戚兰浙江省绍兴市柯桥区实验中学312030
摘要：HPS融入科学教学，可以使学生了解科学知识的形成过程、理论变革的因素与社会文化的贡献等，以促进对科学本质内涵的理解。本文通过现行浙教版科学教材内容体现HPS教育情况分析及例谈HPS教学模式在课堂教学中的实践等方面，肯定其在提高学生科学素养中的价值。
关键词：HPS科学课堂科学本质
一、HPS在义务教育《科学》教课书中的呈现情况
以浙江教育出版社出版的义务教育科学教科书为研究对象，根据教育部2001初审通过和2012审定的两种教材中，七年级下册《运动和力》一章有关HPS内容的数量统计。其中科学社会学中包括社会、技术、生活和人文的内容，科学史包括科学家的介绍，科学发展史、科技发展史的内容，科学哲学包括科学认识论和科学方法论方面的基本问题。通过对比分析得出，HPS在义务教育课程标准教科书中占有一定的比例，科学教育中在重视知识技能的前提下，也重视科学与社会、历史的结合。
二、科学教学中，实施HPS教学模式简介
英国科学教育学者孟克和奥斯本就HPS教育提出了以下几个过程：1.演示现象，产生问题；2.引出学生的观念；3.学习历史，让学生了解问题产生的背景；4.设计实验；5.呈示科学观念和实验检验；6.总结与评价。
三、科学教学中，HPS模式融入科学课堂实施案例
以浙教版七年级下第三章《运动和力》第四节“牛顿第一定律”的教学为例，浅谈HPS教学模式在初中科学教学中的应用。
1.演示现象，创设情景，引出问题。演示现象，创设情境，是开展有效教学活动的基本环节。在HPS教学模式中，教师可以通过呈现科学史、科学故事、演示科学现象等方式来创设情境、导入新课，引发学生产生一个需要解决的问题。在“牛顿第一定律”的教学中，教师演示（1）推动小车，小车在桌面上运动；（2）小车离开手后，在桌面上运动一段距离，最终停下来。学生观察实验现象，教师顺势提出：力能改变物体的运动状态，那力和运动之间存在怎样的关系呢？引发学生思考、讨论问题。
2.引出观点，引导学生进行探究。针对上述问题，学生可能提出：力能维持物体运动；运动的物体在不受力的情况下，可能继续运动等观点。在这一过程中，教师对学生提出的所有观点均采取不加评判的态度，只是告诉学生他们想到的问题科学家们在早期也遇到了。使学生感到自己在做以前大师们在做的事情，自信心增强，学生大胆地进行假设和解释，引起了学生进行探究的欲望。
3.学习历史，让学生了解问题产生的背景。学习科学发展史，演绎科学探究过程是HPS教学模式的关键环节。亚里士多德根据经验事实提出：必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要停止在一个地方，即力是维持物体运动的原因。而伽利略则持有不同的观点，认为运动不需要力来维持。伽利略为了说明他的思想，设计了斜面实验：让小球沿一个斜面由静止状态滚下，小球将滚上另一个斜面，如果没有摩擦，小球将上升到原来高度。减小后一斜面的倾角，小球在这个斜面上将达到同一高度。
4.设计实验，进行探究。小车离开手后会停下来，是因为受到摩擦力的作用，而在日常物体的运动中，摩擦力是难以避免的。学生通过讨论、设计斜面实验，呈现科学家的探究过程，并通过一步步分析科学实验、推理得出结论：如果小车在水平面上运动时不受阻力的作用，那么它将一直做匀速直线运动。从中感受科学研究的过程与方法，体会科学研究的继承性、修正性与发展性。
5.呈现科学观念和实验检验。通过对历史实验的模拟，让学生亲历科学家进行实验研究的这一过程，水到渠成地引出科学的观念，引导学生转变原有的观念，为其构建正确的科学概念提供思想基础。笛卡尔补充和完善了伽利略的观点，牛顿在总结前人的基础上，提出了牛顿第一定律。
6.总结与评价。总结与评价在HPS教学模式中也起到了很重要的作用，（1）让学生对本节课所学知识进行总结归纳，可以有效地检验学生是否真正掌握所学知识；（2）通过总结和评价还可以促使学生理解科学探究的本质，体会科学探究的过程与方法，巩固深化科学知识。本节课最后由学生总结得出：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，并以此来解释、解决实际生活中的一些科学、技术、社会问题。
从上面的教学设计我们可以看出:HPS理论将科学史、科学哲学及科学概念或理论的学习有机结合,拉近了学生与科学家的距离，让学生体验到科学家在研究这部分内容时的思维过程，发挥了学生的主动性,培养了学生解决问题的能力，加深了他们对科学本质的理解。
参考文献
[1]黄晓《体现科学本质的科学教学——基于HPS的视角》.人民出版社，2014年版。
[2]教育部《科学课程标准》，2011年班版。
[3]高矿《HPS教学模式在高中物理教学中的应用》.《物理教师》，2013年，第2期。
[4]周仁《运用HPS教育模式深化“燃烧”概念的教学初探》.《新课程研究》，2012，第259期。