基于生物学科核心素养的HPS教学模式探究

1、    基于生物学科核心素养的hps教学模式探究    汪洋 李妹芳摘  要：文章旨在通过对hps教育内在理念与高中生物新课标（2017版）的对比分析，以hps教学模式在高中生物具体材料“植物生长素的发现”中的应用为例，探究hps教学模式与生物教学相结合的可行性及hps教学模式对落实生物学科核心素养的有效性。hps教学模式与生物学科核心素养内在高度契合，是提高学生生物学科核心素养的可行方式。hps教育能够提高生物教学质量，转变人才培养模式，具有较高的生物教学应用价值。因此，hps教学模式与生物教学的结合是有可行且有效的，符合新时代对人才培养的新

2、要求。关键词：核心素养  hps  生物1 研究出发点随着我国进入新时代，教育教学工作也面临新的挑战。高中生物新版课程标准（2017版）中明确了普通高中的培养目标，基本理念其中一条为“核心素养为宗旨”。另外，新课标中将“生命概念”、“科学思维”、“科学探究”和“社会责任”凝练为生物学的核心素养。现阶段，如何提升和落实学科核心素养是教育界研究的重要课题。在生物课程教学中渗透核心素养应基于生物学学科核心素养的教育需要，从多个角度入手，深刻思考，勇于实践。许多教育学者均认为在生物学的教学过程中，适当加入生物史、生物社会学、生物科学技术发展等内容的教育可以有效实现课程标准的要求。对

3、学生概念的理解、学习技能的掌握、科学思想的体验、学习兴趣的提高等方面具有一定的促进作用。在生物教学中引入社会生活实际也有助于学生感受生物学科的实际价值。hps教学模式是以建构主义为指导，提倡在中小学的化学、生物、地理等学科教育教学中融入科学史、科学哲学和科学社会学的内容。实现这一教学模式的前提是，所学的课题必须是科学史上某一科学家曾经研究过的自然现象。hps教学模式的教学程序包括6个环节：演示现象;引出观念;学习历史;设计实验;呈现科学观念和实验检验;总结与评价。2 hps教育在生物教学中的价值hps教学模式有助于学生科学探究和科学思维的养成。hps教学模式从“演示现象”出发，引导学生观察自然

4、现象，从中发现生物学问题，激发学生好奇心和求知欲，使学生带着问题进行更深入的学习。hps教学模式本身就是知识发生和发展的再现，其中包含了科学思维、科学方法和科学精神。在hps生物教学过程中，学生在重现知识的过程中不自觉地受到影响，从而掌握科学思维的方法、培养科学探究的能力、树立正确的科学态度与责任，hps教育还具有多方面的教育价值，如促进知识建构、培养批判精神、提高科学创新能力、增加人文气息、促进社会责任意识与情感的培育等，可见其与核心素养间的高度对应性。它可以在科学史学、科学哲学、科学社会学等多背景下对学生进行生物教育，使生物教学真正有效地提高学生的核心素质。3 具体材料分析-以“植物生长素

5、的发现”为例3.1 演示现象教师通过向学生展示植物向光生长现象从而引发一个需要解决的问题-向光性成因。具体操作：教师通过图片或动画来展示植物的向光性运动，放在阳台的植物随时间向窗外弯曲生长，向日葵随着太阳的移动而移动。然后拿出事先经过暗箱（暗箱一侧有孔）处理过的小麦幼苗和在正常光照情况下生长的小麦幼苗进行对比，让学生观察并产生兴趣。教师设问：植物向光运动是什么原因引起的？能否对此现象作出合理推测。3.2 引出观念引导学生提出自己的观点，其实，学生知道植物向光性是由于单侧光的缘故。然而，对于单侧光导致植物的向光生长的原因并不清晰，学生会提出很多推测，有些推测甚至是幼稚的。教师对学生的推测不要急于

6、否定，而是要进行适时引导，使讨论不偏离本节主题。然后告诉学生在1880年达尔文就注意到了该现象并对其进行研究。3.3 学习历史介绍科学家关于这一现象的思想，作为学生研究的参考系。阐明同一时期其他科学家的不同观点，引导学生探讨或探究这些观点的背景和条件，使学生认识到科学认识受历史时代的制约。利用多媒体向学生介绍生物学史上几个著名的实验，包括达尔文实验、詹森和拜耳实验、温特实验等。3.4 设计实验从多种观点中选择一个观点，并设计实验对其进行检验。在这一环节中，老师引导学生回顾生长素的发现历史，并介绍生长素在生活中的作用。学生根据第二环节提出的猜想分组讨论，并设计相应的实验方案。3.5 呈现科学观念

7、和实验检验教师结合教材讲解当前对植物向光性现象的科学解释，使学生对概念有比较清晰的认识。然后通过实验设计、观察实验现象、数据收集、分析等得出结论，形成科学的概念。这一过程体现学生对自己的观念和假设进行实验检验的能力，让学生亲身体验到科学家的探究和思考过程。3.6 总结与评价帮助学生更深入地理解历史上科学家的探究过程和科学观念，更深刻地理解科學探究的本质，认识到科学是一个不断发展和变化的动态过程。教师与学生一起对生长素发现过程中的几个关键实验进行分析，总结科学探究的一般思维模式：观察或实验提出问题建立假说实验检验得出结论产生新问题修正假说或进一步实验。4 总结落实核心素养需要学生在真实的情境中发

8、现问题、提出问题、分析问题、解决问题，不是从理论到理论，更不是讲完知识就做题。所谓真实的情境，是从实践中来的情境。创造一个真实的情境说起来容易做起来难，通过在真实情境中的问题解决，不仅可以使学生在知识方面达到教学目标，它还可以培养学生的思维能力和对科学探究的理解。学生的核心素养并不是与生俱来的，也不仅仅是技术层面的提升。在教学过程中只有通过有效的教学方式的转变，将现有的结论设计成高质量渐进性问题，才能激发和引导学生自主、持续地构建知识，并将“让学生在知识线索中学习知识”变成“让学生在解决问题中学习知识”，使核心素养在教学中扎根。hps作为一种融科学史、科学哲学、科学社会学于一体的教学模式。其在教学中的有效应用对学生的科学素养提升会起到事半功倍的效果，它也是培养学生科学素养和学科核心素养的重要途径。通过让学生置身于生物发现的情境中，跟随科学家一起经历知识的动态