體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的科學(xué)教學(xué)——基于HPS的視角.pdf

1、科學(xué)本質(zhì)是科學(xué)素養(yǎng)的核心內(nèi)涵之一，如何提升學(xué)生對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解已成為國際科學(xué)教育改革關(guān)注的焦點(diǎn)話題之一。伴隨著科學(xué)本質(zhì)的提出與研究，HPS得以提出與引以關(guān)注，并彰顯于提升科學(xué)本質(zhì)研究過程中。但是，盡管科學(xué)本質(zhì)與HPS的提出有將近百年的歷史，國內(nèi)（大陸）學(xué)界對(duì)其關(guān)注與研究較少，表現(xiàn)為對(duì)如何提升學(xué)生科學(xué)本質(zhì)系統(tǒng)研究的缺失，表現(xiàn)為對(duì)如何基于HPS視角提升科學(xué)本質(zhì)理解研究的漠然。因此，本論文將研究聚焦于如何提升學(xué)生的科學(xué)本質(zhì)理解之問題，通過追溯

2、國際關(guān)于科學(xué)本質(zhì)研究的脈絡(luò)與方法，梳理了以HPS視角提升學(xué)生科學(xué)本質(zhì)理解的研究路徑與方法論基礎(chǔ)。厘清了科學(xué)哲學(xué)與科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)史與科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)社會(huì)學(xué)與科學(xué)本質(zhì)及HPS、STS、SSI與科學(xué)本質(zhì)的關(guān)系，考察了各國科學(xué)教育課程標(biāo)準(zhǔn)（綱要、指引）與科學(xué)教材中呈現(xiàn)的科學(xué)本質(zhì)與HPS，為本研究開展的可能性提供證據(jù)。繼而系統(tǒng)地闡述了科學(xué)本質(zhì)目標(biāo)的表述、科學(xué)教學(xué)內(nèi)容的HPS架構(gòu)、科學(xué)本質(zhì)教學(xué)模式、教學(xué)方法等，科學(xué)教師利用其科學(xué)本質(zhì)理解與科學(xué)本質(zhì)學(xué)科

3、教學(xué)知識(shí)實(shí)現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)概念的教學(xué)轉(zhuǎn)換。本文分為七個(gè)部分：
　　 第一章為引言部分，主要介紹了“體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的科學(xué)教學(xué)--基于HPS的視角”這一課題的背景、意義與論文框架。
　　 第二章追溯了國際科學(xué)本質(zhì)研究的歷史，梳理了科學(xué)本質(zhì)研究的四大方面，即科學(xué)本質(zhì)內(nèi)涵的界定與研究；促進(jìn)科學(xué)本質(zhì)理解的教學(xué)策略之研究；HPS促進(jìn)學(xué)生科學(xué)本質(zhì)理解之研究；學(xué)生科學(xué)本質(zhì)理解之評(píng)價(jià)與實(shí)證研究。闡釋了HPS促進(jìn)學(xué)生科學(xué)本質(zhì)理解的研究狀況，為當(dāng)前國

4、內(nèi)（大陸）的相關(guān)研究提供啟示與借鑒，從而明晰本研究的路徑。
　　 第三章從科學(xué)史的典型主題與科學(xué)本質(zhì)的特定要義兩個(gè)層面闡述了科學(xué)史有助于科學(xué)本質(zhì)理解。以科學(xué)哲學(xué)的歷史發(fā)展映射了科學(xué)本質(zhì)內(nèi)涵的演變與發(fā)展，概括了科學(xué)哲學(xué)的核心問題及科學(xué)本質(zhì)教學(xué)寓意。從科學(xué)社會(huì)學(xué)的視角探析了科學(xué)本質(zhì)的內(nèi)涵（特別是科學(xué)與社會(huì)的關(guān)系），指出了科學(xué)大戰(zhàn)的根源在于科學(xué)觀的差異?；诳茖W(xué)史的發(fā)展進(jìn)路及應(yīng)用于科學(xué)教育改革之反思，在梳理HPS與STS教育、SSI的

5、關(guān)系中明晰科學(xué)本質(zhì)理解的多維視角。
　　 第四章通過分析各國科學(xué)教育文件中的HPS與科學(xué)本質(zhì)，借以第三屆國際數(shù)學(xué)與科學(xué)教育調(diào)查分析結(jié)果與各學(xué)者對(duì)科學(xué)教材的HPS分析，闡述各國科學(xué)教材中的HPS與科學(xué)本質(zhì)，為基于HPS視角的科學(xué)本質(zhì)教學(xué)開展提供可能性支持。
　　 第五章主要涉及科學(xué)本質(zhì)教學(xué)目標(biāo)與教學(xué)內(nèi)容，基于對(duì)科學(xué)史與科學(xué)本質(zhì)不同學(xué)段之需求分析，指出當(dāng)前科學(xué)本質(zhì)教學(xué)目標(biāo)預(yù)設(shè)中存在的問題，結(jié)合具體的案例明確科學(xué)本質(zhì)教學(xué)目標(biāo)的

6、顯性表述與HPS分析。對(duì)于科學(xué)本質(zhì)教學(xué)內(nèi)容，提出從兩方面進(jìn)行HPS架構(gòu)，可以是針對(duì)科學(xué)本質(zhì)的特定要義（科學(xué)的相對(duì)性、科學(xué)定律與科學(xué)理論的區(qū)分），尋找教材中與其對(duì)應(yīng)的主題內(nèi)容提出架構(gòu)；也可以是選擇教材中某一主題（例如元素周期表與周期律），提出該主題的HPS架構(gòu)，呈現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)要義。
　　 第六章主要涉及科學(xué)本質(zhì)教學(xué)過程，分別從教學(xué)模式與教學(xué)方法兩個(gè)層面闡述。結(jié)合具體實(shí)例，從理論基礎(chǔ)、目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)條件、操作程序等提出了科學(xué)本質(zhì)教學(xué)的“科

7、學(xué)-探究”教學(xué)模式與基于實(shí)驗(yàn)輻射發(fā)展的教學(xué)模式。繼而，提出了融入HPS開展科學(xué)本質(zhì)教學(xué)的教學(xué)方法，包括歷史個(gè)案研究方法（以單擺為例）、“歷史-探究”方法（以盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)與光的折射為例）、類比方法（以盧瑟福原子核式結(jié)構(gòu)為例）。
　　 第七章基于學(xué)科教學(xué)知識(shí)(PCK)的幾種典型觀點(diǎn)，建構(gòu)了科學(xué)本質(zhì)學(xué)科教學(xué)知識(shí)，指出科學(xué)教師的科學(xué)本質(zhì)觀是關(guān)鍵部分之一，也是當(dāng)前科學(xué)教師的專業(yè)知識(shí)與專業(yè)能力的缺失。繼而基于HPS的方法，以“科學(xué)思想