體現(xiàn)科學本質的科學教學——基于HPS的視角.pdf

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

2、國際關于科學本質研究的脈絡與方法，梳理了以HPS視角提升學生科學本質理解的研究路徑與方法論基礎。厘清了科學哲學與科學本質、科學史與科學本質、科學社會學與科學本質及HPS、STS、SSI與科學本質的關系，考察了各國科學教育課程標準（綱要、指引）與科學教材中呈現(xiàn)的科學本質與HPS，為本研究開展的可能性提供證據(jù)。繼而系統(tǒng)地闡述了科學本質目標的表述、科學教學內容的HPS架構、科學本質教學模式、教學方法等，科學教師利用其科學本質理解與科學本質學科

3、教學知識實現(xiàn)科學本質概念的教學轉換。本文分為七個部分：
　　 第一章為引言部分，主要介紹了“體現(xiàn)科學本質的科學教學--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本質研究的歷史，梳理了科學本質研究的四大方面，即科學本質內涵的界定與研究；促進科學本質理解的教學策略之研究；HPS促進學生科學本質理解之研究；學生科學本質理解之評價與實證研究。闡釋了HPS促進學生科學本質理解的研究狀況，為當前國

4、內（大陸）的相關研究提供啟示與借鑒，從而明晰本研究的路徑。
　　 第三章從科學史的典型主題與科學本質的特定要義兩個層面闡述了科學史有助于科學本質理解。以科學哲學的歷史發(fā)展映射了科學本質內涵的演變與發(fā)展，概括了科學哲學的核心問題及科學本質教學寓意。從科學社會學的視角探析了科學本質的內涵（特別是科學與社會的關系），指出了科學大戰(zhàn)的根源在于科學觀的差異?；诳茖W史的發(fā)展進路及應用于科學教育改革之反思，在梳理HPS與STS教育、SSI的

5、關系中明晰科學本質理解的多維視角。
　　 第四章通過分析各國科學教育文件中的HPS與科學本質，借以第三屆國際數(shù)學與科學教育調查分析結果與各學者對科學教材的HPS分析，闡述各國科學教材中的HPS與科學本質，為基于HPS視角的科學本質教學開展提供可能性支持。
　　 第五章主要涉及科學本質教學目標與教學內容，基于對科學史與科學本質不同學段之需求分析，指出當前科學本質教學目標預設中存在的問題，結合具體的案例明確科學本質教學目標的

6、顯性表述與HPS分析。對于科學本質教學內容，提出從兩方面進行HPS架構，可以是針對科學本質的特定要義（科學的相對性、科學定律與科學理論的區(qū)分），尋找教材中與其對應的主題內容提出架構；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，呈現(xiàn)科學本質要義。
　　 第六章主要涉及科學本質教學過程，分別從教學模式與教學方法兩個層面闡述。結合具體實例，從理論基礎、目標、實現(xiàn)條件、操作程序等提出了科學本質教學的“科

7、學-探究”教學模式與基于實驗輻射發(fā)展的教學模式。繼而，提出了融入HPS開展科學本質教學的教學方法，包括歷史個案研究方法（以單擺為例）、“歷史-探究”方法（以盧瑟福原子核式結構與光的折射為例）、類比方法（以盧瑟福原子核式結構為例）。
　　 第七章基于學科教學知識(PCK)的幾種典型觀點，建構了科學本質學科教學知識，指出科學教師的科學本質觀是關鍵部分之一，也是當前科學教師的專業(yè)知識與專業(yè)能力的缺失。繼而基于HPS的方法，以“科學思想