摘要
HPS教育即在科学教育中渗透科学史、科学哲学以及科学社会学内容,以此来提升学生对科学本质的认识。化学教育是实施科学教育的重要阵地,我国高中化学课程标准明确提出要提升学生的科学探究能力及对科学本质的认识。在教学中渗透HPS的内容,可以让学生了解科学家进行科学探究的过程、使用的科学方法、彰显的科学精神以及科学与社会的互动机制,实现HPS与探究教学的有机结合,推动学生科学探究能力的养成。 本研究采用文献法、问卷调查法、实验研究法以及访谈法展开研究。首先围绕论文的选题检索和整理相关文献,通过阅读和分析国内外关于HPS教育和科学探究能力的文献,了解国内外对HPS教育和科学探究能力的研究现状和不足,为本研究打下坚实的理论基础;随后,通过分析高中化学课程标准、高中化学教材中的HPS的内容以及学生的发展需要,探讨在高中化学教学中渗透HPS的适切性;其次,结合前人研究阐述高中化学中运用HPS应遵循的教学原则、教学策略,结合“氨”、“原电池”、“苯”等教学主题设计基于HPS的教学案例并付诸实践;最后,通过问卷及访谈对研究对象的科学探究能力进行检测。 基于本研究的过程,结合数据分析,得出的研究结论如下: 第一,从适切性分析来看:化学课程标准中课程性质、理念对化学史、化学与社会的互动等HPS内容均有阐述,且在课程内容中提出了很多涉及HPS内容的教学素材,并针对这些素材提出了相应的实施建议;化学必修教材中蕴含大量的HPS内容,且分布位置广泛,对HPS内容的描述也较为深入;HPS可以通过促进学生建构化学观念、发展批判性思维、理解化学与社会的联系以及培养学生的核心素养来促进学生发展,所以在化学教学中实施HPS具有良好的适切性; 第二,从教学实践的结果来看:在化学教学中运用HPS可以提升学生的科学探究能力。首先,在教学中运用HPS教育后,实验班和对照班的科学探究能力整体呈现出显著性差异,实验班成绩优于对照班;其次,对于科学探究能力的八个维度,实验班与对照班学生的科学探究能力在提出问题、猜想与假设、制定计划、解释与结论、反思与评价等维度上有显著性差异,且实验班成绩优于对照班,而在进行实验、收集证据以及表达与交流等维度上无显著性差异;最后,结合学生访谈发现在实施HPS教学后,学生对科学探究的目的、科学探究的过程、实验的内涵、科学问题的特征以及猜想与假设的作用有更良好的认知。