為學生建構知識的歷史性發展結構而不僅僅是組裝知識的系統結構。因此，HPS教學有助于科學課程功能從“學科知識”向“過程與方法”轉變。HPS教學實踐中，學生獲得評價歷史上的科學家所使用的儀器是否可靠、所使用的研究方法是否恰當、論證結論的方式是否可信以及所使用的術語是否合理的機會，這一過程明確培養學生運用所掌握的科學術語和科學原理準確評價各種信息的能力。科學家之間的沖突與爭論也是一種重要的HPS資源，在這種情境中，學生接觸到歷史上科學家的知、情、意、行各個方面，從鮮活的社會人而不是抽象的“科學家”概念出發考察他們之間的沖突與爭論，做出自己的判斷。上述過程有助于發展學生做出決策和參與公共事務的能力。

2．HPS具有深化知識本質理解、降低概念抽象度、統合情感、激發元認知和發展

多元智能的教學價值傳統的科學課程使師生沉浸在一種強調科學知識的完成性和完備性的學科文化中，它以靜止的眼光考察科學，從而取消了學生對科學內容進行反思和批判的機會。HPS教學中，學生將關注到科學家曾經持有并認為是有效的，但在當前的科學中受到批判的知識，這會引導學生理解當前科學知識的暫定性，養成對科學知識進行質疑的思維習慣，深化其科學知識本質理解。HPS研究者從科學社會學、科學史和科學哲學視角去研究和理解自然科學，他們提出了“歷史起源”（historio－genetic）的概念，即認為個體科學學習的發生是與歷史上科學知識的起源相聯系的。因此，其教學策略注重使學生從近似的、簡單的甚至是不正確的但從其與經驗接近的前概念出發，逐步過渡到相對陌生、困難的正確概念上去，這就降低了教學伊始時的概念抽象度，有利于建立學生的學習信心。HPS切實把情感因素整合到教學過程中來。角色扮演中，學生演員要融入歷史上科學家的生活和社交情境；創造性寫作中，學生扮作虛擬科學家，探索科學家之間的沖突、爭論或交流。上述方法幫助學生發展了與科學家的移情作用，使學生將自身情感更深刻地融入學習情境中去。HPS的各項策略注重激發學生的元認知活動。如在創造性寫作中，學生對他們已經做了些什么以及將要做什么、如何入手進行反思，明顯表現出對自身認知活動的調節與監控。在反思角中，學生反思他的學習經歷和體驗（列舉了哪些事例、用什么方法解決問題、得到何種結果、如何與他人辯論、對自己的結果是否還有信心），亦是一種以自身認知過程與認知結果為對象、以認知活動的監控和評價為外在表現的元認知活動。HPS持有“開發多元智能”的理念。除傳統科學課程所關注的數理邏輯、語言、空間及自然觀察者智能外，在角色扮演中，學生構建各種表現形式，說出自己的內心感受，充分應用了身體—運動智能。在角色扮演、合作學習、反思角中學習者融入群體，進行同伴教學，應用了人際交往智能。在創造性寫作、反思角中學生對自己的觀點做出反思，監控自己的想法和行為，應用了自知自省智能。因此，HPS中各種方法、策略及作為其載體的歷史材料，協調、運用并發展學生的多元智能，促使教學價值觀本位由學科向人轉變。歐美物理教學中的HPS方法，可廣泛應用于科學、數學、技術以至人文與社會學習領域，使學生在學習中的知、情、意、行相結合，促進其對科學內容與科學本質的深刻理解。

作者：姜濤李富強單位：臺州學院物理與電子工程學院西南大學科教中心